《維藥鷹嘴豆中植物鐵蛋白的分離純化及套用基礎研究》是依託清華大學，由黃昀擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：維藥鷹嘴豆中植物鐵蛋白的分離純化及套用基礎研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：黃昀
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
具有2千餘年藥用歷史的鷹嘴豆（Cicer arietinum L）是常用的傳統維藥，對缺鐵性疾病引起的乏力、食欲不振、皮膚瘙癢等症狀具有明顯改善作用。前期研究發現鷹嘴豆中存在大量植物鐵蛋白，這或是鷹嘴豆緩解缺鐵症狀的重要物質基礎。本項目將綜合運用天然產物化學、分析化學和現代藥理學等手段，綠色高效地製備鷹嘴豆植物鐵蛋白，鑑定其化學結構，測定其理化性質，評價其補鐵功效，明確其作用機理，解釋鷹嘴豆傳統藥用經驗的科學性；同時，為了拓展鷹嘴豆套用新領域，提升資源的綜合利用附加值，項目將以所得鷹嘴豆鐵蛋白作為模板，創新性地構建具有良好組織相容性的磁性植物鐵蛋白，並對該新型磁性納米材料的生物醫學套用前景進行基礎性研究。本項目的實施將極大豐富人們對鷹嘴豆藥用物質基礎的認識，進而挖掘其全新套用價值，為納米治療與醫學成像等提供優良材料突破，使古老民族藥材在現代生物醫學領域中煥發新生機。
結題摘要
本課題共分4部分進行，基本達成了預設任務。成功建立並最佳化了鷹嘴豆鐵蛋白的提取工藝，該工藝經濟高效且穩定，顯著提高了鷹嘴豆鐵蛋白產量。通過陰離子交換柱層析和凝膠過濾柱層析，得到電泳純的鷹嘴豆鐵蛋白，是進一步結構鑑定、功能表征和套用的前提。首次考察了鷹嘴豆粗鐵蛋白對缺鐵性貧血模型大鼠的改善作用，為進一步鐵蛋白研究開發為植物源補鐵製劑提供理論基礎。成功構建了植物來源磁性鐵蛋白，並對其理化性質、磁學性質及其在磁感應升溫方向的套用型做出了系統的研究。1、在單因素實驗的基礎上，進行L9(34)正交實驗及根據 Box-Behnken 原理採用三因素三水平的回響面實驗，確定的最優工藝參數為，用pH 7.5的KH2PO4- NaOH緩衝液以料液比1:4勻漿，再經濃度70 mmol/L的MgCl2鹽析。MgCl2能夠特異性的析出鐵蛋白，加入 MgCl2 晶體進行鹽析，首先析出澱粉，再析出鐵蛋白，可以通過加MgCl2 晶體後立即離心的方法除去部分澱粉。鐵蛋白析出後不復溶於上清液中，可用上清對鐵蛋白進行清洗，以除去共沉澱的澱粉和核糖體等雜質。2、通過DEAE Sepharose Fast Flow陰離子交換柱層析和Sephacryl S-500凝膠過濾多次柱層析，得到電泳純的鷹嘴豆鐵蛋白，其分子量為560 KDa，其只有一種分子量為27.9 KDa的亞基。溫度會影響鐵蛋白穩定性，實驗中儘量保持低溫下操作，且放置時間不宜過長，以免鐵蛋白亞基的降解。3、飼餵大鼠低鐵飼料四周，成功建立造缺鐵性貧血模型，通過給予大鼠灌胃鷹嘴豆粗鐵蛋白，血紅蛋白濃度相比對照組都明顯恢復，都提高至110 g/L以上，達到正常水平，且能提高血清鐵、RBC及HCT濃度，改善缺鐵性貧血所致器官重量降低。鷹嘴豆鐵蛋白能有效防治缺鐵性貧血。4、成功製備了磁性鷹嘴豆鐵蛋白，這是首次製備植物來源磁性鐵蛋白。考察了其外觀與磁學性質，結果表明產物分散均一，磁性鐵核清晰可見，具有一定的鐵磁性。在500kHz條件下，該材料能夠在10 min內迅速升溫2℃，但還不足以達到腫瘤磁感應熱療介質所需要的溫度。 研究成果發表論文4篇。
