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[目的]
为了给丹参药理作用提供理论依据,本文采用电化学和现场紫外光谱的方法,研究了丹参主要脂溶性成分的氧化还原性以及它们与DNA的相互作用,分析了它们的结构与氧化还原能力、抗氧化性能以及药理作用的相互关系,并探讨了它们与DNA的作用机理。
[方法]
在乙醇-水B-R(Britton-Robinson)缓冲液中,以玻碳电极(GCE)为研究电极,采用循环伏安法(CV)研究了富集时间、扫描速度和pH值对几种丹参主要脂溶性成分以及对照物2,6-二甲氧基对苯醌的电化学行为的影响。采用CV法与差分脉冲法(DPV)研究了它们与DNA的相互作用,利用DPV法的数据计算出它们与DNA的结合数及结合常数,通过CV法研究了它们在不同pH值下与DNA的结合方式。同时用紫外光谱进一步验证了它们与DNA的结合方式。并采用现场光谱电化学法研究了它们的恒电势还原过程中结构的变化。
[结果]
1.所研究丹参酮的峰电流与扫描速度之间具有较好的简单线性关系,拟合相关系数均达到99%以上,氧化还原电子转移数约等于2。对照物2,6-二甲氧基对苯醌的峰电流明显小于丹参酮的峰电流。丹参酮Ⅰ,二氢丹参酮Ⅰ和丹参酮ⅡA的氧化和还原峰电流以及峰电量之比均趋近于1。所研究的丹参酮的氧化峰电位和还原峰电位随pH变化的拟合曲线的斜率、截距基本相等,约等于60mV·pH-1。
2.在DNA存在的条件下,所研究丹参酮的还原峰电流均下降,峰电位均负移。它们与DNA的结合数m分别为:4,4,4,1;结合常数Ka分别为:1.20×105,1.73×105,2.49×105,1.17×105。它们在不同pH值下的式量电位均负移。在pH=4.1和7.24的条件下,加入DNA前后丹参酮的紫外吸收峰没有发生偏移,吸光度等于它们与DNA的吸光度的叠加。
3.在恒电势还原过程中,对于丹参酮Ⅰ和丹参酮ⅡA,吸收峰发生红移;对于二氢丹参酮Ⅰ,吸收峰既发生红移又发生蓝移;对于隐丹参酮,吸收峰发生蓝移。
[结论]
1.对于所研究的丹参酮,它们的氧化和还原反应主要是受吸附控制。丹参酮Ⅱ A在GCE上的吸附最强,还原产物最稳定,隐丹参酮的吸附最弱,还原产物最不稳定。对照物2,6-二甲氧基对苯醌的氧化还原活性比较差。它们的氧化及还原反应均有两个电子和两个质子参与反应。峰电流的变化与所研究的物质的pKa和体系的pH值有关。对于我们所研究的物质,在相同pH值下,共轭效应越强,空间位阻越小,氧化还原峰电流越大,氧化和还原峰电位越正,该物质越容易被还原,还原产物的还原性越强,清除自由基的能力越高。
2.丹参酮ⅡA与DNA的结合能力最强,隐丹参酮与DNA的结合能力最弱。同时证明了它们在所研究的pH值范围内均与DNA发生静电作用,没有新的化学键形成。
3.供电子效应与角张力效应的强弱在各种丹参酮中的表现不一样,对于含有二氢呋喃环的二氢丹参酮Ⅰ和隐丹参酮上述两种效应均有表现;对于平面构型的丹参酮Ⅰ和只有A环不在同一平面上的丹参酮ⅡA只有供电子效应,隐丹参酮的角张力效应比供电子效应明显。