荞麦中光毒物质的转化及荞麦光敏素的活性研究

发布时间：2020-06-19 11:55

【摘要】：荞麦光敏素(fagopyrins)是从荞麦中分离出来的一种苯丙二蒽酮物质,其结构与金丝桃素类似,普遍存在于甜荞、苦荞和金荞麦中。据文献报道,荞麦光敏素具有光毒性和酪氨酸激酶抑制活性,可作为光动力治疗中的光敏剂,用于癌症的治疗。本研究通过荞麦叶黑暗和曝光提取以及提取物黑暗和曝光处理,采用紫外-可见分光光度法、荧光光度法和电喷雾质谱法研究荞麦中光毒物存在的形式及原光敏素(protofagopyrin)转化为光敏素的条件。结果表明,荞麦中光毒物以原光敏素为主,且有微量的光敏素,前者质谱的离子强度是后者的约400倍。原光敏素向光敏素的转化发生在光照提取过程中以及提取液后续的曝光放置过程中。通过MTT细胞实验研究了荞麦光敏素和原光敏素提取物对人结直肠癌细胞HCT-116和人结肠上皮正常细胞-FHC的生长增殖的影响。结果表明,200μg/mL荞麦光敏素和原光敏素提取物对HCT-116癌细胞均有抑制活性,而对FHC正常细胞则无毒副作用。荞麦光敏素提取物对HCT-116癌细胞的抑制强度随光照时间和总培养时间的延长而增大,且前者的影响幅度大于后者。荞麦光敏素提取物与金丝桃素抑制细胞的能力相比,金丝桃素对正常细胞的抑制作用强于对癌细胞,而荞麦光敏素提取物正好相反。提示荞麦光敏素比金丝桃素对癌细胞的抑制更具特异性。通过给昆明小鼠灌胃荞麦光敏素和原光敏素提取物,进行22天的毒性实验。观察并记录实验动物的一般表现及背部去毛区皮肤症状,试验结束后,将小鼠处死,对背部皮肤组织进行病理切片观察,对肝、脾、肺、肾脏、耳朵称重,计算脏器系数和耳廓肿胀率,采血检测血常规及血生化指标。结果表明光照条件是荞麦光敏素及原光敏素提取物发挥光毒性的必要条件。100 g小鼠连续灌胃15天7.05 mg荞麦光敏素提取物即可使小鼠出现光敏反应。100 g小鼠连续灌胃15天27.9 mg原光敏素提取物也可使小鼠发生光照性皮炎。荞麦光敏素提取物还可能会引起小鼠产生炎症、贫血以及骨髓造血功能的下降。综上所述,本研究为从荞麦中开发出一种有利于人类的光动力治疗性药物和荞麦光敏素提取物的最小毒性剂量提供了一定的参考依据。
【学位授予单位】：山西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R91;S517
【图文】：

光敏素,荞麦

荞麦中光毒物质的转化及荞麦光敏素的活性研究1.1.2 荞麦光敏素的种类及化学性质荞麦光敏素是一种至少有八种红紫色的晶体的混合物，对玻璃有很强的吸附力已知的化学分子式有 3 种[7]（图 1.1），其中 A、B 和 C 分子式为 C38H30O8N2，D 和E 分子式为 C39H32O8N2，F 分子式为 C40H34O8N2。荞麦中的原光敏素化学分子式为C40H36O8N2[11]。结构分别见图 1a 及 1b 所示。

示意图,光动力治疗,机制,示意图

图 1.2 光动力治疗机制示意图[22]Fig 1.2 Mechanism of action of photodynamic therapy (PDT)由于血管的维持依赖于细胞产生的生长因子，同时细胞的活力取决的营养量。因此靶向微血管的损伤有两方面表现[21]：一是 PDT 使血成、并使组织缺氧，抑制肿瘤细胞生长，二是血管损伤的程度进一。光动力作用中微循环的结构性损伤表现有毛细血管内皮细胞的水，线粒体肿胀，血管基底膜断裂等。同时，中性粒细胞受损，白细上，血小板数目下降，血栓形成，红细胞肿胀、刚性增加、淤滞、损伤表现有血流减慢，白细胞贴血管壁翻滚并粘附于管壁，微小白血栓，红细胞凝集成团块状，造成血管闭塞等。光敏剂一种理想的光敏剂应具有如下特点[23-24]：①化学纯度高，室温下稳或无，而光毒性强。③仅在特定波长时才具有光敏效应，最小吸

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