时间:2023-05-30 09:26:39
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇丙酮的作用,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词:杠板归;多糖;丙酮沉淀法;正交试验
中图分类号:06—332 文献标志码:A 文章编号:1008—2409(2012)04—0484—03
杠板归(Perfoliate Knotweed Herb),植物学名为:Polygonum perfoliatum,为双子叶植物,蓼生草本属蓼科植物。近年来主要是对杠板归的黄酮类、蒽醌类、苯丙素等成分研究Ⅲ。我国民间常用于化瘀补血,清热解毒,活血化瘀等,近年动物实验表明杠板归对肿瘤有抑制作用。杠板归含有酚类、有机酸、生物碱、氨基酸、鞣质、黄酮、蒽醌、甙类、糖类、植物甾醇及三萜类等化学成分,具有利水消肿、清热解毒和止咳作用。用于肾炎水肿、百日咳、泻痢、湿疹和疖的治疗。目前关于杠板归多糖的丙酮浸提工艺的研究尚未见报道,笔者通过单因素实验和正交实验初步探讨丙酮沉淀法提取杠板归的最佳工艺,为杠板归资源的开发与利用提供实验和理论依据。
1 材料、仪器与实验方法
1.1 实验材料
研究对象:杠板归,于2011年7月5日采自广西壮族自治区南宁,经广西中医学院药用植物教研室韦松基教授鉴定为真品,且药材符合《中国药典》2010版相关项目规定,阴干,粉碎,备用。
1.2 实验试剂
丙酮,95%乙醇,均为AR,西陇化工股份有限公司;无水石油醚,为AR,成都市科龙化工试剂厂。
1.3 实验仪器
HH—S恒温水浴锅,南上海特迅公司生产;台式离心机TDL80—2B,上海安亭科学仪器厂生产;B2200S—T台式超声波清洗机南上海之信仪器公司生产;玻璃仪器气流烘干机,陕西常仪实业公司生产;UV—9600紫外可见分光光度计,日本岛津公司生产。
1.4 实验方法
1.4.1 实验总流程 杠板归取样剪碎温水浸提沉淀剂沉淀离心得沉淀物无水乙醇、丙酮、无水石油醚交替搅拌洗涤2次干燥得粗杠板归多糖称量。
1.4.2 丙酮沉淀法的实验研究 用浸提温度70℃,浸提时间60 min,液固比25:1,浸提次数为2次的浸提液,选取丙酮做沉淀剂,按照不同的实验条件分别沉淀浸提液中的多糖,离心后,干燥6 h,称重。
1.4.3 单因素实验 离心时间的影响:取浸提液50 ml,选取浸提液:丙酮为1:2进行沉淀操作,静置时间为15 h,离心时间分别为9 min,12 min,15 min,18 min,21 min(4 000 r/min),沉淀物分别用无水乙醇、丙酮、无水石油醚交替搅拌洗涤2次,干燥后称重,分析离心时间的影响。沉淀时间的影响:取浸提液50 ml,选取浸提液:丙酮为1:2进入沉淀操作,分别静置9,12,15,18,21 h,然后离心15 min(4 000r/min),沉淀物分别用无水乙醇、丙酮、无水石油醚交替搅拌洗涤2次,干燥后称重,分析沉淀时间的影响。丙酮加入量的影响:取浸提液50 ml,丙酮分别为1.5:1,1:1,1:1.5,1:2,1:2.5加入到浸提液中,静置15 h,然后离心15 min(4 000 r/min),沉淀物分别用无水乙醇、丙酮、无水石油醚交替搅拌洗涤2次,真空干燥后称重,分析沉淀剂加入量的影响。
1.4.4 丙酮沉淀法正交实验设计 南单因素实验结果确定一个3因素、3水平的正交实验,3因素分别为离心时间、沉淀时间、丙酮加入量;离心时间的3个水平分别是13,15,17 min;沉淀时间的3个水平分别是10,12,14 h;浸提液:丙酮的3个水平分别是1:1,1:1.5,1:2;离心机转速为4 000 r/min,沉淀物分别用无水乙醇、丙酮、无水石油醚交替搅拌洗涤2次,干燥后称重,得出较佳的实验条件。
2 结果与讨论
2.1 单因素实验结果
2.1.1 离心时间对提取粗杠板归多糖的影响
离心时间为9,12,15,18,25 min时,杠板归多糖沉淀分别2.3,2.8,3.3,3.7,和3.8 mg,随着时间的延长,杠板归多糖沉淀量增加,18 min以后趋于平缓,所以离心时间18 min左右较好。
2.1.2 沉淀时间对提取粗杠板归多糖含量的影响沉淀时间为9,12,15,18,21 h时,获得粗杠板归多糖得的量分别为1.2,1.8,2.9,2.9和2.6 mg,随着沉淀时间的延长,杠板归多糖沉淀量增加,15 h以后趋于平缓。
2.1.3 沉淀剂加入量对提取粗杠板归多糖含量的影响
沉淀剂加入量在50~75 ml之间,杠板归多糖含量有明显的增加,以后随着沉淀剂加入量的增大,杠板归多糖沉淀量反而有所下降,表明沉淀剂加入量在这一区间较合适,见表1。
2.2 正交实验方案及结果分析
各列极差R的大小,说明该列相应的因素在实验中对指标作用的大小,极差大的因素往往是重要的因素,极差小的因素可能是不重要的因素。表中第2列的极差0.0019比其他各列的R都大,说明丙酮加入量是重要因素,丙酮加入量75 ml比50 ml能明显提高多糖得率。第一列的极差0.0012比其他各列的极差都小,说明离心时间对得率的影响不大,实验方案及结果见表2,3。
3 讨论
[关键词]丙酮酸钙;有氧运动;举重;控体重
中图分类号:G884 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)03-0346-02
丙酮酸对机体能量代谢有较大的影响,是机体糖类代谢、脂类代谢的中间产物,经过三羧酸循环,许多代谢途径都可以通过丙酮酸而联系起来。人在运动(有氧代谢)过程中,丙酮酸还原为乳酸,而在休息时又重新氧化,在这一过程中有部分丙酮酸转化为丙氨酸[1]。可见,外源性的丙酮酸盐可以作为营养剂,影响糖、脂肪、蛋白质代谢,进而影响机体的运动能力。已有的研究提示[2,3],丙酮酸可能在促进减体重,特别是减体脂、改善运动情绪、增加肌肉耐力和运动能力、抑制自由基生成、促进自由基清除以及抗疲劳等方面有明显的效果,可能是一种安全有效的营养补剂。
本研究以常州市青少年举重运动员为研究对象,对其进行为期4周丙酮酸钙补充和(或)有氧运动干预,探讨丙酮酸钙与有氧运动对运动员体重、身体成分、机能状况以及运动能力的影响,为运动员提高运动成绩提供理论与实践依据。
1 材料与方法
1.1 实验对象及分组
选取常州市体育运动学校举重项目男子运动员24名,年龄在12-17岁之间,运动年限2年以上,均身体健康,采用SAS软件进行完全随机化分为4组,每组6人,各组间年龄、身高、体重、训练年限等基础情况均无显著差异(P>0.05)。
各组干预情况如下:
A组(普通对照组):常规训练+常规饮食+安慰剂(葡萄糖7g/d)
B组(丙酮酸钙组):常规训练+常规饮食+推荐剂量丙酮酸钙(7g/d)
C组(训练干预组):常规饮食+安慰剂(葡萄糖7g/d)+增加30分钟有氧运动
D组(丙酮酸钙+训练干预组):常规饮食+推荐剂量丙酮酸钙+增加30分钟有氧运动
1.2 实验方法
1.2.1实验方案
受试者分组、干预与测试均采取双盲。各组运动员不严格限制饮食,对其进行相应的营养教育,进行为期4周的丙酮酸钙补充和(或)运动干预,丙酮酸钙及安慰剂均于运动前服用,训练干预组于每日常规训练后增加30分钟慢跑。慢跑的强度设定通过功率自行车进行的运动负荷试验所得出的最大摄氧量为基础,选择50%~60%最大摄氧量为有氧运动干预的主要强度范围,用POLAR心率遥测仪监控其慢跑时的心率。在第1周及第5周训练开始前(周一)清晨取基础状态静脉血,并对受试者进行体脂、机能测试,前后两次测试保证各测试项目在相同的时间段进行。
1.2.2测试指标
包括体重、体脂百分比、握力、纵跳、台阶指数、空腹血糖、甘油三酯、胆固醇、睾酮、皮质醇。
1.2.3测试仪器及方法
体重、体脂百分比测试采用JAWON公司生产的人体成分分析仪VENUS5.5(生物抗阻法)测得;握基金项目:江苏省体育局体育科技项目局管课题(TY10227)
通讯作者:刘云清,Email:
力、纵跳、台阶试验等采用北京鑫东华腾公司生产的全套国民体质检测仪器;血脂、血糖测试采用深圳迈
瑞生物医疗电子股份有限公司提供的BS-220全自动生化分析仪;睾酮、皮质醇测试采用BECKMAN公司生产的Access 2免疫分析系统。运动负荷试验使用Cateye EC-1200功率自行车,心率监测使用芬兰博能(Polar)心率表。
1.3统计学处理
所有数据均用SPSS19.0软件包统计分析,结果以平均数±标准差表示,干预前后同组内各项指标比较采用配对样本T检验,不同组间各项指标的比较采用独立样本T检验,P
2 结果
2.1 举重运动员体重与体脂的变化
干预前后各组运动员体重及体脂百分比的变化如表1所示,丙酮酸钙组与训练干预组运动员体重及体脂百分比均有下降趋势,而普通对照组则有上升趋势,但各组间比较均无显著差异(p>0.05),丙酮酸钙+训练干预组运动员体脂百分比明显下降(p
2.2 举重运动员运动机能的变化
干预前后各组运动员运动机能的变化如表2所示,运动员的握力除丙酮酸钙+训练干预组略有上升趋势外,其余各组干预前后差别不大,各组运动员干预前后纵跳均无明显变化(p>0.05);丙酮酸钙组和训练干预组运动员台阶指数有上升趋势,丙酮酸钙+训练干预组运动员台阶指数干预后明显升高(p
2.3 举重运动员血液学指标的变化
干预前后各组运动员血液指标的变化如表3所示,普通对照组各项指标均无明显变化(p>0.05),其余三组运动员血糖及胆固醇有下降趋势,训练干预组及丙酮酸钙+训练干预组运动员血清睾酮有下降趋势,但各组间比较均无显著差异(p>0.05),丙酮酸钙组运动员干预后皮质醇明显降低(p
3 讨论
丙酮酸钙作为一种新型的减肥补钙剂已在肥胖人群的研究应用中取得了良好的效果。多数动物实验以及人体实验均证实丙酮酸钙对减轻体重和降低体脂率有明显效果[4-6]。本研究实验结果可以看到,青少年男子举重运动员补充4周丙酮酸钙或增加30分钟有氧运动均可使运动员的体重与体脂百分比出现下降趋势,并且丙酮酸钙补充结合有氧运动干预使运动员体脂百分比明显下降。我们的研究中单纯丙酮酸钙服用没有明显减重、减脂,推测可能原因有二:其一,与剂量因素有关,为安全性考虑我们采用的是中低剂量补充,所有受试者在服药期间均没有出现不良反应。而以往得到明确阳性结果的研究都是在远远高于推荐剂量的基础上得出的;其二,可能与受试者有关,本研究的受试对象均经过两年以上系统的训练,其身体脂肪含量大多明显低于普通人,而以往得到阳性结果的研究大多以肥胖者或经过特殊喂养的大鼠为研究对象。我们的研究结果证实丙酮酸钙补充结合有氧运动可以达到更好的减脂效果,也就是说配合有氧运动可以减少丙酮酸钙服用的剂量即可达到减脂目的;并且干预前后体重变化不大,说明运动员的瘦体重得以保持,对保证运动员比赛期间拥有良好的体能提供了基础。
补充丙酮酸盐后对运动能力影响的报道结论不尽相同,有的研究[7,8]认为补充丙酮酸对运动能力有促进作用,也有的[9,10]认为和补充安慰剂无区别,这可能是由于补充丙酮酸的剂量和补充的对象不同造成的。我们的研究发现补充丙酮酸钙及增加有氧运动对运动员的握力、纵跳这些主要反映运动员最大力量的指标均无明显影响,刘丽红等[11]的研究结果也显示补充丙酮酸钙对摔跤运动员卧推和硬拉力量无明显影响。在心血管机能方面,本研究结果显示单纯补充丙酮酸钙或增加30分钟有氧运动后运动员的台阶指数有升高的趋势,而两种方法结合干预使台阶指数显著升高。丙酮酸具有心功能的代谢保护作用,补充丙酮酸可增强心肌的机械性能,增加心肌的能量贮存,其可能机制是丙酮酸可提高心肌细胞的磷酸化能力[12],另外丙酮酸作为一种极好的过氧化氢清除剂,通过防止自由基的伤害,也可防止心肌细胞缺血性或缺氧性损伤,促进心脏功能的恢复[13]。而有氧运动对心肺功能也有良好的调节作用,我们的研究证实补充丙酮酸钙配合有氧运动可以达到增强运动员心脏功能的目的。
血液学检验结果表明,补充丙酮酸钙、增加有氧运动、有氧运动结合丙酮酸钙补充对运动员空腹血糖及血脂均无显著影响。以往有研究显示[14,15],外源性补充丙酮酸钙实验组大鼠血糖和甘油三酯变化不大,与本研究结果一致。本研究还发现补充丙酮酸钙可使运动员皮质醇显著下降。皮质醇是由肾上腺皮质分泌的一种甾体类激素,作为机体的重要应激激素变化快且幅度大,其浓度的大小代表运动员应激水平的高低。由于皮质醇是促进机体进行分解代谢的重要激素,在运动过程中升高可促进糖原分解供能,提高运动能力;在运动后持续保持高水平则会造成机体分解代谢过强,不利于恢复[16]。本研究中补充丙酮酸钙的运动员安静状态血清睾酮无变化,皮质醇明显降低,机体应激性下降,机体更倾向于合成代谢,有利于运动员消除疲劳,从而为日常训练及比赛时的技战术水平发挥提供保障。丙酮酸钙影响机体内分泌激素分泌的具体机制不明,尚需进一步研究探讨。
4 小结
4.1丙酮酸钙补充结合有氧运动可有效降低运动员的体脂含量。
4.2丙酮酸钙结合有氧运动可以达到增强运动员心脏功能的目的。
4.3补充丙酮酸钙对内分泌激素有一定影响,能够降低运动员机体的应激水平,保持良好的机能状态。
参考文献
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[6] Kalman D,Colker CM,Wilets I,et al. The effects of pyruvate supplementation on body composition in overweight individuals[J]. Nutrition,1999,15:337-340.
[7] 王翔.丙酮酸或丙酮酸-肉碱补充对定量负荷运动时脂肪动用和RPE的影响[J].体育科学,2003,24(3):60-62.
1 试验部分
1. 1 材料与试剂
片硝皮猪皮屑: 制革厂提供; 碱性蛋白酶 Alcalase 2. 5L( 550000 U/mL)购于诺维信( 中国) 投资有限公司。油酰氯、茚三酮、丙酮、氢氧化钠等化学试剂均为分析纯。雷米邦( LMP) 购于湖北远城科技发展有限公司。
1. 2 主要仪器
Lambda 25 紫外可见分光光度计,美国 PerkinElmer 公司;OCAH 200 高速视频接触角测试仪,德国 Dataphysics 公司;NDJ - 5S 数字旋转黏度计,上海恒平科学仪器有限公司;旋转蒸发仪,郑州金育科贸有限公司。
1. 3 试验方法
1. 3. 1 酶法水解废弃皮屑制备胶原多肽液
将硝皮屑置于水中清洗,去除其中的杂质及盐分,然后于 60℃ 干燥。清洗后的硝皮屑的主要成分为: 蛋白质 92. 2%,灰分 2. 4%,水分 3. 6%,其它成分 1. 8%。取清洗后的硝皮屑10g 置于 250mL 三 口烧瓶中,加 入90mL 水,60℃ 浸泡 30min。分别加入0. 5g NaOH 和 0. 04g 碱性蛋白酶,于60℃ 水浴搅拌反应 3h,反应结束后沸水中灭活 5min。所得到的胶原多肽的质量浓度为 10%,用其制备胶原多肽基表面活性剂。
1. 3. 2 胶原多肽基表面活性剂( CBS)合成工艺的优化
( 1) 反应温度和时间
将制得的胶原多肽液 100mL 置于 250mL 三口瓶中,加入 10mL 丙酮和 60mmol/L NaOH( 30% 溶液,w/v) ,然后在 15min 内搅拌滴加 30mmol/L油酰氯,合成反应分别在 30、40、50、60和 70℃水浴中进行 6h,丙酮在反应中被冷却回流。采用茚三酮比色法测定反应物 在 不 同 反 应 时 间 的 氨 基 含量[9],以此评价胶原多肽的转化程度。
( 2) 油酰氯的用量
将胶原多肽液 100mL 置于 250mL三口瓶中,加入 10mL 丙酮,然后在40℃ 水浴中分别滴加 10、20、30、40、50和 60mmol/L 油 酰 氯,同 时 以 30%NaOH 溶液调节反应体系的 pH 值于 8~ 11,反应进行 2h,丙酮在反应中被冷却回流。反应前胶原多肽的氨基含量为 CN0,反应后产物的氨基含量为CN,则胶原多肽的氨基转化率( RN)为: RN= ( CN0- CN) /CN0× 100% ; 将反应中氨 基 的 减 少 量 与 油 酰 氯 用 量( COCl) 的摩尔比值作为油酰氯的效率值( EOCl) ,则 EOCl= ( CN0- CN) / COCl。油酰氯的效率值越高,表明单位用量油酰氯所反应的氨基量越大。
( 3) 丙酮的用量
将胶原多肽液 100mL 置于 250mL三口瓶中,分别加入 0、5、10、15 和20mL 丙酮以及 60mmol / L NaOH,然后在 40℃水浴中搅拌滴加 30mmol/L 油酰氯,反应进行 2h,丙酮在反应中被冷却回流。测定胶原多肽的氨基转化率和反应产物的黏度。
( 4) 胶原多肽液的浓度
将胶原多肽液分别浓缩至 20%( w/v) 、30%和 40% 的浓度,再分别取100mL 胶原多肽原液、50mL 20% 浓缩液、33mL 30% 浓缩液和 25mL 40% 浓缩液置于 250mL 三口瓶中,加入 10mL丙酮和 60mmol/L NaOH,然后在 40℃水浴下搅拌滴加 30mmol/L 油酰氯,反应进行 2h,丙酮在反应中被冷却回流。测定胶原多肽的氨基转化率和油酰氯的反应效率值。
( 5) NaOH 的用量
将胶原多肽液 100mL 置于 250mL三口瓶中,加入 10mL 丙酮,再分别加入30、45、60、75、90 和120mmol/L NaOH,然后在 40℃水浴中搅拌滴加 30mmol/L 油酰氯,反应进行 2h,丙酮在反应中被冷却回流。测定胶原多肽的氨基转化率。
( 6) 优化合成工艺
将胶原多肽液 100mL 置于 250mL三口 瓶 中,分 别 加 入 10mL 丙 酮 和60mmol / L NaOH( 30% 溶液,w / v) ,先在 30℃水浴下搅拌滴加 30mmol/L 油酰氯,丙酮在反应中冷却回流,反应2h 后升温至 60℃ ,回收反应物中的丙酮,继续反应 2h,即得到产物胶原多肽基油酰钠。测定胶原多肽的氨基转化率、油酰氯的反应效率值和产物的物理特征参数。
1. 3. 3 合成产物表面特性的测定
将合成产物配制成一系列不同浓度的水溶液,利用 OCAH 200 接触角仪测定不同浓度水溶液的表面张力,并据此计算合成产物的临界胶束浓度( cmc) 和临界胶束浓度下的表面张力( γcmc)[10]。测试在 25℃ 进行,以去离子脱气水作为空白,以雷米邦作为对照样品。
2 结果与讨论
2. 1 酶法水解皮屑制备胶原多肽液
我们已有的研究表明,在本研究的试验条件下采用碱性蛋白酶,可以有效地水解皮屑。将胶原分子在水解过程中断裂的肽键数与总肽键的摩尔比定义为水解度,则皮屑胶原的水解度为 21. 3%,胶原水解物的氨基含量为 88mmol/L•100g- 1,且胶原水解物中小分子多肽( Mw <10kDa) 的含量达到 80% 以上。皮屑胶原在酶水解过程中暴露出大量的活性基团,这不仅使胶原多肽具有良好的水溶性,而且为其接枝疏水基团提供了所需的作用位点,进而为合成具有良好性能的胶原多肽 基 表 面 活 性 剂 建 立 了 必 要前提。
2. 2 反应温度和时间
在不同反应温度下,胶原多肽的氨基含量随时间的变化规律见图 1。可以看出: 胶原多肽的氨基含量在反应初期呈迅速下降的趋势,随着反应时间的延长,其氨基含量趋于稳定或略有升高。在碱性条件下,油酰氯不仅与胶原多肽发生酰氯化反应也与水发生副反应。若反应在较低温度下进行,油酰氯以与胶原多肽的反应为主。在 30℃时,胶原多肽的氨基含量在反应 180min 时才达到平衡,但此时氨基含量值最低,即具有最高的氨基转化率( 69. 3%) ; 在 60℃ 时,胶原多肽具有更快的反应速率,但氨基的转化率较低( 65. 1%) 。随着反应温度的升高,油酰氯与水的副反应也明显增强。在 70℃时,胶原多肽在反应 30min 的氨基转化率仅为 63. 6%,且随着反应的进行其氨基含量呈逐渐升高的趋势,这是由于胶原多肽在高温碱性条件下再次水解的缘故。试验结果表明: 采用先 30℃ 反 应 2h 再 升温 至60℃ 反应 2h,胶原多肽具有较高的氨基转化率( 74. 4%)。
2. 3 油酰氯的用量
在不同油酰氯用量下,胶原多肽氨基的转化率和油酰氯效率值的变化规律见图 2。可以看出: 氨基的转化率随油酰氯用量的增加呈逐渐增大的趋势,而油酰氯效率的变化规律与之相反。这是由于当油酰氯用量较小时,反应物中胶原多肽过量,油酰氯优先与胶原多肽反应生成目标产物,因此油酰氯的效率值高而氨基转化率低; 当油酰氯用量较大时,反应物中油酰氯过量,其在与胶原多肽反应的同时也与水发生副反应,尽管氨基的转化率较高但油酰氯的效率值却很低。综合考虑氨基的转化率和油酰氯的效率值,选取 30mmol/L 作为油酰氯的优化用量。
2. 4 丙酮的用量
在不同丙酮用量下,胶原多肽的氨基转化率和产物黏度的变化规律见图 3。可以看出: 在反应溶剂中加入不同用量的丙酮对氨基的转化率和产物的黏度具有显著影响。在不加入丙酮和仅加入 5mL 丙酮时,产物的黏度很高,此时氨基的转化率仅为 50% 左右; 当加入 10mL 丙酮时,产物的黏度急剧下降,氨基的转化率提升至 65%以上; 进一步增加丙酮的用量,产物的黏度稍有下降,氨基转化率的变化不明显。合成反应中,随着油酰基被不断接枝到胶原多肽上,反应物的黏度逐渐增大,当黏度达到一定值时它将阻碍反应物间的接触和传质,进而导致氨基的转化率降低。当在反应体系中加入一定量丙酮时,丙酮的存在有效地破坏合成产物与水的氢键作用,使反应物的黏度急剧下降,氨基转化率也随之显著增高。试验结果表明:在 100mL 胶原多肽中加入 10mL 丙酮,对提高氨基转化率具有显著作用。合成产物性能测试结果表明: 丙酮的存在会导致产物的电位差下降,产品在长期存放过程中易于分层。因此,在优化工艺中采用先 30℃ 下回流丙酮,再 升 温 至 60℃ 回 收 丙 酮 的方式。
2. 5 胶原多肽的浓度
在不同胶原多肽浓度下,氨基的转化率和油酰氯的效率值见图 4。可以看出: 随着胶原多肽浓度的提高,氨基的转化率和油酰氯的效率值均呈逐渐降低的趋势。这可能是由于反应物在较高的浓度下无法被更好地分散,传质效果变差,进而严重影响反应的进行。但胶原多肽浓度如果过低,则合成产物的有效浓度和反应效率值也将降低。因此,选取 10% 作为胶原多肽的优化浓度。
2. 6 氢氧化钠的用量
氢氧化钠作为胶原多肽酰胺化反应的催化剂,对反应的进行程度具有重要作用,其用量对氨基转化率的影响见图 5。可以看出: 胶原多肽的转化率随氢氧化钠用量的增加呈现先增大后减小的趋势。氢氧化钠用量不足,无法维持反应所需的碱性条件,胶原多肽未完全反应,则氨基的转化率较低。氢氧化钠过量,胶原多肽在强碱条件下进一步水解,进而影响氨基的转 化 率。依 据 试 验 结 果,选 取60mmol / L 作为氢氧化钠的优化用量。
2. 7 优化工艺下合成产物的性能
采用优化工艺制备胶原多肽基表面活性剂,其基本特性和表面性能见表 1。可以看出: 制备得到的胶原多肽基表面活性剂( CBS) 与雷米邦相比黏度更大,且颜色较浅; CBS 具有较高的氨基转化率和油酰氯效率值; CBS较雷米邦具有更低的临界胶束浓度,在此浓度下 CBS 的表面张力更低,表明 CBS 的表面性能优于雷米邦。将CBS 在室温下存放 30d,合成产物性能稳定,无分层现象。
苯丙酮尿症(phenylketonuria, PKU)是较常见的氨基酸代谢异常性疾病之一。本症系因先天性苯丙氨酸羟化酶缺乏,使苯丙氨酸羟化为酪氨酸的过程受阻,造成苯丙氨酸及其代谢产物在体内蓄积,引发一系列神经系统和骨骼结构损害,并在尿中出现大量苯丙氨酸及苯丙酮酸等物质,故称苯丙酮尿症。主要表现为智能低下、行为异常、排鼠味尿和癫痫发作。本病可以早期诊断,给予有效治疗后,能明显改善预后。笔者重点介绍该病的影像学表现,以及有关的遗传、病理、临床知识。
一、遗传异常及发病机理
苯丙酮尿症为单基因遗传病,遗传方式为常染色体隐性遗传。男女发病率相等[1]。
苯丙氨酸为人体必需氨基酸,食入体内的苯丙氨酸一部分用于蛋白质合成,一部分在苯丙氨酸羟化酶的作用下转变为酪氨酸。此外,尚有少量苯丙氨酸经过次要的代谢途径,经苯丙氨酸转氨酶的转氨作用产生苯丙酮酸、苯乙酸等。PKU患儿由于苯丙氨酸羟化酶基因突变,使苯丙氨酸羟化酶的活性减低,甚至缺失,苯丙氨酸不能羟化为酪氨酸而蓄积在血液和组织内,引起高苯丙氨酸血症,从而引发一系列病理改变。由于苯丙氨酸的主要代谢途径受阻,次要代谢途径便增强,在转氨酶的作用下,生成苯丙酮酸、苯乙酸、苯乳酸等,这些代谢物蓄积在血液和脑脊液及组织中,并从尿中大量排出,产生有鼠尿气味的苯丙酮尿[2,3]。
二、病理改变及临床表现
智力低下、行为异常和癫痫是本病的主要临床症状,但其发生机理尚未完全明了。Moller等[4]认为高浓度的苯丙氨酸及其代谢物:(1)抑制氨基酸向脑组织转移,使脑内蛋白质合成减少,髓鞘形成障碍,还干扰骨基质蛋白质的合成。也抑制脂肪酸去饱和酶而影响脑苷脂代谢。(2)干扰脑的其他代谢途径,使神经介质合成减少,如抑制色氨酸羟化酶和谷氨酸脱氢酶,使5-羟色胺和γ-氨基丁酸生成减少。多巴胺及黑色素的减少也可能与有关的酶受抑制有关。(3)直接影响维持正常脑功能的微环境系统以及血脑屏障功能等。这些都对脑的功能产生严重影响,甚至发生不可逆的脑损伤。
苯丙酮尿症患儿在出生4~9个月间出现智力发育迟缓。96%~99%未经治疗的患儿出现智力低下。约25%患儿在18个月以前就出现癫痫。2/3患儿有轻微神经系统体征,如:多动,肌张力增高,腱反射亢进等,严重者可有脑瘫。部分患儿身高低于同龄儿。总的说来,智力低下比运动障碍严重得多。约90%患儿出生后皮肤和毛发颜色逐渐变浅,虹膜色素减少。80%患儿身体有特殊的发霉样或鼠尿样气味[5]。
苯丙酮尿症患儿常见的小头畸形,主要是髓鞘形成缺陷、脑白质体积明显减少所致。同时还可有脑皮质分层不全,灰、白质囊性变和萎缩,黑质和蓝斑色素消失等。本病患者黑色素减少的原因主要是异常代谢物阻抑了形成黑色素所需的酶。
根据临床表现,苯丙酮尿症分为3型[6,7]: (1)经典型:95%患儿为此型。1岁时出现明显智力低下,并常有癫痫发作,锥体束征阳性,皮肤白皙,毛发浅黄,虹膜色淡,尿有鼠味,身高发育迟缓,孤独内向。(2)重症型:1%~3%患儿于1岁时发生严重的脑损害,智力严重低下近于白痴,并出现脑瘫。(3)一过性型:少部分患儿可表现为一过性高苯丙氨酸血症,不造成明显的神经系统伤害,不需治疗。
三、影像学表现
尽管本症的病因明确,是由于苯丙氨酸及其代谢产物在体内蓄积,造成一系列神经系统和骨骼结构的损害,氢质子磁共振波谱分析(1H mRS)也发现脑白质中苯丙氨酸及其代谢产物浓度升高[8],但本症脑内和骨质病变的作用机制仍不十分清楚。
1.颅脑病变:正常脑髓鞘形成有一定规律性,Staudt等[9]在1994年报道1组正常脑髓鞘发育不同年龄段的MRI表现。从信号强度、分布范围和正常结构外形等方面观察小脑、桥脑、中脑、内囊后肢和前肢、大脑和胼胝体的髓鞘发育过程。正常脑髓鞘于T1WI呈高信号,T2WI呈低信号。根据上述表现可测出脑髓鞘的发育阶段,从而判断脑髓鞘发育有无迟缓。(1)苯丙酮尿症患儿最为常见的脑部病变为白质内散在的孤立性斑片状灶[10]。病变可大可小,范围广泛,脑室周围白质及额、颞、顶、枕叶皮层下白质均可累及,小脑半球、脑干也可有类似病变。在CT和MR的T1图像上表现为低密度或低信号灶,在T2图像上为高信号。对于上述脑白质病变的病理学基础,国外学者有不同的见解。Bick等[11]认为是脱髓鞘病变。Thompson等[12]则认为既有脱髓鞘病变,也有髓鞘发育不良改变。而Cleary和Ullich等[13,14]在对比了苯丙酮尿症患者的影像学和病理学资料后认为脑白质的病变主要有3种:髓鞘发育不良,白质空泡样变性以及血管性水肿。因为未发现髓鞘降解产物过多,否定了有脱髓鞘改变。病变边界不清者可能为髓鞘发育不良和血管性水肿所致,边界清楚者为白质空泡样变性。由于病变区域与感知、认识、判断、记忆、情绪、语言等功能有关,因此这些部位的白质病变直接影响到患儿智力的发育。(2) leuzzi等[15]观察到MR的T2WI还可以显示脑白质内弥漫性高信号病灶,病变沿胼胝体向前后延伸并以向双侧放射冠白质对称性扩展为特点,有时与肾上腺脑白质营养不良病难以鉴别。双侧侧脑室三角区周围也常出现类似异常高信号病灶。他们认为,这种异常T2高信号与髓鞘形成不良有关。(3)胼胝体发育不良、透明隔发育异常、脑室穿通畸形等异常在苯丙酮尿症患儿也可见到。CT还可显示基底节区及双侧皮层下区的多发性结节状钙化灶,发生机制尚不清楚。胼胝体的发育不良可影响左右大脑半球的信息传递时间。(4) 苯丙酮尿症患儿常可表现为脑小畸形,CT和MRI均可清晰地显示颅腔缩小,并以前额部明显,颅骨板障增厚,颅骨内板平坦光滑。相关病变有脑室系统扩大,脑沟、脑裂、脑池的增宽,或出现脑皮质光滑,缺少脑沟、脑回。(5)非脑小畸形性脑萎缩,表现为颅腔大小无异常,但有脑萎缩性改变;萎缩可以是弥漫性、单侧性或局灶性,可见脑脊液空间的显著扩大和脑沟、脑裂、脑池的增宽;苯丙酮尿症患者的脑部病变主要局限于脑白质,表现为脑室系统的明显扩大,但有时MRI还可清晰地显示苯丙酮尿症患者不同程度的脑皮层和皮层下萎缩。(6)1H mR波谱分析显示脑病变区除苯丙氨酸水平升高外,其余物质的水平正常[16]。部分极轻的苯丙酮尿症患者的CT和MRI可无异常发现。
Thompson等[17]根据MRI表现将苯丙酮尿症患者脑部病变分为6 级。0级:MRI未发现明显异常;1级:脑室旁微小的孤立性白质病变(直径<5 mm);2级:脑室旁微小的孤立性白质病变(直径<5 mm),伴有≤30%的顶枕部白质有弥漫性病变;3级:脑室旁中等大小的孤立性白质病变(直径5~10 mm)和30%~50%的顶枕部白质弥漫性病变,并可伴有透明隔发育不良;4级:脑室旁中等大小的孤立性白质病变(直径5~10 mm),50%~75%的顶枕部白质弥漫性病变,可伴有透明隔发育和(或)胼胝体发育不良;5级:脑室旁中等大小的孤立性白质病变(直径5~10 mm),>75%的顶枕部白质弥漫性病变,可伴有透明隔和(或)胼胝体的发育不良。
苯丙酮尿症患者的脑部CT、MRI表现各异,其异常程度与临床表现和生化改变之间的关系尚有争论。Walter等[18]报道苯丙酮尿症患者脑部 mRI异常程度与病人的临床表现无明显的一致性,MRI显示的病变形态和部位与生化改变有一定的平行性,但统计学分析无显著性意义。Lou等[19]报道,部分患者经饮食疗法治疗后,脑部病变消失,而停止饮食疗法治疗后,脑部病变再次出现。
MRI在显示脑内钙化及合并脑小畸形时的颅骨改变方面不如CT,但对脑白质的各种病变的显示明显优于CT,且可行多角度、多层面扫描,能提供更多的诊断信息。故CT和MRI在苯丙酮尿症患者的影像学检查方面各有优劣,相互补充,尤以MR的T2图像最为敏感。
【摘要】目的 探讨超声波提取灰黄霉素的优化工艺条件。方法 用紫外分光光度法(UV)测定灰黄霉素的含量。以灰黄霉素的提取率为评价指标,在单一影响因素考察的基础上,采用正交实验确定超声波提取灰黄霉素的优化工艺条件。结果 超声波提取灰黄霉素的优化工艺条件为:10倍量的丙酮为提取溶剂,功率300W,单次辐射时间3s,间歇时间5s,提取时间40min,灰黄霉素提取率为85.58%。通过验证实验表明,本实验所得工艺条件为优化工艺条件。结论 本实验所得工艺条件可行,具有一定的实际应用价值。
【主题词】 灰黄霉素 提取 技术
灰黄霉素(griseofulvin)是1939年从灰黄青霉(Penicillium griseofulvin)培养液中得到的一种含氯代谢产物,1958年开始用于临床。1960年中国医学科学院抗生素研究所从我国土壤中得到灰黄霉素的生产菌,并研究试制成功灰黄霉素。
灰黄霉素是非多烯类抗真菌抗生素,已广泛用于治疗皮肤及角质层的真菌感染。对红色发癣菌、断发癣菌、硫毛发癣菌、小孢子菌和絮状表皮菌等有抑制作用。临床用于头癣、迭瓦癣、皮肤癣及手(足,甲)癣等体表真菌感染,特别对头癣的疗效显著,国内治愈率在90%以上。 灰黄霉素是存在于菌丝体内部的抗生素。目前工业上采用溶剂连续浸泡干菌体的提取方法,溶剂大多为丙酮。考虑到常规提取所需时间较长,提取率较低,溶剂用量较大,本研究探讨采用超声波技术提取灰黄霉素的工艺,利用超声波的空化作用、热效应、机械作用破坏菌体细胞壁,使溶剂易于渗透至细胞内,有效成分更多的转移到溶剂中,达到缩短提取时间,提高提取率的目的。
一 仪器与材料
1 仪器: U1810型紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器公司),ALC210.4型电子天平(德国Sartorius公司),JY922D超声波细胞粉碎机(宁波新芝生物科技股份有限公司),HF2.5B超声波循环提取器(北京宏祥隆生物技术开发有限公司)。
2 材料: 灰黄霉素菌体(赤峰制药集团生产,编号:NI88),对照品(中华制药厂产品,纯度为99.8%),丙酮(天津市博迪化工有限公司),95%乙醇(沈阳化学试剂厂),氯仿(天津市博迪化工有限公司),所用试剂均为分析纯。
二 实验方法
1 标准曲线的制备: 精密称取灰黄霉素对照品25mg,25ml丙酮溶液定容,配制标准溶液(初始浓度1.0mg/ml)。精密量取标准溶液2ml于25ml容量瓶,用95%乙醇定容。取丙酮2ml置于25ml容量瓶中,95%乙醇定容,作为空白溶液。紫外光谱200~400nm全波长扫描,在326nm处有最大吸收峰。
2 灰黄霉素含量测定: 称取灰黄霉素菌体(含水
3 灰黄霉素超声波提取影响因素考查: (1)超声提取溶剂 文献报道灰黄霉素易溶于二甲基甲酰胺、二氯乙烷(以上溶解度约为10%~12%w/v),可溶于丙酮、氯仿、乙醇(在丙酮中溶解度为5.0%,氯仿为4.4%,乙醇为1.66%),不溶于水和石油醚。考虑到二甲基甲酰胺价格较高,二氯乙烷毒性较大,本实验主要选取丙酮、氯仿及95%乙醇为超声提取溶剂。
称取灰黄霉素菌体5g,共3份,分别用丙酮、氯仿、95%乙醇50ml溶解,超声条件设定为:功率400W,单次辐射时间3s,提取时间40min,室温下进行提取,分别测定灰黄霉素溶液的吸光度,提取率分别为83.71%、78.69%和28.95%。由于丙酮对灰黄霉素的提取率较高,因此本实验选取丙酮作为超声提取溶剂。
(2)溶剂用量 称取灰黄霉素菌体5g,共6份,分别用4、8、10、12、16、20倍量丙酮溶解,超声波条件不变。分别测定灰黄霉素溶液的吸光度,计算提取率。溶剂4倍量时,提取液中结晶析出太多,故舍去该实验点。如Fig.1所示,在溶剂倍量为16时有最大提取率。考虑到用较少的溶剂得到较高的提取率,本实验确定溶剂倍量为10。
(3)超声波提取功率 称取灰黄霉素菌体5g,共3份,分别用丙酮50ml溶解,超声波条件设定为:功率分别为200、300和400W,单次辐射时间3s,提取时间40min,室温下进行提取。分别测定灰黄霉素溶液的吸光度,计算提取率。如Fig.2所示,在超声功率为300W时有最大提取率。
(4)超声波提取时间 称取灰黄霉素菌体5g,用丙酮50ml溶解,超声波条件设定为:功率400W,单次辐射时间3s,间歇时间5s,室温下进行提取。从提取时间20min开始,每10min取样一次,测定灰黄霉素溶液的吸光度,计算提取率。如Fig.3所示,在提取时间为40min时有最大提取率。
4 正交实验: 在单一影响因素考察的基础上,确定以10倍量丙酮为提取溶剂,选取超声波功率、单次辐射时间、提取时间作为考察指标,采用四因素三水平L9(34)的正交试验对灰黄霉素的超声波提取工艺进行优化。
根据K值确定灰黄霉素超声波提取的优化工艺条件为:功率300W,单次辐射时间3s,提取时间40min。根据R值判断,各因素对实验结果的影响大小顺序为B>A>C。
5 优化工艺的验证实验: 按优化工艺条件重复3次实验进行验证,结果灰黄霉素的收率平均值为85.58%,表明实验所确定的工艺条件为优化工艺条件。
6 超声波循环提取实验: 超声波循环提取器中加入丙酮2200ml(10倍),开启搅拌转子,调节转速为1000r/min。缓慢加入菌体220g,待料液完全循环后,开启超声波发射器,按正交实验确定的优化工艺条件(功率300W,单次辐射时间3s,提取时间40min)进行实验,所得提取率为87.65%,略高于验证实验所得提取率。循环放大实验表明该优化工艺条件可应用于灰黄霉素提取。
关键词:橡胶籽油;二次双溶剂冷冻结晶法;α-亚麻酸;纯化
α-亚麻酸(18:3n-3)属ω-3系列多烯脂肪酸,是构成人体组织细胞的主要成分,机体不能合成、代谢,经转化可得人体必需的活性物质DHA和EPA[1]。α-亚麻酸不仅具有降低血脂、血压、血糖,抑制癌症发生与转移,抑制过敏反应,抑制衰老,抗炎,提高记忆力,还可用于治疗和预防心脑血管病痴呆症等疾病[2]。因此,开发利用天然的α-亚麻酸具有广泛的医疗应用前景。虽然改变溶剂对冷冻结晶效果较明显,但很少有人研究冷冻结晶次数对产物纯度的影响,本文通过增加冷冻结晶次数分离橡胶籽油中α-亚麻酸,了解了α-亚麻酸(ALA)、亚油酸(LA)和油酸(OA)在冷冻结晶过程中变化,考察了乙腈/丙酮、乙腈与丙酮/脂肪酸Ⅰ、冷冻时间对二次分离效果的影响,通过响应面分析得到最佳工艺条件。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
橡胶籽油:采用有机溶剂提取法从橡胶籽中提取;脂肪酸Ⅰ:混合脂肪酸经冷冻结晶预处理所得产物;脂肪酸Ⅱ:双溶剂冷冻结晶法所得产物;脂肪酸Ⅲ:二次双溶剂冷冻结晶法所得产物;丙酮、乙腈等试剂均为国产分析纯。
子天平:EL303(0.001g),梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;旋转蒸发仪:RE-52系列,上海亚荣生化仪器厂;pH计:PHS-3C,上海精密科学仪器有限公司;冷冻高速离心机:设备型号为UNIVERSAL 32R,德国Hettich;超低温冰箱:Thermo Electron Corporation;Agilent 7890A GC:美国Agilent公司。
1.2 混合脂肪酸的制备
采用皂化法制备混合脂肪酸(FFA)。
1.3 脂肪酸Ⅰ的制备
采用冷冻结晶法制备脂肪酸Ⅰ。
1.4 脂肪酸Ⅱ的制备
采用双溶剂冷冻结晶法制备脂肪酸Ⅱ。
2 实验分析与结果
2.1 单因素试验
选取乙腈与丙酮溶剂/脂肪酸Ⅰ(v/m)、乙腈/丙酮(v/v)、冷冻时间三个因素对α-亚麻酸提纯率的影响进行单因素试验,以确定最佳提取条件。
亚油酸和油酸含量随着溶剂量的增加而降低,α-亚麻酸含量随着溶剂量的增加而增加。当乙腈和丙酮溶剂/脂肪酸Ⅰ(v/m)为20:1时,达到最大,亚油酸含量和油酸含量最小。当乙腈和丙酮溶剂的量不断增加时,由于乙腈在-75℃会凝固,晶体逐渐升高,母液容易包裹在晶体孔结构中,导致母液和晶体难以完全分离,α-亚麻酸含量也随之下降。因此,乙腈与丙酮溶剂/脂肪酸I(v/m)的最佳比例为20:1。设定乙腈/丙酮(v/v)为1.5:1,冷冻时间为10h,考察不同乙腈与丙酮溶剂/脂肪酸Ⅰ(v/m)对分离效果的影响,亚油酸和油酸含量逐渐降低,α-亚麻酸含量随溶剂用量的增加而增加。当乙腈和丙酮溶剂/脂肪酸Ⅰ(v/m)为20:1时,亚油酸纯度达到最大,亚油酸含量和油酸含量降至最低。当乙腈和丙酮溶剂的量增加时,由于乙腈在-75℃会凝固,晶体逐渐升高,母液容易包裹在晶体孔结构中,导致母液和晶体难以完全分离,α-亚麻酸含量则有所下降。
2.2 响应面法实验设计
2.2.1 响应面回归模型的建立
利用Design-Expert软件对表2数据进行多元回归拟合,得到相应的模型为:
Y=45.20-1.55X1-1.17X2-0.086X3-1.67X1X2- 1.05X1X3+2.43X2X3-1.68X12-5.75X22-3.61X32
Y为α-亚麻酸的含量,%;
X1为乙腈与丙酮/脂肪酸Ⅰ;
X2为乙腈/丙酮;
X3为冷冻时间,h。
2.2.2 验证试验
α-亚麻酸的最佳分离条件如下:乙腈和丙酮/脂肪酸Ⅰ分别为17.68:1(v/m),乙腈/丙酮为1.49(v/v),冷冻时间为9.05h,α-亚麻酸含量为45.57%。丙酮和丙酮/脂肪酸Ⅰ分离α-亚麻酸与橡胶籽油的最佳条件为18:1(v/m),乙腈/丙酮为1.5:1(v/v),冷冻时间为9小时
在此工艺条件下进行3组平行试验,得到α-亚麻酸含量平均值为45.41%,与理论值相差0.16%.因此,本模型可以较好地反映二次冷冻结晶分离橡胶籽油的最佳工艺条件。
3 结果与讨论
3.1 经不同分离纯化技术分离纯化前后橡胶籽油中脂肪酸相对含量变化
分析不同脂肪酸产品中脂肪酸相对含量,比较不同分离纯化工艺分离橡胶籽油中α-亚麻酸的效果。实验可知,混合脂肪酸油经冷冻结晶,饱和脂肪酸基本去除,脂肪酸Ⅰ中总不饱和脂肪酸含量达98.67 %,达到了预浓缩的目的。经不同分离方法处理所得的脂肪酸产品,分离纯化效果各不相同。从α-亚麻酸含量的角度分析,采用二次双溶剂冷冻结晶法效果最好,双溶剂冷冻结晶法次之,冷冻结晶法的分析效果最差。由此可知,冷冻结晶的原材料、溶剂的种类与数量和结晶次数对冷冻结晶分离α-亚麻酸效果影响较大。
3.2 经过处理的橡胶籽油中α-亚麻酸样品的得率
橡胶籽油经双溶剂冷冻结晶法、二次双溶剂冷冻结晶法提纯后,虽然产物中α-亚麻酸纯度都在31.52%~45.41%,但α-亚麻酸样品得率较低,只有10%~20%左右,说明橡胶籽油中α-亚麻酸在分离纯化过程中损失较多。为了提高α-亚麻酸样品得率,生产过程中建议对冷冻分离残渣进行二次分离纯化。由于采用双溶剂冷冻结晶法所得产品得率低,而经冷冻结晶法处理脂肪酸Ⅰ得率达68.49%[18]。所以本文采用经冷冻结晶法提纯的原材料作为二次双溶剂冷冻结晶的原材料。
4 结论
采用二次双溶剂冷冻结晶法分离纯化橡胶籽油中α-亚麻酸,通过单因素实验和Box-Behnken实验设计以及响应面分析对分离纯化工艺进行优化,得出最佳工艺条件为:以乙腈和丙酮为混合溶剂,乙腈与丙酮/脂肪酸Ⅰ(v/m)为18:1,乙腈/丙酮(v/v)为1.5:1,冷冻时间为9h,固液分离方式为-18℃、7000r/min冷冻离心3min。在该条件下,橡胶籽油中α-亚麻酸含量达45.41%。
对不同冷冻结晶分离纯化橡胶籽油中α-亚麻酸的分离效果进行研究发现:所得脂肪酸产品中α-亚麻酸含量次序为脂肪酸Ⅲ>脂肪酸Ⅱ>脂肪酸Ⅰ,说明二次冷冻结晶分离橡胶籽油中效果最好。
基金项目:国家自然科学基金(20866003);海南大学中西部高等教育振兴计划资助。
参考文献
[1] 杨静,常蕊.α-亚麻酸的研究进展[J].农业工程,2011,1(1):72-75.
[2] 李冀新,张超,罗小玲.α-亚麻酸研究进展[J].粮食与油脂,2006,(2):10-12.
作者简介
婚后第6年,29岁的赵立国(化名)终于有了自己的孩子,而且是一对双胞胎男孩!老赵全家上下别提多高兴了!同村的邻里也都羡慕不已,还说要沾沾他们家的喜气。
两个孩子出生时一切正常,然而,奇怪的是,随着年龄的增长,孩子的头发开始逐渐变黄,连眉毛眼球也渐渐变黄了。
起初两个月,家人虽然觉得奇怪,但看着孩子和同村其他同龄孩子发育差不多,也就没有太在意。孩子奶奶也说,孩子的爸爸小时候头发就不太黑,慢慢大了就好了。同村人都说:赵家要不不生,一生就俩,而且还生的像外国孩子,皮肤白净头发黄黄的,真是让人羡慕!可是,渐渐地,家人发现孩子不像其他人家的孩子那样,逐渐会抬头、翻身,而且,这两个孩子身上总有一种特殊的骚味。
赵立国把孩子带到县里的医院。大夫看后认为是“缺钙”引起的,开了些补钙的药让拿回去吃,一个月后再复查,然而,没等到一个月,孩子的脸上、身上就开始出现红色的小疹子。这是怎么回事?赵立国搞不懂,于是,他决定带孩子去省城的大医院看看。
到了省儿童医院,医生给孩子进行了一番检查,说怀疑是一种代谢病,推荐到省新生儿疾病筛查中心检查。心中纳闷的赵立国又带着孩子来到了筛查中心,这里的医生一看到两个孩子,马上为他们采血作了检查,而且,特意问赵立国,孩子出生时当地没有给孩子作足跟血的检查吗?赵立国想起来,好像当初是有个采足跟血检查遗传病这么回事,只是当时觉得双方家里几代都很健康,而且检查要花费大约二百元左右,觉得花这钱有点冤,就没查。
一周后,检查结果出来了,孩子得的是苯丙酮尿症。筛查中心的大夫告诉赵立国,这是一种遗传病,而且分很多种类型,当地不能作进一步的分型检查,推荐他带孩子到北京大学第一医院儿科去就诊。
回到家,赵立国跟家人一说,全家人都觉得两家几代人都健康,怎么孩子就得了遗传病?将信将疑中,一家人决定打电话让孩子在北京上大学的舅舅先打听一下。
舅舅得知消息后,立即上网搜索,真是不看不知道,一看吓一跳。
苯丙酮尿症的第一次尝试
原来真有“苯丙酮尿症”。1934年,一位母亲带着年龄分别是7岁和4岁的智障患儿,来到挪威的Folling 医生的诊室。Folling 医生发现,这两个孩子身上都有一种特殊的气味。Folling 医生对两个患儿进行了详细的检查,发现二人的尿液中含有一种名为苯丙酮酸的物质,也正是这个发现,我们现在才将此症称为苯丙酮尿症。
北大妇产儿童医院小儿神经内科顾强二十多年以后,英格兰伯明翰儿童医院的Bickel 医生第一次尝试用低苯丙氨酸的膳食疗法对一名2岁的女孩进行了有效的治疗。1964年,美国的Guthrie医生建立了苯丙酮尿症的血液筛查实验方法。从此,新生儿的血液筛查结合低苯丙氨酸膳食疗法,开始完全进入了苯丙酮尿症患儿和他们的家庭。
1992年,美国的Woo 医生在苯丙酮尿症患者身上找到了苯丙氨酸羟化酶的突变基因,从而使得基因治疗在未来成为了一种可能。
新生儿最好在出生哺乳3天后进行苯丙酮尿症的筛查,筛查结果阳性的需要通过进一步的确诊及分型检查,来最终确诊。如果孩子没有在新生儿期接受筛查,那么,当孩子出现发育落后、癫痫发作、毛发变黄、尿液及汗液出现特殊气味、湿疹等症状时,应及早带孩子到专业医生处就诊。在中国,大约每11000个新生儿中就有一个苯丙酮尿症患儿,每年大约有1000-1300名患儿出生。
双胞胎患儿爸爸的一连串问题
赵立国一家立即带着孩子和一肚子的疑问来到北京大学第一医院儿科门诊,找到了我。我看过当地的检查结果,对两个孩子进行检查后,为他们开了住院检查的单子。一周后,结果出来了,两个孩子被确诊为经典型苯丙酮尿症,这是一种遗传代谢病。
“俺们两家几代人都很健康,为啥孩子会得这种病?这病是怎么回事儿?会有啥症状?该咋治?能治好不?如果我们还想再要孩子该咋办?孩子大了能结婚要下一代吗?”赵立国急得将一连串的问题抛向了我。
我请赵立国别着急,耐心地为他解答起来。
“这病是怎么回事儿?会有啥症状?”
人体摄入到体内的蛋白质的基本组成是各种氨基酸,苯丙氨酸是氨基酸的一种。当含蛋白质的食品被人体摄入后,在胃中开始消化,消化的第一步是将各种氨基酸分离。被分离的氨基酸(包括苯丙氨酸)被吸收到血液中,发挥各自的功效。在儿童时期,必须有这些氨基酸(包括苯丙氨酸)用于生长发育。
任何一种膳食中都含有过多的氨基酸来满足儿童生长发育的需求。而多余的氨基酸经体内特殊的化学酶转化为其他物质,每一种氨基酸的转化都需要有各自的化学酶。通常,多余的苯丙氨酸是通过苯丙氨酸羟化酶的作用转化为酪氨酸,酪氨酸是人体合成激素、大脑的神经递质以及黑色素的必需物质。苯丙酮尿症患者由于体内缺乏苯丙氨酸羟化酶或其不能发挥作用,导致摄入体内的苯丙氨酸不能转化为酪氨酸,致使血液中的苯丙氨酸蓄积、酪氨酸缺乏以及由其合成的其他重要化学物质缺乏。当血液和机体组织中的苯丙氨酸持续增高时,将影响患儿大脑正常的生长和发育,从而引起严重的智障。
苯丙酮尿症患儿在出生后头几个月的表现都可以是正常的。如果不加以治疗,3到6个月时,患儿就开始对周围的环境不感兴趣,到1岁时,他们的发育就明显迟缓。那些未经治疗、中枢神经已经受损的苯丙酮尿症患儿,常常易怒、焦躁不安,并具有破坏性。他们躯体的发育可以较好,头发常比其兄弟姐妹的要黄。
“俺们两家几代人都正常,为啥孩子会得这种病?”
【关键词】 灰黄霉素 超声提取 正交实验
Study on the ultrasonic extraction process of griseofulvin
ABSTRACT Objective To study the optimal extraction conditions of griseofulvin by ultrasonic extraction methods. Methods The content of griseofulvin in extractor is determined by UV spectrophotometry and the content of griseofulvin used as quality control criteria. Utilizing orthogonal test to gain an optimum extraction conditions, based on the result of single factor algorithm. Result The best extraction conditions are as follows: the extracting solvent is acetone (10V/W), the power is 300W, the extraction time is 40min, and the ultrasonic radiation time is 3s at a time. The validate experiment indicates that the condition gained by experiment is an optimum one. Conclusion The ultrasonic extraction process of griseofulvin is feasible, and could be used in routine operation.
KEY WORDS Griseofulvin; Ultrasonic extraction; Orthogonal experiment
灰黄霉素(griseofulvin)是1939年从灰黄青霉(Penicillium griseofulvin)培养液中得到的一种含氯代谢产物,1958年开始用于临床。1960年中国医学科学院抗生素研究所从我国土壤中得到灰黄霉素的生产菌,并研究试制成功灰黄霉素[1]。
灰黄霉素是非多烯类抗真菌抗生素,已广泛用于治疗皮肤及角质层的真菌感染。对红色发癣菌、断发癣菌、硫毛发癣菌、小孢子菌和絮状表皮菌等有抑制作用[1]。临床用于头癣、迭瓦癣、皮肤癣及手(足,甲)癣等体表真菌感染,特别对头癣的疗效显著,国内治愈率在90%以上[2]。
灰黄霉素是存在于菌丝体内部的抗生素。目前工业上采用溶剂连续浸泡干菌体的提取方法,溶剂大多为丙酮[1,3,4]。考虑到常规提取所需时间较长,提取率较低,溶剂用量较大,本研究探讨采用超声波技术提取灰黄霉素的工艺,利用超声波的空化[5]作用、热效应、机械作用破坏菌体细胞壁,使溶剂易于渗透至细胞内,有效成分更多的转移到溶剂中,达到缩短提取时间,提高提取率的目的[6~8]。
1 仪器与材料
1.1 仪器
U1810型紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器公司),ALC210.4型电子天平(德国Sartorius公司),JY922D超声波细胞粉碎机(宁波新芝生物科技股份有限公司),HF2.5B超声波循环提取器(北京宏祥隆生物技术开发有限公司)。
1.2 材料
灰黄霉素菌体(赤峰制药集团生产,编号:NI88),对照品(中华制药厂产品,纯度为99.8%),丙酮(天津市博迪化工有限公司),95%乙醇(沈阳化学试剂厂),氯仿(天津市博迪化工有限公司),所用试剂均为分析纯。
2 实验方法
2.1 标准曲线的制备
精密称取灰黄霉素对照品25mg,25ml丙酮溶液定容,配制标准溶液(初始浓度1.0mg/ml)。精密量取标准溶液2ml于25ml容量瓶,用95%乙醇定容。取丙酮2ml置于25ml容量瓶中,95%乙醇定容,作为空白溶液。紫外光谱200~400nm全波长扫描,在326nm处有最大吸收峰。
精密量取0.2、0.3、0.4、0.5、1.0和1.2ml的标准溶液分别置于25ml容量瓶中,用95%乙醇定容。取丙酮0.2、0.3、0.5、0.4、1.0和1.2ml分别置于25ml容量瓶中,用95%乙醇溶液定容,作为空白对照。在326nm处测其吸光度A值,测定结果计算得回归方程:
A=14.782C+0.0017 r=0.9998
2.2 灰黄霉素含量测定
称取灰黄霉素菌体(含水
2.3 灰黄霉素超声波提取影响因素考查
(1)超声提取溶剂 文献报道[3,9]灰黄霉素易溶于二甲基甲酰胺、二氯乙烷(以上溶解度约为10%~12%w/v),可溶于丙酮、氯仿、乙醇(在丙酮中溶解度为5.0%,氯仿为4.4%,乙醇为1.66%),不溶于水和石油醚。考虑到二甲基甲酰胺价格较高,二氯乙烷毒性较大,本实验主要选取丙酮、氯仿及95%乙醇为超声提取溶剂。
称取灰黄霉素菌体5g,共3份,分别用丙酮、氯仿、95%乙醇50ml溶解,超声条件设定为:功率400W,单次辐射时间3s,提取时间40min,室温下进行提取,分别测定灰黄霉素溶液的吸光度,提取率分别为83.71%、78.69%和28.95%。由于丙酮对灰黄霉素的提取率较高,因此本实验选取丙酮作为超声提取溶剂。
(2)溶剂用量 称取灰黄霉素菌体5g,共6份,分别用4、8、10、12、16、20倍量丙酮溶解,超声波条件不变。分别测定灰黄霉素溶液的吸光度,计算提取率。溶剂4倍量时,提取液中结晶析出太多,故舍去该实验点。如Fig.1所示,在溶剂倍量为16时有最大提取率。考虑到用较少的溶剂得到较高的提取率,本实验确定溶剂倍量为10。
(3)超声波提取功率 称取灰黄霉素菌体5g,共3份,分别用丙酮50ml溶解,超声波条件设定为:功率分别为200、300和400W,单次辐射时间3s,提取时间40min,室温下进行提取。分别测定灰黄霉素溶液的吸光度,计算提取率。如Fig.2所示,在超声功率为300W时有最大提取率。
(4)超声波提取时间 称取灰黄霉素菌体5g,用丙酮50ml溶解,超声波条件设定为:功率400W,单次辐射时间3s,间歇时间5s,室温下进行提取。从提取时间20min开始,每10min取样一次,测定灰黄霉素溶液的吸光度,计算提取率。如Fig.3所示,在提取时间为40min时有最大提取率。
(5)超声波单次辐射时间 称取灰黄霉素菌体5g,共4份,分别用50ml丙酮溶解,超声波提取条件为:功率400W,提取时间40min,间歇时间5s,单次辐射时间分别为1、3、5和8s,室温下进行提取。分别测定灰黄霉素溶液的吸光度,计算提取率。如Fig.4所示,单次辐射时间5s以后,曲线趋于平缓。
2.4 正交实验
在单一影响因素考察的基础上,确定以10倍量丙酮为提取溶剂,选取超声波功率、单次辐射时间、提取时间作为考察指标,采用四因素三水平L9(34)的正交试验对灰黄霉素的超声波提取工艺进行优化。
因素水平及正交实验结果见Tab.1和Tab.2。
由正交表,根据K值确定灰黄霉素超声波提取的优化工艺条件为:功率300W,单次辐射时间3s,提取时间40min。根据R值判断,各因素对实验结果的影响大小顺序为B>A>C。
2.5 优化工艺的验证实验
按优化工艺条件重复3次实验进行验证,结果灰黄霉素的收率平均值为85.58%,表明实验所确定的工艺条件为优化工艺条件。
2.6 超声波循环提取实验
超声波循环提取器中加入丙酮2200ml(10倍),开启搅拌转子,调节转速为1000r/min。缓慢加入菌体220g,待料液完全循环后,开启超声波发射器,按正交实验确定的优化工艺条件(功率300W,单次辐射时间3s,提取时间40min)进行实验,所得提取率为87.65%,略高于验证实验所得提取率。循环放大实验表明该优化工艺条件可应用于灰黄霉素提取。
3 结论
本研究通过正交设计实验,对灰黄霉素的超声波提取工艺条件进行了优化。确定了超声波提取灰黄霉素的优化工艺条件为:10倍量的丙酮为提取溶剂,功率300W,单次辐射时间3s,提取时间40min。验证实验所得提取率为85.58%,超声波循环放大提取实验所得提取率为87.65%,表明了该优化工艺条件应用于灰黄霉素的提取是可行的。
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脏器生化药品(脏器制剂)是指利用动物机体的各种脏器、腺体、体液和分泌物加工制成的生化药品或工业用品,不仅具有针对性强、副作用小和容易被人体吸收等特点,而且成本低、疗效好。
我国应用动物脏器生产药品的历史悠久,数百年前就掌握应用牛黄、胎盘、鸡内金和胆汁等治疗疾病的技术,但因提取技术比较落后,只能小范围、简单地应用。随着现代生化技术的发展,胰岛素、胃膜素、细胞色素C、脑垂体制剂和孕马血清等脏器制剂都能规模化生产。若配合当地生化制品生产厂家对动物脏器进行深加工,可显著提高养殖业经济效益。
二、脏器的采集和保存
为了保证脏器有效成分不被微生物、氧气等破坏,畜禽屠宰后必须在有效时间内把有用的脏器取出并及时进行保存,以便给生化制品生产厂家提供合格的原料。
1. 脏器的采集
①脑下垂体的采集。应在屠宰后45分钟内采集,具体方法是(以猪为例,下同):先将猪头放在工作台上,头顶向下,后脑朝操作者,用特制的半球形金属小匙从后脑顶锥骨中伸入到大脑壳凸出之硬骨处,碰到硬骨后把匙稍向后退一点,此处有一块软骨,软骨上面即为脑下垂体,对准后把匙头向右上方一转即可将其取出。取出后即放入事先准备好的浓度50%以上丙酮中脱水,每24小时更换丙酮1次,3次后置纯丙酮中保存于-4℃的冷库。
②胃幽门黏膜的采集。胃幽门黏膜位于胃幽门区管腔内与十二指肠连接处,长7~8厘米。采集时先除去胃内容物,用冷水冲洗干净,然后将胃翻转使黏膜向外套在可转动的圆木棍上,随后用刀从幽门上方逐渐割开,割开后用双手拉住黏膜,由上到下整片拉下。将黏膜上的肌肉、脂肪清除掉,用冷水洗净,即可送冷藏间保存。
③松果腺的采集。松果腺在后脑正中、脑下垂体上方,半粒黄豆大小,粉红色,外包薄膜,如不慎易碰破。采集时先把猪头劈开,然后把脑子取出,在后脑部分,用快刀小心劈开,当劈到松果腺时轻轻将其取出。采出后应在冷库中保存,也可以在75%酒精或50%丙酮中保存。
④甲状腺的采集。甲状腺位于喉管两侧,形似猪肺,每颗长约2.5厘米,颜色鲜红。采集时从喉管两侧用刀尖将其割下,轻轻撕破膜皮,即可取出完整的甲状腺。
⑤肾上腺的采集。肾上腺位于两侧肾脏上的脂肪组织中,长约2.5厘米,狭长呈圆形,俗称“小腰子”。采集时先将周围的脂肪组织(板油)划破,然后将肾上腺割下,再用速冻法保存,或者用丙酮(浓度50%80%100%)梯度脱水后保存。
⑥脾脏的采集。脾脏位于胃附近的脂肪中,可用剪刀轻轻剪下,剥掉脂肪与薄膜,剥离时要注意勿将脾脏撕碎,并将周围脂肪剔除干净。
⑦的采集。呈卵圆形,在阴囊内左右各一,颜色褐红。采集时用刀先将阴囊划破,再割下,并清除周围组织,清水洗净后速冻保存,或用丙酮(浓度50%80%100%)梯度脱水后保存即可。
⑧卵巢的采集。卵巢在子宫两侧,位于输卵管末端,形似蜂巢,颜色粉红,将其剪下置于冷库中保存。
2.脏器的保存
①冷冻升华干燥法。这是最理想的脏器保存方法,即在-40℃~-30℃条件下使脏器中的水分直接升华,使脏器组织干燥。应用这种方法成本较高,需要一定的设备。
②冷冻法。将脏器组织平铺于瓷盘中,厚度不超过10厘米,速送入冷库,在-20℃条件下急冻,然后在库中储存,这样可以长期保存而不变质。
③有机溶剂脱水法。一般用丙酮脱水,连续几次处理可使脏器的含水量降到10%以下,这种方法处理不会影响到脏器的有效成分,又能长期保存,只是丙酮的价格较贵,成本较高。
④化学防腐法。通常用盐或硫酸铵腌后阴干保存即可。此法对原料的有效成分可能会有一定的破坏,但由于操作简便,价格低廉仍有其应用价值。
【摘要】
目的探讨茉莉花根提取物对吗啡依赖性小鼠的治疗作用。方法90只小鼠随机分为9组,分别为阴性对照组、模型组及茉莉花根石油醚等7种试剂提取物组。模型组及提取物各组皮下注射吗啡2 d,每只小鼠注射剂量从8 mg/kg增加到75 mg/kg,提取物各组在注射吗啡第2天用茉莉花根提取物灌胃,对照组及模型组等量生理盐水灌胃。末次注射吗啡后,腹腔注射纳洛酮催瘾,观察小鼠主要行为学和植物神经症状表现。结果与对照组相比,模型组小鼠戒断反应明显,说明模型成功;与模型组相比,石油醚提取物、氯仿提取物、丙酮提取物对小鼠戒断治疗作用明显(P<0.01)。结论茉莉花根石油醚、氯仿和丙酮提取物能明显对抗由吗啡引起的依赖催促戒断症状。
【关键词】 茉莉花根提取物 吗啡依赖 纳络酮 戒断症状
海洛因滥用在我国越来越普遍,各地医院及戒毒所纷纷采用传统中医中药进行海洛因戒断脱毒治疗,在临床上取得了一定的效果[1,2],日益引起国内外医学界的关注。茉莉花根醇浸膏具有一定的镇静作用及催眠、镇痛等中枢神经作用[3,4]。本实验采用小鼠吗啡依赖模型,探讨茉莉花根提取物对戒断反应的治疗作用,为茉莉花根的临床应用提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 实验动物昆明种小鼠90只,雌雄各半,体重(20.4±1.58)g,长春生物制品研究所实验动物中心提供。小鼠购进后在实验室适应2 d,然后分别将小鼠置于一直径约15 cm,高40 cm的量筒中,将未经实验即自行跳跃的小鼠剔除。合格小鼠随机分成9组,每组10只,分别为阴性对照组、吗啡模型组、茉莉花根提取物各组。
1.2 药品及试剂盐酸吗啡注射液(沈阳第一制药厂制造,批号941101);盐酸纳洛酮注射液(北京四环制药有限公司,批号20051105)。茉莉花根购于药材市场,由吉林医药学院药学院雷钧涛副教授鉴定为木犀科素馨属茉莉Jasminmum samb WTBZac(L)Ait的干燥根及根茎。分别取茉莉花根100 g粉碎(过80目筛),用石油醚、苯、氯仿、乙醚、醋酸乙酯、丙酮、水等溶剂进行提取,分别记为茉莉花根石油醚、苯、氯仿、乙醚、醋酸乙酯、丙酮、水提取物。
1.3 方法
1.3.1 观察小鼠跳跃次数将90只小鼠随机分为阴性对照组、模型组及上述石油醚等7种试剂提取物组,每组10只,共9组。除阴性对照组外,模型组及提取物各组小鼠皮下注射吗啡直至依赖形成。第1天注射5次,吗啡剂量分别为8,16,25,50,75 mg/kg;第2天注射2次,剂量每次均为75 mg/kg。在第2天注射吗啡的同时,提取物各组小鼠用茉莉花的各种提取物以2 g/kg体重灌胃给药,2次/d,阴性对照组及模型组用等量生理盐水灌胃。在末次注射吗啡3 h后,腹腔内注射纳洛酮20 mg/kg催瘾,然后立即将小鼠放于初筛时所用的量筒中,观察10 min内小鼠的跳跃次数。
1.3.2 观察小鼠戒断症状纳洛酮注射后1 h内,观察小鼠催促戒断出现的各种戒断症状,每15 min观察1次,记录动物戒断症状分值,按改进的柳田知司评分标准进行评分[5],分别为异常姿势(2分);高度激惹:触碰(1分),靠近(2分);意向性震颤:间断性(1分),连续性(2分);咬牙:间断性(0.5分),连续性(1分);烦躁不安:轻度(0. 5分),明显(1分);流泪(4分);腹泻:软便(4分),不成形(8分);流涎:轻度(1分),明显(2分);体重减轻:2%(0分),2%~4%(5分),4%~6%(10分),6%~8%(15分)。然后将记录的数据相加。
1.4 数据处理实验数据采用±s表示,用t检验分别对戒断跳跃次数和戒断症状分值进行统计学处理。
2 结果
2.1 茉莉花根提取物对吗啡依赖小鼠催促跳跃实验的影响本实验采用剂量快速递增法在两天内使小鼠形成对吗啡的依赖,用纳洛酮催促,未经治疗组即吗啡模型组小鼠全部都出现了跳跃反应,证明依赖模型是成功的。各提取物组对吗啡依赖小鼠催促戒断跳跃反应见表1。由表1结果可知,石油醚提取物组小鼠跳跃反应减少最明显,其次是氯仿提取物组及丙酮提取物组,这3组的结果与模型组相比较,差异极显著 (P<0.01);另外,水提取物组和醋酸乙酯提取物组小鼠跳跃次数也有减少,与模型组相比较差异显著(P<0.05);其余各组小鼠跳跃次数也有不同程度减少,但未见统计学差异(P>0.05)。
表1 纳络酮催促的吗啡依赖小鼠的跳跃次数(略)
与模型组比较,*P<0.05,**P<0.01;n=10
2.2 茉莉花根提取物对吗啡依赖小鼠戒断症状评分的影响模型组小鼠经纳洛酮催促戒断后的主要表现为触碰或靠近时,出现高度激惹、腹泻严重(不成形),出现激惹的小鼠为100%,腹泻率为100%,出现明显的舔毛、洗脸耸毛、、站立、竖尾等异常姿势;大多数出现连续性咬牙症状,异常暴躁,不断撞击铁笼,出笼欲望强烈;还出现明显的流泪、流涎等植物神经症状;体重从造模前(25.895±4.763) g下降到造模后(24.548±4.561) g;戒断症状分值为(46.7±6.14),与对照组相比,差异十分显著(P<0.01)。茉莉花根提取物对吗啡依赖小鼠戒断症状评分的影响(见表2),由表2可见,石油醚、氯仿、丙酮提取物组对小鼠依赖型戒断反应有显著的效果,评分明显降低,与模型组相比较,差异极显著 (P<0.01);而水提取物组和醋酸乙酯提取物组小鼠依赖型戒断反应也有一定的效果,与模型组相比较差异显著 (P<0.05);其他各组效果不明显,与模型组相比较无差异(P>0.05)。
表2 对照组与模型组戒断症状评分结果(略)
与模型组比较,*P<0.05,**P<0.01;n=10
3 讨论
尽管国际上对海洛因依赖治疗已有数百年的历史,但大多是采用麻醉性镇痛药的疗法,虽然在临床上有一定的疗效,但从理论到实践上均摆脱不了以小毒代大毒,使病人不易彻底恢复健康及摆脱对药物的依赖。中药在对症治疗及全面调节机体机能有其独到之处。祖国医学从明代时期就开始对戒毒药物的研究,积累了丰富的经验,形成了一套独特的理论和发掘行之有效的众多方药,但仍未找到一种安全戒断的理想方法。国际上也把挖掘开发纯天然、无毒副作用、效果显著的戒毒药物作为研究的重点。挖掘中医药戒毒宝库,研制开发安全有效、适合我国国情的戒毒中药已成为越来越多的戒毒工作者的共同目标。
本研究结果显示,茉莉花根石油醚、氯仿、丙酮提取物对小鼠催瘾后戒断反应有非常好的治疗作用,而水提取物和醋酸乙酯提取物也有一定的治疗作用。从提取成分分析,石油醚提取物中主要含甾体类、挥发油类等成分,氯仿提取物中主要含生物碱、香豆素、蒽醌类、酯、内酯等成分,丙酮提取物中主要含糖类、黄酮类、机酸类、酚类等成分[6],如果从这些成分中开发出安全有效、稳定可靠、无痛苦、无毒副作用的戒毒新药,必将具有重大意义和广阔前景。关于提取物中确切的有效成分及其作用机理,由于条件所限,本研究未能完全解决,有待在今后进行进一步的研究。
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分析了纺织品甲醛含量检测过程中的取样、试剂、萃取过程、显色过程、冷却过程、标准曲线制作等因素对检测结果的影响。
关键词:纺织品;甲醛含量;检测;影响因素
甲醛是一种无色有强烈刺激性气味的有毒有机化合物,易溶于水、醇和醚。在纺织工业中,为了使面料具有防皱、防缩、阻燃等作用,或为了保持印花、染色的耐久性,或为了改善手感,就需在助剂中添加甲醛。含有甲醛的纺织品,在人们穿着和使用过程中,会逐渐释出甲醛,通过人体呼吸道及皮肤接触引发呼吸道炎症和皮肤炎症,还会对眼睛产生刺激。甲醛能引发过敏,还可诱发癌症,对人体十分有害。所以必须重视纺织品中的甲醛问题,严格控制纺织品的甲醛含量,做好纺织品甲醛含量的检测。
水萃取法是目前最为常用的纺织品甲醛含量检测方法。检测原理是将试样在40℃的水浴中萃取一定时间,萃取液用乙酰丙酮显色后,在412 nm波长下,用分光光度计测定显色液中甲醛的吸光度,对照标准甲醛工作曲线,计算出样品中游离的甲醛含量。
本文通过试验和工作经验,从以下几个方面分析了影响甲醛含量检测准确性的因素及提高检测准确性的方法。
1 取样的影响
取样过程中一定要将剪碎的试样密封保存后用水萃取,尽可能地减少样品在取样至萃取的过程中甲醛的挥发。在取样的过程中,应在样品的不同位置剪去试样,保证取样的均匀性。
2 试剂的影响
2.1 乙酰丙酮试剂的制备
在1000 mL容量瓶中加入150 g乙酸铵,用800 mL水溶解,然后加3 mL冰乙酸和2 mL乙酰丙酮,用水稀释至刻度,用棕色瓶储存,储存12 h之后方可使用。在乙酰丙酮溶液的保存过程中,要确保在避光的条件下,棕色瓶的盖子密封性良好,避免乙酰丙酮溶液长期与空气接触,影响其颜色变化,降低比色试验的准确性。为提高乙酰丙酮溶液的显色性,最好采购浓度较大的乙酰丙酮溶液,或者将采购后的乙酰丙酮溶液蒸馏一次,除去杂质等。在使用配制好的乙酰丙酮溶液时,最好先用乙酰丙酮溶液冲洗移液枪头,尽可能提高比色试验的准确性。
2.2 甲醛溶液的制备
标准中给出了浓度约为37%(质量分数)的甲醛原液的配制方法,但由于其滴定终点比较难确定,所以试验中使用的甲醛原液一般都是购买的标准溶液。在稀释甲醛标准溶液过程中,要确定稀释用容量瓶定容的准确性及稀释用水符合标准。
3 萃取过程的影响
3.1 萃取温度对结果的影响
标准中要求萃取温度为(40±2)℃,在其他条件不变的情况下,试验中选取20℃、30℃、40℃、50℃、60℃分别作为萃取温度,对样品进行甲醛含量的检测。表1为试验数据。
从表1可以看出:随着萃取温度的升高,吸光度增高,甲醛含量提高,这是因为温度的升高会加快分子的运动,越来越多的甲醛被萃取到溶液中。因此在甲醛含量的检测过程中应严格控制萃取温度,以提高检测数据的准确性。
3.2 萃取时间对结果的影响
标准中要求萃取时间为(60±5)min,在其他条件不变的情况下,试验中选取40 min、60 min、80 min、100min、120 min分别作为萃取时间,对样品进行甲醛含量的检测。表2为试验数据。
从表2可以看出:随着时间的增加,吸光度先是增高,而后趋于稳定,这是因为随着时间增加,溶液中萃取越来越多的甲醛直至饱和状态,此时甲醛含量趋于稳定。
3.3 其他萃取因素对结果的影响
萃取后的溶液不能直接用于显色试验,而是要经过过滤处理。溶液经过滤后,要尽可能地确保溶液的清澈(样品褪色除外),没有细小的悬浮物。根据朗伯-比尔定律,悬浮物质存在于溶液时,入射光通过溶液后会有一部分光因散射而损失,使吸光度增大,产生正偏差。因此,为了得到准确的测试结果,应该尽量避免和去除悬浮干扰物,尤其是滤纸上的细小纸纤维。
4 显色过程的影响
4.1 显色温度对结果的影响
标准中要求显色温度为(40±2)℃,在其他条件不变的情况下,试验中选取20℃、30℃、40℃、50℃、60℃分别作为显色温度,对样品进行甲醛含量的检测。表3为试验数据。
表3 显色温度对甲醛含量的影响
从表3可以看出:随着显色温度的增加,甲醛含量增加,这是因为温度的升高有利于溶液中甲醛、乙酰丙酮和铵离子发生反应,生成稳定的黄色化合物。此种化合物在412 nm处有最大吸收,根据在该波长处的吸收度与甲醛浓度成比例关系,进而对甲醛进行定量分析。
4.2 显色时间对结果的影响
标准中要求显色时间为(30±5)min,在其他条件不变的情况下,试验中选取20 min、25 min、30 min、35min、40 min分别作为时间,显色对样品进行甲醛含量的检测。表4为试验数据。
从表4可以看出:随着时间的增加,甲醛含量的增加幅度并不是很大,即时间在显色过程中的影响相对较小。
5 冷却时间对结果的影响
标准中要求冷却时间为(30±5)min,在其他条件不变的情况下,试验中选取20min、25min、30min、35min、40min分别作为冷却时间,显色对样品进行甲醛含量的检测。表5为试验数据。
从表5可以看出:随着冷却时间的增加,甲醛含量先是减小,而后趋于稳定,即冷却时间对甲醛含量的影响相对较小。
6 标准曲线的影响
本试验标准曲线的计算是由软件根据不同浓度下的甲醛在乙酰丙酮显色液中的吸光度值,由二元方程y=a+bx得出的。试验中至少要有5种浓度甲醛与乙酰丙酮混合液的吸光度是确定的。由于乙酰丙酮试剂长期贮存后其灵敏度会稍起变化,因此每周都要校正标准曲线。由于试验中存在误差,各对应点并不能都在同一条直线上,所以要对对应点作出删除或者重新测定的处理,以增加R值达到标准要求。此操作存在人为误差,故应尽可能地将R值达到最大。
在试验前应将比色皿清洗干净;在进行吸光度测定时,要快速清洗比色皿避免前一次测定溶液对此次测定的影响。
7 其他影响因素
在工作中,常遇到样品在萃取的过程中褪色的问题,特别是纯棉和蚕丝制品。对于此类问题一般的处理方法是去除样品空白的方法。但当褪色比较严重时,就应采取双甲酮确认的方法,来确定吸光度偏大的原因是否由样品的颜色引起的浓度偏大。
8 结论
关键词:萝卜硫苷; 迟发型变态反应;影响
【中图分类号】R954 【文献标识码】A 【文章编号】1672-8602(2015)06-0247-02
萝卜硫苷(Glucoraphanin)是硫代葡萄糖苷的一种,其降解产物为异硫代氰酸盐[1],硫代葡萄糖苷及其降解产物具有广泛的生物活性,可以抑制癌细胞繁殖、保护DNA免收损伤、防止抗癌细胞转移[2][3],还可以抑制细菌和微生物的生长。为了探讨萝卜硫苷对机体的细胞免疫调节功效,本实验选用不同剂量的萝卜硫苷进行动物实验研究。
1材料
1.1实验动物: KM小鼠,SPF级,雄性,小鼠体质量18―22g,长沙市天勤生物技术有限公司提供,许可证号:SCXK(湘)2014-0011。
1.2 试剂及药品:二硝基氟苯(DNFB) ,CMC,绿元胶囊,萝卜硫苷(九江华汉生物科技有限公司),丙酮,水合氯醛,松香,石蜡
1.3 仪器:电子天平(AL204,梅特勒),青霉素小瓶,250微升注射器,打孔器,净化工作台,培养箱
2试验方法
2. 1 动物分组
KM小鼠,常规饲养,自由采食和饮水,每日光照时间 1 2 h,适应环境1周后,经临床观察健康者进行分组。随机分为4组:模型组、阳性药组、萝卜硫苷高低剂量组,每组小鼠各12只 。
2.2 DNFB溶液配制
DNFB应新鲜配制。如欲配制1% DNFB 5ml,可称取DNFB50 mg,置清洁干燥的青霉素小瓶中,将预先配置好的5ml丙酮-生理盐水溶液(丙酮:生理盐水=1:1),倒入小瓶,盖好并用胶布密封,混匀后,用250微升注射器通过瓶盖取用。
2. 3 给药方法[4][5]
模型组包括致敏(背部涂抹DNFB)和诱发(少量DNFB涂耳)步骤,采用灌胃方式给药,给予药物用CMC溶液替代;阳性药组包括致敏(背部涂抹DNFB)和诱发(少量DNFB涂耳)步骤,采用灌胃方式给予绿元胶囊保健品800mg/kg;萝卜硫苷高低剂量组包括致敏(背部涂抹DNFB)和诱发(少量DNFB涂耳)步骤,采用灌胃方式给予萝卜硫苷(300、600 mg/kg),连续6天给药。
2.4 迟发型变态反应
选用KM小鼠,采用5%水合氯醛(10ml/kg)进行麻醉,采用松香和石蜡对以上各组小鼠背部进行物理除毛,范围约为3cm*3cm,并将1% DNFB丙酮-生理盐水溶液50微升均匀涂抹致敏。
2.5 TH反应的产生与测定
背部致敏第5天后将1%DNFB溶液10微升均匀涂抹于小鼠右耳(两面)进行攻击。攻击24 h,颈椎脱臼处死小鼠,剪下左右耳壳,用打孔器取下9mm的耳片,称重。以左右耳片重量差为肿胀度。
2.6 实验数据统计
采用spss11.0软件对实验数据进行统计分析。
3.试验结果
结果表明,萝卜硫苷各剂量组小鼠右耳经1%DNFB丙酮溶液攻击后明显肿胀,重量高于左耳,其中,高剂量组左右耳重量的差值明显高于对照组,且差异有统计学意义( 见表1,图1 ) 。
4.结论
本研究通过用萝卜硫苷迟发型变态反应试验对小鼠免疫作用的影响进行了初步探究。结果表明,萝卜硫苷的两个剂量组均能增加小鼠的肿胀程度,且随着剂量的增加,其功能增强,表明萝卜硫苷能在一定程度上促进T细胞增殖,具有提高机体免疫的作用。
参考文献
[1] 修丽丽,钮昆亮.十字花科植物中的硫代葡萄糖苷及其降解产物[J].江科技学院学报,2004,16(3):118-121
[2] 李志邈,曹家树.蔬菜的抗癌特性[J].北方园艺,2001,4:4-6.
[3] Higdon J V,Delage B,Williams D E,et al.Cruciferous vegetables and human cancerrisk:epidemiologic evidence and mechanistic basis[J].pharmacol Res,2007,55(3):224-236.