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中药配位化学学说认为,中药中所含的有机成分、微量元素以及二者在中药煎煮过程中反应形成的金属配合物都可能是中药发挥药效的物质基础。然而,目前对中药药效成分的研究主要集中于有机成分的分离纯化、结构鉴定或微量元素的含量与种类测定、形态分析上,而对中药水煎液中存在的金属配合物的研究还非常薄弱。芦丁是常见的黄酮类化合物,在自然界中分布广泛,具有抗菌、抗氧化、抗炎和抗癌等多种生物活性,其结构中包含有1个羰基和4个酚羟基,易与金属离子形成配合物。虽然目前已经通过化学合成方法得到了芦丁与多种金属离子的配合物,而且研究证明这些芦丁-金属配合物的活性较芦丁配体显著提高,但这些配合物都是在有机溶剂中合成得到的,这与大部分中药以水煎煮后服用的条件有较大区别。由于目前对中药水提物中芦丁-金属配合物的研究还未见报道,因此本文首先证明了多种中药水提物中确实存在芦丁与多种金属微量元素形成的配合物;其次,研究了8种金属离子对芦丁的平衡溶解度和表观油水分配系数的影响;再者,研究了芦丁与8种金属离子在传统中药提取工艺下形成配合物的能力强弱和结构表征;最后,研究了这些芦丁-金属配合物的DNA裂解活性及可能的机制。主要研究内容及研究结果如下:(1)中药水提物中芦丁-金属配合物的分析。分别用甲醇和15%甲酸-甲醇溶液溶解槐米、金银花、连翘和紫花地丁这四种中药的甲醇提取物和水提物,进而利用高效液相色谱法(HPLC)对供试样品进行检测,实验结果证明,芦丁在甲醇中不会与金属微量元素形成配合物,而在热水中则会形成金属配合物。(2)8种金属离子对芦丁的平衡溶解度和表观油水分配系数的影响。芦丁分别与8种金属离子反应后的产物在水和不同p H值缓冲液中的溶解度和表观油水分配系数与芦丁单体相比,发生了不同程度的变化,这提示中药中的金属微量元素很可能会影响芦丁在体内的吸收和代谢。(3)芦丁与8种金属离子形成配合物的能力研究和结构表征。芦丁与中药中常见的8种金属元素(Mg2+、Ca2+、Fe3+、Zn2+、Ni2+、Sr2+、Mn2+、Cu2+)在热水中进行反应后,利用HPLC定量检测反应前后芦丁的含量变化,发现在热水中芦丁与Fe3+形成配合物的能力最强,其次是Sr2+和Cu2+,与Zn2+形成配合物的能力最弱。另外,利用电喷雾飞行时间质谱仪(ESI-TOF MS)对芦丁与8种金属离子反应后的上清液进行检测,结果表明,芦丁可以与8种金属离子以不同的比例形成配合物。(4)芦丁-金属配合物对DNA裂解活性和作用机制研究。结果显示,溶剂DMSO、芦丁、Ca2+、Mg2+、Zn2+、Fe3+、Ni2+、Mn2+、Sr2+以及芦丁分别与这7种金属离子反应后的产物与DNA作用24 h后,均对DNA无明显的作用。Cu2+单独作用于DNA时,活性较弱,芦丁-铜对DNA具有较强的时间和浓度依赖性裂解作用,并可能通过氧化损伤机制引起DNA的裂解。本文的研究结果表明,中药中的有机成分在水煎过程中会与微量金属元素形成配合物,从而通过增加水溶性、改善吸收和增强活性等方式提高中药的疗效。