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基于生物热动力学的拳参对大肠埃希菌抑制作用
目的:测定不同产地、不同颜色拳参对大肠埃希菌生长代谢的影响,从生物热力学角度研究拳参对大肠埃希菌的抑制作用.方法:用微量热法测定18批拳参作用于大肠埃希菌生长代谢的热谱曲线,取得达峰时间(t1,t2),大产热功率(Pmaz1,Pmax2),生长速率常数(k1,k2),抑制率(I)4个主要参数.结果:河北、山东、安徽产拳参可延长大肠埃希菌第二指数生长期达峰时间(t2),降低大产热功率(Pmax2)及生长速率(k2),湖北产拳参与其他产地样品趋势不同;各产地拳参对第一指数生长期的峰时间(t1),降低大产热功率(pmax1)及生长速率(k1)均无影响.不同产地拳参样品对大肠埃希菌抑制率不同(I),河北、山东、安徽产拳参抑制率在20％ ～50％,湖北拳参样品抑制率较低.同一批次不同颜色拳参样品抑制率有差异,9个批号样品中,7批棕红色饮片抑制率高于紫红色饮片.结论:不同产地棕红色及紫红色拳参对大肠埃希菌的生长代谢曲线均有不同程度的抑制作用,其差异原因有待进一步研究.
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中药四性的生物热动力学研究--左金丸与反左金寒热药性的微量热学比较
目的:从生物物理和生物化学的角度,探讨中药药性的客观真实性.方法:利用微量热法,测定了大肠杆菌在左金丸、反左金水煮液作用下的生长热谱曲线,得到了相应的生物热动力学参数,结合本草文献报道,综合分析了左金丸与反左金的药性差异.结果:左金丸、反左金水煮液均能不同程度地抑制细菌的生长,温热药方反左金使细菌指数生长期的生长速率常数显著减小,生长代谢过程中热量释放显著增加.寒凉药方左金丸则使细菌指数生长期的生长速率常数减小,生长代谢过程中热量释放有所增加,两者存在较稳定的差异.结论:微量热法可作为刻划中药药性的有效的新方法.
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氧氟沙星与牛血清白蛋白相互作用机制
目的以光谱技术与微量热技术相结合的方法研究水溶液中牛血清白蛋白与氧氟沙星分子间结合作用的机制.方法用荧光猝灭法及微量热法.结果荧光猝灭法测得该反应的结合常数K=1.20×105 L·mol-1,结合位点数n=1.20,微量热法测得反应的焓变ΔrHm≈0;用同步荧光技术考察氧氟沙星对牛血清白蛋白构象的影响;依据Fōrster非辐射能量转移机制,得到授体-受体间的结合距离(r=2.59 nm)和能量转移效率(E=0.38).结论牛血清白蛋白与氧氟沙星分子间有较强的结合作用,且结合力以疏水作用为主.
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中药四性的生物热动力学研究--黄连不同炮制品药性的微量热学比较
目的从生物物理化学的角度,探讨黄连及其不同炮制品药性的客观真实性.方法利用微量热法,测定了大肠杆菌在黄连不同炮制品总生物碱作用下的生长热谱曲线,得到了相应的生物热动力学参数,结合本草文献报道,综合分析不同炮制方法对黄连药性的影响.结果黄连不同炮制品总生物碱均能不同程度地抑制大肠杆菌的生长,偏温性药姜制黄连、酒制黄连、吴萸黄连使大肠杆菌指数生长期的生长速率常数显著减小,生长代谢过程中热量释放显著增加.偏寒性药生黄连、醋制黄连、胆汁黄连也使生长速率常数减少,却使热量释放略增加,两者存在较稳定的差异.结论微量热法可作为刻划中药药性的有效的新方法.
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微量热法研究板蓝根的生物热力学特征
目的 选取大肠杆菌做为工具菌,建立板蓝根不同萃取部位的生物热力学研究方法.方法 采用微量热法测定大肠杆菌在板蓝根不同萃取部位作用下的生长热曲线特征谱图,得到相应的生物热动力学参数,评价板蓝根不同萃取部位的差异性.结果 板蓝根不同萃取部位能够不同程度地抑制或促进大肠杆菌的生长,其中水提物、萃取后残渣促进其生长,而有机溶剂萃取物则抑制其生长;在热力学参数上表现为随着有机溶剂萃取物的极性降低,萃取物的抑制率下降、细菌传代时间延长;在生长热特征曲线上则表现为大产热峰强度和对应的培养时间具有显著的差异,其中水提物、萃取后残渣的大产热峰强度不变或略下降、达峰时间提前,有机溶剂萃取物的大产热峰强度明显下降、达峰时间滞后,且存在特异的后期产热现象,可以较好的表征提取物间的差异性.结论 微量热法可以较好的反映板蓝根的生物热力学参数及特征,该方法可为其他生物模型的研究提供参考和指导.
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微量热法研究黄连与吴茱萸分煎后配伍时的药性差异
目的 从生物物理和生物化学的角度,探讨黄连与吴茱萸分煎后配伍时的药性差异.方法 黄连和吴茱萸药材用水分别煎煮,分煎液按相应的比例配伍.在100℃下水浴加热1 h,得单味药分煎后配伍所得的左金丸、甘露散、茱萸丸和反左金丸药液.采用微量热法,测定了痢疾杆菌在类方水提液作用下的生长代谢热谱曲线,获得相应的生物热动力学参数,结合文献报道,综合分析黄连与吴茱萸分煎后配伍时的药性差异.结果 黄连与吴茱萸分煎后配伍的药液之间存在稳定的药性差异.左金丸及类方均能不同程度地抑制痢疾杆菌的生长代谢过程,左金丸的抑制作用强.反左金丸的抑制作用弱,4方抑菌作用强弱顺序为:左金丸>甘露散>茱萸丸>反左金丸.结论 微量热法可用于刻画黄连与吴茱萸分煎后配伍时的差异.
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微量热法对不同生长年份黄连品质的评价
目的尝试构建基于生物热力学表达的中药品质评价方法体系.方法以不同生长年份黄连为例,利用微量热法,测定黄连作用于大肠杆菌生长代谢过程中的热功率图,建立生物热动力学模型,分析热动力学参数、生物活性与化学成分之间的相关性.结果在不同生长年份黄连的作用下,大肠杆菌生长代谢的热功率图不尽一致,呈现较明显的指纹特征;与正常对照组比较,不同生长年份黄连均能不同程度地使大肠杆菌生长速率常数减小,传代时间延长,大产热功率降低,说明不同生长年份黄连对大肠杆菌生长代谢均有不同程度的抑制作用,其中以含总生物碱高的四年生黄连的抑制作用强.结论不同生长年份黄连作用于大肠杆菌生长代谢过程的部分热动力学参数与热生物活性和化学成分之间具有显著的相关性;是具有实时、在线、微量、高效、高通量、普适性好等特点的生物热力学方法和指标,既可以间接地反映黄连的生物活性,也可作为评价中药品质的一种新方法.
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微量热法研究磁性生物材料与大肠杆菌的相互作用
目的:考察利用微量热法研究磁性生物材料与大肠杆菌相互作用的优势.方法:将大肠杆菌与磁性生物材料共同培养,利用微量热仪记录大肠杆菌的生长放热曲线,分析拟合获得大肠杆菌生长过程的热动力学参数.然后观察大肠杆菌的显微形态,并分析其形态变化.同时利用光电比浊法测定大肠杆菌的密度.结果:磁性生物材料导致大肠杆菌的生长速率常数降低,茵液大放热功率下降,生长代谢受到抑制.而电镜观察发现,与磁性生物材料共同培养的大肠杆菌菌体萎缩变形,细胞壁出现褶皱和破损.与光电比浊法的研究结果相比,微量热法的研究结果能更符合电镜观察结果.结论:磁性生物材料破坏了大肠杆菌的细胞壁,导致大肠杆菌生长代谢受到抑制.此外,微量热法有助于研究磁性生物材料与细菌的相互作用.
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左金丸及类方药性差异的生物热动力学研究
目的:从生物物理和生物化学的角度,探讨由不同比例黄连和吴茱萸组成的汤剂的生物热动力学.方法:黄连和吴茱萸在左金丸中的比例为6:1;甘露散为2:1;茱萸丸为1:1;反左金丸为1:6.利用微量热法,测定了金黄色葡萄球菌住左金丸、甘露散、茱萸丸和反左金丸水煮液作用卜的生长热谱曲线,获得相应的生物热动力学参数,结合本草文献报道,综合分析左会丸及类方的药性差异.结果:左金丸及类方的水提取液对金黄色葡萄球菌的生长代谢表现出不同的活性作用.寒凉药方左金丸使细菌指数生长期的牛长速率常数显著减小,发热功j棼显著降低.温热药方反左金丸使细菌指数生长期的生长速率常数和生长代谢过程中热苗释放的减少不显著.寒热性能介于二方之间的甘露散和茱萸丸对细菌指数牛长期的生长速率常数和热量释放的影响较小.四方之间存在较明显的药性差异,其抑菌作用强弱为:左金丸>甘露敞>茱萸丸>反左金丸.结论:微量热法可作为刻画中医经典类方药性差异的有效方法.
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微量热法对不同产地黄连品质的评价
目的:尝试构建基于生物热力学表达的中药品质评价方法体系.方法:利用微量热法,以不同产地黄连为例,测定黄连作用于大肠杆菌生长代谢过程中的热功率图,建立生物热动力学模型,分析热动力学参数与生物活性及化学成分之间的相关性.结果:在不同产地黄连的作用下,大肠杆菌生长代谢的热功率图呈现较明显的指纹特征;与空白组比较,不同产地黄连均能不同程度地使大肠杆菌生长速率常数减小,传代时间延长,大产热功率降低,表明不同产地黄连对大肠杆菌均有不同程度的抑制作用,其中以含总生物碱含量高的龙池味连的抑制作用强.结论:不同产地黄连作用于大肠杆菌生长代谢过程的部分热动力学参数与抑菌作用和化学成分之间具有显著的相关性.具有实时、在线、微量、高效、高通量、普适性好等特点的生物热力学方法和指标,既可以间接地反映黄连的生物活性,也可作为评价中药品质的一种新方法.
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两种制备方法的桃花止泻冲剂的生物热动力学比较研究
目的:对两种制备方法的桃花止泻冲剂进行生物热动力学比较研究,以评价其生物活性差异.方法:制备桃花止泻冲剂的粗粉制剂和微粉制剂,采用微量热法测定大肠杆菌在桃花止泻冲剂粗粉制剂和微粉制剂的水溶液作用下的生物热谱曲线,获得相应的生物热动力学参数,评价桃花止泻冲剂粗粉制剂和微粉制剂的生物活性差异.结果:随着桃花止泻冲剂的粗粉制剂和微粉制剂水溶液浓度的增大,大肠杆菌生长代谢的生长速率常数和大产热功率值均减小,高峰的出峰时间和生长抑制率均增大,表明细菌的生长受到抑制,且抑菌作用随着药物浓度的增大而增强.粗粉制剂的半抑制浓度值为35.9 mg/ml,而微粉制剂的半抑制浓度值为31.4 mg/ml.综合分析二者水溶液作用下大肠杆菌的生长代谢曲线和生物热动力学参数可知,桃花止泻冲剂微粉制剂的抑菌作用强于粗粉制剂.结论:微量热法可用于分析桃花止泻冲剂粗粉制剂和微粉制剂的生物活性差异,超微粉碎能增强桃花止泻冲剂的抑菌作用.
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仑氨苄西林抑菌作用的微量热法研究
仑氨苄西林是新一代高效、广谱半合成青霉素,具有吸收率高,毒副作用小,口服给药方便等优点.为探讨该药对大肠杆菌的抑制效果,我们采用热活性检测仪测定了不同浓度的仑氨苄西林对大肠杆菌代谢过程的热功率-时间曲线,按指数生长模型计算出不同浓度的药物对大肠杆菌抑制作用的生长速率常数[1,2],得出生长速率常数与药物浓度间的关系,报告如下.
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微生物生长规律及筛选抑菌和促菌特效药的量热法研究
[目的]确定大肠杆菌的白色葡萄球菌适生长温度、酸度及药物抑菌的低用药浓度和药物促菌的高用药浓度.[方法]用微量量热仪测定了大肠杆菌和白色葡萄球菌在给定条件下生长的热功率--时间曲线,按限制性条件下微生物生长模型进行了数学处理.[结果]得到了在不同温度、不同酸度、不同浓度下的抑菌药物和促菌药物作用下的生长速率常数,找出了它们之间的关系.[结论]对于深入研究微生物生长规律及筛选抑菌特效药和促菌营养药具有重要意义.
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微量热法考察"配伍-煎煮"顺序对左金丸与反左金药性的影响
目的 从生物物理与生物化学的角度,探讨黄连和吴茱萸"配伍-煎煮"顺序对左金丸和反左金药性的影响.方法 采用微量热法,测定大肠埃希菌在黄连和吴茱萸"配伍-合煎"组及"分煎-配伍"组的左金丸和反左金水煎液作用下的生长热谱曲线,获得相应的生物热动力学参数.根据热动力学模型,拟合药物的k～c和,I%～C关系,定量计算药物的半抑制浓度(IC50).结合本草文献报道,分析"配伍-煎煮"顺序对左金丸和反左金药性的影响.结果 黄连和吴茱萸"配伍-煎煮"顺序对左金丸和反左金药性有一定影响.反左金对细菌生长有促进作用,而左金药液均能抑制细菌的生长,"分煎-配伍"组左金丸水煎液的IC50(5.63 mg·mL-1)明显小于"配伍-合煎"组左金丸水煎液的,IC50(7.4JDmg·mL-1).表明"分煎-配伍"组的药物对大肠埃希菌的抑制作用强于"配伍-合煎"组.结论 微量热法可用于考察黄连和吴茱萸"配伍-煎煮"顺序对左金丸和反左金药性的影响.
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微量热法研究银对大肠埃希菌生长代谢的作用
目的用微量热法研究银对大肠埃希菌生长代谢的影响及其抗菌性能.方法采用微量热法得出AgNO3对大肠埃希菌作用的热功率输出曲线,通过计算机线性拟合,计算出大肠埃希菌在不同浓度的AgNO3作用下生长速率常数k、抑制率I等参数.结果随着AgNO3浓度的增加,大肠埃希菌的生长代谢速率常数减小,生长峰后移.当AgNO3的浓度为0.7μg/ml时,抑制率达到100%.结论微量热法的定量结果显示AgNO3具有优良的抗菌作用.
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微量热法研究不同产地的大黄对大肠杆菌生长代谢的影响
目的 探讨道地药材品质鉴定的新方法.方法 应用微量热法研究了不同产地大黄在37℃对大肠杆菌生长代谢过程的热效应变化,根据热动力学参数,分析了同产地大黄的药效差异.结果 不同产地的大黄对大肠杆菌的生长代谢均有不同程度的抑制作用,使大肠杆菌生长速率常数减小,传代时间延长,而且以川大黄的抑菌效果佳.结论 产地不同,生药的质量也不同,生物热化学方法可以作为道地药材品质鉴定的新方法.
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展望微量热技术用于比较原研和仿制抗生素抑菌活性差异
微量热技术是以测量细胞在代谢过程中能量变化规律为基础,通过细胞能量变化间接反应细胞活性,分析外界因素对其生长代谢影响的一种研究方法.微量热分析可以绘制生物体生长热谱图,通过建立数学模型,得到生长速率k,大热功率Pm,传代时间tG及小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC)等热动力学参数.微量热技术是一项灵敏度高、测量准确的热分析技术,具有实时检测、在线分析、定量评估和动态描述等特点,已在生命科学领域得到了广泛的应用.本文主要讨论微量热技术在检测和比较原研与仿制抗生素药物中抑菌活性差异的应用可行性,为其在该领域的应用提供参考.
