异佛司可林和佛司可林对兔高眼压模型的降眼压作用
异佛司可林和佛司可林对兔高眼压模型的降眼压作用
李新华 聂玲辉 杨为民 陈植和 王新华 罗礼宏
摘 要 目的 探讨异佛司可林(isoforskolin，isoF)和佛司可林(forskolin，FSK)悬液滴眼对眼压增高(ocular hypertention，OHT)的作用，并观察药物的局部剌激性。方法 选用自发(11只)和水负荷(36只)OHT兔，以气动式眼压计测量眼压，并评价药物作用，同时记录剌激性反应。结果 在自发OHT兔，isoF悬液滴眼后0.5～4.5 h眼压显著性降低(配对t检验，与对照眼比较P<0.05)，其中0.25%和1% isoF在滴眼1.5 h后作用最明显，分别降低8.1和7.0 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)。 在水负荷OHT兔, 0.06%、0.1%、0.25%、1% isoF和0.25%、1% FSK均呈剂量依赖性地抑制水负荷引起的眼压升高(除0.06% isoF外, P<0.05), 最佳浓度0.25% isoF和1% FSK的峰值效应两侧眼眼压差值为7.1 mm Hg和 6.9 mm Hg。实验还显示，0.25% isoF和FSK悬液基本无刺激性，而1% 浓度时有轻度剌激反应。结论 isoF和FSK均能抑制兔的OHT, 最佳效应浓度分别为0.25%和1%； 两药在0.25%浓度基本无表面剌激, 而1%浓度时有轻度剌激反应。
, 百拇医药
关键词：异佛司可林；佛司可林；眼内压；青光眼；兔
异佛司可林(isoforskolin,isoF)是首次从滇产植物毛喉鞘蕊花(coleus forskohlii)提取的二萜酯成分, 为印度同种植物成分佛司可林(forskolin, FSK)的异构体, 并也有多种相似的药物作用[1]。目前对FSK降眼压作用已有较多的研究[2], 而限于药源,对isoF的了解甚少。我们曾在麻醉兔采用有创伤方法测量房水动力学指标，观察到isoF在低浓度降低眼压和高浓度升高眼压的双重效应[3], 而采用无创伤方法测量眼压时, 仅显示降低眼压的作用。迄今, isoF对青光眼动物模型的作用尚不为知, 并缺少与FSK的比较。我们采用无创伤方法测量眼压, 观察不同浓度isoF悬液对兔筛选自发高眼压(screened spontaneous ocular hypertension, SOHT)和水负荷法高眼压(water-loading ocular hypertension, WOHT)的作用, 并与FSK相比较。
, 百拇医药
材料和方法
1.药品和滴眼液制备：isoF结晶系中科院昆明植物所提取；FSK和羧甲基纤维素为美国Sigma公司产品；其他试剂均为国产分析纯。配制滴眼液先按终容量的10%加入聚乙二醇溶解药物，再以0.5%羧甲基纤维素的磷酸盐等渗缓冲液(pH 7.2)稀释至所需浓度。超声振荡后，光镜下悬液平均颗粒直径<2 μm。溶媒对照除不加药物外，其余成分相同。
2.动物分组及处理：选眼部清洁、无结膜充血和角膜损伤的日本大耳白兔，雌雄不拘，体重(2.6±0.3)kg(由本院动物科提供)。实验前筛选动物分组：(1) SOHT兔从数批动物中选出, 连续3 d上午重复测量眼压≥22 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)；随机分成2组, 分别滴0.25%(6只)或1%(5只)isoF，给药时在一侧下结膜囊滴药液1滴, 压迫鼻泪管数分钟, 对侧眼溶媒对照。(2)WOHT兔的眼压必须>15 mm Hg, 否则不予选用；WOHT兔分为6组, 每组6只, 同前法分别滴0.06%、0.1%、0.25%、1%isoF及0.25%、1%FSK；滴药20 min后用100 ml自来水插管灌胃，以升高眼压。
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3.眼压测量：在光线较暗的室内，固定动物，非麻醉下采用气动式非接触眼压计(香港飞鸣公司)测量眼压。实验前剪去动物睫毛并多次假测使之适应喷气，以免测值波动。眼压测值取3或4次读数平均。眼压计读数经后期校正，即待滴药和气动式测量眼压完成后动物再饲养数日，静脉麻醉(乌拉坦，1 g/kg体重)下用本室直接测压和眼压固定装置，控制眼压在不同压力，立即用非接触眼压计测取读数。以控制压力值为X，气动式非接触眼压计读数为Y，非线性拟合。眼压计读数经方程Y=0.04X1.66+1.36校正转换。
4.药物剌激性评价：观察药物对眼压的作用时，记录剌激性指标，比较滴药前、后双眼闭眼时间、球结膜充血反应、眼分泌物情况等。
5.数据分析：眼压以±s表示，测值与对照眼比较，配对t检验；剌激性指标采用χ2检验。
结果
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1. isoF对SOHT的降眼压作用：在滴药前和滴药后0.5～4.5 h测量眼压，结果显示0.25%或1%isoF滴眼后均呈现降低眼压效应，作用约在1.5 h时达峰值, 持续4 h以上。0.25% isoF降眼压作用稍强，峰值效应时滴药眼眼压均值较对照眼低8.1 mm Hg; 而1% isoF低7.0 mm Hg(t=0.006 1, P<0.05)。
2.isoF和FSK对WOHT的抑制作用：在滴药前和滴药后20～140 min测量眼压。于滴眼20 min时插胃管给予100 ml水负荷，观察药物对水负荷引起眼压升高的影响。各组对照眼眼压在水负荷后均大幅度升高，灌水后20 min内达最高；而此时滴药眼的眼压则呈浓度依赖性地抑制，其中0.25% isoF和1% FSK的峰值效应时抑制最强, 与对照眼比较, 分别抑制7.1 mm Hg和6.9 mm Hg(t=0.005 3，P<0.05)。
3.isoF和FSK对眼的剌激性：由表1部分浓度的记录结果可见，0.25%isoF和 FSK基本无剌激, 而1% 浓度则有轻度剌激反应。裂隙灯下未见角膜或前房的改变。
, 百拇医药
表1 isoF和FSK悬液对兔眼的表面剌激性
组别
眼数
闭眼时间
(±s,s)
球结膜充血
(眼数)
眼分泌物
(眼数)
生理盐水
4
立即睁眼
0
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0
溶媒对照
47
立即睁眼
0
0
0.25% isoF
12
13± 5*
0
0
1%isoF
11
, http://www.100md.com
31±16*
3*
3*
0.25%FSK
6
14± 7*
0
0
1%FSK
6
45±17*
2*
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1*
*与溶媒对照组比较,χ2=0.003 5, P<0.01
讨论
印度毛喉鞘蕊花的主要活性成分是FSK，多项研究已证实其降眼压作用，初步探明是由于激活腺苷酸环化酶，减少了房水分泌，认为这是一类有希望的新型抗青光眼药物。云南同种植物的主要活性成分为isoF，其水溶性稍好，应更有利于药物作用的发挥。
本实验结果显示，isoF对SOHT降低眼压作用明显，持续时间较长；其0.25%浓度降眼压幅度较大, 而1%浓度稍弱,但效应有延长的趋势, 各组均未见眼压升高。较高浓度时药物作用减弱，可能是由于药物对靶组织的选择性下降, 诱发了促房水分泌因素(如睫状体血流量增加)。
采用水负荷升高眼压，每只兔灌胃100 ml约相当于60 kg体重的人饮用2.4 L水，此条件下眼压的改变与房水生成增加有关[4]。本实验isoF和FSK均可浓度依赖性地抑制SOHT， 其中0.25%isoF和1%FSK的作用最强, 这也间接反映isoF的溶解性较好, 有效浓度稍低。
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滴眼液制剂应避免剌激性。isoF和FSK脂溶性较高, 在有效浓度只能配制混悬液。实验中isoF和FSK在0.25% 浓度下基本无剌激, 但1% 浓度有一定剌激性反应。本实验药物制剂镜下观察粒度符合要求, 故剌激性可能来自药物本身的局部作用。
结合以前的研究，我们认为 isoF和FSK的降眼压作用相似，不仅对兔的正常眼压有降低作用，而且对筛选的和水负荷的OHT也有抑制；在0.25% 浓度下, isoF和FSK基本无剌激性, 但isoF的降眼压作用比FSK稍强。
志谢 中山眼科中心和葛坚教授，金歧端研究员
基金项目:云南省自然科学基金资助项目(95C070M)
作者单位:李新华(650031 昆明医学院云南省天然药物药理实验室)
杨为民(650031 昆明医学院云南省天然药物药理实验室)
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陈植和(650031 昆明医学院云南省天然药物药理实验室)
王新华(650031 昆明医学院云南省天然药物药理实验室)
罗礼宏(650031 昆明医学院云南省天然药物药理实验室)
聂玲辉(昆明医学院第二附属医院眼科)
参考文献
1.陈植和,王新华,马国义,等.滇产毛喉鞘蕊花提取成分的药理作用.昆明医学院学报,1991,12:19-22.
2.Mittag TW,Tormay A. Interactions between forskolin, Gs, and divalent cations on ciliary process adenylyl cyclase and intraocular pressure in the rabbit eye.Exp Eye Res,1993,57:13-19.
3.李新华,王德成,陈植和.异佛司可林、毛果芸香碱和噻吗洛尔滴眼对兔眼房水动力学的影响.昆明医学院学报,1994,15:1-4.
4.Thorp RM,Kolker AE.A tonographic study of water loading in rabbit.Arch Ophthalmol,1967,77:238-241., http://www.100md.com
李新华 聂玲辉 杨为民 陈植和 王新华 罗礼宏
摘 要 目的 探讨异佛司可林(isoforskolin，isoF)和佛司可林(forskolin，FSK)悬液滴眼对眼压增高(ocular hypertention，OHT)的作用，并观察药物的局部剌激性。方法 选用自发(11只)和水负荷(36只)OHT兔，以气动式眼压计测量眼压，并评价药物作用，同时记录剌激性反应。结果 在自发OHT兔，isoF悬液滴眼后0.5～4.5 h眼压显著性降低(配对t检验，与对照眼比较P<0.05)，其中0.25%和1% isoF在滴眼1.5 h后作用最明显，分别降低8.1和7.0 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)。 在水负荷OHT兔, 0.06%、0.1%、0.25%、1% isoF和0.25%、1% FSK均呈剂量依赖性地抑制水负荷引起的眼压升高(除0.06% isoF外, P<0.05), 最佳浓度0.25% isoF和1% FSK的峰值效应两侧眼眼压差值为7.1 mm Hg和 6.9 mm Hg。实验还显示，0.25% isoF和FSK悬液基本无刺激性，而1% 浓度时有轻度剌激反应。结论 isoF和FSK均能抑制兔的OHT, 最佳效应浓度分别为0.25%和1%； 两药在0.25%浓度基本无表面剌激, 而1%浓度时有轻度剌激反应。
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关键词：异佛司可林；佛司可林；眼内压；青光眼；兔
异佛司可林(isoforskolin,isoF)是首次从滇产植物毛喉鞘蕊花(coleus forskohlii)提取的二萜酯成分, 为印度同种植物成分佛司可林(forskolin, FSK)的异构体, 并也有多种相似的药物作用[1]。目前对FSK降眼压作用已有较多的研究[2], 而限于药源,对isoF的了解甚少。我们曾在麻醉兔采用有创伤方法测量房水动力学指标，观察到isoF在低浓度降低眼压和高浓度升高眼压的双重效应[3], 而采用无创伤方法测量眼压时, 仅显示降低眼压的作用。迄今, isoF对青光眼动物模型的作用尚不为知, 并缺少与FSK的比较。我们采用无创伤方法测量眼压, 观察不同浓度isoF悬液对兔筛选自发高眼压(screened spontaneous ocular hypertension, SOHT)和水负荷法高眼压(water-loading ocular hypertension, WOHT)的作用, 并与FSK相比较。
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材料和方法
1.药品和滴眼液制备：isoF结晶系中科院昆明植物所提取；FSK和羧甲基纤维素为美国Sigma公司产品；其他试剂均为国产分析纯。配制滴眼液先按终容量的10%加入聚乙二醇溶解药物，再以0.5%羧甲基纤维素的磷酸盐等渗缓冲液(pH 7.2)稀释至所需浓度。超声振荡后，光镜下悬液平均颗粒直径<2 μm。溶媒对照除不加药物外，其余成分相同。
2.动物分组及处理：选眼部清洁、无结膜充血和角膜损伤的日本大耳白兔，雌雄不拘，体重(2.6±0.3)kg(由本院动物科提供)。实验前筛选动物分组：(1) SOHT兔从数批动物中选出, 连续3 d上午重复测量眼压≥22 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)；随机分成2组, 分别滴0.25%(6只)或1%(5只)isoF，给药时在一侧下结膜囊滴药液1滴, 压迫鼻泪管数分钟, 对侧眼溶媒对照。(2)WOHT兔的眼压必须>15 mm Hg, 否则不予选用；WOHT兔分为6组, 每组6只, 同前法分别滴0.06%、0.1%、0.25%、1%isoF及0.25%、1%FSK；滴药20 min后用100 ml自来水插管灌胃，以升高眼压。
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3.眼压测量：在光线较暗的室内，固定动物，非麻醉下采用气动式非接触眼压计(香港飞鸣公司)测量眼压。实验前剪去动物睫毛并多次假测使之适应喷气，以免测值波动。眼压测值取3或4次读数平均。眼压计读数经后期校正，即待滴药和气动式测量眼压完成后动物再饲养数日，静脉麻醉(乌拉坦，1 g/kg体重)下用本室直接测压和眼压固定装置，控制眼压在不同压力，立即用非接触眼压计测取读数。以控制压力值为X，气动式非接触眼压计读数为Y，非线性拟合。眼压计读数经方程Y=0.04X1.66+1.36校正转换。
4.药物剌激性评价：观察药物对眼压的作用时，记录剌激性指标，比较滴药前、后双眼闭眼时间、球结膜充血反应、眼分泌物情况等。
5.数据分析：眼压以±s表示，测值与对照眼比较，配对t检验；剌激性指标采用χ2检验。
结果
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1. isoF对SOHT的降眼压作用：在滴药前和滴药后0.5～4.5 h测量眼压，结果显示0.25%或1%isoF滴眼后均呈现降低眼压效应，作用约在1.5 h时达峰值, 持续4 h以上。0.25% isoF降眼压作用稍强，峰值效应时滴药眼眼压均值较对照眼低8.1 mm Hg; 而1% isoF低7.0 mm Hg(t=0.006 1, P<0.05)。
2.isoF和FSK对WOHT的抑制作用：在滴药前和滴药后20～140 min测量眼压。于滴眼20 min时插胃管给予100 ml水负荷，观察药物对水负荷引起眼压升高的影响。各组对照眼眼压在水负荷后均大幅度升高，灌水后20 min内达最高；而此时滴药眼的眼压则呈浓度依赖性地抑制，其中0.25% isoF和1% FSK的峰值效应时抑制最强, 与对照眼比较, 分别抑制7.1 mm Hg和6.9 mm Hg(t=0.005 3，P<0.05)。
3.isoF和FSK对眼的剌激性：由表1部分浓度的记录结果可见，0.25%isoF和 FSK基本无剌激, 而1% 浓度则有轻度剌激反应。裂隙灯下未见角膜或前房的改变。
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表1 isoF和FSK悬液对兔眼的表面剌激性
组别
眼数
闭眼时间
(±s,s)
球结膜充血
(眼数)
眼分泌物
(眼数)
生理盐水
4
立即睁眼
0
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0
溶媒对照
47
立即睁眼
0
0
0.25% isoF
12
13± 5*
0
0
1%isoF
11
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31±16*
3*
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0.25%FSK
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14± 7*
0
0
1%FSK
6
45±17*
2*
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1*
*与溶媒对照组比较,χ2=0.003 5, P<0.01
讨论
印度毛喉鞘蕊花的主要活性成分是FSK，多项研究已证实其降眼压作用，初步探明是由于激活腺苷酸环化酶，减少了房水分泌，认为这是一类有希望的新型抗青光眼药物。云南同种植物的主要活性成分为isoF，其水溶性稍好，应更有利于药物作用的发挥。
本实验结果显示，isoF对SOHT降低眼压作用明显，持续时间较长；其0.25%浓度降眼压幅度较大, 而1%浓度稍弱,但效应有延长的趋势, 各组均未见眼压升高。较高浓度时药物作用减弱，可能是由于药物对靶组织的选择性下降, 诱发了促房水分泌因素(如睫状体血流量增加)。
采用水负荷升高眼压，每只兔灌胃100 ml约相当于60 kg体重的人饮用2.4 L水，此条件下眼压的改变与房水生成增加有关[4]。本实验isoF和FSK均可浓度依赖性地抑制SOHT， 其中0.25%isoF和1%FSK的作用最强, 这也间接反映isoF的溶解性较好, 有效浓度稍低。
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滴眼液制剂应避免剌激性。isoF和FSK脂溶性较高, 在有效浓度只能配制混悬液。实验中isoF和FSK在0.25% 浓度下基本无剌激, 但1% 浓度有一定剌激性反应。本实验药物制剂镜下观察粒度符合要求, 故剌激性可能来自药物本身的局部作用。
结合以前的研究，我们认为 isoF和FSK的降眼压作用相似，不仅对兔的正常眼压有降低作用，而且对筛选的和水负荷的OHT也有抑制；在0.25% 浓度下, isoF和FSK基本无剌激性, 但isoF的降眼压作用比FSK稍强。
志谢 中山眼科中心和葛坚教授，金歧端研究员
基金项目:云南省自然科学基金资助项目(95C070M)
作者单位:李新华(650031 昆明医学院云南省天然药物药理实验室)
杨为民(650031 昆明医学院云南省天然药物药理实验室)
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陈植和(650031 昆明医学院云南省天然药物药理实验室)
王新华(650031 昆明医学院云南省天然药物药理实验室)
罗礼宏(650031 昆明医学院云南省天然药物药理实验室)
聂玲辉(昆明医学院第二附属医院眼科)
参考文献
1.陈植和,王新华,马国义,等.滇产毛喉鞘蕊花提取成分的药理作用.昆明医学院学报,1991,12:19-22.
2.Mittag TW,Tormay A. Interactions between forskolin, Gs, and divalent cations on ciliary process adenylyl cyclase and intraocular pressure in the rabbit eye.Exp Eye Res,1993,57:13-19.
3.李新华,王德成,陈植和.异佛司可林、毛果芸香碱和噻吗洛尔滴眼对兔眼房水动力学的影响.昆明医学院学报,1994,15:1-4.
4.Thorp RM,Kolker AE.A tonographic study of water loading in rabbit.Arch Ophthalmol,1967,77:238-241., http://www.100md.com