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石河子大學畢業(yè)論文(設(shè)計)文獻綜述課題名稱： 蘆薈大黃素金屬配合物與牛血清白蛋白的相互作用學生姓名: 溫 自 成 學 號： 2007071503 學 院： 化學化工學院 專業(yè)、年級： 化學07-1 指導教師： 趙 芳 職 稱： 副 教 授 畢業(yè)論文(設(shè)計)起止時間： 2011年03月2011年06月 蘆薈大黃素金屬配合物與牛血清白蛋白的相互作用 摘要：利用熒光光度法研究了中藥有效成分蘆薈大黃素與牛清白蛋白的相互作用 機制, 求得兩者的形成常數(shù), 討論了某些金屬離子對其形成常數(shù)的影響， 并根據(jù)熱力學常數(shù)確定了它們之間的作用力類型。關(guān)鍵詞：蘆薈大黃素, 血清白蛋白, 熒光猝滅法一、引 言蘆薈屬百合科多年生常綠肉質(zhì)植物，是大自然賜予人類的仙丹草現(xiàn)存蘆薈有三百多個品種，被廣為利用的主要有庫拉索蘆薈(Aloe vera L)、木立蘆薈(A Arborescens)、好望角蘆薈(A ferox Mil1)、開普蘆薈(A ferox Mill)，被民間少量應(yīng)用的有皂質(zhì)蘆薈(A saponaria)、中華蘆薈(A varavia)、不夜城蘆薈(A nobilis)等蘆薈原產(chǎn)地是非洲大陸熱帶沙漠及地中海沿岸地區(qū)，有文字記載的是在3400多年前，在金字塔木乃伊棺木里發(fā)現(xiàn)的紙莎草故書上，最早且明確地記載著蘆薈的藥效。唐朝中期蘆薈傳到中國，我國的廣東、廣西、福建、遼寧等省進行了引種栽培l(xiāng)。蘆薈作為一種天然藥用植物，已經(jīng)擁有幾千年的發(fā)展歷史1。二、國內(nèi)(外)研究現(xiàn)狀蘆薈作為一種天然藥用植物，已經(jīng)擁有幾千年的發(fā)展歷史尤其在最近幾十年，在國外，尤其是少數(shù)發(fā)達國家，對蘆薈的研究和開發(fā)利用速度大大加快其應(yīng)用范圍不僅局限于初級的護膚保濕化妝品、洗滌用品、保健食品、飲料、茶、酒、菜等范圍，而且已涉人到醫(yī)學領(lǐng)域?qū)θ梭w免疫力的提高、各種胃腸消化道潰瘍、便秘、糖尿病、腦心血管疾病、婦科病、皮膚病及一些疑難病癥都有明顯療效近幾年，科學家又發(fā)現(xiàn)其具有抗癌作用而且對艾滋病有一定的療效，國際醫(yī)學論文已發(fā)表很多蘆薈的藥品、保健品不斷推出，蘆薈原料及其制品在1997年全世界營業(yè)額已突破650億美元大關(guān)(國際蘆薈科學協(xié)會IASC報道)日本從50年代開始種植蘆薈，到了80年代才有蘆薈產(chǎn)品問世，而且價格很高韓國也用了15年左右的時間，才形成規(guī)模生產(chǎn)美國是當今世界上蘆薈產(chǎn)業(yè)化最發(fā)達的國家之一其最大特點是從種植、加工生產(chǎn)、銷售到基礎(chǔ)科研實行“一條龍”，使蘆薈的產(chǎn)品質(zhì)量得到很好的控制，還為蘆薈產(chǎn)品的開發(fā)、應(yīng)用提供了可靠的理論依據(jù)1。1997年，我國蘆薈原料及其制品銷售總額大約幾十億人民幣，其中的一億元為國內(nèi)蘆薈產(chǎn)品中國的蘆薈種植及產(chǎn)品開發(fā)尚處于起步階段，距世界水平相差甚遠，其開發(fā)應(yīng)用潛力很大1998年，國家科技部在北京召開了第二屆中國蘆薈產(chǎn)業(yè)發(fā)展研討會，指出：我國未來58年內(nèi)，蘆薈產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達1O億美元，可種植面積6萬畝，遼寧沈陽寶巖生物科技發(fā)展有限公司蘆薈種植園園區(qū)占地100畝，建有33棟溫室，其深加工多種產(chǎn)品遠銷國內(nèi)外。(1） 蘆薈大黃素的研究現(xiàn)狀目前，國外蘆薈的產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分迅速國際蘆薈科學協(xié)會IASC的統(tǒng)計數(shù)字顯示，1997年全球蘆薈原料及制品的年銷售額已突破650億美元專家預計，未來幾年世界范圍內(nèi)的蘆薈相關(guān)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值將超過上千億美元世界各國都爭相啟動蘆薈產(chǎn)業(yè)化的進程，而這其中美、日、韓等發(fā)達國家的蘆薈研究處于世界領(lǐng)先水平。血清白蛋白是血漿中含量最豐富的載體蛋白, 它能和許多內(nèi)源性物質(zhì)廣泛結(jié)合, 生物體內(nèi)還存在著多種微量元素和宏量元素, 它們也參與許多重要的生命過程, 因此研究藥物、金屬離子與血清白蛋白的相互作用具有重要的理論意義。蘆薈大黃素作為蘆薈的主要藥用成分, 具有抗菌、消炎殺蟲、抗癌等功效。蘆薈大黃素是中藥大黃中的有效成分, 具有抗菌、瀉下作用, 臨床用作瀉藥蘆薈大黃素的分析方法主要有毛細管電泳法、HPLC法和TLC法, 其在非水介質(zhì)中的電化學研究也見有報道。王敬政、賀吉香、江崇球2利用熒光光度法研究了中藥有效成分蘆薈大黃素與血清白蛋白的相互作用機制,求得兩者的形成常數(shù),討論了某些金屬離子對其形成常數(shù)的影響,并根據(jù)熱力學常數(shù)確定了它們之間的作用力類型,利用Frster 非輻射能量轉(zhuǎn)移技術(shù)求出了兩者的結(jié)合位置。杜金風3等人利用熒光猝滅、圓二色譜和分子模擬多種方法對蘆薈大黃素與人血白蛋白的相互作用進行了綜合性研究. 結(jié)果表明, AE 是HSA 的強猝滅劑, 結(jié)合區(qū)域位于蛋白質(zhì)的位點I 即亞結(jié)構(gòu)域IIA 中, 主要作用力為疏水作用, 但同時存在靜電作用和氫鍵。 而且,AE與HSA的結(jié)合作用使得HSA的二級結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。吳漢東, 史雪巖,李永丹4用熒光光譜法研究了在生理pH條件下殺蟲劑辛硫磷與牛血清白蛋白( BSA) 的相互作用。結(jié)果表明: 辛硫磷對BSA 的熒光有較強的猝滅作用, 該猝滅屬于靜態(tài)猝滅。根據(jù)猝滅結(jié)果求得了不同溫度下辛硫磷與牛血清白蛋白結(jié)合作用的結(jié)合位點數(shù)、結(jié)合常數(shù)及反應(yīng)熱力學參數(shù), 并據(jù)此確定它們之間主要的相互作用力為疏水作用力。用同步熒光光譜法探討了辛硫磷對BSA 構(gòu)象的影響。（二）蘆薈大黃素的應(yīng)用1. 在日用化妝品中的應(yīng)用大黃素具有特殊的化學與生理活性，具有抗衰老、抗紫外線、抗氧化、祛斑、防皺、保濕、防止皮膚粗糙的功效。因而對多種因素造成的皮膚的老化如皺紋和色素沉著, 都有獨到的功效5。1.1 蘆薈具有出眾的抗炎效果 皮膚在外界強烈的刺激(如微生物感染、外傷、接觸抗原等)下，會表現(xiàn)紅腫熱痛等不適癥狀，醫(yī)學上叫做發(fā)炎。人類早在幾千年前就認識到了蘆薈的消炎作用。近年來，日本學者的實驗更證明，蘆薈對抗原和致敏化合物導致的組胺釋放都有強烈的抑制作用，對急性接觸性過敏癥的治療非常有效。國外一些療效型產(chǎn)品中，還專門以蘆薈黏液面膜作為使用化妝品出現(xiàn)過敏反應(yīng)后的治療產(chǎn)品使用。具有抗過敏作用的藥物很多，如腎上腺皮質(zhì)激素類藥物(膚輕松、地塞米松等)，抗組胺劑(苯海拉明、撲爾敏等)，這些產(chǎn)品都因為各種毒副作用而被禁止在化妝品中使用。但我們可以說，蘆薈是目前公認最安全的天然抗過敏藥之一。而在化妝品行業(yè)中，最頭痛的就是過敏問題。過敏率過高，將會直接影響產(chǎn)品推廣，影響產(chǎn)品的市場占有率，降低人們對該品牌產(chǎn)品的信任度。化妝品中引起過敏的主要是香精、防腐劑和一些活性成分(如羊毛脂、胎盤提取物、果酸、維甲酸、水楊酸等)，而這些又是化妝品中不可缺少的，或是體現(xiàn)化妝品特殊效果和賣點的成分。在中高檔化妝品中，為了降低過敏率，添加抗過敏藥物無疑是最好的選擇，而作為抗敏成分，蘆薈當然是目前首選之。1.2 蘆薈具有良好的傷口愈合效果接觸過蘆薈的人都知道，蘆薈對各種外傷割傷、擦傷、燒傷、燙傷、昆蟲蟄傷、日光曬傷，都能表現(xiàn)出良好的止痛療傷效果?，F(xiàn)代醫(yī)學研究表明，作為民間醫(yī)藥已經(jīng)有幾千年的應(yīng)用歷史的蘆薈，確實具有很好的傷口愈合效果。對化妝品而言，促進傷口愈合有特別的意義：肌膚暴露在外，很容易受到風吹日曬等傷害，出現(xiàn)微小的傷口。干燥粗糙、色澤晦暗的皮膚大多與經(jīng)常出現(xiàn)的細小傷口有關(guān)。蘆薈能加速微小傷口的愈合，可以明顯改善肌膚外觀，使肌膚變得更加細膩、柔軟、潤澤。1.3 蘆薈的防曬效果 很多國內(nèi)研究表明，蘆薈大黃素等蒽醌類物質(zhì)有很好的紫外吸收作用，據(jù)此得出結(jié)論，蘆薈有防曬效果。我們對這個有一些不同的看法。蘆薈大黃素等蒽醌類物質(zhì)本身帶有一定的顏色，接觸空氣更容易氧化而色澤加深。所以國外的所謂穩(wěn)定化蘆薈，就是將這些不穩(wěn)定的成分去除之后制得的無色透明的水狀產(chǎn)品。這些產(chǎn)品中的蘆薈大黃素含量低至ppm水平，紫外吸收能力所剩無，根本談不到什么防曬效果。 但是，人體測試表明，添加蘆薈的產(chǎn)品確實可以延遲日曬紅斑的產(chǎn)生，從而有一定的SPF值表現(xiàn)。我們認為，這是由于蘆薈具有很好的抗炎效果，可以減輕肌膚對日光損傷的炎癥反應(yīng)，從而延遲肌膚產(chǎn)生日曬紅斑的時間，表現(xiàn)出一定的防曬效果。同時，大黃素在化妝品中還有更多的應(yīng)用，如蘆薈的滲透吸收效果、優(yōu)良的蘆薈的保濕功效、神奇的護發(fā)效果等等。2. 在醫(yī)藥中的應(yīng)用2.1殺菌作用 蘆薈是抗菌性很強的物質(zhì)，能殺滅真菌、霉菌、細菌、病毒等病菌，抑制和消滅病原體的發(fā)育繁殖，蘆薈抗菌殺菌的病菌類有：白喉菌、破傷風菌、肺炎菌、乳酸菌、痢疾菌、大腸菌、黑死病菌、霍亂菌以及引發(fā)中耳炎、膀胱炎、化膿癥、麻疹、狂犬病、小兒麻痹、流行性腦炎等疾病的病菌。 2.2抗炎作用蘆薈的緩基態(tài)酶與血管緊張來聯(lián)合可抵抗炎癥。尤其是蘆薈的多糖類可增強人體對疾病的抵抗力，治愈皮膚炎、慢性腎炎、膀胱炎、支氣管炎等慢性病癥。2.3濕潤美容作用蘆薈多糖和維生素對人體的皮膚有良好的營養(yǎng)、滋潤、增白作用。尤其是青春少女最煩惱的粉刺，蘆薈對消除粉刺有很好的效果。 蘆薈大黃素等屬蒽醌甙物質(zhì)，這類物質(zhì)能使頭發(fā)柔軟而有光澤、輕松舒爽，且具有去頭屑的作用。因此，蘆薈美容霜、蘆薈護膚霜、蘆薈染發(fā)膏等蘆薈化妝品占了歐洲化妝品市場的80。2.4健胃下泄作用蘆薈中的蘆薈大黃素甙(aloin)、蘆薈大黃素(emodin)等有效成分起著增進食欲、大腸緩泄作用。服用蘆薈，能強化胃功能，增強體質(zhì)，體質(zhì)衰弱而失去食欲的病?；颊?，服用蘆薈也能恢復食欲。健康的人，長期服用蘆薈和堅持蘆薈浴，不僅可以防治各種疾病，而且還能改善體質(zhì)，增強體力，保持精力旺盛。 健康人體液呈弱堿性，過度勞累或生活緊張等原因會使體液變成酸性，易感染病毒，常用庫拉索蘆薈會使體液保持堿性，維持健康、不患感冒。 蘆薈是古今中外治療便秘最有效的藥物，即使非常嚴重的便秘，服用蘆薈之后，也能在8-12小時內(nèi)通便，是因為蘆薈素成分增加大腸液的分泌，增加脂肪酶的活性，恢復失調(diào)的大腸自律神經(jīng)功能的緣故，并且，不會有任何副作用或藥物依賴性。2.5強心活血作用蘆薈中的異檸檬酸鈣等具有強心、促進血液循環(huán)、軟化硬化動脈、降低膽固醇含量、擴張毛細血管的作用，使血液循環(huán)暢通，減少膽固醇值，減輕心臟負擔，使血壓保持正常，清除血液中的“毒素”。2.6免疫和再生作用蘆薈素A、創(chuàng)傷激素和聚糖肽甘露(Ke-2)等具有抗病毒感染，促進傷口愈合復原的作用，有消炎殺菌、吸熱消腫、軟化皮膚、保持細胞活力的功能，凝膠多糖與愈傷酸聯(lián)合還具有愈合創(chuàng)傷活性，因此，它是一種治療外傷(出血性外傷、不出血性外傷)不留傷痕的理想藥品。2.7免疫與抗腫瘤作用蘆薈中的粘稠物質(zhì)多糖類(乙?；细示厶恰⒏事毒厶?、乙酰化甘露聚糖、aloe mannan、alocutin、alomicin等)具有提高免疫力和抑制、破壞異常細胞的生長的作用，從而達到抗癌目的。日本蘆薈研究專家添田百枝博士在關(guān)于蘆薈的抗癌性研究(1966年發(fā)表)的論文中指出：蘆薈中aloe mannan、alocutin、alomicin等成分能阻止癌細胞活動。日本蘆薈研究專家鈴木郁南博士蘆薈素A之抗腫瘤活動的論文中提出了動物實驗的卓越療效。蘆薈中的高分子物質(zhì)“蘆薈抗原”對于紅血球具有凝聚性質(zhì)，含有能與細胞膜起反應(yīng)的物質(zhì)；蘆薈抗癌素A具有強烈的生理活性，經(jīng)動物實驗確認它具有抗癌作用，能提高人體的抗癌免疫能力，增加NK細胞，殺死生物內(nèi)異常細胞一癌細胞等功效。 用蘆薈治療癌癥的另一種理論是“自身治愈力”蘆薈具有增強人體的自身治愈力，這個事實已被得到證明。8、 解毒作用 蘆薈本身無毒無害無副作用，不會產(chǎn)生抗體。蘆薈中的aloetin alomicin等成分具有分解生物體內(nèi)有害物質(zhì)的作用，還能消除生物體外部侵入的毒素。 放射線或核放射能治療癌癥過程中會引起的燒傷性皮膚潰瘍，有蘆薈治療不僅有解毒、消炎、再生新細胞的作用，還能增加因放射治療而減少的白血球。9、抗衰老作用蘆薈中的粘液(mucin，就是蛋白質(zhì))，是以arboran A Baloe mannanaloetin等多糖類為核心成分，粘液類物質(zhì)是防止細胞老化和治療慢性過敏的重要成分。 粘液素存在于人體的肌肉和胃腸粘膜等處，讓組織富有彈性，如果液素不足，肌肉和粘膜就會喪失了彈性而僵硬老化。構(gòu)成人體的細胞，如果粘液素不足，細胞就會逐漸衰弱，失去防御病菌、病毒的能力。另外，粘液素還有壯身、強精作用。 10、 鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜作用手指腫痛、牙痛而難以忍受時，在患部貼上蘆薈生葉，能消除疼痛，神經(jīng)痛、痛風、筋肉痛等，內(nèi)服加外用蘆薈，也有鎮(zhèn)痛效果。蘆薈還能預防和治療宿醉、暈車、暈船等。11、 防曬作用 蘆薈中的天然蒽醌甙或蒽的衍生物，能吸收紫外線，防止皮膚紅、褐斑產(chǎn)生。12、 防蟲、防腐作用蘆薈汁液具有很好的消毒、防腐作用。 夏天皮膚上涂上蘆薈汁，蚊子不咬。哥倫比亞人常給小孩腳上抹上蘆薈汁，以防止蟲害。 蘆薈汁噴灑門窗和室內(nèi)，蒼蠅不入，傣族人就是用蘆薈汁防止蒼蠅進室內(nèi)的。13、 防臭作用蘆薈具有防止腳、口、腋等體臭的作用。很早以前，人們就用蘆薈來消除體臭。非洲剛果人打獵時，在身上抹上蘆薈汁，以免被動物聞到體臭。蘆薈的奇特功效引起了科學界，特別是醫(yī)學界的廣泛重視，尤其是以美國為代表的西方發(fā)達國家，投入了大量的人力、物力、財力研究開發(fā)應(yīng)用蘆薈，因而形成了一股“蘆薈熱”，蘆薈發(fā)展非常迅速，開發(fā)成果利用顯著，經(jīng)濟效益巨大，其研究成果不僅用于醫(yī)療、美容、食品保健，而且還應(yīng)用于染料、冶金、紡織、農(nóng)藥、畜牧等領(lǐng)域中，從此蘆薈身價百倍。三、展望據(jù)資料顯示6,美國、日本、韓國等發(fā)達國家的蘆薈研究處于世界領(lǐng)先水平。美國是目前開發(fā)應(yīng)用蘆薈產(chǎn)品最多的國家, 尤其是庫拉索蘆薈。其蘆薈產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)了種植、加工、產(chǎn)品、質(zhì)檢、銷售的規(guī)范化、科學化、標準化和現(xiàn)代化。日本的蘆薈產(chǎn)業(yè)僅次于美國, 是世界上研究蘆薈栽培、育種、開發(fā)應(yīng)用很發(fā)達的國家, 尤其是對其特有品種- 木立蘆薈( A .arborescens Mill. ) 的研究和產(chǎn)業(yè)化相當成功。韓國是世界上近10 年來在蘆薈研究與應(yīng)用中發(fā)展最快的國家, 蘆薈產(chǎn)品的銷售額僅次于美國。同國外相比, 我國對蘆薈的研究起