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青紫薯色素安全性评价

时间:2021-02-07 09:46:18 药学毕业论文 我要投稿

青紫薯色素安全性评价

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青紫薯色素安全性评价

  【摘要】目的 对青紫薯色素安全性进行评价。方法 采用最大给药量试验,小鼠每天3次、每次36 mL/kg灌胃给予200 g/L的青紫薯色素水溶液14 d,观察其体质量变化和死亡情况;以仓鼠肺成纤维细胞(CHL)行染色体畸变试验,对青紫薯色素进行毒理学评价。结果 小鼠灌胃给予21.6 g/(kg·d) 青紫薯色素后未出现毒性反应,也无动物死亡,体质量增长良好;CHL染色体畸变试验呈阴性,染色体畸变率在正常范围内。结论 青紫薯色素灌胃给药21.6 g/(kg·d)未出现急性毒性反应,青紫薯色素在1.00 g/L剂量下无致突变作用。

  【关键词】 色素类 甘薯 急性毒性试验 染色体畸变

  甘薯是一种耐寒、耐贫瘠、适应性广、污染少、易栽培的粮食作物[1]。国内外研究结果显示,甘薯具有抗氧化、抗突变、抗肿瘤、增强记忆等多种生理功能[2~4]。青紫心甘薯是紫甘薯的改良品种,青紫薯色素由青紫心甘薯采用酸性溶剂萃取法制备而来。青紫薯色素是一种含原花青素的物质,研究证实,它可以抑制氧化应激对组织细胞的损伤,可有效清除超氧阴离子自由基、羟基自由基、过氧化亚硝基自由基和脂类自由基,保护小鼠抗60Co γ?射线辐射所致的氧化损伤,减少氧自由基的产生,抑制脂质过氧化,抑制肿瘤细胞形成等[5,6]。同时,还具有抗Fe2+引发的卵磷脂脂质体过氧化、抑制H2O2引发的红细胞溶血作用的能力[7]。本研究应用最大给药量试验及中国仓鼠肺成纤维细胞(CHL)染色体畸变试验,对青紫薯色素进行安全性评价,为拓宽甘薯应用领域及开发系列产品提供基础实验依据。

  1 材料与方法

  1.1 材料

  青紫薯色素冻干粉,由青岛市农技站提供,批号为20031129?2,溶于水,配制成200 g/L青紫薯色素水溶液。选择昆明种小鼠60只,由河南省实验动物中心提供,雌雄各半,体质量为21~23 g。CHL细胞为置于-80 ℃或液氮冻存样品。丝裂霉素C(MMC)、环磷酰胺(CTX),山西泰盛制药有限公司生产。肝微粒体酶(S9) 按常规方法制备。

  1.2 方法

  1.2.1 最大给药量试验[8] 经预试验后,选健康小鼠40只,体质量21~23 g,雌雄各半。随机分为生理盐水对照组和青紫薯色素组。禁食2 h后,青紫薯色素组小鼠灌胃给予200 g/L青紫薯色素水溶液,每次36 mL/kg,每天3次,间隔6 h,共21.6 g/(kg·d);空白对照组给予等量生理盐水。两组均连续给药14 d,观察小鼠的活动状态、饮食情况、粪便、呼吸,记录体质量变化及死亡情况。

  1.2.2 染色体畸变试验 以CHL细胞进行加与不加S9 的染色体畸变试验。阳性对照为不加S9的MMC (0.1 mg/L),加S9的CTX(20 mg/L)。设青紫薯色素1.00、0.50、0.25 g/L等3个剂量组,以生理盐水作为阴性对照组。每个测试组采用2个平行培养瓶。将5 ×104个CHL细胞接种于50 mL培养瓶中,培养72 h后,加入受试物。不加S9时, 受试物与细胞作用24 h及48 h后,分别收获细胞制片。而加S9时,受试物、S9混合液与细胞共同作用6 h后,将液体弃去,用PBS洗涤细胞3次,加入新培养液继续培养24 h后,收获细胞制片。常规制片, GIEMA染色。每一试验组每瓶选择100个分散良好的中期分裂相,在油镜下观察染色体有无断裂、缺失、易位、互换、环、多倍体等染色体畸变。

  1.3 统计学处理

  结果用±s表示,用SPSS统计软件对数据进行处理,数据间比较采用t检验。

  2 结果

  2.1 最大给药量试验

  小鼠灌服药物14 d内,青紫薯色素组未出现毒性反应,体质量增加,与生理盐水对照组相比,差异无显著性(P>0.05),见表1。其外观、行为活动、精神状态、饮食、大小便及呼吸等均正常,无动物死亡。

  表1 青紫薯色素灌胃给药对小鼠体质量的影响(略)

  2.2 染色体畸变情况

  不加S9青紫薯色素各剂量组CHL 细胞染色体的畸变率为1%~3%,其畸变类型为断裂和缺失,无明显浓度依赖性;阴性对照组染色体畸变率2%,畸变类型为微小体和断裂;而阳性对照组(MMC0.1 mg/L)染色体畸变率26%,畸变类型以断裂、断片、缺失、微小体为主。

  加S9青紫薯色素各剂量组CHL 细胞染色体畸变率均为2%,畸变类型有断裂、缺失、微小体;阴性对照组染色体畸变率1%,畸变类型为交换;阳性对照组(CTX 20 mg/L)的畸变率为27%,畸变类型以断裂、断片、微小体为主。

  无论是加S9组还是不加S9组,24 h还是48 h收获细胞,不同剂量青紫薯色素组畸变率均<5%,根据CHL细胞染色体畸变结果判定标准,畸变率在正常范围内,为阴性;阳性对照组畸变率>20%,为强阳性。

  3 讨论

  急性毒性试验是毒理学研究的第一步,急性毒性研究方法很多,常用的.有半数致死量和最大给药量试验。当受试物的毒性很低,或者因浓度或体积的限制,无法测出LD50时,可仅提供最大给药量试验的结果,以对药物安全性进行评估[8]。

  本文在预试验中,因受药物浓度和小鼠胃纳量限制无法测出LD50,所以进行多次最大给药量试验。正式试验结果表明,青紫薯色素组每天3次灌胃给予小鼠青紫薯色素14 d,对动物的体质量增长、进食情况、行为活动均无明显影响,未发现因青紫薯色素蓄积而对动物产生毒性反应。小鼠灌胃给予青紫薯色素21.6 g/(kg·d),最大耐受剂量(MTD) 大于21 600 mg/kg ,按1977年颁布的化学物质急性毒性分级标准,尤其是我国对职业性化学毒物危害程度的分级标准——中华人民共和国国家标准(GB5044?85),LD>5 000 mg/kg,为实际无毒物。由此确定青紫薯色素为实际无毒物。

  化学物的致突变作用一般通过致突变试验来筛检[9]。CHL细胞染色体畸变试验是广泛使用的遗传毒理学试验之一。可直接从染色体水平上反映遗传物质的损伤情况,染色体是遗传单位基因的载体,具有独特的形态和结构,当受到外界诱变剂作用时出现损伤,形态及结构上就会发生畸变。染色体畸变涉及的遗传物质改变的范围比较大,一般可通过在光学显微镜下观察细胞有丝分裂中期相,计算畸变率来检测。

  本文CHL染色体畸变试验应用诱导剂处理后的S9进行体外代谢活化试验,即在加S9mix和不加S9mix平行的条件下测试。观察的畸变类型有:断裂、断片、缺失、微小体、着丝点环、无着丝点环及各种辐射体等。试验结果显示,直接诱变剂MMC(0.1 mg/L)组细胞染色体畸变率为26%,间接诱变剂CTX(20 mg/L)在S9活化条件下的畸变率为27%,均为强阳性,畸变类型主要有断裂、断片、缺失、微小体等。在S9活化和非活化两种测试条件下,青紫薯色素在0.25~1.00 g/L浓度范围内,其诱发CHL细胞染色体畸变率<5%,在正常范围,说明对CHL 细胞染色体无损伤作用,即在本试验条件下无致突变作用。

  综上所述,青紫薯色素最大给药量为21.6 g/(kg·d),为实际无毒物。在0.25~1.00 g/L剂量范围内未见诱发CHL细胞染色体畸变率增高,无致突变作用。

  【参考文献】

  [1]何胜生. 甘薯的药用价值及其加工利用[J]. 江西农业学报, 2006,18(2):57?58.

  [2]KANO M, TAKAYANAGI T, HARADA K, et al. Antioxidative activity of anthocyanins from purple sweet potato, Ipomoera batatas cultivar Ayamurasaki[J]. Biosci Biotechnol Biochem, 2005,69(5):979?988.

  [3]YOSHIMOTO M, OKUNO S, YOSHINAGA M, et al. Antimutagenicity of sweetpotato roots[J]. Biosci Biotechnol Biochem, 1999, 63(3):537?541.

  [4]CHO J, KANG J S, LONG P H, et al. Antioxidant and memory enhancing effects of purple sweet potato anthocyanin and cordyceps mushroom extract[J]. Arch Pharm Res, 2003,26(10):821?825.

  [5]王关林,岳静,苏冬霞,等. 甘薯花青苷色素的抗氧化活性及抑肿瘤作用研究[J]. 营养学报, 2006,28(1):71?74.

  [6]刘叶玲,朱莉,韩志武,等. 青紫薯色素保护小鼠抗 60Co γ射线辐射所致氧化损伤的作用[J]. 青岛大学医学院学报, 2005,41(1):46?51.

  [7]姜平平,吕晓玲,姚秀珍,等. 紫心甘薯花色苷抗氧化活性体外实验研究[J]. 中国食品添加剂, 2002(6):8?11.

  [8]陈奇. 中药药理研究方法学[M]. 第2版.北京:人民卫生出版社,2006:131?136.

  [9]王心如. 毒理学基础[M]. 第4 版.北京:人民卫生出版社,2003:136

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