紫背天葵红色素与牛血清白蛋白的作用研究

紫背天葵红色素与牛血清白蛋白的作用研究 紫背天葵红色素与牛血清白蛋白的作用研 究 第25卷第1期 2006年2月 中国野生植物资源 ChineseWdPtarttResources V01.25No.1 Feb.2o()6 紫背天葵红色素与牛血清白蛋白的作用研究 段志芳,付莉,黄丽华.陈庆华 (肇庆学院生物系生物医药中心,广东肇庆526061) 摘要以最优化条件从紫背天葵中提取出天然红色素,采用可见光谱研究了其与牛 血清白蛋白(BSA)的相互作 用. 关键词紫背天葵;红色素;牛血清白蛋白;可见光谱 中图分类号:$567.23文献标识码:A文章编号:1006—9690(2006)01—0050—03 ResearchonBovineSerumAlbuminandNaturalRed PigmentfromBegoniafimbristipulaHance DuanZhifang,FuLi,HuangLihua,ChenQinghua (BiopharmaceuticalResearchandDevelopmentCenterofBiologicalDepartment, ZhaoqingUniversity,Zhaoqing526061,China) AbstractTheinteractionbetweennaturalredpigment,whichisextractedfromBegoniafimbr istipulaHanee withtheoptimumconditions,andBovineSerumAlbumin(BSA)hasbeenstudiedbyvisibles pectroscopy. Thedifferentconditionsoftheinteractionisdiscussed. KeywordsBegoniafimbristipula;naturalredpigment;BovineSerumAlbumin(BSA);visib lespec— troscopy 秋海棠科(Begoniaceae)植物紫背天葵(Begonia fimbristipulaHance)是多年生小草本,主要分布于广 东,广西,海南,贵州,福建等省,属于药膳同用植物, 既可入药,又是一种很好的营养保健品.药学试验 明,紫背天葵具有润肺止咳,凉血止血,散癌消肿, 消暑除热,助消化等功效,可提高机体免疫力和抗病 毒能力,并具有抵抗衰老的作用…. 研究中药有效成分与蛋白质的作用,不仅能为 确定中草药有效成分及作用强度提供一定信息,而 且对阐明小分子化合物与蛋白质的结合规律和机理 有重要意义,同时也有利于了解中药的药用机理. 中药是通过多成分,多途径,多层次,多靶点在人体 内发挥整合作用,研究中药有效成分整体与蛋白质 收稿13期:2005—05—26 基金项目:肇庆学院校级青年项目资助课题(0306) 作者简介:段志芳(1973一),女,河南安阳人,有机化学博 士,主要从事天然产物化学与生物化学的教学 与研究工作.E—mail:duanzhifang@zqu.edu.cn 一 5O一 的相互作用具有一定的现实意义. 血清白蛋白是一种重要的运输蛋白,它具有维 持血浆胶体渗透压,运输营养的作用2,它能与许多 内源性和外源性物质广泛结合,目前研究药物与白 蛋白的结合是药物动力学及临床药理学的重要内 容,已经成为引人注目的课题,但迄今对中草药有效 成分与白蛋白结合的性质还很少报道.本文以牛血 清白蛋白作为模型蛋白,运用紫外光谱初步研究了 紫背天葵红色素和蛋白质的相互作用,以便为研究 其它蛋白质与紫背天葵有效成分的相互作用提供依 据. 1实验部分 1.1试剂与仪器 紫背天葵:肇庆鼎湖山产品;牛血清白蛋白 (BSA):上海伯奥生物科技有限公司,相对分子质量 按67000计,以缓冲溶液配制0.5mg/mL溶液,置于 1,4cc冰箱中保存.其余试剂均为纯,实验中 第1期段志芳,等:紫背天葵红色素与牛血清白蛋白的作用研究 所有溶液均用二次蒸馏水配制. 日本岛津公司UV一2550型,北京普析通用仪 器有限责任公司TU一1201紫外一可见分光光度计; 美国Waters公司高效液相色谱仪,600泵,紫外检测 器,检测波长520nm,Nova—pakaC186nm4址m 3.9mm×150mmHPLCColumn;PHS一3C数字酸度 计;电热恒温水浴锅;高速组织捣碎机;微量注射器. 1.2紫背天葵红色素的提取 提取紫背天葵红色素的工艺如下:紫背天 葵粉末一溶剂浸提一抽滤一滤液一滤液浓缩一粗品 一精制一干燥成品 李红缨等曾对紫背天葵红色素的提取条件进行 过研究:以体积分数为30%的乙醇一水溶液作提取 剂,温度为50?,时间为3h,原料与提取剂配比为 lg:7mL[.依此条件,我们得到紫背天葵红色素粗 品.为了进一步纯化紫背天葵红色素,我们用不同 溶剂对粗品进行再提取,以追踪有效成分最集中的 部位:取相同量的粗品,溶于相同量的不同溶剂中, 滤除不溶物,取滤液测最大吸光度.根据实验结果, 液相色谱图显示成分如图1. 0 O O D0 《O O O O 0 0.014 0.012 0.010 30-008 《O.006 0.004 0.002 0000 时问/min 图1紫背天葵红色素液相色谱分离图 上图一流动相梯度:0min(20%甲醇,1.0mL/min)一5 min(40%甲醇,1.5mL/min)一10min(70%甲醇,1.5mL/min) 一 20min(100%甲醇,1.0mL/min). 下图一流动相梯度:0min一10min(30%甲醇,1.0mL/ min) 我们选用30%丙酮一水溶液对粗品进行再提取,过 滤,除去不溶物,将滤液减压浓缩,50?恒温干燥, 得产品. 1.3紫背天葵红色素与牛血清白蛋白的作用 1.3+1缓冲溶液的选择李红缨等【J发现紫背天 葵红色素在pH>5时可见光区最大吸收峰消失,因 此我们选用pH<5的缓冲溶液,通过对邻苯二甲酸 氢钾一盐酸(0.05mol/L),柠檬酸一柠檬酸钠缓冲 液(0.1mol/L),甘氨酸一盐酸(0.05mol/L),醋酸一 醋酸钠(0.2mol/L)等缓冲液的比较研究发现紫背 天葵红色素在醋酸一醋酸钠缓冲液中溶解度较大, 长时问放置比较稳定,因此我们选用醋酸一醋酸钠 缓冲液(0.2mol/L). 1.3.2pH值对BSA结合紫背天葵红色素的影响 将BSA分别溶解在不同pH值的醋酸一醋酸钠 缓冲液(0.2mol/L)中,浓度各为0.5mg/mL.在一 系列10mL比色管中加入等量紫背天葵红色素,然后 依次加入相同体积不同pH值的上述各BSA溶液 (作为B体系),摇匀,静置2h,测各溶液的可见光区 吸收光谱.同时测相同条件下未加入BSA体系的 可见光区(作为A体系),以未加入BSA和紫背天葵 红色素的体系为参照,结果如下: 襄1pH值对BSA结合紫背天蓥红色素的影响结果 从表中可看出在pH3.6体系中BSA结合紫背 天葵红色素的作用较强. 0.6 ?0.5 2 0.1 00 . 250.50.751.01.25 BSA含量/mg 图2不同量BSA对紫背天葵红色素作用结果 1.3.3不同量BSA对紫背天葵红色素的作用将 BSA溶解在pH3.6的醋酸,醋酸钠缓冲液(0.2mol/ 一 51— 中国野生植物资源第25卷 L)中,浓度为0.5mg/mL.在一系列10mL比色管中 加入等量紫背天葵红色素,然后依次加入不同体积 的BSA(分别为0,0.25,0.5,0.75,1.0,1.25mg),以 缓冲溶液定容,摇匀,静置_2h,随着BSA浓度的增 加,观测溶液的吸收光谱变化,结果如图2. 1.3.4时间对BSA结合紫背天葵红色素的影响 将BSA溶解在pH3.6的醋酸一醋酸钠缓冲液 (0.2mol/L)中,浓度为0.5mg/mL.向其中加入一 定量紫背天葵红色素,摇匀,随着时间的变化(分别 为1,2,3,4,5h),观测溶液的吸收光谱变化,结果如 图3. 0.35 ?0.3 0.25 薰0.15 蝎0.1 O.O5 ^/nm 圈4温度对BSA结台紫背天葵红色素影响结果 (2)随着BSA浓度的增加,紫背天葵红色素在 可见光区的特征吸收峰发生红移.这种光谱变化表 明紫背天葵红色素与蛋白质之间存在着相互作用. 由于两者结合后,其微环境发生变化,势能降低,最 大吸收峰发生红移说明红色素在白蛋白上结合后, 其所处结合部位的极性较外部水溶液中减小,分子 中一*跃迁发生红移现象.根据白蛋白的空间 结构,它含有三个结构域,每个结构域由两个亚结构 域以槽口相对的方式形成圆筒结构_4].由实验结果 可知紫背天葵红色素与牛血清白蛋白之间有一定的 结合作用,红色素分子很可能通过分子间作用而被 结合在牛血清白蛋白的圆筒结构中.具体的结合常 数,体系参数和结合部位数目等有待于进一步研究. 参考文献: [1]《全国中草药汇编》编写组.全国中草药汇编(下册)[M].北 2结果与讨论嚣'1娟978.'三597七,总皂甙对牛血清白蛋白溶液构 (1)由实验结果可知紫背天葵红色素与牛血清 白蛋白之间有结合作用,在pH3.6的醋酸一醋酸钠 缓冲液(0.2mol/L)中,紫背天葵红色素浓度为1.0 mg/mL,牛血清白蛋白浓度为0.5mg/mL,时间为 3h,温度为25?时,结合作用较强. 象的影响[J].化学,2003,61(8):1305—1310. [3]李红缨.杨海贵.植中强,等.天然紫背天萎红色素的初步研究 [J].精细化工,2001,18(3):148—150. [4]俞天智,杨汝栋.芦丁与血清白蛋白的作用研究[】].光谱学与 光谱分析.2003.23(4):763—765. (上接第36页) 参考文献: [1]中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志(第十三卷) [M].北京:科学出版社.1979.2. [2]祝正垠.繁株芋属一峨眉山天南星科植物一新属[J].川药校 一 52一 刊,1985,(5):49—52. [3]祝正垠.天南星科新植物[J].云南植物研究,1983,5(3):277— 280. [4]徐国均.徐珞珊.常用中药材品种整理和质量研究(南方组第一 册)[M].福州:福建科学技术出版社.1992.558—586.