几种黄酮类化合物抗氧化、抗肿瘤活性研究及构效关系初探

发布时间：2020-11-10 07:33

　　 黄酮类化合物是一类具有丰富生理活性的天然产物,在自然界中广泛存在。目前有大量研究关注于黄酮类化合物的抗氧化及抗肿瘤活性,但不同研究体系中所报道的各黄酮类化合物活性并不一致,甚至相互矛盾。为此,建立一套合理有效的活性测定和评估体系,并从机理和构效关系上对其活性进行科学评价,具有重要的理论价值和实践意义。本文以结构上具有代表性的七种黄酮类化合物为研究对象,基于不同实验测定和理论计算体系评估了它们的抗氧化活性,并进行了构效关系分析;同时对它们抑制不同肿瘤细胞的活性进行了考察。并分析了其抗氧化和抗肿瘤活性之间的相关性,推断了两者间的内在联系。关于黄酮类化合物抗氧化活性研究,本文选取了芦丁、异槲皮素、槲皮素、黄芩苷、黄芩素、橙皮苷、橙皮素这七种黄酮类化合物,基于量子化学计算、清除自由基能力测定及抗氧化损伤能力测定这三种方法进行评价。量子化学计算主要是通过GaussView5.0构建七种黄酮类化合物的分子模型,AM1进行初步优化,后用密度泛函理论计算其抗氧化的量化参数——前线分子轨道(E_(HOMO)E_(LOMO))及能隙差(△E)。通过抗氧化的量化参数可以看出:在气相条件下,上述黄酮类化合物给电子能力(由强到弱)以及反应进行的难易程度(由易到难)顺序均为:槲皮素、异槲皮素、橙皮苷、芦丁、橙皮素、黄芩苷、黄芩素。DPPH法以及ABTS法测定上述七种黄酮类化合物清除自由基能力由大到小为:槲皮素黄芩素异槲皮素黄芩苷芦丁橙皮素橙皮苷。通过H_2O_2建立心肌细胞(H9C2)氧化损伤模型,发现H_2O_2浓度为400μmol/L时,H9C2细胞的存活率约为对照组的52.49±4.44%,有显著性差异(P0.001),可作为氧化损伤模型用于抗氧化活性评价。在细胞模型中,抗氧化损伤能力由大到小为:槲皮素黄芩素橙皮素,其它黄酮类糖苷没有表现出保护作用。通过皮尔森系数可以看出,黄酮类化合物在纯化学中清除自由基能力上有强相关,相关系数为0.839(P0.001),因此在纯化学体系中,C2-C3双键,羟基的位置、数量,糖苷化都可能成为影响黄酮类化合物抗氧化的原因。而在细胞模型中的抗氧化损伤与纯化学法测定的清除自由基能力呈弱相关,因此在细胞模型中,可能糖苷化的成为主要影响抗氧化活性的方式。通过MTT法测定上述七种黄酮类化合物抑制两种肿瘤细胞(肝癌细胞HepG2、宫颈癌细胞Hela)以及正常肝脏细胞(LO2)的增殖能力,发现槲皮素、黄芩素、橙皮素具有强抑制作用,其它黄酮糖苷在高浓度0.1mg/mL时,才有抑制作用。根据三种抗氧化系统和抗两种肿瘤细胞增殖能力的相关性分析,可以推断,黄酮类化合物抗肿瘤能力与抗氧化损伤有一定的相关性,抑制肝癌细胞增殖能力与抗氧化损伤能力的相关系数为0.746(P0.01),抑制宫颈癌细胞增殖能力与抗氧化损伤能力的相关系数为0.758(P0.01)。根据以上研究,可以得出以下结论:1)同一黄酮类化合物在不同的抗氧化体系中,将会表现出不同的抗氧化活性。2)抑制肿瘤细胞增殖能力与抗氧化损伤能力有强相关。3)在细胞模型中,糖苷化会极大降低黄酮类化合物的生理活性。
【学位单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：R285.5
【部分图文】：

g.芦丁图 2.1 7 种黄Fig2.1 The struc2.1 材料与方法2.1.1 实验材料与试剂黄芩素（≧98%）、橙皮苷（≧98%黄芩素（≧98%）、MTT 购于 Solarbio 公公司，DPPH 购至梯希爱（上海）化成购于武汉普诺赛公司；DMEM 培养基、酶、丙酮酸钠、1xPBS 溶液购于 BI 公司购于天津化学有限公司，ABTS 购于 Si

31（g）橙皮素（hesperidin）图 2.1 七种黄酮类化合物的优势构象Figure 2.1 The dominant conformation of seven flavonoids深灰色：C 原子；浅灰色：H 原子；红色：氧原子黄酮类化合物直接清除自由基机制主要分为两种：一种是 HAT（HydrogenAtom Transfer，氢电子转移），另一种是 SET（Single Electron Translation，单电子转移）。氢电子转移是黄酮类化合物失去酚羟基的氢原子生成酚氧自由基，单电子转移机制是其将电子转移给 ROS，生成黄酮自由基阳离子[84]。前线分子

黄酮类化合物清除ABTS自由基能力Fig2.3TheabilityofflavonoidstoscavengeABTSfreeradicals
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本文编号：2877663