黄芩苷锌配合物的制备及药理作用研究

作     者：熊进城 

作者单位：华中农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：操继跃

授予年度：2019年

学科分类：090603[农学-临床兽医学] 09[农学] 0906[农学-兽医学] 

主      题：黄芩苷 金属配合物 毒性 抗菌作用 药代动力学 猪 

摘      要：黄芩苷为从唇形科植物黄芩干燥根中提取出的一种黄酮类化合物,具有抗菌、抗炎、抗氧化、抗病毒和抗肿瘤等多种生物活性。锌元素具有调节动物生长发育、参与动物体内酶的合成、增强机体免疫机能和提高繁殖能力等作用。黄芩苷与锌元素配位后,可能改变或增强其生物学活性,发挥黄芩苷与锌离子的协同作用。本研究对黄芩苷结构进行修饰,成功制备黄芩苷锌金属配合物,并通过工艺优化确定了反应的最佳条件;通过结构表征,推测配合物的结构组成;研究了黄芩苷锌的体外抗菌作用,并通过药代动力学试验研究了黄芩苷锌在猪体内的吸收和代谢规律;通过进行小鼠急性毒性试验,确定了黄芩苷锌的最大耐受剂量。论文主要内容及研究结果如下:1.黄芩苷锌配合物的制备分析了不同条件如反应时间、反应温度、p H值及物质的量比对黄芩苷锌配合物产率的影响。黄芩苷锌最佳合成条件为p H值为7.5,温度为50℃,反应时间为1.5h,黄芩苷与锌离子物质的量为1:2。通过紫外可见吸收光谱、红外光谱、原子吸收光谱和质谱对配合物进行检测,推测黄芩苷锌(Ⅰ)的分子式为[CHONa Zn·2CHCOO]·2HO,分子量为685;黄芩苷锌(Ⅱ)的分子式为2(CHO)NaZn,分子量为1000,配位点位于A环的5-OH和C环的4-C=O处。2.黄芩苷锌配合物的体外抗菌作用研究了黄芩苷锌配合物对常见猪致病菌的抗菌活性,结果表明黄芩苷锌配合物对4种致病菌(猪大肠杆菌、猪金黄色葡萄球菌、副猪嗜血杆菌和猪沙门氏菌)均表现出比黄芩苷更好的抑菌效果。研究了黄芩苷锌对产毒素性大肠杆菌(ETEC)生长曲线的影响,结果表明黄芩苷锌对大肠杆菌表现为抑菌作用,并呈浓度依赖性。通过测定黄芩苷锌对ETEC孵育后细菌上清液中碱性磷酸酶含量变化,结果表明黄芩苷锌可以影响大肠杆菌细胞壁结构。通过ELISA法测定了黄芩苷锌对大肠杆菌STa、STb、LT肠毒素释放量的影响,黄芩苷锌分别在浓度为125、250、500μg/m L时显著抑制LT、STa、STb肠毒素的释放(P0.05)。通过扫描和透射电镜观察了黄芩苷锌处理大肠杆菌表面形态及微观结构的变化,结果表明药物处理组的大肠杆菌菌毛显著减少,细胞壁变薄,形成空腔。3.黄芩苷锌药代动力学试验试验选取8头体重15-20kg的健康三元杂交仔猪(杜洛克×长白×大白),采用双交叉平行试验设计。两组试验均以50mg/kg口服灌胃黄芩苷锌(以黄芩苷有效含量计算)和黄芩苷,分别于给药后0.083、0.25、0.5、1、1.5、2、3、4、6、8、10和12h从猪前腔静脉采集血浆2m L。使用高效液相色谱(HPLC)测定血浆中黄芩苷的浓度,使用Win Nonlin药动学软件非房室模型拟合获得药动学参数。黄芩苷和黄芩苷锌的C分别为0.22和0.19μg/m L,T分别为3.64和4.20h,t分别为4.99和6.88h,MRT分别为5.65和5.81h,AUC分别为1.77和1.44μg·h/m L。这些结果表明黄芩苷锌口服吸收差,血药浓度低,消除半衰期短,推测其可能在肠道内蓄积而发挥作用。4.黄芩苷锌急性毒性试验根据农业部颁布的兽药急性毒性试验指导原则的方法,采用最大耐受剂量法对SPF级的昆明小鼠进行黄芩苷锌的急性经口毒性试验。黄芩苷锌药物储备液浓度为200mg/kg,以0.5m L/10g·bw作为单次灌胃体积,两次累计给予1m L/10g·bw。雌雄鼠急性经口MTD≥10g/kg·bw,根据兽药指导原则急性经口毒性试验分级标准评价,该受试样品为无毒级。综上所述,本课题合成了一种全新结构的黄芩苷锌配合物,并从其抗菌作用、毒理学、药代动力学等多面阐述黄芩苷锌的抗菌活性和急性毒性。本研究结果提示黄芩苷锌有望作为一种安全的,有效的新型中兽药制剂应用于仔猪肠道疾病的防治。