槐米中槲皮素的提取与纳米修饰及活性研究

槲皮素属于一类黄酮类化合物,这些天然产物以其对健康的有益作用而闻名。槲皮素的特征是其抗氧化活性,可能使其淬灭自由基形成共振稳定的苯氧基自由基。槲皮素的使用已广泛地与许多健康益处相关,包括抗氧化剂、抗炎剂、抗细菌剂和抗癌剂以及缓解一些心血管疾病(即心脏病、高血压和高血胆固醇)的功能。然而,槲皮素的水溶性差,化学不稳定性和低生物利用度极大地限制了其应用。使用药物递送系统可以改善其水溶性、增加其稳定性、功效和生物利用度。荧光基团Ⅱ-Ⅵ纳米晶体(CdSe),也称为量子点,由于其稳定的荧光特性而受到极大关注。在量子点进行壳核保护可以显着提高其稳定性。ZnS可用作成壳材料。因此,具有荧光特性的量子点(CdSe/ZnS)在医学上可以提供实时监测和观察。合成的量子点CdSe/ZnS作为核心;带负电的槲皮素可以通过离子键与CdSe/ZnS进行共轭连接。新合成的量子点纳米材料QCZ NPs被应用于耐药性细菌和肿瘤的抑制的活性研究。主要研究结果如下:1.槐米中槲皮素提取工艺优化采用乙醇超声提取法和超临界CO2提取法两种方法分别提取槐米中槲皮素。正交试验试验结果表明,乙醇超声提取法最优工艺为乙醇浓度为70%,料液比为1:15,提取时间为50 min,最大提取率可达6.43%。在超临界CO2提取试验中,正交试验试验结果表明,超临界CO2提取法最优工艺为夹带剂流量为1.0mL/min,温度为50℃,提取时间为2.0 h,压力为30 MPa,最大提取率可达7.26%。相比较而言,超临界CO2提取法提取率更高。本试验对提取物进行分离纯化,用硅胶柱进行柱层析分离,成功纯化了粗提物,通过HPLC发现样品纯度可达96.2%。2.槲皮素修饰ZnS包裹CdSe量子点对耐药性细菌抑制活性研究槲皮素修饰在CdSe上成功合成CdSe-Qe纳米粒子,再以ZnS作为外壳包裹在纳米粒表面,成功合成QCZ NPs。表征结果显示,QCZ NPs粒径大小在10 nm左右,大小均一且在水溶液中分散均匀,包裹ZnS后其水溶性和荧光强度显著提高。体外抑菌试验中,筛选出对QCZ NPs抑菌作用更敏感的耐药性大肠杆菌和枯草芽孢杆菌。QCZ NPs抑菌机制的研究表明,QCZ NPs通过破坏细菌膜的完整性,破坏细菌细胞壁,抑制蛋白质合成,细菌结构的破坏是导致细菌死亡的主要原因。动物模型体内抑菌试验中,通过尾静脉注射大肠杆菌建立小鼠菌血症模型,QCZ NPs对感染小鼠进行治疗,实验结果表明QCZ NPs在体内可以明显抑制大肠杆菌,显著提高了裸鼠存活时间与存活率。体内外试验结果表明,QCZ NPs对耐药性大肠杆菌和枯草芽孢杆菌有显著的抑制作用,可作为潜在的纳米级抑菌药物。3.槲皮素修饰ZnS包裹CdSe量子点抗肿瘤活性研究纳米粒子QCZ NPs展现良好的抗肿瘤活性,进一步的提高单纯槲皮素的抗肿瘤活性,将量子点的荧光特性应用到槲皮素的抗肿瘤活性研究中。通过MTT试验,得知QCZ NPs具有广谱的抗肿瘤活性,尤其对BGC-823细胞展现较强的抗肿瘤活性。通过RTCA仪分析可知,QCZ NPs可明显的抑制BGC-823细胞增值和迁移。针对量子点的荧光特性,我们进行了时间梯度的量子点荧光强度试验,结果显示QCZ NPs孵育细胞4小时后,细胞的荧光强度即可达到最大值。通过建立荷瘤小鼠模型,研究QCZ NPs体内的抗肿瘤活性。结果可知QCZ NPs可明显抑制小鼠体内的肿瘤组织,诱导肿瘤组织中肿瘤细胞凋亡,达到治疗小鼠肿瘤的效果。研究了 QCZ NPs的生物毒性,结果说明该量子点纳米材料对小鼠主要脏器不产生毒副作用。综上所述,本论文优化了超临界CO2提取工艺,提高了槐米中提取槲皮素的提取率,同时纯化得到纯度较高的槲皮素。通过对槲皮素进行纳米化修饰后,得到新型水溶性量子点材料QCZ NPs,体内体外试验证明该纳米材料具有优越的抗肿瘤和抑菌活性。