白芍综述

白芍综述
白芍综述

一、白芍化学成分研究

1、单萜及其苷类成分

1963 年, Shibata S. 等首次从白芍的根中分离得到一种蒎烷单萜苷,命名为芍药苷paeoni-florin [1 ] 。在1972年,Kaneda M.等用X射线单晶衍射法确定了它的结构,并同时分离得到了羟基芍药苷oxypaeoniflorin,苯甲酰芍药苷benzoylpaeoniflorin和白芍苷albiflorin[2 ] 。随后,Kitagawa等从牡丹皮中分离得到苯甲酰羟基芍药苷benzoyloxypaeoniflorin[3],Murakami N.等分离出了氧化苯甲酰芍药苷[4 ] 等成分。

1981 年,日本学者Shimizu M.等从芍药的根中分离得到了新的单萜芍药苷元酮paeoniflorigenone [5] , 此外,Shibutani S. 也得到了gallotan-nin [6 ] 。1983 年,郎惠英等从白芍的根中分离得到两个单萜苷,分别是β-10-蒎烯基-β-巢菜苷(Z)-(1S,5R)-β-pinen-10-yl-β-vicianoside[7]和药新苷lactiflorin[8]。在1990年,Jin Yu等修正了郎惠英等人会出的该化合物的结构式[9]。1985 年, Hayashi T 等人从芍药根中分离得到Paeonilacto-neA、B和C[10 ] 。20世纪90年代初, Kadota S.等人又得到一种新的类萜palbinone[11] ,并采用2D-NMR技术确定了它的结构。1996年日本学者Murakami N. 等人从日本芍药根甲醇提取物中分离得到了一种具有生物活性的单萜苷6-O-β-D-glucopyranosyl-lactinolide和两个新的单萜lactinolide. paeonilactinone以及新的单萜苷1-O-β-D-gluc-opyranosyl-paeonisuffrone[4 ]。

2002年,张晓燕等[12]从白芍根中分离得到一种新的单萜苷类化合物,并命名为白芍苷R1 albiflorin R1。

2、三萜及其苷类化合物

1995年,Ikuta A.等首次报道了从芍药中分离的三萜类化合物[13]:11α,12α-epoxy-3β,23-di-hydroxyolean-28,13β-olide. 3β-hydroxy-11α,12α-epoxy-olean-28-13β-olide. 3β-hydroxy-11-oxo-olean-12-en-28-oicacid.oleanolicaeid.hederagenin. Betulinicacid. 23-hy-droxybetulinicacid. 30-norhederagenin。

1997 年,Kamiya K.等从白芍中分得一个新的三萜类化合物[14] :11α,12α-epoxy-3β,23-dihydroxy-30-norolean-20-en-28. 13β-olide[9 ],同时还报道了6个其他的三萜.分别是oleanolic aeid. Hederagenin. 11α,12α-epoxy-3β,23-dihydroxyolean-28,13β-olide. 30-norhederagenin. 3β-hydroxyolean-12-en-28-al. betulinic acid。

3、黄酮及其苷类化合物

1997年K.Kamiya等从芍药中分离得到2个黄酮类化合物,分别是:kaempferol-3-O-β-D-glucoside和Kaempferol-3,7-di-O-β-D-glucoside。[15]

4、鞣质类

1980年,Nishizawa等从芍药根中分离得到了

没食子酰鞣质类化合物(penta-,hexa-,hepta-,octa-,nona-,and decagalloylglucose),1983年,他们用13C-NMR的方法确定了其中的1,2,3,6-O-四没食子酰基葡萄糖和1,2,3,4,6-O-五没食子酰基葡萄糖(1,2,3,6-tetra-和1,2,3,4,6-penta-O-galloyl-β-D-glu-cose)的结构。

1998年,张继振等[16]从杭白芍中分离得到β-谷甾醇、没食子酸、苯甲酸等化合物,其中,没食子酸是首次从白芍中分得。

5、多糖

1993年,Tomoda等[17]从白芍中分离得到了2个具有免疫活性的多糖SA和SB。1994年,他们又从白芍中分离得到了另一个酸性多糖PA[18]。

二、白芍药理

近年来白芍及其化学成分的抗炎、免疫调节、抗病毒、抗氧化、抗惊厥、胃肠道疾病、

护肝和心血管疾病等的药理研究已取得显著进展。以下就白芍的现代药理研究做一简要概述。

1 镇痛、镇静、抗惊厥作用

高崇凯等[19] 用TGP 粉针剂100~ 300mg/ ( kg d) 静脉滴注可显著减少醋酸引起的小鼠扭体次数, 揭示该药具有镇痛作用。王永祥等[20] 利用大鼠热板反应和扭体反应检测TGP 对痛觉的影响, 发现TGP 在一定范围内呈剂量依赖性抑制小鼠扭体和嘶叫, 且该作用不能被纳洛酮阻断,提示其镇痛作用可能与吗啡受体无关。而TGP 对白细胞介素- 2 的抑制作用, 可能参与其镇痛机制。Kobayashi M等[21] 通过动物实验证实, 白芍有抗胆碱能作用, 因而具有止功效。AGP呈剂量依赖性抑制小鼠扭体、嘶叫、热板反应和延长大鼠热板反应潜伏期, 作用高峰在小时, 并对吗啡、可乐定抑制小鼠扭体反应有协同作用[22]〕。芍药苷与甘草的甲醇提取液FM100,在镇痛方面表现为协同作用[23] 〕, 与甘草甜素合用对离体小鼠隔神经肌标本呈阻断作用, 而二者任一单独应用都无此作用。国内动物实验研究证实TGP 具有抗惊厥作用。张艳等[24] 采用最大电休克发作法、士的宁惊厥法和戊血氮最小阈发作法, 观察TGP 对动物惊厥的影响。实验结果表明, TGP 呈剂量依赖性对抗小鼠的最大电休克发作, TGP[ 60~ 100mg/ ( kg d) , ig] 能对抗士的宁引起的小鼠和大鼠的惊厥。TGP[ 40~ 80 mg / ( kg d) , ig] 对小鼠的戊血氮最小阈发作无影响。TGP[ 40~ 80 mg/ ( kg d) , ig] 对小鼠最大电休克发作的作用高峰时间在0.5~ 1.5h 之间。白芍对戊四氮、士的宁诱发的惊厥均有对抗作用[25]。

2 抗炎作用

TGP 粉针剂50~ 150mg/ ( kg d) 静脉滴注可明显抑制角叉菜胶引起的大鼠足肿胀和大鼠棉球肉芽肿的形成, 并对佐剂性关节炎有明显的预防和治疗作用; 100~ 300mg/ ( kg d) 静脉滴注可显著抑制小鼠耳二甲苯所致的炎症, 揭示该药对急性、慢性和免疫性炎症均有抑制作用[26] 。进一步发现, 松果腺切除大鼠角叉菜胶致炎前5d, 每日给予TGP50mg/ kg 可以显著抑制松果腺切除引起的大鼠足爪的过度肿胀, 且与褪黑素有协调作用, 其作用机制可能与TGP 抑制炎症局部致炎因子, 如前列腺素E2 白三烯B4 的合成有关。周强等[27] 综述说明TGP 对白三烯B4 前列腺素E2 和一氧化氮的抑制作用可能参与TGP 的抗炎机制。近期, 魏伟等人对TGP 对胶原性关节炎大鼠滑膜细胞的作用及机制进行了系列研究[28- 29] , 结果发现, TGP 能有效改善胶原性关节炎大鼠滑膜细胞超微结构的变化, 并抑制其过度增殖反应和产生白细胞介素- 1、干扰素和前列腺素E2 的水平。表明TGP 对胶原性关节炎大鼠功能亢进的滑膜细胞具有明显的抑制作用, 其作用机制可能与其抑制滑膜细胞的过度增殖和分泌能力有关。通过检测滑膜组织Bcl- 2、Bax蛋白的表达, 该项研究还发现, Bcl- 2、Bax 参与胶原性关节炎的发病过程, TGP 可下调滑膜组织中Bcl- 2 表达、上调Bax 表达及降低Bcl- 2/ Bax 的比值, 这可能也是其治疗胶原性关节炎的机制之一。

3 在免疫反应中的作用

白芍水煎剂对巨噬细胞功能有明显的促进作用。50%白芍水煎剂给小鼠胃饲喂0. 8ml/ 只/ 天,连续5 天, 小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬百分率和吞噬指数均较对照组有明显提高[30] 。白芍总甙(TGP) 每天以40mg/ kg 剂量给小鼠灌胃, 连续3 天,也能促进小鼠腹腔巨噬细胞

的吞噬功能。鲁米诺化学发光试验证明, 白芍总甙在0. 09~ 2. 25mg/ L 范围内浓度可依赖

性地增加腹腔巨噬细胞( PM) 的LDCL( 鲁米诺依赖的化学发光) 强度。当TGP 浓度增至11. 25mg/ L 时CL 降低, 量效曲线呈钟罩形趋势, 提示白芍总甙LDCL 的影响有双向作用[31, 32] 。研究表明, 白芍总甙100mg / L 对大鼠腹腔巨噬细胞产生白三烯B4 的抑制作用与同剂量的非甾体抗炎药氟灭酸相当, 但作用较缓慢。TGP0. 001 ~100mg/ L 剂量可依赖性地抑制白三烯B4 产生, 其50%抑制率( IG50) 为0. 66mg/ L。提示TGP 的抗炎和免疫调节作用可能与其影响的白三烯B4 的产生有关[33] 。白芍水煎剂对细胞免疫功能有一定的调节作用。白芍水煎液可拮抗环磷酰胺对外周血T 淋巴细胞的抑制作用, 使之恢复正常水平, 表明白芍可使处于低下状态的细胞免疫功能恢复正常。TGP 既对腹腔巨噬细胞的吞噬功能有调节作用; 还有使正常小鼠迟发型超敏反应增强的作用。另据报道, T GP( 0. 04mg/ L ) 可促进体外刀豆素A时间依赖地诱生L3T4 细胞和Lyt - 2+ ( Ts/ c) 细胞,并分别拮抗环孢霉素A 抑制T h 细胞诱生和左旋咪唑抑制Ts 细胞诱生的作用。提示TGP 促进不同淋巴细胞亚群诱生有明显的机能依赖性特征。试验提示, TGP 小鼠脾淋巴细胞ConA 增殖反应和体外抗诱生呈现浓度依赖性双向作用, 可能与其浓度体依赖性改变L3T4+ / Ly t- 2+ 细胞比值有关。低浓度T GP 促进ConA 增殖反应和Th 细胞诱生可能是经激活巨噬细胞而实现的。应用体内体外诱导特异性与非特异性T 调节细胞模型和MCAbs 直接检测了T 细胞亚群的方法。观察了TGP 对T 细胞的作用,结果显示, TGP 在体内外不仅可促进特异性T 调节细胞的诱导, 亦可增加非特异性T 调节细胞的诱导。提示这可能是发挥免疫调节作用的基础[34~ 37] 。白细胞介素是一类参与风湿性关节炎的重要细胞因子, 梁军山等采用小鼠胸腺细胞增殖法检测了IL- 1 的条件及TGP 对其产生的影响进行探讨。结果表明, 脂多糖( LPS) 诱导小鼠胸腺M 产生的最佳浓度8mg / L, T GP 可依赖性地增加IL- 1 的产生, 但高浓度TGP( 0. 25~ 125mg/ L) 时, IL- 1 的产生显著降低, 量效关系呈曲线罩形趋势, 提示TGP 对IL- 1 的产生具有双向作用[38] 。

4 对肝脏的保护作用

白芍是肝炎及肝硬化中医治疗的重要组方之一, 近年来对其保肝作用的研究逐渐增多, 戴俐明等[39] 应用四氯化碳诱导的小鼠实验性肝炎动物模型, 观察TGP 对实验性肝炎的保护作用。结果发现TGP( 20mg / kg) 连续7d, 腹腔注射的预防给药可显著改善小鼠肝损伤后的血清丙氨酸转氨酶升高, 血清蛋白下降及肝糖原含量降低, 并使形态学上的肝细胞变性和坏死得到明显的改善和恢复。同时超微结构上肝细胞内线粒体的肿胀、内浆网的空泡变性、溶酶体的脱落也得到明显改善。TGP 对肝癌细胞生长有抑制作用, 王世宏等[40] 采用四甲基偶氮唑盐法检测TGP 对人肝癌细胞株增殖的影响, 并应用荧光显微镜观察药物作用后的细胞形态, 发现TGP( 0.5~ 2.5g/ L) 能抑制人肝癌细胞株细胞生长,且呈浓度依赖性; TGP( 1. 0、1.5g/ L) 分别作用72h 后, 人肝癌细胞株细胞出现体积缩小, 荧光染色增强, 胞核或胞质中可见致密浓染的块状或颗粒状黄绿色荧光染色, 说明TGP在体外能够抑制人肝癌细胞株的增殖, 并能诱导细胞凋亡。

5 对肾的保护作用

近期研究发现TGP 有肾保护作用[ 41] 。采用胃肠道综合免疫方法建立大鼠肾小球肾炎模型, 以不同剂量的TGP干预, 以雷公藤多苷为对照, 观察对大鼠蛋白尿、血生化指标以及肾组织形态学改变的影响, 结果发现模型组大鼠尿蛋白增加, 血肌酐和尿素氮升高, 血浆总蛋白和白蛋白下降, 肾小球系膜细胞中至重度增生, 系膜基质聚积。灌胃给予TGP 干预4 周后, 给药组的系膜细胞增生、基质聚积减少, 大鼠的蛋白尿减轻, 血肌酐和尿素氮下降, 表明TGP 可保护肾小球肾炎大鼠的肾功能, 部分逆转受损的肾小球病理改变。

6 对心脑血管系统的作用

白芍水溶物可明显延长异丙肾上腺素所致心肌缺氧的存活时间, 对抗由垂体后叶素引起的大鼠心电图变化, 增加小鼠心肌对86Rb 的摄取量, 从而增加小鼠心肌的营养性血流量[ 42, 43] 。TGP 能使离体兔耳血管扩张, 分钟内的滴数和容量( 毫升数) 均增加。TGP 本身对离体兔主动脉条无明显作用, 但能显著地增加NA 对兔动脉条的收缩作用。使兔舒张压升高、d p/ dtmax 增加及心率减慢; 酚妥拉明对其升压现象无阻断作用。此外, 它还有增强NA 的升压作用, 尤以收缩压更为明显。

7 骨骼肌、平滑肌的作用

(1) 对子宫平滑肌的作用

芍药对子宫具有特异性作用, 其提取物对小鼠离体子宫运动, 低浓度时呈兴奋、高浓度时呈抑制作用, 且能对抗乙酞胆碱、组织胺引起的收缩。芍药贰能明显抑制催产素引起的子宫收缩[44,45],但也有报道(TGP)可增强催产素引起的子宫收缩[46]。

(2) 对肠平滑肌的作用

芍药苷以及芍药的浸出液对豚鼠离体小肠有抑制自发收缩、降低紧张性的作用。后者低浓度时对家兔离体肠管亦呈抑制作用, 而高浓度表现出先兴奋、后抑制的效应, 可拮抗氯化钡引起的兔肠收缩加强, 抑制由肾上腺素引起的肠管活动[47,48]。但亦有相反报道, 如白芍生品及五种炮制品均可使离体兔肠自发性收缩活动幅度加大[49] 〕。可明显增强乙酞胆碱引起的豚鼠离体回肠收缩, 亦可增强组织胺引起的收缩反应[50]。

(3) 对支气管平滑肌的作用

芍药对发作时的支气管平滑肌痉挛有解痉作用。芍药试可使豚鼠气管扩张而具镇咳作用。芍药中的配糖体能扩张上拨鼠的气管。

(4) 对骨骼肌的作用

芍药配质酮能够依赖性抑制间接刺激骨骼肌所致颤搐反应, 其作用机理为去极化型, 其对神经肌肉接合部位的阻断作用可被甘草皂苷明显增强。

8 其他作用

对睡眠节律的影响[51]TGP 50mg/ ( kg d) , ig 连续7 d, 可延长正常大鼠慢波睡眠的持续时间, 并能使咖啡因诱导的失眠大鼠, 睡眠各参数恢复到接近正常水平。还可明显延长游泳大鼠慢波睡眠和异相睡眠的总时间, 提示TGP 可改善不同功能状态下的大鼠睡眠。

抗应激作用实验研究表明, 从亳白芍提取出的TGP ( 5 ~40mg/ kg) 腹腔注射呈剂量依赖性延长小鼠常压缺氧存活时间; 白芍提取物能提高动物对高温刺激的耐受力。

三、白芍中有效成分测定方法

中药白芍中化学成分复杂,研究也较多,芍药苷是白芍的主要成分,含量测定也多以芍药苷为主要事实成分。其中2000版和2005版《中国药典》对芍药苷的含量测定方法都作出了规定[52]。2000年版和2005年版中国药典采用超声法提取白芍,通过实验发现2000年版的方法提取不完全,2005年版的方法比回流法的略低,且两版药典的色谱条件下,色谱峰型均不太好 (不对称),2000年版药典峰型呈前延峰,2005年版药典呈拖尾峰。[53]2000版中规定其芍药昔的含量测定方法为采用甲醇超声提取,HPI.C法测定,流动相为甲醇一0.05mol/L磷酸二氢钾溶液一醋酸一异丙醇。在实验过程中我们发现甲醇对芍药昔提取效率较低,测定结果偏低;流动相复杂,流动相组分中含盐易堵塞色谱柱和通道。[54]

目前针对药典规定的不足人们作出了不少研究,测定方法主要有高效液相色谱法,薄层扫描法,毛细管电泳法,其中以高效液相色谱法应用最广泛,使用频率最高,研究也较为深入。

高效液相色谱法(HPLC法)具有分离度高,分析速度快,应用范围广,检测灵敏度高,流动相选择范围宽,流出组分易收集,色谱柱可反复使用等优点。常用的色谱柱为C18分析柱。

但其不同的提取方法对芍药昔提取量也有影响:目前最常用的三种方法为超声波提取法、索氏提取法和回流提取法。高海等[55]用该法对16份白芍药材中芍药苷含量进行分析考察,得出白芍中芍药苷的平均含量为0.93%,且试验表明:以甲醇浸泡白芍4h,再经超声波处理30min,比无水乙醇浸泡12h提取率提高2倍。聂慧芳[56]用超声波提取法按现行2000版一部白芍项下条件操作,即取药材粉末1g,精密称定,置100ml量瓶中,加甲醇80Inl,浸泡4小时,超声提取30而n取出,放冷后以甲醇定容至100ml,备用;索氏提取法取药材粉末1g,精密称定,置索氏提取器中,加甲醇80ml提取4小时,提取液放冷后以甲醇定容至100ml,备用;回流提取法则取药材粉末烤,精密称定,置锥形瓶中,加甲醇即耐回流提取4小时,提取液以甲醇定容至100ml,备用。分别吸取三种方法所得的提取液,以0.45μ的滤膜滤过,弃去初滤液,精密吸取上述三种续滤液各10μl尽,注入液相色谱仪,结果表明回流提取法的芍药昔提取量远高于其他两种提取方法。

不同的HPLC条件对测定结果也有一定影响。刘玉红等[57]以苯甲酸为对照品,通过碱水解后,采用LUNAC18色谱柱,流动相为甲醇-0.05mol/ L磷酸二氢钾-醋酸-异丙醇(67∶173∶4∶4),检测波长为230nm的HPLC法对白芍提取物中的白芍总苷进行含量测定,平均回收率为98.2%,RSD为 2.7%(n=5)。黄夏敏等[58]采用色谱柱为SpherisorbC18,流动相为乙腈-水(13∶87)的HPLC法结合生产工艺,分步跟踪检测了白芍在中成药生产过程中芍药苷的含量变化,得出芍药苷下降的主要原因是生产过程中受热破坏所致。林庆义等[59]用色谱柱为Turner C18,流动相为甲醇-水(40∶60)的HPLC法对白芍的提取工艺条件进行了研究,研究结果表明:超声波提取可提高芍药苷的提出率,且缩短提取时间。

另外,由于中药成方制剂成分较复杂,金芳等[60]先采用大孔树脂(DA-201)吸附样品,以水、10%乙醇洗脱除去干扰成分,收集50%乙醇洗脱液,再用HPLC法测定芍药苷的含量。

杨兰英等[61]在测定中成药肝络欣丸中,采用色谱柱为Varian KYWG,流动相为乙腈-0.05mol/ L磷酸二氢钾(15∶85),检测波长为230nm的HPLC法。通过对甲醇、水、50%甲醇3种溶媒,超声波处理与热回流提取,聚酰胺小柱及D101大孔树脂小柱除杂的对比实验,确定了以50%甲醇为溶媒,超声波提取及D101大孔树酯除杂质的供试品制备方法

其余两种方法由于应用不多,简单介绍如下

薄层扫描法也是常用的芍药苷含量测定方法之一。该法快速、灵敏,但其精密度仍不甚理想。赵亚男等[62]用该法对亳白芍不同生长期、不同规格、不同加工品的质量进行了研究,对其主要成分芍药苷的含量进行了定量分析,实验表明:2年生亳白芍含芍药苷量最高,随着生长期的增大,芍药苷的含量呈现下降趋势;不同规格的白芍中花片芍药苷含量最高;不同加工品中,以带皮者含量最高。侯江雁等[63]对不同炮制品中芍药苷含量变化进行了研究,采用薄层板为硅胶G254板,展开系统为氯仿-甲醇-乙酸乙酯(8∶2∶1),双波长反射式锯齿扫描,λS=230nm,λR=370nm。实验表明白芍中芍药苷的含量与炮制方法的关系为:生品>麸炒品>醋炒品>炒黄品>炒焦品>酒炒品。彭百承[64]采用双波长薄层扫描法对不同炮制品中芍药苷的含量进行测定,结果发现芍药苷的含量:生

品>麸制品>酒麸制品>炒制品>盐制品>酒制品>醋制品>土制品>煨制品>焦制品>制炭

品,炮制后芍药苷含量均有所下降,降低幅度不一。

毛细管电泳法是近年来使用的新检验技术。与HPLC法比较,它具有高效,快速,进样体积小,溶剂消耗少和抗污染能力强等特点,对中药质量评定和鉴别提供了一种快速、准确的检测

方法。杨更亮等[65]利用胶束毛细管电泳法(EMCC)测定白芍及其炮制品中芍药苷的含量,以30mmol/ L磷酸盐缓冲液(NaH2PO4- Na2HPO4)中含20mmol/L十二烷基硫酸钠(SDS)表面活性剂作为电解质(pH=6.85),紫外检测波长254nm。结果显示白芍苷线性关系良好(r=0.9989),理论塔板数达到46 000。实验认为炮制后的芍药苷含量均有所下降。陈勇川等[66]采用高效毛细管电泳法测定芍药苷的含量。测试条件:运用缓冲液50mmol/ L硼砂缓冲液(pH=10.6),操作电压20kV;检测波长230nm。结果表明芍药苷线性范围为0.0625~1.0mg/ml,r=0.9995,回收率为99.07%。日内和日间精密度分别为1.61%和3.15%,测定结果与HPLC法一致。实验中HPCE理论塔板数可达到100 000以上,分离效率大大高于传统的HPLC法。由方法学考察结果可见,该法精密度高,稳定性好,重现性好。

四、白芍中某些部位提取方法

白芍的提取过程,系指溶剂进入药材细胞组织溶解其有效成分后变成浸出液的全过程。它的实质就是溶质由药材固相转移到液相中的传质过程。系化扩散原理为基础,一般药材浸出过程包括下列相互联系的几个阶段:浸润、渗透、解吸、溶解、扩散、几个阶段。

白芍提取方法的选择。常用方法有:超声波提取法、索氏提取法和回流提取法。聂惠芳【67】研究了不同提取方法对芍药苷提取量的影响。首先考察了最常用的三种方法:超声波提取法、索氏提取法和回流提取法。其中,超声波提取法按现行2000版一部白芍项下条件操作,即取药材粉末1g,精密称定,置100ml量瓶中,加甲醇80ml,浸泡4小时,超声提取30arin取出,放冷后以甲醇定容至100ml,备用;索氏提取法取药材粉末1异,精密称定,置索氏提取器中,加甲醇80ml提取4小时,提取液放冷后以甲醇定容至100ml,备用;回流提取法则取药材粉末1g,精密称定,置锥形瓶中,加甲醇80ml回流提取4小时,提取液以甲醇定容至100nrl,备用。分别吸取三种方法所得的提取液,以0.45£t 的滤膜滤过,弃去初滤液,精密吸取上述三种续滤液各10 ,注人液相色谱仪,结果见表3。

由表可知,回流提取法的芍药苷提取量远高于其他两种提取方法,因而选择回流提取法。。

提取溶剂选择。取白芍生药粉碎过120目筛,取细粉1.25g,精密称定。别加入一定体积的9种不同溶剂超声提取30min。静置过夜,滤过,定容至50mL,离心(12000r·min )后过滤,准确吸取滤液5 L,进样分析芍药苷含量(见表2)。

结果表明:甲醇和乙醇作溶剂的提取率较高.【68】

芍药苷回流提取条件的考察:根据回流提取影响因素,设计二因素三水平试验。按因素水平表设计9份试验,取白芍粉末1g,精密称定,置于锥形瓶中,加甲醇提取2次,每次提

取后以甲醇10ml洗涤药渣,洗涤液并入提取液中,合并两次提取液,以甲醇定容至100M,分别精密吸取各提取液5/d.注人液相色谱仪,测定峰面积,计算含量,结果见表5。

由表5可知,随提取时间延长,芍药苷提得率略显升高,但无统计学意义。

提取次数对芍药苷提取量的影响。

精密称取白芍粉末1g,置锥形瓶中,加甲醇50ml回流提取1小时,滤过,滤液以甲醇定容至100rtrl,备用。药渣再以甲醇5(hnl回流提取1小时,滤过,滤液回收甲醇定容至lOml。备用。药渣再以甲醇50ml回流提取1小时,滤过,滤液回收甲醇定容至10ml,备用。分别吸取三次提取液各一定量,注人液相色谱仪,测定峰面积,并计算芍药苷含量,结果见表。

提取两次时芍药苷的提取率已达98%,故选择撮两次即可。

正交实验法筛选最佳提取工艺

王爽,侯立强【69】采用正交试验进行了醇提取工艺的研究。考察不同加醇量、提取时间和提取次数对白芍药材中芍药苷提取率的影响。

微波提取法微波提取技术具有快速、溶剂用量少、提取率高、成本低、质量好等许多优点,是天然产物提取中一种非常有发展潜力的新型技术。此外与超临界等新型提取方法相比,它设备简单、易于操作、投资小、适用面广,因此微波提取技术在天然植物尤其是中药提取中

有良好的应用前景。

采用单因素结合正交设计法,优选出65%乙醇为提取溶媒,进一步考察了微波功率、微波辐射时间、乙醇体积分数及料液比4个因素,用紫外可见分光光度法测定乌头总生物碱,采用HPLC 法测定芍药苷,并以其量及浸膏得率作为评价指标。结果以65%乙醇为提取溶媒,在微波功率800 W,微波辐射时间为0.5 h,固液比为1∶10时乌头总生物碱和芍药苷的提取量最高且浸膏得率最低。结论微波提取时间短,有效成分提取率高,此方法是一种有发展潜力的工艺。【70】

五、芍药的炮制

中药白芍有多种炮制方法,酒白芍:取白芍片加黄酒拌匀, 用文火炒成, 微黄色时, 出锅。土白芍:取白土炒热, 将白芍片倒入,炒成微黄色时, 出锅、摊开、筛去白土、晾凉。醋白芍:取白芍片加醋拌匀, 用文火炒成微黄色时, 出锅、摊开、晾凉。每100kg 白芍片用醋10kg。焦白芍:将白芍片用武火炒成焦黄色时,出锅、摊开、晾凉。白芍炭:将白芍片用武火炒成表面焦黑色(存性)。喷洒清水少许, 出锅, 摊开, 晾凉。生白芍:除去杂质,按粗细分开,分别浸泡六七成透(4~5小时),捞出、润透,晾1~2小时,切片、摊开、晾干。炒白芍:用武火将锅炒热,撒入麸皮,俟发出浓烟时,取白芍片倒入,炒成微黄色时,出锅、筛去麸皮、摊开、晾晾。

不同的炮制方法具有不同的目的,白芍用不同的方法处理后其成分变化不同。

白芍具有多种化学成分, 如单萜类、三萜类、黄酮类化合物等[71]。白芍原药材中芍药苷含量最高, 生白芍、麸炒白芍、酒白芍、醋炒白芍、土炒白芍、焦白芍中含量逐渐减少[72]。薛建海应用薄层扫描法对白芍原药材、生白芍及麸炒、酒炒、土炒白芍、焦白芍中芍药苷含量作了比较, 结果白芍原药材0.65% , 生白芍0.44% , 麸炒白芍0. 36% , 酒炒白芍0.25% , 醋炒白芍0. 23% , 土炒白芍0. 14% , 焦白芍0. 16% [73] 。杨建国等报道, 芍药苷的煎出量与炮制方法的关系为生品> 麸炒品> 醋炒品, 炒黄品>炒焦品> 酒炒品[74]。孙秀梅等依据有关文献[75] 测定芍药苷含量的方法, 结果生品0. 317% , 清炒品0.162% , 麸炒品0. 198%, 酒炒品0.178% , 醋炒品0.185%。白芍经炮制后, 芍药苷含量均显著降低, 各炮制品中清炒品降低最多,麸炒品降低相对最小[76] 。殷玉生等就白芍生品、酒制品、醋制品及炒黄品中芍药苷的含量进行了定性定量比较。结果表明, 炒黄、酒制、醋制等炮制品中芍药苷的含量均高于生品, 尤以炒黄品中含量最高, 约为生品含量的3 倍[77] 。采用双波长薄层扫描法进行测定, 对白芍几种不同炮制品中芍药苷的含量进行测定, 结果: 芍药苷的含量: 生品>麸制品> 酒麸制品> 炒制品> 盐制品> 酒制品> 醋制品> 土制品> 煨制品> 焦制品> 制炭品[78] 。采用高效液相色谱法, 比较加工炮制后白芍不同饮片中芍药苷含量的影响, 结果表明, 白芍饮片经以炒制后其活性成分芍药苷均呈不同程度下降。芍药苷含量为生品> 麸制品> 炒制品>酒制品[79] 。

目前使用较多的方法是硫磺熏制法,硫熏法的目的有两个:1、防腐作用硫熏法是利用硫磺燃烧后产生了大量的二氧化硫,用于药材及饮片中解离成亚硫酸。亚硫酸具有还原性,显示漂白和防腐的作用。2、漂白作用亚硫酸在被氧化时,将着色物质还原,而呈现强烈的漂白作用。药材的褐变,多与氧化酶的活性有关,而亚硫酸是一种强还原剂,对氧化酶的活性有很强的抑制作用,防止酶促褐变,这有利于中药材的贮藏。褐变的另一原因是药材中的葡萄糖与氨基酸发生糖氨反应,反应产物为褐色。亚硫酸与葡萄糖能进行加成反应,其加成物不酮化,因此阻断了含羰基的化合物与氨基酸的缩合反应,进而防止了由糖氨反应所造成的非酶性褐变。硫磺熏制法虽然减少了芍药苷的损失,防止了霉烂,有利于贮藏运输,而且外观颜色也得到了极大的改善,增加了成品的色泽美感,但是硫磺熏制法存在一定的弊端。

一方面硫熏后的芍药入药后对人体造成不同程度的危害;另一方面,硫磺熏蒸对白芍中有效成分芍药苷的含量也有很大的影响。硫磺熏蒸时间对白芍中芍药苷含量影响的实验表明:以未经硫熏的白芍的芍药苷含量最高,且随硫磺熏蒸时间的增加芍药苷含量逐渐下降,如图1所示:【80】

随着白芍炮制研究的不断发展,白芍中芍药苷的提取还可以采用微波炉酒制白芍法进行提取,即在微波炉上中低火加热3min,即可得到最佳炮制白芍,成品外观质量优于传统法和烘法,且节约能源。其芍药苷的含量生品>微波加热品>烘品>传统品。表明白芍经过炮制后其主要成分芍药苷的含量有不同程度的降低,但是微波加热法降低的最少。【81】

除此之外,还可以借鉴食品膨化原理,采用PH—42型谷物膨化机对白芍进行膨化处理对白芍进行膨化炮制。对生白芍,炒白芍,酒白芍和进行膨化炮制后的进行TLC鉴别,方法:取白芍炮制品粉末各0.5g,分别加乙醇10ml,振摇5min,过滤蒸干,残渣加乙醇1ml使溶解,作为供试品溶液,另取芍药苷标准品,加乙醇制成每1ml含1mg的溶液,作为标准品溶液。吸取上述溶液各10ul,分别点同一硅胶G薄层板上,以氯仿--乙酸乙酯—醋酸(12:15:3:0.6)为展开剂,展开,取出晾干,喷5%香草醛硫酸溶液,热风吹至显色清晰,各样品和标准品在同一Rf值(0.33)处均显紫色斑点的数目、色泽、Rf值亦均匀相似,结果图2所示:

白芍膨化后质地松脆,硬度显著降低,有利于有效成分芍药苷的浸出,经药学实验后知,膨化白芍加水煮沸浓缩液与传统炮制品的抗炎镇痛作用相同。【82】

六、白芍与赤芍

白芍为毛茛科植物芍药Paeonia sterniana Fletcher in Journ.的干燥根,但易于与同属的植物赤芍混淆,赤芍为植物赤芍Paeonia lactiflora Pall.或川赤芍Paeonia veitchii Lynch 的干燥根。主要从以下方面对其进行鉴别:白芍的干燥根呈圆柱形,两端粗细近于相等,稍弯曲,长10~36cm,径约6~19 mm。表面暗褐色或暗棕色,粗糙,有横向凸起的皮孔及根痕,具粗而深的纵皱纹,手搓之则外皮易脱落,显出白色或淡棕色的皮层。质硬而脆,易折断。断面平坦,粉白色或黄白色,皮层窄,呈类粉红色,中央髓部小,本质部射线明显,有时具有裂隙。气微香,味微苦涩。以根条粗长,外皮易脱落,皱纹粗而深,断面白色,粉性大者为佳。而赤芍的鉴别如下:呈圆柱形,稍弯曲,长5~40cm,直径0.5~3cm。表面棕褐色,粗糙,有纵沟及皱纹,并有须根痕及横向凸起的皮孔,有的外皮易脱落。质硬而脆,易折断,断面粉白色或粉红色,皮部窄,木部放射状纹理明显,有的有裂隙。气微香,味微苦、酸涩。只有正确的鉴定出药材才能更好的进行药理药效的研究。

白芍和赤芍的炮制方法有所差别——白芍的炮制品有:生白芍、酒白芍、炒白芍,白芍的炮制品:赤芍、炒赤芍、酒赤芍。现代化学研究和药理研究表明白芍和赤芍的化学成分和药理作用也有所不同:白芍含有芍药甙、牡丹酚、芍药花甙,亦含有苯甲酰芍药甙、芍药内酯甙、氧化芍药甙、芍药吉酮.尚含有苯甲酸、β-谷甾醇、没食子鞣质等。此外还含有挥发油、脂肪油、树脂、糖、淀粉、黏液质、蛋白质和三萜类成分。赤芍中含芍药甙、芍药内酯甙、氧化芍药甙、苯甲酰芍药甙、芍药吉酮、芍药新甙、胡萝卜甙.亦含有赤芍精(d-儿茶精,)及没食子鞣质,并分离出苯甲酸.尚含挥发油、脂肪油、树脂、糖、淀粉、黏液质、蛋白质等.由于相似的化学成分的异同,使得它们的活性成分也有相似和不同之处。现代药理研究表明:白芍的药理作用有:对中枢神经系统有抑制作用、芍药甙对狗的冠状血管及后肢血管有扩张作用、芍药甙能抑制大鼠的胃液分泌,并能预防发生大鼠应激性溃疡病、对平滑肌的作用、抗炎作用、抗肝损伤、对免疫的影响。赤芍的药理作用:有抗血栓形成作用、抗血小板聚集作用、降血脂和抗动脉硬化作用、对心血管系统的影响、保肝作用等。

参考文献:

[1] Shibata S , Nakahara M. Paeonoflorin , a glucoside of

Chinese paeony root [J]. Chem Pharm Bull , 1963 ,11

(3) :372 - 378.

[2] Kaneda M , Iitaka Y, Shibata S. The absolute struc2

tures of paeoniflorin , albifloron , oxypaeoniflorin and

benzoylpaeoniflorin isolated from Chinese paeony root

[J]. Tetrahedron ,1972 ,28 :4309-4317.

[3] Kitagawa I, yoshikawa M , Tsunaga K, et al . 牡丹

皮的成分(日) [J] . S hoyakugaku Zasshi , 1979 ,33 :

171 - 177.

[4] Murakami N , Saka M , Shimada H , et al . New

bioactive monoterpene glycoside from paeoniae radix

[J]. Chem Pharm Bull , 1996 ,44 (6):1279 - 1281.

[5] Shimizu M , Hayashi T , Morita N , et al . Paeoni2

florigenone , a new monoterpene from paeony roots

[J] . Tetrahedron Lett ,1981 ,22 :3069 - 3070.

[6] Shibutani S , agaswa T , Oura H , et al . Effect of ex2

tract from paeoniae radix on urea2nitrogen concentra2

tion in rat serum [J] . Chem Pharm Bull ,1981 ,29 (3):

874 - 878.

[7] Lang HuiYing , Li ShouZhen , T McCabe , et al . A

new monoterpene glycoside of Paeonia lactiflora

[J ] .Planta Medica ,1984 ,50 (6) :501 - 504.

[8] 郎惠英,李守珍,梁晓天.中药赤芍中化学成分的研

究[J] .药学学报,1983 ,18 (7):551 - 552.

[9] Jin Yu , John E , Magdy I. Lactiflorin , a monoterpene

glucoside from paeony root [J] . Phytochemistry , 1990 ,29 (12) :3859 - 3863.

[10] Hayashi T , Shinbo T , Shimizu M , et al . Paeonilac2

toneA, - B , and - C , new monoterpenoids from

paeony root [J] . Tetrahedron Lett ,1985 ,26 : 3699 -

3702.

[11] Kadota S , Terashima S , Basnet P , et al . Palbinone ,

a novel terpenoid from Paeonia albiflora ; Potent in2

hibitory activity on 3α2hydroxysteroid dehydroxygenase

[J] . Chem Pharm Bull ,1993 ,41 (3) :487 - 490.

[12] 张晓燕,高崇凯.白芍中一种新的单萜苷[J].药学学报,

2002,37(9);705-7.

[13] Ikuta A , Kamita K, Satoke T , et al . Triterpenoids

from callus tissue cultures of paeonia species [J ] . Phy2 tochemistry ,1995 ,38 (5) :1203 - 1207.

[14] Kamiya K, Yoshioka K, Saiki Y, et al . Triter2

penoids and flavonoids from Paeonia lactiflora [J] .

Phytochemistry ,1997 ,44 (1) :141 - 144.08.

[15] Kamiya K, Yoshioka K, Saiki Y, et al . Triter2

penoids and flavonoids from Paeonia lactiflora [J] .

Phytochemistry ,1997 ,44 (1) :141 - 144.

[16] 张继振,陈海生.杭白芍化学成分的研究[J].延边大学学报

(自然科学版),1998,24(4):24-25.

[17] TOMODA M, MATSUMOTO K. Characterization of a neutral and

acidic polysaccharide having immunological activities

from the root of Paeonia lactiflora[J].Biol Pharm

Bull,1993,16(12):1207-1210.

[18] TOMODA M, MATSUMOTO K.An acidic polysaccharide with

immunological activities from the root of Paeonia

lactiflora[J].Biol Pharm Bull,1994,17(9):1161-1164.

[19] 高崇凯, 吴雁, 王勇, 等. 白芍总苷粉针剂的抗炎镇痛作用[ J] . 中国新药药理与临床药理, 2002, 13 ( 3) :163- 165。

[20] 王永祥, 陈敏珠, 徐叔云. 白芍总甙的镇痛作用[ J] .中国药理学及毒理学杂志, 1988, 2( 1) : 629

[21] Kobayashi M, Ueda C, Aoki S, et al。Anticholinergic actionPaeony root and its active constituents [ J] . Yakugaku -Zasshi, 1990, 110( 12) : 964

[22] 王永祥,等,安徽医科大学学报,1986;(1):11

[23] 江苏新医学院.中药大辞典(上),上海人民出版社,1975:1904

[24] 张艳, 明亮, 王瑜, 等.白芍总苷的抗惊厥作用[ J] . 中国药理学通报, 1994,

10( 5) : 372- 374。

[25] 吴春福.中芍药总甙的镇静作用. 中药通报,1985; 10( 6) : 43

[26] 高崇凯, 吴雁, 王勇, 等. 白芍总苷粉针剂的抗炎镇痛作用[ J] . 中国新药药理与临床药理, 2002, 13 ( 3) :163- 165.

[27] 周强, 栗占国. 白芍总苷的药理作用及其在自身免疫性疾病中的应用[ J] . 中国新药与临床杂志,2003, 22 ( 11) : 687- 691.

[28] 贾晓益, 魏伟, 郑咏秋, 等. 白芍总苷对胶原性关节炎滑膜组织中Bcl2, Bax 表达的影响[ J] . 安徽医科大学学报, 2006, 41( 2) : 143- 146.

[29] 朱蕾, 魏伟, 郑咏秋白芍总苷对胶原性关节炎大鼠滑膜细胞的作用及机制[ J] . 药学学报, 2006, 41( 2) :166- 170.

[30]梁若等.白芍的抗炎免疫药理作用研究. 新中医, 1989; 21( 3) : 51

[31]梁君山等. 白芍总甙对大鼠腹腔巨噬细胞化学发光的研究. 中国药理学通报, 1988;

4( 4) : 220

[32]魏文树等.白芍总甙对棉衣应答的调节作用. 中国药理学通报, 1987; 3( 3) : 148

[33]李俊等. 白芍总甙对大鼠腹腔巨噬细胞产生白三烯B4 的研究. 中国药理学通报, 1992; 8( 1) : 36

[34]郭浩等. 白芍总甙对T 细胞调节功能的影响. 中国药理学和毒理学杂志, 1993; 7( 3) : 193

[35]王兴旺等.白芍总甙对小鼠抑制性T 细胞的作用.中国免疫学杂志1990; 6( 4) : 243

[36]张泓等. 白芍总甙的免疫调节作用及机理. 中国药理学和毒理学杂志, 1990; 4( 3) : 190

[37]王兴旺等. 白芍总甙对T 细胞亚群的作用. 中国药理学通报, 1992; 8( 5) : 340

[38]肖尚喜等. 白芍总甙促干扰素诱生及抗病毒作用的研究. 中国药理学通报, 1993;

9( 1) : 58

[39] 戴俐明, 陈学广, 徐叔云. 白芍总甙对实验性肝炎的保护作用[ J] . 中国药理学通报, 1993, 9 ( 6) : 449 -453.

[40] 王世宏, 魏伟, 许杜娟, 等. 白芍总苷对SMMC27721细胞增殖的抑制作用[ J] . 安徽医药, 2006, 10( 1) : 8-9.

[41] 周登余, 徐星铭, 戴宏, 等. 白芍总苷对大鼠系膜增生性肾小球肾炎的保护作用[ J] .

安徽医科大学学报, 2006, 41( 2) : 146- 149.

[42] 李金才.白芍食疗的回顾与展望。中药通报,1987; 12( 8) : 54

[43]龙子江等. 白芍活血化瘀作用的现代药理实验研究。安徽中医学院学报, 1984; ( 2) : 42

[44]高木敬次郎, 等.药学杂志,1969;(7):893

[45]刘亚光.新中医,1979;(1);50

[46]细野史郎.汉方四临床,1976;(11);13

[47]上海中药材公司中药研究室,中成药研究所,1978;(1):28

[48]孙红梅,等.中国中药杂志,1990;(6):24

[49]王永祥,等.安徽医科大学学报,1986;(1);6

[50] 张安平, 陈敏珠, 徐叔云,白芍总甙对大白鼠睡眠节律的影响[ J] . 中国药理学通报, 1993, 9( 6) : 454.

[51] 李金才, 白芍食疗的回顾与展望. 中药通报,1987; 12( 8) : 54

[52] 国家药典委员会.《中国药典》2000年版一部,78,125

[53]张庆生王宝琴薄层扫描法测定白芍及复方白芍片中芍药试的含量中国中药杂志1991年第16卷第9期

[54]刘永利戴敬李冬梅等对2000年版《中国药典》白芍药材含量测定方法的改进中国药品标准2005年第6卷第2期(总111)

[55]高海,王卫峰,戴涌,等.白芍药材中芍药甙的含量测定方法考察.西北药学杂志,1998,13(1):42.

[56]聂惠芳我国药典中白芍项下芍药苷提取方法的研究医学研究通讯2004年第33卷第12期

[57]刘玉红,陈燕,易进海. HPLC测定白芍总苷的含量.华西药学杂志,2002,17(4):295.

[58]黄夏敏,彭中芳,邓祝玲.白芍在中成药生产过程中芍药甙含量变化的研究.中药新药与临床药理, 1998,9(4):236.

[59]林庆义,汪世琼.白芍超声提取工艺研究.中药材,2002,25(10):737.

[60]金芳,姚仲青,顾家栋.大孔吸附树脂预分离在HPLC测定芍药甙中的应用.中国中药杂志, 1999,24(10):608.

[61]杨兰英,梁宏,郑玉果.高效液相色谱法测定肝络欣丸中芍药苷的含量.中国中药杂志,2002,27(5):386.

[62]赵亚男,周健.不同生长期、不同规格、不同加工品的亳白芍质量研究.中国中药杂志, 2001,26(2):103.

[63]侯江雁,葛正华,曹喜红.炮制前后白芍中芍药甙含量变化研究.中医药学报,2001,29(2):43.

[64]彭百承.白芍不同炮制品中芍药苷含量测定.广西中医药, 2002,25(3):51.

[65]杨更亮,宋秀荣,张红医,等.胶束毛细管电泳法测定牡丹牡皮及芍药中牡丹酚和芍药甙.分析化学,1999,27(1):1.

[66]陈勇川,穆海川,刘松青.高效毛细管电泳法测定白芍总苷胶囊中芍药苷的含量.解放军药学学报,2002,18(2):107.

[67] 聂惠芳.我国药典中白芍项下芍药苷提取方法的研究[J]医学研究通讯.2004,33,(12)

[68] 刘芳,杨广德.白芍中芍药苷的提取方法研究[J]中草药.2003,25,(10)

[69] 王爽,侯立强. 白芍药材的提取纯化工艺研究[J]黑龙江医药,2008,(3).

[70] 郝伟伟,郑琴,朱根华.等.制川乌白芍合煎微波提取工艺研究[J]中草药,2011,(1)

[71]张晓燕, 李铣. 白芍的化学研究进展[ J]. 沈阳药科大学学报, 2004,19 ( 1): 70.

[72] 薛建海. 炮制对白芍中芍药苷的影响[ J ]. 中药饮片, 1990,( 5) : 21221.

[73] 薛建海, 肖统海. 白芍不同炮制方法对白芍含量的影响(简报) [ J] ,中国中药杂志1990, 15 ( 8): 27227

[74] 杨建国. 不同炮制法对白芍中芍药苷煎出量的影响[ J] . 中药材,1992, 15 ( 2) : 27227.

[75] 施大文. 白芍的炮制研究[ J] . 中药材, 1988, ( 4): 39239.

[76] 孙秀梅, 张兆旺, 张学兰. 白芍不同炮制品的成分分析及对离体兔肠活动的影响( 简报) [ J] . 中国中药杂志, 1990, 15 ( 6): 24224.

[77] 殷玉生. 白芍炮制方法的研究[ J ]. 中成药, 1991, 13( 10): 16216.

[78] 彭百承. 白芍不同炮制品中芍药苷含量测定[ J]. 广西中医药,2002, ( 6).

[79] 张家富, 孟楣, 邢安之. HPLC法测定白芍不同饮片中芍药苷的含量[ J]. 安徽医药, 2005, 9 ( 8):

[80]孟祥松,李军,刘文萍.等.硫磺熏蒸时间对白芍中芍药苷含量影响【J】.安徽医药,14(11):236800

[81]许志,孟凡胜.微波法炮制酒白芍工艺的实验研究【J】.时珍国医国药,2002,13(2):250002

[82]吴建华,王兰.白芍膨化炮制实验研究【J】陕西中医学院报,1995,5

分子生物学 转座子 相关

第十五章转座子 基因组是通过获得新序列以及原有序列重排发展而来的。 新序列的意外引入改变基因组间承载信息的能力。染色体外元件(Extrachromosomal element)通过调节基因的长度(通常是很短的)来转移信息。在细菌中,质粒是通过接合作用(见12章),而噬菌体则是通过感染来转移信息(见第11章)。噬菌体和质粒都会在其复制子(Replicon)中偶尔携带一些宿主基因。有些细菌中有通过转化作用直接转移DNA的现象。真核生物中,一些病毒(尤其是逆转录病毒)能够在感染周期内转移遗传物质。 重排(Rearrangement)是由基因组内部程序发起的,例如非互惠(Nonreciprocal)重组是由同源重组时错配导致的。非互惠重组导致座位的复制或重排(见第4章)。基因组的序列复制是产生新序列的主要来源。复制可能继承原来的功能或可能产生新功能,而且,在分子水平上发现独立基因组间差异明显,是由于重组导致了这些多态性(Polymorphism)。在第4章已经讨论过,微卫星间重组可调整其长度以便使每个基因组都是独特的。 多态性的另一个主要原因是由转移元件转座(Transposon)产生的:它们是基因组中可移动的不连续序列,可在基因组内从一个座位转到另一个座位。转座子特征是它们并不利用独立元件(如噬菌体或质粒DNA),而只是从基因组的一个位点直接移动到另一个位点,与大多数基因组重构的其它程序不同,转座子不依赖序列供体和接体位点间的任何联系。转座子非常严格地自我转座到同一基因组的新位点,有时增加一些序列,因此它们可作为基因组间序列转移的内部载体,是基因组内突变的主要来源。 转座子可分两种类型。本章讨论的转座子与编码蛋白质的DNA序列共存并操纵这些DNA以便使其在基因组内复制自我。下章讨论的转座子与逆转录病毒相似。它们通过将RNA转录成DNA拷贝的能力而迁移;DNA拷贝同时被整合进基因组的新位点。 通过DNA移动的转座子在真核和原核生物中都已发现。每种细菌的转座子都携带编码其自身转座所需酶的基因,但也需要它所驻留基因组的辅助功能(如DNA聚合酶或DNA促旋酶)。类似的系统也存在于真核生物中,但其有关酶的功能还很清楚。一个基因组可同时包含功能元件和非功能元件。通常真核基因组中的主要元件是有缺陷的,它们失去了独立转座的能力,但它们仍可被功能性转座子产生的酶识别而被动专座。 转座元件可直接或间接启动基因组的重排。 ?转座元件本身可导致序列的缺失、插入或将宿主序列转到一个新的位点。 ?转座子作为细胞重组系统的底物是通过“同源便携区(Portable region of homology)”的功能实现的。在不同座位(或不同染色体)上同一转座子的两个拷贝可能为相应的重组提供位点。这种交换会产生缺失、插入、倒置或转座。 转座子的间歇活动似乎为自然选择提供了一个模糊的目标。这支持了以下观点:转座元件既对表型有积极的作用也有消极作用。它构成所谓“自私(Selfish)DNA”,只顾自身繁殖。实际上,转座可作为一个事件考虑,转座子是驻留在基因组内的独立实体,这是与其它细胞重组系统的区别所在。

转座子在转基因动物中的应用

转座子(transposon)又称跳跃因子,其实质是基因组上不必借助于同源序列就可移动的DNA片段,它们可以直接从基因组内的一个位点移到另一个位点。自1951年美国Mc-Clintock在玉米中首先发现了DNA转座子(DNAtransposon)以来,转座子已成为各种生物的基因分析的有效工具之一。不仅利用转座子诱变已找到原核生物的单性生殖基因[3];而且在真核生物中,P-转座子的发现和运用极大地促进了果蝇遗传学的发展。近来,一些其他的转座子元件,如hermes,hobo,mariner,minos和piggyBac已成功在Ceratitis、Aedesaegypti、Anastrephasuspense、Drosophilavirilis、家蚕(Bombyxmori)以及包括鱼类、禽类在内的多种生物转基因中获得应用,2005年7月复旦大学的丁昇在《cell》杂志上发表关于运用pig-gyBac转座子作载体成功制作转基因脊椎动物—— —小鼠,更加显示了转座子作为转基因载体的优势与潜力。 1转座子的类型和基本结构 1.1DNA转座子DNA转座子是以DNA-DNA方式转座的转座子,可通过DNA复制或直接切出两种方式获得可移动片段,重新插入基因组DNA中,导致基因的突变或重排。但一般不改变基因组的大小。根据转座的自主性,DNA转座子又分为自主转座子(autonomouselement)和非自主转座子(nonautonomouselement),前者本身能够编码转座酶而进行转座,后者则要在自主转座子存在时才能够实现转座。玉米的Ac/Ds体系就是典型的一例。活化子Ac(Activator)属于自主转座子,解离子Ds(Dissociation)属于非自主转座子,只有在Ac存在时,Ds才能转座。 1.2反转录转座子反转录转座子不同于转座子,是以DNA-RNA-DNA的途径来实现转座的,在整合酶的作用下新生成的以DNA状态存在的反转录转座子整合到宿主基因组中。这样,反转录转座子在宿主基因组中的拷贝数得到不断积累,从而使基因组增大。由于反转录转座子带有增强子、启动子等调控元件,所以会影响宿主基因的表达,在生物进化过程中反转录转座子起着不可忽视的作用[4]。 根据是否具有编码反转录酶的能力,反转录转座子可以分为两个家族:自主性反转录转座子和非自主性反转录转座子O按照序列结构中有无长末端重复序列(longterminalre-peatsequence,LTR)又可分为有LTR反转录转座子和无LTR反转录转座子。自主性反转录转座子包括内源性反转录病毒(endogenousretroviruses,ERV)、LTR反转录转座子及长散在元件(longinterspersednuclearelements,LINEs)O非自主性反转录转座子包括短散在元件(shortinterspersednuclearelements,SINEs)及修饰性反转录假基因(processedretropseu-dogene)。 2转座子的转座机制 转座子都具有编码与转座作用有关的酶—— —转座酶的基因,而末端大多数都是反向重复序列。转座酶既识别转座子的两末端,也能与靶位点序列结合。转座作用的机制是转座子插到新的位点上产生交错切口,所形成的突出单链末端与转座子两端的反向重复序列相连,然后由DNA聚合酶填补缺口,DNA连接酶封闭切口,交错末端的产生与填补说明了靶DNA在插入位点存在正向重复,两条链上切口之间的交错取决于正向重复的长度,因此,每个转座子所特有的靶重复序列,反映了切割靶DNA的酶的几何形状。 3主要运用于动物的几种转座子 3.1P-转座子P-转座子最初于果蝇中发现,并研究了其结构与功能,建立了P-转座子和转座酶辅助系统。该转座子能只在果蝇中作用。但该系统为以后的转基因动物提供了理论和实验基础。P-转座子长度为2.9kb,具有31bp的末端反向重复序列(IRT)。中间有编码转座酶的可转录单位,以此产生转座子的精确切出和准确插入另一染色体位点(切出—粘贴反应)。P—转座子的功能还受其他核因子的影响,这些因子可能是不同昆虫中转座子发挥功能与否的条件。3.2Minos转座子Minos转座子是从海德尔果蝇D.hydei中分离得到的,并首先应用与果蝇以外的昆虫转基因。Minos转座子长度位1.4bp,具有较长的100bp的末端反向重复序列(IRT)。可转录单位为1个内含子。以地中海果蝇白眼基因为报告基因的研究表明,Minos转座子的转座效率在GO带1~3%,并能在双翅目核鳞翅目昆虫细胞及按蚊Ancphelesstephensii和大果蝇D。Virilis昆虫个体中实现转座。3.3Mosl(mariner)转座子Mosl(mariner)转座子是从马里塔尼亚果蝇D。Mauritiana中发现的。长度28bp的末端反向重复序列(IRT)和特意性的TA目标结合位点。Minos转座子是至尽为止研究最深入的转座子之一。 3.4hobo转座子因为P转座子只能在果蝇中实现转座,因此寻找其他转座子系统十分必要。Hobo转座子就是其中 转座子在转基因动物中的应用 刘冬 (山西农业大学研究生学院,太谷030801) 摘要:转座子是发现新基因和基因功能分析的有效工具之一,作为插入突变原和分子标签已被广泛用于基因的分离和克隆,一些转座子已作为转化载体用于制备转基因动植物。转座子对多种生物尤其是对脊椎动物的成功转化让人们看到了他们作为转基因载体的巨大潜能。 关键词:转座子;转基因动物;昆虫;鱼类;哺乳动物 专论与综述 畜牧兽医科技信息2007.07 18

公路滑坡监测技术简介试题答案

第1题 以下不属于我国主要地质灾害类型的是: A.滑坡 B.崩塌 C.地面塌陷 D.雪崩 答案:D 您的答案: 题目分数:6 此题得分:6.0 批注: 第2题 联合国科教文组织世界滑坡编目工作组于上世纪90年代建议将滑坡的众多因素归纳为场地条件、地貌作用、自然作用和()四大类 A.人为作用 B.流水作用 C.风场作用 D.生物作用 答案:A 您的答案: 题目分数:6 此题得分:6.0 批注: 第3题 我国2013年1至10月,全国共发生地质灾害15196起,哪种灾害类型发生的最多() A.滑坡 B.崩塌 C.地面塌陷 D.雪崩 答案:A 您的答案: 题目分数:6 此题得分:6.0 批注: 第4题 以下不属于滑坡监测主要内容的是() A.地表位移 B.地下变形 C.水文 D.自振频率

答案:D 您的答案: 题目分数:6 此题得分:6.0 批注: 第5题 以下不属于滑坡监测中地表变形监测方法的是 A.大地测量 B.近景摄影 C.GPS D.测斜法 答案:D 您的答案: 题目分数:6 此题得分:6.0 批注: 第6题 以下不属于滑坡监测中地下变形监测方法的是 A.大地测量 B.重锤法 C.重锤法 D.测斜法 答案:A 您的答案: 题目分数:7 此题得分:7.0 批注: 第7题 以下设备中,()是滑坡监测中地表变形监测的主要仪器设备 A.风速风向仪 B.水位计 C.GPS D.测斜仪 答案:C 您的答案: 题目分数:7 此题得分:7.0 批注: 第8题 静力水准仪能够在以下哪种滑坡监测内容中使用

B.地声 C.地下变形 D.水文 答案:C 您的答案: 题目分数:7 此题得分:7.0 批注: 第9题 滑坡预测预报研究开始起步的时间是 A.20世纪50年代 B.20世纪60年代 C.20世纪70年代 D.20世纪80年代 答案:B 您的答案: 题目分数:7 此题得分:7.0 批注: 第10题 经过多年国内外滑坡专家的潜心研究、不断探索,滑坡理论有了较大发展,纵观其发展过程,大致可分为三个阶段,以下不属于滑坡研究发展阶段的是 A.现象预报和经验式预报 B.位移—时间统计分析预报 C.滑坡预报模型 D.综合预报模型及预报判据研究 答案:C 您的答案: 题目分数:7 此题得分:7.0 批注: 第11题 新世纪初,()地调局的滑坡灾害减灾战略规划将滑坡过程和诱发机理研究列为首要任务 A.美国 B.中国 C.日本 D.印度 答案:A 您的答案:

黄土边坡研究现状综述

黄土边坡研究现状综述 【摘要】本文对关于黄土边坡的研究进展进行了分析总结,提出了相关待解决问题并对未来的研究进行了展望。 【关键词】黄土边坡;研究;综述 一、黄土边坡的特点 黄土是第四纪的沉积物,垂直节理发育,具有较强的结构性; 胶结物质形成的加固粘聚力是其强度的主要组成部分。受干旱影响, 黄土天然含水量普遍较低,强度较高,高陡的黄土边坡十分普遍。由于黄土颗粒间的胶结物质耐水性差, 土体含水量增大就会弱化加固粘聚力的作用, 使黄土的强度降低,乃至出现许多工程破坏[1]。 二、黄土边坡稳定性影响因素 1、地质构造在黄土分布区, 由于新构造运动的间歇性、差异性上升,形成了特殊的黄土台塬及黄土梁, 强烈的河流下切及后期黄土的堆积,形成高陡的边坡外形, 为滑坡的产生提供了动力条件;各种构造结构面控制了滑坡滑动面的空间位置及滑坡的时空分布。 2、黄土岩性黄土岩性是影响坡体稳定性的主要内在因素。黄土结构疏松,孔隙发育,多大孔隙;颗粒分选良好,以接触胶结型为主; 垂直节理发育,透水性强, 富含碳酸盐,遇水浸湿后强度显著降低。 3、地形地貌地形地貌是滑坡发育的因素之一。沟谷的发育和切割程度直接影响滑坡的发生和发展,一般沟谷越发育,切割越严重,滑坡就越多。黄土沟谷地形坡度陡峭,沟谷切割较深,沟谷的谷缘线以下地形坡度接近或大于黄土内摩擦角,斜坡稳定性差。 4、水的作用地表水入渗和地下水位上升,一是造成沟谷地表侵蚀严重,使边坡稳定性减弱;二使黄土含水量增大,胶结物质形成的加固粘聚力减弱,易产生滑坡;三是水的侵润使滑动面上岩土软化和水解,降低滑动面土的抗剪强度; 四是降水渗入坡体, 增加上覆土体重量,地表水沿黄土裂隙或节理下渗,往往在斜坡局部地区形成较高的水头,使土体内的静水压力和动力压力增高, 引起土体下滑力的增大。

转座子标签法克隆分离植物基因的研究进展

转座子标签法克隆分离植物基因的研究进展 胡英考 (首都师范大学生物系,北京100037) 摘 要: 转座子标签法是克隆与分离植物基因的一项十分有效的方法。概述了转座子标签技术克隆与分离植物基因的基本原理与方法,介绍了可用于转座子标签技术的转座子,对于转座子标签系统以及在克隆与分离异源植物基因方面的主要成就进行了综述,并对将来的研究方向进行了讨论。 关键词: 转座子 转座子标签 基因克隆 Progress of Plant G enes Cloning and Isolation by T ransposon T agging Hu Y ingkao (Biology Depart ment of Capital Normal U niversity,Beiji ng100037) Abstract: Transposon tagging is an effective method for plant gene cloning and isolation.The principle and proce2 dure of transposon tagging are summarized and the trans poson used for plant gene cloning and isolation are introduced in this paper.The progress of transposon tagging system and alloplant gene cloning and isolation were reviewed.The per2 spective of trans poson tagging was also discussed. K ey words: Transposon Transposon tagging G ene cloning 分子生物学的迅速发展,为人们提供了许多分离植物基因的有效方法。传统上,可根据已知基因的产物推测其相应的核苷酸序列,再据此序列合成寡核苷酸探针,从cDNA文库或基因组文库中钓取目的基因,此即所谓的功能克隆(functional cloning)。近年来,表型克隆(phenotypical cloning)发展十分迅速,它是根据材料间表型的差异,来克隆引起这种差异的基因的方法。但是,在大多数情况下,我们既不知道基因的表达产物,又没有适宜的相对表型用于表型克隆,此时最常用的基因克隆技术是图位克隆(map2based cloning or positional cloning)[1]和转座子标签(transposon tagging)技术[2]。以下仅对转座子标签技术在植物基因克隆中的研究进展作一综述。 1 转座子标签法克隆植物基因的原理与方法 转座子(transposon)又称转座因子或移动因子,最早在1951年由美国遗传学家McClintock在研究玉米籽粒色斑不稳定现象而提出来的,但该概念直到1967年在大肠杆菌中发现插入序列这类转座因子后才被普遍承认和接受,现在我们知道,转座子在生物界是普遍存在的。 转座子是染色体上一段可以移动的DNA序列,它可以从一个基因座位转移到另一个基因座位,当转座子插入到某个功能基因内部或邻近位点时,就会使插入位置的基因失活并诱导产生突变型,通过遗传分析可以确定某基因的突变是否由转座子引起,由转座子引起的突变可用转座子DNA为探针,从突变株的基因组文库中钓取含该转座子的DNA 片段,获得含有部分突变株DNA序列的克隆,然后以该DNA序列为探针,筛选野生型植株的基因组文库,最终得到完整的目的基因[3]。在转座子作为外源基因通过农杆菌介导等方法导入植物时,由于T2DNA整合到基因组所引起的插入突变,也可用上述原理来克隆基因,这样就大大提高了分离基因的效率。 利用转座子标签法分离植物基因的主要步骤如下:(1)构建含转座子的质粒载体;(2)将含转座子的质粒载体通过农杆菌介导或其他适当的转化方法导 生物技术通报 ?综述与专论? B IO TECHNOL O G Y BULL ETIN 2003年第2期

《公路滑坡监测技术简介》考试答案

《公路滑坡监测技术简介》考试答案 第1题 以下不属于我国主要地质灾害类型的是: A.滑坡 B.崩塌 C.地面塌陷 D.雪崩 答案:D 第2题 联合国科教文组织世界滑坡编目工作组于上世纪90年代建议将滑坡的众多因素归纳为场地条件、地貌作用、自然作用和()四大类 A.人为作用 B.流水作用 C.风场作用 D.生物作用 答案:A 第3题 我国2013年1至10月,全国共发生地质灾害15196起,哪种灾害类型发生的最多() A.滑坡 B.崩塌 C.地面塌陷 D.雪崩 答案:A 第4题 以下不属于滑坡监测主要内容的是() A.地表位移 B.地下变形 C.水文 D.自振频率 答案:D 第5题 以下不属于滑坡监测中地表变形监测方法的是 A.大地测量 B.近景摄影 C.GPS D.测斜法 答案:D

以下不属于滑坡监测中地下变形监测方法的是 A.大地测量 B.重锤法 C.重锤法 D.测斜法 答案:A 第7题 以下设备中,()是滑坡监测中地表变形监测的主要仪器设备 A.风速风向仪 B.水位计 C.GPS D.测斜仪 答案:C 第8题 静力水准仪能够在以下哪种滑坡监测内容中使用 A.环境 B.地声 C.地下变形 D.水文 答案:C 第9题 滑坡预测预报研究开始起步的时间是 A.20世纪50年代 B.20世纪60年代 C.20世纪70年代 D.20世纪80年代 答案:B 第10题 经过多年国内外滑坡专家的潜心研究、不断探索,滑坡理论有了较大发展,纵观其发展过程,大致可分为三个阶段,以下不属于滑坡研究发展阶段的是 A.现象预报和经验式预报 B.位移—时间统计分析预报 C.滑坡预报模型 D.综合预报模型及预报判据研究 答案:C 第11题 新世纪初,()地调局的滑坡灾害减灾战略规划将滑坡过程和诱发机理研究列为首要任务A.美国

Hadoop快速入门

?项目 ?维基 ?Hadoop 0.18文档 Last Published: 07/01/2009 00:38:20 文档 概述 快速入门 集群搭建 HDFS构架设计 HDFS使用指南 HDFS权限指南 HDFS配额管理指南 命令手册 FS Shell使用指南 DistCp使用指南 Map-Reduce教程 Hadoop本地库 Streaming Hadoop Archives Hadoop On Demand API参考 API Changes 维基 常见问题 邮件列表 发行说明 变更日志 PDF Hadoop快速入门 ?目的 ?先决条件 o支持平台 o所需软件 o安装软件 ?下载 ?运行Hadoop集群的准备工作 ?单机模式的操作方法 ?伪分布式模式的操作方法

o配置 o免密码ssh设置 o执行 ?完全分布式模式的操作方法 目的 这篇文档的目的是帮助你快速完成单机上的Hadoop安装与使用以便你对Hadoop 分布式文件系统(HDFS)和Map-Reduce框架有所体会,比如在HDFS上运行示例程序或简单作业等。 先决条件 支持平台 ?GNU/Linux是产品开发和运行的平台。 Hadoop已在有2000个节点的GNU/Linux主机组成的集群系统上得到验证。 ?Win32平台是作为开发平台支持的。由于分布式操作尚未在Win32平台上充分测试,所以还不作为一个生产平台被支持。 所需软件 Linux和Windows所需软件包括: 1.Java TM1.5.x,必须安装,建议选择Sun公司发行的Java版本。 2.ssh必须安装并且保证sshd一直运行,以便用Hadoop 脚本管理远端 Hadoop守护进程。 Windows下的附加软件需求 1.Cygwin - 提供上述软件之外的shell支持。 安装软件 如果你的集群尚未安装所需软件,你得首先安装它们。 以Ubuntu Linux为例: $ sudo apt-get install ssh $ sudo apt-get install rsync

01第一章 初识Hadoop大数据技术

第1章 初识Hadoop大数据技术 本章主要介绍大数据的时代背景,给出了大数据的概念、特征,还介绍了大数据相关问题的解决方案、Hadoop大数据技术以及Hadoop的应用案例。 本章的主要内容如下。 (1)大数据技术概述。 (2)Google的三篇论文及其思想。 (3)Hadoop概述。 (4)Hadoop生态圈。 (5)Hadoop的典型应用场景和应用架构。 1.1 大数据技术概述 1.1.1 大数据产生的背景 1946年,计算机诞生,当时的数据与应用紧密捆绑在文件中,彼此不分。19世纪60年代,IT系统规模和复杂度变大,数据与应用分离的需求开始产生,数据库技术开始萌芽并蓬勃发展,并在1990年后逐步统一到以关系型数据库为主导,具体发展阶段如图1-1所示。

Hadoop 大数据技术与应用 图1-1 数据管理技术在2001年前的两个发展阶段 2001年后,互联网迅速发展,数据量成倍递增。据统计,目前,超过150亿个设备连接到互联网,全球每秒钟发送290万封电子邮件,每天有2.88万小时视频上传到YouTube 网站,Facebook 网站每日评论达32亿条,每天上传照片近3亿张,每月处理数据总量约130万TB 。2016年全球产生数据量16.1ZB ,预计2020年将增长到35ZB (1ZB = 1百万,PB = 10亿TB ),如图1-2所示。 图1-2 IDC 数据量增长预测报告 2011年5月,EMC World 2011大会主题是“云计算相遇大数据”,会议除了聚焦EMC 公司一直倡导的云计算概念外,还抛出了“大数据”(BigData )的概念。2011年6月底,IBM 、麦肯锡等众多国外机构发布“大数据”相关研究报告,并予以积极的跟进。 19世纪60年代,IT 系统规模和复杂度变大,数据与应 用分离的需求开始产生,数据库技术开始萌芽并蓬勃发 展,并在1990年后逐步统一到以关系型数据库为主导 1946年,计算机诞生, 数据与应用紧密捆绑 在文件中,彼此不分 1946 1951 1956 1961 1970 1974 1979 1991 2001 … 网络型 E-R SQL 关系型数据库 数据仓库 第一台 计算机 ENIAC 面世 磁带+ 卡片 人工 管理 磁盘被发明,进入文件管理时代 GE 公司发明第一个网络模型数据库,但仅限于GE 自己 的主机 IBM E. F.Dodd 提出关系模型 SQL 语言被发明 ORACLE 发布第一个商用SQL 关系数据库,后续快速发展 数据仓库开始涌现,关系数据库开始全面普及且与平台无关,数据管理技术进入成熟期 0.8ZB :将一堆 DVD 堆起来够 地球到月亮一 个来回 35ZB :将一堆DVD 堆起来是地球到火星距离的一半 IDC 报告“Data Universe Study ” 预测:全世界数据量将从2009 年的0.8ZB 增长到2020年的 35ZB ,增长44倍!年均增 长率>40%!

滑坡治理及监测综述

滑坡治理及监测方案研究 摘要:滑坡作为边坡失稳最为长见的地质灾害,给世界经济建设和人民财产安全造成严重损失。目前过内外地对滑坡的治理及监测工作进行了大量的研究。本文对比分析了国内外滑坡的治理,监测方案。滑坡的治理方法主要有:抗滑桩、清方减重、加载反压和排水工程。滑坡的监测方案主要有:地表变形监测、深部位移监测、地下水位监测、孔隙水压力监测、抗滑桩监测。 关键字:滑坡治理监测 1、引言 滑坡是指斜坡上的土体或者岩体,受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响,在重力作用下,沿着一定的软弱面或者软弱带,整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然[1]。从本质上讲,滑坡是土体或岩体在重力势能的作用下遵循由高处向地处运动规律的自然现象,但是,如果滑坡的发生对集体或个人的财产、人身安全构成损失,那么就将这种自然现象称为滑坡灾害[2、3]。 滑坡灾害作为边坡失稳最为常见的地质灾害,给世界经济建设和人民财产安全造成严重损失。特别是20世纪以来,随着世界范围内开采矿山,修筑道路等一系列的活动的影响,人们的生命、财产安全越来越多的受到滑坡灾害影响着。据有关资料统计[4-8]:前捷克斯洛伐克有滑坡9164处,占地6万公顷;意大利受滑坡威胁的面积占全国土地面积的三分之一;瑞士四万平方公里的国土面积中,山区占70%以上,己调查的体积大于1 km3的特大型滑坡就有几十处;亚美尼亚有各种规模不等的滑坡3500多处。 对滑坡变形的发展变化趋势进行监测,掌握滑坡发展变化的规律,及时制定出有针对性的整治措施,一方面可有效地避免由此带来的重大损失,另一方面也有助于对滑坡灾害进行预测预防问题进行专门研究,对治理后滑坡稳定性研究可以评估治理工程的好坏,同时可以确保人民生命的安全。因而对滑坡的治理和监测既具有重要的工程价值又具有较高的理论意义。 2、国内外研究现状 (一)滑坡的治理 由于滑坡的频发性和极大的危害性,滑坡灾害治理技术的研究一直为世人所关注[9-15] 欧美国家自19世纪中期就开始了对滑坡灾害治理的研究,由于早期人们对滑坡的性质和滑坡机理认识的不足,对大、中型滑坡只能做到避让,对于小型滑坡主要采用清方减重、加载反压、抗滑挡墙和排水工程进行治理,其中排水工程尤为重视。在20世纪50~60年代,我国治理滑坡的方法主要是清方减重、加载反压、抗滑挡墙和排水工程等措施。 到第二次世界大战后,各国经济逐渐恢复和发展,对土地的利用也逐渐增多,遇到的滑坡灾害越来越多,仅采用清方减重、加载反压和排水工程等措施治理的滑坡,大部分都只是暂时处于稳定状态,随着地质条件的改变以及外界因素的触发,很多滑坡又复活了,抗滑支挡工程成为治理滑坡的迫切需要[16-18]。随抗滑支挡作用的普遍重视,直到20世纪60年代中期,国内外最早成功的应用了抗滑桩治理边坡,由于抗滑桩具有布置灵活、施工简便以及对滑坡扰动较小等优点,得到了广泛应用。 但早期抗滑桩的设计主要是参照桩基的设计,直到70年代末,国内外许多学者才对抗滑桩的设计理论和方法开展了广泛的研究,这一时期具有代表性的学者为:刘光代等[19]用压力盒对6070年代在成昆铁路和宝成铁路几个堆积土滑坡中的抗滑桩进行了实时监测,监测结果表明作用在抗滑桩上的滑坡推力大致呈抛物线形,且推力经三到四个月后达到高峰,随后逐渐稳定。马骥[20]对单根抗滑桩的受力条件进行了室内的模型试验研究,得出了在受力初期

DNA甲基化研究综述

DNA甲基化研究综述 The summarize of the research on DNA methylation 郭文媛 (生物技术 1353227) 摘要:DNA 甲基化是真核生物表观遗传学中一种重要的基因表达调控方式,是一种酶催化的修饰过程。其是在DNA 甲基转移酶催化下,将甲基基团转移到胞嘧啶的5 位碳原子上,使之转变成5-甲基胞嘧啶的化学修饰过程。在人类和其他哺乳动物中,此修饰过程通常发生在5'-CpG-'二核苷酸的胞嘧啶上。大量相关研究表明,DNA 甲基化与人类疾病密切相关。 Abstract:DNA methylation is an important epigenetic regulation of gene expression in eukaryotes.It is a kind of enzyme catalysis modification process: refers to the chemical modification process of DNA methyltransferase catalysis,the transfer of methyl groups onto cytosine carbon atom 5,making them into 5-methyl cytosine.In humans and other mammals,the modification process usually occurs in 5'CpG -'dinucleotide cytosine.A large number of relevant studies have shown that DNA methylation is closely related to human diseases. 关键词: DNA 甲基化; 甲基转移酶;表观遗传学; CpG 岛; Dnmt1; Dnmt3a; Dnmt3b; 基因沉默; DNA甲基化结合蛋白; 人类表观基因组计划 Key words:DNA methylation; Methyltransferase; Epigenetics; CpG island; Dnmt1; Dnmt3a; Dnmt3b ; Gene Silencing ;MBD; human epigenomeproject 表观遗传学研究的是不改变DNA 的一级结构而改变表型的一种基因表达调控机制,主要包括DNA 甲基化、组蛋白修饰、染色体重构、RNA 干扰等。 DNA甲基化是重要的表观遗传修饰之一,在大多数真核生物中广泛存在。DNA 甲基化水平受到环境、疾病、年龄和性别等因素的影响,处于动态的变化过程中。不同的细胞、组织或个体之间,甚至同一细胞或个体的不同发育时期,其DNA 甲基化状态和程度都可能存有差异。 2003 年10 月,人类表观基因组计划委员会正式宣布投资和启动人类表观基因组计划( human epigenomeproject,HEP) 。HEP 的主要目标是研究人类所有基因在主要组织以及200 多种细胞中正常和疾病状态下的甲基化模式,并在基因组水平绘制不同组织正常和疾病状态时的甲基化变异位点图谱[4],本文结合2013年至今DNA甲基化研究文献,综述了DNA甲基化分布特点和与疾病关系等方面的研究情况。 1.DNA甲基化 1.1DNA甲基化与DNA去甲基化 DNA 甲基化是表观遗传( Epigenetic) 的一种重要表现方式,指在DNA 甲基转移酶( DNA methyltransferase,DMT) 的催化下,以s -腺苷甲硫氨酸( SAM) 为甲基供体,将甲基转移到特定碱基上的过程。 DNA 去甲基化也被称为DNA 甲基化丢失(lossof DNA methylation), 即甲基基团从胞嘧 啶上消失的过程。包含主动去甲基化与被动去甲基化2 种模式。 1.2DNA甲基化分布 DNA 甲基化在生物体内的分布并不是随机的,而是呈现一定的规律性。

hadoopdb 介绍

HadoopDB:An Architectural Hybrid of MapReduce and DBMS Technologies for Analytical Workloads Azza Abouzeid1,Kamil Bajda-Pawlikowski1, Daniel Abadi1,Avi Silberschatz1,Alexander Rasin2 1Y ale University,2Brown University {azza,kbajda,dna,avi}@https://www.360docs.net/doc/de17789473.html,;alexr@https://www.360docs.net/doc/de17789473.html, ABSTRACT The production environment for analytical data management ap-plications is rapidly changing.Many enterprises are shifting away from deploying their analytical databases on high-end proprietary machines,and moving towards cheaper,lower-end,commodity hardware,typically arranged in a shared-nothing MPP architecture, often in a virtualized environment inside public or private“clouds”. At the same time,the amount of data that needs to be analyzed is exploding,requiring hundreds to thousands of machines to work in parallel to perform the analysis. There tend to be two schools of thought regarding what tech-nology to use for data analysis in such an environment.Propo-nents of parallel databases argue that the strong emphasis on per-formance and ef?ciency of parallel databases makes them well-suited to perform such analysis.On the other hand,others argue that MapReduce-based systems are better suited due to their supe-rior scalability,fault tolerance,and?exibility to handle unstructured data.In this paper,we explore the feasibility of building a hybrid system that takes the best features from both technologies;the pro-totype we built approaches parallel databases in performance and ef?ciency,yet still yields the scalability,fault tolerance,and?exi-bility of MapReduce-based systems. 1.INTRODUCTION The analytical database market currently consists of$3.98bil-lion[25]of the$14.6billion database software market[21](27%) and is growing at a rate of10.3%annually[25].As business“best-practices”trend increasingly towards basing decisions off data and hard facts rather than instinct and theory,the corporate thirst for systems that can manage,process,and granularly analyze data is becoming insatiable.Venture capitalists are very much aware of this trend,and have funded no fewer than a dozen new companies in recent years that build specialized analytical data management soft-ware(e.g.,Netezza,Vertica,DATAllegro,Greenplum,Aster Data, Infobright,Kick?re,Dataupia,ParAccel,and Exasol),and continue to fund them,even in pressing economic times[18]. At the same time,the amount of data that needs to be stored and processed by analytical database systems is exploding.This is Permission to copy without fee all or part of this material is granted provided that the copies are not made or distributed for direct commercial advantage, the VLDB copyright notice and the title of the publication and its date appear, and notice is given that copying is by permission of the Very Large Data Base Endowment.To copy otherwise,or to republish,to post on servers or to redistribute to lists,requires a fee and/or special permission from the publisher,ACM. VLDB‘09,August24-28,2009,Lyon,France Copyright2009VLDB Endowment,ACM000-0-00000-000-0/00/00.partly due to the increased automation with which data can be pro-duced(more business processes are becoming digitized),the prolif-eration of sensors and data-producing devices,Web-scale interac-tions with customers,and government compliance demands along with strategic corporate initiatives requiring more historical data to be kept online for analysis.It is no longer uncommon to hear of companies claiming to load more than a terabyte of structured data per day into their analytical database system and claiming data warehouses of size more than a petabyte[19]. Given the exploding data problem,all but three of the above mentioned analytical database start-ups deploy their DBMS on a shared-nothing architecture(a collection of independent,possibly virtual,machines,each with local disk and local main memory, connected together on a high-speed network).This architecture is widely believed to scale the best[17],especially if one takes hardware cost into account.Furthermore,data analysis workloads tend to consist of many large scan operations,multidimensional ag-gregations,and star schema joins,all of which are fairly easy to parallelize across nodes in a shared-nothing network.Analytical DBMS vendor leader,Teradata,uses a shared-nothing architecture. Oracle and Microsoft have recently announced shared-nothing an-alytical DBMS products in their Exadata1and Madison projects, respectively.For the purposes of this paper,we will call analytical DBMS systems that deploy on a shared-nothing architecture paral-lel databases2. Parallel databases have been proven to scale really well into the tens of nodes(near linear scalability is not uncommon).However, there are very few known parallel databases deployments consisting of more than one hundred nodes,and to the best of our knowledge, there exists no published deployment of a parallel database with nodes numbering into the thousands.There are a variety of reasons why parallel databases generally do not scale well into the hundreds of nodes.First,failures become increasingly common as one adds more nodes to a system,yet parallel databases tend to be designed with the assumption that failures are a rare event.Second,parallel databases generally assume a homogeneous array of machines,yet it is nearly impossible to achieve pure homogeneity at scale.Third, until recently,there have only been a handful of applications that re-quired deployment on more than a few dozen nodes for reasonable performance,so parallel databases have not been tested at larger scales,and unforeseen engineering hurdles await. As the data that needs to be analyzed continues to grow,the num-ber of applications that require more than one hundred nodes is be-ginning to multiply.Some argue that MapReduce-based systems 1To be precise,Exadata is only shared-nothing in the storage layer. 2This is slightly different than textbook de?nitions of parallel databases which sometimes include shared-memory and shared- disk architectures as well.

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