烟草提取液（精选7篇）
烟草提取液 篇1
烟草提取液在蒸发浓缩过程中会在蒸发器上形成污垢, 不仅降低了设备的热转换率, 增大了能耗, 还会造成换热管堵塞, 影响生产的安全运行。解决蒸发器结垢问题的方法有缩小换热温差和加大液体流速, 但应用到烟草蒸发器的防 (除) 垢上, 效果均不理想。本文在对蒸发浓缩工艺进行优化的基础上, 对螺旋槽罐替换圆形换热管、载气蒸发两种防 (除) 垢方式进行讨论, 希望能为烟草蒸发器结垢问题的解决提供理论参考。
1 烟草提取液蒸发浓缩器防 (除) 垢技术分析
1.1 工艺参数优化对防 (除) 垢影响
烟草蒸发器结垢与诸多因素有关, 如换热温差、液体流速、提取液物理性质、换热面, 蒸发浓缩工艺等, 尤其是蒸发浓缩工艺各项参数会对结垢问题造成直接影响。因此, 在确保蒸发浓缩效率及浓缩质量的基础上, 对工艺参数进行优化, 可达到良好的放 (除) 垢效果。
1.1.1工艺参数优化
蒸发浓缩工艺参数主要包括压力、加热温度等, 在利用CFD软件对烟草提取液浓缩工艺进行仿真模拟后, 选择较佳的工艺参数, 然后对各参数进行实验验证, 所得结果如下:
1.1.1.1采用负压浓缩可提高烟草提取液的浓缩效率, 但真空度应该严格控制, 真空度过大会导增加加热温差, 促进换热管内壁结垢;真空度不足, 溶液沸点升高, 浓缩液长期处于高温阶段容易变质, 影响产品质量。在多次实验后, 确定将烟草提取液浓缩沸点定位85℃, 然后据此选择真空度。
1.1.1.2负压浓缩时, 换热管顶部液体温度上升较快, 其浓缩率较大。因此, 加热蒸汽可从换热管下部输入, 上部输出, 防止换热管顶部快速结构, 影响浓缩效果。加热蒸汽温度选择115℃时, 其浓缩效果和防 (除) 效果较好。
1.2 螺旋槽管强化热防 (除) 垢技术
螺旋槽管属于外凹内凸结构的异型管, 内部凹槽呈螺旋式排列, 当各项参数一定时, 螺旋槽管的防 (除) 垢能力均优于普通圆管, 这是因为螺旋槽管的传热性能要优于圆管, 螺旋槽使得近壁面的液体产生二次流和漩涡, 增大了边界层的扰动, 强化了传热效果。螺旋槽管的头数对Nu数 (对流传热能力/导热能力) 影响较小, 双头螺旋槽管的阻力系数更低, 在湍流工况下就有了较高的换热能力。另外, 螺旋槽管在较低的Re数 (雷诺数, 流体惯性力/黏性力) 下, 其综合换热性能较好, 随着Re数的增加, 其换热性降低, 因此在实际生产中应尽量降低Re数。烟草浓缩液Re数约为1000, 满足螺旋管强化换热的Re数要求, 近壁面的浓缩液在二次流的作用下加强了扰动, 减弱了黏性底层, 从而减少了壁面结垢的可能。
1.3 载气蒸发防 (除) 垢技术
烟草提取液黏度大, 在蒸发器中浓缩时间过长就会在管壁上结垢, 影响导热效率。垢体结垢机理不同, 有析晶结垢、化学反应结垢和微粒型结垢多种类型。烟草提取液为有机物和无机物的混合物, 成分复杂, 在浓缩过程中会由于温度的升高, 溶剂减少而引起析晶结垢。载气蒸发法是由大连理工大学化学工程研究所开发的一项防 (除) 垢技术。物料在蒸发器中沸腾换热时, 会在内壁上产生小气泡, 气泡与内壁之间产生一层很薄的液体微层, 容易引起结垢, 若在加热管底部引入惰性气体会对这种情况有所改善。根据物理学原理可知, 气液界面的温度为最低温度点, 这是由于气体进入加热管时, 气体内部的蒸汽分压为零, 而气液界面上的蒸汽分压则达到了饱和, 这就使得气液界面处的液体很快蒸发, 向气泡处扩散, 降低了界面处的温度;当气液界面接近加热壁时, 则会降低加热面的过热度, 从而达到改善壁面结垢的目的。
载气泡可以作为汽化核心, 加快气泡周围液体的蒸发速度, 使溶质浓度增加形成一个梯度, 溶质聚集在气泡周围, 而气泡则位于溶液内, 远离加热壁面, 因此析出的溶质会位于溶液内部, 减少了在加热壁析出结垢的可能。另外, 载气进入加热管底部时会立即汽化, 原来的液体单项流由此变为气液两相流, 增加了流体的湍流强度, 提高了流体的循环速度, 这不仅加强了传热效果, 还会增加流体与管壁垢体之间的剪切作用, 减少了管壁沉积污垢的可能性。流体流速越大, 吸附在管壁上的晶核气泡越容易被冲离, 防垢作用越明显;但要注意, 载气流速不能无限增大, 尤其是当浓缩液循环速度较低时, 载气流过大会造成换热管局部蒸发速度较快, 从而加速了干壁结垢, 使局部结垢加剧。除此之外, 载气流过大还会增大对设备抗压性、密封性的要求, 因此综合多方面因素, 在烟草提取液浓缩时, 循环速度控制在0.8m/s时, 有利于改善蒸发器的结垢现象。
2 结语
蒸发浓缩器壁结垢不仅会降低热转换率, 增大能耗, 还可能引发安全事故, 因此采取有效措施, 降低污垢形成具有十分重要的研究价值。本文从工艺参数的选择、螺旋槽管和载气蒸发三个方面探讨了, 提高热转换率, 降低污垢形成的有效措施。
摘要：烟草提取液蒸发浓缩过程中蒸发器上容易形成污垢, 不仅降低了设备热转换率, 增大了能源损耗, 还有可能会堵塞换热管, 严重时甚至引发安全事故。本文从工艺参数的优化、螺旋槽管以及载气蒸发三方面探讨了如何提高蒸发器防 (除) 垢效果。
关键词：烟草,蒸发浓缩器,防垢,除垢
参考文献
[1]李晓敏.基于CFD的烟草提取液蒸发浓缩器防、除垢技术研究[D].湖北工业大学, 2014.
[2]张涛俊, 陈小平, 钟建新, 谢克难, 廖立.蒸发器防除垢工艺进展[J].化工时刊, 2015, 08:38-41.
烟草提取液 篇2
关键词：小鼠,烟草提取液,嗜多染红细胞,微核率
微核是有害因素作用于细胞,使细胞的染色体发生断裂,在细胞分裂过程中丧失着丝粒的染色体断片不能随有丝分裂进入子细胞核,而在细胞浆中形成直径小于主核的,嗜色与主核一致,完全与主核分开的圆形或椭圆形微小核,其大小一般为主核的1/12～1/3,故称微核(micronucleus,MN)。纺垂丝结构异常,在细胞分裂过程中可使整条染色体或几条染色体行动滞后,在分裂末期不能进入主核,也可形成微核。细胞浆中可形成1个或数个微核。
微核率是单位细胞中的微核数,通常使用微核千分率(一千个细胞中含微核的细胞数)。已经证实,微核率的高低与致微核物质的剂量和毒害作用的强弱呈正相关,所以通过微核率的高低就可以判断致微核物质的遗传毒害作用的强弱。各种类型的骨髓细胞及外周血等有核细胞中都可形成微核,但有核细胞的胞质少,微核与正常核叶及核的突起难以鉴别,而嗜多染红细胞是分裂后期的红细胞由幼年发展为成熟红细胞的一个阶段,此时红细胞的主核已排出,因胞质内含有核糖体(含RNA),姬姆萨染色呈灰蓝色,成熟红细胞的核糖体已消失,被染成淡桔红色。骨髓中嗜多染红细胞数量充足,微核容易辨认,而且微核自发率低,因此,骨髓中嗜多染红细胞成为微核试验的首选细胞群。
微核试验是检测染色体损伤的重要方法,已广泛应用于遗传、食品、药物、环境等多领域的遗传毒性评估,以及作为有害职业和在有害环境人群遗传损害的生物标志物。不少学者已用微核试验检测出多种物质的致突变作用。如黄海雄等[1]检测出高浓度的装修材料挥发物对实验动物有致突变作用;梁子安等[2]研究证实高浓度汽车尾气使小鼠骨髓红细胞的微核率增高,汽车尾气对动物细胞具有明显的遗传毒理作用,且尾气的浓度越大细胞毒性越大。众所周知,吸烟对人体有害,本研究利用微核试验检测烟草提取液能否诱导小鼠骨髓细胞微核形成,从遗传角度再次证明吸烟对人体健康有害。现将研究结果报道如下:
1 材料和方法
1.1 材料
1.1.1 实验动物
KM小鼠20只,雌雄各半,身体健康,体重20～25g,由南华大学实验动物学部提供,实验动物生产许可证号为SCXK(湘)2004-0009,实验动物使用许可证号为SYXK(湘)2003-0002。1.1.2实验用试剂(1)烟草提取液:烟草从郴州卷烟厂购买。将烟草称取500g研碎,然后加入10倍体积的蒸馏水浸泡24h,加热至100℃煎煮30min,用双层纱布过滤;滤渣再加入5倍体积的蒸馏水,加热至100℃煎煮30min,经双层纱布过滤,把两次所得的滤液加热浓缩至100ml,使溶液质量浓度为5g/ml,所得溶液即烟草提取液原烟草提取液稀释液,即使用液。(2)环磷酰胺溶液:从医院购买环磷酰胺,200mg/瓶。先取生理盐水将其稀释至成10ml(浓度为20mg/ml)的溶液,然后取1ml稀释后的溶液再加9ml生理盐水稀释成2mg/ml的溶液,即为2mg/ml环磷酰胺稀释液。(3)0.9%生理盐水。(4)无菌小牛血清:小牛血清由湘南学院动物实验室提供。使用前需将小牛血清进行灭活(将小牛血清解冻,然后将小牛血清倒入干净试管中放在56℃恒温水浴锅中灭活30min),灭活的小牛血清保存于冰箱冷冻室。(5)10%Giemsa染液。
1.2 实验方法
1.2.1 小鼠分组
小鼠共分五组,分别为环磷酰胺的阳性对照组,生理盐水的阴性对照组,实验组根据烟草提取液最终使用浓度分三组(即:30mg/kg,40mg/kg,50mg/kg的三个浓度组)。每组需用4只体重相当身体健康的小鼠。
1.2.2 小鼠染毒
分别称出每组每只小鼠的体重并记录,根据每个实验组的最终使用浓度和小鼠的体重计算出每只小鼠的染毒量,然后采用30小时给受试物法[3],按烟草提取液最终使用浓度,分别给每只小鼠灌喂烟草提取液使用液,24h后用相同剂量相同方法再灌喂一次,于第二次灌喂后6h脱臼处死小鼠。小鼠处死后检测小鼠骨髓嗜多染红细胞微核率。阳性对照组和阴性对照组采用类似方法,分别灌喂环磷酰胺和生理盐水。除上述处理外,提供每组小鼠正常饲料和水分,保证小鼠自由取食,自由饮水,各组小鼠分开饲养(饲料相同),饲养环境相同。
1.2.3 小鼠的解剖及骨髓细胞玻片标本制作
脱臼处死小鼠后,采用常规法解剖小鼠,取两根股骨,剔净肌肉,用纱布擦掉附在股骨上的血污及股肉,剪掉股骨头,露出骨髓腔。用6号针头的注射器吸取小牛血清1ml,将针头插进骨髓腔少许,用小牛血清将骨髓冲洗入离心管内,用吸管轻轻吹打成细胞悬液,以1000r/min离心3～5min,然后用细头滴管吸弃上清液,留下沉淀并加入1滴小牛血清,用细头滴管吹打混匀。吸取细胞混悬液一小滴于载玻片的一端,按常规涂片法制片(约2～3cm),自然晾干后用甲醇溶液固定5min,晾干后用10%Giesma染液染色10min,细自来水冲去多余染料,自然晾干玻片(注:每只小鼠制两片玻片)。
1.2.4 镜检
在显微镜油镜下嗜多染红细胞被染成灰蓝色网织状,成熟红细胞呈桔红色。微核呈圆形及椭圆形,边缘光滑整齐,嗜碱性与核质一致,呈紫红色或蓝紫色,大小约为细胞核的1/12～1/3(图1)。每张玻片计数500个嗜多染红细胞,记下出现微核的细胞数(细胞中有多个微核,只计数一次)。每组小鼠共计数4000个嗜多染红细胞,再求出每组小鼠平均微核率(‰)。
2 结果
阳性对照组嗜多染红细胞微核率为23.75‰;阴性对照组微核率为1.75‰;实验组中的30mg/kg浓度组微核率为22‰、40mg/kg浓度组微核率为31‰、50mg/kg浓度组微核率为38‰(见表1)。
3 讨论
根据以上实验结果,30mg/kg环磷酰胺阳性对照组嗜多染红细胞的微核率为23.75‰,生理盐水阴性对照组的微核率1.75‰,30mg/kg、40mg/kg、50mg/kg烟草提取液实验组的小鼠骨髓细胞微核率分别为22‰、31‰、38‰。三组烟草提取液微核率均明显高于生理盐水阴性对照组(P<0.01);30mg/kg烟草提取液与30mg/kg环磷酰胺比较微核率差异不明显。但40mg/kg和50mg/kg烟草提取液微核率比环磷酰胺对照组比较微核率高,差异极显著(P<0.01)。其中烟草提取液微核率随随浓度升高。本研究证明烟草提取液染毒小鼠会导致严重的遗传毒害作用。
人类吸烟虽不像饮食烟草提取液产生那么大的遗传毒害作用,但已有研究证明烟草燃烧时释放的烟雾中含有多种有毒物质,其中包括一氧化碳、尼古丁等生物碱、胺类、腈类、醉类、酚类、烷烃、醛类、氮氧化物,多环芳烃、杂环族化合物、羟基化合物、重金属元素、有机农药等。高志刚等[4]从吸烟者口腔脱落上皮细胞微核率的研究中发现,吸烟者脱落的口腔上皮细胞微核率高于未吸烟者;吸烟群体患肺癌等肿瘤比例高于不吸烟人群,都证明香烟的遗传毒害作用。长期吸烟,有毒物质逐渐积累,对人体产生不同程度的致突变和致癌作用,导致肺癌等肿瘤,可谓吸烟即吸毒,吸毒而致命。
笔者根据前人研究及本文研究结果,谨重建议如下:(1)现没吸烟者不要受人诱惑,永远不吸咽。(2)吸烟者尽早戒烟或少吸烟,吸烟时不要吸到尽头,在公共场合不要吸烟,做到不要影响他人身体健康。(3)生产香烟的企业进行技术改革,减少香烟的毒性。如增加香烟的过滤嘴长度,减少香烟的长度;也可通过添加某些物质降低香烟毒性。例如,嵇庆等[5]用不同对香烟烟雾水溶物诱导蚕豆根尖细胞微核形成,结果表明亚硒酸钠、烟酰胺、绿茶浸出物和维生素C均能显著降低由香烟烟雾水溶物引起的微核率,上述物质可能具有减轻吸烟引起的遗传毒性损伤的作用。总之,生产企业生产出毒性低的香烟,以满足那些烟瘾大而不愿戒烟的人。(4)政府相关行政机关加大监督力度,扩大无烟区。
参考文献
[1]黄海雄,余淑宛,康莉,等.室内装修材料挥发物的小鼠微核试验[J].职业与健康,2003,19(10):55-56.
[2]梁子安,王小立.汽车尾气对小鼠骨髓嗜多染红细胞微核率影响的研究[J].湖北民族学院学报(自然科学版),2002,20(1):4-6.
[3]刘秀英,胡怡秀,易传祝,等.苦瓜醇提取物对小鼠的急性经口毒性和遗传毒性试验研究[J].癌变畸变突变,2007,15(5):381-383.
[4]高志刚,李少英,王凤玲.吸烟者口腔脱落上皮细胞微核观察[J].上海医学,1996,19(8):483-484.
废弃烟草提取烟碱工艺研究 篇3
在开发高新技术产品方面,高纯度的烟碱也应用在其中。 高级香烟的改良剂也是由烟碱制得的柠檬酸烟碱。又因为烟碱对神经系统具有兴奋和麻痹作用,在医药业方面可用于研究治疗蛇虫咬伤、皮肤瘙痒、无名肿痛等症状的药物; 烟碱经氧化后可以得到烟酸,广泛应用于食品方面以及化工医疗方面。随着我国化工、农业、医药工业的发展,烟碱在市场上的需求量大,尤其是对于高纯度的烟碱需求量更大。
目前从烟叶中提取烟碱的常见方法有离子交换法[4,5]、水蒸汽蒸馏法[6,7]、萃取法[8,9]等。采用离子交换法提取烟碱的操作周期较长、产品的得率也较低而且树脂容易引起中毒,不利于工业推广,需要进一步研究。水蒸汽蒸馏法流程简单、操作方便,但不足之处是处理设备太过庞大,效率较低,所得到的烟碱产品纯度较低,不能够满足市场上对高纯度烟碱的需求,在工业方面已经很少应用。萃取法已经有一定工业基础, 其中的有机溶剂可以选择乙醚、氯仿、氯乙烯烃等。本文以废弃烟叶为原料,利用浸提法提取烟碱,采用单因素试验和正交试验法考察了浸提时间、浸提温度、Na OH浓度等因素对烟碱提取率的影响,获得了浸提烟碱的最佳工艺条件。
1实验部分
1.1试剂和仪器
氢氧化钠、浓硫酸均为分析纯,购自国药集团化学试剂公司。蒸馏水为实验室自制。
电子分析天平,抽滤机,数显恒温水浴锅,高速万能粉碎机,电热干燥箱,紫外可见分光光度计。
1.2实验方法
1.2.1烟碱浸提实验
分别配制 氢氧化钠 浓度为0. 8% 、0. 747% 、0. 5% 、 0. 253% 。将烟茎在干燥箱中50 ℃ 下干燥,粉碎过筛后。称取干燥后烟茎粉末2. 5 g,置于250 m L烧杯中,用配好的氢氧化钠溶液浸泡,在恒温水浴锅中加热,搅拌浸提,设置好浸提温度与时间,一定时间后趁热抽滤,得提取液; 取滤液,滤液稀释100倍。用式( 1) 计算烟茎中烟碱的含量。
式中: 1. 059是校正系数; F是产品稀释倍数; 34. 3是烟碱在水溶液中比消光系数; V为得到产品体积; D259、D236和D282是指紫外分光光度计测紫外光区在259 nm、236 nm和282 nm三处测定吸收峰峰面积。
1.2.2分析方法
采用单因素分析方法考察浸提时间、浸提温度、Na OH浓度等因素对烟碱提取率的影响。
采用正交试验法获得最佳烟碱提取工艺条件。以烟碱的提取率作为主要的评价指标,考察浸提时间、浸提温度、Na OH浓度对烟碱提取率的影响。
2结果与讨论
2.1正交实验分析
根据预先设计好的正交实验方案,测定不同条件下烟碱的提取率。实验结果如表1,计算结果如表2。
烟碱提取率Y与Na OH浓度( X1) 、浸提时间( X2) 、浸提温度( X3) 之间的回归系数方程可用式( 2) 表示。
对式( 2) 中各系数进行了分析,如表3所示。此外还计算出式( 2) 相关系数R = 0. 7846,决定系数R2= 0. 6156,F值 = 0. 8895,p - 值 = 0. 5872,剩余标准差S = 0. 4193。
2.2单因素分析
2.2.1不同浸提时间
当浸提温度为室温,不加Na OH溶液时,浸提时间对烟碱提取率的影响如图1所示。
由图1可以得出,烟碱提取率随着浸提时间的增加,先是慢慢增加后又开始降低。对该现象可能的解释是,开始浸提阶段主要是扩散作用,时间越长,烟碱浸出的越多,但是由于存在浓度平衡,当达到一定的浓度后,即使继续增加浸提时间, 也将不再有烟碱浸出。所以当时间增加到一定程度后烟碱的浸提率没有继续升高,反而是下降的趋势。
2.2.2不同NaOH浓度
用Na OH溶液浸泡烟叶能够将其中的烟碱溶解到水中,它就是游离的烟碱,因此Na OH溶液可以很好的将烟碱浸泡出来。Na OH浓度分别为0. 80% 、0. 747% 、0. 50% 、0. 253% ( 浸提时间4 h、温度为室温) 与提取率之间的关系如图2所示。从图中可以看出烟碱的提取率随着Na OH浓度的增加先是降低而后慢慢增加,烟叶用0. 8% Na OH溶液浸提效果最高。分析其可能的原因是Na OH溶液浓度的逐渐提高,使得烟碱在水相中的溶解度下降,烟碱提取率降低,但是烟叶中大部分的烟碱都是以弱酸弱碱盐的形态存在,因为水平衡,p H值越高时,游离烟碱含量增加。从而Na OH浓度升高时,烟碱提取率又有所上升。
2.2.3不同浸提温度
由图3可以得出,烟碱提取率随着温度的逐渐升高,刚开始是慢慢升高,然后是降低。温度较低时,升高温度,烟碱的提取率慢慢升高,但是当升高到一定温度时,会使烟叶中烟碱不能够充分的浸泡出来。在70 ℃ 温度下,浸提效果较好。分析其原因可能是由于烟碱的溶解是一个吸热的过程,温度升高利于烟碱提取,但随着温度持续升高,烟碱提取率降低。70 ℃ 溶解程度最大,70 ℃ 以上时溶解程度降低,烟碱提取率下降。
2.3最佳提取工艺的验证
由正交实验结果和单因素分析获得最优条件: Na OH浓度为0. 8% 、浸提时间为3. 9 h、浸提温度为70 ℃ 时测得的烟碱含量最高为1. 0060% 。
为进一步验证最佳的工艺条件: Na OH浓度为0. 8% 、浸提时间4 h、浸提温度为70 ℃ ,进行验证实验结果见表4。
3结论
松针提取液抗氧化作用研究 篇4
关键词：松针提取液,超氧化物歧化酶,血尿素氮,血红蛋白,DNA损伤率
松针 (Pineneedles) 为松科 (Pinaceae) 松属 (Pinus) 植物的叶, 具有较高的营养价值和较强的保健效能。《本草纲目》中记载:松针, 气味苦、温, 无毒, 久服令人不老, 轻身益气, 主治风湿疮, 生毛发, 安五脏, 守中, 不饥延年[1]。有研究表明, 松针能祛风燥湿、杀虫、止痒, 治疗风湿痿痹、跌打损伤、失眠、浮肿、湿疮、疥癣等, 并能预防流脑、流感、钩虫病等[2]。本实验主要观察补充松针提取液的小鼠在一次大强度耐力训练后, 其血细胞DNA损伤率的变化, 为松针的进一步开发利用提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 对象
40只昆明种健康小鼠, 4周龄, 体重18~20克, 由兰州大学医学院动物实验中心提供。
1.2 材料
松针, 采自海拔2 500米的兰州石门度假村, 经植物专家检验、鉴别为油松。
1.3 松针提取液的制备
新鲜松针洗净去老叶, 风干称重, 剪为约2 cm长的段, 用20%乙醇溶液浸泡过夜, 60℃水浴回流, 8小时抽滤;滤后沉渣加20%乙醇溶液浸泡过夜, 60℃水浴回流, 8小时抽滤;滤后沉渣再加20%乙醇溶液浸泡过夜, 60℃水浴回流, 8小时抽滤, 合并3次滤液用旋转蒸发仪蒸馏浓缩至浸膏, 4℃储存备用[3]。
1.4 实验动物分组与预处理
将40只昆明种健康小鼠随机分成安静组和运动组, 2组又分设对照组和松针提取液组 (以下简称松针组) 。小鼠自由摄入水和食物, 动物房室温为18℃~20℃, 湿度为40%~65%, 照明时间随自然变化。安静松针组和运动松针组每日灌胃松针提取液8 g/kg·d, 安静对照组和运动对照组每日灌胃生理盐水8 g/kg·d, 基础饲料喂养, 各组于每日早晨灌胃1次, 共持续20天。运动组小鼠进行10天的游泳训练 (下午训练) , 水温为 (30±2) ℃, 水深35 cm, 第1天游泳20 min, 然后每天增加5 min, 至第5天每天游泳40 min至第20天。第20日早晨所有小鼠灌服药物1 h后, 40只小鼠下水游泳至力竭 (力竭标准为小鼠沉入水中超过10 s, 且放在平面时无法完成翻正反射) , 然后处死小鼠取血样2 ml, 肝素抗凝后于4℃保存待测, 分别记录安静组和运动组小鼠游泳至力竭的时间[4]。
1.5 检测指标和方法
血清超氧化物歧化酶 (SOD) 的测定、血清尿素氮 (BUN) 的测定, 均按南京建成生物工程研究所提供的测试盒说明书操作;游泳时间用普通电子秒表测定。
1.6 数据处理
用Microsoft Excel对所测数据进行统计学处理, 对松针组与对照组之间各指标的差异进行组间t检验, 显著性水平定为P<0.01。
1.7 单细胞凝胶电泳检测血细胞DNA损伤率
1.7.1 制胶
以无钙、镁磷酸缓冲盐溶液 (PBS) 配制0.5%正常熔点凝胶和低熔点凝胶, 将其加热熔化后, 备用制胶。第一层胶的制备:在毛玻片上滴加110μl0.5%正常熔点凝胶, 加盖盖玻片。制备此层胶的目的是促进含血细胞的胶层与玻片附着, 于4℃固化10 min。第二层胶的制备:以PBS将血细胞配成1×108~1×1010个/L的细胞悬液, 取50μl (约1×104个细胞) 按1∶3的比例与0.5%低熔点凝胶混合。待第一层胶凝固 (平整, 有光泽) 后揭去盖玻片, 滴加75μl0.5%低熔点凝胶与细胞悬液混合液, 加盖盖玻片, 于4℃固化10 min。第三层胶的制备:揭去盖玻片再滴加110μl不含细胞的0.5%低熔点凝胶, 同样加盖盖玻片, 于4℃固化10 min。
1.7.2 裂解
去掉盖玻片, 将凝胶片浸入冰冷的裂解液中 (含2.5 mol/LNaCl, 100 mmol/LNa2EDTA, 10 mmol/LTris, 1%肌氨酸钠, 10%DMSO, 1%TritonX-100) , 于4℃裂解1 h, 使细胞裂解, DNA松散。
1.7.3 电泳
裂解后取出玻片, 用PBS漂洗玻片3次后将其置于水平电泳槽内, 加入pH=13的电泳缓冲液 (含1 mmol/LNa2EDTA, 300 mmol/LNaOH) 至没过玻片2~3 mm, 使DNA解螺旋20 min。之后, 接通电源, 在电压23~25 V, 电流280~300mA的条件下电泳30 min。电泳完毕后用PBS漂洗3次, 每次3 min。
1.7.4 染色
用溴乙锭 (EB) 染色, 在胶上滴加30μl (20 mg/L) EB, 加盖盖玻片, 24 h内检测。上述过程均在黄光或暗室中进行操作, 避免引起额外的DNA损伤。
1.7.5 实验结果观察、记录
染色后, 在荧光显微镜下放大400倍对图像进行观察、记录、分析。
2 实验结果
2.1 游泳时间测定结果 (见表1)
注:与安静对照组比较, *P<0.01;与运动对照组比较, △P<0.01
从表1可以看出, 安静松针组和安静对照组相比、运动松针组和运动对照组相比、运动对照组和安静对照组相比, 小鼠游泳至力竭时间均显著延长 (P<0.01) 。
2.2 血液指标测试结果 (见表2)
注:与安静对照组比较, *P<0.01;与运动对照组比较, △P<0.01
从表2可以看出, 力竭游泳后, 安静松针组和安静对照组相比, 运动松针组和运动对照组相比, 运动松针组和安静对照组相比, 小鼠血清SOD、血红蛋白的含量均升高, 各组之间具有显著性差异 (P<0.01) ;血清BUN的含量降低, 各组之间具有显著性差异 (P<0.01) 。其他各组之间相比, 血清SOD、血清BUN、血红蛋白的含量虽均有升高或降低的趋势, 但均无显著性差异 (P>0.05) 。
2.3 血细胞DNA损伤率测试结果 (见表3)
注:与安静对照组比较, *P<0.01;与运动对照组比较, △P<0.01
从表3可以看出, 力竭游泳后, 安静松针组和安静对照组相比, 运动松针组和运动对照组相比, 小鼠血细胞DNA损伤率均显著降低 (P<0.01) 。
3 结果与分析
3.1 松针提取液对血清SOD活性的影响
自从1968年McCord与Fridovich[5]发现SOD及其催化超氧化物自由基O2和H2O2的作用以来, SOD一直被认为是生物体内最重要的抗氧化酶之一。超氧化物歧化酶 (SOD) 是一类含金属离子的酶, 按所含金属离子辅基不同可分为CuZn-SOD, Mn-SOD与Fe-SOD这3类。近十年的研究发现, SOD具有清除超氧化物自由基以防止其对机体直接或间接的损伤作用。SOD可使超氧阴离子自由基或质子化超氧阴离子自由基歧化为H2O2和O2。另外, SOD可使超氧阴离子成为细胞内自由基的“排污槽”。Koppeno[6]以热水学理论支持了“排污槽”的设想, 并研究发现SOD清除超氧阴离子自由基, 正好适合超氧阴离子自由基充当电子转移的自由基“排污槽”。SOD是需氧生物体内数千种酶中惟一底物为氧自由基的酶, 该酶对底物显示很强的专一性, 而且催化效能很高。
本实验结果显示, 大强度耐力训练可使小鼠血清SOD活性升高, 灌服松针提取液的安静组和运动组与其相应的对照组相比, 小鼠血清SOD活性均有显著升高 (P<0.01) , 说明松针提取液可提高血清中抗氧化酶活性, 其原因可能是: (1) 松针提取液作为外源性抗氧化剂, 可以加快自由基的清除; (2) 运动可产生自由基, 自由基又可使抗氧化酶活性代偿性增强; (3) 可能通过其他代偿调节, 提高血清SOD的合成能力。
3.2 松针提取液对血清BUN含量的影响
血尿素氮 (BUN) 是评价机体运动时体内蛋白质分解代谢状况的常用指标, 它一般反映整体蛋白质的代谢情况。正常生理活动时, 尿素的生成和排泄处于平衡状态, 使BUN含量保持相对稳定。运动时, 肌肉中能量代谢平衡遭到破坏, 蛋白质及氨基酸的分解代谢加强, 尿素生成增多, 使血清BUN含量升高。机体对运动负荷的适应性越差, 则血清BUN含量升高越明显。
本实验结果显示, 在大强度耐力训练中, 灌服松针提取液的安静组和运动组小鼠的血清BUN含量都显著低于其相应的对照组 (P<0.01) , 说明服用松针提取液可以降低小鼠体内的蛋白质供能比例, 保持肌力, 延缓运动性疲劳的发生。其机制可能是: (1) 松针提取液中含有的氨基酸等化学成分, 提供了糖异生的原料, 提高了体内的糖原含量, 使糖的供能比例增加, 从而节省了蛋白质。 (2) 松针提取液对小鼠体内血胰岛素、睾酮、胰高血糖素、皮质醇等激素的影响。 (3) 松针提取液对小鼠体内抗氧化酶活性的影响。
3.3 松针提取液对血红蛋白含量的影响
血红蛋白 (Hb) 是存在于红细胞中的一种寡聚蛋白质, 由4个亚基组成[7], 是运输O2与CO2的载体。在Hb中通过Fenton反应可产生Fe2+和Fe3+。Fe2+会因长时间处于Hb这个富氧环境中而自动氧化, 同时产生·O2-。大强度耐力训练也可使机体产生大量自由基, 这样内外自由基对红细胞膜进行攻击, 发生脂质过氧化, 使细胞膜破损, 细胞膜的流动性与形变能力下降。红细胞在循环过程中需不断进行形变恢复, 这一过程会导致红细胞因机械冲击而被破坏, 膜的形变能力下降会使其停滞而被吞噬[8]。同时, 红细胞膜破损后, 其中的Hb用于再合成肌肉中的蛋白质甚至分解供能, 所以大强度耐力训练会导致Hb含量的下降。
本实验结果显示, 大强度耐力训练可使小鼠血清Hb的含量升高, 灌服松针提取液的安静组和运动组与其相应的对照组相比, 血清Hb的含量均有显著升高 (P<0.01) , 说明运动训练中的小鼠服用松针提取液可明显提高其血清Hb含量, 从而增强机体的氧运输能力, 有利于大强度耐力训练期间机体有氧代谢的正常进行, 延缓运动性疲劳的发生, 提高有氧运动能力。其主要机制可能是松针提取液具有很强的抗氧化性, 通过一定的途径捕捉运动过程中产生的过量自由基, 阻止其对红细胞膜的损伤, 抑制细胞膜流动性和形变能力的下降, 从而提高小鼠体内Hb的含量。
3.4 松针提取液对血细胞DNA损伤率的影响
单细胞凝胶电泳 (singlecellgelelectrophoresisassay, SCGE) , 又称彗星实验 (cometassay) 或微凝胶电泳 (microgelelectrophoresis, MGE) , 正是一种在单细胞水平上检测有核细胞DNA断裂情况的一项新技术。自Ostling等[9]成功应用该方法以来经不断改进, 其已成为一种快速、灵敏、简便的检测DNA损伤的方法。SCGE的原理还不是很清楚, 但目前一般观点认为在细胞核中DNA是呈环状附着在核基质上的, 细胞分裂时核基质被溶解、抽提, 但DNA仍保留核样结构。当断裂剂作用于细胞时, DNA出现单链或双链断裂, 即在DNA链上出现缺口, 使DNA超螺旋变得松弛[10]。高pH (>13) 使DNA变性、解螺旋, 同时由于缺口暴露了负电荷, 在电场力作用下DNA断片向阳极迁移[11]。DNA的移行可在EB染色后在荧光显微镜下观察。如果DNA损伤大, 断片移行的距离长, 即“尾部”长并且荧光强度增高。未受损的DNA则只有圆形的荧光头部, 而无彗星样尾部[12]。实验结果再进行人工计数、测量或输入软件分析, 得出统计结论, 判断DNA受损情况。
自由基和许多疾病过程有关, 主要原因是自由基在不同部位均可形成氧化性修饰, 如对低密度脂蛋白 (LDL) 氧化, 可促使泡沫细胞形成, 而泡沫细胞又是血管内斑块形成的重要前因。当自由基氧化还原反应发生在DNA上时, DNA的氧化性损伤会由于DNA碱基修饰以及随后的进一步反应造成点突变以及基因表达改变等, 从而导致严重病理现象如癌症等发生。
竹叶提取液的制备及其缓蚀性能 篇5
从天然物质中提取有效成分作为缓蚀剂,在低毒、低残留及后续处理方面有着十分突出的优越性,已成为环境友好缓蚀剂研究的热点[1]。从天然植物、海产动植物中提取分离缓蚀剂组分并进行化学改性,提高缓蚀剂性能是未来缓蚀剂的发展方向之一[2]。本工作用15%H2SO4直接浸泡竹叶,从中提取有效成分用作碳钢在15%H2SO4中的缓蚀剂,考察了竹叶加入量、浸泡时间对竹叶提取液缓蚀性能的影响,并用电化学方法和失重法对其缓蚀机理进行了初步研究。
1 试 验
1.1 材料、仪器及药品
材料:竹叶(采摘于自贡),Q235碳钢。
仪器:天津LK2005电化学综合测试系统,日本尼康金相显微镜NIKON EPIHOT 200,DB - 207SCB型电热鼓风干燥箱,TG328A型分析天平,台秤,数显恒温水浴锅。
药品:浓硫酸、无水乙醇、丙酮、氯化钾,所用药品均为分析纯。
1.2 缓蚀剂的制备
采摘新鲜竹叶,经除杂、清洗、阴干后放置在干燥箱中,50 ℃烘干,粉碎,每次称取50 g竹叶,用500 mL 15% H2SO4在常温下浸泡5 h,减压过滤后,用15%硫酸配制成浓度为0.1 g/mL的缓蚀剂,浓度计算公式见式(1):
ρ(提取液)undefined
1.3 测试
1.3.1 电化学测试
将Q235钢制成ϕ1 cm的圆柱,工作面积为0.785 cm2,非工作表面以环氧树脂涂封;用320～1 000号金相砂纸逐级打磨至表面光亮后丙酮除油,蒸馏水清洗后备用。
试验采用三电极体系,辅助电极为铂电极,参比电极为饱和甘汞电极,将备好的电极置于待测溶液中,待腐蚀电位的波动小于2 mV/min后,用LK2005系统测试电极在不同介质条件下的电化学图谱。为了便于对比,溶液有2种:15%硫酸;15% H2SO4+0.1 g/mL竹叶提取液,温度均为30 ℃。线性极化扫描速度为0.1 mV/s,极化范围为-10～10 mV。动电位极化的扫描速度为1 mV/s,极化范围为-250～250 mV。
1.3.2 失重试验
试样为Q235钢,尺寸为50 mm ×25 mm×2 mm;经金相砂纸逐级打磨至800号,测量表面积,去离子水洗涤,无水乙醇、丙酮脱脂去油后,干燥称重;将称重后的试片悬挂在试验介质中浸蚀(按1 cm2试片面积15 mL溶液),在30 ℃下浸泡不同时间,取出试样,清除腐蚀产物,清洗除油后,干燥称重,计算腐蚀速度和缓蚀率。
1.3.3 浸泡腐蚀试验
浸泡腐蚀试验所用试样与失重试验相同,试样经金相砂纸逐级打磨至800号,去离子水洗涤,无水乙醇、丙酮除油后,置入装有300 mL腐蚀介质的广口瓶中,在30 ℃下浸泡24 h,清除腐蚀产物,清洗除油干燥后,用金相显微镜观测其腐蚀形貌。
2 结果与讨论
2.1 线性极化性能
取竹叶经15%H2SO4浸泡不同时间后的提取液0.1 g/mL,考察了其在30 ℃,15%H2SO4溶液中对Q235钢缓蚀率的影响,见图1;浸泡306 min时,不同提取液浓度对Q235钢的缓蚀结果见图2。
由图1可见,竹叶提取液的缓蚀效率最初随在H2SO4中浸泡时间的延长而增大,这是由于随浸泡时间的延长提取液中有效成分的浓度增大,缓蚀效率也随之增大;当浸泡一定时间后,萃取达到平衡,提取液中的有效成分浓度趋于稳定,因而其缓蚀效率便不再继续增大;浸泡时间太长时,提取液的缓蚀效率有减弱的趋势,但变化幅度很小,这可能是测量误差,也可能是由提取液中的有效成分发生分解而造成的。
试验显示,用15%H2SO4浸泡竹叶5 min,提取液的缓蚀率即可达到90%以上;当浸泡时间达到208 min以后,竹叶提取液的缓蚀率均在96%以上。因此,为了保证竹叶中有效成分被充分浸取,确定选择浸泡时间为306 min。
由图2可见,竹叶提取液的缓蚀效率最初随其浓度的增加而增大,由于当提取液浓度达到0.1 g/mL时,缓蚀效率趋于稳定。这是由于开始时提取液中有效成分的浓度随竹叶加入量的增加而增大,浸取剂的体积一定,达到萃取平衡时,提取液中有效成分的浓度趋于稳定,其缓蚀效率也趋于稳定。当竹叶加入量过多时,由于竹叶的表面积较大,浸取剂不能充分浸润竹叶,而且会由于竹叶的吸收而损失较多。因此后续的试验选择对0.1 g/mL竹叶提取液进行研究。
综上所述,制备竹叶缓蚀剂的适当条件是:取适量的竹叶,用15%硫酸浸泡306 min后,配制成0.1 g/mL的溶液。
2.2 极化曲线
30 ℃下,Q235钢在加入0.1 g/mL竹叶提取液前后的15%H2SO4溶液中的动电位极化曲线见图3。
由图 3可知,加入竹叶提取液后,腐蚀电位正移,腐蚀电流显著减小,表现出较高的缓蚀作用。从中也可以看出,与空白相比,加入竹叶提取液后,腐蚀电位有一定的正移,但变化幅度较小,小于30 mV;而且阴、阳极电流均减小,说明竹叶提取液对Q235钢的阴极和阳极过程都有抑制作用。通过计算阴、阳极作用系数[3],发现复配前后,竹叶提取液均同等程度地抑制了阳极反应和阴极反应,因此竹叶提取液属于混合抑制型缓蚀剂,其作用机理为几何覆盖效应。对此可解释如下:竹叶提取液中含有氨基酸、脂肪酸、生物碱、酚类、多醣、黄酮等多种化学成分[4,5,6],而这些成分中又含有大量的羟基、羧基、胺基等功能基团,其缓蚀作用主要表现在两个方面:一是基团中的N,O等原子电负性大,又有孤对电子,可与钢样表面Fe原子的空d轨道配位,化学吸附成膜,降低Fe原子与H+的反应活性,从而抑制了Fe的腐蚀[7,8]。另一方面,胺基等与H+结合形成正离子,因静电作用而吸附在阴极区,阻碍H+还原,表现出缓蚀作用[7]。因此,竹叶提取液的加入能同时对碳钢在硫酸中的阳极反应和阴极反应起到抑制作用。
2.3 失重
30 ℃下,Q235钢在空白及加入不同浓度竹叶提取液的15%H2SO4溶液中的腐蚀速度见表1。由表1可见,随着竹叶提取液浓度的增加,缓蚀剂的缓蚀效率增大。
对吸附等温方程的研究发现,竹叶提取液在碳钢表面的吸附满足El - Awady 的动力学模型[9](式2)和Flory - Huggins吸附等温方程(式3),其关系曲线分别见图4和图5:
lg[θ/(1-θ)]=ylgρ+lgK’ (2)
lg(θ/ρ)=xlg(1-θ)+lgxK (3)
式中 θ ——覆盖度
ρ ——缓蚀剂浓度
K,K’ ——平衡常数
x ——缓蚀剂分子取代的水分子数目
y ——碳钢表面一个活性点上吸附的缓蚀剂分子数,理论上x=1/y
可以根据x,y值的大小来判断吸附分子的吸附形态[11]。y大于1表示一个活性点上吸附多个缓蚀剂分子,属多分子吸附,反之则为单分子吸附。
利用最小二乘法分别对图4和图5的数据进行线性拟合,可以得出直线的斜率[即式(2)和式(3)的系数 x,y]。所得的x=1.12,y=0.89。所得y值小于1,此时吸附过程可理解为一个缓蚀剂分子吸附在多个活性点上,取代了多个吸附水分子。因此,竹叶提取液在碳钢表面的吸附为单分子吸附。
2.4 浸泡腐蚀
30 ℃下,Q235试样在加入0.1 g/mL 竹叶提取液前后的15%H2SO4中浸泡24 h后的金相腐蚀形貌见图6。由图6可见,2种溶液中金属表面均发生了腐蚀,但程度明显不同:在H2SO4溶液中,金属表面腐蚀严重,而加入竹叶提取液后,金属表面仍光洁,腐蚀轻微。
3 结 论
(1)硫酸浸泡竹叶的提取液可用作Q235碳钢在15%硫酸介质中的缓蚀剂。当竹叶用15%的H2SO4浸泡306 min,配制成浓度0.1 g/mL的溶液时,竹叶提取液的缓蚀效率达96%以上。
(2)竹叶提取液能同时抑制碳钢在硫酸中的阳极反应和阴极反应,属混合抑制型缓蚀剂,作用机理为几何覆盖效应。
(3)竹叶提取液的缓蚀效率随其浓度的增加而增大,且其在15%硫酸介质中在Q235碳钢表面的吸附符合 El - Awady 动力学模型和 Flory - Huggins 吸附等温方程。
摘要：植物提取液低毒,低残留,易后处理,用作缓蚀剂时环保性好。为此,用15%H2SO4浸泡竹叶,以其提取液配制成缓蚀剂。采用电化学测试、失重和腐蚀浸泡试验研究了竹叶不同浸泡时间、竹叶提取液浓度对Q235钢缓蚀性能的影响。结果表明:将适量竹叶用15%的硫酸浸泡306min配制成的0.1g/mL溶液,缓蚀效率达96%以上,是一种阳极型缓蚀剂;电化学研究表明,竹叶提取液为混合型缓蚀剂,作用机理为几何覆盖效应;失重结果表明,竹叶提取液的缓蚀效率随其浓度的增加而增大,在硫酸介质中在Q235碳钢表面的吸附符合El-Awady动力学模型与Flory-Huggins吸附等温方程。
关键词：缓蚀剂,竹叶提取液,硫酸,Q235钢,缓蚀性能,吸附动力学
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烟草提取物杀菌作用的研究 篇6
1 材料和方法
1.1 材料
1.1.1 实验材料:
烟草叶,库存晒干烟草叶(含叶柄)从重庆沙坪坝农贸市场购得。大肠杆菌(E.coli)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、溶壁微球菌(Micrococcus lysodeikticus)、乳酸杆菌(Bacillus acidi-lactici)、枯草杆菌(Bacillus subtilis)、苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、白色念珠菌(Candid albicans)等由重庆师范大学应用微生物研究所提供。
1.1.2 试剂:
盐酸、硫酸、NaOH、牛肉膏、蛋白胨、蔗糖、玉米浆、琼脂、NaCl以及标准烟碱(含量98%的标准烟碱购自上海怡恒实业有限公司)。
1.1.3 仪器设备:
电热恒温培养箱(HH·BII-600),自动控制高压灭菌器(YXQ·WY21-600),超净工作台(SW-CJ-IB,U型),电热恒温干燥箱(DH2-9023A型,20~200℃),FA1004型天平,H·H·S电热水浴锅,钢管(高10mm,内径6mm外径8mm),细菌过滤器等。
1.1.4 培养基
1.1.4.1 上层牛肉膏蛋白胨培养基:
称取牛肉膏0.3%,蛋白胨1.0%,NaCl 0.5%,琼脂1.0%,pH 7.2, 溶化后,分装于250mL三角瓶中,121℃灭菌30min。
1.1.4.2 下层牛肉膏蛋白胨培养基:
称取牛肉膏0.3%,蛋白胨1.0%,NaCl 0.5%,琼脂2.0%,pH 7.2,溶化后分装于250mL三角瓶中,121℃灭菌30min[4]。
1.1.4.3 固体斜面培养基:
称取牛肉膏0.3%,蛋白胨1.0%,NaCl 0.5%,琼脂2.0%,玉米浆0.1%,pH7.2,121℃ 灭菌30min。
1.2 方法
1.2.1 菌种活化培养:
将各供试菌种分别接种到固体斜面培养基上,35~37℃培养24h。加入10mL无菌水洗下倒入90mL无菌水和玻珠的三角瓶中,振荡10min制成5×105个/mL的菌悬液。
1.2.2 烟碱的提取制备:
首先将烟草叶烘干,粉碎(能通过40目筛子),称取20g,置于500~1 000mL烧杯中,加入500mL NaOH水溶液(浓度为0.3mol/L),70℃下浸提5h,然后抽滤取得滤液500mL,加入等体积H2SO4水溶液与7%的仲辛醇、4%的双烯丁二酰亚胺和89%的磺化煤油的三者混合成的膜液40mL,搅拌10min混合均匀,静置分层,吸取下层料液,即得含有烟碱的粗溶液[5,6]。以标准烟碱为对照,采用“硅钨酸滴定法”和“分光光度法”[7]测定粗制烟碱溶液,稀释1%、2%、3%、4%、5%的不同浓度备用。
1.2.3 烟碱抑菌杀菌试验:
在无菌培养皿中先倒入12~15mL下层培养基,待凝固后,再其上倒入加有1mL/250mL培养基(浓度为5×105个/mL的菌悬液)不同指示菌的上层培养基,冷却凝固后,分别在其上放上效价测定钢管4~6个/皿,在钢管中分别加入不同浓度的烟碱稀释液,每种菌对每个浓度分别做3个重复。35~37℃培养24h,测定抑菌圈直径。然后在10支试管中分别加入10mL的1%、2%、3%、4%、5%不同浓度的烟碱和2mL(5×105个/mL)不同指示菌,37℃保温处理并分别在20、30、40、50、60、70、80、90、120min取样进行平板菌落计数并根据存活菌数计算其杀菌率。以无菌水代替烟碱作为对照。
2 结果与分析
2.1 抑菌作用的定性试验
采用管碟法,在提取的2%相同浓度烟碱条件下,测定烟碱对不同细菌的抑制作用,即抑菌圈大小,结果见表1。
注:空白对照为无菌水。
从表1可以看出,烟碱对细菌有一定的抑菌作用,而且细菌不同,其抑菌圈大小亦不同,对非芽孢杆菌的抑菌作用较之对芽孢杆菌抑菌作用强,特别是对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、溶壁微球菌等病原细菌的抑制作用较之对芽孢杆菌抑制作用更明显。说明烟碱对病原菌有明显的抑制作用。而且抑菌作用与烟碱纯度有关,对同一种菌而言,烟碱标准品比提取的烟碱抑菌作用强,说明烟碱抑菌作用纯度高抑菌作用强。
2.2 不同浓度烟碱对细菌的杀菌作用
在相同时间内120min,采用1%、3%、5%不同烟碱浓度对各供试菌种进行处理,其杀菌作用,结果见表2。
注:标准对照为2%的标准品杀菌率。
从表2可见,不同浓度的烟碱杀菌作用不同,随着烟碱增加,杀菌作用增强。烟碱对非芽孢细菌杀菌作用较之对芽孢杆菌杀菌作用强。特别是对病原细菌,如金黄色葡萄球菌和溶壁微球菌等细菌的杀菌作用最强,杀菌率最高可达90% 。而对芽孢杆菌的作用相对较弱,最高杀菌率为54%。
2.3 烟碱不同作用时间对细菌的影响
采用3%的烟碱浓度,在10、30、60、90min不同时间处理各供试细菌,其杀菌作用结果见表3。
注:对照为90min; 标准对照对非芽孢病原菌和芽孢菌比提取物在同样时间杀菌率平均高10.5% 和8%(表中排不下而略去)。
从表3中结果可看出,烟碱杀菌作用随着处理时间延长,杀菌作用增强,杀菌率逐渐提高。当作用90min时,烟碱对非芽孢细菌,特别是对金黄色葡萄球菌、溶壁微球菌等病原细菌的杀菌率较之其它细菌为高,最高可达78.9~82.9%。而对其它芽孢杆菌的杀菌率只有30.8%以下。
3 讨论
实验结果表明,烟碱在3%以上时对细菌的抑制作用随着不同的细菌作用不同,对非芽孢细菌作用较明显,其抑菌圈直径在8.5mm以上,特别是对金黄色葡萄球菌等病原菌抑菌作用更明显,抑菌圈直径为13.5mm。但是如果烟碱浓度很低或微量存在情况下,不但无抑菌作用,反而会象晏卫红等人报道的那样烟碱可以作为真菌的营养物质之一[8]。这和作者实验中1%的烟碱杀菌作用很弱的结果相吻合。
实验结果显示,随着烟碱浓度增加,其杀菌作用亦明显增强,在烟碱作用120min,烟碱浓度为5%时,对病原细菌杀菌效果最好,其杀菌率最高为90%。这在细菌学方面有重要意义。同时表明,烟碱3%杀菌作用随着作用时间延长杀菌率逐渐增加,当处理90min时,对病原菌杀菌率最高为82.9%。
摘要：目的:为了弄清烟草的杀菌作用,对烟草提取物烟碱的生物活性便于进行深入研究与应用。方法:采用管碟法和平板菌落活菌计数法,定性、定量地检测了烟草提取物——烟碱在不同浓度和不同时间的杀菌作用。结果:实验表明,提取的烟碱对细菌有明显的作用,特别是对病原菌,如金黄色葡萄球菌、溶壁微球菌等杀菌作用更好。随着浓度增加杀菌作用加强,当烟碱浓度从1%5%、作用120min的时候,杀菌率从55.8%开始不断提高,最高为90%。同时,随着时间的延长杀菌作用增加,在烟碱浓度3%、作用时间从20min90min时,杀菌率从56.9%也随时间延长而提高,最高可达82.9%。
关键词：烟碱,细菌,杀菌率,作用
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烟草提取液 篇7
关键词：黄芪,丹参,碳粒廓清,免疫功能
肾病综合征以肾小球基底膜通透性增高为主的征候群,其临床特征为全身水肿,大量蛋白尿,低蛋白血症和高胆固醇血症,其中大量蛋白尿是最根本的变化[1],现代医学多采用激素及细胞毒药物治疗,但治疗中容易出现毒副作用及并发症,且会复发。临床上已有用黄芪丹参注射液治疗肾病综合征,黄芪丹参是具有广泛药理作用的中药,二者在肾病治疗中应用广泛[2]。本实验通过研究黄芪丹参对小鼠机体免疫系统的影响,探讨黄芪丹参的免疫作用,为临床治疗提供药理学依据。
1 仪器与试药
1.1 药物
黄芪、丹参,购自广州清平药材市场,由广州中医药大学中药学院中药标本中心张秋镇老师鉴定,黄芪为豆科植物蒙古黄芪Astragalus membranaceus(Fisch.)Bge.var.mongholicus(Bge.)Hsiao的干燥切片;丹参为唇形科多年生草本丹参Salvia miltiorrhiza Bge.的干燥切片。黄芪和丹参加水煎煮3次,合并煎液,过滤,浓缩至每100 ml药液相当于原生药100 g,置于冰箱备用;金匮肾气丸,北京同仁堂科技发展股份有限公司,批号:0930113;中华墨汁,北京一得阁墨汁有限责任公司。
1.2 实验动物
KM小鼠,体重18~22 g,购自广州中医药大学实验动物中心,合格证号:SCK(粤)2008-0001。
1.3 仪器
T6新世纪紫外可见分光光度计,北京普析通用仪器有限责任公司生产;EL204型电子分析天平,梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司生产;T500型电子天平,常熟市双杰测试仪器厂生产。
2 方法与结果
2.1 方法
取60只健康KM小鼠,18~22 g,雌、雄各半,随机分为5组,各12只,分别为空白对照组,黄芪丹参水提液低剂量组(0.25 g/ml)、中剂量组(0.50 g/ml)、高剂量(1.00 g/ml)组,金匮肾气丸阳性对照组,适应性喂养1周后,称重,每天灌胃给药1次(0.2 ml/10 g)。于第14天给药后1 h,对小鼠尾静脉注射20%墨汁(0.1 ml/10 g),注射后立即计时,分别于2 min和12 min时从小鼠内眦静脉丛取血20μl,并将其加到2 ml0.1%Na2CO3溶液中,在680 nm处测光密度值(OD),计算各组廓清指数K值,然后将小鼠处死,取小鼠的肝脏、脾脏及胸腺,并用滤纸吸干表面的血液,用电子天平称其重量,进行小鼠脾脏系数、胸腺系数和吞噬指数α的计算[3]。各数值按下列公式计算:
K=(lg OD1-lg OD2)/(T2-T1);其中OD1和OD2:分别为两次采血所测光密度;T2-T1为两次采血时间差。
α=K1/3×体重/(肝重+脾重)
脾脏系数=脾脏重量(mg)/体重(g)
胸腺系数=胸腺重量(mg)/体重(g)
肝脏系数=肝脏重量(mg)/体重(g)
2.2 统计学方法
所有数据采用SPSS 17.0软件进行统计学处理。计量资料用形式表示,组间比较采用t检验,以P<0.05为差异有统计学意义,P<0.01为差异有高度统计学意义。
2.3 结果
2.3.1 黄芪丹参提取液对小鼠免疫器官的影响
与空白对照组比较,金匮肾气丸阳性对照组,黄芪丹参水提液中、低剂量组的脾脏系数、胸腺系数、肝脏系数比较有显著性差异(P<0.01);黄芪丹参水提液高剂量组脾脏系数、胸腺系数、肝脏系数有显著性差异(P<0.05),上述结果表明,黄芪丹参水提液能增加正常小鼠免疫器官的重量。见表1。
与空白组比较,*P<0.05,**P<0.01Compare with the control group,*P<0.05,**P<0.01
2.3.2 黄芪丹参提取液对小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬廓清能力和速度的影响
与空白对照组比较,金匮肾气丸阳性对照组,黄芪丹参水提液中、低剂量组的廓清指数与吞噬指数比较有显著性差异(P<0.01),黄芪丹参水提液高剂量组亦有显著性差异(P<0.05),表明黄芪丹参水提液能提高正常小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬廓清能力和速度。见表2。
与空白组比较,*P<0.05,**P<0.01Compare with the control group,*P<0.05,**P<0.01
3 讨论
黄芪重要的有效活性成分为黄芪多糖(APS),通过对犬脾脏T淋巴细胞Th1型和Th2型细胞因子m RNA表达的整体调节来促进细胞免疫[4];丹参主要是通过它对细胞因子、抗体及免疫复合物、免疫细胞的作用,发挥对免疫应答的内调节作用[5]。有研究发现,中药黄芪和丹参不能提高CD4+、CD25+、T细胞及CD4+、FOXP3+、T细胞的比例,但能提高CD4+、CD25+、FOXP3+、T细胞的比例[6],这提示其能促进CD4+、T细胞向着调节性T细胞分化,提高调节性T细胞/效应性T细胞的比例,从而增强机体免疫能力。临床上黄芪丹参提取液能有效治疗肾综合征出血热,能够有效的缩短尿蛋白消失的时间,减轻肾损害,同时能改善血液流变学、血脂和微循环[7,8]。因此,黄芪丹参提取液用于临床提高肾病综合征患者机体免疫能力有一定的理论依据。
金匮肾气丸能显著降低慢性束缚致应激大鼠下丘脑β-内啡肽免疫反应强度;调节腺嘌呤合卵清蛋白致肾阳虚变应性鼻炎大鼠血清Th1和Th2细胞因子的表达,具有调节免疫功能的作用,对部分免疫性疾病有一定的防治作用[9]。
实验结果显示,黄芪丹参水提液能显著提高正常小鼠腹腔巨噬细胞的廓清指数和吞噬指数,增加免疫器官重量,说明黄芪丹参提取液具有促进小鼠免疫功能的作用,可增强小鼠体液免疫功能,提高小鼠体质,并呈明显量效关系。本试验中黄芪丹参水提液有效成分黄芪多糖、黄芪苷、丹参酸、丹参素等可能通过影响小鼠脏器淋巴细胞增殖反应、细胞因子和细胞内信息分子的释放,促进小鼠的发育及脾脏组织形态学变化;而高剂量的黄芪丹参提取液作用不如中低剂量原因可能提取液浓度过高而抑制了机体的吸收。以上结果表明,黄芪丹参提取液有提高机体免疫系统的作用,但黄芪丹参临床应用于肾病综合征的治疗作用和作用机制有待进一步研究。
参考文献
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[8]王彩红,徐辉.黄芪和丹参注射液联用对早期糖尿病、肾病、肾功能的影响[J].中国社区医师,2009,11(212):110.