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氮氧自由基结合EPR技术在药代动力学中的应用研究进展
电子顺磁共振(EPR)波谱技术是研究含有未成对电子物质的有力工具.本文阐述了氮氧自由基结合EPR技术在药代动力学方面的研究进展,特别是EPR用于直接或结合自旋标记技术、自旋捕集剂间接检测药物产生的氮氧自由基等方面.
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氮氧自由基R-1对人肝细胞L-02的辐射防护作用
目的 探讨氮氧自由基R-1(简称R-1)对人肝细胞L-02的辐射防护作用.方法 在L-02细胞培养液中,加入终浓度为0、0.125、0.25、0.5、1、2、4、8、16、32μmol/L的R-1,作用24、48和72 h.用MTT法测定R-1的毒性作用,以筛选合适的R-1浓度.后续实验选择0.125、0.25、0.5、1 μmol/L 4个浓度组检测其防护作用.设终浓度4 mmol/L的细胞保护剂WR2721为阳性对照组.采用60Coγ射线照射,吸收剂量为0、1、2、4、8 Gy,照射72 h后,进行MTT比色法.L-02细胞分为2组:照射前30 min加药组和照射后立即加药组.终浓度均为0.25 μmol/L,吸收剂量为4 Gy,照射后72 h进行MTT比色实验.照射后10 d,用克隆形成实验检测不同浓度的R-1对L-02细胞活力的影响.选用防护效果佳的0.25μmol/L浓度对细胞进行预处理,分别在4 Gy照射后的24、48和72 h,用倒置显微镜观察细胞形态的变化,Hoechst 33258荧光染色法和流式细胞仪检测细胞凋亡.结果 当R-1浓度低于1 μmoL/L时,与0 μmol/L组相比,L-02细胞各时间点的吸光度(A)值无明显变化;而浓度高于2 μmol/L时,与0 μmol/L组相比,其A值随浓度的增高而下降.选用0、0.125、0.25、0.5、1μmol/L的浓度组.与照射组相比,R-1各浓度组的A值和克隆形成率明显提高,其中0.25μmol/L组的作用明显.与照射组相比,0.25 μmol/L预处理组的L-02细胞贴壁好,折光性强,轮廓清晰,凋亡细胞和死亡细胞明显较少.结论 R-1能有效地防护60Coγ射线对L-02细胞的辐射损伤,其防护作用可能与减少细胞凋亡有关.
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氮氧自由基化合物对60COγ射线致BALB/c小鼠辐射损伤的防护作用
目的 观察氮氧自由基化合物NHCOCH3-TEMPO对雄性BALB/c小鼠电离辐射损伤的防护效果.方法 将120只雄性BALB/c小鼠按随机数字表法分成4和7 Gy照射组,每组60只,每组再按随机数字表法分成6组,每组10只,分别为生理盐水对照组、生理盐水照射组、低剂量TEMPO照射组、中剂量TEMPO照射组、高剂量TEMPO照射组和阳性对照(WR-2721)组.60Co γ射线照射前0.5h动物腹腔注射防护药物,剂量分别为:WR-2721组200 mg/kg、低、中、高剂量TEMPO组分别为100、200和400 mg/kg、生理盐水对照组和生理盐水照射组给予等量生理盐水.4 Gy全身照射组用于观察小鼠照后8和15 d骨髓有核细胞数、骨髓DNA含量和外周血象的变化;7 Gy全身照射用于观察小鼠照后30 d生存率.结果 4 Gy照射后,TEMPO预处理组小鼠骨髓有核细胞计数、骨髓DNA含量较生理盐水照射组均明显增加(t=2.53 ～6.13,P＜0.05);中剂量TEMPO预处理组小鼠外周血白细胞数较生理盐水照射组明显增加(t =4.34,P＜0.05),但外周血红细胞数与生理盐水照射组相比,差异无统计学意义.7 Gy照射后,低剂量TEMPO预处理组小鼠30 d存活率较生理盐水照射组明显增加(x2=5.934,P＜0.05).结论 氮氧自由基化合物NHCOCH3-TEMPO对雄性BALB/c小鼠γ射线辐射损伤有一定的防护作用.
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氮氧自由基对模拟高原缺氧小鼠心肌组织缺氧和凋亡蛋白的影响
目的 研究氮氧自由基(nitronyl nitroxide)对高原缺氧小鼠心肌组织缺氧和凋亡蛋白的影响.方法 将48只小鼠随机分为正常对照组、缺氧模型组、乙酰唑胺组和氮氧自由基组,单次腹腔注射给药30 min后,在模拟海拔8000m环境停留12 h,测定心肌组织中乳酸(LD)含量和乳酸脱氢酶(LDH)活性,Western blotting检测缺氧诱导因子-1α、血管内皮生长因子、caspase-3、Bcl-2和Bax蛋白的表达水平.结果 与正常对照组相比,缺氧模型组中乳酸含量和乳酸脱氢酶活性显著增加,缺氧诱导因子-1α、血管内皮生长因子、caspase-3和Bax蛋白表达增强,Bcl-2蛋白的表达和Bcl-2/Bax比值降低.经氮氧自由基预处理后能够显著降低高原缺氧小鼠心肌组织中乳酸含量和乳酸脱氢酶活性,降低缺氧诱导因子-1α、血管内皮生长因子、caspase-3和Bax蛋白表达,提高Bcl-2的蛋白表达和Bcl-2/Bax比值.结论 氮氧自由基对高原缺氧诱导的心肌组织损伤具有保护作用,该作用可能其与改善能量代谢、降低机体氧化应激及抑制心肌细胞凋亡等作用有关.
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氮氧自由基与γ-氨基丁酸偶联物的设计合成与抗缺氧活性研究
目的 设计合成一种新型氮氧自由基与γ-氨基丁酸偶联物并研究其抗缺氧活性. 方法 以对羟基苯甲醛、溴乙酸乙酯、γ-氨基丁酸甲酯盐酸盐和2 ,3-二甲基-2 ,3-二羟氨基丁烷为原料,经醚化、酰胺化、缩合和氧化反应得到一种氮氧自由基与γ-氨基丁酸的偶联物(化合物3),并通过小鼠常压密闭耐缺氧实验对其抗缺氧活性进行评价.结果 3组在常压密闭缺氧实验下,与缺氧模型组比较,乙酰唑胺组和化合物3组存活时间均明显延长,差异有统计学意义(P<0. 01),化合物3组与乙酰唑胺组比较存活时间延长(P<0. 01). 与正常对照组比较,缺氧模型组中LD含量显著升高(P<0. 01),LDH活性显著降低(P<0. 01);与缺氧模型组比较,化合物3组小鼠血浆中LD含量差异无统计学意义,但是LD累积速率明显降低,差异有统计学意义( P<0. 01 ). 结论 氮氧自由基与γ-氨基丁酸偶联物的设计路线合理,合成方法简便,产率较高,并且表现出了较高的抗缺氧活性.
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新型双靶标化合物的合成与其抗高原缺氧损伤活性研究
目的：根据“双靶标药物设计原理”，设计合成出一种兼具自由基清除活性和碳酸酐酶抑制活性的新型双靶标化合物，并研究其抗高原缺氧活性。方法将乙酰唑胺（碳酸酐酶抑制剂）与氮氧自由基（新型自由基清除剂）通过桥联基结合，设计具有双靶标联合作用的目标化合物，并经过小鼠常压密闭、急性减压和化学性中毒3种缺氧耐受力实验评价其抗缺氧活性。结果所合成的化合物结构经过电子顺磁共振、ESI-MS 和元素分析进行确认。与缺氧模型组、乙酰唑胺组和氮氧自由基组相比，目标化合物组可以明显延长小鼠在常压密闭缺氧环境中的存活时间（ P ﹤0.05，P ﹤0.01），降低急性减压缺氧小鼠1 h 内死亡率（P ﹤0.01），延长氰化钾、亚硝酸钠和盐酸异丙肾上腺素3种化学性中毒缺氧小鼠的存活时间（P ﹤0.05，P ﹤0.01）。结论新型双靶标抗缺氧损伤化合物合成方法简便，产率较高，并且表现出了较好的抗缺氧活性。
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自由基与人体健康
所谓自由基是指带有不成对电子的分子、原子、基团或离子的总称.包括超氧阴离子自由基、羟自由基、烷氧自由基、氢过氧物自由基、脂氧自由基、脂过氧自由基、氮氧自由基等.体内自由基是人体物质代谢的中间产物.一个正常的健康人体内,自由基不断生成,又不断地被体内抗氧化体系清除.如产生大于清除或清除有缺陷,则会造成自由基在体内蓄积.自由基是强氧化剂,可造成组织损伤或加速细胞老化甚至凋亡.
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氮氧自由基对高原缺氧小鼠脑组织中缺氧和凋亡蛋白的影响
目的:研究氮氧自由基HPN对高原缺氧小鼠脑组织中缺氧和凋亡蛋白的影响.方法:将60只小鼠随机分为正常对照组、缺氧模型组、乙酰唑胺组和HPN组,单次腹腔注射给药后,在模拟海拔8 000 m环境停留12 h,检测脑组织中乳酸脱氢酶(LD)含量和乳酸脱氢酶(LDH)活性的变化,HE染色观察脑组织病理学改变,蛋白印迹法检测HIF-1α、VEGF、Caspase-3、Bcl-2和Bax蛋白的表达情况.结果:与正常对照组相比,缺氧模型组中LD含量显著增加,LDH活性显著减低,HIF-1α、VEGF、Caspase-3和Bax蛋白表达增强,Bcl-2蛋白表达和Bcl-2/Bax比值降低.经HPN预处理后能够显著降低高原缺氧小鼠脑组织中LD含量,提高LDH活性,改善脑组织学变化,降低HIF-1α、VEGF、Caspase-3和Bax蛋白表达,提高Bcl-2的蛋白表达和Bc1-2/Bax比值.结论:HPN能够减轻高原缺氧脑组织损伤,作用机制可能与改善能量代谢,降低机体氧化应激,抑制某些凋亡相关蛋白表达有关.
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国外医学信息
Ⅰ型HIV感染时血浆和唾液亚型IgG分布［英］/WuX…/AIDS Res Hum retroviruses 2000；16(14)：1423～1431 对81名Ⅰ型HIV感染者与30名未感染对照者的血浆与唾液IgG亚类测定结果表明：Ⅰ型HIV感染者唾液IgG1水平升高，而唾液IgG2和IgG4水平却下降。血浆抗Ⅰ型HIV抗体升高，表示CD4细胞计数较高而携带的病毒较少。腮腺唾液中抗Ⅰ型HIV IgG抗体水平升高与血浆中抗Ⅰ型HIV IgG抗体水平增高相关。在比较了唾液IgG与血浆IgG的Ⅰ型HIV识别状况后，作者证实血浆和唾液的IgG抗体在它们与Ⅰ型HIV抗原反应中既有相似之处也有所不同。Ⅰ型HIV感染影响血浆和唾液的IgG含量，并证明在腮腺唾液中Ⅰ型HIV特异性IgG抗体主要来源于血浆，不过作者也指出腮腺内也有少量的IgG合成。 丙型肝炎病人可合并肝外组织HCV的感染［英］/Fu Ming yan…/World Gastroentero 2000；6(6)：805～811 Fu Ming-yan等中国学者在域外著文报告，应用RT-PCR，原位杂交和免疫组化技术，对38份肝外组织尸检标本(包括心、肾、肾上腺、胰、肠、脾、淋巴结与膀胱等组织)检测其HCV RNA负链和HCV抗原。结果证实上述多数组织有HCV抗原蛋白的复制与表达。作者认为肝外组织HCV的感染和复制抗原可能是一种HCV“污染状态”的表现，肝外组织HCV是人体HCV感染的贮库之一，可在HCV慢性感染与再活动中发挥作用。综上可见，HCV作为复制和表达病毒蛋白的病源因素，在肝外组织中繁衍造成少数慢性HCV感染病人发生与HCV感染相关的肝外综合征。 HCV感染和淋巴增殖性疾病［英］/Pena L R…/Digestive Disease and Science 45(9)：1854～1860 作者复习了大量近年有关这一专题的文献后，指出，Epstein-Barr病毒，人类乳头瘤病毒和人类T-细胞白血病/淋巴瘤病毒与肿瘤发生关系密切，这已为越来越多的证据所证实。目前也有大量的证据表明B型肝炎病毒(HBV)和C型肝炎病毒(HCV)可能与肿瘤的发生，尤其是肝细胞肿瘤发生有关，HCV为嗜淋巴性病毒，可在外周血液单核细胞中复制，这可解释某些淋巴增殖性疾病(LPD)发生与HCV相关，其重要的证据是病人存在混合的冷球蛋白(MC)。早在1993年发现MC病人外周血单核细胞内可检出HCV-RNA。其中有些病例后来演变成明显的B-细胞霍奇金淋巴瘤(NHL)。故认为HCV可能触发一个克隆的B-细胞增殖，后者甚至可进展为恶性淋巴瘤。本文还就MC血症的治疗，HCV与非恶性的淋巴增殖性疾病和与非霍奇金病的关系作详细的介绍，对深入研究这类问题颇有启迪。 全身麻醉作颈动脉的动脉内膜切除术时，多普勒超声图和大脑血氧测定作为择期分流术指征的比较［英］/Grubhofer G…/Anesth Analy 2000；91：1339～1344 全身麻醉期，作者比较了颈颅多普勒超声与大脑血氧计(RSO2)测定颈动脉钳夹期中脑动脉的RSO2与平均血流速度(Vm、mca)的变化，结果是：55名受试者中凡Vm、mca下降到低于交叉钳夹前速度的20%，RSO2下降超过13%者适合作择期手术，作者指出经颅多普勒超声图对于发现脑缺血比RSO2更准确。单纯依靠RSO2测定会增加不必要的分流术次数，故而RSO2较大幅度下降不是作分流术的充分理由，因为其灵敏度较低。 Propofol在防止氮氧自由基(ONOO－)供体(Sydnonimine,SIN-1)损伤内皮细胞中的作用［英］/Anaesthesia 2000；55；1066～1071 麻醉药Propofol(2,6-二异丙基酚)的化学结构与α-生育酚相似，具有抗氧剂功能。将浓度为0.5、1.0或2.0mmol的SIN-1分别与内皮细胞共培养，同时加入10mmol Propofol。结果表明Propofol在上述培养的内皮中，不同浓度的SIN-1对细胞毒性防护能力分别为90%、78%和28%，呈现剂量依赖方式(r＝0.98，P＜0.001)。HPLC法证明，Propofol与氮氧自由基(ONOO－)反应，比另一种抗氧化剂酪氨酸更有效与快捷。3.5mmol的ONOO－与1mM酪氨酸作用可生成39.6%的亚硝基酪氨酸，但当加入5mmol Propofol则无此种产物出现。由此可见，Propofol有抗拒氮氧自由基对内皮细胞毒性损伤的作用。Propofol的这种细胞保护机制与其能效地清除氮氧自由基有密切的关系。*港澳台医讯* 慢性丙型肝炎患者的γ-谷氨酰转肽酶活性与干扰素的疗效 据台北出版的中华医学杂志(英文版)2000；7期刊出的黄信彰等医师报告称：慢性丙型肝炎合并血清γ-谷氨酰转肽酶活性超过60IU/L时干扰素的疗效降低。肝组织病理活检结果显示，与γ-谷氨酰转肽酶正常的丙型肝炎病人相比，其肝炎症状与纤维化程度较严重，且血清ALT与AST、碱性磷酸酶活性与血清总胆红素值也较高。经多项回归统计处理显示病理肝组织纤维化分数≥2时，可作为慢性丙型肝炎血清γ-谷氨酰转肽酶显著上升的独立预测因子。在6个月的干扰素治疗后，其疗效远低于γ-谷氨酰转肽酶正常者，其持续疗效反应为8% vs 30%。据此，作者结论：慢性丙型肝炎病人合并γ-谷氨酰转肽酶活性升高，肝组织病理纤维化程度严重是干扰素疗效差的重要因素。(本刊编辑部供稿)
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新型氮氧自由基对心脑缺血/再灌注损伤模型大鼠的保护作用研究
目的:研究新型氮氧自由基(N1)对心脑缺血/再灌注(I/R)损伤模型大鼠的保护作用.方法:取大鼠分别建立脑I/R模型和心肌I/R(MI/R)模型,将两种模型大鼠分别分为假手术(0.9％氯化钠注射液)组、模型(0.9％氯化钠注射液)组、阳性对照(传统的氧自由基清除剂Tempol,100 mg/kg)组和高、中、低剂量(N1,100、50、10 mg/kg)组,每组6只,均在建模前腹腔注射相应药物.就脑I/R模型,通过神经功能评分和脑梗死容积百分率评价N1的脑保护功能;就MI/R模型,通过左室收缩压(LVSP)、左室等容收缩/舒张期压力上升或下降大速率(±dp/dtmax)和血清中肌酸激酶(CK)活性、丙二醛(MDA)的水平评价N1的心脏保护功能.结果:脑I/R模型中,与模型组比较,阳性对照组和各剂量组大鼠神经功能评分均明显增加,脑梗死容积百分率明显减小(P＜0.05或P＜0.01);与阳性对照组比较,中、高剂量组大鼠脑梗死容积百分率明显减小(P＜0.05).MI/R模型中,与模型组比较,阳性对照组和各剂量组大鼠的LVSP、±dp/dtmax均明显升高(P＜0.05或P＜0.01),各剂量组大鼠血清中CK活性、MDA水平均明显降低(P＜0.05或P＜0.01);与阳性对照组比较,高、中剂量组大鼠的LVSP、±dp/dtmax均明显升高(P＜0.05或P＜0.01),血清中CK活性、MDA水平均明显降低(P＜0.05或P＜0.01).结论:N1对大鼠的心脑I/R损伤均具有明显的保护作用,且保护作用强于Tempol.
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用电子自旋共振成像观测氮氧自由基的透皮特性
在自行研制的电子自旋共振成像(Electron spin resonance imaging, ESRI)系统上建立了活体皮肤电子自旋共振成像的实验模型.观测了氮氧自由基化合物2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧(2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidinyloxy,TEMPO)穿透小鼠皮肤组织的动态过程和浓度分布情况.成像结果显示TEMPO化合物对不同方法处理后的皮肤组织的透皮特性有明显差别.TEMPO水溶液难以穿透皮肤,而溶解在二甲基亚枫(Dimethyl sulfoxide,DMSO)中的脂溶性TEMPO溶液可以渗入并穿透皮肤.皮肤表层的角质蛋白对TEMPO有明显的阻隔性, 而且化合物渗入或透过皮肤组织的量具有较强的时间依赖性.本研究结果提示ESRI技术为动态研究某些特殊结构化合物的透皮特性提供了科学有效的分析手段.
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植物源性天然抗氧化成分研究进展
自由基(Free Radical,FR)即外层轨道上有不成对电子的原子、原子团或分子的总称.其中95%以上是氧自由基,包括超氧阴离子(O-2)、羟自由基(.OH)、单线态氧(O12)、过氧化氢(H2O2)、脂质自由基(LO.,LOO.,LOOH)、氮氧自由基等.人们发现FR与许多疾病密切相关,如中风、肺气肿、炎症、老年性痴呆、帕金森氏病、白内障、糖尿病、动脉粥样硬化等.因此,研究高效低毒的抗氧化剂已成为药物研发的热点.大多天然抗氧化成分如茶多酚、丹酚酸等,还能改善微循环和心脑缺血、抗血小板聚集、降脂、抗炎,符合老年性疾病需要"全面论治"的特点.因此,近几年人们把目光从人工合成抗氧化剂转移到从天然药物中筛选抗氧化成分上来.
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氮氧自由基在辐射防护中的应用
大剂量的电离辐射作用于人体,能够引起机体损伤甚至导致死亡.如何保护人体免受来自电离辐射的损伤,减轻机体的辐射生物学效应,寻找行之有效的辐射防护剂一直是学者们研究的方向.氮氧自由基作为一种能够消除有害自由基的新型辐射防护剂而被人们广泛关注.本文从氮氧自由基的分子结构、抗氧化作用机制及其在抗辐射领域的生物学效应3个方面介绍氮氧自由基近年来的研究进展.
