当归在化学成分及药理作用的研究进展论文

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篇1:当归在化学成分及药理作用的研究进展论文

关于当归在化学成分及药理作用的研究进展论文

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。

1.1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。

1.1.1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。1.1.2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'項同、V-,',7,3'a-二聚藁本内酉旨、levistolideA、(3Z,3Z')-6.8',7.3'-双藁本内酯、当归双藁苯内酯A等。

1.1.3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。

1.2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。

1.3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。

1.4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㈣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

1.59%。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。

1.5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。

2.1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8.5Gy60Co7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<0.05);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。

2.2对循环系统的作用

2.2.1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。

2.2.2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_。

2.2.3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。

2.3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_。

2.4对平滑肌的作用

2.4.1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6.7mg/mL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(為20mg/L)则表现出抑制作用。

2.4.2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。

2.4.3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。

2.4.4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。

2.5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。

2.6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27.89%、34.69%、39.45%,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_。

2.7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。

2.8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。2.9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。

篇2:甘草属(Glycyrrhiza)化学成分及药理作用研究进展

甘草属(Glycyrrhiza)化学成分及药理作用研究进展

文章概述了甘草目前的研究现状,扼要综述了甘草的有效成分提取方法,甘草叶及根和地上部分的`化学成分.对甘草的药理作用、常见剂型及临床应用3个方面归纳总结,甘草具有补益脾气、润肺止咳、缓和药性的功效,对消化系统、心血管系统等疾病具有良好的治疗作用.并介绍了其在医疗、食品及日用化工生产中的应用.

作 者:梁冰 杨爱馥 黄凤兰 胡宝忠 LIANG Bing YANG Ai-fu HUANG Feng-lan HU Bao-zhong  作者单位:东北农业大学生命科学学院,黑龙江,哈尔滨,150030 刊 名:东北农业大学学报  ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF NORTHEAST AGRICULTURAL UNIVERSITY 年,卷(期): 37(1) 分类号:Q949.751.9 关键词:甘草   化学成分   药理作用  

篇3:浅析五倍子药理作用的研究进展论文

浅析五倍子药理作用的研究进展论文

五倍子( Galla chinensis),别名文蛤、百虫仓、木附子等。作为传统中药,其具有敛肺降火、涩肠止泻、固精缩尿、止汗、止血、解毒、敛疮等多种临床功效。五倍子适宜生长在温暖湿润的山区和丘陵。在我国主产区集中在贵州、四川、湖北、湖南、陕西、云南等六省,这些省的五倍子产量约占全国总产量的90%以上。五倍子的化学成分包括鞣质( 又称单宁酸、鞣酸)、没食子酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、月桂酸等,此外还含有铜、锌、铁、钙等微量元素。其中以鞣质的含量最高,可达70%。本文就五倍子药理作用的研究进展作一综述,为相关研究工作的开展提供参考。

1 止泻闵芳莉等研究五倍子的止泻作用。方法通过煎煮法制备五倍子的水提液。然后将大鼠随机分为正常组、五倍子组、阳性对照组(思密达)。给组分别给药后,灌喂番泻叶,并记录各组食用番泻叶前后的`排便量,同时对各组大鼠的结肠进行病理检查。试验结果显示:灌喂番泻叶后,正常组在观察期间(6 小时)一直存在腹泻情况,且结肠粘膜明显充血、增厚;五倍子组在3 h 后腹泻停止,且结肠粘膜轻度充血,无增厚现象;思密达组在4 h 后腹泻停止,且结肠粘膜轻度充血,无增厚现象。由此推断五倍子具有良好的止泻作用。

2 抗菌黄美玲等研究五倍子、大黄、虎杖三种中药对女性生殖道厌氧菌感染的体外抑菌活性。方法是将大黄、虎杖、五倍子制成煎剂,测定中药提取物对临床分离的消化链球菌、小韦荣球菌、产黑色素类杆菌与消化球菌的最小抑菌浓度(MIC)。试验结果显示:大黄、虎杖对4 种厌氧菌菌株均无体外抑菌作用,五倍子对这4 种厌氧菌的MIC 均为25 mg /mL,而3 种中药组合液的MIC 均为50 mg /mL。由此推断五倍子对临床分离的厌氧菌菌株有较强的抑菌活性。

3 抗炎岳小红等研究百倍子水提取物对牙龈卟啉菌内毒素(PgLPS)介导的人单核细胞分泌白介素-6( IL-6) 水平的影响。方法是采用健康人外周血分离培养的单核细胞以25 μg /mLPgLPS 作为刺激因子,用放射免疫分析法测定细胞培养上清中IL-6 的水平,观察5 种浓度五倍子水提取物对单核细胞分泌炎性细胞因子的影响。试验结果显示:五倍子水提取物可显著抑制PgLPS 诱导人单核细胞分泌IL-6 的水平,其作用在一定范围内呈浓度依赖性。由此推断五倍子水提取物能够显著抑制PgLPS 诱导人单核细胞分泌IL-6 的水平,提示五倍子具有一定的抗炎作用,有助于对牙周病的防治。

4 抗病毒罗新等使用复方五倍子粉剂进行体外抗HSV-2 的研究。以免疫荧光法检测药物的抗病毒作用。试验结果显示:该药对HSV-2 的有效抑制浓度为200 μg /mL,灭活浓度为500μg /mL,与100 μg /mL 有效抑制浓度的无环乌苷相当。提示复方五倍子粉可作为一种新的治疗由HSV-2 感染引致的阴道炎药物。

5 抗氧化勾明玥等从还原力、清除DPPH 自由基、清除超氧阴离子、清除羟自由基和抗脂质过氧化作用等方面研究了五倍子乙醇提取物的抗氧化活性,并同VC 或VE 进行比较。试验结果显示:五倍子提取物对以上测定方法均表现出明显的抗氧化活性,其抗氧化活性均随其浓度的增加而增强。五倍子提取物和VC (或VE )在同等浓度下,五倍子提取物的还原力和清除超氧阴离子的能力超过VC,清除DPPH 自由基和清除羟自由基的能力低于VC,抗脂质过氧化的作用低于VE。由此推断五倍子醇提物有很高的抗氧化活性。

6 抗衰老李怀荆等研究五倍子水煎剂对老龄小鼠抗衰老作用。方法是将中药五倍子水煎剂给予老龄小鼠灌喂,然后测定红细胞超氧化物歧化酶( SOD) 活性,全血谷胱甘肽过氧化物酶(GSHPX)活力和红细胞中及血浆中丙二醛(MDA) 含量。试验结果显示:五倍子水煎剂能显著增强老龄小鼠红细胞SOD活性,全血GSHPX 的活力,而且可显著降低红细胞和血浆中MDA 含量。由此推断五倍子具有延缓衰老作用。

7 降血糖蒲旭峰等筛选中药五倍子降血糖作用的有效组分,比较提取工艺对降血糖活性的影响。方法是采用不同极性溶剂提取并结合化学处理与柱色谱分离,获得五倍子各不同组分,以四氧嘧啶致家兔高血糖模型及链脲佐菌素致小鼠糖尿病模型对各组分的降血糖活性进行比较,并以对链脲佐菌素所致小鼠糖尿病模型的影响为依据,比较提取工艺对降血糖活性的影响。试验结果显示:五倍子石油醚提取物有明显的降血糖活性,其中脂肪油美成分为降血糖有效组分,进一步的化学与柱色谱分离均导致降血糖活性降低;溶剂提取与二氧化碳超临界提取所得五倍子油降血糖活性无明显差异。由此推断五倍子石油醚提取物有明显降血糖作用,其有效组分为其脂肪油。8 其他作用除了上述作用外,五倍子还具有抗癌活性、抗生育等作用。

综上所述,我国五倍子产量较大,分布很广,便于大规模开发生产,同时五倍子作为传统中药积累了大量的药物配方,给现代医药工作者提供了借鉴。随着五倍子各种活性的不断发现和作用机理的明晰,作为中国特产的五倍子的应用前景将会越来越广阔,必将会创造出更加巨大的经济效益和社会效益。

篇4:祁天花粉化学成分及药理作用研究的论文

祁天花粉之所以有多种方面的药理作用,主要含有多种类型的活性成分。

1.1 皂苷类

陈颖[4]等曾用正交实验的方法优选天花粉中皂苷的提取工艺,研究结果表明结果提示温度对天花粉总皂苷的提取率影响较大,而超声辅助提取可在相对较低的温度下浸提有效成分,避免高温对其破坏。超声辅助有机溶剂萃取天花粉总皂苷是一行之有效的方法。

1.2瓜氨酸与γ-氨基丁酸

刘文[5]等曾经用高效液相的方法测定天花粉中的瓜氨酸和γ-氨基丁酸的含量。研究结果表明其确立的方法测定溶液稳定性好,在一定质量浓度范围内被测物质有较好的线性关系,可作为天花粉中瓜氨酸与γ-氨基丁酸的含量测定方法。

1.3 天花粉蛋白

有人从祁天花粉中提取分离到一种分子量为24000,对中期妊娠引产有效的简单蛋白质-天花粉蛋白,它不含糖和磷酸基团, 是由19种氨基酸共246个氨基酸残基组成的二线型多肽,N 端为天冬氨酸,C 端为丙氨酸和甲硫氨酸[6]。

1.4 多糖

天花粉多糖主要由葡萄糖、半乳糖、果糖、甘露糖、木糖组成, 有明显的免疫增强作用, 同时还具有显著的抗肿瘤和细胞毒活性。天花粉中还含有许多酶类, 其中件半乳糖昔酶活性最强, a -甘露糖昔酶活性次之。从括楼根中提取T C S 后的大量清液中还分离出水合瓜氨酸和a 一经氨酸、丝氨酸等氨基酸及少量肤类[7]。

1.5 凝血素

天花粉凝血素(TKA ) 是一种半乳糖特异性的'植物凝血素, 是有两种异构体的糖蛋

白, 分子量分别为30000 和3。纯化的TKA 与其他凝血素相结合已经用于奈瑟菌属引起的淋病的流行病学研究[8]。

2.祁天花粉药理作用研究

祁天花粉具有皂苷类、多糖、凝血素、瓜氨酸等多种活性成分,临床具有降血糖、抗肿瘤、抗炎、抑菌、凝血等多种药理作用。

【基金项目】河北省中医药管理局科技支撑计划项目(046)

作者简介:张静(1981-),女,硕士,讲师,执业中药师,医药工程师,河北省中药高级鉴别师,主要从事中药质量标准研究和中药品质鉴定、质量分析工作。

2.1 降血糖

从秦汉至今《中医方剂大辞典》治疗消渴病的方药412 方,其中治疗消渴病的药物225 味,而天花粉为高频用药,位居第13 位,是消渴病组方中的首选药。明清时期17部医学著作中记录了19 名医学有关59例资料中治疗消渴病的有效药物,天花粉位居第12 位[9]。李时珍的《本草纲目》中治疗消渴的药物也列举了草部治疗消渴的主力军-天花粉[10]。现代临床研究表明,在消渴症的治疗方面天花粉任然是非常重要的中药。

2.2 具有终止妊娠、抗炎、抗病毒

目前临床研究证明天花粉蛋白有终止妊娠、抗肿瘤、抗炎、抗病毒的药理作用。

2.3 抗肿瘤

宋华梅[11]等通过实验研究认为TCS 是从葫芦科植物栝蒌的块根中提取的单链核糖体失活蛋白。通过对TCS 进行药理学、病理学、免疫学的研究,已经明确它具有引产抗肿瘤、抗病毒等生物学活性。临床上已应用于引产治疗异位妊娠、治疗恶性葡萄胎、并尝试用于治疗肿瘤[12]。

2.4 抑菌、降低血小板含量

临床发现一些患者服流产药后, 出现月经淋漓不尽现象[13], 应用止血药物时配伍天花粉取得明显的效果。东汉末年的《神农本草经》中记录, 天花粉“续绝伤”;明代李时珍《本草纲目》中记录, 天花粉治“通月水、胎衣不下”;《医学衷中参西录》有天花粉治跌扑腰痛的记录。现代有人用天花粉蛋白中期引产, 发现应用天花粉引产后阴道出血量小,因为用天花粉后血小板含量和血浆纤维蛋白原先开始下降, 然后回升, 祁天花粉有抗菌作用, 可预防流产后继感染。

2.5 通经络

临床在诊治糖尿病伴有血管并发症患者时, 发现天花粉有良好的通经、活血之效。后在临床上使用, 大多效果明显[14]。

3.小结

祁天花粉含有多种活性成分,具有多种药理作用,其价格便宜,自古至今在疾病的治疗方面发挥了较为重要的作用。目前以祁天花粉为原料制成了颗粒、片剂、注射剂等多种剂型。在临床应用方面使用较为普遍。

4.讨论

祁天花粉与山药、防己、茯苓、粉葛有相似之处,在中药的鉴别方面应该严格加以区分,以保证用药的安全与有效。祁天花粉与其他易混中药最大的区别点是其横断面有放射状的导管孔和较淡的粉性。由于其功效显著、价格便宜、易得,具有较好的发展前景和广阔的开发空间。

参考文献

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篇5:中药芦根化学成分药理作用及临床应用研究论文

中药芦根化学成分药理作用及临床应用研究论文

摘要:目的 综述近十几年有关芦根的化学成分、药理作用及临床应用研究进展。 方法 查阅国内外大量文献,对芦根化学成分、药理作用及临床应用等方面进行分析和归纳。 结果与结论 芦根的化学成分复杂,有多糖、黄酮类、蒽醌类、甾体类等多种,其中多糖类具有抗氧化及保肝的作用。临床上多用于治疗呼吸系统感染,肝炎及胆囊炎等。本文为芦根的进一步研究提供了参考。

关键词:芦根,中药,现代研究,综述

芦根为禾本科植物芦苇PhragmitescommunisTrin.新鲜或者干燥根茎,为一种常用中药。据《本草纲目》记载,芦根性寒、味甘,入肺、胃经,具有清热泻火、生津止渴、除烦、止呕、利尿之功效,常用于热病烦渴,肺热咳嗽,肺痈吐痰,胃热呕吐,热淋涩痛。作为中国传统药物,芦根在中医临床治疗中有着广泛的应用。本文就芦根的化学成分、药理作用、质量控制研究以及临床应用等方面进行归纳总结,为芦根的进一步研究与开发提供科学的依据与参考。

1化学成分

芦根的化学成分较为复杂,其中多糖类成分占的比例较大,此外还含有黄酮类、蒽醌类、酚类、甾体类、小分子酚酸以及挥发性成分等多种成分。

1.1多糖类

芦根糖类成分的含量较高,约含51%的多糖,目前关于芦根多糖的提取研究较多。

芦根多糖传统提取方法为醇沉淀法,步骤较为繁琐:芦根→水煎→浓缩→60%醇沉→过滤→粗多糖→水溶解→10%Ca(OH)过滤→酸化→抽滤→醇沉→沉淀物→醇洗→醚洗→

多糖。耿志华对芦根多糖的提取工艺进行了新的研究,采用了用壳聚糖提取芦根多糖的方法,实验证明该方法比传统的醇沉淀提取法要优越。既经济、简单,又能获得高收率。这对芦根多糖的研究将起良好的推动作用。

沈蔚等对微波法提取芦根多糖进行了研究,通过正交实验优化了提取工艺,结果发现芦根微波提取的最佳工艺为料水比1:3,微波火力大火,提取8min。实验证实微波对芦根中多糖的`提取有辅助作用。

传统的凝胶色谱法分离纯化多糖,不仅材料价高,而且操作烦琐、稳定性较差。蛋壳粉柱分离的新方法也被应用到芦根多糖的纯化当中,研究发现该方法纯化多糖有以下优点:①蛋壳粉作吸附剂,不易变质,稳定性好、易保存。②蛋壳粉对多糖的吸附可能类似蛋白质与糖的结合,分子间的键合力较弱,洗脱比较方便。③蛋壳粉制作方便,价值便宜,具有良好前景。

张国升等采用采用苯酚-硫酸反应,用分光光度计对芦根多糖进行含量测定。结果发现样品中芦根多糖平均含量可达756.9mg/g。该方法简便易行,准确,重现性良好,便于实际应用。

1.2甾体类

骆昉通过柱分离得到了β-谷甾醇及胡萝卜苷两种化合物。另外,有报道在芦根提取液中还分离得到了叉蕊皂苷Ⅲ。张国升等利用GC-TOFMS技术鉴定了芦根中四种甾体的结构,其中有24-甲基胆甾醇、24-乙基胆甾醇、豆甾-1,23-二烯-3-醇、豆甾-1-烯-3-酮。

1.3黄酮类

有报道从芦根中分离得到了黄酮类化合物小麦黄素。

1.4蒽醌类

已报道的芦根中分离得到的蒽醌类化合物为大黄素甲醚。

1.5小分子类

目前分离得到的小分子类化合物主要有对羟基苯甲醛、5-羟甲基糠醛、香草醛、阿魏酸、咖啡酸、龙胆酸等。

1.6挥发性成分

王华采用GC-MS联用法对芦根挥发性成分进行了分析,结果共检测出45种成分,其中有糠醛(2.85%)、十六酸(15.7%)、亚油酸甲酯(4.99%)、邻苯二甲酸二辛酯(16.5%)等。李前荣采用气相色谱-飞行时间质谱法测定了芦根中脂肪酸和酯的含量和结构,结果发现,总粒子流图测得芦根提取物中8种脂肪酸和脂肪酯的相对含量为25.7%,通过谱库检索确定这八种化合物分别为十六酸、9,12-十八二烯酸、9,12,15-十八三烯酸、13-甲基-十五酸甲酯、十六酸乙酯、11-甲基-十九酸甲酯、13-(3-环戊烯基)-十三酸甲酯、9,12,15-十八三烯酸甲酯等。

1.7生物碱

研究发现在芦根的提取物中存在生物碱类成分核黄素。

1.8其他类

除以上成分外,已报道的芦根中的化学成分还含有西米杜鹃醇、3α-O-β-D-吡喃葡萄糖基南烛木树脂酚、薏苡素、硫胺等。

2药理作用

已发现的芦根的药理作用主要有抗氧化作用和保肝作用两方面。

2.1抗氧化作用

沈蔚等从清除抑制羟基自由基的产生、还原力和对脂质体抗氧化活性的测定3个方面研究了芦根多糖的体外抗氧化效果,并同VC进行比较,结果发现芦根多糖有一定的抗氧化活性。

2.2保肝作用

已有研究证实,经化学分离提取得到有效成分——芦根多糖有一定的保肝及抗肝纤维化的作用。

张国升等通过研究芦根多糖对四氯化碳小鼠肝损伤的保护作用发现,芦根多糖可增强肝细胞抗损伤能力,降低损伤组肝脏内毒物的含量,提高血清和肝脏GSH-Px活力,进一步将过氧化物氧化成水和无毒醇。研究结果提示由于芦根多糖具有抗氧化损伤能力。

李立华等通过观察芦根多糖对四氯化碳(CCl)致肝纤维化大鼠肝功能及病理形态学的影响,发现芦根多糖大、小剂量均可不同程度保护肝细胞,改善肝功能,降低肝脂肪化程度,抑制肝纤维化。后经进一步研究发现,芦根多糖大、小剂量均可保护肝细胞并有抗氧化作用,大剂量还可降低胶原含量。提示芦根多糖可通过抗氧化、保护肝细胞、抑制胶原沉积等途径来抑制肝纤维化,并通过实验发现,作用机制可能与影响TGF-β/Smads信号通路有关。

3临床应用

芦根性寒、味甘,具有清热泻火、生津止渴、除烦、止呕、利尿之功效,目前临床报道可以治疗感冒、急慢性支气管炎、扁桃腺炎、肺脓疡等症。另经临床实践发现芦根还可用于治疗急慢性肝炎及胆囊炎。

3.1治疗感冒

张福生对芦根冲剂(芦根、黄柏、夏枯草、鱼腥草各60g,白茅根30g)的预防与治疗感冒的作用进行了临床研究,结果发现芦根冲剂治疗效果好,奏效快,解热作用强,无副作用。

另有报道采用鲜芦根(50g)与鲜薄荷叶(10g)代茶饮,可治疗伤风咽痛,胜芳等采用此法治疗伤风咽痛58例,效果明显,且无明显不良反应。

3.2治疗急慢性支气管炎

支气管炎属咳嗽范畴,急、慢性支气管炎病原为各种病毒或细菌,或为混合感染,能引起上呼吸道感染的病原体都可引起,中医辨证多属痰热恋肺。毛伟松采用芦根贝母汤加减治疗急性支气管炎,取得较好的治疗效果。陈松云等采用芦根葶茶饮治疗慢性支气管炎35例,总显效率达85.7%,证明芦根葶茶饮对慢性支气管炎有较好的疗效。

3.3治疗急性扁桃腺炎

杨秀春采用大黄与芦根配伍,治疗急性扁桃腺炎53例,全部治愈。其中38例在服药后12小时体温转正常,15例服药后1~2天即愈。多数患者服药后有一过性大便溏薄,少数患者伴有肠鸣腹痛,但便后即缓解,其它未发现不良反应。

3.4治疗口臭

口臭多由于热病伤津,引起舌燥少津造成,而芦根性味甘寒,有清热生津的作用,王臻等采用芦根冰糖煎剂治疗口臭患者54例,获得较好的疗效。

3.5治疗肺脓疡

曾立昆尝试单味干芦根治疗肺脓疡,效果令人满意。其用法为:成人每日用干芦根300克,文火煎2次,取汁约600ml,分3次服完,疗程1~3个月。

3.6治疗急慢性肝炎及胆囊炎

潘晓华经多年临床实践发现,芦根有清热利湿,退黄,护肝,降低转氨酶作用,还能清热利胆,退黄,消炎,促进胆汁分泌,用于治疗急慢性肝炎及胆囊炎效果良好。

4讨论

芦根作为一种临床常用中药,对多种疾病有良好的疗效,特别在复方治疗呼吸系统疾病中,芦根几乎是必不可少的药物之一,说明其有不同于其他中药的作用,其他药材无法代替。芦根中多糖类成分药理作用研究具有很好的抗氧化及保肝作用,其他成分的研究尚处在初级阶段,有效成分不够明确,因此对芦根进行系统的化学成分的研究与药理研究具有非常重要的意义。通过对其化学成分进行系统研究,配合药理活性的筛选与跟踪,确定其活性的物质基础,为芦根的质量控制研究及复方的进一步研究打下基础。

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篇6:地参营养成分与药理作用研究进展论文

摘 要: 地参是我国名贵的中草药,其功能与冬虫夏草相当,保健功能明显,具有抗癌、减肥、降血糖等特殊疗效。因此,全面了解地参的营养成分和药理作用的最新研究进展,对合理的利用地参资源、地参产业发展以及开发出安全、有效的新医药产品有着很好的实际意义。

关键词:地参; 营养成分; 药理作用

地参又称为虫草参、草石蚕、地蚕,属多年生药食两用植物,是我国名贵的中草药。在我国的《中草药大辞典》等医药资料都有详细的记载,地参全草均可入药,具有提神醒脑、利尿、调血脂、补肾虚,特别是对产后瘀血、腹痛、跌打损伤等有很好的疗效[1]。现代医学研究表明,地参具有抗癌、减肥、降血糖等特殊疗效,其功能与冬虫夏草相当。此外,其还能作为蔬菜食用,保健功能明显又享有“蔬菜珍品”“山中之王”的美誉[2]。随着人们生活水平的提高及对保健养生意识的增强,药食兼用植物—地参将日益受到消费者青睐,具有极高的开发价值。因此,综述了近年来地参在营养成分及药理作用的研究进展,为地参在医药领域的合理开发利用提供参考。

篇7:地参营养成分与药理作用研究进展论文

经现代医学研究表明,地参全草可提取单宁、挥发油,并含有丰富的维生素、矿质元素、糖类、酚类、氨基酸等多种营养成分。在有机物含量方面,地参鲜品中总糖含量(含还原糖)约57.00%,淀粉含量约6.00%,亚麻酸含量3.50%,硬脂酸含量13.10%,粗蛋白、粗脂肪、软脂酸含量约10.50%,因此地参具有较高的.营养价值。在氨基酸含量方面,地参中含有18种氨基酸,且其中人体必需的氨基酸的有7种,以天门冬氨酸含量最高达到0.580 mg/100mg,其次为苏氨酸、丝氨酸、赖氨酸。在维生素含量方面,含有丰富的维生素E、维生素C和维生素A,其中以维生素E含量最高达到3.501 mg/100mg,并含有维生素B6、B2及B1等。在矿物质含量方面,地参中含有丰富的钙、钾、铁、钴、锌、锰、铜、镁等元素,干品的地参钙的含量较高达到423.160 mg/100g,因此对于缺钙患者是种很好的补钙来源。

篇8:地参营养成分与药理作用研究进展论文

2.1 降血糖和降血脂作用

现代医学也表明,地参对于糖尿病、肥胖症、心脑血管疾病患者有一定疗效,具有降低胆固醇、血糖、血脂的作用[3]。熊伟、陈贵元[4]等进行了野生地参多糖对四氧嘧啶致糖尿病小鼠血糖和血脂的影响研究,得出200与400.00 mg/(kg/d)地参多糖能明显降低糖尿病小鼠高血糖、血清总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇,提升小鼠血清高密度脂蛋白胆固醇,得出地参多糖可显著的降低糖尿病小鼠的高血脂和高血糖。

2.2 抗氧化作用

林春榕,左绍远[5]等对D.半乳糖所致衰老小鼠进行了地参多糖抗氧化作用研究,地参多糖能降低MDA水平,提升小鼠血清和肝组织GSH-Px和SOD活性,延缓小鼠衰老,研究表明地参多糖具有一定的抗衰老、抗氧化作用。

2.3 抗肿瘤作用

熊伟,焦扬[6]等研究了地参多糖对小鼠体内肿瘤细胞增殖的影响和对人肝癌细胞生长的影响,得出小鼠体内S180A肿瘤的抑制率随着地参多糖浓度的增加而逐渐提高,抑瘤率可达41.29%,对能诱导人肝癌BEL-7402细胞凋亡,降低BEL-7402细胞存活率,从而证实地参多糖具有抗肿瘤作用。

2.4 增强免疫功能作用

熊伟,陈贵元[7]等研究地参多糖对小鼠免疫功能的影响,得出150~450 mg/kg剂量地参多糖对小鼠巨噬细胞吞噬功能降低、免疫器官萎缩、白细胞减少等有明显对抗作用,表明地参多糖能显著增强小鼠免疫功能作用。

3 结论

随着地参日益受到消费者青睐以及种植规模的扩大,其功能与冬虫夏草相当。因此,全面了解地参的营养成分和药理作用的最新研究进展,对合理利用地参资源、地参产业发展以及开发出安全、有效的新医药产品有着很好的实际意义。

参考文献

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篇9:乌桕属的化学成分及药理活性研究进展论文

乌桕属的化学成分及药理活性研究进展论文

文章综述了近年来乌桕属植物化学成分及其药理活性的研究进展,简要介绍了乌桕属植物对某些疾病的辅助治疗作用,以期为乌桕属植物的进一步研究和开发利用提供依据。

大戟科乌桕属植物约有120种,我国有10种,主要分布于热带,亚热带地区有少量分布[1]。乌桕Sapium sebiferum (L) Roxb别名木蜡树、乌桕籽、木梓、桕子柴等,落叶乔木,生长于我国湖北、浙江、四川、贵州、湖南、江西、河南等省。乌桕为我国特产树种,有千年以上栽培历史,江西栽培品种有十几个之多。由于乌桕种子出油率高、品质优良、用途广泛而具有重要经济价值,被列为我国四大木本油料植物。乌桕还具有较大的药用价值,传统中医理论认为乌桕性凉、味苦、具小毒,叶、根、皮入药能清热解毒、消肿、利水通便、消积、杀虫、解毒、疔毒等,主治头痛、牙疼、水肿、臌胀、湿疮、疥癣、蛇伤和肝硬化等病症[2]。为了阐明乌桕药理活性及治疗作用的物质基础,人们对其体内的化合物进行了较多研究。迄今为止从该属植物中分离得到的化合物包括黄酮类、多酚类、香豆素类、鞣花酸类、萜类等。

1  化学成分

1.1  基本化学组成乌桕叶中基本化学组成的含量平均值为(g/100 g):水分14.48,灰分8.19,蛋白质8.46,脂肪4.46,膳食纤维25.77,水溶性总糖18.26,其它无氮浸出物如淀粉16.36;乌桕叶中的氨基酸主要以酸性氨基酸谷氨酸、天门氨酸,以及中性氨基酸亮氨酸为主,必需氨基酸中赖氨酸含量丰富,其他各种氨基酸含量相对较低;微量元素平均值为(μg/g):锌77.32,铜77.33,铁164.29,锰1119.25 ;常量元素平均值为(mg/g):氮17.31,磷1.47,钾6.94,钙13.15,镁3.99[3]。相关文献表明乌桕是富锰植物,对其可否在预防和治疗糖尿病方面产生效果有待进一步研究。

1.2  黄酮类化合物从该属植物中已获得的黄酮类化合物有槲皮素(1),该化合物为黄色晶体,其分子式为C15H10O7,其次是山萘酚(2),为黄色粉末,分子式为C15H10O6,这两种化合物均属于黄酮醇[4]; 王洪庆等[5]从乌桕叶中分离得到另几种黄酮类物质,山萘酚-3-O-β-D 葡萄糖苷(3)、山萘酚-3-O-β-D 半乳糖苷(4)、芦丁(5)等;柳润辉等[6]从乌桕中分离得到几种黄酮类化合物,分别为异槲皮苷(6)和2〞-没食子酰基异槲皮苷(7),前者为黄色结晶性粉末,后者为黄色粉末;在该植物中还发现有槲皮素苷(8)。黄酮类物质在抑制癌细胞、保护心血管、调节脂代谢、雌性激素样作用、抗微生物、抗炎症、抗变态反应、清除自由基等方面显示活性[4,6]。

1.3  多酚类化合物柳润辉等[6]从乌桕中分离得到几种酚类化合物,第一种为没食子酸乙酯(9),该化合物为黄色晶针,苯环为1, 3, 4, 5-对称四取代形式;还有一种被命名为短叶苏木酚酸乙酯(10),形态为黄色晶针。

1.4  香豆素及鞣花酸类化合物漆淑华等[7]从乌桕中分离鉴定了4种香豆素及4种鞣花酸类化合物,香豆素类化合物依次为6, 7, 8-三甲氧基香豆素(11)、5, 6, 7, 8-四甲氧基香豆素(12)、8-羟基-5, 6, 7-三甲氧基香豆素(13),东莨菪内酯(14),其中化合物11,14为无色针晶,12,13为黄色针晶,这4种香豆素的化学结构式见图1。

从乌桕属植物中分离得到的`鞣花酸类化合物依次为3, 3#39;-二甲氧基鞣花酸(15)、4,4#39;-二甲氧基鞣花酸(16)、3,3#39;-二甲氧基鞣花酸-4-O-β-D-吡喃木糖苷(17)、3,3#39;-二甲氧基鞣花酸-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(18),其中15,16为黄色针晶,17为黄色结晶,18为柱状晶片,上述4种鞣花酸类化合物的化学结构式见图2;20贾靓等[8]采用硅胶和凝胶柱层析及波谱学方法鉴定出另外3种鞣花酸:依次为3,3#39;,4#39; -三甲氧基鞣花酸(19)、3,3#39;-二甲氧基鞣花酸-4#39;-O-β-D-木糖苷(20)、3-甲氧基-4-羟基苯甲酸(21)即香草酸,其中化合物19、20为淡黄色粉末,化合物21为无色针晶;张世琏等[9]从乌桕茎皮中找到一种新的鞣花酸,命名为3, 4, 3#39;-O-三甲基鞣花酸(22),该化合物为白色粉末固体。

1.5  萜类化合物萜类化合物分为三萜类、二萜类化合物,其中三萜类化合物有7种,被命名的有4种,分别为 β-谷甾醇(23) 3β-acetoxy-D-friedoolean-14-en-28-oic acid(24)、豆甾醇(25)、胡萝卜苷(26) [10];通常对乌桕生物活性成分研究主要集中于二萜类化合物,年王洪庆等[5]从乌桕叶中分离得到几种二萜类化合物为莽草酸(27)、金丝桃苷(28) 等,迄今为止从乌桕中已分离得到二萜类化合物有11种。

1.6  其他化合物1995年张世琏等[10]从乌桕叶中分离出4种化合物,并分析得出某种化合物的结构式,为N-苯基-1-萘胺(29),该化合物的形态为白色针状晶体,分子式为C16H13N,结构如图3所示。

其他的化合物还有是9, 12, 15-十八碳三烯-1-醇、十六烷酸乙酯(30),正三十烷酸乙酯(31),这些化合物均为白色固体,同时他们还从乌桕茎皮中提取到另一新的种化合物,命名为十六烷酸乙酯(32) [9]。同年他们再次对乌桕叶进行测定,又分离得出以下几种化合物,分别为软木酮(33),白色针状固体,分子式为C30H50O(见图4);莫雷亭酮(34),无色针状晶体,分子式为C30H48O(见图5);莫雷亭醇(35),无色柱状晶体,分子式为C30H50O[10]。日本学者Sumei Huang等[11]从乌桕种分离出了一种新的化合物:chalcone glycoside(36),(查耳酮配糖 )为:chalcononaringenin 2#39;-O-β-D-glucopyranoside,见图6。

2  药理活性

现代药理活性研究结果表明,乌桕具有多方面的生理活性和药理作用,如抑菌、抗炎、降压、降胆固醇等,可能还有促癌作用[12]。

2.1  抑菌作用Cynthia J. M等[13]从乌桕中分离得到没食子酸,也称五倍子酸,英文名为Methyl-3, 4, 5-trihydroxybenzoate,实验证明其有抑制单纯疱疹病毒作用。霍光华等[14]分析了乌桕叶中的抑菌活性功能成分发现,乌桕叶具有抑菌活性;2007年陈国华等[15]探讨了乌桕根皮水提物的抗菌活性,发现水提物对大肠杆菌和志贺氏杆菌具有抑制作用,对枯草杆菌、金黄色萄萄球菌和绿脓杆菌没有活性,并指出乌桕根皮在湖南和广西民间治疗由大肠杆菌引起的腹泻和志贺氏杆菌引起的痢疾确有很好的疗效;对乌桕的药理活性有了更进一步的了解,邓强等[16]研究了乌桕根皮醇提物对绿脓杆菌耐药株抗菌活性,结果表明在醋酸乙酯部位和正丁醇部位对耐药绿脓杆菌具有抑制活性;陈国华等[17]发现乌桕根皮提取物可以在一定程度上防治大肠杆菌引起的猪病。

2.2  抗炎作用、降胆固醇作用及促癌作用等[18]林一天等[17]从乌桕种籽中分离得到的茎草酚-5-O-甲基,乙醚7-O-β-六环木糖-β-D-阿拉伯吡喃糖苷,发现这几种化合物具有抗菌,消炎和扩张血管等功能;并发现乌桕中常见化合物乌桕素,也叫大戟二萜醇酯,具有抗白血病活性,乌桕生物活性成分的研究,主要集中于二萜化合物,这类成分最早从大戟科植物巴豆中分离得到,因而称为巴豆二萜,对皮肤、粘膜有强烈的刺激作用,可引起红肿、发炎并有促癌作用[20];黄斌学等[21]对乌桕叶化学成分进行提取,发现乌桕叶提取物对多种致炎剂引起的渗出、水肿均有明显的抑制作用,说明乌桕叶提取物能镇痛抗炎;彭小列发现中药乌桕具有清热燥湿、凉血、涩肠止泻、健脾行气之功效,可以用于治疗鸡白痢。

2.3  降压作用另外通过分析文献表明,某些油脂类化合物也有一定的药理活性。最近金莹等[22]采用超临界CO2流体萃取技术萃取乌桕籽皮油,从乌桕籽内层提取的亚油酸及亚麻酸,虽然含量很少,但亚油酸具有降血压、防止动脉硬化等作用,亚麻酸具有增强免疫力、调节内分泌等作用;而早在1983年Kathleen Payne-wahl等[23]采用HPLC(高效液相色谱)发现乌桕籽油中含有两种甘油三酸脂酸酐,trans-2, cis - 4 - decadienoic acid(2, 4-葵二烯酸)和8-hydroxy-5, 6-octadienoic acid (8-羟基-5,6-辛二烯酸),前者是一种毒性成分,这可能造成乌桕有毒的一种物质。

其他的相关药理活性也有许多报道,高荫榆等发现乌桕叶能清除羟自由基和还原力等抗氧化活性,并且主要是其所含黄酮物质所引起的,表明乌桕叶可作为抗氧化剂和健康佐剂加以开发。罗洁等[24]研究乌桕皮油,梓油对香菇菌丝生长的影响,结果表明乌桕籽油对香菇菌丝生长速度有促进作用,而乌桕皮油没有类似效果。

3  结语

乌桕对某些疾病有较大的治疗价值,如可治疗血吸虫病、毒蛇咬伤、外伤出血、鸡眼、湿疹、荨麻疹、腋臭、疥癣等;乌桕茎皮是治皮肤疱疮土方的主要成分,还可用来防治血吸虫病,有舒气、利尿等功效;茎皮和根皮等也各有其效。 在农业生产中,乌桕可以作为杀虫剂,乌桕叶捣碎加水即成一种对棉蚜、红蜘蛛、金花虫、稻螟、稻苞虫有效的农药,可以防治稻瘟病、稻热病、棉角斑菌;蒋妮等[25]对乌桕叶乙醇提取物对罗汉果根结线虫进行生物活性研究,结果表明乌桕叶乙醇提取物含具有较强毒杀线虫活性,能减轻线虫危害,促进植株生长。在工业上,广泛用于制造肥皂、蜡烛、蜡纸、护肤脂、硬脂酸、金属涂擦剂、固体酒精和高级香料等,乌桕籽壳能制造不定形颗粒活性碳,具有很强的吸附性能[26];乌桕脂可用于制取可可脂代用品,制作成巧克力等[27]。由此可见,乌桕是一种具有巨大开发价值的木本资源植物。

篇10:瓜萎的化学成分和药理活性研究进展论文

瓜萎的化学成分和药理活性研究进展论文

瓜萎来源于萌芦科植物括楼Trichosantheskiril-owiiMaxim.或双边括楼TrichosanthesrosthorniiHarms的干燥成熟果实,俗称栝楼、吊瓜,具有清热化痰、宽胸散结、润燥滑肠等功效,用于治疗肺热咳嗽、痰浊黄稠、胸痹心痛、结胸痞满、乳痈、肺痈、肠痈、大便秘结等病证。栝楼或双边栝楼的种子(瓜萎子)、果皮(瓜萎皮)、根(天花粉)亦可入药,为传统常用中药材。

栝楼属植物全世界80余种,我国有40余种,主要分布于安徽、山东、河南等地⑵。近年来,随着对瓜蒌有效成分的分离纯化技术、提取工艺的改进及各活性成分药理研究的逐渐开展,其相关制品(瓜蒌皮注射液、瓜蒌片等)临床试验的成功,瓜蒌的使用量逐年增大。本文对瓜蒌类中药化学成分和药理作用两方面的研究进行了综述,为深入研究瓜蒌化学成分、药理活性及其资源的开发利用提供参考和借鉴。

1化学成分

近年来,中外学者对瓜蒌化学成分进行了大量

的基础性研究,从植物栝楼和双边栝楼的果实、果皮和种子的提取物中分离鉴定了近百种化合物,主要包括油脂类、甾醇类、黄酮类、三萜类及氨基酸、蛋白质等。

1.1油脂类瓜蒌种子富含大量的油脂类成分,种仁含量最高,其中以油酸、亚油酸和瓜蒌酸等不饱和脂肪酸为主,其含量高达90%以上。见表1。

1.2甾醇类瓜蒌中的甾醇类化合物种类繁多,其中菜甾醇的研究报道较多⑷。见表2。

1.3黄酮及其苷类栝楼含有10多种黄酮及其苷类化合物⑷,以山柰酣类和木犀草素类为主,包括山柰酣-3,7-二葡萄糖苷、山柰酣-3WtS-葡萄糖苷7鼠李糖苷、山柰酣-3■OfJ鬼糖苷、山柰酣-34tS^芸香糖苷、槲皮素-34tS名香糖苷、木犀草素-7葡萄糖苷、木犀草素-3^9tS-葡萄糖苷、木犀草素4葡萄糖苷、芹黄素AT?-葡萄糖苷、芹黄素T3,8-二tCtS-葡萄糖苷,此外还含有小麦素、香叶木素_7t9t8T)t葡萄糖苷等⑹。

1.4三萜及其苷类三萜类化合物多为含氧的衍生物,并在C-3位多具羟基。瓜蒌中的三萜类化合物见表3。

2,5-diyldimethanol,1)、柯伊利素k_s_d_葡萄糖苷(chrysoeriolJ7-O-3-D-glucoside,2)、苹果酸丁二酯(dibutyl-2-hydroxysuccinate,3)、2,2'-bioxazolidine-3,3'-liethanol(4),其中化合物4是新天然产物?。刘岱琳等从瓜萎中还分离到4■羟基4■甲氧基苯甲酸、4■羟基■烟酸、腺苷、5,5■双氧甲基呋喃醛等。

2药理作用

瓜蒌的药理作用主要表现在改善心血管系统及祛痰止咳两个方面,此外也有抗溃疡、抗肿瘤、抗菌及泻下作用等。

2.1改善心血管系统作用近年来,对瓜蒌改善心脑血管系统功能的研究较多,瓜蒌具有扩张微血管,增加冠脉血流量、增加耐缺氧能力、保护缺血心肌,抗凝血及降低血清胆固醇等多种活性。

2.1.1扩张微血管:耳静脉注射瓜蒌注射液可使正常家兔肠系膜微动脉、微静脉口径有显著的增加_。吴波等_认为瓜蒌乙醇提取部位有较强的扩血管作用,但水溶性成分对血管扩张有抑制作用,这可能与瓜蒌乙醇部位阻滞钙通道起到舒张动脉的作用有关。

2.1.2改善心肌缺血:瓜蒌提取物可扩张豚鼠心脏冠状动脉、显著增加冠脉流量,并呈现出一定的量效关系,还能延长异丙肾上腺素作用缺氧小鼠的存活时间,增加缺血再灌注局部SOD的活性,减少丙二醛(MDA)的含量,对垂体后叶素所致的大鼠急性缺血心肌有保护作用;还可减少游离脂肪酸(FFA)在缺血心肌的堆积,改善缺血心肌FFA的代谢,使膜酶活性得以保护,从而保护缺血心肌。

2.1.3抗凝血:体外研究表明,瓜蒌注射液能明显抑制二磷酸腺苷(ADP)或花生四烯酸(AA)诱导的家兔血小板聚集和TXA2合成,且呈量效关系_,刘岱琳等(6〕发现瓜蒌皮中的4■羟基4■甲氧基苯甲酸、香叶木素K_S_)-葡萄糖苷和腺苷具有抗血小板聚集的作用,其中腺苷的活性最强。

2.1.4其他:瓜蒌提取物对血清胆固醇、血糖也有一定的影响。瓜蒌皮提取物可降低大鼠血清总胆固醇,对高脂血引起的大鼠动脉硬化具有保护作用_;研究表明瓜蒌提取物对a-葡萄糖苷酶有一定的抑制作用_,其提取物可显著升高饥饿家兔血糖水平,但不影响肝糖元、肌糖元的含量?;细胞试验和动物试验证明天花粉凝集素具有较强的降糖作用。

2.2祛痰止咳作用瓜蒌中分离得到的氨基酸有较好的祛痰作用。半胱氨酸能裂解痰液黏蛋白,使痰液黏度下降而易于咳出,天门冬氨酸可促进骨髓

T淋巴细胞前体转化为成熟的T淋巴细胞,有利于减少炎性分泌物;蛋氨酸可变为半胱氨酸及胱氨酸起到协同的作用。且研究已证实瓜蒌水煎剂有较显著的祛痰作用,可有效抑制氨水引起的咳嗽。

2.3抗菌作用瓜蒌水提液有较好的抑菌作用,研究报道瓜蒌水浸剂可抑制奥杜盎小孢子菌与星形奴卡菌,促进光合细菌的生长,在低浓度下即可发挥作用。有研究表明瓜蒌煎剂体外对大肠杆菌、霍乱杆菌、痴疾杆菌、伤寒杆菌、副伤寒杆菌、绿脓杆菌及溶血性链球菌、肺炎球菌、白喉杆菌、金黄色葡萄球菌、流感杆菌等均有抑制作用。

2.4抗溃疡作用瓜蒌醇提物可降低大鼠胃酸分泌和胃酸浓度,对结扎幽门引起的溃疡、5■羟色胺及水浸压法诱发的胃损伤均有显著的抑制作用。其中1000mg/kg瓜娄醇提物对结扎幽门引起的溃疡效果最为明显,抑制率高达84.1%。预防性给药剂量下,瓜蒌醇提物可治愈乙酸导致的胃溃疡,对盐酸乙醇液诱发的胃黏膜损伤也有抑制作用,也可缓解一定浓度下NaOH导致的胃黏膜损伤。此外瓜蒌醇提物对乙酰胆碱引起的小鼠回肠收缩具有明显的松弛作用咖。

2.5抗肿瘤作用瓜蒌煎剂体外可直接抑制子宫颈癌HeLa细胞,而对巨噬细胞有促进和损伤的双向作用M,Dou等_研究还认为栝楼属块根提取物对HeLa细胞的细胞毒活性及其细胞增长有抑制作用,效果优于天花粉蛋白。在无细胞体系中,栝楼素对完整细胞毒性很低,而对蛋白质生物合成有明显的抑制作用,与单克隆抗体缀合制备而成的免疫毒素,对肿瘤有辅助治疗作用。其醚浸出液中得到的类白色非晶体性粉末也有一定抗癌的.作用。栝楼根入药称天花粉,其主要成分天花粉蛋白还可诱导小鼠前列腺癌细胞的凋亡,其中Bax基因在细胞凋亡的过程中起到重要的调控作用?。

2.6增强免疫作用张霄翔等_采用含药血清体外培养巨噬细胞实验,多角度研究瓜蒌皮对单核巨噬细胞的活性及其吞噬能力的影响,研究结果表明瓜蒌皮能显著提高巨噬细胞活性及淋巴细胞的转化,还可显著提高小鼠碳粒廓清水平,促进免疫,抑制小鼠血清溶血素的生成。

1.7其他栝楼仁二醇、10a■葫芦二烯醇等三萜类化合物及-豆甾二醇等羟基甾醇类化合物对12-O-十四酰佛波醇43-乙酸酯诱导的小鼠耳部炎症有一定抑制作用U3〕。瓜蒌仁中的脂肪油具有较强的致泻作用,而瓜蒌仁制霜后泻下作用缓和,可作为泻下剂使用。栝楼根中的天花粉蛋白还具有多重的药理作用,可引产、抗HIV活性等M1〕。

3结语

目前人们对植物栝楼的研究越来越广,发现并成功地分离出了油脂、三萜、黄酮等活性成分,又因其具有显著的抗菌、祛痰止咳及改善心血管的作用,多种栝楼制品被成功应用于临床,其中瓜蒌片、瓜蒌皮注射液已被国家食品药品监督管理总局列为药品并广泛使用,其市场潜力不可估量。

栝楼入药部位较多,有关瓜蒌子、栝楼皮、天花粉及全瓜蒌的质量评价体系尚不完整,版中国药典仅以-二苯甲酰基栝楼仁三醇作为评价瓜蒌子质量优劣的标准,栝楼皮、天花粉还未有明确的指标性成分对其进行评价,而且市售相关瓜蒌药材的混淆品较多,难以辨别真伪,因此制定栝楼相关药材的质量评价体系迫在眉睫。

栝楼化学成分复杂,药理活性十分广泛,但对栝楼药用部位的研究还不够系统。栝楼的研究可结合中药物质基础理论深入开展,中药发挥药效作用的物质基础往往不是单一的化学成分,而是一类物质或几类物质共同作用的结果,因此可先对栝楼进行化学成分分离,不仅研究某单一成分、或某一类物质的药理活性,而且研究几种成分配伍、几类物质配伍或瓜蒌与其他药材配伍后的药理作用,必要时发挥‘‘毒药物动力学”(ADME)平台的作用,阐述药物的体内过程。系统研究栝楼的药用价值,还可以药理活性为导向展开研究,即以药理活性为指标,筛选药材的炮制工艺、提取工艺、分离纯化工艺以及制剂工艺,从整体观念出发,获取药材的最大利用价值。

篇11:聚醚多元醇在钻井液中的研究进展论文

1国外钻井液用聚醚多元醇研究进展

20世纪90年代初,国外有关商业公司争先恐后地开发多元醇类添加剂,目前,多元醇添加剂的商品牌号已达上百种。如Anchor公司生产的ANCO、AVA公司生产的AVAGLYCO抗高温多元醇系列、BHInteq公司生产的AQUA-COL多元醇系列、BP公司生产的DCP聚丙烯多元醇系列、Briod公司生产的GEM系列、M-I公司生产的GLYDRIL系列,等。国外对多元醇的研究始于1940年CannonG.E.等人[2]使用30%的乙二醇和丙三醇成功地解决了水敏地层的页岩膨胀问题,随后发展了与乙二醇和丙二醇具有相似化学结构的聚乙二醇、聚丙二醇、聚甘油、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧丙烯醚、脂肪醇聚氧丁烯醚、以及以多羟基官能团为起始基的聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物,近年来又扩展至在聚氧烯共聚物上引进不同基团,形成一些新型的聚醚衍生物。美国亨斯迈化工公司KleinHR等人[3]为解决使用无机盐抑制剂造成的钻井液絮凝、滤失量变大,有毒性等问题,研究了1种聚氧乙烯聚氧丙烯醚胺,作为一种良好的黏土抑制剂,且不影响钻井液流变性能,其分子结构为H2N—X—(OCH2CH2)x—(OCH2CH(CH3))y—NH2。M-I公司的BaileyL[4]为解决使用油基钻井液产生的环保问题,从ICI化学工业公司BRIJ系列表面活性剂中优选出了一种脂肪醇聚氧乙烯醚,其分子结构为RO-(CH2CH2O)nH,将其与无机盐协同作用,具有更好的防止黏土水化膨胀作用。伊朗Pars钻井液公司的ChegnySJ等人[5]研究出了一种乳液多元醇钻井液体系,用其替代油基钻井液,解决了油基钻井液给伊朗低渗油气田钻井带来的环境影响、储层伤害、高成本问题,其多元醇分子结构为:RO—(CH2CH2O)m(CH2CHO(CH3))n。RutgersOrganics公司的LochelFP等人[6]优选了RutgersOrganics公司的BP261产品和巴斯夫公司Pluronic系列产品,分子结构为HO—(EO)x—(PO)y—(EO)z,并和脂肪酸混合,合成了性能优良的适用于水基、油基钻井液的润滑剂,且具有良好的井眼稳定作用。贝克休斯公司MelearS等人[7]研究了一系列来自Olin化学公司、巴斯夫公司、贝克公司、联合碳化学公司和壳牌公司的水溶性浊点为33.3~100℃的聚醚多元醇,产品分子结构主要为PEP三嵌段制:RO—(PO)x—(EO)y—(PO)z。NorfleetJE等人[8]研究了联合碳化学公司UCON50HB、UCON75H以及陶氏化学公司的DOW15系列环氧乙烷环氧丙烷共聚物,作为一种盐水钻井液的黏度调节剂和页岩抑制剂。Shell公司的HaleAH等人[9,10]研究出了一种聚1,4二噁烷二羟甲基醇,用于改善深水低温钻井液流变性、抑制天然气水合物生成、以及作为一种井眼稳定剂。

2中国研究进展

中国于20世纪90年代初由江汉石油学院向兴金等人成功研制出JLX系列多元醇产品,并开发出了一套多元醇钻井液(PEM)体系,在海上油气田安全快速钻井、保护油气层、润滑与环境保护等方面取得了很好的效果,奠定了海洋环保型水基钻井液基础[11]。随后中国研究学者又对多元醇进行了改性,如肖稳发等人[12]将聚醚多元醇加入有机硅改性剂,合成了有机硅改性聚醚多元醇润滑剂Silicon-1;罗跃[13]以混合多羟基醇为起始剂,合成了环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚多元醇,研制了新型水基防塌润滑剂JHG;中国石油大学(华东)吕开河、邱正松等人,以丙二醇、丙三醇为起始剂,与EO/PO共聚合成了聚醚多元醇润滑剂SYT-2[14];山东大学楚泽鹏[15],为了探索不同结构的聚醚多元醇对其抑制性能的影响,选取了一些EO/PO无规共聚物和嵌段共聚物进行了实验,优选出了分子结构合适、钻井液性能良好的EO/PO共聚物;山东得顺源石油科技公司通过聚醚多元醇引入胺基,合成了一种高性能水基钻井液页岩抑制剂AP-1[16]。这些产品的开发都极大程度上丰富了中国多元醇页岩抑制剂产品的种类,促进了产品质量的改善。

3中国钻井液用聚醚多元醇关键技术问题

目前,国外对聚醚多元醇产品进行持续改进,不但推出了质量更好的升级产品,还有效改善了该产品的抑制性能、润滑性能及其与钻井液的配伍性等各项综合性能。但中国钻井液用聚醚多元醇生产厂商较少、代号繁多、分子结构混乱、产品质量参差不齐及质量检测标准不健全、在产品质量持续改进和多元醇抑制机理方面没有深入研究,制约了中国钻井液用页岩抑制剂的发展。通过聚醚多元醇的现场应用反馈和室内实验分析,发现中国聚醚多元醇绝大部分产品不合格,不能满足中石油企业标准《钻井液用抑制剂聚合醇技术要求》(Q/SY1348-)[17],主要存在的产品质量问题有:水溶性差,多元醇在高浓度盐水中有不溶问题,无浊点;产品在浊点以上温度下的页岩抑制性能和润滑性能不理想;引起钻井液发泡、增黏、对钻井液流变性能影响大,不利于现场钻井液维护处理;荧光级别高,干扰地质录井;有一定的毒性,难生物降解。尚未弄清的`作用机理有:多元醇的分子结构对钻井液的使用性能的影响;多元醇的浊点效应对钻井液的页岩抑制性、封堵性、润滑性能的影响;多元醇与无机盐的协同效应对抑制页岩水化分散的影响;多元醇与黏土的吸附作用机理等。多元醇的分子结构及其在钻井液中的作用机理的深入研究,对于分子结构改进,提高其在钻井液中的综合性能具有关键性指导作用。

在钻井液中的应用进展

聚醚多元醇在钻井液中可以作为一种性能优异的页岩抑制剂、水溶性润滑剂、防泥包剂,在国内外被广泛应用于海洋及陆地油气田深井、大位移井、水平井及水敏性地层的钻探。同时,在环保型水基钻井液、深水钻井使用的低温流变调节剂和天然气水合物抑制剂,以及非常规能源钻井用钻井液,等领域都得到了良好的应用。

1在环保型水基钻井液方面的应用

聚醚多元醇具有较低的毒性、易于生物降解,满足环境保护的要求,尤其是在环境敏感性海域使用时达到了海洋排放标准。同时聚醚多元醇是非离子型低分子量聚合物,具有一般表面活性剂的特点,能减少油水界面张力,降低油气渗流阻力,在井下浊点温度以上可以提高滤液的液相黏度、封堵微孔隙、防止黏土水化膨胀。而且聚醚多元醇在储层使用可以作为一种很好的无荧光、低毒润滑剂,替代常规的植物油、矿物油润滑剂或沥青等。所以,聚醚多元醇作为一种环境友好、储层低伤害型处理剂,有利于及时发现油气层,提高产能,减少环境污染,被广泛应用于储层保护钻井液体系。目前,常用的多元醇储层保护钻井液,主要技术是采用无黏土、易生物降解的聚合物、酸溶性加重剂和多元醇复配,其基本配方如下。水相(淡水、海水、盐水)+0.2%NaOH+0.15%Na2CO3+(0.1%~0.3%)XC+(0.1%~0.5%)PAC-LV+(0.5%~2.0%)淀粉+(1%~5%)多元醇+(0.1%~0.3%)杀菌剂+超细CaCO3

2改善深水低温钻井液的流变性能

目前世界上深水钻井最活跃的地区主要包括墨西哥湾、西非和巴西等地。深水钻井作业时的低温给钻井液带来了2个关键性问题:①低温时,钻井液增稠、黏度和切力升高,甚至凝固,尤其当处理井下复杂问题或者关井时钻井液长时间静止时,钻井液的流变性是首要考虑的问题;②浅层含气砂岩所引起的天然气水合物生成问题,在海底较高的静水压力和较低的温度环境下增加了气体水合物生成的可能性,如果形成气体水合物可堵塞节流管汇、隔水导管和海底防喷器等,给海洋石油钻井带来严重的事故。目前深水钻井最常用的钻井液体系有高盐/PHPA(部分水解聚丙烯酰胺)多元醇钻井液体系和油基、合成基钻井液体系[18]。深水海底温度一般在4℃左右,有些地区温度可低至-3℃,如挪威深水海域,海底温度可低至-2.5℃,加上不断变化的海洋环境和严格的环保要求,使区域的钻井液设计非常困难。低的海水温度和约11MPa的高静水压力,最适于形成具有潜在危害的气体水合物,因此要求钻井液具有良好的低温流变性能和水化物抑制能力。多元醇较低的凝点使其具有良好的低温流变性,有效地解决了深水钻井的低温流变性、井壁稳定性、钻头泥包、天然气水合物生成、漏失带来的高成本、环境敏感性等许多钻井难题[19]。HaleAH等人[9,10]研究出了多种分子结构的聚1,4二噁烷二羟甲基醇,作为深水天然气水合物抑制剂、凝点调节剂和页岩抑制剂。中国徐加放[20]、刘天乐[21]在分析海洋深水钻井、水合物和地层特点的基础上优选出了多元醇水合物抑制剂,实验表明,该多元醇钻井液在低温环境下具有良好的流变性、页岩膨胀和水合物生成抑制性,且能够较好地满足钻井对保护井壁、悬浮钻屑、清洁井底的要求。

3在替代油基钻井液的高性能水基钻井液中的应用

多元醇一直是用来替代油基钻井液、提高水基钻井液页岩抑制性能的首选产品。,BakerHughes公司的BlandR[22]等人发明了一种可替代油基钻井液的环保型多元醇水基钻井液,该多元醇的分子量在500~之间,能有效进入地层孔隙,浊点温度可以通过加入可溶性盐来改变,以适应不同井眼循环温度。在KRA油田的现场应用表明,该多元醇能明显抑制钻井液黏切升高,大幅度减少稀释水的用量。,BlandR[23]进一步证实这种两相多元醇钻井液体系通过引入一种ROP石蜡钻速提高剂可以替代OBM/SBM,这种钻井液通过抑制黏土膨胀和孔隙压力传递保持钻屑和井壁稳定,并提供良好的润滑性能和高温稳定性能。2口邻井的对比试验表明,水基钻井液比合成基钻井液更能节省钻井周期和费用。SamaeiSM、ChegnySJ[24]等人针对伊朗低渗油气田开发,研究出了替代油基钻井液的、环境可接受的多元醇水基钻井液,其流变性能和抑制性能均和油基钻井液相当。US5586608[25]、US8071509[26]专利介绍了一种多元醇,其分子量在200~2000之间,加量在5%~20%之间,在浊点以上温度条件下,多元醇呈油状析出,使体系形成一种水包油钻井液,其性能接近于油基钻井液的性能。在专利US6291405[27]中甚至要求多元醇的浓度不低于70%,以使体系显现出和油基钻井液一样的超强页岩抑制性能。

4在页岩气井钻井中的应用

油基钻井液一直是页岩气水平井钻井首选的钻井液体系,但随着对页岩气地层认识的逐渐深入和钻井液技术的不断进步,油基钻井液钻井带来的生态环境污染、固井质量问题、影响地质录井以及天然气侵入导致的井喷失控等问题也开始受到重视,一些石油公司逐渐开始使用水基钻井液进行页岩气水平井的钻探。哈里伯顿公司的技术人员针对北美Haynesville、Fayetteville和Barnett三大页岩气产区的地层特点和钻井工程要求,通过进行岩石XRD数据、测井数据、井壁稳定因素(井温、流体密度、可溶盐、CO2、井身结构)、环境影响等方面的分析,设计开发出了一套硅酸盐多元醇水基钻井液体系,该体系以硅酸盐、多元醇、磺化沥青为页岩稳定剂。室内实验结果表明,该液体系能够很好地起到抑制页岩地层矿物水化、膨胀的作用,能够克服常规水基钻井液导致的页岩失稳问题,现场应用表明该体系具有较非水基钻井液更好的环境效益和经济效益,具有优先主导页岩气水基钻井液的市场前景[28]。中国四川盆地长宁构造宁206页岩气井,三开采用有机盐多元醇钻井液钻井,该体系对碳质页岩有着很强的抑制封堵防塌能力,井壁稳定,钻井液性能维护周期长,防卡性能好,能够较好地满足工程和地质的需要,对今后页岩气井通过采用水基钻井液钻井达到提速提效目的具有很好的参考价值[29]。

结论

1.目前中国对环氧乙烷环氧丙烷共聚醚的合成机理、合成工艺已经有比较深入的研究,但是钻井液用聚醚多元醇的分子结构设计等方面还有很大的拓展空间,甚至可以在聚醚多元醇分子中引进不同基团,以进一步促进聚醚的多样化和系列化。

2.聚醚多元醇分子结构的多样性,决定了产品种类的多样性,同时也暴露了中国钻井液市场上部分聚醚多元醇产品质量存在的众多缺陷,给钻井液现场维护处理造成了一定的影响。相关机构应该制定更为科学严密的高质量企业标准,在产品质量检测上除考虑其浊点效应、聚氧烯含量和页岩抑制性能外,更要重点考虑其对钻井液的流变性能影响以及作为一种环境友好型处理剂,应充分考虑其环保指标。最终规范中国钻井液用聚醚多元醇使用技术标准,提高产品质量。

篇12:表面活性剂在石油工程中的应用研究进展论文

表面活性劑是一类分子由极性的亲水部分和非极性的亲油部分组成的,少量存在即能显著降低溶剂表面张力的物质。它们广泛用于日常生活[1,2],以及石油工程。例如,在油气钻井工作中可以用作钻井液的杀菌剂、缓蚀剂、起泡剂、消泡剂、解卡剂、乳化剂等;在油气开采作业中可以用作黏土稳定剂、驱油剂、清防蜡、酸压助剂(可用于乳化酸、泡沫酸,成胶和破胶、助排剂等);在油气田地面工程中可以用作减阻剂、破乳剂、杀菌剂、絮凝剂等,于浩洋等[3-6]对其在油田中的主要应用及其作用机理进行过归纳。

目前国内一些大型油藏已到开发后期,原油采收率较低,可以采用化学驱进行驱油。例如,大庆油田的碱-表面活性剂-聚合物(ASP)三元复合驱为大庆油田的增产和稳产作出了巨大贡献[7]。对低孔低渗的油气藏如目前国内外热门的页岩油/气藏的开采则多用压裂工艺,其中关键的化学剂常用到表面活性剂[8-11]。

根据表面活性剂在水中起活性作用的亲水基团来进行分类,可以将其分为阴离子型、阳离子型、两性离子型、非离子型及特种类型(包括含氟和含硅、Gemini、Bola及生物表面活性剂等)表面活性剂。现根据其类型对其在石油工程尤其是在低孔低渗油气藏中的研究及应用现状进行综述,以供我国页岩油/气藏开采技术的研究人员作参考。

1普通表面活性剂的研究及应用

1.1阴离子型

在水中起活性作用的部分为离子的表面活性剂。常见的阴离子表面活性剂有羧酸盐型(可用作肥皂)、磺酸盐型(可用作洗衣粉)、硫酸酯盐型(可用于牙膏)及磷酸酯盐型(可用于织物的去静电)等[12,13]。

在油田应用中,硫酸酯盐型如十二烷基硫酸钠可用于泡沫及微泡沫钻井液的起泡剂;石油磺酸盐[14]可以将油水界面张力降至超低界面张力(10-3mN/m),用于碱-表面活性剂-聚合物(ASP)三元复合驱,可以极大地提高原油的采收率。

1.2阳离子型

季铵盐型、吡啶盐型及咪唑啉型等阳离子表面活性剂可用农药、杀菌、缓蚀剂、防静电等;在石油工程中多用作杀菌剂、润湿剂和缓蚀剂,不过使用量不太大。例如,将季铵盐型表面活性剂用于地层的降压增注,效果明显[15]。

1.3两性离子型

甜菜碱等氨基酸类的两性表面活性剂分子中既有阴离子又有阳离子,在水中由于pH值的不同可以表现出两种类型的电性,可用作驱油剂。

栗原君[16]研究了十六烷基羟丙基磺基甜菜碱在低渗多孔介质中的流动特征及驱油特征,发现低矿化度地层水与甜菜碱溶液与岩石表面作用更强、流动阻力更小,高矿化度水驱、低矿化度水驱的采收率可分别达到32.5%和33.8%,而低矿化度水驱加后续低矿化度表面活性剂驱的组合方式可使采收率达最高。

1.4非离子型

非离子型表面活性剂分子在水中不带电性,故而受水中矿化度的影响非常小,物理化学性质较稳定,例如聚氧乙烯烷基醇醚可用于驱油及原油的破乳等[17,18]。

章杨等[19]研究了壬基酚聚氧乙烯醚系列非离子表面活性剂,利用高温高压可视化泡沫仪对不同温度、压力和矿化度条件下CO2泡沫的性能进行了测试,分析了各因素及聚氧乙烯基的聚合度对CO2泡沫性能的影响。结果表明:EO聚合度越大,表面活性剂的亲水性越强,泡沫性能及稳定性均有所提高;相反,矿化度、压力和温度的升高使泡沫性能下降。

2特种表面活性剂的研究及应用

2.1含氟/硅型

主要是含氟表面活性剂及含硅类型的表面活性剂。很特殊的既憎水又憎的含氟表面活性剂,可以在冻胶压裂液中作为热稳定性较好的助排剂;含硅表面活性剂如有机硅则是很好的消泡剂,还可以用作驱油剂及冻胶压力液破胶后的返排剂等[20-25]。

例如李凡等[26]以烯丙基聚乙二醇、环氧氯丙烷、含氢硅油和有机胺等作为原料,制备出多种有机硅,其水溶液与胜利油田某区块原油的界面张力可低至0.025mN/m,将其进行CO2驱油实验,可进一步提高11.44%的原油采收率。

2.2Gemini(双子、孪生或双生)型

Gemini型表面活性剂是一类双亲水基双亲油基的两亲物质。有较高的界面活性、很低的临界胶束浓度以及较低的Krafft点,具有较好的增溶、润湿、起泡和钙皂分散作用。在低浓度时其增粘效果显著,有较好的黏弹性和胶凝作用。目前已报道的的Gemini型有磺酸盐型、季铵盐型、二壬基苯酚综合型、甘氨酸衍生物等,除了用于个人护理和其它一些化工用途外,在石油工程中可用于三采及清洁压裂液的增稠[27-30]。阳离子的双子表面活性剂有较好的协同效应[31]。Oliviero等[32,33]研究了双子水溶液的物理化学性质,而朱森[34]研究用计算机模拟双子表面活性剂的性能表征。

唐善法等[35]合成了表征系列羧酸盐双子表面活性剂,可以配制新型低伤害耐温性清洁压裂液,将其与纳米粒子复配成清洁压裂液,黏度测试结果表明疏水链碳数越多,该双子型表面活性剂的增稠能力越强,溶液黏度突变升高对应活性剂浓度越小;疏水链碳数相同时,联结基碳数越多,其增稠能力越强,热稳定性越好;0.04%纳米ZnO可提高高温下的溶液黏度(100℃下由10mPa·s升至30mPa·s)。优化配方有良好的抗高温性能和剪切稳定性,携砂稳定性好且能快速破胶。该清洁压裂液在塔里木盆地致密砂岩气藏的应用效果良好。

3表面活性剂在致密油气藏的研究及应用

单一的表面活性剂固然能降低溶剂的表面张力,但其形成洗油能力较强的胶束、乳液及微乳液的能力较弱,因此在提高原油采收率时多需和多种化学剂复配使用。例如,加入适量的无机盐可以調整乳状液及微乳液的亲水亲油平衡值(HLB值),利于胶束的形成;加入适当的表面活性物质可以减少价格昂贵的表面活性剂的使用。配乳状液及微乳液时,由于油品的来源不同,故而乳化时所需乳化剂的HLB值也不同,若不能研制出合适的表面活性剂,则需要用两种或多种表面活性剂进行复配,调整到油-水乳化所需的HLB值,如此才能配制出稳定的水/油型乳状液或油/水型乳状液,可用于提高原油采收率。

例如,利用阴离子/非离子表面活性剂进行驱油,模拟效果表明,可以显著降低界面张力能力,浓度范围在0.05%~0.30%;热稳定性较好,乳化性能较好,可以使水驱的采收率提高12%左右[36]。

针对致密油气藏,将表面活性剂复配至压裂液中,对比研究发现阳离子表面活性剂改变润湿性的效果较好,若是延长焖井时间,则开井后的产量会有所提高[37]。利用纳米乳液针对超低渗透油藏利用纳米乳液进行降压增注,不仅可以降低油水界面张力,还可以提高原油采收率[38]。

邱正松等[39]针对页岩储层的水敏等储层伤害问题,采用两步稀释法,研备出极小粒径且分散性好的水包油型纳米乳液。选取Gemini季铵盐型表面活性剂与Tween80等复配。

罗明良[40,41]等以氨基聚硅氧烷和绿色表面活性剂脂肪酸甲酯磺酸钠合成,得到致密气井压裂控水性良好的纳米乳液。纳米乳液的液滴中值粒径平均为28.5nm。其中的氨基、硅氧烷与硅氢键等极性基团通过物理化学吸附作用可以牢固吸附到岩石表面,分子链中的.疏水基团硅甲基可以改变岩石表面的润湿性。

4结论

石油工程中钻遇的储层有时会很复杂,现有的表面活性剂不太适用,目前主要的研究热点是环保型表面活性剂的研制及作用机理的研究,用于驱油及压裂的新型表面活性剂及其作用机理的研究。例如,任立伟[42]提出钻井液用表面活性剂今后的研究工作应充分利用表面活性剂之间的协同效应,提高表面活性剂的抗温、抗盐及抗钙的能力,尽量开发出环保产品如烷基糖苷类,以及双子型表面活性剂及含硅或氟等的新型表面活性剂,还要注重各种类型表面活性剂的作用机理的研究。对于开发后期的油气藏,采用化学驱进行驱油时的驱油机理由于采用的化学剂的不同,尤其是新型化学剂(如有机碱、生物表面活性剂等)的应用,其作用机理还有待进一步研究[7]。辽河、新疆油田等一些稠油油藏可以利用乳状液驱油,但是采出液及采出水的破乳是个难题,有必要针对复配表面活性剂及用有机碱稳定的稠油O/W型乳状液的破乳脱水进行研究[43]。对于国内外较热门的页岩油/气的开采,即特低渗油气藏的开发,表面活性剂的作用机理还需加大研究。例如,对胜利油田某区块的特低渗岩心进行的驱替研究表明[44],表面活性剂可以显著降低最小(拟)启动压力梯度,且其浓度对含水饱和度的影响较大。

篇13:实时荧光定量PCR研究进展及其在中药领域的实践的论文

实时荧光定量PCR研究进展及其在中药领域的实践的论文

1993 年,Higuchi 等人将PCR 技术和封闭式检测相结合,对目的核酸数量进行定量分析,提出了荧光定量PCR 技术的概念。1995 年美国PE 公司成功研制了TaqMan 技术, 年又推出了首台荧光定量PCR 检测系统,通过检测每个循环的荧光强度,并使用Ct值进行分析,达到定量核酸的目的,自此Real-Time PCR 技术才得以真正的推广和应用。到目前为止,实时荧光定量已被广泛应用于基础科学研究、临床诊断、疾病研究及药物研发等科学领域。

1 原理

Real-Time PCR 是在PCR 反应体系中加入荧光物质,利用荧光信号对整个PCR 进程进行实时监测,从而达到对未知起始模板进行定量分析的目的。它是一种将酶动力学、核酸扩增、光谱分析和实时检测技术相结合的技术。随着PCR 反应的进行,反应产物不断累积,荧光信号强度也等比例增加。每经过一个循环,收集一个荧光信号,这样就可以通过荧光信号强度变化实时监测PCR 产物量的变化,从而得到一条描述PCR 动态进程的曲线,即扩增曲线。

实 时荧光定量PCR 扩增曲线可以分为4 个阶段: 基线期、早期指数期、对数-线性期和平台期,见图1。在基线期( 通常1 ~ 15 个循环) ,扩增的荧光信号被荧光背景信号所掩盖,无法判断产物量的变化; 早期指数期,荧光信号超过背景信号并到达阈值( 通常为基线信号标准偏差的10 倍) ,此时循环数称为Ct( Cycle threshold) 值或Cp( Crossingpoint) 值,Ct值与模板起始浓度的对数值成反比线性关系,因而Ct值可被用来定量模板起始浓度; 对数-线性期,在理想反应条件下每经历一个循环,PCR 产物加倍;平台期,扩增产物已不再呈指数级的增加,PCR 的终产物量与起始模板量之间没有线性关系,所以根据最终的PCR 产物量不能计算出起始模板拷贝数。实时荧光定量PCR 能准确地确定初始模板拷贝数,结果重现性好,误差小,与常规PCR 在终点定量上相比更具重要意义。实时荧光定量PCR 结果不仅可以定性( 判断一段序列的存在与否) ,还可定量( 确定基因的拷贝数) ,而常规PCR 只能做到半定量。另外,实时荧光定量PCR 的反应和检测都是在封闭的反应管中进行的,样品污染几率大大降低,无需扩增后的实验操作,大大节省了实验时间,提高了实验效率。

2 Real-Time PCR 定量类型

实时荧光定量分析包括绝对定量和相对定量。绝对定量是对未知样品绝对拷贝数进行测定的方法;相对定量不是测定样品的绝对拷贝数,而是比较样品之间同一目的基因的相对表达量,以期分析样品之间目的基因的表达差异。

2. 1 绝对定量

绝对定量是使用一系列已知浓度( 通常为5 ~ 6个梯度稀释的浓度) 的标准品绘制标准曲线,建立Ct值与起始模板量[总核糖核酸( RNA) 或脱氧核糖核酸( DNA) ] 的对数值之间的线性关系,达到对未知样品绝对的定量。标准曲线的绘制首先是标准品的选择,标准品可以是DNA( 重组质粒DNA、基因组DNA、纯化的RT-PCR 产物及合成的寡核苷酸DNA) 或RNA( 体外转录RNA[5,8-10]) 。但是为了保持与待测样品间扩增效率的一致性,标准品应尽量选择与待测样品结构近似的样品,该方法要求梯度稀释的标准品都必须与待测样品同时平行扩增,且待测样品浓度应包含在已知标准品浓度范围之内。

2. 2 相对定量

相对定量解析方法相对复杂,一般用于基因表达分析。根据选用的标准不同可分为以质量单位为标准的相对定量和以内参基因为标准的相对定量。以质量单位( 细胞的数目或核酸的微克数) 作为标准的相对定量优点是实验设计概念简单,数据分析处理简单易学,缺点是很难准确量化初始材料; 而以内参基因作为标准的相对定量优点是能准确量化初始材料的载量,尤其当初始材料受限时,进行相对表达分析十分方便。缺点是要求得到一个或多个在所有待测样本中恒定表达的内参基因。目前,使用较多的是以内参基因作为标准的定量方法。

2. 2. 1 内参基因的稳定性评价为了确保定量结果的可靠性和准确性,在qRT-PCR 中需选择合适的内参基因对不同样品之间因质量、RNA 的提取效率以及反转录效率不同所产生的差异进行校正,从而实现对不同样品中RNA 的定量和数据归一化。理想的内参基因应满足以下条件: 1) 在不同发育阶段和不同组织器官中表达稳定; 2) 表达不受生物学、实验条件的影响; 3) 其稳定的表达水平与目的基因表达水平相近。在植物qRT-PCR 研究中用的最多的内参基因通常是看家基因( housekeepinggenes) ,然而越来越多的研究表明,看家基因在不同类型细胞和不同生理状态下的表达并不是恒定不变的,若盲目选择看家基因作为内参,可能会导致基因表达分析结果不准确,甚至得到相反的或者错误的结论。因此选择合适的、稳定的内参用于基因表达的差异分析非常关键。目前,geNorm、NormFinder、BestKeeper、DeltaCT等分析方法被广泛用于内参基因的筛选与评价。Xie 等将上述4 种方法整合成一个在线的分析工具—RefFinder,用于各种实验条件下内参的筛选,避免了单个分析方法的片面性。

2. 2. 2 引物的特异性及扩增效率的检测为了使结果准确可靠,qRT-PCR 中还要求引物的特异性好,扩增效率接近100%。刘正霞等研究显示,引物的特异性和扩增效率对定量PCR 结果分析有显著影响。

引物的特异性评估: 引物的特异性可以通过凝胶电泳、PCR 产物克隆测序以及qRT-PCR 的熔解曲线来检查。凝胶电泳的条带若为单一条带,则说明PCR 产物特异性好,若有多条则说明特异性差,需要优化PCR 反应条件和体系或重新设计引物; PCR产物克隆测序结果在去除载体序列后与原序列进行比对,分析测得的序列是否位于上下游引物之间;在qRT-PCR 中,可以通过熔解曲线来判断引物的特异性,若熔解曲线为单峰则说明引物的特异性好。通过上述3 种方法均可以对设计的引物进行特异性检测,以便筛选特异性较好的引物进行后续实验。扩增效率的计算: 相对定量结果的准确性还受到目的基因和内参基因的PCR 扩增效率影响。一般来说,扩增效率接近100%是优化实验使得结果重复性好且可靠的最好标志。实际操作时,反应的扩增效率应该在90% ~ 105%之间,如果扩增效率低,可能原因是引物设计不佳,或是反应的条件没有优化;扩增效率大于100%时,可能的原因有非特异性产物扩增,如引物二聚体、错配等引起的PCR 产物产生。传统计算扩增效率的方法是将已知模板稀释成一系列梯度浓度( 不少于5 个点) ,并进行实时荧光定量PCR 实验,利用拷贝数的对数值和Ct值建立标准曲线。评价标准曲线的优劣有两个指标,相关系数( r) 和斜率。相关系数反映标准曲线的直线性,越接近1 说明直线性越好,定量越精确; 斜率与扩增效率相关,计算公式: 扩增效率( E) = 10( - 1 /斜率) - 1。在PCR 过程中,扩增效率在指数期相对稳定,但是随着循环数的增加,Taq 酶、脱氧核糖核苷三磷酸( dNTP) 、引物,甚至DNA 模板等各种PCR 要素逐渐不敷需求,扩增效率也就越来越趋向于0。通过标准曲线得出的扩增效率不能反映PCR 进程中扩增效率的变化。由于PCR 结果往往是通过Ct值来计算的,由扩增效率引起的最终差异只能反映在Ct值上的变化。

为了减小这种情况引起的误差,在定量时确保各样品浓度值在一系列梯度浓度的范围内,即Ct值在标准曲线范围内。此外,尚有根据PCR 进程中的原始数据或扩增曲线的形状,再基于不同的数学算法开发出来的一些软件来计算扩增效率的。这些算法或软件使得扩增效率的计算更加简单易行,特别是对于那些表达量很低的基因很难通过一系列的梯度稀释来求扩增效率。该方法缺点是不同软件基于的算法不同,因此各软件得到的结果也有差异; 噪音导致可用的数据点很有限,计算的扩增效率也就不精确。

2. 2. 3 数据处理方法对于不同的实验需求,我们可以采用不同的方法进行实验设计和数据分析,在这里只讨论以内参基因为标准的相对定量方法。常用的方法有双标准曲线法、2-△△Ct法、用参照基因的△Ct法和Pfaffi 法,应用每种方法必须对应适应的条件。双标准曲线法: 首先分别对目的基因和看家基因的5 个( 尽量不少于5 个点) 浓度梯度稀释的标准品制作两条标准曲线。各待测样品与标准品同时进行反应,得到目的基因的Ct值,分别代入目的基因的标准曲线,得到看家基因的Ct值,分别代入看家基因的标准曲线,这样就可以换算出各待测样品目的基因和看家基因的起始模板量。其次,利用内参对各待测样品进行归一化,即用目的基因的定量结果除以看家基因的`定量结果。最后对不同样品之间目的基因的表达量进行比较,通常将对照样品的表达量作为1,计算出相对量,再进行样品间相对量比较。2-△△Ct ( Livak) 法: 2-△△Ct 法是定量PCR 实验中分析基因表达相对变化的一种简便方法,但条件是目的基因和内参基因扩增效率都接近100%,且相互间效率偏差在5% 以内,否则会产生较大的误差。

使用2-△△Ct 法之前,必须验证目的基因和内参基因的扩增效率。其操作步骤如下: 首先,对所有的待测样品和对照样品,用内参基因的Ct值归一化目的基因的Ct值: △Ct = Ct( 目的基因) - Ct( 内参基因) ; 其次,用对照样品的△Ct值归一化待测样品的△Ct值: △△Ct =△Ct( 待测样品) -△Ct( 对照样品) ; 最后,计算表达水平比率: 表达量的比值= 2 -△△Ct。如果目的基因和内参基因有同样的扩增效率,但是扩增效率不等于2,那么2 -△△Ct 法的公式可以修正为用实际扩增效率值代替等式中的2。如果目的基因和内参基因扩增效率不相近,可以优化或重新设计实验。用参照基因的△Ct法: 用参照基因的△Ct法是2 -△△Ct法的一种变化形式,它更容易掌握且结果相同。与2 -△△Ct得到的△Ct值相比,△Ct法是每个样本之间参照基因与目的基因的Ct值的差值。虽然这种方法的操作步骤简单,但同样也能真实衡量基因表达水平,将参照基因的表达水平计算在内。结果显示,主要的差异是校准样本的表达水平不是1。如果用这个方法得到的表达值除以所选的校准样本的表达值,计算结果与2 -△△Ct 法的结果正好相同,即表达量的比值= 2( △Ct( 内参基因) -△Ct( 目的基因) )Pfaffi 法: 当目的基因和内参基因的扩增效率相近时,用2 -△△Ct法定量相对基因表达是最合适的方法,但是如果两个扩增子扩增效率不同,必须选择另一种方法来确定不同样本之间目的基因的相对表达量。Pfaffi 法则是目前最好的选择方法,计算公式为:表达量的比值= C( A - E) /D( F - B) ( C 和D 分别是目的基因和内参基因的扩增效率; A 和E 分别是对照样品和待测样品中目的基因的Ct值; F 和B 分别是待测样品和对照样品中内参基因的Ct值) 。

2. 2. 4 归一化归一化是对所有样品之间的差异进行校正。不同的样品,即使反应时使用相同量的总RNA,但因细胞来源不同,RNA 总表达量并非一致。因此仅仅将反应时RNA 量统一,起始的细胞数也不一定相同。其实在进行表达量分析时,比较的是相同数量细胞中的某个基因拷贝数目。实际上要将样品材料统一到相同细胞数提取是非常困难的,同时还不能保证RNA 提取效率、反转录效率以及PCR 扩增效率完全相同。基于上述原因,在进行表达量分析时,有必要选择内参基因对所有样品进行归一化处理,以获得目的基因特异性表达的真正差异。

筛选出稳定的内参基因后,先对目的基因归一化处理,然后进行表达差异分析。目前进行归一化分析的方法有两种: 单基因归一化和多基因归一化。实时荧光定量最早被用于基因表达差异分析时,大多文献报道都是以单个基因作为内参基因,对目的基因的表达量进行归一化。然而,基于单一内参基因进行归一化存在许多缺点,可能导致比较大的误差。因此,多个看家基因开始被应用于归一化分析中。

3 在中药领域中的应用

3. 1 基因表达分析

荧光定量PCR 最普遍的应用是基因表达分析。从基础科学研究到实际应用,检测基因表达都是基本的也是很重要的一项工作。Olofsson 等对黄花蒿不同组织中萜类代谢途径上的基因进行表达差异分析,为评估青蒿素的前体对青蒿素产量的影响提供科学参考。植物在生物和非生物胁迫下,基因表达水平的相对变化与次生代谢产物累积相关性的研究越来越受到科研工作者的青睐。如Cheng 等用YE、Ag + 和MeJA 3 种诱导子组合诱导丹参毛状根。结果发现,在处理24、36 h 后,SmCPS 的表达量显著上调,次生代谢产物隐丹参酮和二氢丹参酮Ⅰ的含量也随之显著上升,这表明丹参酮类化合物含量的升高可能与SmCPS 基因表达量的上调有关。在植物的不同发育阶段,其次生代谢产物的累积量及基因的表达水平也会不同。如Kim 等对人参在叶片不同开放期( 闭合阶段、中间阶段、全开放阶段) 其体内人参皂苷及生物合成途径上的关键酶基因进行检测。结果显示,在中间阶段和全开放阶段人参皂苷生物合成途径上的酶基因PgSS 和PgSE 的表达量比闭合阶段增加约1. 5 倍,PgDDS 的表达量则增加4 倍以上; 主根和侧根中,人参皂苷的含量在叶片开放的中间阶段达到最大值,而叶片中人参皂苷的含量在全开放阶段达到最高。此外,实时荧光定量的差异表达分析在中药领域得到广泛应用,如在甘草、黄花蒿等药用植物中都有大量的研究。

3. 2 中药品种及真伪鉴别

中药的真伪直接影响临床用药的准确性和中药的质量,因此对于中药品种真伪的鉴别历来是中药研究中极为重要的工作。Xue 等依据骨碎补的正品及其混淆品trnLtrnF间隔序列,设计Scorpion 探针,通过实时荧光定量对骨碎补的真伪进行鉴别,同时对多个混合样品( 正品中加入一种混淆品,按一定比例梯度混合)建立标准曲线,以分析正品中混淆品的掺入量。另外,Xue 等基于升麻及其替代品之间内转录间隔区( ITS) 序列的长度、鸟嘌呤( G) 、胞嘧啶( C) 含量的差异,采用LightCycler 定量仪扩增升麻及其替代品的ITS 序列,并分析各产物的熔解曲线。通过解链温度的差异区分鉴别升麻及其替代品,为快速、稳定鉴别升麻及其替代品建立了标准。董玉茹等将限制性内切酶引入熔解曲线分析中,建立了一种新的单核苷酸多态性( SNP) 分型方法,成功实现了对金银花与山银花、白术与苍术品种及真伪的鉴别。此外,有研究者基于实时荧光定量PCR 技术,分别对铁皮石斛近缘种冒充铁皮石斛以及三七粉掺假等现象建立快速的检测方法。

4 小结

植物在生长、发育及受外界环境刺激等过程中,其基因在不同时空的表达存在着很大差异。对基因的表达量进行差异分析,是了解生物体生长、发育和调控等机理的一个重要内容。Northern 杂交、Southern 杂交和原位杂交等都可以用来进行目的基因的定量分析,但这些方法耗时且敏感性较差。普通PCR 终点定量的缺陷是扩增出来的DNA 产物需要通过琼脂糖凝胶电泳、溴化乙锭( EB) 染色后才可以显示出来,这些步骤耗时且不易精确定量。此外,由于酶动力学的特点,在PCR 反应进程中有基线期、早期指数期、对数-线性期和平台期,理论上来说,所有样本的DNA 扩增量最后是相同的,但实际上,不同样本的平台期是不一样的。在这种情况下,通过终点定量分析,反而将反应效率中很小的差别放大出来,造成定量的不准确。实时荧光定量为起始定量,误差相对较小,这使其在定量方面得到快速的发展。PCR 产物长度或组成不同,其熔解曲线( 熔链温度) 也存在差异,因此可根据熔解曲线的差异进行物种的鉴别。中药鉴定要解决其中一个很重要的问题就是真伪。实验过程中,我们可通过设计特异性引物来扩增不同的样品,从而得到不同的PCR 产物,再根据相应的熔解曲线鉴定中药材的真伪和掺伪的中药材。此外,实时荧光定量PCR 还可广泛用于等位基因分析及转基因生物检测等。

实时荧光定量PCR 自建立以来,发展迅速、应用广泛,拥有许多优点。近年来,许多科研工作者基于实时荧光定量PCR 的基本原理对其进行不断地研究和改进,使实时荧光定量PCR 得到了进一步的完善。随着实时荧光定量PCR 的不断标准化,该技术将在生物学、医学基础研究等科研领域中得到更加广泛的推广与应用。

篇14:液质联用法在烟草农药残留检测方面的研究进展论文

液质联用法在烟草农药残留检测方面的研究进展论文

论文摘要:对近年来应用液相色谱与质谱联用(LC/MS)技术分析检测烟草农药残留进行了综述,为我国烟草行业在农药残留方面的监测工作提供参考。

论文关键词:液质联用,烟草,农药残留,分析

1引言

为了提高病虫害的防治效果和抑制病虫害的抗药性,烟草生产过程中经常使用多种类型农药混配的混合农药,或者交替使用不同类的农药,主要包括在烟草育种、种植、调制和保存期间所使用的杀虫剂、除草剂、抗病毒剂等。从而引起多种农药残留(简称农残)。残留在烟草作物上的农药在卷烟燃烧中或转移到烟气中或发生复杂的化学反应,产生许多新的化学物质,对人类健康造成负面影响。残留农药随着人体对烟支的吸食,在人体内累积达到一定剂量后,会造成人体急性或慢性中毒。尤其是环境激素类农药,由于其具有生物蓄积放大和迁移性等特点可以使之通过各种渠道进入人体,对人体产生高度致癌、致畸、致突变作用。因此,为了保护消费者的健康,必须加强烟用农残的检测和控制。

2我国烟草农药残留分析的发展

农残分析是对待测样品中的微量农药残留进行定性、定量分析,其目的在于评价农副产品及环境的安全性,提供农药在农作物上的残留动态以及最终残留信息,并指导农残最大限量和使用标准的制定。农药多残留分析主要包括以下三类:单一类型农药多残留分析,多种类型农药多残留分析和未知目标物农药多残留分析。

我国烟草农药残留分析研究起步较晚,但随着试验仪器的不断改进,试验方法也不断提高,烟用农残分析也由单一类型特定某种残留分析逐渐向多种类型多残留分析方向发展,农药残留的测定方法也逐日增多。目前,我国烟草农药残留分析研究主要集中在有机氯(如六六六)、氨基甲酸酯类(如涕灭威)、有机磷类、拟除虫菊酯类(如氯氰菊酯)等杀虫剂、代森锰锌等杀菌剂和氟节氨等植物调节剂方面。

3液相色谱与质谱联用技术

由于大多数农药的挥发性,传统的烟草农药残留分析也通常采用GC方法,但是不同农药品种的理化性质存在较大差异,分析基质又相当复杂,并且近年来高效、低毒、低残留农药品种不断涌现和越来越多非挥发性农药的研发使用,对这类农药残留的分析已不适合用气相色谱分离。而液质联用法极大地提高了选择性,并具备丰富的定性和定量信息、优异的灵敏度,扩大了对有机分子的适用性。液质联用法已逐步开始应用在烟用农药残留分析检测上。

LC/MS除了可以分析气相色谱-质谱(GC/MS)所不能分析的强极性、难挥发、热不稳定的化合物之外,LC/MS/MS还有如下特点:

(1)从根本上解决了色谱流出物的定性问题,可获得复杂基质中单一成分的质谱图,有利于药物、药物代谢和内源性化合物的分离与鉴定。

(2)多具有较高的灵敏度和较强的专属性,不需要使分析物之间实现完全的色谱分离,使得样品预处理过程简化,同时分析测试时间大为缩短。

(3)具有多通道检测功能,允许同时对多个成分进行定性、定量分析,这就为在复杂的基质中定性、定量提供了技术支持。

液相色谱-质谱法能够实现复杂样品中农药的检测,并能提供可以识别化合物的结构信息,这使得这种技术在许多领域得到了应用。

4液相色谱和质谱联用在烟草农药残留分析中的应用

为了应对不同国家最高残留限量控制标准,使产品符合这些标准并加快检测周期,烟草批发商和烟草行业必须建立新的残留方法和检测技术。在常规分析实验室里,采用液质联用分析技术有助于提高对供试农药的特异性和灵敏度,结果更加准确可靠。

4.1单一类型农药多残留分析

单一类型农药多残留分析实际上是一种已知分析目标的传统的分析方式。分析的农药也往往是常用的品种,待测分析物的性质和特征谱图是已知的.,因此此种分析方式可由前人已经制定的标准来建立分析方法。国内外已有很多学者做了大量相关工作。如TomomiGoto等人建立了一种以乙酸乙酯提取样品的氨基甲酸酯农药,浓缩后直接进LC-MS/MS检测,该方法省略了净化步骤,使得样品的检测更为快速,简便。样品的加标回收率为67.7~119.3%,最低检测限为0.01ng/g。

我国烟草农药残留检测工作大部分为此种类型。刘莹雯等采用乙腈超声提取烟草中的有机磷农药残留,以甲醇-水(含0.1%乙酸铵)(体积比为95∶5)为流动相,在2.5min内完成了甲胺磷、乙酰甲胺磷、乐果、敌百虫、毒死蜱等5种常用有机磷农药的定量分析。5种农药在1~200μg/L内的线性关系良好(r>0.998),平均回收率为77%~104%,检出限为1.0~5.0μg/kg。石杰等采用液相色谱-质谱联用技术(LC-MS/MS)检测了烟草中的克百威和抗蚜威两种氨基甲酸酯类农药的残留量。样品用乙腈超声提取,以甲醇(250mmol),甲酸铵为梯度流动相,C18柱分离,电喷雾正离子选择反应监测(SRM)模式定量分析。结果表明,克百威和抗蚜威的平均加标回收率为96.1%~104.0%,相对标准偏差为2.8%~5.7%。样品前处理不含净化和浓缩步骤,操作简单。

4.2多种类型农药多残留分析

多种类型农药残留分析实际上也是建立在已知目标分析物的前提下对实际样品进行的检测分析。相比单一类型农药多残留分析,该种分析可以一次处理进样检测到多个品种的农药残留。此种农药残留分析相对前者来说,目标物的种类多,结构差异更大,因此分析难度更大。

ChristerJansson等人将样品经乙酸乙酯提取浓缩之后直接用LC-MS/MS进行检测,该法可以一次检测出57种农药残留,加标回收率为70100%,检测限为0.010.5mgkg,该法不需要净化步骤简单,快捷。Eurofins-Dr.specht等人将烟草样品初提液过凝胶色谱柱(GPC),用HPLC洗脱液溶解得到用于进样的提取液,利用LC-MS/MS进行检测,所测农残组分包括氨基甲酸酯类农药,有机磷农药等,该研究发现,烟草样品在抽提物在离子化过程中普遍存在基体效应,这是烟草农药残留检测部门有待解决的问题。

施用在作物中的农药超过1000种,如果采用单一类型农药多残留分析和多种类型农药多残留分析的的话那么我们就必须有选择的检测其中的几类,毫无疑问,这样的检测方法必然不能得到实际样品农药残留的全部信息。

4.3未知类型的农药多残留分析

在分析检测中,大多数实际样品所含的农药残留及其代谢产物是不可预知的。为了保护烟草作物,农民可能会使用已经禁用的或者刚开发却未登记的农药品种,为了更好的评价烟草产品和环境的安全性,国际上越来越重视农药残留的全分析。如:HOGENBOOMA.C等人利用在线的SPE-LC-Q-TOF检测了水中的多种未知农药,在10ppm水平上可进行精确的质量测试,该方法简单快捷。IBANEZM.等人利用SPE-LC-QTOFMS地中海流域水中农药,该法使用全扫描模式,计算了化合物的精确质量数和可能的元素组成。

5研究与展望

综上所述,LC/MS技术已经对烟草农药残留分析领域产生推动作用,但其本身仍然有很大的发展空间,面临着理论突破和广泛应用两方面的挑战。随着色谱技术的发展,小型或微型色谱柱和有效、科学的流动相组成及洗脱方式等都大大提高了HPLC的分离效果,接口技术的改进和完善、MS谱库识别技术的发展使LC/MS分析的检测限大大降低,灵敏度有很大提高。随着LC/MS技术的日益成熟,其在农药残留分析领域的应用也会越来越多。但是LC/MS技术分析农药残留仍有许多方法学上的问题需要解决:(l)目标物的种类很多,结构差异很大;(2)样品中,目标分析物的含量较低,仅以μgL,ngL甚至更低的浓度残留;(3)样品种类繁多,干扰分析结果差别较大;(4)要求分析方法准确、快速、简便、灵敏度高。围绕着上述需解决的问题,合理有效地利用LC/MS技术检测分析烟草中农药残留水平,尽量全面准确地对烟草中农药残留进行定性、定量分析是未来烟草农药残留部门研究方向之一。

参考文献

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篇15:新型口服抗凝药物在房颤治疗及预后方面的研究进展的论文

新型口服抗凝药物在房颤治疗及预后方面的研究进展的论文

【摘要】 华法林是防治房颤卒中最有效抗凝药物。出血、频繁监测inr值等缺点限制了华法林临床使用率。新近一些新型口服抗凝药物的研究不断涌现,许多研究结果表明这些新型口服抗凝药物在预防卒中的作用中不劣于华法林,且出血风险可能较华法林低,故有望取代华法林这一传统抗凝药。本文系统回顾近年有关口服抗凝药的相关研究,并将这些研究进展综述如下。

【关键词】

心房颤动;口服抗凝药;直接凝血酶抑制剂

心房颤动是临床上最常见的心律失常之一,且房颤是脑卒中的独立危险因素,可增加脑卒中的风险[1]。维生素k拮抗剂之一华法林较阿司匹林在预防房颤脑卒中方面有更好的疗效,但它的使用有一定的局限性,①抗凝治疗窗口窄,较小剂量也可能会导致血栓或出血。②频繁监测国际标准化比率(international normalized ratio,inr)并使其维持在一定的治疗窗内(通常为2.0~3.0)。因此,至少有1/3的房颤患者未行华法林治疗,或治疗刚开始就因其副作用而提前终止[2]。因此,我们应该寻求更好的抗血栓形成药物。

1 新型抗凝药物

1.1 达比加群 新型口服直接凝血酶抑制剂,其绝对生物利用度为6.5%,约80%以原型通过肾脏排除,血清的清除半衰期为12~17 h。rely研究是达比加群在房颤患者预防脑卒中的大规模前瞻性、随机临床研究[3],该实验选取了18113位心房颤动患者,选用两种剂量的.达比加群(110 mg,2次/d和150 mg,2次/d)和华法林(严格将inr控制在2.0~3.0间)对房颤患者的疗效作比较,并同时评估安全性。该实验主要终点为脑卒中或全身性栓塞事件。该研究历时2年,达比加群(110 mg,2次/d)组在防止脑卒中或全身性栓塞事件与华法林组相当,但其大出血的发生率更低。达比加群(150 mg,2次/d)组在防止脑卒中或全身性栓塞事件上较华法林发病率显著降低,且不增加大出血事件的风险率。

1.2 利伐沙班 新型小分子制剂,为口服的xa因子直接抑制剂,对游离或结合的xa因子均具有高度的抑制作用,同时无需at iii介导[4],它的生物利用度为80%。利伐沙班约1/3通过肾脏代谢,故在肾功能不全患者使用时需谨慎[5]。rocket af研究作为一项前瞻性、随机、双盲、多中心临床实验,历时约3年[6],选取了14264名非瓣膜性心房颤动患者分别服用利伐沙班(20 mg,1次/d)或者华法林(严格将inr控制在2.0~3.0间),旨在比较利伐沙班与华法林用于非瓣膜性房颤患者脑卒中和非中枢神经系统栓塞预防的疗效和安全性。本次研究的主要疗效终点为脑卒中和全身性栓塞事件。研究结果表明利伐沙班在房颤患者中预防脑卒中和全身性栓塞事件的作用与华法林相比无明显差异,利伐沙班可使脑卒中和非中枢神经系统栓塞的风险下降约20%。在临床大出血事件两组无显著差别,但在颅内出血发生率和致命性出血发生率,利伐沙班组较华法林组均有显著降低。

1.3 阿哌沙班 新型口服的xa因子直接抑制剂[7],它的生物利用度约为50%,半衰期为9~14 h。阿哌沙班约25%通过肾脏代谢,余下75%通过肝脏代谢。aristotle研究是一项随机、双盲实验,平均历时1.8年[8],纳入了18201例房颤且至少合并一种脑卒中额外危险因素的患者,该实验分阿哌沙班(5 mg,2次/d)与华法林(inr控制在2.0~3.0间)两组,研究阿哌沙班与华法林上述患者中减少脑卒中或全身性栓塞事件预防的疗效和安全性。主要终点为脑卒中或者全身性栓塞事件。研究显示阿哌沙班组在预防脑卒中或全身性栓塞事件的发生率低于华法林组。大出血事件的发生率和死亡率方面,阿哌沙班组均低于华法林组。

2 小结和临床运用

根据上述研究显示,阿哌沙班、达比加群、利伐沙班较华法林都能更显著的降低脑卒中的风险。在所有的临床实验研究中,达到初始疗效终点的风险均降低。同时,上述三种药物均可以显著的降低大出血事件的风险。致死率的也是三种药物研究共同关注的主题。阿哌沙班是第一个显示能够显著降低各种原因死亡风险的抗凝药物。现有的研究也发现达比加群和利伐沙班相较于华法林,也有类似的趋势。在rely研究中,可以发现达比加群150 mg/d可以减少各种原因的死亡风险。相似的在rocket af试验中,利伐沙班同样显示了相同的趋势。

3 展望

在预防房颤患者发生卒中方面,这些新的口服抗凝药均为直接

凝血酶的抑制剂,不再需要常规的凝血象监测,均可固定剂量给药。上述研究结果均鼓舞人心,这些药物今后能否取代华法林?答案并不确定,因为即使在考虑常规inr监测的成本后,这些药物仍较华法林昂贵,且暂时没有相应的拮抗剂,一旦出现出血事件,需考虑行输血治疗。虽然新型口服抗凝药是很好的选择,但华法林仍会继续广泛用于治疗大部分房颤患者。随着engageaf timi48研究的结束,一种新的xa因子抑制剂依杜沙班的资料将获得,至此之后,一个新的抗凝药物将出现在房颤患者的面前,可能会再次革命性的改变目前房颤抗栓治疗的现状。

参 考 文 献

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