柔红霉素氧化还原机理的研究
柔红霉素修饰的纳米金电极的制备及其对DNA检测
2006年第64卷化 学 学 报V ol. 64, 2006 第8期, 806~810ACTA CHIMICA SINICANo. 8, 806~810* E-mail: hujingbo@ Received July 1, 2005; revised October 24, 2005; accepted December 26, 2005.国家自然科学基金(No. 20275007)资助项目.·研究论文·柔红霉素修饰的纳米金电极的制备及其对DNA 检测郑 华 胡劲波* 李启隆(北京师范大学化学系 北京 100875)摘要 利用双硫醇分子作为连接剂, 将纳米金颗粒固定于金电极上, 用伏安法、紫外-可见光谱和电化学交流阻抗对其组装过程以及活性进行了表征. 制备的纳米金修饰电极用于DNA 测定及其对DNA 损伤的检测. DNA 的检测限为 1.2×10-9 mol/L. 该法灵敏、简便. 关键词 纳米金; 柔红霉素; DNAPreparation of Daunomycin Modified Nano Gold Electrode andIts Application to Detection of DNAZHENG, Hua HU, Jing-Bo * LI, Qi-Long(Department of Chemistry , Beijing Normal University , Beijing 100875)Abstract The modification of gold electrode with gold nanoparticles by chemical adsorption of1,6-hexanedithiol was achieved. The preparation process and activity of this interface were characterized with voltammetry, UV-Vis spectroscopy and electrochemical impedance spectroscopy. The modified elec-trode was used to detect DNA and the damage of DNA, with the detection limit of DNA to be 1.2×10-9 mol/L. This method is sensitive and convenient. Keywords gold nanoparticle; daunomycin; DNA脱氧核糖核酸(DNA)是遗传信息的承担者, DNA 分子中碱基序列的变异与人类许多遗传疾病有关. 因此, 对特定序列的DNA 的分析以及对DNA 链中碱基突变的检测在基因筛选、遗传疾病的早期诊断和治疗方面具有十分深远的意义[1]. DNA 生物传感器是进行核酸的结构分析和检测的重要手段, 在众多的杂交检测方法中, 放射性同位素标记法存在着放射性污染等弊端, 而非放射性标记法如荧光[2]、化学发光[3]和生物素[4]标记方法的检测仪器昂贵, 难以实现自动化, 而且标记过程烦琐复杂. 电化学分析技术具有仪器简单、价格低廉、测定快速准确和方法灵敏度高等特点.目前, 人们已经将金属纳米颗粒, 尤其是纳米金颗粒(GN)应用到生物体系的分析检测中来. Natan 实验室对纳米颗粒的金溶胶进行了系统的研究, 通过MPTMS(3-mercaptopropyl-trimethoxysilane), MEA (2-mercaptoe- thylamine)等实现了纳米金溶胶在金、玻璃等表面上的二维自组装[5,6], 并通过拉曼增强效应[7]、SPR [8]等手段研究了金颗粒与生物体系的相互作用. 鉴于金颗粒的量子化效应及与生物体系特别是DNA 的特殊的相互作用, 其在DNA 免疫传感器以至DNA 芯片的制作方面都有广阔的应用前景.Gao 和Wang [9]用X 射线衍射法, Stefania 等[10]用1H NMR 和31P NMR 等手段, 方禹之等[11]用电化学和光化学法研究了柔红霉素(DNR)与DNA 的作用. 方禹之等的实验表明, DNR 与单链DNA 作用时, 最先作用的位点为CpG, 而与双链DNA 作用时, DNR 最先嵌入(CpG)2碱基对之间. 本文利用双硫醇分子作为连接剂, 将纳米金颗粒固定于金电极上, 再连接L -半胱氨酸. 然后利用No. 8郑 华等:柔红霉素修饰的纳米金电极的制备及其对DNA 检测807L -半胱氨酸的羧基将抗癌药物DNR 修饰到电极上, 再让DNA 与柔红霉素相互作用, 利用DNR 的电化学信号, 实现对DNA 的检测. 此法无须对DNA 进行标记, 比较简单、方便.1 实验部分1.1 仪器和试剂CHI660型电化学分析仪(CHI Inc., USA); 三电极体系: 工作电极为金电极, 对电极为Pt 丝电极, 参比电极为饱和银/氯化银电极(Ag/AgCl). 实验中所用到的四氯金酸(HAuCl 4•3H 2O), 1,6-hexanedithiol [HS(CH 2)6SH, 本文简称为HET]购自百灵威公司; L -半胱氨酸(L -cys)、柠檬酸三钠购自北京化学试剂公司(分析纯); 柔红霉素(DNR)购自深圳万乐药业有限公司; 鱼精子DNA 购自Sigma 公司. 以4.4 mmol/L pH 7.02的磷酸缓冲溶液(K 2HPO 4-KH 2PO 4 简称PBS)为支持电解质. 实验所用水均为三次蒸馏水, 所用药品均为分析纯. 实验前通纯氮气除氧. 1.2 样品的制备金溶胶的制备参考Frens [12]法: 将100 mL 1.0×10-3 mol•L -1的四氯金酸溶液加热至沸, 向沸液中一次性地加入9.34 mL 37.8 mmol•L -1 (1%)柠檬酸三钠溶液, 保持沸腾15 min, 自然冷却. TEM 照片显示其平均粒径为14 nm.纳米金修饰电极的制备: 预处理好的金电极, 把其泡在HET 溶液中, 放置过夜. 再把修饰有HET 的金电极浸在纳米金溶胶里, 放置4 h 左右. 这样, 纳米金颗粒可以牢固地吸附在电极表面上. 再把此电极浸在L -半胱氨酸溶液中, 则L -半胱氨酸吸附在纳米金上. 然后把修饰有L -半胱氨酸的电极浸在柔红霉素的溶液中, 通过羧基与氨基的缩合反应, 把柔红霉素化学吸附在电极上. 再滴加DNA 的溶液于柔红霉素上. 检测柔红霉素的电化学信号, 以测定DNA. 具体修饰过程见图1.2 结果与讨论2.1 纳米金吸附在电极表面图2是纳米金修饰电极在1 mmol/L K 3Fe(CN)6和0.1 mol/L KCl 支持电解质溶液中的循环伏安图. 从图中可以看到, 电极表面吸附了HET 后, 阻碍了K 3Fe(CN)6在电极表面的氧化还原. 比较图2中的曲线b 和c, 可看到纳米金吸附在电极上后, K 3Fe(CN)6氧化还原峰的峰高显著地增大, 且峰的对称性增强. 因为纳米金本身的一些特殊性质, 如具有大的比表面、尺寸量子效应和化学反应活性, 所以, 它可以促进K 3Fe(CN)6在电极上的氧化还原.2.2 柔红霉素在纳米金电极上的电化学行为图3是1.05×10-5 mol/L 的柔红霉素吸附在纳米金电极上的循环伏安图. 在-0.623 V 处出现一个良好的还原峰. 同前期工作中把柔红霉素吸附在自组装膜修饰金电极上相比, 峰电流增加了近10倍. 实验测得纳米金修饰电极上柔红霉素的吸附量为7.71×10-9 mol/cm 2, 比在自组装膜修饰电极上的吸附量(6.07×10-10 mol/cm 2)也增加10倍左右. 说明纳米金修饰在电极上增加了电极表面积(裸金电极的有效面积是0.0446 cm 2, 纳米金修饰电极的有效面积是0.0741 cm 2), 提高了柔红霉素的吸附量.2.3 柔红霉素电极反应参数 n , α和k s 的测定对于不可逆波, 其E P 与扫速v 的关系式[13]为: E P =E º+RT /αnF ln k s -RT /αnF ln v式中E P (V)为峰电位, E ° (V)为电极反应的表观电位, k s (s -1)为电极反应速率常数, α电子转移系数, n 为反应电子数, F (C/mol)为法拉第常数, R (J•mol -1•K -1)为气体常数, T (K)为绝对温度, v (mV/s)为扫描速度. 作ln v ~E P 关系图(如图4), 在一定范围内呈直线关系. 斜率为RT /αnF =0.028, 截距为-0.480. 由v ~E P 关系曲线, 外推可得E °=-0.563 V. 代入上式, 得电极表面吸附反应速率常数k s =0.052 s -1. 由斜率求得αn =0.92, 因为 0<α<0.5, 所以得n =2, α=0.46.图1 电极修饰过程Figure 1 Process of electrode modification808化 学 学 报 V ol. 64, 2006图2 裸金电极、双硫醇修饰电极和纳米金修饰电极在铁氰化钾中的循环伏安图Figure 2 CVs of HET/AuE (a), bare AuE (b) and NG/HET/AuE (c) in 1 mmol/L K 3Fe(CN)6 and 0.1 mol/L KCl solutionscan rate: 100 mV/s图3 柔红霉素修饰电极在磷酸缓冲溶液中的循环伏安图 Figure 3 CVs of the DNR/L -cys/NG/HET/AuE in 1.0×10-5 mol/L DNR and 4.4 mmol/L phosphate buffer solution (pH 7.02)scan rate: 100 mV/s图4 ln v -E p 图Figure 4 Plot of the ln v vs. E p2.4 吸附量和吸附等温式测量吸附伏安峰所覆盖的面积求出DNR 在电极上还原所需的电量Q , 利用公式Г=Q /(nFA ), 测量DNR 在单位面积上的吸附量. A 为电极面积(纳米金修饰电极的有效面积), F (96478 C/mol)为法拉第常数, n 为电子转移数. 吸附量随着DNR 浓度的增加而上升, 当达到 3.2×10-5 mol/L 时, 达到吸附稳定(如图5). 计算出DNR 在纳米金修饰电极上达到吸附稳定时的吸附量Г=7.71×10-9 mol/cm 2. 假设吸附的DNR 分子间无空隙, 且为单分子层吸附, 则求得在电极上单个DNR 分子所占的面积为2.20×10-16 cm 2.图5 吸附量与柔红霉素浓度的关系图Figure 5 Plot of Γ vs. c DNR假设被吸附的DNR 分子间的相互作用可以忽略,且符合单分子层吸附条件, 则其符合Langmuir 吸附等 温式: 1c θβθ=-, 作1θθ-~c DNR 曲线, 如图 6. 由图可见,1θθ-与c DNR 具有线性关系, 说明DNR 吸附符合 Langmuir 吸附等温式, 吸附系数β=9.26×105 L/mol.由β=exp(-ΔG °/RT )可求得25 ℃时的吸附自由能, ΔG °=-34.04 kJ/mol. 表明反应物具有较大的吸附自发性.2.5 柔红霉素和DNA 的相互作用在4.4 mmol/L pH 7.02的磷酸缓冲溶液中, 在本实验条件下, 柔红霉素是具有电活性的, 而DNA 则是非电活性物质. 实验表明, 在柔红霉素中引入DNA(在吸附了柔红霉素的电极表面再滴加DNA 溶液, 在37 ℃下恒温1.5 h), 柔红霉素和DNA 发生相互作用, 使得柔红霉素的峰电流下降.如图7, a 曲线是没有加入DNA 时的柔红霉素的氧化还原峰. c 曲线是加入正常DNA 后的柔红霉素的氧化还原峰. 可见, DNA 与柔红霉素作用后, 柔红霉素的峰No. 8郑 华等:柔红霉素修饰的纳米金电极的制备及其对DNA 检测809图61θθ-与柔红霉素浓度的关系图 Figure 6 Plot of1θθ- vs . c DNR图7 柔红霉素在磷酸缓冲溶液中的循环伏安图Figure 7 CVs of the DNR/L -cys/NG/HET/AuE (a), deDNA- DNR/L -cys/NG/HET/AuE (b) and DNA-DNR/L-cys/NG/HET/ AuE (c) in 4.4 mmol/L pH 7.02 phosphate buffer solutionscan rate: 100 mV/s电流明显减小, 且峰电位略微有点负移. 说明作用后产生了无电活性物质阻碍了柔红霉素的氧化还原. b 曲线是加热变性后的DNA (deDNA, 放在水中煮沸10 min, 然后放在冰水中冷却10 min), 与柔红霉素相互作用. 柔红霉素的峰电流同样有所下降, 峰电位有所负移, 只是下降和负移的幅度比正常DNA 小. 因而可以根据柔红霉素和DNA 作用后峰电流下降的大小, 判断DNA 是否受到损伤.2.6 柔红霉素与DNA 作用的光谱证据如图8所示, 在4.4 mmol/L pH 7.02磷酸缓冲溶液中, 柔红霉素在可见区的最大吸收峰位于480 nm; DNA 在可见区无吸收峰. 柔红霉素中加入DNA 后, 柔红霉素的吸收峰降低, 并红移至508 nm, 表明柔红霉素与DNA 发生相互作用.图8 柔红霉素和DNA 作用的紫外光谱图Figure 8 Ultraviolet and visible absorption spectra of 5.00× 10-5 mol/L daunomycin in the absence (a) and the presence (b) of3.90×10-4 mol/L DNA2.7 分析应用根据加入DNA 后DNR 峰电流的降低, 定量测定DNA. 在此条件下, DNA 浓度与DNR 峰电流的降低在3.8×10-6~1.0×10-7 mol/L 和1.0×10-7~2.5×10-9 mol/L 范围内呈线性关系, 线性回归方程分别为I P /μA =14.7+1.05c /(μmol•L -1)和I P /μA =5.17+2.60c /(μmol•L -1), 相关系数分别为0.9987和0.9990, 检出限为1.2×10-9 mol/L. 测定结果和回收率实验示于表1. 由表可见, 相对标准偏差在0.76%~2.3%之间, 回收率在98.0%~100.9%之间. 表明该方法用于DNA 的测定是可行的. 同自组装膜修饰电极相比(DNA 的检出限为 9.5×10-9 mol/L, 用于样品测定, 得到的相对标准偏差在0.54%~2.2%之间, 回收率在98.3%~101.3%之间), 表明纳米金修饰电极的灵敏度较好.表1 样品测定结果Table 1 Results of sample determinationsSampleConcentration added/(mol•L -1)Concentrationfound/(mol•L -1)Recovery/%RSD/%fsDNA 16.45 6.38 98.9 1.26.45 6.50 100.7 2.3 6.45 6.36 98.6 1.5 fsDNA 210.2 10.3 100.9 0.7610.2 10.25 100.5 0.9 10.2 10.0 98.0 1.42.7 电化学交流阻抗(EIS)在电极修饰过程中, EIS 能给出电极表面阻抗的变化. 图9a 是裸金电极的EIS, 正像报道的那样[14], 它有非常小的半圆直径, 表明裸金电极对氧化还原探针有非常小的电子转移阻抗. 当用HET 修饰后, HET 单分子层810化学学报V ol. 64, 2006有较高的阻抗(图9b), 表明HET单分子层阻碍了电子传递. 当HET修饰电极被浸泡在金胶中, 发现纳米金/HET修饰的金电极的交流阻抗接近于裸金电极(图9c),说明了纳米金/HET修饰的金电极的传导性与金电极本质上是一致的, 或者是固定在HET上的纳米金起着类似于导电丝或电子导电隧道的作用, 使它更易发生电子转移.再将纳米金/HET修饰电极浸泡到L-cys溶液中, 这样获得L-cys/纳米金/HET修饰电极. 此时电极的界面阻力增加(图9d). 再把电极浸泡在柔红霉素和DNA溶液中时, 电极的界面阻力都增加(图9e和9f). 电极的界面阻力大小见表2.表2由Nyquist曲线拟合得到的电极表面的阻力值Table 2 Values of R ct obtained from the fit to the Nyquist plots电极HET修饰电极L-cys修饰电极DNR吸附在电极上DNA吸附在电极上R ct/kΩ 2.30 6.20 9.55 13.3图9 裸金电极、双硫醇修饰电极、纳米金修饰电极、L-半胱氨酸修饰电极、柔红霉素修饰电极和吸附有DNA的修饰电极, 在铁氰化钾和亚铁氰化钾溶液中的交流阻抗图Figure 9 Nyquist plots of (a) bare AuE, (b) HET/AuE, (c) NG/HET/AuE, (d) L-cys/NG/HET/AuE, (e) DNR/L-cys/NG/ HET/AuE and (f) DNA-DNR/L-cys/NG/HET/AuE in 25 mmol/L K3Fe(CN)6-K4Fe(CN)6 solution with frequency of 0.1~105 kHz电极修饰过程交流阻抗的变化可有力地证明DNR 被吸附到电极表面, 同时证明了DNA与DNR在电极表面发生相互作用.综上所述, 加入DNA后, 柔红霉素的峰电流明显降低, 甚至几乎消失, 而峰电位也发生移动, 表明柔红霉素与DNA发生了作用, 形成了非电活性物质; 加入DNA后, 柔红霉素480 nm的紫外吸收峰降低, 并红移至508 nm, 也表明柔红霉素与DNA发生了作用. 柔红霉素是平面型分子, 主要以嵌插方式结合在DNA双螺旋的碱基之间. DNA链的疏水环境使已嵌入DNA链中的柔红霉素的电活性降低, 难被还原成半醌自由基, 而未嵌入的柔红霉素则易被还原. 根据加入DNA后柔红霉素峰电流的降低可以用于检测DNA. 变形后的DNA 与柔红霉素作用后, 峰电流降低较少, 也可用于检测DNA的损伤.3 结论纳米金引入电极表面后, 增加了电极表面有效面积, 又由于纳米颗粒本身特殊的性质, 如大的比表面积、尺寸量子效应和化学反应活性等, 可以提高电极的灵敏度. 本文把柔红霉素吸附在纳米金修饰电极上, 利用柔红霉素峰电流的降低, 检测DNA. 本法简单, 快速, 而且无需标记DNA.References1Pang, D.-W.; Yan, W. Chem. J. Chin. Univ. 2001, 22, 389 (in Chinese).(庞代文, 颜蔚, 高等学校化学学报, 2001, 22, 389.)2Part, P. O.; Lopez, E.; Mathis, G. Anal. Biochem. 1991, 195, 283.3Ci, Y. X.; Zheng, Y. G.; Tie, J.; Chang, W. Anal. Chim. Acta 1993, 282, 695.4Forster, A. C.; McInnes, J. L.; Skingle, D. C.; Symons, R.H. Nucleic Acids Res. 1985, 13, 745.5Grabar, K. C.; Allison, K. J. Langmuir1996, 12, 2353.6Baker, B. E.; Kline, N. J. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 8721.7Freeman, R. G.; Grabar, K. C. Science1995, 267, 1629.8Lyon, L. A.; Musick, M. D. Sens. Actuators, B 1999, 54, 118.9Gao, Y. G.; Wang, A. H. J. J. Biomol. Struct. Dyn. 1995, 13, 103.10Stefania, M.; Rosanna, M.; Enzio, R. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1998, 1983.11Cheng, G. F.; Zhang, D. M.; Ding, M.; Qu, H. Y.; He, P. G.;Fang, Y. Z. Chem. J. Chin. Univ. 2003, 24, 1395 (in Chi-nese).(程圭芳, 张冬梅, 丁敏, 屈海云, 何品刚, 方禹之, 高等学校化学学报, 2003, 24, 1395.)12Frens, G. Nat. Phys. Sci. 1973, 241, 20.13Laviron, E. J. Electroanal. Chem. 1974, 52, 355.14Kharitonov, A. B.; Alfonta, L.; Katz, E.; Willner, I. J. Elec-troanal. Chem. 2000, 487, 133.(A0507015 CHENG, B.; FAN, Y. Y.)。
柔红霉素发酵液的高效液相色谱分析
Z - 制备液相色谱仪经性能测试和 B2型
cr a g p wt m lp ho t r h i m oa h uil te
和长期使用,其性能稳定,适应 性范 围广 泛,效率较高,是一种多功能的制备型液相 色谱仪,适合天然产物中的复杂组分以及合
成产物主副产物的制备分离。
柔红霉素发酵液的高效液相色谱分析
素盐酸盐 6毫克 ( 内含柔红霉素 1 毫克)于
1毫升容量瓶内,加水稀释至刻度。冷藏待 0
用。
3 .发酵液的萃取 ( ) 酸化前发酵液的萃取 取发酵 液 1 2 毫升,加 N O 溶液调节 p aH H至8 8 , ~. 5 加1 毫升正丁醇,超声波处理 1 分钟,离 0
心, 吸取上层正丁醇溶液注射 入柱中 作高效
( 三) 色谱操作条件
部
分
色谱柱:0 6 . 厘米 ( 2 内径) 2厘米不 5 锈钢柱,装填G T 1填料。 Y -C8 流动相:甲醇-0 1 . M醋 酸铵 水 溶液 0
(H . = 53 体积 体积) P 4) 6 5( / 2
流速: 1 毫升/ 分 检测波长:20 3毫微米,0 6 us .A f 1
Z o - eg ag iW a ,i h gs n,h n h-en nW n h Ga g 荻
t n n nW W -yn, ng i ,a g , a i ig u W
Is tt o Maei Mei ,h n e aey nt ue i t a dc i s c dm r a e
黄平芬 张同珍
( 上海医药工业研究院)
〔 提要〕 本文介绍柔红霉素和其同类物质以及它们的甙元的高效液相色谱法。色谱分离在C8 1 烷基键合硅胶柱上以甲醇-00M醋酸铵水溶液 (H42 为流动相,流出液用紫外检测器检测波 .1 p .)
柔红霉素对K562细胞凋亡及FAKmRNA影响的研究
柔红霉素对K562细胞凋亡及FAKmRNA影响的研究【摘要】目的研究柔红霉素诱导K562细胞增殖和凋亡情况,以及调节细胞周期和FAKmRNA基因,进一步探讨通过调控FAK表达,研究抗白血病的作用机制。
方法应用CCK8细胞增殖法,结合流式细胞仪检测法检测不同浓度柔红霉素在不同时间对K562细胞增殖和凋亡的影响,应用RT PCR和Western blot技术检测不同浓度柔红霉素作用对K562细胞FAKmRNA以及蛋白表达水平的变化。
结果K562细胞的增殖抑制率随着柔红霉素浓度增加及作用时间延长逐渐升高,同一浓度不同时间组之间,或者同一时间不同浓度组之间比较,差异均有统计学意义(P<0.05);柔红霉素能引起K562细胞凋亡,且随着药物浓度增加,凋亡率也逐渐增加,差异均有统计学意义(P<0.05);柔红霉素能引起K562细胞周期阻滞,多停留在S期;柔红霉素能引起K562细胞FAKmRNA表达和FAK 蛋白表达水平的降低。
结论一定浓度的柔红霉素在体外可诱导细胞凋亡增加并抑制分裂期细胞的增殖,对细胞FAK基因和蛋白水平都有显著下调,发生凋亡的机制可能是通过抑制FAK基因表达。
【关键词】白血病;K562细胞;柔红霉素;细胞增殖;凋亡;FAKmRNA从20世纪70年代开始,蒽环类抗生素作为治疗白血病关键药物之一应用于临床,其中柔红霉素(daunorubicin,DNR)是白血病化疗的主要药物[1]。
对柔红霉素(DNR)治疗作用的研究,以前仅停留在它与肿瘤细胞DNA分子的相互作用及其在体内的代谢阶段,而具体的作用机制尚不清楚。
粘着斑激酶(focal adhesion kinase,pp125FAK)是一种细胞内非受体型酪氨酸激酶,在丝氨酸转化细胞的磷酸化蛋白中发现,与酪氨酸激酶2(proline rich tyrosine kinase2,PYK2)及细胞粘附激酶β(cellular adhesion kinaseβ,CAKβ)组成FAK家族[2]。
红霉素药理实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解红霉素的抗菌活性。
2. 探讨红霉素对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌的抑制作用。
3. 分析红霉素的最低抑菌浓度(MIC)。
二、实验材料1. 红霉素粉末2. 革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)3. 革兰氏阴性菌(大肠杆菌)4. 琼脂培养基5. 微量移液器6. 恒温培养箱7. 光学显微镜三、实验方法1. 菌种培养- 将金黄色葡萄球菌和大肠杆菌分别接种于琼脂培养基平板,37℃恒温培养24小时,制成菌悬液。
2. 药物制备- 将红霉素粉末用无菌生理盐水溶解,配制成不同浓度的药物溶液。
3. 抑菌圈实验- 将菌悬液均匀涂布于琼脂培养基平板上。
- 使用微量移液器取不同浓度的红霉素溶液,滴加于平板表面。
- 将平板置于37℃恒温培养箱中培养24小时,观察抑菌圈的形成。
4. 最低抑菌浓度(MIC)测定- 使用微量稀释法,将红霉素溶液进行倍比稀释,加入含有金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的琼脂培养基平板中。
- 将平板置于37℃恒温培养箱中培养24小时,观察细菌的生长情况。
- 以细菌不生长的最小药物浓度为最低抑菌浓度(MIC)。
四、实验结果1. 抑菌圈实验- 在不同浓度的红霉素溶液作用下,金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均形成了明显的抑菌圈。
- 随着红霉素浓度的增加,抑菌圈的大小也随之增大。
2. 最低抑菌浓度(MIC)测定- 金黄色葡萄球菌的MIC为0.0625mg/mL,大肠杆菌的MIC为0.125mg/mL。
五、实验分析1. 红霉素对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均有明显的抑制作用,说明其具有广泛的抗菌谱。
2. 随着红霉素浓度的增加,抑菌圈的大小也随之增大,说明红霉素的抑菌作用与药物浓度呈正相关。
3. 金黄色葡萄球菌的MIC为0.0625mg/mL,大肠杆菌的MIC为0.125mg/mL,说明红霉素对革兰氏阳性菌的抑制作用优于革兰氏阴性菌。
六、结论1. 红霉素具有广泛的抗菌谱,对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均有抑制作用。
2. 红霉素的抑菌作用与药物浓度呈正相关。
表没食子儿茶素没食子酸酯对柔红霉素致小鼠心肌损伤的抗氧化作用
表没食子儿茶素没食子酸酯对柔红霉素致小鼠心肌损伤的抗氧化作用陈润丽;李丽;唐燕霞;黄志明;刘布鸣;梁钢【摘要】目的观察表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)对柔红霉素(DNR)所致心肌损伤小鼠抗氧化作用的影响.方法昆明种小鼠随机分为空白对照组、模型组、EGCG高剂量组(80 mg/kg)、EGCG低剂量组(40 mg/kg).空白对照组和模型组小鼠灌胃给予等体积生理盐水.给药7d后,除空白对照组外,其余各组小鼠腹腔注射DNR(15 mg/kg).48 h后取血,观察各组小鼠的血清和心肌组织的超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA).结果模型组小鼠血清MDA含量显著高于空白对照组(P<0.05),SOD活性明显低于空白对照组(P<0.05).EGCG高、低剂量组血清MDA含量显著低于模型组(P<0.05),EGCG高、低剂量组血清SOD活性则显著高于模型组(P<0.05).模型组小鼠心肌MDA含量显著高于空白对照组(P<0.01),SOD活性明显降低(P<0.05).EGCG高、低剂量组心肌MDA含量显著低于模型组(P<0.05),EGCG高剂量组心肌SOD活性显著高于模型组(P<0.05).结论 EGCG对柔红霉素诱导的小鼠心肌损伤有一定的抗氧化作用.【期刊名称】《广西医学》【年(卷),期】2015(037)001【总页数】3页(P62-64)【关键词】表没食子儿茶素没食子酸酯;柔红霉素;心肌损伤;抗氧化;超氧化物歧化酶;丙二醛【作者】陈润丽;李丽;唐燕霞;黄志明;刘布鸣;梁钢【作者单位】广西医科大学药学院,南宁市530021;广西中医药大学药学院,南宁市530001;广西医科大学药学院,南宁市530021;广西医科大学药学院,南宁市530021;广西中药质量标准研究重点实验室,南宁市530022;广西医科大学药学院,南宁市530021【正文语种】中文【中图分类】R542.2柔红霉素(daunorubicin,DNR)是蒽环类抗肿瘤药物,是白血病化疗方案中最常用的蒽环类药物之一。
柔红霉素
柔红霉素本品为第一代蒽环类抗肿瘤抗生素。
其作用机制酷似阿霉素。
作为一种周期非特异性化疗药,柔红霉素的抗瘤谱远较阿霉素为窄,对实体瘤疗效大不如阿霉素和表阿霉素。
基本资料药物名称:柔红霉素英文名称:Daunorubicin药物别名:红保霉素、红比霉素、红卫霉素、柔毛霉素、正定霉素英文别名:CarloErba、Cerubidin、Daunoblastin、Daunomycin、Rubidomycin、Rubomycin药物类别:西医药物动力学本品不能透过血脑屏障。
给药后在大约40~45分钟内即在肝内代谢成具有抗癌活性的柔红霉素醇(daunorubici-nol),并与本品原形一起分布至全身,特别是肾脏、脾脏、肝和心脏。
T1/2α为45分钟。
柔红霉素的排泄缓慢,T1/2β为18.5小时,而柔红霉素醇为26.7小时,其他代谢物则更长,约为50~55小时,因此,本品的血药浓度持续时间较长,经尿排泄约25%为具有抗癌活性的代谢物,而经肝排泄者则达40%。
用法用量临用前,将所需用量加5—10ml氯化钠注射液振摇溶解后,再加氯化钠注射液使成2—5mg/ml,缓慢静脉注射,成人常用量为每次按体表面积30—40mg/平方米,每3—4周连用2—3日,老年人酌减。
小儿用量为每次按体表面积20mg/平方米,每周1次,2岁以下幼儿及体表面积柔红霉素结构式小于0.5平方米者,其剂量应以体重为准,每次按体重0.5—1mg/kg,连用2—3次或每周一次,用3—4周。
联合化疗时每次剂量酌减至单用常规量的2/3。
血清胆红素在1.2—3mg/100ml时用3/4量;如大于3mg/100ml 时仅能用半量。
总累积剂量按体表面积应控制在400—500mg/平方米内,2岁以下幼儿不能超过200—250mg/平方米。
联合化疗方案最常用者CODP(环磷酰胺、长春新碱、柔红霉素和泼尼松)、DOAP(柔红霉素、长春新碱、阿糖胞苷和泼尼松)以及DAMP(柔红霉素、阿糖胞苷、巯嘌呤或硫鸟嘌呤和泼尼松)等。
柔红霉素在MOLT-4细胞中的药物作用及不同噻唑蓝法比较
柔红霉素在 MOLT-4细胞中的药物作用及不同噻唑蓝法比较摘要:目的:通过柔红霉素在MOLT-4细胞中的药物作用及不同噻唑蓝法比较,研究道中道(菏泽)制药公司和医院合作研究柔红霉素对病人的治疗效果。
方法:分别使用传统的MTT方法以及改良版本的MTT方法来检测在不同药物浓度当中的MOLT-4细胞的存活率。
结果:通过研究可以发现,使用改良的MTT方法检测出的变异指数比较低,在0-0.2左右,而如果使用传统的MTT方法来进行检测的话那么其中的变异指数相对较高,处在0.2-0.6的范围内。
结论:改良的MTT方法明显优于传统的MTT方法,柔红霉素对于MOLT-4细胞的增殖具有抑制的作用。
关键词:柔红霉素 MOLT-4细胞药物作用噻唑蓝法比较前言:道中道(菏泽)制药有限公司现主要生产和开发产品有抗肿瘤类非无菌原料药五个;免疫抑制剂及抗肿瘤产品两个;另开发有抗真菌类产品两个;在生产的5个产品,主要集中在抗肿瘤产品方面。
公司产品生产技术和菌种来源为欧洲引进,经蒽环类微生物制药工程实验室研究开发,涵盖生物发酵、提取、精制及合成领域;最终产品为盐酸柔红霉素、盐酸多柔比星、盐酸表柔比星和盐酸伊达比星,产品主要用于恶性淋巴肿瘤、肺癌、小儿恶性淋巴癌、乳腺癌、白血病等疾病的化疗。
柔红霉素,又被称为DNR,是目前社会当中被用来治疗白血病的一种重要的药物。
噻唑蓝染色法,又称为MTT,这种方法是一种用来检测细胞的活力以及细胞状态的方法,这种方法不仅操作简便,而且具有很高的经济效益,并且见效的速度较快,适合用来作为实验的方法。
1.材料与方法材料1、盐酸柔红霉素主要成分本产品是Str.peucetius或Str.coeruleorubidus菌种所产生的抗生素,它与ADM都具有一个蒽环平面,可通过它嵌合于DNA碱基对之间并紧密地结合到DNA上,因而使核酸中含有相当高浓度的药物,这种嵌合可导致DNA空间结构的障碍,从而抑制DNA及DNA依赖的RNA合成,对RNA的影响尤为明显,并可选择性作用于嘌呤核苷。
氧化还原酶催化机理
氧化还原酶催化机理
氧化还原酶是一类在生物体内广泛存在的酶类,其催化机理是通过电子转移来促进化学反应的进行。
这类酶主要参与的反应包括氧化和还原反应,其中氧化反应指的是将底物中的电子转移至氧分子,而还原反应则是将氧分子中的电子转移至底物。
氧化还原酶通过活性位点结构的特殊性质,能够吸附底物分子,使其与氧分子接触并进行电子转移反应。
具体而言,氧化还原酶的活性位点通常包括一些特殊的氨基酸残基,如半胱氨酸、组氨酸等,并且这些氨基酸残基通常能够与底物分子形成氢键或离子键等相互作用,从而促进反应的进行。
此外,氧化还原酶催化反应还需要一定的辅因子参与,如辅酶Q、辅酶NADH等,这些辅因子能够与氧化还原酶形成辅因子-酶复合物,从而提高酶的催化效率。
总的来说,氧化还原酶的催化机理是一种复杂的电子转移过程,其能够通过活性位点与底物分子相互作用,促进底物分子与氧分子之间的电子转移反应。
而辅因子的参与,则能够提高酶的催化效率,加速化学反应的进行。
- 1 -。
一种合成柔红霉素糖基类似物的新方法
(K 尸 夕乙 u 乃, ru zo r夕 , f N 二 ()rg a n : 切 U ze r u l S 夕 ,, 21
S ha尹 ?g 口 了 u N o rzZ了 al 乙 J了 27罕 )已 r 了 z夕, s h u 刀 gq了 u 4 7 6 ()O O . H 尸 产 zu 产 z C 声 歌 老 z矛 u )
O A C 3
褚 乏 之好价 O M 二哩望竺妊燮凡
dr y T H F , O O C , 12 h
4皿 4b
c 阵 好 沪 O M
A CO
R二 A C
R 二H
o M e l) N a J ,圣 N 甩 CI , Aeo H ,
_ __一 I H F 2 0 oC . 1Z h
2)T B D M SCI , ,m . d姗 l e,
19 97 年 So ch a 等 人经 过 多步 反应 合成 柔 红 糖胺 , 但 收 率 很低 川. 本 文 作 者介 绍 了以 介d i一 ()一 aCe, ylrh am nal (3 ) 作为 起始 原料 , 通 过 四步反应 , 以较 高 的收率合 成被保 护 了的柔红 糖胺及 其 3 位异 构体 的方 法 , 反应 条件
温 和 , 分离 容 易. 并合 成 了一种 柔红霉 素糖 基类似 物 (图 1 , Z a ) . 实验 先 由 L 一 dl一 ()一 aeetylrh am nal 出发经 F errler 重排 合成 化合 物 4 a, 5一 , 脱 保 护后 , 经 M itsu nob u 反应 合 成化 合物 5 [ 一 , 再 经叠 氮化 反应 和叔丁 基二 甲基 氯硅 烷 保护仁 了 皿 后 合 成 目标 化合 物 1 和 2 的 混 合物 , 收率 为
柔红霉素的发酵研究
柔红霉素的发酵研究
陈代杰;许文忠
【期刊名称】《中国抗生素杂志》
【年(卷),期】1991(016)006
【摘要】利用TLC、HPLC技术鉴定了柔红霉素产生菌SIPl 1482发酵过程中间产物ε—紫红霉酮、副产物13—双氢柔红霉素、13—双氢柔红霉酮,柔红霉酮、7—脱氧—13—双氢柔红霉酮和7—脱氧柔红霉酮等组份的变化。
研究了外源添加试验,发酵条件包括发酵培养pH、温度及通气等条件对柔红霉素生物合成的影响,对副产物及中间体ε—紫红霉酮的转化。
玉米粉—麸皮培养基能提高柔红霉素发酵效价,且降低发酵过程中副产物的生成。
在高氏一号合成培养基上不产柔红霉素的突变株SIPI 1482 NS-4通过加入玉米粉或玉米粉酸解液、或经纯化的酸解液组份1-B,能够使其恢复产生柔红霉素。
在柔红霉素生产菌株SIPI1482和SIPIPF-25原来的玉米粉—麸皮培养基中添加一定浓度的玉米粉酸解液能够提高柔红霉素发酵效价10%和30%以上。
【总页数】6页(P413-418)
【作者】陈代杰;许文忠
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TQ465.92
【相关文献】
1.天蓝淡红链霉菌发酵生产柔红霉素的研究 [J], 李玉洋;张秀云;刘金龙;孙中涛
2.均匀设计法优化柔红霉素发酵培养基 [J], 潘淑勇
3.响应曲面法优化柔红霉素发酵培养基 [J], 潘淑勇
4.柔红霉素产生菌SIPI89068的选育及发酵 [J], 李莉;许文思
5.高效液相色谱法测定发酵液中的柔红霉素含量 [J], 秦建萍
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
柔红霉素生物合成的研究
柔红霉素生物合成的研究
陈代杰
【期刊名称】《中国医药工业杂志》
【年(卷),期】1992(23)3
【摘要】根据近十余年来柔红霉素生物合成机制及其有关研究的进展,结合作者的研究工作,对其生物合成途径作了评述。
【总页数】8页(P130-137)
【关键词】柔红霉素;蒽环类抗生素;生物合成
【作者】陈代杰
【作者单位】上海医药工业研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ465.5
【相关文献】
1.点击化学应用于合成1,2,3-三唑衍生物的研究进展点击化学应用于合成1,2,3-三唑衍生物的研究进展点击化学应用于合成1,2,3一三唑衍生物的研究进展[J], 梁翠荣;金桂花;吴胜楠;陆晨;陈新;
2.柔红霉素和阿霉素自旋标记衍生物的合成与抗肿瘤活性 [J], 马成;王彦广;陈耀祖
3.柔红霉素和襄樊霉素产生菌突变生物合成的研究 [J], 陈代杰;罗敏玉
4.柔红霉素生物合成调节因子的初步研究 [J], 陈代杰;肖民;许文思
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
抗癌药物柔红霉素的光谱电化学研究
抗癌药物柔红霉素的光谱电化学研究
屈海云;程圭芳;彭惠琦;何品刚;方禹之
【期刊名称】《高等学校化学学报》
【年(卷),期】2001(022)012
【摘要】采用现场光谱电化学技术, 结合循环伏安和红外光谱等手段, 研究了柔红霉素的电极过程, 并提出了可能的还原机理. 结果表明, 柔红霉素的还原途径与其浓度存在一定的联系: 稀溶液的还原经历一ECE过程--得到两个电子还原为柔红霉氢醌后, 发生化学反应脱去7位上的糖基侧链, 得到的7-去氧柔红霉醌继续被还原, 生成的自由基中间体可发生歧化反应或通过分子间缔合而稳定; 当溶液浓度较大时, 柔红霉素分子在得到一电子生成半醌自由基中间体后, 以其双分子缔合物的形式稳定存在.
【总页数】5页(P2000-2004)
【作者】屈海云;程圭芳;彭惠琦;何品刚;方禹之
【作者单位】华东师范大学化学系,;华东师范大学化学系,;华东师范大学化学系,;华东师范大学化学系,;华东师范大学化学系,
【正文语种】中文
【中图分类】O657
【相关文献】
1.寻找抗癌药物的新途径——从癌基因编码的蛋白质结构研究抗癌药物 [J],
2.寻找抗癌药物的新途径——从癌基因编码的蛋白质结构研究抗癌药物 [J],
3.I—65增强柔红霉素抗癌活性的研究 [J], 赵丽
4.抗癌药物4'-O-(α-L-夹竹桃糖基)柔红霉素与小牛胸腺DNA的相互作用的荧光光谱 [J], 崔凤灵;霍瑞娜;张贵生;邢卫卫
5.抗癌药物酒精饱和液肿瘤内注射疗法及其药物动力学研究─—一种肿瘤自身治疗性凝固块作为抗癌药物缓释库的新概念 [J], 于保法
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
柔红霉素、盐酸多柔比星和盐酸表柔比星的HPLC分析
【摘要】 目的:建立柔红霉素、盐酸多柔比星和盐酸表柔比星的高效液相色谱分析方法。方法:色谱柱为Agilent HC-C18(250 mm×4.6 mm ,5 m);柱温为30 oC;流速为1.0 mL·min-1;流动相为十二烷基硫酸钠溶液-乙腈-甲醇(500∶500∶60,用磷酸调pH 2.2);检测波长为 254 nm。结果:柔红霉素保留时间19.7 min,盐酸多柔比星保留时间10.9 min,盐酸表柔比星保留时间12.4 min;三种化合物进样量在0.1 2 g范围内与峰面积积分值呈良好线性关系;平均回收率为98.4 %~99.0 %,RSD为0.45 %(n=5);结论:本方法灵敏度高、准确,可以对 盐酸多柔比星类化合物进行定性定量分析。
表2 加样回收率试验结果(n=5) 3 讨论 目前,采用HPLC 法分别测定柔红霉素、盐酸多柔比星和盐酸表柔比星文献报道较多,但采用同一个色谱条件来测定这3 种化合物未见 报道。本试验发现:Agilent HC-C18柱,柱温30 oC,流速1.0mL·min -1 ,流动相SDS-乙腈-甲醇(500∶500∶60,用磷酸调pH2.2), 检测波长254 nm,3 种化合物分离效果很好。初步分析原因在于三种化合物的结构差异性:盐酸多柔比星比柔红霉素C-14位多了一个羟 基,加大了盐酸多柔比星的极性,其保留时间要早于柔红霉素;盐酸表柔比星是盐酸多柔比星结构的异构化,保留时间肯定与盐酸多柔比 星不一致。同时用磷酸调pH2.2使呈弱酸性能够提高柱效及分离度。本方法准确、灵敏度高、重现性好、可用于盐酸多柔比星类化合物的定 性定量分析,盐酸多柔比星制剂的质量控制。 参考文献 [1] Hutchinson CR. Biosynthetic Studies of Daunorubicin and Tetracenomycin C[J]. Chem Rev,1997,97(7):2525~36 [2] Gallo MA, Ward J, Hutchinson CR. The dnrM gene in Streptomyces peucetius contains a naturally occurring frameshift mutation that is suppressed by another locus outside of the daunorubicin-production gene cluster[J]. Microbiology, 1996,142 ( Pt 2):269~75 [3] 胡友佳,朱春宝,朱宝泉.代谢工程研究及其在柔红霉素产生菌中的应用[J].中国医药工业杂志,2007,38(3):164~169 [4] Madduri K, Kennedy J, Rivola G, et al. Production of the antitumor drug epirubicin (4'-epidoxorubicin) and its precursor by a genetically engineered strain of Streptomyces peucetius[J]. Nat Biotechnol,1998,16(1):69~74 [5] 国家药典委员会编. 中华人民共和国药典(一部)[S].2005年版.北京:化学工业出版社,2005:505~505,557~558 作者单位:210009 东南大学附属中大医院 1 210046 南京师范大学生命科学学院 2
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
柔红霉素氧化还原机理的研究
程圭芳, 屈海云, 何品刚, 方禹之
(华东师范大学化学系,上海200062)
摘 要:应用电化学模拟药物在人体内的代谢过程,采用U V 、FS 、CD 现场检测,辅之以CV 和IR 等对柔红霉素的氧化还原过程进行了研究并探讨了还原机理。
关键词:柔红霉素;氧化还原机理;电化学模拟
收稿日期:2000-09-01
蒽环类药物柔红霉素是一种广谱类抗癌药物,已被广泛地应用于治疗各种癌症。
柔红霉素结构中的蒽环可以嵌插入癌变细胞的DNA 双链且它的糖环也不能和DNA 的磷酸基团和糖环作用,干扰和破坏DNA 的遗传复制达到杀灭癌细胞的作用。
但由于柔红霉素全身在体内还原酶的作用下会还原而产生半醌自由基,造成心脏毒性、脂质氧化等毒副作用[1-5]。
因此,了解和掌握柔红霉素在体内的氧化还原过程,弄清自由基产生的机理对减少和防止柔红霉素的毒副作用,扩大药物的疗效和应用范围都具有重大的意义。
本文应用电化学模拟药物在人体内的代谢过程,采用紫外-可见吸收光谱(U V)、荧光光谱(FS)、圆二色光谱(CD)现场检测,辅之以循环伏安(CV)和红外吸收光谱(IR )等研究手段,对柔红霉素的氧化还原过程进行研究。
由于柔红霉素在体内的主要代谢产物是13-OH 衍生物,它在体内主要进行的是一个还原过程,因此,在文中主要研究柔红霉素的还原机理。
我们的研究发现,当体系中不存在DNA 时,柔红霉素的浓度不同,它的还原机理有所不同。
若柔红霉素的浓度较大时,它先得到一个电子还原成柔红霉素半醌自由基,由于还原产生的自由基浓度较大,半醌自由基之间相互缔合而形成较稳定的缔合物。
此缔合物在545nm 和592nm 处分别有二个特征吸收峰。
对此缔合物的红外光谱图研究也证实了以上的结果。
当柔红霉素的浓度较低时,还原产生的半醌自由基易被继续还原生成柔红霉氢醌,此氢醌经脱糖再互变成7-去氧柔红酶醌。
7-去氧柔红霉醌又能进一步被还原而产生新的半醌自由基,此自由基则同样会缔合成在550nm 和590nm 左右处有特征吸收的缔合物。
整个还原过程可通过下图表示。
浓度较高时:
158
化 学 世 界2000年
浓度较低时
:
参考文献:
[1] Remer s W A .T he Chemistr y o f A nt itumor A ntibi-otics ,V o l 1,N ew Yo rk :Jo hn w iley &Sons ,1979:
63.
[2] D iM ar co A ,A r ca mone F.Dr ug Res 1975,25:368.[3] Neidle S ,W aring M J .M olecular Aspects of A nti -Cancer Dr ug A ction ,V er lag Chem ie ,Basel ,1983.[4] Hazelring J B ,O wen C A .Jr ,A ckerm an E .Am J
P hysio l 1966,211:1075.
[5] Fr ederick C A ,W illiams L D ,U ghetto G ,Biochem-istr y .1990,29:2538-
2549.(上接第157页)组合检测浓度下限mg/L (校正曲线最低浓度)
重现性/%说明
A-A-A 苯:1.0 5.8B-A-A 苯:2.0 5.1采用HP19395顶空装置B-C-A 苯:4.09.3采用自制顶空装置B-B-B 1,2二氯乙烷;0.087.7采用自制顶空装置B-B-C
1,2二氯乙烷;1.0
5.5
采用自制顶空装置C-C-C
0.01
2.3
采用美国CHEM S ERVICE
公司AVOC 标样配制标准溶液C -B -C
0.02
2.7
采用美国S UPELCO
公司EPA 601卤代烃混合标准配制标准溶液
综上所述,无论从环境分析的要求及色谱分析
技术发展趋势,还是从防止环境污染和分析质量保证角度来看,C-B(C)-C 组合,即由吹扫捕集器—气相色谱仪(配备2~3根适用的志细管柱)—质谱检
测器组成的系统是最为高效实用的VOC 分析系统。
参考文献:
[1] 沈培明.城市污水水质检验方法标准.CJ 26.14-91.中
华人民共和国建设部,1991-07-27发布[2] 美国EPA 测定方法601、602、624
159
增刊化 学 世 界 。