免费文献传递   相关文献

Biothermodynamic characteristics of Radix Isatis by microcalorimetry

微量热法研究板蓝根的生物热力学特征



全 文 :中草药 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第2期2007年2月·193·
26
24
嚣22

量20
掣I
u
18
16
0 40 80 120 160 200
底物质量浓度/(mg.ml。·)
图7底物质量浓度对C—K的影响
Fig.7Effectsofvariouss bstratum
concentrationsOffC—K
结果原样品中C—K的质量分数为0.60mg/g,转化
后样品中C—K的质量分数为24.99mg/g。在最佳
转化条件下,菌株1TI。。对SFPG转化后目标产物C—
K的量是转化前的41.65倍,说明菌株1TI。。对SFPG
的具有较强的转化作用。
3讨论
3.1本实验利用从人参种植土壤中筛选的野生菌
株对人参果总皂苷进行转化,以生成人参皂苷化合
物K的量为指标,确定镰刀霉属霉菌ITI,。为最佳转
化菌株。据国内外的文献报道,通常进行生物转化的
微生物除了肠道菌外,主要有曲霉属、根霉属、毛霉
属、红曲霉菌属等霉菌[3~6]。镰刀霉属中的微生物大
多数是对作物产生毒害作用口],在植物抗肿瘤有效
活性成分转化中的应用鲜有报道。本研究说明的镰
刀霉属中的某些菌株也可以产生能水解糖苷键的
酶,进一步的研究工作尚在进行。
3.2菌株ITI,;的最佳转化条件与最佳生长条件相
似,说明在微生物生长情况较好的情况下对底物的
转化效果较好,这是因为微生物的生物转化反应,实
际上就是利用微生物含有的一种或几种酶的专一催
化功能,对用作底物的某个有机化合物的分子结构
的特定位置起催化作用,使其转化成结构相似的更
有价值的活性产物。所以只有在微生物生长良好的
条件下获得的转化效果为最强。
3.3 本研究利用从土壤中筛选出的野生菌株对二
醇组皂苷的量相对较多的人参果总皂苷进行转化可
以得到较高量的抗肿瘤活性成分人参皂苷化合物
K,为单体制剂人参皂苷化合物K的工业化生产提
供了一条新的途径,说明微生物转化法是一种较有
开发前景的有效方法。
References:
[1]XuSz,ZhangGG,ChenYJ,ela1.Studyonthechemical
constituentsofPanaxginseng[JJ.t,ShenyangPharmUniv
(沈阳药科大学学报),1988,5(1):59.
[2]KazuhitoS,KojiM,JunM,eta1.Anintestinalbacterial
metabolite(M1)ofginsengprotopanaxadi01saponinsnhibits
tumor—inducedneovascularizationEJ].JTraditChinMed
(中医杂志),2000,17:144—150.
[3]MaJS,ZhouQL,FeixF,eta1.Metabolismofg nsenoside
Rblandpanaxadiolsaponinsbyfungi[J].ActaPharmSin
(药学学报),2001,36(8):603—605.
[-43LiuK.Preparationandanti—tumoractivitiesofrareginseno—
side[J].ChinTraditHerbDrugs(中草药),2003,34
(Suppl):57—59.
r-s]AkaoT,KanaokaM,KobashiK.Appearanceofcompound
K,amajormetaboliteofginsenosideRblbyintestinalbac—
teria,inratplasmaaftero aladministration--measurement
ofcompoundKbyenzymeimmunoassayEJ].BiolPharm
Bull,1998,21(3):245—249.
[6]WangLP.Invitrometabolismofginsengsaponins[J].J
StraitPharm(海峡药学),2000,12(4):4-6.
[7]MahapatraS N, SwainP K. Interactionbetween
MeloidogyneincognitaandFusariumoxysporumnblack—
gramEJ].AnnalsPlantProtectionSci,2001,9:92—94.
微量热法研究板蓝根的生物热力学特征
赵艳玲h2,王伽伯1‘3,肖小河p
(1.解放军第302医院,北京100039;2.军事医学科学院,北京100850;3.成都中医药大学,四JI『成都610075)
摘 要:目的 选取大肠杆菌做为工.具菌,建立板蓝根不同萃取部位的生物热力学研究方法。方法 采用微量热法
测定大肠杆菌在板蓝根不同萃取部位作用下的生长热曲线特征谱图,得到相应的生物热动力学参数,评价板蓝根
不同萃取部位的差异性。结果板蓝根不同萃取部位能够不同程度地抑制或促进大肠杆菌的生长,其中水提物、萃
取后残渣促进其生长,而有机溶剂萃取物则抑制其生长;在热力学参数上表现为随着有机溶剂萃取物的极性降低,
萃取物的抑制率下降、细菌传代时间延长;在生长热特征曲线上则表现为最大产热峰强度和对应的培养时间具有
收稿日期:2006一04—11
基金项目:国家中医药管理局面上项目(04—05ZP70)
*通讯作者肖小河
万方数据
·194· 中草药 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第2期2007年2月
显著的差异,其中水提物、萃取后残渣的最大产热峰强度不变或略下降、达峰时间提前,有机溶剂萃取物的最大产
热峰强度明显下降、达峰时间滞后,且存在特异的后期产热现象,可以较好的表征提取物间的差异性。结论微量
热法可以较好的反映板蓝根的生物热力学参数及特征,该方法可为其他生物模型的研究提供参考和指导。
关键词:板蓝根;微量热法;大肠杆菌;生物热力学
中图分类号:R282.15;R284.2文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2007)02—0193—04
BiothermodynamiccharacteristicsofRadixJ量口fisbymicrocalorimetry
ZHAOYan—lin91”,WANGJia_b01“,XIAOXiao—hel
(1.302HospitalofPLA,Beijing100039,China;2.AcademyofMilitaryM dicalSciences,Beijing100850,
China:3.ChengduUniversityofTraditionalChineseMedicine,Chengdu610075,China)
Abstract:ObjectiveToestablishthecharacteristicb o hermokineticmethodsindifferentextract
fractionsofRadixIsatisu ingEscherichiacoliasmodelbacteriaunderbiothermodynamics.Methods
Microcalorimetrywasusedtoobtainthecharacteristicmetabolicgrowthpower—timecurvesand
biothermodynamicparametersofbacteriaaffectedby ifferentextractfractionsofRadixIsatis,and
evaluatethedifferencesamongthedifferentextractfractionsofRadixlsatis。ResultsDifferentextracting
fractionsofRadixIsatiscouldinhibitorpromotethegrowthandmetabolismofE.coliindifferent1 vels.
Water—extractf ctionsandresiduescouldpromoteitsgrowthwhileorganicsolventx ractfractionsdid
theopposite.Furthermore,withthedeclineofthesolventpolarity,theinhibitingrateoforganicsolvent
extractfractionwasdecreasedndthegenerationtimefbacteriawasprolonged.Thereweresteadyand
distinctdifferencesamongthedifferentextractfractionsnthecharacteristicmetabolicgrowthpower—time
curves。suchasthemaximumpowervalue’Sdecreaseandpeaktime’Sdelayofwater—extractfractionand
residue,thespecificpowernhancementinlaterstageoforganicsolventextractfraction.Conclusion
MicrocalorimetryiS a newandusefulmeanforthestudyonthebiothermodynamicparametersand
characteristicsofRadixI atiswhichanbehelpfultoinvestigatetheo hermodelsusingmicrocalorimetry.
Keywords:RadixIsatis;microcalorimetry;Escherichiacoli biothermokdynamies
板蓝根为十字花科植物菘蓝Isatisindigotica
Fort.的干燥根,清热解毒、凉血利咽,具有抑菌、抗
细菌内毒素、抗病毒、解热、抗炎等作用[1]。板蓝根的
清热解毒作用具有多靶点、多途径的特点,可选的评
价模型有病毒、细菌、各种免疫细胞、线粒体等,分别
体现板蓝根的抗病毒、提高免疫力等临床作用。尽管
板蓝根的抑菌作用不是临床的主要应用目的,但考
虑到细菌模型培养技术较简单,且结果对其他生物
模型具有一定的指导意义,因此作为初筛模型较合
适。生物热力学技术是一种新型的高通量筛选技术,
通过微量量热仪精确检测药物与微生物(如细菌)、
细胞、细胞器(如免疫细胞、癌细胞、线粒体)或组织
器官作用的热量变化,反映药物对生物生长的抑制
或促进作用及随时间变化的关系,具有精确、微量、
实时、在线的特点,可用于表征和鉴别中药的生物学
效应。因此本实验选择大肠杆菌作为工具菌,采用微
量热仪测定了37℃下正常生长条件及给予板蓝根
的不同萃取部位后的生物热力学参数及生长热特征
曲线,建立生物热力学评价方法,探讨板蓝根的生物
学效应,并为板蓝根对免疫细胞和线粒体的生物热
力学作用研究提供方法支持。
1仪器与材料
瑞典Thermometric公司TAMAirIsotherma
Calorimeter微量热仪,系统控温于37℃。
大肠杆菌菌株EscherichiacoliCCTCAB91112
由中国典型培养物保藏中心提供。培养基为LB培
养基(取10g蛋白胨,5g酵母膏,10gNaCl,溶于
1000mL蒸馏水中,调pH7.2后分装121℃高压
蒸气灭菌20min,冰箱中放置备用)。板蓝根为解放
军302医院中药房提供,并经肖小河研究员鉴定。配
制药品用无菌水,聚山梨酯80(北京化学试剂公
司),所有试剂均为分析纯。
2方法与结果
2.1 板蓝根不同萃取部位的制备:板蓝根药材粗
粉,水煎煮2次,合并煎煮液,减压浓缩,依次以石油
醚、氯仿、醋酸乙酯、正丁醇萃取数次,分别收集各有
机溶剂液,减压浓缩至千膏,得到不同的萃取部位,
灭菌后备用。
2.2供试品溶液的制备:临测前称取干膏200mg
加水溶解(必要时加聚山梨酯80适量),定容至100
mL,过0.45弘m滤膜,取续滤液,即得。
2.3生长热谱曲线的制备:采用安瓿法。每个安瓿
万方数据
中草药 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第2期2007年2月·195·
瓶精确加入5mL培养基,接种大肠杆菌,菌接种量
为1×106/mL,加入一定量药液,加盖瓶塞,密封。
0 500100015002 00
0 5001 00015002000
上述均为无菌操作。放入微量热仪中跟踪记录37℃
细菌生长热谱曲线(P—t曲线)。结果见图1。
0 5001 00015002 0 0 5001 00015002 00
0 500l 00015002 0 0 500l 00015002 0
图1板蓝根不同萃取部位的典型生物热力学特征曲线
Fig.1Typicalbiothermodynamicchar cteristicurvesindifferentextractfractionsofRadixlsatis
2.4 大肠杆菌生物热力学参数的确定:在细菌的指 3讨论
数生长期中,有P。一P。·exp(五f)或In只一InP。+kt由生长速率常数k可以看到,有机溶剂萃取物
(P。、P。分别是细菌在指数生长的起始点和t时的热 组的值均低于参比组,表明低极性成分对工具菌大
功率)。将热谱曲线上指数生长期的P。、t值代人 肠杆菌有不同程度的抑制作用,其中正丁醇和醋酸
Origin软件(美国OriginLab公司),线性拟合可得乙酯萃取物抑制工具菌的生长速率有显著意义;萃
大肠杆菌指数生长期的生长速率常数(尼),k反映细 取后残渣组k值极显著高于参比组,说明萃取残渣
菌增值的速度D]。同时由tG一(In2)/k,可得到不同(含极性较大或大分子物质)具有极显著的促进工具
条件下的细菌传代时间tG,并且从肠杆菌的热谱曲 菌生长的作用;而水提原液对比参比组无显著意义,
线可以直观地得到指数生长期的最大发热功率 说明极性或相对分子质量大小可以分离板蓝根对工
(P。。。)。大肠杆菌在不同供试药物作用下的k、tG和具菌的作用,这~思路对于研究板蓝根抗病毒或促
整个生长期的热焓(△日)、P。。;见表1。 进淋巴细胞增殖模型时如何分离和凸显板蓝根的特
2.5细菌生长抑制率的确定:细菌生长抑制率,定 异生物作用具有指导意义。从抑制率来看,同样是低
义为口.4]:,一(志。--k。)愚。×100%(是。为空白对照组细极性的有机溶剂组分相对于总提物抑制工具菌生
菌的生长速率常数,k:为试药组的生长速率常数), 长,高级性组分正好相反。传代时间与生长速率常数
不同的药物对大肠杆菌的生长抑制率见表1。 变化规律相同。从整个生长期的热焓和最大发热功
表1板蓝根不同萃取部位作用于大肠杆菌的生物热力学参数(i±s,n一3)
Table1 BiothermodynamicparametersindifferentextractfractionsofRadixIsatisactedonE.coli(i±s,拧一3)
与参比组相比:’P’P%0.05。+P率两个指标来看,水提原液、氯仿和石油醚萃取物均 势;正丁醇和醋酸乙酯萃取物显著抑制工具菌的生
可显著增加整个生长期的放热量,尽管后两者表现 长,同时表现为最大发热峰高度显著下降和总发热
出略抑制工具菌生长的作用,但总发热量呈升高趋 功率降低,尤其是正丁醇萃取物表现更加明显。
万方数据
·196· 中草药 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第2期2007年2月
另外,临床上通常并不将板蓝根划归为抑菌药
物,其抑菌作用较黄连等典型的抑菌药弱,因此与先
前研究的黄连[53不同,其抑制率较后者相对较低,对
细菌作用的热力学参数变化规律不如黄连明显甚至
异常,如氯仿和石油醚萃取物虽然有较弱的抑菌作
用,但其最大发热功率和焓变值却高于对照组,与常
规的抑菌药(如黄连)作用趋势相反,并且有明显而
特异的后期放热现象,这在大肠杆菌的相关研究中
是不多见的HJ。
尽管对细菌的作用不是板蓝根的特异生物作
用,但本实验的结果仍表现出规律性,建立的方法可
为腮腺炎病毒和淋巴细胞等生物模型的评价工作提
供技术支持,其中前者可体现板蓝根抗病毒作用,后
者则反映板蓝根提高免疫力的作用。
References:
[1]XiaoSS,JinY,SunYQ.Recentprogressinthestudiesof
chemicalonstituents,pharmacologicaleffectsandquality
controlmethodsntherootsofIsatisndigotica[J].J
ShenyangPharmUniv(沈阳药科大学学报),2003,20(6):
455—459.
[2]XieCL,TangHK,QuSS,eta1.Microcalorimetricstudy
ofbacterialgrowthI-j].T ermochimActa,l988,123:33.
[3]LiuY,LiangHG,QuSS,eta1.Kineticsoftheactionof
NazSe03onbacilluss btilisgrowthasstudiedbymicro—
calorimetryEJ].ChinJChem,2002,20:117.
[43ZhaoRM,LiuY,QuSS,eta1.Microcalorimetricstudyof
theactionofCe(Ⅲ)ionsonthegrowthofE.coli[J].Biol
TraceElemRe5.。2002,86:167.
Es]ZhouSH,PanWJ,XiaoXX,eta1.Thermodynamic
studiesonfourpropertiesofpreparationsandcompatibilities
ofCoptisroot[J].ChinTraditHerbDrugs(中草药),2004,
35(】1):1230一】232.
HPLC法测定罗汉果中罗汉果苷V和11一氧化罗汉果苷V
周 兢1’2,王梦月2,李晓波弘,屠鹏飞3,王强1
(1.中国药科大学中药分析教研室,江苏南京210038;2.上海交通大学药学院,
上海200240;3.北京大学医学部,北京100083)
摘 要:目的 建立HPLC法测定不同产地、不同栽培品系的罗汉果药材中罗汉果苷V和11一氧化罗汉果苷V。方
法采用ODS(250nlmX4.6nlm,5pm)色谱柱,以乙腈一水为流动相进行梯度洗脱,体积流量:0.75mL/min,检
测波长:210nlTl,柱温:40℃。结果罗汉果苷V在0.8046~20.1150扯g线性关系良好(r一0.9998),平均回收率
为104.6%,RSD为3.28%(”一6)。11一氧化罗汉果苷V在0.5985~14.9625弘g线性关系良好(r一0.9984)。结
论本方法简便、快速、准确,可作为罗汉果药材的质量控制方法。
关键词:罗汉果;罗汉果苷V;11一氧化罗汉果苷V;高效液相色谱
中图分类号:R286.02 文献标识码:B 文章编号:0253—2670(2007)02—0196—03
DeterminationofmogrosideVand11一oxomogrosideVindriedmaturef uits
ofMomordicagrosvenoribyHPLC
ZHOUJin91”,WANGMeng—yue2,LIXiao_b02,TUPeng—fei3,WANGQian91
(1.DepartmentofChineseMateriaMadicaAnalysis,ChinaPharm ceuticalUniversity,Nanjing210038,
China;2.SchoolofPharmacy,ShanghaiJi oTongUn versity,Shanghai200240,China;
3.HeahhScienceCenter,PekingUniversity,Beijing100083,China)
Abstract:ObjectiveToestablishanoptimalHPLCmethodforeterminingthecontentsofmogro—
sideVand11-oxomogrosideVintheriedmaturefruitsofMomordicaegrosvenorifromvarioushabitats
andbreeds.MethodsODSColumn(250mm×4.6mm,5”m)wasusedwithacetonitrile—wateras
mobilephaseinagradientprogram,flowratewas0.75mL/min,detectionwavelengthwasetat210nm,
columntemperaturewas40℃.ResultsThelinerrangeofmogrosideVwas0.8046—20.1150弘g(r一0.
9998)andtheaveragerecoveryofmogrosideVwas104.6%,RSDwas3.28%(,z一6).Thelinerrange
收稿日期:2006—05—02
基金项目:国家“863”资助项目(2004AA223730一19)
作者简介:周兢(1982一),男,江西人,中国药科大学在读硕士研究生,研究方向:中药的质量控制。
E—mail:markgraf0927@hotmail.corn
*通讯作者李晓波Tel:(021)34202804E—mail:xhli@sjtu.edu.cn
万方数据
微量热法研究板蓝根的生物热力学特征
作者: 赵艳玲, 王伽伯, 肖小河, ZHAO Yan-ling, WANG Jia-bo, XIAO Xiao-he
作者单位: 赵艳玲,ZHAO Yan-ling(解放军第302医院,北京,100039;军事医学科学院,北京,100850),
王伽伯,WANG Jia-bo(解放军第302医院,北京,100039;成都中医药大学,四川,成都,610075)
, 肖小河,XIAO Xiao-he(解放军第302医院,北京,100039)
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2007,38(2)
被引用次数: 4次

参考文献(5条)
1.Xiao S S;Jin Y;Sun Y Q Recent progress in the studies of chemical constituents,pharmacological
effects and quality control methods on the roots of Isatis indigotica[期刊论文]-沈阳药科大学学报
2003(06)
2.Xie C L;Tang H K;Qu S S Microcalorimetric study of bacterialgrowth[外文期刊] 1988
3.Liu Y;Liang H G;Qu S S Kinetics of the action of Na2SeO3 on bacillus subtilis growth as studied by
microcalorimetry[期刊论文]-Chinese Journal of Chemistry 2002
4.Zhao R M;Liu Y;Qu S S Microcalorimetric study of the action of Ce(Ⅲ) ions on the growth of E.coli
[外文期刊] 2002(2)
5.Zhou S H;Pan W J;Xiao X X Thermodynamic studies on four properties of preparations and
compatibilities of Coptis root[期刊论文]-中草药 2004(11)

本文读者也读过(10条)
1. 李向阳.刁恩杰.王树先.邵卫华.张洪林.LI Xiang-yang.DIAO En-jie.WANG Shu-xian.SHAO Wei-hua.ZHANG
Hong-lin 中药提取液对食品中细菌代谢作用的微量热法研究[期刊论文]-山东农业大学学报(自然科学版)
2007,38(4)
2. 陈悦.Chen Yue 热导式等温量热仪在水泥水化研究中的应用[期刊论文]-现代科学仪器2005(5)
3. 蔡利锋.分子动态与稳态结构国家重点实验室(北京).曹傲能.分子动态与稳态结构国家重点实验室(北京).来鲁
华.分子动态与稳态结构国家重点实验室(北京) 微量量热法研究酶催化反应机理[会议论文]-2002
4. 康戈莉.胡婉莹.孟丽丽.KANG Ge-li.HU Wan-ying.MENG Li-li 微量热法测皂化速率常数[期刊论文]-济南大学
学报(自然科学版)2007,21(4)
5. 李曦.刘义.吴军.赵儒铭.屈松生 微量热法研究硒对大肠杆菌生长代谢的作用[期刊论文]-物理化学学报
2000,16(6)
6. 李兆君.胡奇林.LI Zhao-jun.HU Qi-lin 用微量热法研究亚甲基蓝与溴酸根的氧化还原反应的热动力学[期刊论
文]-理化检验-化学分册2008,44(4)
7. 武彦文.肖小河.高文远.赵艳玲.金城.刘义.WU Yan-wen.XIAO Xiao-he.GAO Wen-yuan.ZHAO Yan-ling.JIN
Cheng.LIU Yi 基于生物热力学表达的大青叶活性部分初筛[期刊论文]-中国中药杂志2006,31(8)
8. 于游.于淼.张洪林.YU You.YU Miao.ZHANG Hong-lin 挥发油对大肠杆菌生长代谢作用的微量热法研究[期刊论
文]-曲阜师范大学学报(自然科学版)2008,34(4)
9. 王建涛.孔哲.闫咏梅.秦梅.高桂兰.郁雪梅.张洪林.WANG Jian-tao.KONG Zhe.YAN Yong-mei.QIN Mei.GAO Gui-
lan.YU Xue-mei.ZHANG Hong-lin 微量量热法研究异喹啉类生物碱的抑菌活性[期刊论文]-化学世界2007,48(8)
10. 用微量热法测定稀土含硫有机配合物的比热容[期刊论文]-化学学报2005,63(21)

引证文献(4条)
1.程薇薇.刘建利.张宁.李红民.王翠玲.贾敬芬 评价中药寒热药性的实验方法研究[期刊论文]-中草药 2010(7)
2.代春美.彭成.王伽伯.肖小河 微量热法对小檗碱类生物碱抑菌作用的量效关系研究[期刊论文]-中草药 2010(7)
3.肖小河.鄢丹.袁海龙.王伽伯.金城 基于成分敲除/敲入的中药药效组分辨识与质量控制模式的商建[期刊论文]-
中草药 2009(9)
4.鄢丹.周丹蕾.唐慧英.肖小河.李宝才 角类动物药质量控制模式与方法的创新和发展[期刊论文]-中草药 2009(5)


本文链接:http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_zcy200702014.aspx