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基于生物热动力学的黄连不同提取部分抑菌活性分析
目的:从生物热力学角度,探讨黄连不同提取部分抑菌作用差异,为黄连活性成分的研究提供新思路和理论依据.方法:采用微量量热法,在LB培养基,37℃条件下,接种量为1 × 105个/mL无菌条件下,建立大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌和志贺氏痢疾杆菌的生物热动力学方法.利用该方法,绘制了3种菌分别在黄连水提物、生物碱部分和非生物碱部分作用下的生长热谱图(P-t图),得到相应的生物热动力学参数(主要包括生长速率常数k,细菌生长抑制率Ⅰ,半数药物浓度抑制率IC50,大产热功率Pmax和细菌整达到Pmax的时间tmax),综合分析不同提取部分对3种菌生长代谢作用差异.结果:黄连水提物和生物碱部分对3种菌生长有较强抑制作用,抑制顺序均为生物碱部分＞水提物,而黄连非生物碱部分对3种菌生长不产生抑制作用,甚至有助菌生长的作用.同一提取部分对不同菌抑制作用顺序均为金黄色葡萄球菌＞志贺氏痢疾杆菌＞大肠埃希菌.结论:通过微量量热法实验结果分析,黄连的活性成分为生物碱部分,对金黄色葡萄球菌的生长抑制能力强.
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不同产地穿心莲的含量测定、化学指纹图谱及抑菌活性评价
目的:从化学和生物两方面综合考察不同产地穿心莲药材品质差异.方法:采用微量量热法比较13批不同产地穿心莲药材的抗痢疾杆菌生物活性.同时建立穿心莲的UPLC指纹图谱,采用偏小二乘法(PLS)回归分析抑菌活性与化学成分之间的相关性.结果:13批不同产地的穿心莲药材使痢疾杆菌生长代谢的时间延长,生长速率常数减小,表明不同产地穿心莲对痢疾杆菌的生长代谢均有不同程度的抑制作用,且以西双版纳产地的穿心莲药材抑菌效果好.此外,通过偏小二乘法回归分析找到了四个与抑菌活性密切相关的化学成分.结论:不同产地穿心莲药材质量差异较大,云南、海南、广西和四川综合质量较好.生物活性测定结合化学指纹图谱评价药材质量的方法,可准确、可靠地评价不同产地穿心莲药材的质量,为其质量控制提供依据.
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中药四性的生物热动力学研究 --人参和西洋参药性的微量量热学比较
目的:从生物物理化学的角度,阐明中药四性(寒、热、温、凉)的客观真实性.方法:利用微量量热法,测定了大肠杆菌在不同条件下的生长热谱曲线 ,得到了相应的生物热动力学参数,如生长速率常数(K)、抑制率(Ⅰ)、半抑制率(IC50 )、热焓(ΔH).根据生物热动力学参数值,结合本草文献报道,综合分析了人参和西洋参药性的差异所在.结果:人参和西洋参抑制细菌生长的热谱曲线,其形状基本相同,随着药物浓度的加大,代谢过程的停滞期延长,生长代谢峰后移;其热力学参数热焓(ΔH)存在较稳定的差异--人参和西洋参均降低了细菌生长代谢过程中热量的释放.但相同浓度下,人参降低的幅度大于西洋参.结论:微量量热法可作为刻划中药药性的一个新的有效手段,亦可作为中草药活性筛选的新手段.
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基于生物热力学表达的大青叶活性部分初筛
目的:从生物热力学角度出发,构建筛选中药活性部分的方法并探讨其可行性.方法:采用生物物理化学中较先进的微量量热方法,测定大青叶水煎液及其不同化学萃取部分对大肠杆菌的代谢影响,通过大青叶对大肠杆菌的热活性谱图(即热功率-时间曲线,P-t图)分析,得到一系列生物热力学参数.结合中医药理论分析了大青叶水煎液及其化学萃取部分的药效作用及差异.结果:大青叶水煎液对大肠杆菌的生长具有促进作用,且随着药液含量的增加,该促进作用逐渐增强.大青叶水煎液的5个化学部分对大肠杆菌生长的影响存在显著差异,其中水层部分能够刺激大肠杆菌的生长,而其他4个部分即石油醚部分、氯仿部分、醋酸乙酯和正丁醇部分对大肠杆菌的生长有不同程度的抑制作用,其抑制作用的大小依次为正丁醇部分＞醋酸乙酯部分＞氯仿部分＞石油醚部分.结论:生物热力学的研究手段微量量热方法具有适用性广,便捷快速的优点,该方法的运用为中药的药效物质初筛提供了一个新的研究思路和方法.
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中药四性的生物热动力学研究Ⅰ.生晒参和红参药性的微量量热学比较
目的:从生物物理化学的角度,探讨中药药性(寒、热、温、凉)的客观真实性. 方法:利用微量量热法,测定大肠杆菌分别在生晒参和红参提取物作用下的生长热谱曲线,得到了相应的生物热动力学参数如生长速率常数(k)、抑制率(I)、半抑制率(IC50)、热焓(ΔH).结合本草文献报道,综合分析了生晒参和红参药性的差异所在. 结果:生晒参和红参均能抑制大肠杆菌的正常的生长代谢,二者的热谱曲线峰形基本相同,随着药物浓度的增加,代谢过程的停滞期相应延长,即生长代谢峰后移;二者的热力学参数热焓(ΔH)存在较稳定的差异,生晒参能减少细菌生长代谢过程中热量的释放,而红参能增加细菌生长代谢过程中热量的释放.结论:利用微量量热法测定生晒参和红参的生物热效应,其结果与"红参偏热、生晒参偏凉"的中医传统认识是基本吻合的;微量量热法可作为刻划中药药性的有用的新方法.
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基于微量量热法的不同种质忍冬质量评价的初步研究
目的 尝试构建基于生物热力学表达的不同种质忍冬的质量评价方法 .方法 以金银花和灰毡毛忍冬为例,利用微量量热法,测定其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 在不同种质忍冬的作用下,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.不同种质忍冬作用于大肠杆菌生长代谢的热动力学参数、生物活性与化学成分之间具有显著的相关性,其中以含有机酸高的灰毡毛忍冬的抑制作用强.结论 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,既可以间接地反映中药的生物活性,也可作为评价中药质量的一种新方法 .
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基于微量量热法的金银花抗菌活性部位初筛
目的 从微量量热法角度出发,构建筛选中药抗菌活性部位的方法并探讨其可行性.方法 以金银花为例,采用微量量热法,测定金银花不同部位对大肠杆菌的代谢影响,通过分析不同样品对大肠杆菌的热活性谱图(即热功率-时间曲线),得到一系列微量量热参数,分析金银花不同部位的药效作用及差异.结果 金银花各部位对大肠杆菌的生长均具有抑制作用,且作用强弱存在显著性差异,通过主成分分析的方法,比较各部位的抗菌活性强弱.各部位抗菌作用强弱顺序为:总异绿原酸＞总绿原酸＞总黄酮＞总环烯醚萜.结论 微量量热法具有适用性广,简便快速的优点,该方法的运用为中药物质的药效初筛提供了一个新的研究思路.
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两种头孢菌素对大肠杆菌生长代谢作用的微量热研究
用微量量热法测定了37℃时头孢拉定和头孢他定对大肠杆菌DH5α代谢作用的产热曲线.根据产热曲线,分别得到了大肠杆菌DH5α在不同浓度的头孢拉定和头孢他定作用下的生长速率常数k、抑制率I、大产热功率Pm以及大产热功率所对应的时间tm等热动力学参数,从热动力学的角度探讨了头孢拉定和头孢他定对大肠杆菌DH5α代谢作用的影响.实验证明,头孢他定对大肠杆菌的抑制作用比头孢拉定更强.
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微量量热法研究天然虫草和人工虫草对大肠杆菌生长代谢的影响
考察天然虫草和人工虫草对大肠杆菌生长代谢的影响,评价虫草类中药的生物活性,为其质量控制提供研究基础.采用微量量热法,以指数生长期大发热功率(P1max)和有效率(E)为指标,客观地表征天然虫草和人工虫草对大肠杆菌生长代谢的影响,并对实验结果进行聚类分析.结果显示,天然虫草和人工虫草有促进大肠杆菌生长、调节胃肠道微生态平衡的作用.与空白对照相比,当虫草质量浓度大于6.0 mg·mL-1时,天然虫草对大肠杆菌生长代谢促进作用显著(P<0.05),且与浓度间的量效关系良好(r>0.9),人工虫草的促菌作用不显著(P>0.05),且与浓度无明显的量效关系(r<0.6),当虫草质量浓度<6.0 mg·mL-1,促菌作用均不显著(P>0.05).结果经聚类分析,两者可较好地区分,提示微量量热法可用于评价天然虫草和人工虫草的质量,在中药品质评价方面具有一定的应用潜力.
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金银花与山银花生物指纹图谱比较研究
采用微量量热法从生物热活性角度,对金银花与山银花的生物指纹图谱进行比较研究.本文以山银花中的灰毡毛忍冬为例,考察不同浓度的金银花与灰毡毛忍冬提取液对志贺痢疾杆菌的抑制作用,测定其产热变化规律.以产热曲线和热动力学参数为评价指标,客观地表征金银花与灰毡毛忍冬对志贺痢疾杆菌生长代谢的影响,并对实验结果做了相似性分析.结果显示,金银花与灰毡毛忍冬有很强的抑制志贺痢疾杆菌生长代谢的作用且两者有很好的相似性.生物评价应与化学分析法相结合来控制中药质量,来共同确保中药的安全和疗效.
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微量量热法研究中药黄连6种生物碱之间相互作用关系
本文采用微量量热法研究黄连6种生物碱对痢疾杆菌生长代谢的影响,比较各生物碱在黄连抑菌效果中所占的贡献度,确定主要的药效物质,并围绕其展开与其他生物碱之间相互作用关系的研究.结果表明,0.8mg.mL-1黄连水提液中,各生物碱的贡献度分别是:药根碱和非洲防己碱3.21％,表小檗碱2.49％,巴马汀4.27％,黄连碱36.31％,小檗碱52.83％,由此判断小檗碱与黄连碱为主要的抑菌活性物质.各成分相互作用关系显示,黄连中存在与抑菌活性相拮抗的物质;小檗碱与黄连碱之间存在协同作用;其他4种生物碱与小檗碱和黄连碱存在叠加作用.该结论为中药黄连质量标准的制定和新的组分中药的研制提供了参考.
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微量量热法体外表征拉米夫定对肠道特征菌群的影响
采用微量量热法研究拉米夫定对3种肠道特征细菌青春双歧杆菌、痢疾志贺菌及大肠埃希菌生长代谢的影响.在不同给药剂量下,以表达功率-时间曲线(热谱曲线)的特征参数生长速率常数(k)、热功率(p)、达峰时间(f)、发热量(Q)为指标,对拉米夫定影响肠道特征细菌生长代谢程度进行客观地量化评价.结果显示,拉米夫定对青春双歧杆菌的半数抑制率(IC50)为200 μtg·mL-1,对痢疾志贺菌的IC50大于3 000μtg·mL-1,对大肠埃希菌的IC50大于6 000 μg·mL-1.结果显示,拉米夫定对3种肠道特征菌群抑制效果呈现明显差异,其“敏感”程度依次为青春双歧杆菌＞痢疾志贺菌＞大肠埃希菌；研究提示长期口服拉夫米定可能破坏菌道菌群平衡,存在导致内毒素等增加、引发炎症、加速肝病病情恶化的潜在风险.
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清开灵注射液生物热活性指纹图谱的初步研究
目的 研究清开灵注射液作用于金黄色葡萄球菌的生物热活性指纹图谱,探索清开灵注射液质量的生物活性评价新方法.方法 采用微量量热法,在合适测试浓度下,分别测定各清开灵注射液样品生物热活性指纹图谱,并进行定性、定量分析.结果 不同厂家及同厂家不同批次清开灵注射液样品的生物热活性指纹图谱相似度及热动力学参教存在不同程度差异,一个过期样品亦可被区分.结论 该方法简便可靠,可为清开灵注射液的质量控制提供参考,为从活性角度研究中药注射液的质量一致性和稳定性提供了一种很好的思路.
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基于四膜虫生物热活性的大黄炮制减毒研究
目的 探讨大黄不同炮制品对四膜虫毒性的差异.方法 采用微量量热仪考察大黄不同炮制品对四膜虫生物热活性参数的影响.结果 大黄不同炮制品对四膜虫生长有不同程度的抑制作用,其作用强度顺序为生大黄＞酒大黄＞熟大黄＞大黄炭；对四膜虫生长的抑制毒性表现为:随着抑制率的增大,传代时间(tG)延长,大热功率(Pmax)逐渐降低,达大热功率时间(tmax)逐渐延后；四模虫整个生长过程的产热量不同程度地减少,以生大黄减少的为明显.结论 大黄经炮制后,有明显的减毒作用,四膜虫生物热活性研究可用于中药毒性的早期筛选.
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基于微量量热法的连花清瘟胶囊质量一致性评价方法的建立
目的 考察连花清瘟胶囊(LQC)对绿脓杆菌Pseudomonas aeruginosa生长代谢的影响,建立评价LQC质量一致性的新方法.方法 采用微量量热法测定不同质量浓度LQC对绿脓杆菌的生长代谢的影响,得到热谱曲线及相应的热动力学参数,如生长峰达峰时间(T)、生长期发热量(Q)、生长期大发热功率(P)、生长期生长速率常数(k)等.以LQC质量浓度(C)为横坐标,T、P、Q、七为纵坐标进行回归分析,根据相关系数优选佳参数,计算抑菌有效率(antibacterial effective rate,E).以E作为评价LQC抗菌活性指标,分别检测11个批次市售LQC以及经特殊处理后的LQC样品对绿脓杆菌生长代谢的影响.结果 LQC质量浓度在10.00～47.68 mg/mL时对绿脓杆菌生长代谢具有明显的抑制作用,且具有质量浓度依赖性.通过回归分析得出的4个热动力学参数中,相关性好的参数为T,r=0.990,其变化可以直观评价LQC对绿脓杆菌生长代谢的影响,且该参数稳定性较好,故选择指数生长期的T计算E.结果表明不同批次LQC样品E无明显差异,样品放于潮湿或高温环境中其E发生明显变化.结论 该方法具有灵敏度高、重现性好的特点,可以区分不同质量LQC的抗菌生物活性,为LQC质量的一致性评价提供了一种参考方法,并为其他大复方中药制剂质量评价提供了参考依据和方法学借鉴.
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基于微量量热法检测注射用双黄连冻干粉针质量波动性的研究
目的 从生物检定角度,探索并建立表征注射用双黄连冻干粉针质量波动性的方法.方法 采用微量量热法,建立基于痢疾杆菌的注射用双黄连冻干粉针质量波动评价方法,制备避光室温、高温(60℃)及光照(4 500±500)lx样品S1～S9.以生物热活性图谱的相似度和微量量热学参数如指数生长期速率常数(k1),大发热功率(P1)、达峰时间(T1)、发热量(Q1),稳定期大发热功率(P2)、达峰时间(T2)、发热量(Q2)为评价指标,进行定性定量分析,以生物热活性图谱相似度S、参数T'm、P'm为指标进行聚类分析.结果 相似度分析结果显示,与避光室温(22℃)样品S1～S4相比,光照(4 500±500)1x样品S7～S9相似度较高(R>0.85),而高温(60℃)样品S5～S6的生物热活性图谱相似度较低(R≤0.700).结论 以相似度及微量量热学特征参数定性定量表征不同样品的抑菌活性,所建立的生物热活性图谱全面反映模型生物的热生物学信息,提供了专属性较强的二维信息,可作为化学指纹图谱的有益补充,可以用于注射用双黄连冻干粉针的质量波动性检测.
关键词： 注射用双黄连冻干粉针 微量量热法 痢疾杆菌 生物热活性图谱 质量波动 -
中药四性的生物热动力学研究(Ⅱ)参叶和参花药性的微量量热学比较
目的从生物物理化学的角度,阐明中药四性(寒、热、温、凉)的客观真实性.方法利用微量量热法,测定了大肠杆菌在不同条件下的生长热谱曲线,得到了相应的生物热动力学参数如生长速率常数(K)、抑制率(I)、半抑制率(IC50)、热焓(△H).根据生物热动力学通用数值,结合本草文献报道,综合分析了参叶和参花药性的差异所在.结果参叶和参花抑制细菌生长的热谱曲线,其形状基本相同,随着药物浓度的加大,代谢过程的停滞期延长,生长代谢峰后移;其热力学参数热焓(△H)存在较稳定的差异--参叶降低了细菌生长代谢过程中热量的释放,而参花增加了细菌生长代谢过程中热量的释放.结论微量量热法可作为刻划中药药性的一个新的有效手段,亦可作为中药活性筛选的新工具.
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川乌和石斛中的生物碱对金黄色葡萄球菌代谢作用的微量量热法研究
从中药川乌、石斛中提取其中的生物碱,用瑞典产的2277型热活性检测仪测定了不同浓度的生物碱液对金黄色葡萄球菌代谢作用的热功率--时间曲线,计算出细菌的生长速率常数,建立了生长速率常数与药物浓度之间的关系,进而确定了佳抑菌浓度.
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基于微量量热法表征的茵栀黄注射液质量波动评价方法研究
目的 研究茵栀黄注射液(茵陈,桅子,黄芩和金银花)对金黄色葡萄球菌生长代谢的影响,探索该注射液质量一致性和稳定的生物活性评价方法.方法 采用微量量热法,测定金黄色葡萄球菌在7个批次茵栀黄注射液作用下的生长代谢热谱曲线和热动力学参数,结合主成分分析和聚类分析,评价该注射液的抗菌作用.结果 主成分分析结果显示第一指数生长期的生长速率常数k1(0.036 24～0.017 42 min-1,贡献度52.5％)和整个生长过程的产热量Q(11.64～9.84 J,贡献度24.75％),可以较好地反应各批注射液的抗菌作用差异及内在质量稳定性,聚类分析结果显示其顺序为S5＞S7＞S3＞S6＞S4＞S2＞S1.结论 不同批次的茵栀黄注射液抗菌活性具有一定的稳定性；微量量热法可以灵敏地区分不同批次产品抑菌活性的差异,为评价注射液产品的质量波动性提供了一种新的方法和模式参考.
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应用微量量热法研究大肠埃希菌在白头翁总皂苷液中的代谢作用
目的 确定大肠埃希菌在白头翁总皂苷液中的佳生长浓度和临界生长浓度.方法 微量量热法.结果 测定了大肠埃希菌在不同浓度的白头翁总皂苷液中生长的热功率-时间曲线,应用限制性条件下微生物生长的模型进行数据处理,得出生长速率常数,并用计算机拟合出非线性方程.结论 白头翁总皂苷液是抑菌的.
