药学 专业文献 翻译.docx

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药学专业文献翻译

EnzymaticSynthesisandAntioxidantPropertiesofPoly（rutin）

聚（芦丁）的酶促合成与抗氧化性质

MotoichiKurisawa,†‡JooEunChung,†‡HiroshiUyama,*†andShiroKobayashi*†

Abstract摘要

Rutin,quercetin-3-rutinoside,isoneofthemostfamousglycosidesofflavonoidandwidelypresentinmanyplants.Inthisstudy,weperformedanoxidativepolymerizationofrutinusingMyceliophthoralaccaseascatalystinamixtureofmethanolandbuffertoproduceaflavonoidpolymerandevaluatedantioxidantpropertiesoftheresultantpolymer.Underselectedconditions,thepolymerwithmolecularweightofseveralthousandswasobtainedingoodyields.Theresultingpolymerwasreadilysolubleinwater,DMF,andDMSO,althoughrutinmonomershowedverylowwatersolubility.UVmeasurementshowedthatthepolymerhadbroadtransitionpeaksaround255and350nminwater,whichwerered-shiftedinanalkalinesolution.Electronspinresonance（ESR）measurementshowedthepresenceofaradicalinthepolymer.Thepolymershowedgreatlyimprovedsuperoxidescavengingactivityandinhibitioneffectsonhumanlow-densitylipoprotein（LDL）oxidationinitiatedby2,2‘-azobis（2-amidino-propane）dihydrochloride（AAPH）,comparedwiththerutinmonomer.ThepolymeralsoprotectedendothelialcellsfromoxidativeinjuryinducedbyAAPHasaradicalgeneratorwithamuchgreatereffectthantherutinmonomer.

芦丁，槲皮素-3-芸香糖苷，是最著名的黄酮类糖苷之一，广泛存在于很多植物中。

在本研究中，我们用毁丝酶属漆酶做催化剂，在甲醇和缓冲剂的混合物中进行了芦丁的氧化聚合，得到了一个黄酮类聚合物并评价了生成聚合物的抗氧化性质。

在选定的条件下，分子量为几千的聚合物的产率较好。

尽管芦丁单体显示出很低的水溶性，但其生成的聚合物可以很好地溶于水，DMF及DMSO。

UV测量显示，该聚合物溶于水在255nm和350nm处有较宽的跃迁峰，这是在碱性溶液中红移的结果。

电子自旋共振测量显示，该聚合物中有一个自由基。

与芦丁单体相比，该聚合物通过2,2'-偶氮（2-甲基丙基脒）•二盐酸盐（AAPH）的诱导，显示出较强的超氧化物清除活性，和较强的对人体低密度脂蛋白的氧化的抑制作用。

AAPH作为自由基发生器，可诱导该聚合物保护内皮细胞免受氧化伤害，比芦丁单体的作用更强。

∙

Introduction简介

Recentinterestinflavonoidshasincreasedgreatlyduetotheirbiologicalandpharmacologicalactivityincludingantioxidant,anticarcinogenic,probiotic,antimicrobial,andantiinflammatoryproperties.1Theflavonoidsconsistofalargegroupoflowmolecularweightpolyphenolicsubstances,naturallyoccurringinfruits,vegetables,tea,andwine,andareanintegralpartofthehumandiet.

最近,由于黄酮类的生物和药理活性，包括抗氧化，抗癌，益生素，抗菌和抗感染等活性，人们对类黄酮的研究兴趣大大增加。

黄酮类化合物由大量低分子量的多酚类物质组成，天然存在于水果，蔬菜，茶，酒中，并且是人类饮食中不可或缺的一部分。

Rutin

（1）isoneofthemostcommonlyfoundflavonolglycosidesidentifiedasvitaminPwithquercetinandhesperidin（Chart1）andwidelypresentinmanyplants,especiallythebuckwheatplant.Rutinhasbeenreportedtohaveclinicallyrelevantfunctions,includingantioxidant,antihypertensive,antiinflammatory,andantihemorrhagicactivity,thestrengthingofthecapillariesofbloodvesselsandtheregulationofthecapillarypermeability,andthestabilizationofplatelets.2Thesepropertiesarepotentiallybeneficialinpreventingdiseasesandprotectingthestabilityofthegenome.Manyoftheseactivitieshavebeenrelatedtoitsantioxidantactions.

芦丁是最常见的黄酮醇糖苷之一，鉴定含维生素P,与槲皮素，橙皮苷广泛存在于很多植物中，特别是荞麦。

芦丁已经被报道有临床相关功能，包括抗氧化，抗高血压，抗感染，加固血管的毛细血管和调节毛细血管通透性，稳定血小板。

这些性质有助于预防疾病和保护基因组的稳定性。

大部分这些作用与它的抗氧化作用有关。

Chart1.

StructureofRutin

（1）andWater-SolubleRutinDerivative

（2）

图1芦丁的结构和水溶性的芦丁衍生物

Ingeneral,theactivitiesofflavonoidsareknowntobelimitedforonlyfewhoursinabody,althoughthemetabolismhasnotbeenestablished.Inaddition,severalflavonoidshavebeenshowntoactasprooxidantsandgeneratereactiveoxygenspecies,suchashydrogenperoxide.Incontrast,arelativelyhighmolecularfractionofextractedflavonoidshasbeenreportedtoexhibitenhancedphysiologicalproperties,suchasantioxidantandanticarcinogenicactivity,andarelativelylongercirculationtimeinvivo.3Highmolecularweightplantpolyphenolshavealsobeenreportedtoshownoprooxidanteffects.4Manyinvestigationshaveexploredtheantioxidanteffectsoflowmolecularweightflavonoids,butfewhaveconsideredpolymericflavonoids.

Wehavedesignedvariouspolymerizedflavonoidsorpolymericflavonoidconjugates,inconsiderationofextensionoftheamplificationofphysiologicalpropertiesoftheflavonoids.Wereportedrecentlythatpoly（catechin）asoneofthestrategicmoleculardesignswassynthesizedbytheenzyme-catalyzedoxidativecouplingusinghorseradishperoxidaseasacatalystandexhibitedgreatimprovementinradicalscavengingactivity,protectioneffectsagainstlow-densitylipoprotein（LDL）oxidation,andinhibitioneffectsonxanthineoxidaseactivity,comparedwithacatechinmonomer.5

一般而言，已知的黄酮类化合物的作用是有限的，在体内仅维持几个小时，尽管其新陈代谢还没有确定。

此外，一些黄酮类显示出促氧化剂的性质，能产生活性氧，如过氧化氢。

相反，分子量相对较大的黄酮类提取物的碎片被报道能提高生理活性，像抗氧化和抗癌，且在体内循环的时间较长。

分子量大的多酚类植物也被报道不显示促氧化作用。

大量的研究报道了低分子量的黄酮类的抗氧化作用，但是很少有关注黄酮类聚合物的。

考虑到黄酮类的生理性质的详述的范围，我们设计了各种黄酮类的聚合物及黄酮类共轭物的聚合物。

最近我们报道了儿茶酚的聚合物作为战略性设计的分子之一，它是通过辣根过氧化物酶催化的酶促氧化耦合反应合成的，与儿茶酚单体相比，它在自由基清除活性，保护低密度脂蛋白不被氧化及抑制黄嘌呤氧化酶的活性等方面显示出很大的提高。

Inthisstudy,wesynthesizedpoly（rutin）sbytheenzyme-catalyzedoxidativecouplingusinglaccaseasacatalysttoamplifytheantioxidantactivityofrutinandinvestigatedtheirscavengingactivityagainstreactiveoxygenspeciesandprotectioneffectsfromperoxidationofLDLandfromoxidativeinjuryofendothelialcells.

在本研究中，我们以漆酶为催化剂，通过酶促氧化耦合反应合成了聚（芦丁），以详述芦丁的抗氧化活性，并研究了它们对活性氧的清除作用，对LDL的氧化的保护作用及对内皮细胞的氧化损伤的保护作用。

∙

ExperimentalSection实验部分

Materials.Rutin

（1）waspurchasedfromTokyoKaseiCo.Thepurityofrutinisabove98%.Arutinderivative（2,α-G-rutinPS）andlaccase（5.7×107units）derivedfromMyceliophthorawerekindlydonatedbyToyoSugarRefiningCo.,Ltd.andNovozymesJapanLtd.,respectively.Low-densitylipoprotein（LDL）fromhumanplasmawaspurchasedfromSigma.Xanthine,xanthineoxidase（frombuttermilk）,2,2‘-azobis（2-amidinopropane）dihydrochloride（AAPH）,andethylenediaminetetraaceticacid（EDTA）wereobtainedfromWakoPureChemicalIndustries,Japan.2-Methyl-6-p-methoxyphenylethenylimidazopyridine（MPEC）waspurchasedfromAttoCo.,Ltd.,Japan.Diphenyl-1-pyrenylphosphine（DPPP）waspurchasedformDojindo,Japan.BovineaorticendothelialcellswerepurchasedfromDainipponPharmaceuticalCo.,Ltd.,Japan.AlamarbluewaspurchasedfromTrekDiagnosticSystemsLtd.,U.K.Otherreagentsandsolventsarecommerciallyavailableandusedasreceived.

材料芦丁购于TokyoKasei公司，其纯度大于98%。

芦丁衍生物（2,α-G-rutinPS）和来自毁丝属漆酶衍生物分别是由日本ToyoSugar和Novozymes公司捐赠的。

来自人血浆的低密度脂蛋白购于Sigma公司。

黄嘌呤，黄嘌呤氧化酶，2,2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐AAPH，乙二胺四乙酸EDTA,购于日本光纯药工业株式会社。

2-甲基-6-对甲氧基乙烯基咪唑吡啶（MPEC）购于Atto公司，二苯基-1-芘磷化氢DPPP购于日本Dojindo公司，牛主动脉内皮细胞购于大日本制药有限公司，alamarblue购于TrekDiagnosticSystems公司，其他试剂和溶液都是标准的商业途径可得到的。

Laccase-CatalyzedSynthesisandCharacterizationofPoly（rutin）s.Ina50mLflask,rutin（0.20g）wasdissolvedinamixtureofmethanolandbuffer（20mL）.Laccasesolutionwasaddedtothemixture,followedbygentlestirringfor24hatroomtemperatureunderair.Thereactionsolutionwasdialyzed（cutoffmolecularweight1×103）inwater.Theremainingsolutionwaslyophilizedtogivethepolymer.PolymerstructurewasanalyzedbyNMR（BrukerDPX400）,FT-IR（Perkin-ElmerSpectrumOneequippedwithuniversalATRsamplingaccessory）,UV−visible（HitachiU-2001）,fluorescence（HitachiF-2500）,andelectronspinresonance（ESR）（JEOLJES-TE100）spectrometers.UV−visiblespectrumofrutin

（1）wasmeasuredafterdilutionofrutin/methanolstocksolutionwithaquiteexcessamountofwater.Rutinisinsolubleinwater,butrutinthatwasoncedissolvedinmethanoldoesnotformanyprecipitatewhenthesolventisexchangedintowater.Molecularweightwasestimatedbysizeexclusionchromatography（SEC,TosohGPC-8020equippedwithRI-8020detector）.TheSECanalysiswasperformedwithTSKgelα3000columnandDMFcontaining0.10MLiCleluentataflowrateof0.50mL/minat60°C.ThecalibrationcurvesforSECanalysiswereobtainedusingpolystyrenestandards.

漆酶催化合成和聚（芦丁）的鉴定取一个50ml圆底烧瓶，将0.2克芦丁溶于20ml甲醇和缓冲液中。

往化合物中加入漆酶溶液，室温下暴露于空气中搅拌24小时。

反应液在水中透析（截留分子量为103），剩余溶液冻干得到聚合物。

聚合物的结构用NMR,傅里叶变换红外色谱，紫外可见光谱，荧光，电子自旋共振光谱分析。

芦丁的紫外可见光谱是在用大量水稀释芦丁/甲醇母液之后测量的。

芦丁不溶于水，但是一旦溶于甲醇后，再把溶剂换成水时不会生成任何沉淀物。

通过分子排阻色谱法估计分子量。

分子排阻色谱分析是通过TSKgelα3000柱完成的，含有0.1摩尔LiCl的DMF作为洗脱剂，流速0.5ml/min,温度60度。

分子排阻色谱的标准曲线是通过标准的聚苯乙烯获得的。

SuperoxideScavengingActivity.Superoxideanionwasgeneratedbyxanthine/xanthineoxidase（XO）andmeasuredbychemiluminescentsuperoxideprobemethod.6Thechemiluminescence（CL）intensityofMPECtriggeredbysuperoxideanionwasmeasuredina100mMpotassiumphosphatebuffersolution（pH7.5）containing0.05mMEDTA,0.04unit·mL-1ofXO,MPEC,andatestsample.Lightemissionwasstartedbytheadditionof0.3mMofxanthine.CLspectraweremonitoredfor30susingaCoronamicroplatephotoncounter,MTP-700CL（CoronaElectricLtd.Japan）.Superoxideanionscavengingactivitywascalculatedaccordingtothefollowingformula.

whereCLcontrolandCLsamplerepresentschemiluminescentintensityintheabsenceandpresenceofsamples,respectively.

超氧化物清除活性超氧化物负离子是由黄嘌呤和黄嘌呤氧化物产生的，并通过化学发光探针方法测量。

超氧化物负离子的触发的化学发光强度是在100mM的钾-磷酸缓冲溶液中测量的，缓冲溶液中含有0.05mMEDTA,0.04unit·mL-1的黄嘌呤氧化酶,MPEC,和一个待测样品。

加入0.3mM的黄嘌呤后开始发光。

用Corona微孔板光子计数器，MTP-700CL，检测化学发光光谱30秒。

根据下面公式估算超氧化物负离子的清除活性。

字典-查看字典详细内容

DeterminationofLDLSusceptibilitytoOxidation.LDL（100μg/mL）wasincubatedwith200μM（finalconcentration）ofDPPPfor5minat37°CunderN2inthedark.TheDPPP-labeledLDLwaspreincubatedwithsamples（0−70μM）for1hat37°Cinthedark.OxidationofLDLwascarriedoutbyfurtherincubationwithAAPH（1mM）for25hat37°C.OxidationofDPPPwasmeasuredattheindicatedtimesusinga1420ARVOSXmultilabelcounter（Wallac）.Wavelengthsofexcitationandemissionweresetat355and405nm,respectively.

LDL对氧化剂的敏感性的测定LDL是在200μM的DPPP中，在黑暗中氮气保护下培养5min得到的,温度为37度。

DPPP-标记的LDL和样品在37度下的黑暗环境中预培养一个小时。

LDL的氧化物进一步在37度下与AAPH培养25小时。

DPPP的氧化物在标明的时间用1420ARVOSX多功能计数器测量。

激发和发射波长分别设在355nm和405nm。

Cell