多酚在植物里有抗菌抗虫方面的作用。多酚---第七类营养素 什么是多酚?多酚是在植物性食物中发现的,具有潜在促进健康作用的化合物。当前被称为“第七类营养素”。多酚在植物中通常呈现出多种环状化合物的集合,即许多酚类在一起出现,故称“多酚”。多酚包括酚酸、类黄铜、异黄铜、花青素、单宁、儿茶素、花色甙等。 多酚的重要功能是抗氧化,清除自由基。自由基是由氧化反应而产生的对身体有害物质。它几乎攻击体内的所有细胞。造成人体组织、器官遭到破坏,加速机体衰老和致病。自由基过多可引起心、脑、血管疾病,诱发肿瘤,引起老年性痴呆、白内障、糖尿病、肝病、帕金森氏病、免疫力低下等。由于多酚结构本身有多个共轭双键,即使某些位置的电子被自由基抢走,靠共轭效应分子结构稳定从而保护细胞,具有清除多种自由基功能。又能与VC、VE等多种抗氧剂有协同作用。从预防心脑血管疾病来说,多元酚能降低低密度脂蛋白。从抗衰老来说,它可以预防自由基攻击细胞。从皮肤抗衰老来说,它可以预防紫外线破坏胶原蛋白的合成作用。 深色的蔬菜、水果含多元酚。1、葡萄:葡萄多酚是葡萄籽花青素,是从葡萄皮和葡萄籽中萃取,具有降低低密度脂蛋白的作用。葡萄多元酚能预防老年听力减退、防止前列腺癌细胞增长。能保持皮肤不受紫外线损伤,抗皮肤老化,以白藜芦醇为代表。2、苹果:苹果多酚清除自由基能力是VE50倍,VC20倍,在心血管扩张、动脉硬化、视力减退、过敏、龋齿、中风病症中有疗效,它是唯一能通过脑血屏障的多元酚。苹果多酚能抑制癌细胞增长,能清除血管壁脂质,降低癌症发病率,预防老年痴呆症和帕金森氏综合症。3、茶:茶多酚是茶叶特有成分,具降低胆固醇、预防肥胖、具防癌功能、预防射线伤害功能、具降压、降血糖功能。4、西兰花酚:西兰花酚能预防血凝引起的血栓,保护心血管。西兰花多酚抗氧化作用比VC高20倍,成分“黄素”,抗氧化作用强,还能保护神经细胞,并具有杀死病毒的作用。5、香椿:香椿是中国人特有的食品,香椿多酚具有多种功能,降低低密度脂蛋白,能提高脑活性、提高学习能力,具癌细胞凋亡的作用。
茶多酚生活应用研究
茶多酚可用于食品保鲜防腐,无毒副作用,食用安全。茶叶能够保存较长的时间而不变质,这是其他的树叶、菜叶、花草所大不到的。以下是我为您搜集整理的茶多酚生活应用研究论文,希望您能喜欢。
摘要: 茶多酚(GreenTeaPolyphenols,简称GTP)是一种从茶叶中提取的纯天然复合物,是茶叶中具有保健功能的重要化学物质,茶多酚由约30种以上的酚性物质组成,按其化学结构可分为儿茶素、黄酮及类黄酮醇、花色素、酚酸及缩酚酸4类。
关键词: 茶多酚,食品及应用
1.茶多酚的概念及性质
茶多酚(GreenTea Polyphenols,简称GTP)是一种从茶叶中提取的纯天然复合物,是茶叶中具有保健功能的重要化学物质,茶多酚由约30种以上的酚性物质组成,按其化学结构可分为儿茶素、黄酮及类黄酮醇、花色素、酚酸及缩酚酸4类。
茶多酚是很稳定的,pH在4-8稳定,遇强碱、强酸、光照、高热及过渡金属易变质,存放于阴凉、避光、干燥处,一般保质期为两年。是较安全的无毒性的添加剂。茶多酚的感观指标:1、外观:茶多酚TVP20为棕褐色的粉状固体,TVP40、TVP50为棕绿色带茶香粉状固体;其它均为淡黄或淡绿色粉状固体。2、性状:本品易溶于水和含水乙醇,味苦涩。
2.茶多酚在日常生活和食品工业中的作用
在食品工业中的应用
茶叶的许多作用都是因为茶叶中的茶多酚在起作用:茶多酚可用于食品保鲜防腐,无毒副作用,食用安全。茶叶能够保存较长的时间而不变质,这是其他的树叶、菜叶、花草所大不到的。茶多酚参入其他有机物(主要是食品)中,能够延长贮存期,防止食品退色,提高纤维素稳定性,有效保护食品各种营养成份。其主要用途如下:
用于糕点及乳制品
对高脂肪糕点及乳制品,如月饼、饼干、蛋糕、方便面、奶粉、奶酪、牛奶等,加入茶多酚不仅可保持其原有的风味,防腐朽,延长保鲜期,防止食品退色,抑制和杀灭细菌,提高食品卫生标准,延长食品的销售寿命。另外,还可使甜味“酸尾”消失,味感甘爽。
用于饮料生产
茶多酚不仅可配制果味茶、柠檬茶等饮料,而且对食品中的色素和维生素类具有保护作用,可防止食品褪色,提高稳定性,据称其效果较维生素C高出20倍。茶多酚应用到果汁饮料的加工保鲜过程中,添加茶多酚能抑制蜜柑汁液缩异臭的产生,添加茶多酚于果汁、豆奶、汽水、等饮料中,能抑制维生素A、维生素B1和β-胡萝卜素的降解破坏,保证果汁饮料的有效成品和产品质量以及各种营养成份。
用于水果、水产和蔬菜保鲜
在新鲜水果和蔬菜上喷洒低浓度的茶多酚溶液,就可抑制细菌繁殖,保持水果、蔬菜原有的颜色,达到保鲜防腐的目的.,水产品用茶多酚配液浸泡具有抑菌、防褐变、除异味的功能。
用于畜肉制品
茶多酚对肉类及其腌制品如香肠、肉食罐头、腊肉等,具有良好的保质抗损效果,尤其是对罐头类食品中耐热的芽胞菌等具有显著的抑制和杀灭作用,并有消除臭味、腥味,防止氧化变色的作用。
茶多酚在油炸、焙烤良品中的应用
茶多酚中酚羟基有提供活泼质子的能力,能捕获油脂自动氧化形成的自由基是天然油脂抗氧化剂,抗氧化活性优于人工合成的抗氧化剂。其对活性自由基的清除达 98%以上,使连锁反应中断,防止油脂继续氧化,是BHT、BHA理想的天然替代物。油炸食品一般含有20%左右的油脂,并经高温煎炸,极易氧化变质。加入茶多酚可延长其保质期1-2倍。免费论文网。
茶多酚在日化工业中的应用
化妆品中通常使用的油脂、蜡、烃类等油性原料、以及香料、表面活性剂等,易与空气中的氧起反应,反应(自动氧化)后生成的过氧化物、酸、醛等对皮肤有刺激,并会引起皮肤炎症、变色,放出酸败臭味等。而茶多酚不仅是良好的油脂抗氧化剂,且有抗菌止痒,愈合伤口,增进毛细血管韧性等功效,同时还是较好的紫外线过滤器,可减少皮肤黑色素的形成,能去除雀斑与老年斑,达到护肤之目的。在食用油贮藏中加入茶多酚,能阻止和延缓不饱和脂肪酸的自动氧化分解,从而防止油脂的质变哈败,使油脂的贮藏期延长一倍以上。
茶多酚在农业方面的应用
茶多酚可去除污水中的 铅等金属离子,可望在污水处理方面获得应用
茶多酚的药理作用
抗氧化、延缓衰老
茶多酚可消除人体内产生过多的自由基,保护细胞膜的结构,减缓人体衰老,大量试验表明,茶多酚具有明显的抗氧化活性,其抗氧化恬性比维生素E还强,若与维生素C和维生素E配合还具有增效作用。
防龋作用
过去茶叶的防龋作用被认为是茶汤中"氟"的功效。氟元素可取代牙齿中羟磷灰石的羟基成为氟磷灰石,使牙釉质对产酸物质的侵蚀具有抵抗力。现在临床上又证明茶多酚能强烈抑制致龋菌,明显减少菌斑和牙周指数,而对口腔中其他有益微生物则没有影响。
抗菌抗病毒
中国古医书已有用茶治疗炎症的记载,绿茶和花茶的抑菌效果比红茶强,这与它们含有的茶多酚数量不同有关。有人认为,茶多酚的抗菌作用在于多酚类物质能沉淀菌体蛋白,使菌体蛋白变性而失活。近代科研则认为,茶的功效主要来自所含儿茶素类对很多引起人体致病微生物,如肉毒杆菌有抑制的效果,而又不伤害肠内有益微生物如乳酸菌的繁衍,具有清理肠道内的功能。临床医学文献中有使用茶汤治疗赤痢及抑制病原菌繁殖的报告。免费论文网。利用茶多酚抗菌,抗病毒的原理,国外已将儿茶素,安装于空调机内,以除菌和除病毒。自1998年新型空调机上市以来,深受好评。
降低血脂,抑制动脉粥样硬化
茶多酚类化合物对有机体的脂肪代谢产生重要的作用,具有明显的抑制血浆和肝脏中胆固醇含量上升的作用,具有促进脂类化合物从粪便中排出的效果,因此它不但能防治动脉粥样硬化,而且还有减肥的效果,上海医科大学一课题组应用茶多酚在江苏海门市对200位乡村居民随机分4组送药,服药10个月,进行双盲对照试验,发现可使血清中总胆固醇和甘油三酯下降约19%,可升高高密度脂蛋白和低密度脂蛋白的比值,实验前后比值相差 ,说明茶多酚有预防高脂血症、减少冠心病和动脉粥样硬化的潜在作用。
多种药理作用
茶多酚特别是儿茶素衍生物具有抑制癌细胞增生、抗癌、抗突变的效果。此外,儿茶素衍生物还有减轻重金属对人体产生的毒害作用以及抗辐射作用。免费论文网。美国一公司根据儿茶-素有防辐射的功能,开发出粉底霜化妆品,该产品标示的功能为预防紫外线辐射引起的皮肤癌以及预防皮肤的早期衰老。由于茶多酚能保护大脑,防止荧屏射线对皮肤和眼睛的伤害,因而用它加工的饮品被誉为“电脑时代的饮料”。
酶工程方面
天然制品茶多酚能通过氢键与蛋白质和酶结合形成沉淀,分离出酶和蛋白质,以保证 食品医药用酶对安全卫生和特殊要求。
总之,由于茶多酚的医药和保健价值,茶多酚已成为医药、食品界开发的热点,目前除了茶多酚片剂、胶囊剂等外,作为抗氧化剂和食品添加剂在粮油食品、方便食品、水产品、肉制品、配制品、调味品、糖果、饮料等多类食品中均有广泛的应用。因此,有较大的市场需求。
参考文献
[1]钱哗,赵伯涛,张卫明.茶多酚提取、分离工艺研究[J].中成药,1998.
[2]浙江大学茶学系主编.茶叶大全[M].上海:上海科学技术出版社,1997.
[3]贾之慎,扬贤强.茶多酚抗氧化作用的研究与应用[J],食品科学,1990,(11):1—5.
[4]扬贤强,叶立场,贾之慎.天然抗氧化剂——茶多酚的开发与应用[J].福建茶叶,1990,(3):3—13.
[5]梁晚风.茶多酚的研究进展[J].茶叶科学简报,1994,(1):6—8.
多酚类化合物,由40多种化学成分组成,具有抗氧化、强化血管壁、促进肠胃消化、降低血脂肪、与增加身体抵抗力,并防止动脉硬化、血栓形成的作用;还能利尿、降血压、抑制细菌与癌细胞生长,及帮助消化。多酚是在植物性食物中发现的、具有潜在促进健康作用的化合物。多酚类物质主要存在于蔬果、坚果、大豆、茶、可可、酒类之中[1],赋予巧克力独特魅力的成份就是多酚。它是存在于可可豆中的天然成份。与其它食物相比,可可豆中多酚的含量特别高。多酚的抗氧化功能可以对这些慢性病起到预防作用
茶多酚生活应用研究
茶多酚可用于食品保鲜防腐,无毒副作用,食用安全。茶叶能够保存较长的时间而不变质,这是其他的树叶、菜叶、花草所大不到的。以下是我为您搜集整理的茶多酚生活应用研究论文,希望您能喜欢。
摘要: 茶多酚(GreenTeaPolyphenols,简称GTP)是一种从茶叶中提取的纯天然复合物,是茶叶中具有保健功能的重要化学物质,茶多酚由约30种以上的酚性物质组成,按其化学结构可分为儿茶素、黄酮及类黄酮醇、花色素、酚酸及缩酚酸4类。
关键词: 茶多酚,食品及应用
1.茶多酚的概念及性质
茶多酚(GreenTea Polyphenols,简称GTP)是一种从茶叶中提取的纯天然复合物,是茶叶中具有保健功能的重要化学物质,茶多酚由约30种以上的酚性物质组成,按其化学结构可分为儿茶素、黄酮及类黄酮醇、花色素、酚酸及缩酚酸4类。
茶多酚是很稳定的,pH在4-8稳定,遇强碱、强酸、光照、高热及过渡金属易变质,存放于阴凉、避光、干燥处,一般保质期为两年。是较安全的无毒性的添加剂。茶多酚的感观指标:1、外观:茶多酚TVP20为棕褐色的粉状固体,TVP40、TVP50为棕绿色带茶香粉状固体;其它均为淡黄或淡绿色粉状固体。2、性状:本品易溶于水和含水乙醇,味苦涩。
2.茶多酚在日常生活和食品工业中的作用
在食品工业中的应用
茶叶的许多作用都是因为茶叶中的茶多酚在起作用:茶多酚可用于食品保鲜防腐,无毒副作用,食用安全。茶叶能够保存较长的时间而不变质,这是其他的树叶、菜叶、花草所大不到的。茶多酚参入其他有机物(主要是食品)中,能够延长贮存期,防止食品退色,提高纤维素稳定性,有效保护食品各种营养成份。其主要用途如下:
用于糕点及乳制品
对高脂肪糕点及乳制品,如月饼、饼干、蛋糕、方便面、奶粉、奶酪、牛奶等,加入茶多酚不仅可保持其原有的风味,防腐朽,延长保鲜期,防止食品退色,抑制和杀灭细菌,提高食品卫生标准,延长食品的销售寿命。另外,还可使甜味“酸尾”消失,味感甘爽。
用于饮料生产
茶多酚不仅可配制果味茶、柠檬茶等饮料,而且对食品中的色素和维生素类具有保护作用,可防止食品褪色,提高稳定性,据称其效果较维生素C高出20倍。茶多酚应用到果汁饮料的加工保鲜过程中,添加茶多酚能抑制蜜柑汁液缩异臭的产生,添加茶多酚于果汁、豆奶、汽水、等饮料中,能抑制维生素A、维生素B1和β-胡萝卜素的降解破坏,保证果汁饮料的有效成品和产品质量以及各种营养成份。
用于水果、水产和蔬菜保鲜
在新鲜水果和蔬菜上喷洒低浓度的茶多酚溶液,就可抑制细菌繁殖,保持水果、蔬菜原有的颜色,达到保鲜防腐的目的.,水产品用茶多酚配液浸泡具有抑菌、防褐变、除异味的功能。
用于畜肉制品
茶多酚对肉类及其腌制品如香肠、肉食罐头、腊肉等,具有良好的保质抗损效果,尤其是对罐头类食品中耐热的芽胞菌等具有显著的抑制和杀灭作用,并有消除臭味、腥味,防止氧化变色的作用。
茶多酚在油炸、焙烤良品中的应用
茶多酚中酚羟基有提供活泼质子的能力,能捕获油脂自动氧化形成的自由基是天然油脂抗氧化剂,抗氧化活性优于人工合成的抗氧化剂。其对活性自由基的清除达 98%以上,使连锁反应中断,防止油脂继续氧化,是BHT、BHA理想的天然替代物。油炸食品一般含有20%左右的油脂,并经高温煎炸,极易氧化变质。加入茶多酚可延长其保质期1-2倍。免费论文网。
茶多酚在日化工业中的应用
化妆品中通常使用的油脂、蜡、烃类等油性原料、以及香料、表面活性剂等,易与空气中的氧起反应,反应(自动氧化)后生成的过氧化物、酸、醛等对皮肤有刺激,并会引起皮肤炎症、变色,放出酸败臭味等。而茶多酚不仅是良好的油脂抗氧化剂,且有抗菌止痒,愈合伤口,增进毛细血管韧性等功效,同时还是较好的紫外线过滤器,可减少皮肤黑色素的形成,能去除雀斑与老年斑,达到护肤之目的。在食用油贮藏中加入茶多酚,能阻止和延缓不饱和脂肪酸的自动氧化分解,从而防止油脂的质变哈败,使油脂的贮藏期延长一倍以上。
茶多酚在农业方面的应用
茶多酚可去除污水中的 铅等金属离子,可望在污水处理方面获得应用
茶多酚的药理作用
抗氧化、延缓衰老
茶多酚可消除人体内产生过多的自由基,保护细胞膜的结构,减缓人体衰老,大量试验表明,茶多酚具有明显的抗氧化活性,其抗氧化恬性比维生素E还强,若与维生素C和维生素E配合还具有增效作用。
防龋作用
过去茶叶的防龋作用被认为是茶汤中"氟"的功效。氟元素可取代牙齿中羟磷灰石的羟基成为氟磷灰石,使牙釉质对产酸物质的侵蚀具有抵抗力。现在临床上又证明茶多酚能强烈抑制致龋菌,明显减少菌斑和牙周指数,而对口腔中其他有益微生物则没有影响。
抗菌抗病毒
中国古医书已有用茶治疗炎症的记载,绿茶和花茶的抑菌效果比红茶强,这与它们含有的茶多酚数量不同有关。有人认为,茶多酚的抗菌作用在于多酚类物质能沉淀菌体蛋白,使菌体蛋白变性而失活。近代科研则认为,茶的功效主要来自所含儿茶素类对很多引起人体致病微生物,如肉毒杆菌有抑制的效果,而又不伤害肠内有益微生物如乳酸菌的繁衍,具有清理肠道内的功能。临床医学文献中有使用茶汤治疗赤痢及抑制病原菌繁殖的报告。免费论文网。利用茶多酚抗菌,抗病毒的原理,国外已将儿茶素,安装于空调机内,以除菌和除病毒。自1998年新型空调机上市以来,深受好评。
降低血脂,抑制动脉粥样硬化
茶多酚类化合物对有机体的脂肪代谢产生重要的作用,具有明显的抑制血浆和肝脏中胆固醇含量上升的作用,具有促进脂类化合物从粪便中排出的效果,因此它不但能防治动脉粥样硬化,而且还有减肥的效果,上海医科大学一课题组应用茶多酚在江苏海门市对200位乡村居民随机分4组送药,服药10个月,进行双盲对照试验,发现可使血清中总胆固醇和甘油三酯下降约19%,可升高高密度脂蛋白和低密度脂蛋白的比值,实验前后比值相差 ,说明茶多酚有预防高脂血症、减少冠心病和动脉粥样硬化的潜在作用。
多种药理作用
茶多酚特别是儿茶素衍生物具有抑制癌细胞增生、抗癌、抗突变的效果。此外,儿茶素衍生物还有减轻重金属对人体产生的毒害作用以及抗辐射作用。免费论文网。美国一公司根据儿茶-素有防辐射的功能,开发出粉底霜化妆品,该产品标示的功能为预防紫外线辐射引起的皮肤癌以及预防皮肤的早期衰老。由于茶多酚能保护大脑,防止荧屏射线对皮肤和眼睛的伤害,因而用它加工的饮品被誉为“电脑时代的饮料”。
酶工程方面
天然制品茶多酚能通过氢键与蛋白质和酶结合形成沉淀,分离出酶和蛋白质,以保证 食品医药用酶对安全卫生和特殊要求。
总之,由于茶多酚的医药和保健价值,茶多酚已成为医药、食品界开发的热点,目前除了茶多酚片剂、胶囊剂等外,作为抗氧化剂和食品添加剂在粮油食品、方便食品、水产品、肉制品、配制品、调味品、糖果、饮料等多类食品中均有广泛的应用。因此,有较大的市场需求。
参考文献
[1]钱哗,赵伯涛,张卫明.茶多酚提取、分离工艺研究[J].中成药,1998.
[2]浙江大学茶学系主编.茶叶大全[M].上海:上海科学技术出版社,1997.
[3]贾之慎,扬贤强.茶多酚抗氧化作用的研究与应用[J],食品科学,1990,(11):1—5.
[4]扬贤强,叶立场,贾之慎.天然抗氧化剂——茶多酚的开发与应用[J].福建茶叶,1990,(3):3—13.
[5]梁晚风.茶多酚的研究进展[J].茶叶科学简报,1994,(1):6—8.
~ 详细一些~
1、黄酮
黄酮是指两个具有酚羟基的苯环(A-与B-环)通过中央三碳原子相互连结而成的一系列化合物,其基本母核为2-苯基色原酮。
黄酮类化合物结构中常连接有酚羟基、甲氧基、甲基、异戊烯基等官能团。此外,它还常与糖结合成苷。根据B环连接位置(2为或3为)、C环氧化程度、C环是否成环等将黄酮类化合物分为以下七大类。
2、作用
黄酮的功效是多方面的,它是一种很强的抗氧剂,可有效清除体内的氧自由基,如花青素可以抑制油脂性过氧化物的全阶段溢出,这种阻止氧化的能力是维生素E的十倍以上,这种抗氧化作用可以阻止细胞的退化、衰老,也可阻止癌症的发生。
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扩展资料:
黄酮类化合物的发现:
黄酮类化合物的发现历史十分悠久。早在廿世纪30年代初,欧洲一位药物化学家在研究柠檬皮的乙醇提取物时无意中得到一种白色结晶,将其命名为“维生素P”。
动物试验证实:维生素P的抗坏血作用胜过维生素C10倍。2年后,这位科学家进一步发现:维生素P实际上是一种由黄酮组成的混合物而非单一物质,故后来有人形象化地将维生素P更名为柠檬素。
据后人研究,柠檬素含多种黄酮,其主要组分为橙皮苷。这位最早发现维生素P的科学家在8年后荣获诺贝尔化学奖。遗憾的是,包括柠檬素在内的黄酮的药用研究却始终未有实质性进展。
参考资料来源:/"target="_blank"title="百度百科—黄酮">百度百科—黄酮
参考资料来源:/"target="_blank"title="百度百科—黄酮类化合物">百度百科—黄酮类化合物
具有三个作用:1.消炎作用葵花盘黄酮是一种可有效清除体内活性氧簇和活性氮簇物质的生物黄酮类化合物。将其用于减少因氧化应激产生的细胞损伤,利于建立机体与代谢过程中(尤其是炎症反应过程中)产生的有毒活性代谢产物间的平衡关系。研究表明,因抑制NF-kB的生物活性,而直接减少了组织中NF-kB参与产生的相关细胞因子的抗炎机制,可能与葵花盘黄酮能抑制由类症因子LPS所引起的中性粒细胞自发性凋亡延迟和降低中性粒细胞对炎症因子的敏感性有关,2.抗氧化作用机体各器官、系统每天都会产生不同程度的氧自由基,同时也存在消除自由基的抗氧化防御系统。正常情况下两者保持着动态平衡,一旦平衡失调,自由基便会损伤细胞,而引起疾病。葵花盘黄酮可有效地降低血浆中组胺的含量,明显抑制脂质过氧化,升高过氧化氢酶的水平,还可降低食管组织中已升高的胶原水平,具有很好的清除自由基作用。3.止痛功效黄酮可以降低10- 20%的血糖以及30-40%甘油三酯,减轻肾脏细胞压力;稳定肾蛋白小管,有利于肾脏代谢尿酸,同时能抑制炎性生物酶的渗出,起到止痛作用。抗血栓,保护血管血小板活化因子在许多疾病中起炎症介导作用,葵花盘黄酮可有效抑制凝血酶诱导的血小板[Ca2+]升高,使血小板黏附受到抑制,从而保护心脏。
含羞草(Mimosa pudica L.),是豆科含羞草属多年生草本花卉,原产于美洲热带地区.我为大家整理的含羞草科学论文,希望你们喜欢。 含羞草科学论文篇一 含羞草中总黄酮提取纯化工艺研究 【摘要】 目的研究提取纯化含羞草中总黄酮的最佳工艺条件。方法以芦丁为对照,含羞草总黄酮得率为考察指标,通过正交实验法优选超声提取总黄酮的最佳工艺。在此基础上,采用真空薄膜浓缩,超声脱色,大孔吸附树脂Diaion HP-20吸附分离纯化含羞草总黄酮提取物。结果最佳提取工艺为用10倍量的80%乙醇为溶剂超声提取3次,10 min/次。最佳分离纯化工艺为:采用大孔吸附树脂Diaion HP-20进行分离富集,以不同浓度的乙醇进行梯度洗脱,洗脱流速为5 ml/min,收集40%~60%乙醇洗脱部位并减压浓缩得总黄酮提取物,总黄酮的含量达到76%。结论优化了含羞草中总黄酮的提取纯化方法,为含羞草资源的综合利用和产业化开发提供了 参考 。 【关键词】 含羞草 总黄酮 提取 纯化 含羞草为豆科含羞草属植物含羞草Mimosa pudica的全草[1],又名知羞草、怕羞草、喝乎草、刺含羞草等。主要分布在我国华东、华南、西南等地的山坡丛林、湿地、路旁,具有清热利尿、化痰止咳、安神止痛、凉血止血之功效,临床多用于急性肝炎、神经衰弱、失眠、肺结核咳血、血尿、结膜炎、跌打损伤、带状疱疹等症[2]。含羞草中含有大量对人体有益的活性物质,包括黄酮类、酚类、生物活性多糖、氨基酸类、有机酸类和其它微量元素。其中的黄酮类化合物具有显著的生理活性[3~5],如抗脂质过氧化、抗衰老、清除自由基、抗肿瘤,降低血脂、抗菌抑菌、增强免疫力等作用。本文通过正交实验考察了超声提取含羞草总黄酮的工艺,同时采用大孔吸附树脂进行吸附分离,并结合真空薄膜浓缩、超声脱色等方法对含羞草提取物进行分离与纯化,以期为 工业 化生产提供参考依据。 1 仪器与材料 仪器UV-2102PCS紫外可见分光光度计(上海龙尼柯仪器有限公司);KQ-250B超声波提取器(昆山市超声仪器有限公司);NJL07-3型实验专用微波炉(南京杰全微波设备有限公司,额定功率800W);Millipore Simplicity型超纯水器(美国Millipore公司);RE-52A旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂);真空薄膜浓缩装置[6](自装);101-1型电热恒温干燥箱;微量分析天平(EETTLER AE 240瑞士),微孔滤膜(上海医药工业研究院);芦丁对照品( 中国 药品生物制品鉴定所提供)。 材料与试剂 含羞草于2003-05采自海南三亚,由海南大学植物学教授黄世满鉴定为豆科含羞草属植物含羞草的全植株;所用试剂均为分析纯。 2 方法与结果 标准曲线的绘制 准确称取干燥恒重的芦丁对照品 mg,加60%乙醇(体积分数,下同)溶解并定容置100 ml的量瓶中,摇匀得质量浓度为 g/L的对照品溶液。分别取上述芦丁标准溶液0,,,,, ml于6只10 ml量瓶中,用60%乙醇补充至5 ml,各加入 ml 5%亚硝酸钠,摇匀,放置5 min后各加入10%硝酸铝 ml,摇匀。5 min后再加入1 mol/ml的氢氧化钠溶液4 ml,混匀,用60%乙醇稀释至刻度。10 min后于510 nm处测吸光度,试剂为空白参比,以芦丁质量浓度为横坐标,吸光度为纵坐标绘制标准曲线,用最小二乘法进行线行回归,得芦丁含量与吸光度之间的回归方程:A= 1C+ 4, r= 7。 不同溶剂提取所得提取物得率及总黄酮得率的比较 不同溶剂提取所得提取物的得率比较 称取粉碎并过60目筛后的含羞草原料4份,每份20 g,分别选用50%的乙醇、80%的乙醇、甲醇、70%的丙酮4种不同的溶剂进行索氏提取,溶剂用量均为200 ml,提取时间为5 h。分别将提取液浓缩至稠膏状移入烘箱中烘干至恒重。称重, 计算 得率。结果见表1。表1 不同溶剂提取所得提取物及得率的比较(略) 不同溶剂提取所得总黄酮的得率比较 分别吸取一定量由不同溶剂提取所制得的含羞草提取液于10 ml量瓶中,添加60%乙醇溶液使体积约为5 ml,按照上述绘制芦丁标准曲线的方法,依次加入 ml 5%亚硝酸钠、 ml 10%硝酸铝、4 ml 1 mol/ml的氢氧化钠溶液,混匀,用60%乙醇稀释至刻度。静置20 min后用紫外可见分光光度计法测定不同溶剂提取所得提取液的吸光度,重复3次测定,并根据标准曲线换算出总黄酮的得率,计算平均含量及RSD。结果见表2。表2 不同溶剂提取所得提取物中总黄酮的得率比较(略) 由表1可以看出,由4种不同的溶剂进行索氏提取,以70%丙酮进行提取所得提取物的得率为最高;由表2可以看出,以80%乙醇为溶剂进行提取,所得提取物中总黄酮得率相对最高。虽然以70%丙酮提取得率最高且总黄酮的得率与用80%乙醇提取相当,但考虑到乙醇与丙酮相比,具有无毒安全,廉价易得的优点,故提取溶剂选用80%乙醇。 超声提取工艺的优选 样品溶液的制备与测定分别精密称定干燥并过60目筛的含羞草粗粉9份,每份 g,以80%乙醇为溶剂,按正交实验表中所选取的因素水平分别进行超声提取。分别吸取一定量含羞草超声提取液于10 ml 量瓶中,添加80 %乙醇溶液使体积约为5 ml,按照上述绘制芦丁标准曲线的方法,依次加入亚硝酸钠、硝酸铝和氢氧化钠溶液,混匀,用80%乙醇稀释至刻度。静置20 min后测定吸光度, 计算 样品中总黄酮的含量。 正交设计通过正交实验,以芦丁的含量为考察指标,通过紫外法对超声提取方法进行正交实验,以优选出最佳提取工艺。选用L9(34)正交方案,以超声时间、超声次数及溶剂用量3个因素,每个因素3个水平设计实验方案。结果见表3~4。表3 考察因素与水平(略)表4 正交实验设计及实验数据(略) 超声提取最佳工艺 从表4中的直观分析可以明显看出提取的最佳组合为A1B3C3,即用10倍量的80%乙醇为溶剂超声提取3次,10 min/次。 分离纯化工艺优选大孔吸附树脂Diaion HP-20特别适合对黄酮苷类化合物的富集分离,因此本实验采用大孔吸附树脂Diaion HP-20对含羞草黄酮粗提物进行分离纯化。具体操作为:取药材1 kg,干燥后粉碎过60目筛,按照以上最佳工艺进行超声提取,得到的粗提物经真空薄膜浓缩至体积减半,加2%活性碳室温超声脱色2次,20 min/次。抽滤,除去滤渣后继续真空薄膜浓缩至无醇味,得提取物。用大孔吸附树脂Diaion HP-20进行湿法装柱(色谱柱:6 cm×80 cm,柱体积:450 ml),以水、20%乙醇、40%乙醇、60%乙醇、80%乙醇、乙醇溶剂系统进行梯度洗脱,控制洗脱流速为5 ml/min。分别收集不同浓度的乙醇洗脱液。将各部分洗脱液进行真空薄膜浓缩、后转移至旋转蒸发仪中真空浓缩至干燥粉末,计算得率。同时按照上述的紫外法检测总黄酮的含量。结果见表5。表5 大孔吸附树脂分离纯化实验结果(略) 由表5可看出,用中等浓度40%乙醇洗脱效果较好,总提取物得率达到,总黄酮含量可达到;从洗脱情况看,总黄酮主要集中在40%~60%乙醇洗脱部位,水洗脱部位经理化检测发现除含少量的黄酮外,还含有较多的多糖等大极性化合物,可将这部分弃去,而20%乙醇、80%乙醇及乙醇洗脱部位相比之下则含少量的黄酮类成分。因此,按照以上方法对含羞草总黄酮粗提物进行分离富集与纯化,收集各洗脱部位,将40%~60%乙醇洗脱部位合并,进行真空薄膜浓缩后即可得到总黄酮提取物,经紫外测定总黄酮的含量达到76%。 最佳提取纯化工艺 由实验得到最佳提取纯化含羞草总黄酮的工艺:新鲜含羞草→干燥后粉碎→过60目筛→室温超声提取→提取液→真空薄膜浓缩至体积减半→浓缩液→加2%活性炭室温超声波脱色2次→抽滤除去滤渣→脱色液→继续真空薄膜浓缩至无醇味→上大孔树脂Diaion HP-20柱→用水及乙醇混合溶剂梯度洗脱→分别收集洗脱液→将40%~60%乙醇洗脱液合并减压浓缩至干→干浸膏样品→检测含量→成品。 3 讨论 本实验选用芦丁作为对照品,因为芦丁是黄酮化合物中比较有代表性的一种,其B环的3,4-邻二酚羟基部位发生紫外吸收,可以通过测定芦丁对照品的吸收度,从而求算供试品中总黄酮的含量。这是总黄酮含量测定实验中比较经典的方法。 通过实验证明,提取含羞草中总黄酮的最佳工艺为用10倍量的80%乙醇为溶剂超声提取3次,10 min/次。 本实验采用大孔吸附树脂Diaion HP-20分离含羞草中的黄酮类成分,选择不同浓度的乙醇溶液进行洗脱,得出40%乙醇溶液洗脱效果较好,总分离物得率达到,总黄酮含量达到。另外水洗脱部位得率较高,含少量黄酮,还含有较多的大极性化合物。在用大孔吸附树脂分离含羞草总黄酮时,可先用水洗脱,除去大量的大极性化合物,减少影响,再用40%乙醇进行洗脱。 现代 药理研究表明,黄酮类化合物在心血管系统、内分泌系统和抗肿瘤方面具有明显的药理作用。含羞草总黄酮的药理活性未见深入研究。本文利用大孔吸附树脂分离纯化含羞草总黄酮,为进一步研究含羞草总黄酮的药理活性,更好地开发利用含羞草资源奠定了基础。 【 参考 文献 】 [1]江苏新医学院.中药大辞典[M].上海:上海 科学 技术出版社,1986:1147. [2]全国中草药汇编编写组.全国中草药汇编[M].北京:人民卫生出版社,1975:464. [3]华光军, 郭 勇. 黄酮类化合物药理研究进展[J]. 广东药学,1999,9(4):9. [4]黄河胜. 黄酮类化合物药理作用研究进展[J]. 中国 中药杂志,2000,25(10):499. [5]王 玮, 王 琳.黄酮类化合物的研究进展[J]. 沈阳医学院学报,2002,4(2):115. [6]袁 珂, 俞 莉.真空薄膜浓缩装置的研制及应用研究[J]. 分析化学,2005,33(9):1358. 含羞草科学论文篇二 含羞草的总黄酮提取技术 【摘要】文章分析了提取纯化含羞草中总黄酮的最佳工艺条件。优化了含羞草中总黄酮的提取纯化方法,为含羞草资源的综合利用和产业化开发提供了参考。 【关键词】含羞草 总黄酮 提取 纯化 含羞草为豆科含羞草属植物含羞草Mimosa pudica的全草,又名知羞草、怕羞草、喝乎草、刺含羞草等。主要分布在我国华东、华南、西南等地的山坡丛林、湿地、路旁,具有清热利尿、化痰止咳、安神止痛、凉血止血之功效,临床多用于急性肝炎、神经衰弱、失眠、肺结核咳血、血尿、结膜炎、跌打损伤、带状疱疹等症。含羞草中含有大量对人体有益的活性物质,包括黄酮类、酚类、生物活性多糖、氨基酸类、有机酸类和其它微量元素。 一、材料与试剂 含羞草采自海南三亚,由海南大学植物学教授黄世满鉴定为豆科含羞草属植物含羞草的全植株;所用试剂均为分析纯。 二、方法与结果 1、 标准曲线的绘制 准确称取干燥恒重的芦丁对照品 mg,加60%乙醇(体积分数,下同)溶解并定容置100 ml的量瓶中,摇匀得质量浓度为 g/L的对照品溶液。分别取上述芦丁标准溶液0,,,,, ml于6只10 ml量瓶中,用60%乙醇补充至5 ml,各加入 ml 5%亚硝酸钠,摇匀,放置5 min后各加入10%硝酸铝 ml,摇匀。 2 、不同溶剂提取所得提取物得率及总黄酮得率的比较 1)不同溶剂提取所得提取物的得率比较 称取粉碎并过60目筛后的含羞草原料4份,每份20 g,分别选用50%的乙醇、80%的乙醇、甲醇、70%的丙酮4种不同的溶剂进行索氏提取,溶剂用量均为200 ml,提取时间为5 h。分别将提取液浓缩至稠膏状移入烘箱中烘干至恒重。称重,计算得率。 2)不同溶剂提取所得总黄酮的得率比较 分别吸取一定量由不同溶剂提取所制得的含羞草提取液于10 ml量瓶中,添加60%乙醇溶液使体积约为5 ml,按照上述绘制芦丁标准曲线的方法,依次加入 ml 5%亚硝酸钠、 ml 10%硝酸铝、4 ml 1 mol/ml的氢氧化钠溶液,混匀,用60%乙醇稀释至刻度。静置20 min后用紫外可见分光光度计法测定不同溶剂提取所得提取液的吸光度,重复3次测定,并根据标准曲线换算出总黄酮的得率,计算平均含量及RSD。 3 、 超声提取工艺的优选 样品溶液的制备与测定分别精密称定干燥并过60目筛的含羞草粗粉9份,每份 g,以80%乙醇为溶剂,按正交实验表中所选取的因素水平分别进行超声提取。分别吸取一定量含羞草超声提取液于10 ml 量瓶中,添加80 %乙醇溶液使体积约为5 ml,按照上述绘制芦丁标准曲线的方法,依次加入亚硝酸钠、硝酸铝和氢氧化钠溶液,混匀,用80%乙醇稀释至刻度。静置20 min后测定吸光度,计算样品中总黄酮的含量。 4 、 分离纯化工艺优选大孔吸附树脂Diaion HP-20特别适合对黄酮苷类化合物的富集分离,因此本实验采用大孔吸附树脂Diaion HP-20对含羞草黄酮粗提物进行分离纯化。具体操作为:取药材1 kg,干燥后粉碎过60目筛,按照以上最佳工艺进行超声提取,得到的粗提物经真空薄膜浓缩至体积减半,加2%活性碳室温超声脱色2次,20 min/次。抽滤,除去滤渣后继续真空薄膜浓缩至无醇味,得提取物。用大孔吸附树脂Diaion HP-20进行湿法装柱(色谱柱:6 cm×80 cm,柱体积:450 ml),以水、20%乙醇、40%乙醇、60%乙醇、80%乙醇、乙醇溶剂系统进行梯度洗脱,控制洗脱流速为5 ml/min。分别收集不同浓度的乙醇洗脱液。将各部分洗脱液进行真空薄膜浓缩、后转移至旋转蒸发仪中真空浓缩至干燥粉末,计算得率。同时按照上述的紫外法检测总黄酮的含量。 用中等浓度40%乙醇洗脱效果较好,总提取物得率达到,总黄酮含量可达到;从洗脱情况看,总黄酮主要集中在40%~60%乙醇洗脱部位,水洗脱部位经理化检测发现除含少量的黄酮外,还含有较多的多糖等大极性化合物,可将这部分弃去,而20%乙醇、80%乙醇及乙醇洗脱部位相比之下则含少量的黄酮类成分。因此,按照以上方法对含羞草总黄酮粗提物进行分离富集与纯化,收集各洗脱部位,将40%~60%乙醇洗脱部位合并,进行真空薄膜浓缩后即可得到总黄酮提取物,经紫外测定总黄酮的含量达到76%。 5 、最佳提取纯化工艺 由实验得到最佳提取纯化含羞草总黄酮的工艺:新鲜含羞草→干燥后粉碎→过60目筛→室温超声提取→提取液→真空薄膜浓缩至体积减半→浓缩液→加2%活性炭室温超声波脱色2次→抽滤除去滤渣→脱色液→继续真空薄膜浓缩至无醇味→上大孔树脂Diaion HP-20柱→用水及乙醇混合溶剂梯度洗脱→分别收集洗脱液→将40%~60%乙醇洗脱液合并减压浓缩至干→干浸膏样品→检测含量→成品。 三、讨论 本实验选用芦丁作为对照品,因为芦丁是黄酮化合物中比较有代表性的一种,其B环的3,4-邻二酚羟基部位发生紫外吸收,可以通过测定芦丁对照品的吸收度,从而求算供试品中总黄酮的含量。这是总黄酮含量测定实验中比较经典的方法。 通过实验证明,提取含羞草中总黄酮的最佳工艺为用10倍量的80%乙醇为溶剂超声提取3次,10 min/次。 本实验采用大孔吸附树脂Diaion HP-20分离含羞草中的黄酮类成分,选择不同浓度的乙醇溶液进行洗脱,得出40%乙醇溶液洗脱效果较好,总分离物得率达到,总黄酮含量达到。另外水洗脱部位得率较高,含少量黄酮,还含有较多的大极性化合物。在用大孔吸附树脂分离含羞草总黄酮时,可先用水洗脱,除去大量的大极性化合物,减少影响,再用40%乙醇进行洗脱。 现代药理研究表明,黄酮类化合物在心血管系统、内分泌系统和抗肿瘤方面具有明显的药理作用。含羞草总黄酮的药理活性未见深入研究。本文利用大孔吸附树脂分离纯化含羞草总黄酮,为进一步研究含羞草总黄酮的药理活性,更好地开发利用含羞草资源奠定了基础。 参考文献: 1、黄河胜. 黄酮类化合物药理作用研究进展[J]. 中国中药杂志,2000,25(10):499. 2、全国中草药汇编编写组.全国中草药汇编[M].北京:人民卫生出版社,1975:464. 看了含羞草科学论文的人还看 1. 关于植物的科学论文 2. 关于植物生长的科学论文 3. 草业科学论文 4. 关于写植物的科技论文 5. 科学论文范文
葡萄皮中的酚类物质对葡萄酒的质量影响大。葡萄在生长的时候,一个是葡萄皮中酚类物质的积累很重要,他决定了葡萄酒的风味。一个是葡萄汁中的糖积累很重要,他决定了酒精度。虽然葡萄从发芽到结果,100天的时间就可以酿酒了,但是这个时候的酒还不是那么好喝,就是因为酚类物质累积的还不够,酿出来的酒没有味道,所以我们希望葡萄能够尽量长时间的缓慢成熟,目的就是让酚类物质累积的更多。所以说种葡萄酒一般都去找比较冷凉的地方让葡萄有更多的时间成熟,采摘之前酿酒师还要自己摘葡萄尝尝,嚼一下皮,感受一下酚类物质是不是达到了他认为满意的程度。这样才能够酿造出浓郁复杂的葡萄酒。
葡萄不是很熟悉,只是知道葡萄具有抗氧化的作用主要是在为葡萄,特别是葡萄籽中含有大量VE它的抗氧化功能比较强。而茶叶中的多酚类物质是很多物质的总称,称为茶多酚,主要包括:黄酮与黄酮醇,黄烷醇,花青素与花白素,酚酸与缩酚酸等物质。也就是说茶多酚是一混合物质
?红葡萄酒的颜色决定于不同形态花色素苷(即红色素)的比例,即游离花色素苷与花色素苷-丹宁复合物的比例。游离花色素苷使红葡萄酒的颜色成为橙黄色或紫色。?一系列的研究结果表明,红葡萄酒的颜色可以用分光光度计在520μ的光谱下测定。进一步的研究结果还表明,各种酚类物质对红葡萄酒的颜色的作用是不相同的:?——游离花色素苷(al)对葡萄酒颜色的作用较小,而且随着酒龄的增加而逐渐下降;——丹宁—花色素苷(t-a)复合物是决定红葡萄酒颜色的主体部分(50%左右),而且其作用不随酒龄的变化而变化;?——在葡萄酒的成熟过程中,随着游离花色素苷的作用下降,聚合丹宁对葡萄酒颜色的作用则不断增加。?总之,新红葡萄酒的颜色主要决定于t-a复合物和游离花色素苷;而成年葡萄酒的颜色则决定于t-a复合物和聚合丹宁。?所以,如果需要获得颜色较深的新酒,而且需要颜色在陈酿过程中缓慢地变化,则需保证:①在酿造过程中浸出足够的丹宁和花色素苷;?②在贮藏过程中提供有利于这两类酚类物质结合的条件。?如果葡萄酒没有足够量的t-a复合物,则其颜色将由于花色素苷的分解很快变成瓦红色。?研究酚类物质对葡萄酒感官特性的影响的分析指标是“明胶指数”。该指数表示丹宁分子与蛋白质结合的能力,因而可反映葡萄酒的涩感(收敛性)强度(李华,1992)。?利用从葡萄种子中提取的丹宁和合成丹宁的纯溶液与明胶反应,得到的结果表明,聚合丹宁的反应强度比小分子丹宁大;但如果分子量变得过大,则其反应强度逐渐下降。这可以部分地解释新葡萄酒的聚合丹宁基本上与其明胶指数正相关,但成年葡萄酒虽然其聚合丹宁含量很高,其明胶指数却往往很低。成年葡萄酒中的这一现象可能是由于如下原因:①聚合丹宁的分子变得过大;②丹宁与其它成分结合;③在聚合反应中丹宁的分子结构发生变化。?此外,丹宁—多糖苷复合物则是构成红葡萄酒“圆润”、“肥硕”等质量特征的要素。
游离花色素苷(AL)对葡萄酒颜色的作用较小,而且随着酒龄的增加而逐渐下降; 丹宁—花色素苷(T-A)复合物是决定红葡萄酒颜色的主体部分(50%左右),而且其作用不随酒龄的变化而变化; 聚合丹宁在葡萄酒的成熟过程中,随着游离花色素苷的作用下降,聚合丹宁对葡萄酒颜色的作用则不断增加。 总之,新红葡萄酒的颜色主要决定于T-A复合物和游离花色素苷;而成年葡萄酒的颜色则决定于T-A复合物和聚合丹宁。
海洋生物来源药物先导化合物的研究进展【摘要】 海洋生物中活性物质丰富,本篇文章对国内外近3年来从海洋生物中分离提取到的萜类化合物以及糖苷类化合物进行了归纳,并对其研究趋势进行了展望。这些新发现的萜类化合物广泛分布于海藻、珊瑚、海绵以及一些海洋真菌等海洋生物中,主要以单萜、倍半萜、二萜、三萜结构型式存在;而糖苷类化合物在海藻、海绵、海参、海星等海洋生物中发现大部分以糖苷脂、甾体糖苷、萜类糖苷型式存在。【关键词】 海洋生物 萜类化合物 糖苷类 生物活性【Abstract】 Marine organism show some important biological activities. This paper reviews terpenoids and glycosides from marine organism at home and abroad since 2005, and provides scientific evidence for reasonable exploitation and application. Terpenoids are mainly occurred on marine algae, coral, sponge and some fungi by monoterpene, sesquiterpene, diterpene and triterpene. And glycosides with structures of lipid, steroid and terpenoid are distributed to marine algae, sponge, sea cucumber and starfish.【Key words】 Marine organism; terpenoid; glycoside; bioactivity海洋是生命之源,由于海洋环境的特殊性,具有高压、低营养、低温(特别是深海)、无光照以及局部高温、高盐等生命极限环境,海洋生物适应了海洋独特的生活环境,必然造就了海洋生物具有独特的代谢途径和遗传背景,必定也会有新的、在许多陆地生物中未曾发现过的新结构类型和特殊生物活性的化合物。萜类物质是一类天然的烃类物质,其分子中具有异戊二烯(C5H8)的基本单位。故凡由异戊二烯衍生的化合物,其分子式符合(C5H8)n通式的均称萜类化合物(terpenoids)或异戊二烯类化合物(isopenoids)。但有些情况下,在分子合成过程中由于正碳离子引起的甲基迁移或碳架重排以及烷基化、降解等原因,分子的某一片断会不完全遵照异戊二烯规律产生出一些变形碳架,它们仍属于萜类化合物。海洋生物中萜类化合物主要以单萜、倍半萜、二萜、二倍半萜为主,三萜和四萜种类和数量都较少,且大部分以糖苷形式存在。萜类化合物是海洋生物活性物质的重要组成部分,广泛分布于海藻、珊瑚、海绵、软体动物等海洋生物中,具有细胞毒性、抗肿瘤活性、杀菌止痛等活性作用。糖苷的分类有多种方法,按照在生物体内是原生的还是次生的可将其分为原生糖苷和次生糖苷(从原生糖苷中脱掉一个以上的苷称为次生苷或次级苷);按照糖苷中含有的单糖基的个数可将糖苷分为单糖苷、双糖苷、三糖苷等;按照糖苷的某些特殊化学性质或生理活性可将糖苷分为皂苷、强心苷等;按照苷元化学结构类型可分为黄酮糖苷、蒽醌糖苷、生物碱糖苷、三萜糖苷等,海洋类的糖苷大部分是按照此特点分类的,主要包括鞘脂类糖苷、甾体糖苷、萜类糖苷和大环内酯糖苷等,在很多海洋生物如海藻、珊瑚、海参、海绵等中均发现有糖苷类化合物存在。已有的研究表明海洋糖苷类成分大都具有抗肿瘤、抗病毒、抗炎、抗菌、增强免疫力等生物活性。抗白血病和艾氏癌药物阿糖胞苷Ara-C(D-arabinosyl cytosine) 1、抗病毒药物的Ara - A 2以及Ara-C的N4-C16-19饱和脂肪酰基化衍生物3是海洋糖苷类药物成功开发的典范〔1〕。本篇文章对国内外自2005年来从海洋生物中分离提取到的萜类化合物以及糖苷类化合物进行了总结。1 萜类化合物 单萜 2005年M. G. Knott等人〔2〕对从红藻Plocamium corallorhiza中分离得到的三种多卤代单萜化合物plocoralides A-C(1~3)〔3,4〕进行了活性研究,发现化合物Plocaralides B(2), C(3)对食管癌细胞WHCOI具有中等强度的细胞毒作用,这些化合物具有卤素取代基。 倍半萜 从海泥来源的真菌Emericella variecolor GF10的发酵液中分离得到两个新型的倍半萜化合物6-epi-ophiobolin G(4)和6-epi-ophiobolin N(5),化合物在1~3μM浓度时能使神经癌细胞Neuro 2A凋亡,同时伴随细胞萎缩和染色体聚集〔5〕。这一类ophiobolins是天然的三环或四环的倍半萜化合物,对线虫、真菌、细菌以及肿瘤细胞有着普遍的抑制活性。Willam Fenical等人从海洋沉积物分离得到一株放线菌CNH-099,在该菌的代谢产物中分离到具有细胞毒作用的新颖的 marinonc 衍生物 neomarinone(6)、isomarinone(7)、hydroxydebromomarinone(8)和methoxydeuromomarinonc(9),它们均是倍半萜萘醌类抗生素。Neomarinone(6)和marinones(7~9)对HCrll6结肠癌细胞显示中等程度的体外细胞毒作用(IC50=8μg/ml),而且,neomarinone(6)对NCI-s60癌细胞也具有中等程度细胞毒作用(IC50=10μg/ml)〔6〕。化合物花侧柏烯倍半萜(10~12)从希腊北爱情海希俄斯岛采集的红藻 L. microcladia中分离得到〔7〕。红藻 L. microcladia 经有机溶剂CH2Cl2/MeOH (3:1)提取,以Cyclohexane/EtOAc(9:1)为洗脱液进行硅胶柱层析,最后经HPLC纯化得到化合物(10-12)。该试验并对化合物活性进行了研究,发现三种化合物均对肺癌细胞NSCLC-N6 和 A-549有抑制作用,化合物(10):IC50= μM (NSCLC-N6)和 μM (A-549),化合物(11):IC50 = μM (NSCLC-N6) 和 μM (A-549) ,化合物(12):IC50= μM (NSCLC-N6)和 μM (A-549)。后两个化合物对肺癌细胞毒活性作用明显高于第一个化合物,推测可能由于后两个化合物结构中酚羟基以及五环内双键的存在提高了化合物活性,而化合物中溴原子的存在并没有对其活性构成影响。从中国南京采集的红藻L. okamurai也分离出四种衍生的花侧柏烯倍半萜化合物,分别是Laureperoxide (13), 10-bromoisoaplysin (14), isodebromolaurinterol (15)和10-hydroxyisolaurene (16)〔8〕。5种snyderane倍半萜(17~21)化合物从红藻L. luzonensis中分离得到〔9〕。从一个软海绵种属Halichondria sp中分离得到四种具有抗微生物活性的含氮桉烷倍半萜化合物halichonadins A-D(22~25)〔10〕。该海绵采集于日本冲绳运天港, kg样品溶于4L MeOH,所得的115g MeOH提取物分别用1200ml EtOAc和400MlH2O萃取, EtOAc萃取物经硅胶柱层析后,洗脱液为MeOH/CHCl3(95:5)和石油醚/乙醚(9:1),得到化合物halichonadins A-D(22~25)和已知化合物acanthenes B、C。活性检测实验显示:化合物halichonadins A-D均具有抗细菌活性,同时halichonadins B和C也具有抗真菌活性,化合物halichonadins C对新型隐球菌(Cryptococcus neoformans)的半致死浓度(IC50)达到μg/ml。三个部分环化的倍半萜(26~28)化合物具有抑制磷酸酶Cdc25B活性,从海绵Thorectandra sp.中分离得到〔11〕。冷冻的海绵样品经4℃去离子水浸泡冷冻干燥后得到的干涸物, 随后用MeOH/CH2Cl2(1:1)和MeOH/H2O(9:1)的有机溶剂提取获得粗提物。采用活性追踪的方式,对粗提物(IC50=8μg/ml)进一步分离,将其溶于100mlMeOH/H2O(9:1)有机溶剂中,得到的粗提物加入300ml正己烷,获得水相部分溶于MeOH/H2O(7:3)的溶剂中,再用300ml CH2Cl2提取得到的部分经活性测定显示对磷酸酯酶抑制活性最强(IC50=6μg/ml),之后采用反相C-18柱HPLC分离,得到部分环化的倍半萜化合物(26)16-oxo-luffariellolide(12mg, tR=18min),化合物(27) 16-hydroxy-luffariellolide ( mg, tR=19min)以及化合物(28) luffariellolide (, tR=38min)。五种属于倍半萜类的化合物hyrtiosins A-E (29~33),从中国海南两个不同地方的海绵Hyrtios erecta种属中分离得到〔12〕。氧化的倍半萜化合物gibberodione(34), peroxygibberol(35) 和 sinugibberodiol(36)从台湾软珊瑚Sinularia gibberosa分离得到〔13〕,化合物(35)具有较温和的细胞毒性〔14〕。从珊瑚Eunicea sp.中提取的七种倍半萜代谢产物(37~43)〔15〕,含有榄烷,桉烷和吉玛烷骨架结构,研究显示对Eunicea 种属的疟原虫具有轻度的抑制作用。 二萜 以前很少有从绿藻中分离得到萜类化合物的报道,但是与2004年相比,提取的代谢产物数量有所增加〔16〕。从澳大利亚塔斯马尼亚采集的绿藻Caulerpa brownii中分离出许多新型二萜类化合物,其中化合物(44~48)在没有分支的绿藻中提取得到〔17〕,而类酯萜化合物(49)是从分支的绿藻中获得,该研究同时显示提取的类酯萜化合物对细胞、鱼类、微生物均有不同程度的毒性作用〔18〕。日本Koyama K等人从褐藻Ishige okamurae来源的未知海洋真菌(MPUC 046)中分离到一种新型的二萜类化合物phomactin H(50)〔19〕。真菌(MPUC 046)经含150g小麦的400ml海水25℃发酵培养31天后,采用CHCl3溶剂提取、硅胶层析及HPLC纯化得到phomactin H。该化合物同已发现的phomactin A-G化合物一样,均属于血小板活化因子(PAF)拮抗剂,能抑制PAF诱导的血小板凝聚,同时推测此活性与化合物的某个特定骨架结构有关。从法国南部大西洋海滨采集的褐藻Bifurcaria bifurcata中分离得到(51~55)五种新型的极性非环状二萜类化合物〔20〕。该褐藻经CHCl3/MeOH(1:1)提取,硅胶层析(洗脱液为不同比例的Hexane,EtOAc,MeOH),经反相C-18柱HPLC纯化获得十二种化合物,其中五种为新型二萜类化合物。化合物(51~53)在Hexane: EtOAc(2:3)洗脱液中发现,而化合物(54)和(55)则从Hexane: EtOAc(1:4)洗脱液中获得。6种新型的Dactylomelane二萜类化合物 (56~61)从西班牙特纳里夫南部家那利群岛采集的红藻Laurencia中分离得到〔21〕,其结构具有C-6到C-11环化的单环碳新型结构。采集的红藻经CH2Cl2/MeOH(1:1)有机溶剂提取后,用洗脱液Hexane/CHCl3/MeOH(2:1:1)进行Sephadex LH-20反相色谱分离,结合TLC点样筛选的部分用洗脱液EtOAc/hexane(1:4)进行硅胶柱层析,最后采用硅胶柱进行HPLC纯化得到六种新型的单环碳二萜类化合物Dactylomelans。从红藻L. luzonensis中也分离得到二萜类化合物luzodiol (62)〔9〕。一个溴代二萜类化合物 (63)从日本其他红藻Laurencia物种中分离得到 〔22〕。Xenicane二萜类化合物(64~71)从台湾珊瑚Xenia blumi分离出来,而化合物xeniolactones A-C (72~74)则是从台湾Xenia florida中分离出来的〔23〕。化合物 (64~67), (69), (70) 和 (72)具有轻微的细胞毒性作用。非Xenicane代谢产物xenibellal (75)对Xenia umbellata也具有轻微的细胞毒性作用〔24〕。化合物Confertdiate (76)是一个四环的二萜类物质,从中国珊瑚Sinularia conferta中分离得到〔25〕。从史密森尼博物院癌症研究所收集的海葵中分离得到的二萜类化合物actiniarins A-C (77~79)能适度抑制人cdc25B磷酸酶重组〔26〕。 Periconicins A,B (80~81)〔27〕是从内生红树林真菌Periconia sp.分离得到的二萜类的新化合物,能抑制不同微生物的生长活性,诸如bacillus subtilis ATCC 6633, Staphylococcus aureus ATCC 6358p, Staphylococcus epidermis ATCC 12228等等。南海真菌2492#是从采自香港红树林植物Phiagmites austrah样品中分离得到的,从2492#菌株的发酵液中分离得到的两种二萜类化合物 (82~83)有很好的生理活性〔28〕,如抗肿瘤、降压、调整心率失常,同时降压调整心率失常的作用在相同的条件下优于临床现用的阳性对照物。从中国红树林植物Bruguiera gymnorrhiza分离出二萜类化合物 (84~86),化合物(86)对小鼠成纤维细胞具有适当的细胞毒活性〔29〕。也从中国红树林另一物种Bruguiera sexangula var. rhynchopetala分离出三种二萜类化合物 (87~89) 〔30〕。与之结构相似的二萜类化合物 (90~93)从中国Bruguiera gymnorrhiza中分离得到,其中化合物 (92)和 (93)有轻微的细胞毒活性〔31〕。 二倍半萜 Willam Fenical研究小组从曲霉属Aspergillus海洋真菌(菌株编号CNM-713)分离到一个新的二倍半萜化合物aspergilloxide (94),该化合物为含有25个碳原子的新骨架,对人的结肠癌细胞HCT-116有微弱的细胞毒活性〔32〕。在此之前,Willam Fenical等人从巴哈马的红树林中的漂浮木中也分离到一株真菌Fusarium heterosporum CNC-477, 并从中分离得到一系列多羟基二倍半萜类化合物neomangicols A-C(95~97)〔33〕和mangicols A-G (98~104)〔6〕,它们的结构如下图所示。Neomangicols的骨架为25个碳的二倍半萜,是首次从天然物中分离得到。药理实验显示化合物 (96)具有和庆大霉素大致相当的对革兰阳性细菌的抑制能力,化合物 (98)和 (99)对MPA(phorbol myristate acetate)诱导的鼠类耳朵水肿有抗炎症活性。 三萜 从海洋生物中提取得到的三萜类化合物主要以三萜皂苷、三萜烯类、三萜糖苷等形式存在。四环三萜皂苷类化合物nobilisidenol (105) 和 (106)是从中国黑乳海参Holothuria nobilis分离得到的〔34〕。采集于福建东山的黑乳海参洗净切碎后用85%的EtOH冷浸提取,得到的流浸膏均匀分散于水中,依次用石油醚、二氯甲烷、n-BuOH萃取,研究发现n-BuOH提取物经大孔吸附树脂、正相硅胶层析、反相C-18硅胶柱层析以及反相C-18 柱HPLC分离得到三萜皂苷类化合物nobilisidenol (105)和(106)。易杨华等同时从海参中提取到了其它的三萜糖苷类化合物以及三萜皂苷脱硫衍生物〔35,36〕。三萜烯类化合物intercedensides D-I(107-112)从中国海参Mensamaria intercedens中分离得到,具有细胞毒功能〔37〕。新西兰海参Australostichopus mollis是单硫酸酯三萜糖甙化合物mollisosides A(113), B1(114) 和 B2(115)的来源〔38〕。具有细胞溶解作用的三萜类化合物sodwanone S (116)是从印度洋多毛岛采集的海绵Axinella weltneri中分离得到的〔39〕。三萜苷类化合物sarasinosides J-M (117-120)分离自印尼苏拉威西岛采集的海绵Melophlus sarassinorum,对B. subtilis和S. cerevisae的细菌具有抗微生物活性作用〔40〕。2 糖苷类化合物从中国海南采集的甲藻A. carterae中分离得到一种不饱和的糖基甘油酯化合物(121)〔41〕。甲藻采集于中国海南三亚,经分离筛选得到的A. carterae大规模培养后用甲苯/MeOH(1:3)的有机溶剂提取,所得干涸物分别用甲苯、1N NaCl 水溶液提取。研究发现有机相提取物经硅胶柱(洗脱液为不同比例的MeOH/CHCl3)、反相C-18硅胶柱层析(洗脱液为MeOH/H2O=9:1),最后经反相C-18柱制备型HPLC(流动相为MeOH/H2O =95:5)分离纯化得到25mg不饱和的糖基甘油酯化合物(121)。从多米尼克普次矛斯采集的绿藻Avrainvillea nigricans中可以分离出一个甘油酯avrainvilloside(122),该化合物含有6-脱氧-6-氨基糖苷部分〔42〕。两个甘油一酯化合物homaxinolin(123)和(124),磷脂酰胆碱homaxinolin(125)以及能抑制细胞生长的脂肪酸(126)是从韩国海绵Homaxinella sp.中分离得到的〔43〕。从红海采集的海绵Erylus lendenfeldi分离得到的两个甾体糖苷类化合物erylosides K(127)和L(128)能选择性的抑制酵母菌株的rad50芽体,rad50能修复协调受损的双链DNA〔44〕。海参Stichopus japonicus是五种糖苷化合物SJC-1(129),SJC-2(130), SJC-3(131), SJC-4(132) 和 SJC-5(133)的主要来源〔45〕。五种化合物均从弱极性CHCl3/MeOH部分分离出来,其中SJC-1(129), SJC-2(130), SJC-3(131)是典型的鞘甘醇或植物型鞘甘醇葡萄糖脑苷脂类化合物,含有羟基化或非羟基化的脂肪酰基结构。SJC-4(132) 和 SJC-5(133)也含有羟基化的脂肪酰基结构,但是含有独特的鞘甘醇基团,是两种新型的葡萄糖脑苷脂类化合物。Linckiacerebroside A(134)是从日本海星Linckia laevigata分离出的一种新型糖苷脂化合物〔46〕。甾体糖苷孕甾-5, 20-二烯-3β-醇-3-O-α-L-吡喃岩藻糖苷(135) 和 孕甾-5, 20-二烯-3β-醇-3-O-β-D-吡喃木糖苷(136)从中国短足软珊瑚Cladiella sp.中分离得到〔47〕。将新鲜的软珊瑚干质量 kg用乙醇在室温下浸泡 3 次, 合并提取液, 减压浓缩后得到深褐色浸膏 用30%的甲醇溶解后, 依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取, 石油醚提取液经减压浓缩后得棕黑色胶状物 ,将此提取物硅胶柱减压层析, 用石油醚乙酸乙酯溶剂体系梯度洗脱, 从石油醚/乙酸乙酯(20:80)洗脱液中所得的洗脱部分在反相C-18柱上进行HPLC分离, 用MeOH洗脱得到化合物60mg(135)和3mg(136),该类化合物具有抗早孕和抑制肿瘤细胞生长活性。四种甾体糖苷化合物(137-140)是从中国珊瑚Junceella juncea EtOH/CH2Cl2提取液中分离得到〔48〕。3 结语目前,从海洋生物中发现的萜类和糖苷类天然化合物的数量近几年呈现逐渐增加的趋势,有些化合物的活性确切而且活性作用强烈是很有希望的一些药物先导化合物,但是用于临床研究的化合物还相对较少,因此开发更多新的天然化合物是有必要的。其次,从海洋生物中发现的活性化合物也存在着活性较低或毒性较大等问题,可以通过对其结构进行修饰,使其活性达到最佳效果。此外,从海洋生物中提取的活性化合物含量通常较低,而且化合物在提取过程中受到提取试剂、方法等外界因素的影响,所以采用化学合成的方法进行化合物的半合成或者全合成解决化合物在提取过程中结构易变、试剂耗量大等缺点。例如从海洋真菌中发现的结构新颖,有抗菌、抗癌和神经心血管活性的物质头孢菌素C,就是从海洋真菌中分离得到的,这是一大类半合成的广为人知的抗生素,它已广泛用于临床〔49〕。所以采用合成或半合成的方法解决活性化合物作为药源的大量生产方式是通行的。我们期待着这些药物先导化合物在药物开发方面发挥重要作用。
当归是最常用的中药之一,来源于伞形科植物当归Angelicasinensis(Oliv.)Diels的干燥根。其性温,味甘、辛。归肝、心、脾经;具有补血活血、调经止痛、润肠通便的功能;用于血虚萎黄、眩晕心悸、月经不调、经闭痛经、虚寒腹痛、风湿痹痛、跌仆损伤、痈疽疮疡、肠燥便秘等症。除中医处方配方用药外,含当归的中成药达80余种。同时,当归也是中国卫生部规定的可用于保健食品的原料,在日常生活中常被作为滋补品食用。为此,国内外许多学者对当归的栽培、加工、化学成分、药理作用、临床应用等方面进行着广泛研究,尤其是当归的化学成分和药用价值更是研究的热点,近年来从中发现了很多新成分和生物活性,阐明其作用机理。本文对当归的化学成分和药理作用进行了综述,以期为当归的临床应用、新产品研究与开发提供依据。
1化学成分
当归中分离、鉴定到的化合物主要包括挥发油、有机酸、多糖和黄酮等成分。
挥发油当归中挥发油的含量约为1%,为当归的主要有效成分之一。挥发油中藁本内酯的含量最高,其次为丁烯基酞内酯。刘国生等⑴曾将当归的挥发油分为中性、酚性和酸性3个部分。从化学结构上看,挥发油中的主要成分为苯酞类及其二聚体类化合物。
苯酞类:苯酞类化合物是当归挥发油中的主要成分,也是从当归中最早分离鉴定的一类化合物,包括Z藁本内酯、E藁本内酯、洋川芎内酯A、E-丁烯基苯酞、Z-丁烯基苯酞等成分。苯酞类二聚体:苯酞类二聚体是近年来从当归中分离鉴定的化合物,主要有Z-383'a,7'a-四氢"6,3',7,7'a-二聚藁本内酯劣'项同、V-,',7,3'a-二聚藁本内酉旨、levistolideA、(3Z,3Z')','-双藁本内酯、当归双藁苯内酯A等。
其他成分:当归挥发油中还含有以ai蒎烯、P雪松烯、氧化石竹烯等为代表的萜类化合物;以丁烯基苯酣、丁香油酣、对-乙烯基愈创木酣等为代表的酣类化合物;以十四烷、壬烷、正十一烷等为代表的烷烃类化合物。
有机酸类当归中含有多种有机酸类化合物,其代表为阿魏酸。阿魏酸是从当归中较早分离出来的有效成分。自1979年林茂等首次从当归中提取分离出阿魏酸后,许多学者对阿魏酸的提取工艺和含量测定进行了研究?。目前,阿魏酸是2010年版中国药典当归质量控制的指标成分。同时,阿魏酸也是川芎、藁本药材质量控制的指标成分。然而,阿魏酸存在于多种植物中,不是当归的特征性成分。此外,当归中还含有丁二酸、烟酸、十六烷竣酸、香荚兰酸、邻二苯酸、茴香酸、壬二酸、棕榈酸、亚油酸、硬脂酸等酸性成分。
多糖类当归多糖(Angelicapolysaccharide,APS)是当归中的水溶性有效成分,其含量可达到15%。目前,提取分离当归粗多糖较成熟的方法为水提醇沉法。当归粗多糖再经过离子交换层析、凝胶层析、DEAE纤维素层析等分离后可得到高纯度的多糖亚组分。商澎等先后从当归中提取分离得到当归总多糖及其亚组分,并分析了多糖中单糖的组成,主要为葡萄糖、阿拉伯糖、鼠李糖、半乳糖等;酸性多糖为糖醛酸。但是单糖的组成及其比例不同。
黄酮类王芙蓉等_以75%乙醇为溶剂,采用回流提取法从当归中提取、分离得到黄色黏稠状物质,经金属盐类试剂络合反应鉴定为黄酮类化合物。之后,李谷才等四通过正交试验确定了用乙醇提取当归中总黄酮的最佳条件为:乙醇浓度为70%,固液比为1:50,提取温度85°C,提取时间2h;并用分光光度法测出当归中黄酮的含量为
。但是,迄今为止,未见到从当归中分离鉴定黄酮类单体化合物的研究报道。
其他成分当归中含有苏氨酸、亮氨酸、异亮氨酸等多种氨基酸,以及铜、铁、锰、锌等多种微量元素。此外,当归中还含有尿嘧啶、腺嘌昤、维生素E、青霉菌属的代谢产物,以及香豆素类等成分U7)。
2药理作用
大量的药理研究报道表明,当归及其主要化学成分具有广泛的生物活性,对造血系统、循环系统、神经系统等均有药理作用。
对造血系统的影响当归被称为“补血要药”,其补血作用得到历代医家的公认。对当归补血作用的研究主要集中于两方面:一是体内实验,研究当归对血虚动物模型的补血效果;二是通过体外实验,研究当归的补血作用及其机理。而后者是目前研究工作的热点。
APS是当归造血的主要活性成分之一,其造血机理主要是通过剌激与造血相关的细胞、分子等来修复造血功能。近年研究表明,APS能动员外周血和骨髓中的单个核细胞促进造血。胡晶等?将APS动员的雄性BALB/c小鼠的外周血单个核细胞静脉输注给受到射线照射的雌性同系受体小鼠,采用聚合酶链式反应方法鉴定造血重建的来源;发现APS组受体小鼠WBC、PLT、HGB、30d存活数均明显高于对照组和生理盐水组(P<);说明APS动员的小鼠外周血造血干/祖细胞移植后能够有效地重建小鼠的造血功能。张雁等〔19’%发现APS可通过降低造血干细胞表面的黏附分子的表达,促使骨髓单个核细胞(BMNC)更早进入外周血循环,促进造血功能的修复。进一步研究发现,APS能通过降低放射损伤小鼠BMNC凋亡相关基因P53mRNA的表达来抑制细胞凋亡;以及提高BMNC黏附分子抗体CD44和CD49d的表达;上调BMNC对细胞外基质中纤维连接蛋白的黏附率来加速BMNC增殖分化,从而促进造血。
肌卫星细胞(MSCs)是造血功能重建最有希望的种子细胞来源。王晓玲等_采用MTT法检测经不同浓度APS干预的无培养基和用骨髓基质细胞培养的小鼠MSCs,发现经过不同浓度APS干预后的骨髓基质细胞条件培养的各MSCs增殖显著,并且经过APS干预的骨髓基质细胞条件培养基可有效地改变MSCs的生长特性,明显促进MSCs增殖及干细胞因子受体蛋白的表达。
对循环系统的作用
对心血管系统的作用:当归及其挥发油具有调节血管生成、抑制心肌细胞肥大和抗心律失常的作用。Yeh等_发现当归挥发油和正丁烯基苯酞内酯能抗血管生成;而当归水煎液能促进血管生成。这为研发新的血管生成调节剂治疗心血管疾病提供了依据。喻华等_将当归注射液作用于血管紧张素n诱导的肥大心肌细胞,发现心肌细胞蛋白含量减少,说明当归注射液能有效抑制血管紧张素n诱导的心肌细胞肥大。肖军花等_发现当归挥发油的中性非酣性部位(A3)具有明显的抗心律失常作用,能抑制心肌自搏频率,延长功能性不应期,降低心肌收缩力和动作电位振幅,缩短复极20%时程和复极90%时程,其作用机理可能与A阻滞Ca2+、Na+内流和促进K+外流有关,且对K+通道具有选择性。
抗血小板凝聚作用:当归中的阿魏酸能对抗血栓素A:(TXA2)的生物活性,增加前列环素(PGI2)的生物活性,使PGI2/TXA2的值升高,从而抑制血小板凝聚。当归注射液能使弥散性血管内凝血大鼠的血小板聚集和黏附降低,红细胞变形能力增强,从而达到抑制血小板凝聚的作用_。
抗动脉粥样硬化:当归及其有机酸成分阿魏酸均具有抗动脉粥样硬化的作用。当归能够改善高脂血清对血管内皮细胞形态结构的损伤,逆转高脂血清导致的内皮细胞中TGB^表达降低和bFGF表达增加,达到抗动脉粥样硬化的作用。阿魏酸治疗塞性动脉粥样硬化症也具有显著疗效。
对神经系统的作用当归可减轻缺氧时神经元的变性,并在激活血管内皮生长因子(VEGF,具有类似血管源性的神经保护和神经营养作用)mR-NA中有一定的调控作用,提示当归在保护损伤神经及促进神经再生方面具有重要作用咖。
当归注射液可通过降低神经干细胞的增殖来保护宫内缺氧新生大鼠的神经干细胞。钟星明等_的研究表明:当归注射液能够减少宫内缺氧后幼年大鼠神经胶质细胞GFAP的表达,抑制新生大鼠大脑内N甲基D-天冬氨酸受体亚单位NR1的表达,达到对宫内缺氧新生大鼠脑组织的保护作用。此外,当归注射液对神经系统疾病慢性脑低灌注和帕金森病均有一定的治疗作用,其作用机制可能分别为上调海马区Nrf2的RNA与蛋白水平的表达和通过特定信号通路激活SIRT1、抑制羟基多巴胺诱导PC12细胞的凋亡_。
对平滑肌的作用
对子宫平滑肌的作用:当归的挥发油和水提物对子宫平滑肌具有不同的作用。前者是抑制子宫收缩的主要活性成分。刘琳娜等-的研究表明,当归挥发油可抑制小鼠离体正常子宫平滑肌的收缩幅度、频率和活动力,对催产素所致离体子宫平滑肌的剧烈收缩亦可抑制,并能使其恢复至正常水平;说明当归挥发油对正常和病理性子宫平滑肌均有抑制作用,并有较强的抗子宫平滑肌痉挛作用。肖军花等_进一步发现当归挥发油中A;为抑制子宫收缩的最佳活性部位,其作用机理与其抑制PGF2下游P42/44MAPKCx43信号转导途径有关。
相反,当归的水提物则为兴奋子宫的主要活性成分。当归水煎液在浓度时,对离体小鼠子宫肌有兴奋作用,这与当归兴奋子宫肌上H受体有关,但与子宫肌上M受体、a受体和前列腺素合成酶无关。实际上,当归挥发油中的酸性部位(A1)、酣性部位(A2)也能兴奋子宫,但呈剂量相关的双向作用。例如,肖军花等_研究结果显示,在正常离体大鼠子宫中,A1在0~160mg/L呈兴奋作用,仅在320mg/L才出现明显的抑制作用;小剂量A2(忘10mg/L)略有兴奋作用,而大剂量(为20mg/L)则表现出抑制作用。
对支气管平滑肌的作用:当归挥发油具有松弛支气管平滑肌的作用。王锋等?发现当归挥发油对静息状态下的豚鼠离体气管平滑肌有明显松弛作用。其中,^是发挥该作用的主要组分;A1和^对豚鼠离体气管平滑肌的作用不明显,但A1与^之间存在交互影响,两者合用时可使^对豚鼠离体气管平滑肌的松弛作用减弱;提示A1可能会拮抗A松弛豚鼠离体气管平滑肌的作用。
对胃肠道平滑肌的作用:当归挥发油能舒张胃肠平滑肌,降低肌张力。王瑞琼等_采用兔离体胃肠平滑肌条,通过二道生理记录仪描记胃肠平滑肌等长收缩或舒张的肌张力变化曲线,计算肌张力变化率。发现当归挥发油对兔离体胃底、胃体、十二指肠、空肠和回肠平滑肌均具有舒张作用,且呈现浓度依赖关系。
对主动脉平滑肌的作用:当归挥发油能抑制主动脉平滑肌的收缩。吴国泰等_采用离体平滑肌灌流实验系统,观察当归挥发油对正常兔离体胸主动脉平滑肌和去甲肾上腺素(NE)、氯化钾(KCl)预收缩的胸主动脉平滑肌张力的影响,发现当归挥发油可明显抑制NE、KCl引起的兔离体胸主动脉平滑肌的收缩。
免疫作用APS是当归发挥免疫作用的主要活性成分,对特异性免疫和非特异性免疫均有较强的促进作用。郭振军等_用ELISA方法检测APS剌激M9分泌TNF^a及IL~4的情况。发现APS可以阻断MR介导的M9吞噬作用,且呈现剂量依赖关系。另外,APS能上调乙型肝炎病毒转基因小鼠的树突状细胞功能。说明APS对非特异性免疫有促进作用。APS及其亚组分能显著促进脾细胞、混合淋巴细胞和T细胞的增殖;增加培养的脾细胞中CIM细胞亚群的比率以及剌激小鼠产生特异性IgG类抗体_。说明APS对细胞免疫和体液免疫均有作用。
抗肿瘤作用APS是当归抗肿瘤的主要活性成分,其体内、外实验研究均显示抗肿瘤活性。
在体内,APS的抗肿瘤作用主要是通过增强机体的.免疫功能来间接抑制或杀死肿瘤细胞。吴素珍等m用SM小鼠模型研究硫酸酯化当归多糖(SPAS)在体内的抗肿瘤作用,发现SPAS对SM小鼠的肿瘤生长有抑制作用,40、80、160mg/(kg?d)剂量组的抑瘤率分别为、、,说明SPAS在体内具有显著抗肿瘤活性。
在体外,当归能直接抑制或杀死肿瘤细胞。Gao等?发现当归通过降低MMP名、MMP4、TGF-p1、TIMP4和增加TIMP4来抑制肺癌细胞的增殖和转移。研究还发现,APS不仅在体内对大鼠SM肉瘤细胞、白血病细胞、Ehrlich腹水癌细胞具有抑制作用,而且在体外可抑制肝癌细胞的入侵和转移_。其亚组分ASP4d能抑制宫颈癌细胞增殖,并能诱导这些细胞凋亡,其机制主要是激活了细胞凋亡的线粒体途径_。
对脏器的保护作用当归提取物对肺损伤具有治疗作用。当归多糖是防治肺纤维化的有效成分,能改善肺纤维化大鼠模型的各项肺功能M1〕。当归补血总苷可抑制TGB^诱导的人胚肺成纤维细胞的异常增殖转化和胶原表达,其抑制胶原表达的作用可能是通过增加金属蛋白酶4的表达来实现的M2)。
当归具有防治肾缺血再灌注损伤的作用,其机制可能与当归对TNF^、IL-6和bFGF等细胞因子的调控有关。
APS对不同化学性肝损伤有干预作用,可降低酒精性及四氯化碳性肝损伤的sALT和sAST,减轻肝脏损伤。聂蓉_的研究结果提示,APS可能通过提高肝细胞的抗氧化能力和增强肝能量的储备两种途径缓解四氯化碳对肝脏的毒性,起到对肝脏的保护作用。
抗炎镇痛作用当归提取物具有镇痛、抗炎作用,能明显提高小鼠对热剌激致痛的痛阈,抑制小鼠对化学剌激致痛的扭体反应。沈建芬等_从细胞及基因水平研究当归^部位的抗炎作用机制,发现A;能抑制PGE:产量、环氧化酶4(COX-2)活性以及COX名mRNA和蛋白的表达,提示、抑制PGEi产量可能与抑制C0X4基因的表达有关。其他作用当归具有抗辐射、抗氧化、抗衰老、抗银屑病作用,还能明显降低糖尿病大鼠的血糖,其作用机制可能与促进胰岛素B细胞修复和再生有关。
3结语
当归含有挥发油、有机酸、多糖、黄酮等多种类型的化学成分。其药理作用广泛,涉及机体多个系统。当归的“补血”作用主要作用于造血系统,通过剌激与造血相关的细胞、分子等来发挥对造血系统的作用,从而达到“补血”的效果。当归的“活血”作用主要作用于循环系统,通过抑制血小板凝聚等作用来达到“活血”的效果。另外,当归对神经系统、免疫系统也有作用,并具有抗肿瘤、抗辐射、抗炎镇痛、抗氧化、抗衰老等作用。这些药理学研究结果为当归的临床应用和新产品的开发奠定了基础。近年来,当归治疗糖尿病、银屑病等的研究正在深入展开,虽然机理尚未明确,但是相信随着科学技术的进步,这些难题终将解决,为糖尿病、银屑病等目前无疗效确切药物的病症找到新的治疗药物。同时,也将扩大当归临床应用的范围,提高当归的药用价值。
2001年国内在药物设计和分子模拟领域取得的主要进展和成就。总的说来,三维定量构效关系方面的工作较多,并且与实验紧密结合;分子模拟领域的工作相对水平较高,既有方法方面的研究,也有在具体体系中的应用;而由于知识产权方面的原因,目前基于结构的药物设计与虚拟筛选等方面的工作发表较少。 关键词:三维定量构效关系,分子动力学,基于结构的药物设计,分子对接 计算机模拟已经成为继实验、理论之后的第三种研究手段,在科学的各个领域都得到了广泛的应用,并且发展迅速。药物设计与分子模拟也是如此,其总体趋势是计算精度越来越高,与实验结合日趋紧密。近年来,国内药物设计与分子模拟研究工作取得了长足的进展,其中,定量构效关系在药物研究中的应用广泛,已成为药物结构改造的一个有力工具;分子模拟研究发展较快,计算的方法多样化,模拟的时间、空间尺度也越来越接近真实体系,取得了一些水平较高的成果。 一、定量构效关系 定量构效关系是最早发展起来的一种分子设计方法,一旦确定已知的化合物的生物活性与其结构之间的定量关系,研究者就可以依据这一关系对化合物结构进行改造,以获得更高的活性。3D-QSAR(尤其是比较分子力场分析方法)由于其预测能力强,模型形象、直观,已成为最常用的药物设计方法之一。 噻唑烷二酮和芳酮酸类等PPAR激动剂,能够增强胰岛素与其受体结合的信号传导,促进脂肪代谢。利用比较分子力场分析方法对这两类化合物进行了三维定量构效关系研究,揭示了芳酮酸类化合物比噻唑烷二酮类化合物活性更高的原因,并推测PPAR与这一类化合物结合时,活性位点的形状可能和与罗咯列酮结合时不一样[1]。 双叔丁基苯基杂环化合物是COX-2的抑制剂,具有抗炎作用。对三类含双叔丁基苯基杂环化合物进行三维定量构效关系研究,在三种可能的叠合模型中,选择了交叉验证结果最好的一种。研究结果表明:静电作用对化合物的活性贡献稍大于范德华作用;增加杂环的正电荷,可以提高化合物的活性[2]。 采用比较分子力场分析方法对1-咪唑基苯并二氮杂卓(草头卓)类法尼基蛋白转移酶抑制剂进行研究,发现在苯并二氮杂卓(草头卓)中的苯环上增加取代基的体积会使化合物活性降低,在咪唑环上增大取代基的体积能够提高化合物的活性[3]。 吡里酮类化合物是一类很有药用前途的抗炎镇痛剂,利用计算机辅助药物设计专家系统(Apex-3D)研究了5,6-二芳基取代吡里酮类化合物的抗炎活性与其分子结构之间的定量关系。研究表明:化合物的活性与吡里酮环的1位取代基的电荷密度正相关,而与分子的疏水性负相关[4]。 采用比较分子力场分析方法分析了一组-羟基丁烯羟酸内酯类内皮激素拮抗剂的结构活性关系。在计算中,除考察静电场和立体场之外,还引入了氢键场。结果表明,引入氢键场可以明显地改善计算结果。另外,还分别考察了格点距离以及探针原子类型对计算结果的影响[5]。 采用一系列几何结构参数以及由ClogP软件计算得到的logP值作为结构参数,对21个钾离子通道开放剂进行了定量构效关系研究。研究结果表明,氢键受体原子与疏水部分中心距离HA-Hy,以及芳环中心垂线和芳环中心与疏水部分中心连线的夹角对动脉舒张活性影响较显著[6]。 利用CATALYST软件得到了酪氨酸激酶抑制剂的三维药效基团模型,所研究的两类化合物具有完全不同的骨架,但其药效基团相似,说明两者的结合模式相似。这两类化合物的药效基团包括一个氢键受体,一个氢键给体,一个脂肪类疏水团和一个芳香类疏水团。在此基础上,进行了三维构效关系研究[7]。 以黄酮为模板,对一系列黄酮类化合物进行了定量构效关系研究及从头算研究。根据CoMFA, CoMSIA和HQSAR分析以及静电势计算结果,提出了合理的药效基团模型,并提出了一种黄酮类化合物与GABAA受体结合的模型[8]。 二、基于结构的药物设计 基于结构的药物设计是寻找新结构的药物先导化合物的方法之一,国内运用基于结构的药物设计方法发现活性化合物的例子也越来越多,不过,因为知识产权等方面的原因,这方面的论文发表较少,因此本文仅能介绍方法的发展。 在对已知抑制剂与磷脂酶A2的复合物晶体结构的分析的基础上,设计了新的抑制剂,并利用SCORE程序对其生物活性进行了预测。随后进行了化学合成及药理测试,结果表明设计的两种化合物都有一定的活性,并且实验值与SCORE的预测值具有对应关系[9]。 利用同源模建方法、序列进化踪迹分析,研究了蛋白质前提加工酶furin/kexin与水蛭抑制剂(eglin C)突变体的相互作用模式,阐明了furin/kexin各个亚类的底物/抑制剂的共性和差异性。在此基础上,利用界面再设计策略进行了furin/kexin抑制剂的理性再设计[10]。 对DycoBlock(Dynamically Assembling Molecular Building Block)方法进行了改进,主要包括利用结合能和溶剂可及性表面积(SASA)对DycoBlock产生的分子进行筛选,并发展了一个基于分子相似性的分类方法。利用COX-2及其选择性抑制剂SC-558对其方法进行了测试,重现晶体结构的比率由以前的上升到[11]。在DycoBlock的基础上发展了F-DycoBlock,在进行多拷贝随机分子动力学的过程中,一方面考虑小分子配体柔性,同时考虑小分子配体的平均场对大分子的影响,因而还可以考虑蛋白质的柔性。利用COX-2以及HIV-1蛋白水解酶两个体系对其进行了测试[12]。 三、分子模拟 分子模拟通过对生物大分子的结构和动力学行为的模拟,为阐明其结构、生物功能提供了丰富的信息。一般来说,这些信息用实验方法获取是比较困难的,因此,分子模拟已成为研究生物大分子结构和功能的一种重要手段。 Threading方法对于根据同源性比较低的模板蛋白预测目标蛋白三维结构已经取得一定的成功,但仍难以处理那些模板蛋白以及目标蛋白三维结构相似,而二级结构在序列中的顺序不一致的情况。研究发现预先对目标序列中的交错的二级结构片段作适当的调整,可以显著地提高Threading方法的预测能力[13]。 利用蒙特卡罗方法对蛇毒神经毒素的八种不同Loop III序列在自由态以及与短链神经毒素埃拉布毒素b(Erabutoxin b)结合状态的构象性质进行研究,发现远程作用确实对蛋白质表面的Loop区的构象及稳定性有影响,而近程作用只是提供候选的构象,还须经过远程作用的过滤[14]。 BLIP是目前效果最好的TEM-1-内酰氨酶的蛋白类抑制剂,它的结构域1中的一个转角结构B1可以与TEM-1-内酰氨酶的活性部位结合,从而抑制其活性。利用圆二色谱、傅立叶红外光谱和核磁共振谱研究了B1在磷酸盐缓冲溶液中的构象,结果表明,B1在溶液中形成了转角结构 [15]。 采用分子动力学方法对猪胰岛素二聚体进行模拟,并利用连续介质模型有限差分方法计算二聚体的静电势,利用溶剂可及性表面分析二聚体的疏水性,还考察了不同的PH值对二聚体的静电作用和疏水作用的影响。分析表明,在弱酸弱碱条件下,二聚体的静电作用和疏水作用比较有利;在PH值为时,二聚体的疏水作用最佳[16]。 利用分子动力学方法对喜树碱进行构象搜寻,并利用AM1,PM3以及ab initio方法对与晶体结构比较接近的构象进行优化。ab initio方法优化得到的结构与晶体结构更接近,喜树碱E环内酯部分形成了分子内氢键,使其内酯键反应活性提高,使其易受水的影响开环而失去活性。研究还表明,喜树碱在与TopoI-DNA复合物作用时,要破坏分子内氢键,能量补偿较大[17, 18]。 采用快速退火进化算法对氨基酸与-环糊精的结合进行了模拟。对14种包合物的结合常数与作用能的线性回归分析表明,两者之间存在非常好的相关性。通过对作用能进行分析,发现范德华作用起主要作用。对不同手性的氨基酸与-环糊精的作用能进行了比较,解释了-环糊精的手性选择性[19]。 利用自由能微扰方法计算了两种hydroxamate类的抑制剂和MMP-3的相对结合自由能。自由能计算采用了慢增长和固定窗口增长两种方法,并且都采用了双向采样策略。计算得到的结合自由能与实验值吻合得很好,同时从动力学模拟的轨迹分析了抑制剂与MMP-3之间的重要相互作用[20]。 通过同源模建方法得到了枯草杆菌(Bacillus subtilis)色氨酸tRNA合成酶的三维结构,分析结果表明合成酶的二级结构含有16个螺旋和5个折叠,唯一的色氨酸Trp92位于两个亚基的界面上。另外,还对配基结合位点、活性位点以及与tRNATrp可能的结合方式进行了预测[21]。 蛋白质的折叠是一个自由能驱动的过程,天然的蛋白质构象处于一个热力学的低能量态。基于蛋白质结构域是折叠单位的设想,蛋白质结构域作为一个独立的折叠单元,应该不仅在结构上相对致密,而且在能量上也应该相对稳定。因此,用折叠自由能来划分结构域更为合理。利用去折叠自由能的方法对50种不同的双结构域蛋白质进行了结构域分析,大多数划分结果与文献一致;少数结果虽然与文献不一致,但去折叠自由能方法的划分结果可能更合理[22]。 采用布朗动力学对蝎毒Lq2与钾离子通道的结合进行模拟,蝎毒的三维结构取自NMR实验测定的22个结构,结果表明只有4个结构能够以高概率和较好的静电作用与钾离子通道结合。对上述4种结构进行三联体接触分析,构建了复合物的三维结构模型,并确定了Lq2与钾离子通道之间的主要相互作用[23]。 采用同源模建和分子动力学方法,模建了memapsin 2蛋白水解酶的三维结构。memapsin 2蛋白水解酶的活性部位为一个富含-折叠的结构域所支撑,活性部位通过一段螺旋与该结构域连接。-发夹结构中的Tyr132是天冬氨酸蛋白水解酶的共同特征。分析表明,虽然M2蛋白水解酶的结构比较独特,但仍属于天冬氨酸蛋白水解酶超家族[24]。 四、数据库与虚拟筛选 如果已经掌握了足够的有关靶标以及与靶标结合的化合物的信息,针对大的化合物数据库的虚拟筛选非常具有吸引力,并可作为一种与高通量筛选互为补充的寻找先导化合物的方法。最近,在超级计算机上对Kuntz发展的DOCK程序进行了并行化,大大加快了数据库筛选的速度。采用这种方法,从商用的化合物数据库以及中国天然产物数据库中找到了一系列对钾离子通道,-分泌酶以及PPAR等靶标具有生物活性的化合物。但由于要申请专利,结果还没有发表 一个包含范德华作用、金属配位作用、氢键作用、去溶剂化作用以及小分子构象变化等项的打分函数SCORE,被用于评价DOCK4找到的小分子与蛋白质的结合构象。用两者结合得到的程序SCOREDOCK对200个蛋白-配体复合物进行测试,发现SCORE能够明显地提高DOCK计算精度[25]。 通过Fortran PowerStation和Visual C++混合编程,将在DOS下运行的、用于研究分子结构和生物活性关系的计算机辅助筛选生物活性化合物软件(Computer-Aided Screening bioActive Compounds, CASAC)移植到Windows系统[26]。 基于XML(eXtensible Markup Language),构建了海洋天然产物数据库,目前数据库中包含了大约11000种海洋天然化合物的分子结构及其生物来源、生物活性、药效、物理化学参数和参考文献等信息。与XML的集成有利于该数据库的管理、查询、Web发布、数据交换以及未来的扩展,目前已具备Web检索的功能[27, 28]。 提出了一种将遗传算法与随机搜寻相结合的分子对接算法,并采取分步考虑形状互补和能量最优的策略。对随机选取的8个复合物结构测试结果表明:计算所得构象及取向与晶体结构接近,大部分情况下,最小的均方根偏差小于[29]。 5,6-二芳基取代吡里酮类化合物是一类新型的抗炎镇痛剂,利用分子对接方法研究了这一类化合物的作用机理。从分子对接结果来看,ZZ-122与COX-2结合的比较好,静电作用和范德华作用都是负值,范德华作用是主要作用;而与COX-1结合构象严重扭曲,两者之间存在强烈的范德华斥力。这一结果表明,该类化合物可能是比较好的COX-2选择性抑制剂[30]。