CN103364519B - 黄嘌呤氧化酶抑制剂和/或超氧阴离子清除剂的筛选方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用薄层色谱与生物自显影技术联用快速筛选黄嘌呤氧化酶抑制剂或者超氧阴离子清除剂的方法,本发明将薄层色谱和生物活性测定相结合,通过酶促反应产生的超氧阴离子自由基(O2 .-)与氯化硝基四氮唑蓝(nitroblue tetrazolium,NBT)反应产生蓝紫色不溶物甲瓒(formazan),具有抑制黄嘌呤氧化酶或者清除超氧阴离子的物质抑制了该反应的发生,在薄层板上表现为紫色背景下的黄色和/或白色斑点。本发明适用于分析天然药物和/或中药提取物或者单体化合物对黄嘌呤氧化酶体外抑制活性或者超氧阴离子的清除活性。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用黄嘌呤氧化酶-薄层色谱生物自显影技术筛选黄嘌呤氧化酶抑制剂和/或超氧阴离子清除剂的方法。
背景技术
黄嘌呤氧化酶是体内核酸代谢中重要的酶,广泛分布于人体心、肺、肝等组织细胞浆内。黄嘌呤氧化酶能催化黄嘌呤和次黄嘌呤的氧化生成尿酸,并产生过氧化物自由基。尿酸浓度过高会导致高尿酸血症,并可引起痛风发作。痛风症是因组织体液中的尿酸浓度过高而结晶并在关节析出导致关节疼痛的一种疾病,主要由于嘌呤代谢紊乱导致尿酸和超氧阴离子生成异常造成,已被***列为21世纪20大顽症之一。最新的流行病学研究表明,虽然中国人民生活水平不断提高,但饮食结构的不合理和生活节奏的加快,使痛风的发病率逐年上升,已高于世界平均水平。因此,黄嘌呤氧化酶抑制剂和自由基清除剂可以减少自由基造成的应激反应和对组织的伤害,也可以减少人体内尿酸的形成,是治疗痛风的重要药物,并能减少一些致命性的痛风并发症。
此外,近年来,冠脉解痉、各种动脉搭桥术、心脑血管栓塞再通(溶栓治疗、自然再通)、断肢再植、器官移植等诊疗技术在临床上广泛开展,各脏器缺血再灌注损伤(ischemia/reperfusion,I/R)的防治日益受到重视。缺血再灌注损伤是在缺血的基础上恢复血流后,组织器官的损伤反而加重的现象。目前认为I/R损伤的机理与钙超载、氧自由基、炎性细胞等有关。缺血再灌注,导致细胞内钙超载。钙离子依赖蛋白的激活使黄嘌呤脱氢酶转变为黄嘌呤脱氧酶,与堆积的次黄嘌呤和黄嘌呤反应,伴随大量氧自由基产生。过量的Ca2+还可以激活中性粒细胞,引起代谢“爆发”,产生大量的氧自由基。氧自由基既可使脂质发生过氧化反应,直接损伤细胞膜,导致细胞通透性增加,促进Ca2+内流;又可以破坏线粒体结构。钙超载和氧自由基相互影响、相互协同造成了I/R损伤。近年来,发现药物能减轻缺血再灌注损伤,如硝苯吡啶等化学药物,但毒副作用较大,因此,不少学者从中药寻找毒副作用小,效果确定的药物如芪丹中药提取物、黄芪注射液,以及从中药中分得的单体化合物如丹酚酸B。
有两种方法可减少人体内尿酸、超氧自由基的形成:一是降低人体内次黄嘌呤和黄嘌呤的含量,这可通过控制嘌呤类食物摄入来实现;二是降低人体内黄嘌呤氧化酶的活性,这可通过对酶的抑制作用来实现。目前临床上使用的黄嘌呤氧化酶抑制剂和超氧阴离子自由基清除剂都有比较大的毒副作用。所以寻找黄嘌呤氧化酶抑制剂和研究黄嘌呤氧化酶的抑制作用在医学和人体代谢研究方面有着重要的意义。从天然药物中寻找有效、低毒、价廉的黄嘌呤氧化酶抑制剂或者超氧阴离子清除剂更是成为目前抗氧化剂研究的主要方向。传统的黄嘌呤氧化酶抑制活性或者超氧阴离子清除活性筛选方法都要求化合物从中药中分离、提纯出来并且需要足够大的量,通过体内、体外多种实验方法评价药用样品的活性,但是许多从中药中得到的天然化合物却难以满足这些条件。薄层色谱-生物自显影技术可以弥补以上技术的不足。薄层色谱-生物自显影是一种将薄层色谱分离和生物活性测定相结合的药物筛选方法,具有操作简单、实验耗费低、灵敏度和专属性高以及可以实现对生物活性的快速测定的特点。
发明内容
本发明所要解决的问题是针对上述现有技术的不足而提供一种快速筛选复杂天然产物或者单体化合物中黄嘌呤氧化酶抑制剂或者超氧阴离子清除剂的方法。该方法具有操作简单、实验耗费低、灵敏度和专属性高以及可以实现在复杂体系中对生物活性的快速测定的特点。
本发明为解决上述提出的问题所采取的解决方案为:采用薄层色谱-生物自显影技术建立黄嘌呤氧化酶抑制剂活性和/或超氧阴离子清除剂筛选模型,能够测定不同实验室,不同样品的黄嘌呤氧化酶抑制活性或者超氧阴离子清除活性的高通量筛选方法。该方法以色彩图像形式提供结果,形象直观,易于辨认和记忆;该方法以薄层板作为媒介,不受溶剂和样品浓度的限制,因此受试样品的范围比紫外分光光度法更为广泛。
本发明所述的黄嘌呤氧化酶的催化活性是指在25-40℃下,黄嘌呤氧化酶催化底物生成尿酸和超氧阴离子的量。
本发明所述的黄嘌呤氧化酶-薄层色谱生物自显影技术是是一种将薄层色谱分离和生物活性测定相结合的药物筛选方法,通过酶促反应产生的超氧阴离子自由基(O2 .-)与氯化硝基四氮唑蓝(nitroblue tetrazolium,NBT)反应产生蓝紫色不溶物甲瓒(formazan),具有抑制黄嘌呤氧化酶或者超氧阴离子清除作用的物质抑制了该反应的发生,在薄层板上表现为紫色背景下的白色斑点。
根据实施例,本发明提供的黄嘌呤氧化酶抑制剂和/或超氧阴离子清除剂的筛选方法,包括如下步骤:
(1)酶促反应缓冲液:称取磷酸氢二钾和磷酸二氢钾,用蒸馏水配制成磷酸缓冲液;将磷酸缓冲液与乙二胺四乙酸二钠盐混合,配制成酶促反应的缓冲液;(2)薄层板选用硅胶板,显色剂由黄嘌呤和氯化硝基四氮唑蓝组成;将待测提取物或者化合物点于硅胶板上,和/或用展开剂展开后,挥干有机溶剂,然后将薄层板在黄嘌呤氧化酶溶液中浸渍,将薄层板活化,将活化后的薄层板在显色剂中浸渍后反应,具有抑制黄嘌呤氧化酶的活性物质抑制了反应的发生,在薄层板上表现为紫色背景下的白色和/或黄色斑点。
根据实施例,本发明前述黄嘌呤氧化酶-薄层色谱生物自显影技术筛选黄嘌呤氧化酶抑制剂和/或黄嘌呤氧化酶清除剂的方法中,包括以下步骤:
(1)配制酶促反应缓冲液:称取磷酸氢二钾和磷酸二氢钾,磷酸氢二钾和磷酸二氢钾的重量配比为(7.645-10.806)∶(0.361-2.245),加入容量瓶中,用蒸馏水定容,配制成PH=7.1-8.0的磷酸缓冲液。将PH=7.1-8.0的磷酸缓冲液与1-6毫摩尔/升的乙二胺四乙酸二钠盐混合,最终配制成酶促反应缓冲液,在2-10℃下保存。
(2)薄层板选用硅胶板,显色剂由5-10毫摩尔/升黄嘌呤和10-20毫摩尔/升氯化硝基四氮唑蓝混合组成。将待测提取物或者化合物点样于硅胶板上,利用展开剂展开后,挥干有机溶剂。然后将薄层板黄嘌呤氧化酶溶液中浸渍,吹干薄层板表面液滴,将薄层板置于25-40℃水浴的封闭条件下,对黄嘌呤氧化酶进行活化,活化时间为3-20分钟。将活化后的薄层板在适量显色剂中浸渍,然后在25-40℃水浴的开放条件下反应,反应时间为3-20分钟。具有抑制黄嘌呤氧化酶或者清除超氧阴离子的物质抑制了反应的发生,在薄层板上表现为紫色背景下的白色斑点。
根据实施例,本发明前述黄嘌呤氧化酶抑制剂和/或超氧阴离子清除剂的筛选方法之步骤(2)中,展开剂为石油醚、乙酸乙酯、甲醇,或前述二种以上试剂的混合物。
相对于现有技术,本发明的突出的优点是:(1)操作简单,实验耗费低,不需要复杂的仪器和设备。(2)以色彩图像形式提供结果,形象直观,易于辨认和记忆;(3)薄层板作为媒介,不受溶剂和样品浓度的限制,因此受试样品的种类比紫外分光光度法更为广泛。(4)薄层色谱具有分离功能,对于混合物或者植物提取物,能够先对其进行分离后再检测。
附图说明
图1为实施例1中利用黄嘌呤氧化酶-薄层色谱生物自显影技术对补骨脂总浸膏、补骨脂乙酸乙酯部位和补骨脂水部位的筛选结果图。
图2为实施例2中利用黄嘌呤氧化酶-薄层色谱生物自显影技术对别嘌呤醇的活性检测结果图。
图3为实施例3中利用黄嘌呤氧化酶-薄层色谱生物自显影技术对熊果酸的活性筛选结果图(1为熊果酸样品,2为别嘌呤醇样品)
图4为实施例3中利用黄嘌呤氧化酶-薄层色谱生物自显影技术对迷迭香酸的活性筛选结果图(1为迷迭香酸样品,2为别嘌呤醇样品)。
图5为实施例3中利用黄嘌呤氧化酶-薄层色谱生物自显影技术对槲皮素的活性筛选结果图(1为槲皮素样品,2为别嘌呤醇样品)。
具体实施方式
为了更好的理解本发明,下面结合实施例进一步阐述本发明的内容,但本发明的内容不仅仅限于下面的实施,下面实施例所用的实验方法无特殊说明,均为常规方法。
本发明以下实施例中,黄嘌呤溶液是黄嘌呤溶于0.01-0.2摩尔/升的氢氧化钠和/或超纯水中配置而成的,NBT溶液是氯化硝基四唑氮蓝溶于无水乙醇和/或超纯水中加热溶解配置而成的。
实施例1
1.1药物与试剂
补骨脂饮片购自上海康桥饮片厂,黄嘌呤氧化酶(X4875-10UN,LOT#110M7004V,购自sigma),黄嘌呤(X0625-5G,批号062K5306,购自sigma),氯化硝基四唑氮蓝(NBT)(N6876-5G,批号97569LJ,购自sigma),磷酸二氢钾(批号F20100202,购自国药集团化学试剂有限公司),磷酸氢二钾(批号F20100118,购自国药集团化学试剂有限公司),氢氧化钠(批号F20100926,购自国药集团化学试剂有限公司),乙二胺四乙酸二钠(EDTA)(批号F20080616,购自国药集团化学试剂有限公司)。
1.2仪器
超级恒温槽(上海比朗仪器有限公司),电子分析天平(BP211D,Sartorius,德国),电热恒温鼓风干燥箱(DHG-9053A型,上海一恒科技有限公司),薄层色谱成像仪(CAMAG REPROSTAR 3,瑞士)。
1.3实验方法
1.3.1溶液的配制
显色剂溶液的配制:将10毫摩尔/升的黄嘌呤溶液与20毫摩尔/升的NBT溶液混合,在50℃水浴中加热保存。
缓冲液:准确称量磷酸氢二钾(分析纯)10.457克,磷酸二氢钾(分析纯)0.56克,加入到500毫升容量瓶中,用蒸馏水定容,配制成PH=7.9的磷酸缓冲液。将PH=7.9的磷酸缓冲液与6毫摩尔/升的乙二胺四乙酸二钠盐混合,最终配制成酶促反应的缓冲液。
黄嘌呤氧化酶溶液:取黄嘌呤氧化酶,用缓冲液配制成100mu/ml的溶液,在4℃条件下保存。
样品溶液的配制:补骨脂总浸膏20mg,用甲醇定容至2ml,配制成10mg/ml的补骨脂总浸膏样品;取补骨脂乙酸乙酯部位浸膏20mg,用甲醇定容至2ml,配制成10mg/ml补骨脂乙酸乙酯部位样品;取补骨脂水部位浸膏20mg,用甲醇定容至2ml,配制成10mg/ml补骨脂水部位样品。
展开:将三种供试品溶液点于硅胶板上,点样量均为10微升。展开剂为石油醚∶乙酸乙酯∶甲醇(6∶3∶0.5,体积比),在层析缸中展开后,挥干溶剂。
利用黄嘌呤氧化酶-薄层色谱生物自显影技术对补骨脂具有黄嘌呤氧化酶抑制作用的成分进行筛选。
将薄层板在100mu/ml的黄嘌呤氧化酶溶液中浸渍,吹干薄层板表面液滴,将薄层板置于40℃水浴的条件下,对黄嘌呤氧化酶进行活化,活化时间为20分钟,将活化后的薄层板在适量显色剂中浸渍,然后在40℃水浴的条件下反应20分钟,具有抑制黄嘌呤氧化酶的物质抑制了反应的发生,在薄层板上表现为紫色背景下的白色斑点。结果见附图1。
实施例2
2.1药物与试剂
别嘌呤醇(购自sigma),黄嘌呤氧化酶(X4875-10UN,LOT#110M7004V,购自sigma)黄嘌呤(X0625-5G,批号062K5306,购自sigma),氯化硝基四唑氮蓝(NBT)(N6876-5G,批号97569LJ,购自sigma),磷酸二氢钾(批号F20100202,购自国药集团化学试剂有限公司),磷酸氢二钾(批号F20100118,购自国药集团化学试剂有限公司),氢氧化钠(批号F20100926,购自国药集团化学试剂有限公司),乙二胺四乙酸二钠(EDTA)(批号F20080616,购自国药集团化学试剂有限公司)。
2.2仪器
超级恒温槽(上海比朗仪器有限公司),电子分析天平(BP211D,Sartorius,德国),电热恒温鼓风干燥箱(DHG-9053A型,上海一恒科技有限公司),薄层色谱成像仪(CAMAG REPROSTAR 3,瑞士)
2.3实验方法
2.3.1溶液的配制
显色剂溶液的配制:将10毫摩尔/升的黄嘌呤溶液与20毫摩尔/升的NBT溶液混合,在50℃水浴中加热保存。
缓冲液:准确称量磷酸氢二钾(分析纯)7.645克,磷酸二氢钾(分析纯)0.361克,加入到500毫升容量瓶中,用蒸馏水定容,配制成PH=7.1的磷酸缓冲液。将PH=7.1的磷酸缓冲液与1毫摩尔/升的乙二胺四乙酸二钠盐混合,最终配制成酶促反应的缓冲液。
黄嘌呤氧化酶溶液:取黄嘌呤氧化酶,用缓冲液配制成200mu/ml的溶液,在2℃条件下保存。
样品溶液:1毫摩尔/升别嘌呤醇溶液。别嘌呤醇溶液是将别嘌呤醇溶于95%乙醇和/或超纯水中配置而成的。
利用黄嘌呤氧化酶-薄层色谱生物自显影技术对别嘌呤醇的活性进行测定。
将薄层板在200mu/ml的黄嘌呤氧化酶溶液中浸渍,吹干薄层板表面液滴,将薄层板置于25℃水浴的条件下,对黄嘌呤氧化酶进行活化,活化时间为15分钟,将活化后的薄层板在适量显色剂中浸渍,然后在25℃水浴的条件下反应13分钟,具有抑制黄嘌呤氧化酶的物质抑制了反应的发生,在薄层板上表现为紫色背景下的白色斑点。结果见附图2。
实施例3
3.1药物与试剂
熊果酸标准品,迷迭香酸标准品,槲皮素标准品(均购自上海中药标准化研究中心),别嘌呤醇(购自sigma),黄嘌呤氧化酶(X4875-10UN,LOT#110M7004V,购自sigma),黄嘌呤(X0625-5G,批号062K5306,购自sigma),氯化硝基四唑氮蓝(NBT)(N6876-5G,批号97569LJ,购自sigma),磷酸二氢钾(批号F20100202,购自国药集团化学试剂有限公司),磷酸氢二钾(批号F20100118,购自国药集团化学试剂有限公司),氢氧化钠(批号F20100926,购自国药集团化学试剂有限公司),乙二胺四乙酸二钠(EDTA)(批号F20080616,购自国药集团化学试剂有限公司)。
3.2仪器
超级恒温槽(上海比朗仪器有限公司),电子分析天平(BP211D,Sartorius,德国),电热恒温鼓风干燥箱(DHG-9053A型,上海一恒科技有限公司),薄层色谱成像仪(CAMAG REPROSTAR 3,瑞士)。
3.3实验方法
3.3.1溶液的配制
显色剂溶液的配制:将10毫摩尔/升的黄嘌呤溶液与20毫摩尔/升的NBT溶液混合,在50℃水浴中加热保存。
缓冲液:准确称量磷酸氢二钾10.806克,磷酸二氢钾2.245克,加入到500毫升容量瓶中,用蒸馏水定容,配制成PH=8.0的磷酸缓冲液。将PH=8.0的磷酸缓冲液与3毫摩尔/升的乙二胺四乙酸二钠盐混合,最终配制成酶促反应的缓冲液。
黄嘌呤氧化酶溶液:取黄嘌呤氧化酶,用缓冲液配制成300mu/ml的溶液,在10℃条件下保存。
样品溶液:熊果酸溶液,迷迭香酸溶液,槲皮素溶液,别嘌呤醇溶液。
利用黄嘌呤氧化酶-薄层色谱生物自显影技术对上述单体化合物的活性进行测定。
将薄层板在300mu/ml的黄嘌呤氧化酶溶液中浸渍,吹干薄层板表面液滴,将薄层板置于33℃水浴的条件下,对黄嘌呤氧化酶进行活化,活化时间为7分钟,将活化后的薄层板在适量显色剂中浸渍,然后在33℃水浴的条件下反应6分钟,具有抑制黄嘌呤氧化酶的物质抑制了反应的发生,在薄层板上表现为紫色背景下的白色斑点。熊果酸的活性筛选结果见图3,迷迭香酸的活性筛选结果见图4,槲皮素的筛选结果见图5。
Claims (3)
1.一种黄嘌呤氧化酶抑制剂和/或超氧阴离子清除剂的筛选方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)酶促反应缓冲液:称取磷酸氢二钾和磷酸二氢钾,用蒸馏水配制成磷酸缓冲液;将磷酸缓冲液与乙二胺四乙酸二钠盐混合,配制成酶促反应的缓冲液;
(2)薄层板选用硅胶板,显色剂由黄嘌呤和氯化硝基四氮唑蓝组成;将待测提取物或者化合物点于硅胶板上,和/或用展开剂展开后,挥干有机溶剂,然后将薄层板在黄嘌呤氧化酶溶液中浸渍,将薄层板活化,将活化后的薄层板在显色剂中浸渍后反应,具有抑制黄嘌呤氧化酶活性的物质或者能够清除超氧阴离子的物质抑制了反应的发生,在薄层板上表现为紫色背景下的白色和/或黄色斑点。
2.根据权利要求1所述的黄嘌呤氧化酶抑制剂和/或超氧阴离子清除剂的筛选方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)配制酶促反应缓冲液:称取磷酸氢二钾和磷酸二氢钾,磷酸氢二钾和磷酸二氢钾的重量配比为(7.645-10.806):(0.361-2.245),加入容量瓶中,用蒸馏水定容,配制成PH=7.1-8.0的磷酸缓冲液;将磷酸缓冲液与1-6毫摩尔/升的乙二胺四乙酸二钠盐混合,配制成酶促反应缓冲液,在2-10℃下保存;
(2)薄层板选用硅胶板,显色剂由5-10毫摩尔/升黄嘌呤和10-20毫摩尔/升氯化硝基四氮唑蓝组成;将待测提取物或者化合物点样于硅胶板上,利用展开剂展开后,挥干有机溶剂,然后将薄层板在黄嘌呤氧化酶溶液中浸渍,吹干薄层板表面液滴,将薄层板置于25-40℃水浴的封闭条件下,对黄嘌呤氧化酶进行活化,活化时间为3-20分钟;将活化后的薄层板在适量显色剂中浸渍,然后在25-40℃水浴的开放条件下反应,反应时间为3-20分钟;具有抑制黄嘌呤氧化酶活性的物质或者能够清除超氧阴离子的物质抑制了反应的发生,在薄层板上表现为紫色背景下的白色斑点。
3.根据权利要求1或2所述的黄嘌呤氧化酶抑制剂和/或超氧阴离子清除剂的筛选方法,其特征在于,步骤(2)中,展开剂为石油醚、乙酸乙酯、甲醇,或前述二种以上试剂的混合物。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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