CN1069724A - 一种用于动、植物抗辐射伤害的芥子碱的新用途 - Google Patents

一种用于动、植物抗辐射伤害的芥子碱的新用途 Download PDF

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Abstract

本发明属于有机化学领域中的碳环化合物。
国内外学者都在寻找低毒和无毒的辐射保护剂 来抵抗辐射的伤害。本发明在十字花科植物中分离, 纯化得到一种芥子碱提取液和芥子碱结晶,发现它对 萌发的植物种子和小白鼠、豚鼠有较明显的辐射保护 作用。本发明使用方便,饲喂动物和加入培养液中培 养植物,即能达到抵抗辐射伤害的效果。该防护剂性 能稳定,100℃不变性,是一种实际无毒的辐射保护 剂。

Description

本发明是一种用于动、植物抗辐射伤害的芥子碱的新用途。属于有机化学领域中的碳环化合物。
电离辐射对动物和植物细胞有强烈的杀伤作用,它能抑制植物生长或导致畸形发展,致使动物血小板、白细胞下降,染色体畸变,严重时死亡。国内外学者都在寻找低毒和无毒的辐射保护剂。
美国陆军Walter  Reed研究所合成了一种氨硫基类化合物WR2721(purdie  1979),能较好地起到抗辐射作用,但由于毒性大,效价低,功效持续时间短(3小时),在临床上应用受到极大限制。
本发明目的是为了得到一种对动物实际无毒,对植物同样有效的辐射保护剂。
本发明是这样实现的:
1.芥子碱的分离提取方法:
取油菜、青菜、芥菜、雪里蕻、甘蓝、萝卜、蔊菜的幼芽、叶、茎、花序、幼果、种子均可,进行研磨,在3000~5000转/分离心10~20分钟,弃残渣,获得上清液,在沸水浴中煮3-5分钟,再离心除去蛋白质,取上清液即为芥子碱提取液,该提取液的有效成分是芥子碱,在100℃中煮沸5~10分钟不变性,热稳定。
2.芥子碱的分离纯化方法:
用榨过油的油菜籽渣用丙酮除去脂肪,蛋白质,再用95%酒精提取,使酒精提取液和残渣分离,蒸去提取液中的酒精,加入20%硫氰化钾,置入冰箱中析出芥子碱硫氰酸盐结晶,是一种棕色针状结晶体,经重结晶后熔点为179℃,它的结构为:
Figure 911074732_IMG1
式中的C、H、N三元素所占百分比,分别为55.33%,6.5%和7.23%。
3.应用芥子碱配制成溶液,饲喂动物和培养植物,防护辐射伤害的方法:
(1)对动物的辐射保护作用:按照芥子碱每公斤体重含有5000~10000毫克/公斤,为实际无毒标准进行试验。将芥子碱结晶配成溶液饲喂小白鼠,豚鼠,30天后进行检测,存活率100%,而血小板、白细胞、染色体形状的生理指标,均与未经饲喂的正常小白鼠、豚鼠相似,证明芥子碱是一种实际无毒剂。经此溶剂饲喂过的动物,再经射线辐照。未饲喂芥子碱的动物,自第3天开始死亡,至第9天全部死亡。而经饲喂过的动物,存活率80%,其中20%的死亡率在辐照后第10天才开始,比未饲喂芥子碱的对照动物推迟了一周。
(2)对植物的辐射保护作用:将植物种子萌发后用芥子碱提取液和芥子碱溶液加入培养液中,3小时后进行X射线和γ射线辐照,辐照剂量是抑制植物生长50~55%的剂量,第6天检测,保护作用极为明显,按统计值获得P<0.01。
本发明应用芥子碱配制成浓度为≥5mg/ml的芥子碱溶液预处理萌发的植物种子3小时或按250mg/kg的剂量灌喂动物,可防护它们受X射线和γ射线等辐射的伤害。
本发明的产品性能稳定,在100℃不变性,取材方便,在多种十字花科植物中都能获得,它对各种剂量的X射线、γ射线均有保护作用,是一种实际无毒的辐射保护剂。使用尤为方便,饲喂动物或作为植物的培养液,是一种有效的辐射保护剂。
实施方案:
实施例1:
实施动物:鼠令6周的小白鼠,体重20±2g。
芥子碱药液:由无菌水配制,芥子碱药液浓度30mg/ml。
辐射处理:X射线由F34-Ⅰ型,X射线深部治疗机产生,200KV,15mA,滤板0.25mmCu+1mmAl,剂量率1.15Gy/分,全身照射总剂量5.8Gy。
实验分组:A组:对照10只小鼠。
B组:X射线处理10只小鼠。
C组:辐射前24小时灌药+X射线
处理+每天饲喂5mg/ml的芥子碱药液。10只小鼠。
小鼠灌胃方式:于辐照前24小时,用圆头注射器吸取0.4ml,30mg/ml的芥子碱药液,灌入小鼠胃中。辐照后芥子碱药液饲喂,将芥子碱配成5mg/ml浓度的药液装入水壶中饲喂,其它组水壶内为无菌水。
(1)存活率和药效持续时间:
辐照后第30天观察A组成活10只,B组存活2只,C组存活8只,辐照后加药液和未加药液组存活差异显著(P<0.005)。B组从辐照后第3天,天天都有小鼠死亡。加药液的C组从第10天才开始出现死亡现象。芥子碱药效在小鼠体内可持续24小时。
(2)生理指标:
(A)照后血小板水平的变化:
照射后1天,小鼠外周血中血小板水平下降,但加药组C比未加药组B下降的幅度小,统计学意义显著,其分别为对照组A的83%和67%,且加药组C血小板水平恢复较未加药组B快,C组在21天时已恢复对照水平,而B组在照后28天时才达到对照水平。
(B)照后白细胞水平的变化:
照后1天,白细胞水平剧烈下降,但加药组C水平显著高于未加药组B,为B组水平的6倍,分别为对照组A水平的30%和5%,芥子碱的功效是很显著的。
(C)外周血淋巴细胞染色体畸变的变化(以微核为指标)
照后1天,未加药组B的染色体畸变率为3.5%,而加药组C为1.2%,显著低于B组。
照后28天,未加药组B畸变率为2.5%而加药组C为0.5%,加药组染色体损伤的恢复显著高于未加药组B的恢复速度。
以豚鼠为实验动物,其效果与小白鼠相似。
实施例2:芥子碱提取液对植物的辐射保护作用。
从甘蓝幼芽中分离得到芥子碱提取液,对小麦受582,679和776rad的X射线辐射,第6天观察其对生长的保护作用,分别为25%,23%和40%(以株高为指标)。
从青菜、芥菜、雪里蕻、萝卜、油菜的幼芽中分离得到芥子碱提取液,对小麦受388和485radX射线辐射,其保护作用均为10%(以株高为指标)。
实施例3:用5mg/ml浓度的芥子碱药液预处理小麦萌发种子3小时,然后用剂量为582,679和776rad,剂量率为108rad/分X射线辐射,第6天观察,其对小麦幼苗生长的保护作用,分别为9.9%,10.7%,13.2%。
实施例4:用5mg/ml的芥子碱药液预处理大麦54株3小时,剂量率192rad/分,剂量为291,388,485radX射线辐射,第6天观察,对大麦生长的保护作用,分别为16.0%,7.9%和11.1%。
实施例5:用5mg/ml的芥子碱药液预处理小麦60株,辐照剂量为776,970和1164rad,剂量率为80rad/分的γ射线辐射3小时,第6天观察,小麦生长情况与正常小麦相似,所以芥子碱药液对γ射线同样有保护作用。

Claims (4)

1、一种用于动、植物的抗辐射伤害的芥子碱的新用途,其特征在于运用芥子碱配制成溶液,新发现用于饲喂动物或培养植物,可抵抗辐射的伤害。
2、根据权利要求1所述的一种用于动、植物抗辐射伤害的芥子碱的新用途,其特征在于所说的饲喂动物,是采用250mg/kg的芥子碱剂量灌入胃中。
3、根据权利要求1所述的一种用于动、植物抗辐射伤害的芥子碱的新用途,其特征在于所说的培养植物是用5mg/ml芥子碱剂量,预处理萌发的植物种子的时间≥3小时。
4、根据权利要求1所述的一种用于动、植物抗辐射伤害的芥子碱的新用途,其特征在于所说的辐射伤害包含X射线和γ射线。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1437117A1 (de) * 2002-12-19 2004-07-14 Cognis France S.A. Verwendung von Sinapinsäure und/oder Sinapinsäurederivaten
CN102146045A (zh) * 2010-02-08 2011-08-10 大连大学 芥子碱的制备方法

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