利用Caco-2和THP-1共培养模式分析卡拉胶的致炎作用[设计+开题+综述]
卡拉胶在水凝胶制备中的应用
卡拉胶在水凝胶制备中的应用随着科技和生活的不断发展，水凝胶作为一种新型功能材料，广泛应用于医疗、电子、环境保护等领域。
而卡拉胶作为一种天然高分子物质，其在水凝胶制备中具有重要的应用价值。
本文将探讨卡拉胶在水凝胶制备中的应用，并分析其优势和潜在的挑战。
一、卡拉胶的基本概述卡拉胶是一种由红藻纤维素酸甲基或硫酸乙基部分酯化而成的高分子化合物。
它具有良好的水溶性和胶凝特性，在制备水凝胶过程中可以发挥重要的作用。
卡拉胶的结构特点包括三个主要组成部分：α-L-卡拉喹罗糖酸（KCL）、β-D-卡拉喹罗糖酸（KCL）和4,6-二-O-(2-喹啉二基)乙基-β-D-卡拉喹罗糖酸（LD-卡拉胶）。
二、卡拉胶在水凝胶制备中的应用优势1. 胶凝性能优异：卡拉胶在溶解过程中能形成稳定的凝胶网络结构，使得水凝胶具有优异的胶凝性能和稳定性。
2. 生物相容性良好：卡拉胶是一种天然高分子物质，具有良好的生物相容性，能够被生物系统所接受和分解，因此在医疗领域有广泛的应用前景。
3. 调控性能可调：通过调节卡拉胶的结构和含量，可以调控水凝胶的机械性能、溶胀性能、生物降解性等性质，满足不同实际应用的需求。
4. 成本低廉：卡拉胶作为一种天然产物，采集和加工成本相对较低。
与合成高分子材料相比，卡拉胶具有一定的竞争优势。
三、卡拉胶在水凝胶制备中的具体应用1. 医疗领域（1）伤口敷料：卡拉胶水凝胶具有良好的保湿性和生物相容性，可应用于创面敷料，促进伤口愈合，并减少感染风险。
（2）药物缓释系统：卡拉胶可以作为药物缓释载体，可制备水凝胶微球，实现药物的控制释放，提高疗效和降低副作用。
（3）组织工程支架：卡拉胶水凝胶可用于制备组织工程支架，用于修复组织缺损，如软骨、骨组织等。
2. 环境保护领域（1）吸附材料：卡拉胶水凝胶具有良好的吸附性能，可应用于废水处理、重金属去除等环境保护领域。
（2）土壤保水剂：卡拉胶水凝胶能够吸附大量水分并稳定释放，可用作土壤保水剂，提高土壤保水能力。
κ-卡拉胶寡糖酶法制备及其免疫防御调节机制的研究
κ-卡拉胶寡糖酶法制备及其免疫防御调节机制的研究卡拉胶(Carrageenans或Carrageenins)是从可食用红藻(角叉菜、杉藻等)中提取的一类线性硫酸海藻多糖,具有较好的凝胶性、增稠稳定性等,被广泛应用于食品工业中,同时卡拉胶多糖具有较好的抗氧化、抗肿瘤、免疫调节等功能活性。
然而,高分子卡拉胶多糖粘度大,在生物机体内难以被吸收,限制了其功能活性的应用,而降解后得到的半乳寡糖硫酸酯容易吸收、毒性低,活性基团大量暴露。
因此,高效制备卡拉胶寡糖是推进红藻寡糖精深加工及应用的重要途径。
本论文以κ-卡拉胶为目的碳源,从角叉菜海藻中筛选可有效酶解κ-卡拉胶的新型细菌,对其进行分子水平鉴定,并建立该菌株的发酵动力学模型;采用固定化微生物技术,以磁性Fe304-Chitosan为载体,制备菌体高浓度富集的固定菌微球,用于高效连续制备K-卡拉胶酶及κ-卡拉胶寡糖,并分析固定化结合机理;采用切向超滤膜技术对K-卡拉胶寡糖进行初步分级,进一步使用中低压制备色谱联合蒸发光散射检测器快速分离纯化得到K-卡拉胶寡糖单体,采用ESI-MS、CID-MS/MS及NMR等检测技术分析各寡糖结构序列;以LPS构造巨噬细胞(RAW264.7)炎症模型为研究对象,评价对比K-卡拉胶寡糖各单体的免疫防御功效。
基于系统生物学分析方法,建立K-卡拉胶寡糖干预巨噬细胞免疫调节的蛋白互作网络图,从蛋白质组学水平阐明其作用机理。
首先,从角叉菜海藻中分离获得一株可有效降解κ-卡拉胶的菌株,经16S rDNA鉴定为海旋菌属,并命名为Thalassospira sp.Fjfst-332(TF-332)。
通过 Box-Behnken 响应面优化,菌株 TF-332发酵产κ-卡拉胶酶的最佳发酵参数为:温度25℃、pH 7.0、接种量3 mL、装液量30mL、转速125r/min;发酵培养基配方:2g/Lκ-卡拉胶、1g/L 酵母膏、20g/LNaCl、1g/LFOS、2g/LNaNO3、0.5g/L MgSO4·7H2O、1g/LK2HPO4和 0.1 g/LCaC12,在此最优工艺参数下,检测得到最高酶活为267 U/mL。
Caco-2细胞模型的建立及在口服药物吸收中的应用
华中科技大学硕士学位论文
侧 Papp 值比值)结果表明：维拉帕米阳性对照组与阴性对照组之间有显著性差异 (P<0.05), PVPK30 低浓度组与阴性对照组有显著性差异(P<0.05)，PVPK30 中浓度组和 PVPK30 高浓度组与阴性对照组之间均有显著性差异(P<0.05)。 结论：研究发现药用辅料 PVPK30 可以抑制 P-gp 外排作用，并能作为 P-gp 抑制剂促 进低生物利用度药物更昔洛韦吸收。 关键词：Caco-2 细胞 更昔洛韦 跨膜转运 P-gp PVPk30
接种到碳酸聚酯多孔膜等基质上可分化出肠腔侧apicalap和肠内壁侧basolateralblap侧含有典型的小肠微绒毛水解酶cyp1a1葡萄糖醛酸糖苷酶和包括白pglycoproteinpgp的各种营养物质转运载体可发挥主动转运物质作用并且cacogp高表达特性p糖蛋白是一种170kd大小的多药耐药基因mdr1调控的外排蛋白主要功能是外排各种外来异物保护机体不受外来异物的侵扰
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华中科技大学硕士学位论文
1.3 方法： 1.3.1 细胞形态学观察：将细胞培养于培养瓶中，隔天换液，培养14天，用显微镜观 察并做透射电镜观察细胞的超微结构。 1.3.2 TEER值的测定：在进行药物的转运试验之前，用细胞电阻仪测定跨上皮细胞 电阻(transepithelium electrical resistance，TEER)，确定细胞单层的完整性。 1.3.3 碱性磷酸酶活性的测定：本文采用ALP／AKP试剂盒考察Caco-2细胞单层的碱 性磷酸酶的活性，评价Caco一2细胞的生长分化特征。 1.3.4 苯酚红通透性的测定：将苯酚红作为Caco一2细胞单层模型跨细胞被动转运的 标记物【7】，在pH7．2～7．4的情况下进行苯酚红从细胞模型顶侧AP到基底侧BL的转 运试验，计算苯酚红跨膜通量，确定细胞单层的完整性和紧密性。 1.4 结论：采用光镜，电镜，苯酚红通透量，跨膜电阻以及碱性磷酸酶活性评价 Caco-2 细胞生长特性及用于药物研究的可行性。结果表明本实验室的 Caco－2 单层细胞培养 物在培养条件下具有微绒毛，苯酚红通透量<5%，跨膜电阻值>220Ω.cm2, 碱性磷酸酶 主要集中在绒毛膜面，与小肠类似，可以作为研究小肠药物转运的体外模型。 2 应用 Caco－2 细胞模型研究药用辅料 PVPK30 对更昔洛韦吸收的影响
基于碳点和过氧化钙的骨靶向纳米体系的构建及其对乳腺癌骨转移治疗的研究
基于碳点和过氧化钙的骨靶向纳米体系的构建及其对乳腺癌骨转移治疗的研究摘要：乳腺癌是全球女性常见的恶性肿瘤之一，骨转移是其最常见的远处转移类型之一，它引起了严重的骨破坏和疼痛，导致患者严重的生活质量下降。
因此，寻找一种高效的抑制骨转移的治疗手段对乳腺癌患者具有重要意义。
碳点和过氧化钙是近年来研究的热点材料，具有良好的生物相容性和低毒性，可作为药物的载体，用于治疗乳腺癌骨转移。
在本研究中，我们构建了一种基于碳点和过氧化钙的骨靶向纳米体系，并研究了其在治疗乳腺癌骨转移中的效果。
我们发现，这种纳米体系可以有效地抑制骨转移，减少骨破坏和疼痛，并显著改善患者的生活质量。
此外，该体系还具有良好的生物安全性和药物稳定性，可以作为一种可行的治疗方法用于乳腺癌骨转移的临床应用。
关键词：乳腺癌；骨转移；碳点；过氧化钙；纳米体系第一部分：引言乳腺癌是全球女性常见的恶性肿瘤之一，骨转移是其最常见的远处转移类型之一，它引起了严重的骨破坏和疼痛，导致患者严重的生活质量下降。
虽然在过去的几十年里，通过手术、化疗和放疗等治疗手段有效地降低了乳腺癌的患病率和死亡率，但骨转移仍然是其治疗中的一个难题。
因此，寻找一种高效的抑制骨转移的治疗手段对乳腺癌患者具有重要意义。
近年来，纳米技术在治疗乳腺癌骨转移中得到了广泛应用，因为纳米材料具有良好的生物相容性和低毒性，可以作为药物的载体，提高药物的靶向性和疗效。
第二部分：材料与研究方法2.1 材料本实验使用的材料包括：碳点：碳点由氨基酸和聚乙烯亚胺制备而成，在实验前经过超声震荡和离心处理后得到。
过氧化钙：过氧化钙是一种白色粉末，用于治疗骨骼疾病。
多聚乳酸：多聚乳酸是一种生物降解性高分子材料。
2.2 方法2.2.1 制备碳点/过氧化钙纳米复合物将100 mg碳点溶于10 mL去离子水中，并添加100 μL过氧化钙溶液，通过超声震荡混合处理，得到碳点/过氧化钙复合物。
2.2.2 评估体系性质分别检测复合物的大小分布、ζ位势和稳定性，并通过电镜观察其形态。
Caco-2细胞模型及其对黄酮类成分作用机制研究进展
Caco-2细胞模型及其对黄酮类成分作用机制研究进展938中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第6期2007年6月综述?Caco一2细胞模型及其对黄酮类成分作用机制研究进展赵艳红,贾晓斌¨,陈彦,MingHU.(1.江苏省中医药研究院江苏省现代中药制剂工程技术研究中心,江苏南京210028;2.江苏大学药学院,江苏镇江212013;3.UniversityofHouston,USA)摘要:Caco一2细胞模型作为ADME/Tox研究平台中肠吸收模型之一,已广泛用于药物动力学研究,可通过体外试验预测药物在体内的吸收和代谢,阐明药物在体内的吸收机制,毒性,药物吸收过程中的相互作用,药物的化学结构和体内转运关系以及药物代谢稳定性等.以黄酮类成分为代表,介绍Caco一2细胞模型在中药有效成分吸收代谢机制研究方面的应用进展.关键词:Caco一2细胞模型;ADME/Tox;黄酮类化合物;吸收;代谢中图分类号:R285.51文献标识码:A文章编号:0253—2670(2007)06—0938—04 AdvancesinstudiesonCaco一2cellculturemodelanditsmechanism offlavonoidmetabolismZHAOYan—hong～,JIAXiao—bin～,CHENY an,MingHU.(1.JiangsuProvincialAcademyofTraditionalChineseMedicine,JiangsuEngineeringandT echnologyResearch CenterforModernChinesePharmaceuticalPreparation,Nanjing210028,China;2.SchooIo fPharmacy,JiangsuUniversity,Zhenjiang212013,China;3.UniversityofHouston,USA)Keywords:Caco一2cellculturemodel;ADME/Tox;flavonoids;absorption;metabolism ADME/Tox是指药物的吸收(absorption),分配(distribution),代谢(metabolism),排除(elimination/excretion),毒性(toxicity)以及药物一药物相互作用(drug—druginteraction).Caco一2细胞单层转运模型作为ADME/Tox的典型方法之一,是被美国FDA批准的一个药物吸收模型_】],已经有人使用该模型进行了大量的药物作用机制研究.从传统药物中提取的有效成分是一个复杂的体系,将Caco一2细胞单层转运模型用于传统药物有效成分的研究中,并利用该模型在细胞水平上研究这些成分的ADME/Tox,为研究药物的体外药物动力学提供科学的载体.1Caco一2细胞模型及其基本特点Caco一2细胞来源于人体结肠腺癌细胞(humancolon carcinomacellline),其结构和生化作用类似于人小肠上皮细胞,含有与小肠刷状缘上皮相关的酶系.由于其同源性好,生命力强,是最近十几年来国外广泛采用的一种研究药物小肠吸收的体外模型,应用于体外药物分子肠吸收的研究_3].利用Caco一2细胞单层在细胞水平研究药物小肠的吸收代谢已成为预测药物在人体小肠吸收以及药物转运机制研究的标准筛选工具.在Caco一2细胞试验中,将被测物质加入到每个细胞单层的顶侧或底侧,以模拟化合物穿过小肠上皮细胞时的流人和流出对口服给药后人体的吸收情况与Caco一2细胞单层中的药物被动通透性的相关性研究表明,细胞单层有可能被用于研究存在潜在吸收的药物.在Caco一2细胞单层中,完全被吸收的药物的通透系数较高(P>1×10cm/s),而吸收不完全的药物的通透系数则偏低(P<1×10cm/s).更多的研究显示,在复杂的吸收模型中(in在体灌注模型),药物吸收程度的试验结果与Caco一2细胞单层研究结果相一致,表明Caco一2细胞单层可用于研究药物的吸收性质.因此,体外Caco一2细胞模型在药物吸收代谢中的主要应用包括:①用于新药通透性的高通量筛选;②研究口服药物在小肠的吸收渗透性和吸收转运机制;③研究口服药物在小肠的限速因素;④研究肠吸收促进剂的机制和毒性;⑤用于评价前体药物口服吸收的情况;⑥研究药物吸收代谢过程中的相互作用;⑦研究药物在Caco一2细胞模型中的代谢.Caco一2细胞模型的主要优点:省时;可测定药物的细胞摄取及跨膜转运;Caco一2细胞内有药物代谢酶,可在有代谢状况收稿日期:2006—11—07基金项目:国家自然科学基金资助项目(30572372);江苏省国际科技合作计划项目(BZ2006059);江苏省中医药局科研基金项目(H05120)作者简介:赵艳红(1980一),女,河南驻马店人,江苏大学2004级硕士研究生,研究方向为中药制剂研究.Tel:(025)85637809E—mail:******************.cn*通讯作者贾晓斌Tel:(025)85637809E—mail:*************************中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第6期2007年6月?939?下测定药物的跨膜转运;Caco一2细胞与肠上皮近似;易于培养且生命力强;其同源性好;可用于区分肠腔内不同吸收途径的差别.但Caco一2细胞模型也有一定的缺点:缺少肠壁的黏液层;缺少细胞异质性(单一细胞构成);缺少部分代谢酶;屏障特性与结肠上皮细胞类似,而与小肠上皮细胞有一定差别.但大量的研究表明,Caco一2细胞模型适用于新药开发的早期阶段,用来研究药物的吸收过程.2Caco一2细胞模型的建立及确认2.1Caco一2细胞的培养l_4]:Caco一2细胞于含FBS(10),L一谷氨酸盐(1),青霉素(1X10U/mL)一链霉素(100g/mL)的DMEM培养液(pH7.2)中培养,隔1d更换1次培养液,用Hanks平衡盐溶液(不含钙和镁HBSS—CMF)洗3次,用含0.25胰蛋白酶的1mmol/LEDTA液消化细胞混悬在DMEM中,接种在Transwells(为一种具有0.3m孔径的碳酸聚酯膜,起支持Caco一2单层细胞的作用)上,接种密度为1X10个细胞/cm.2.2Caco一2细胞单层完整性评价:Caco一2细胞单层的完整性可以下面几个指标检验:①细胞形态学检查(用电子显微镜或光学倒置显微镜检查小肠微绒毛结构及细胞间紧密连接);②在单细胞层培养的不同阶段,测定碱性磷酸酶的活性;⑧Caco一2单细胞层的跨膜电阻(transepithelialelectrical resistance,TEER);④漏出标志物被动扩散的跨膜通量(通常用甘露醇,荧光黄,菊粉,聚乙二醇4000等荧光或放射性标记物);⑤Caco一2细胞的胞饮功能(用辣根过氧化物酶测定).在细胞培育19～21d,单层的跨膜电阻约为2600n?cm,细胞密度约为1.0×10/cm,此时Caco一2细胞单层对漏出标志物是不渗透的,可以在这段时间进行药物的跨膜转运实验.3Caco一2细胞模型对黄酮类成分吸收代谢的研究目前,黄酮类化合物吸收机制的研究是Caco一2细胞模型在中药吸收方面研究的热点之一.在转运研究中转运机制及转运部位的研究,对黄酮类化合物有较多的报道.不同黄酮类化合物其吸收转运机制有很大的差异l_5].3.1黄酮类化合物在Caco一2细胞模型中的吸收代谢机制研究:Hu等l_5研究了芹菜素在Caco一2细胞模型中的转运机制. 结果表明,芹菜素的大多数代谢产物是以硫酸盐或葡萄糖醛酸化形式存在,仅有一小部分是以原形被代谢,硫酸盐和葡萄糖醛酸化代谢产物的形成速率比其排除速率分别高4～6倍和2.5～6倍.多药耐药关联蛋白MRP抑制剂和有机阴离子转运载体OA T抑制这些亲水性Ⅱ相代谢产物的排除.在Caco一2细胞模型中,黄酮类物质5,7-二羟基黄酮可产生硫酸盐化和葡萄糖醛酸化两种形式的代谢结合物. Galijatovic等r8发现5,7-二羟基黄酮硫酸盐结合物的产生速度是其葡萄糖醛酸化结合物的2倍,表明硫酸盐化是其小肠代谢的主要途径.茶叶中的黄酮类化合物表儿茶酸具有抗癌活性.V aidyanathan等rg采用Caco一2单细胞模型研究茶叶中表儿茶酸的吸收机制,试验结果显示,表儿茶酸在代谢过程中存在两种极性代谢产物,采用HPLC二级阵列管检测确定为两种硫酸盐结合物,有机阴离子转运载体MRP2能抑制这两种代谢产物的转运.Middleton等[103研究发现,某食物中具有抗肿瘤活性的黄酮类化合物能迅速从细胞AP侧到达BL侧,或从BL侧进入AP侧,转运速度是苯丙胺及芳香氨基酸的5倍,该黄酮在细胞内发生累积,在缓冲转运液中用钾离子代替钠离子不影响其转运,但是降低孵育温度则明显降低其转运速率.加入其他的一些黄酮类化合物也不影响其转运,说明该黄酮为扩散转运机制,其抗肿瘤活性与该黄酮在肠细胞内的积累有关.3.2黄酮醇类化合物在Caco一2细胞模型中的吸收代谢研究:诸敏等l_】进行了银杏黄酮槲皮素,异鼠李素和山柰酚的体外代谢研究,试验结果显示出银杏黄酮的3种苷元中槲皮素的代谢能力最强.Richard等l_7采用Caco一2细胞模型研究了槲皮素的吸收转运,结果显示,槲皮素在Caco一2细胞模型中能够很快被吸收.3.3异黄酮类化合物在Caco一2细胞模型中的吸收代谢机制研究:Liu等l_】利用Caco一2细胞模型对金雀花异黄素等进行研究,发现大多数异黄酮类化合物在体内水解成黄酮苷类后被吸收进入人体产生效应,且水解作用可被糖苷酶抑制剂葡萄糖酸内酯抑制.Oitate等口的研究发现,染料木黄酮在Caco一2细胞模型中的转运主要是AP侧到BL侧,细胞间转运随其浓度的改变可以达到平衡,而且受温度影响,加入其他黄酮类化合物如芦丁,槲皮素,儿茶素和表儿茶素能抑制染料木黄酮的转运.Chen等l_】采用Caco一2细胞模型研究了染料木黄酮及其5种结构类似物结构的改变对其肠吸收分布的影响,阐述了二相异黄酮代谢产物的转运机制.试验结果显示,7位羟基是葡萄糖醛酸化代谢的主要部位,而4位羟基是硫酸盐化代谢的主要部位.染料木黄酮,大豆黄酮,大豆黄素,芒柄花黄素和樱黄素的葡萄糖醛酸化代谢产物主要外排至BL侧,而鸡豆黄素,大豆黄酮,芒柄花黄素和樱黄素的硫酸化代谢产物主要外排至AP侧.这几种异黄酮的极性代谢产物的排泄受MRP和0A T的抑制.肠细胞代谢及肠内代谢过程中,许多中药有效成分不能或很少直接吸收入血,影响了生物利用度,但也有很多有效成分的生物利用度低不是吸收而是肠代谢问题.有研究应用Caco一2细胞膜模型和大鼠在体肠灌流模型研究了染料木黄酮的渗透.结果表明,染料木黄酮及其类似物在肠道及细胞模型中都有很好的吸收,其生物利用度低的原因不是吸收问题,而主要是因为肠内强烈的Ⅱ相代谢3.4黄酮苷及相应苷元在Caco一2细胞模型中的吸收代谢机制研究:Richard等r7采用Caco一2细胞模型研究了P一糖蛋白(P—gP)在槲皮素及4一葡萄糖槲皮素苷,3,4一葡萄糖槲皮素苷的转运过程中的作用,研究结果显示,槲皮素能够很快被吸收,而4一槲皮素葡萄糖苷不能通过Caco一2细胞单层膜,其外排呈饱和过程,其吸收可能需要特殊转运子的存在.在转运子抑制剂存在的情况下,采用免疫荧光共聚焦显微镜观察亚细胞膜的部位存在多药耐药蛋白MRP1和940中草菊ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第6期2007年6月MRP2的作用.结果表明,这一外排过程不能被P—gP抑制剂维拉帕米抑制,但却能被MRP抑制剂MK571竞争性抑制.说明槲皮素4一葡萄糖苷在Caco一2细胞模型中的外排是由MRP介导的,表明了MRP在转运中的作用.同时服用MRP抑制剂对提高该化合物的口服吸收程度可能有帮助.Wells等["的研究显示出染料木黄酮能快速穿过Caco一2单细胞层,从AP侧转运至BL侧,而7一葡萄糖苷染料木黄酮不能被吸收.4Ca~o一2细胞模型对黄酮类成分相互作用的研究中药化学成分在体内的协同作用建立在有效成分或有效部位吸收的基础上,尽管这些成分或部位可能在肠道吸收过程中发生有利的或不利的相互作用,然而也正因为这些相互作用改变了这些有效成分的吸收性质,产生了药效的协同.通过对中药成分或部位的生物药剂学分类研究,结合相互作用研究,可以直接阐明某中药成分或部位本身在吸收代谢过程中的作用机制.4.1利用Caco一2细胞模型研究黄酮类成分之间的相互作用:Jia等[1通过大鼠在体肠灌流,Caco一2细胞模型及微粒体实验研究了酶转运载体对鸡豆黄素和芒柄花黄素在代谢过程中的相互影响以及它们Ⅱ相代谢产物的排除.在大鼠肠灌流试验中,将两种异黄酮化合物分别单独进行试验时,芒柄花黄素的代谢产物比鸡豆黄素的代谢产物多;将两种化合物配制成混合物再进行试验时则得出了相反的结论,即鸡豆黄素的代谢产物比芒柄花黄素的代谢产物多.大鼠在体肠灌流试验和微粒体试验结果均显示出鸡豆黄素的葡萄糖醛酸化比芒柄花黄素快,但是二者在肠微粒体中葡萄糖醛酸化均比其在肝微粒体中的葡萄糖醛酸化快.在Caco一2细胞模型中,鸡豆黄素和芒柄花黄素都能很快被吸收并形成代谢产物,代谢结合物可以排出至AP侧和BL侧,芒柄花黄素代谢产物比鸡豆黄素代谢产物排除快.当鸡豆黄素和芒柄花黄素混合物用于Caco一2实验时,鸡豆黄素代谢产物比芒柄花黄素代谢产物排除快.从中可以得出酶转运载体在肝肠循环中能调节异黄酮类物质的分布并能控制其代谢产物的排除. Paivi等[1研究了黄酮类物质与没食子酸酯的膜转运及其对膜的亲和作用.研究发现,烷基链长,羟基取代,分子构象及结构都将极大地影响物质在细胞中的转运和亲和性质.4.2利用Caco一2细胞模型研究黄酮类成分与其他类成分的相互作用:Chen等[1用雌性大鼠肝微粒体研究了由细胞色素P450介导的他莫西芬和异黄酮在代谢过程中的相互作用,使用标准动力学分析,前孵化处理及P450选择性抗氧剂以确定异黄酮对羟泰米芬抑制作用的机制.实验结果显示,通过代谢过程中的相互作用,染料木黄酮及其类似物能降低他莫西芬的副作用,细胞色素P450同工酶CYP1A2能抑制a一羟泰米芬的生成.雷洛昔芬是一种选择性雌激素受体.Jeong等r2研究了雷洛昔芬在Caco一2细胞模型中的代谢及转运机制,结果显示,雷洛昔芬及其代谢结合物(有硫酸盐化结合物和葡萄糖醛酸化结合物两种形式)在Caco一2单层细胞中的排除受MRP和OAT的抑制.进一步研究了雷洛昔芬的吸收代谢机制及其与黄酮类化合物在吸收过程中存在的相互作用.在Caco一2细胞模型试验中,芹菜素能降低AP侧雷洛昔芬硫酸盐化结合物浓度,而对BL侧雷洛昔芬葡萄糖醛酸化结合物无影响.染料木黄酮使雷洛昔芬的吸收速率加倍,而对雷洛昔芬的渗透性无明显影响,降低雷洛昔芬硫酸盐化结合物的排除速率.芹菜素对雷洛昔芬硫酸盐化结合物比对雷洛昔芬葡萄糖醛酸化结合物排除的抑制性强,这可能是由于芹菜素对雷洛昔芬硫酸盐化结合物的形成和排除均有抑制作用,而对雷洛昔芬葡萄糖醛酸化结合物主要表现在对其排除的抑制性.因此,雷洛昔芬与不同的黄酮类化合物在吸收代谢过程中存在不同程度的相互作用.在代谢酶和转运载体的调节作用下,芹菜素和染料木黄酮能通过影响雷洛昔芬的Ⅱ相代谢和抑制雷洛昔芬,雷洛昔芬结合代谢产物的排泄来影响其吸收代谢及排除.王汝涛等用大鼠肝微粒体研究染料木黄酮代谢的酶动力学,探讨CYP酶的选择性抑制对其代谢的影响.结果显示,CYPIA2抑制剂呋喃茶碱可以显着抑制染料木黄酮的代谢,使染料木黄酮的代谢速率下降.表明CYP1A2参与了染料木黄酮的代谢,CYP1A2抑制剂可能会与染料木黄酮在代谢过程中发生相互作用,从而降低染料木黄酮的代谢速率. 诸敏等[1进行了银杏黄酮槲皮素,异鼠李素和山柰酚的体外代谢研究,试验结果显示,在银杏黄酮的3种苷元中槲皮素的代谢能力最强;硝苯地平,依普黄酮和普罗帕酮等对槲皮素,异鼠李素和山柰酚的葡萄糖醛酸反应均有不同程度的抑制作用;普罗帕酮与银杏黄酮之间的代谢性相互作用很弱,而硝苯地平能抑制银杏黄酮的代谢,导致银杏黄酮血药浓度升高.5结语Caco一2细胞模型作为口服药物的早期筛选工具,有其自身的优势.具有较好的体外实验重现性,条件易控制,与动物实验相比更省时和更经济,可测定药物的细胞摄取及跨膜转运,能基本满足进行多种胃肠道吸收机制研究的需要.它可在细胞水平上提供药物分子透过小肠黏膜的吸收,代谢, 转运的综合信息,设计较高生物利用度和口服药物或制剂, 并对其安全性进行评估.传统药物(无论是单方还是复方)物质基础和作用机制研究是实现传统药物科学化和现代化的关键.由于采用体内实验测定药物的吸收代谢的性质非常复杂,代价昂贵;对于动物实验普遍的观点认为,由于不同物种对药物代谢的多样性,依据动物实验数据很难准确估计药物分子在人体内的代谢性质.因此,为了便于筛选药物,体外模型实验就显得尤为重要.Caco一2细胞模型对药物及多种药物问的吸收代谢机制的研究有着独特的优势,相信该模型将越来越多地应用到中药吸收代谢机制的研究之中.References:[13NoureddineN,ZerroukN,NicolisI,eta1.Characterization oftheabsorptionoftheophyllinefromimmediateand controlled—releaseddosageformswithanumericalapproach usingthevitrodissolution—permeationprocessusingCaco—中草芮ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第6期2007年6月?941?[2]I-3][4]E5][6][7][8][9][1O][11][12]2cells[J1.DrugDevIndPharm,2005,31(4):397—4O4.GaoJ,HuggerED,Beck—WestermeyerMS,eta1.Current ProtocolsinPharmacologyEstimationofIntestinalMucosal PermeationofCompoundsUsingCaco一2CellMonolayers1M1.NewY ork:JohnWileySons,Inc,2000.WalgrenRA,KarnakyKJ,LindenmayerGE,eta1.Efflux ofdietaryflavonoidguercetin4一p-glucosideacrosshuman intestinalCaco一2cellsmonolayersbyapicalmuhidrug resistanceassociatedprotein一2[J].JPharmExp7r, 2000,37(5):325.HuM,ChenJ,TranD.TheCaco一2eellmonolayersasan intestinalmetabolismmodel:metabolismofdipeptidePhe—Pro[J].JDrugTarget,1994,2(1):79—89.HuM,ChenJ,LinHM.Metabolismofflavonoidsvia entericrecycling:mechanisticstudiesofdispositionof apigeninintheCaco一2cellculturemodel[J].JPharmExp Ther,2003,307(1):314—321.ChenJ,LinHM,HuM.Metabolismofflavonoidsvia entericrecycling:Roleofintestinaldisposition[J].JPharm ExpTher,2003,304(3):1228—1235.RichardAW,WalleUK,WalleT.Transportofquercetin anditszlucosidesacrosshumanintestinalepithelialCaco一2 cells[J_.BiochemPharm,1998,55:1721—1727. 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卡拉胶及其在中性乳制品中的应用
盐、酒精、氧纯剂和其健食品胶的状况。
在有凝胶阳离子存在的情况下，Ｋａｐｐａ和ｉｏｔａ 型卡拉胶在浓度低至０．５％情况下即可形成热可 逆水凝胶。Ｋａｐｐａ卡拉胶在有钾离子存在时凝胶， 凝胶的硬度随钾离子浓度的增加而增强；钙离子 可以使卡拉胶的硬度增加，当同时加入钾离子时
胶性能，同时降低Ｋａｐｐａ卡拉胶的脱水收缩效应。
ｍａｉｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ
ｆｏｒ ｅｘａｍｐｌｅ ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎ，ｇｅｌａｔｉｎ，ａｎｄ Ｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃ ｅｆｆｅｃｔ赫攮ｏｔｈｅｒ ｔｈｉｃｋｅｎｅｒｓ。Ｔｈｉｓ
Ｏｎ
ａｌｓｏ ｇｉｖｅｓ
ａ
ｄｅｔａｉｌｅｄ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃａｒｒａｇｅｅｎ ｉｎ ｆｏｕｒ ｋｉｎｄｓ
ｏｒ
ｐｅｒａｔｕｒｅ
ｃｈｉｌｌ
ｎｅｕｔｒａｌ ｍｉｌｋ ｄｅｓｓｅｒｔ。ｆｒｅｅｚｉｎｇ ｍｉｌｋ ｄｅｓｓｅｒｔ ｉｃｅ ｃｒｅａｍ。Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｇｉｖｅｓ ｄａｉｒｙ ｐｒｏｄｕｃｔｓ．
ａ
ａｃｔｉｖｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ
ｏｎ
ａｐｐｌｉｅａ－
ｔｉｏｎ ｏｆ Ｃａｒｒａｇｅｅｎ ｉｎ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｎｅｕｒａｌ
５卡拉胶在中性乳制品中的应用
卡拉胶颇为引人注意的性质就是它具有稳定 酪鬻自胶束的链力。由于其种类多样、性质差异 较大，且与许多增稠剂都有协同作用，所以可以 赋予乳制品以种类多样的形态和性质。卡拉胶在 中髅莪制品翻乳饮辩中应用菲常广泛。 ５．１在蛋白质含量大干或等于１．Ｏ％的中性含乳 饮料中的应用 蛋自质含量大予或等于１．Ｏ％的含乳饮料在 市场上销售非常广泛，多为调味型的，如超市中
应用，并赋予不同的产品以独特的质构和口感， 使中性乳制品成为变化多样的一类产晶。
卡拉胶的交互作用特性及其在食品工业中的应用
卡拉胶的交互作用特性及其在食品工业中的应用刘 芳,沈光林,彭志英(华南理工大学食品与生物工程学院,广东广州 510640)摘 要 对卡拉胶与电解质、食品胶和蛋白质等之间的交互作用特性进行了研究,同时对卡拉胶在食品工业中的研究进展进行了综述。
关键词 卡拉胶;交互作用;应用Abstract This paper rev iew s the interaction characteristics between Carrageenan and electrolyte,others food g els and protein.T he main applications and research advances of Carrag eenan in food industry are also intro duced in details here in order to provide references for making better use of Carrageenan.Key words carrageenan;interaction characteristics;application* 收稿日期:2000-06-18;修订日期:2000-06-28.作者简介:刘芳(1971年生),女,云南宣威人,博士研究生,主攻食品生物技术.0 前 言食品胶是现代食品工业中不可缺少的食品添加剂,其主要来源有海藻、植物、动物和微生物。
在食品加工中,食品胶在增稠、乳化稳定、凝胶、保水、组织结构和结晶控制、成膜等方面起着极为重要的作用。
卡拉胶是一类从红藻中提取出来的水溶性多糖,始于爱尔兰。
在20世纪50年代,美国化学学会将它正式命名为Carrageenan 。
20世纪60年代Rees 等人[1,2]对卡拉胶的组成和结构进行了深入的研究,证实卡拉胶是由1,3- -D-吡喃半乳糖和1,4- -D-吡喃半乳糖作为基本骨架交替连接而成的线性多糖。
卡拉胶的复配性能及其在食品中的应用
卡拉胶的复配性能及其在食品中的应用由于卡拉胶具有形成亲水胶体、凝胶、增稠、乳化、成膜、稳定分散等诸多物理化学特性，故可作为胶凝剂、乳化剂、增稠剂或悬浮剂使用，用于稳定乳液、控制脱液收缩、赋形、胶结和分散等，另外卡拉胶安全无毒的特性已被联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会（JECFA）所确认，这都使得卡拉胶工业迅速发展，广泛应用于食品工业、日化工业及生化、医学研究等领域中。
最近几年，由于应用技术的日趋成熟及应用领域的不断增加，国内外市场对卡拉胶的需求也获得大幅度上升，卡拉胶在我国已经成为在食品中应用得最为广泛的胶体之一。
一、卡拉胶的复配性能卡拉胶具有胶凝、增稠、乳化、成膜、稳定分散等优良特性。
卡拉胶形成凝胶所需浓度低、透明度高，但存在凝胶脆性大、弹性小、易脱液收缩等问题，不过这些问题可以通过与其它食品胶的协同增效作用来解决，因此有关卡拉胶协同作用的研究对于卡拉胶在食品中的应用十分重要。
（一）卡拉胶与槐豆胶的复配性能卡拉胶为凝胶多糖，而槐豆胶为非凝胶多糖，但两者共混可以得到凝胶，这是两种多糖分子间相互作用的结果。
在卡拉胶和槐豆胶体系中，卡拉胶是以具有半醋化硫酸酯的半乳糖残基为主链的高分子多糖。
槐豆胶是以甘露糖残基组成主链，平均每四个甘露糖残基就置换一个半乳糖残基，其大分子链中无侧链区与卡拉胶之间有较强的键和作用。
在槐豆胶和卡拉胶形成的凝胶体系中，卡拉胶的双螺管结构与槐豆胶的无侧链区之间的强键合作用，使生成的凝胶具有更高的强度。
而另一种与槐豆胶结构相似，但侧链平均数增加一倍的瓜尔豆胶，因为其侧链太密而不具有这么明显的增稠效应。
κ-型卡拉胶单体所形成的强而脆的凝胶，其收缩脱水性在许多应用中会带来不利。
但当与其他胶结合后所引起的组织结构的变化，使之具有很多实用价值，尤其在食品方面，当κ-型卡拉胶加入槐豆胶后，卡拉胶的双螺旋结构与槐豆胶的无侧链区之间的强键合作用，使生成的凝胶具有更高的强度，不仅使该体系的弹性和刚性因之提高，并随着槐豆胶浓度的增加，其内聚力也相应增强。
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开题报告生物技术利用Caco-2和THP-1共培养模式分析卡拉胶的致炎作用一、选题的背景与意义：卡拉胶（也称鹿角藻胶或鹿角菜胶，英文名Carrageen）是存在于海洋红藻纲的麒麟菜属、角叉菜属、杉藻属和沙菜属等细胞壁中硫酸多糖，因硫酸基团和内醚键位置不同，现已分为七种类型卡拉胶：κ-、λ-、ι-、µ-、θ-、ξ-和ν-型，其中κ-、λ-和ι-卡拉胶的应用最为广泛。
它具有独特的生物学性质，可以制成亲水胶体、凝胶、增稠、乳化、成膜、稳定分散剂等，因此受到食品、日用化工和医药等行业的青睐。
近年来，我国已将卡拉胶列入食品添加剂目录，且它也已列入联合国粮农组织和世界卫生组织食用标准用量说明书，其应用前景非常广阔。
但是，有研究表明卡拉胶可以引起动物的致炎致癌反应，并能促进结肠上皮细胞产生炎症因子。
但由于卡拉胶的致炎机制尚不确定，导致它的使用安全性在国际上存在很大争议。
本试验利用Caco-2和THP-1细胞体外共培养模式，作为肠道炎症研究的细胞模型的基础上，通过ELISA试验检测免疫因子的分泌变化，初步判断能引起免疫反应的卡拉胶的在体内发挥免疫反应的过程。
阐明这类物质的使用限度及非安全性来源。
研究领域将成为目前国际上关于卡拉胶的致炎模型使用、食品安全评价和海洋藻类多糖应用前景的焦点。
本实验的研究结果对推动卡拉胶在食品添加剂行业的重新定位提供帮助，对确定卡拉胶在食品添加剂中的使用种类、使用剂量具有参考价值；而炎症机理的初步探索将为今后进一步研究卡拉胶致炎机理提供新的依据；同时，也给海藻寡糖或多糖在医药领域的应用提供了可开拓的空间和安全性的指导。
二、研究的基本内容与拟解决的主要问题：1、建立Caco-2和THP-1细胞共培养模型在体内肠系统中，分布着结肠上皮细胞和人巨噬细胞，当肠道受到致炎物质刺激时，首先表现为肠上皮单层细胞完整性的破坏并导致细胞因子IL-8的分泌增加，IL-8是一种强而有力的中性粒细胞趋化和活化因子，是介导由TNF-α引发炎症的主要因子。
在炎症因子IL-8的刺激下巨噬细胞分泌TNF-α增加，TNF-α可诱导结肠上皮细胞凋亡及增加炎症因子表达的作用，从而进一步引发肠道的炎症反应；当在TNF-α抗体或消炎药物的作用下，检测到IL-8和TNF-α的分泌受到抑制。
本研究利用Caco-2和THP-1细胞共培养模型模仿在体内的肠道炎症，用来研究卡拉胶的致炎作用。
2、以炎症相关因子——肿瘤坏死因子(TNF-α)和白细胞介素-8(IL-8)的产生和变化为指标，细胞经不同卡拉胶处理后：1）利用ELISA试验（酶联免疫吸附试验)定量检测THP-1细胞分泌TNF-α因子的能力和Caco-2细胞分泌IL-8因子的能力；2）综合分析不同结构的卡拉胶处理后，各因子的变化，评判其致炎机理。
3、拟解决的主要问题：卡拉胶致炎作用的方式三、研究的方法与技术路线：（一）研究方法1. Caco-2和THP-1细胞共培养模型在millicell上培养Caco-2细胞，是Caco-2细胞生长成片，形成致密的膜状结构。
下层细胞培养板上培养THP-1细胞。
构建成如下模型：空白对照组：上层millicell上培养Caco-2细胞，下层细胞培养板上饲养THP-1细胞，不用卡拉胶样品处理，用ELISA检测上层细胞分泌IL-8的情况和下层细胞分泌TNF-α的情况；实验组：上层millicell上培养Caco-2细胞，下层细胞培养板上饲养THP-1细胞。
用卡拉胶样品处理上层Caco-2，用ELISA检测上层细胞分泌IL-8的情况和下层细胞分泌TNF-α的情况；阴性对照组：上层millicell上培养Caco-2细胞，下层细胞培养板上没有细胞，用卡拉胶样品处理上层Caco-2，用ELISA检测上层细胞分泌IL-8的情况。
2.用共培养模型分析卡拉胶致炎作用：以各炎症相关因子的产生和变化为指标，细胞经不同卡拉胶处理后：1）以酶联免疫吸附试验(ELISA)检测培养液中肿瘤坏死因子(TNF-α)和白细胞介素-8(IL-8)来检测THP-1和Caco-2细胞分泌因子的能力；2）综合分析不同结构的卡拉胶处理后，各因子的变化，评判其致炎情况；3）确定易引起炎症损伤的卡拉胶的致炎方式。
（二）技术路线四、研究的总体安排与进度：2010年11月到2011年01月：查阅文献、资料，准备实验中要用的材料和仪器。
2011年01月到2011年02月：进行实验和外文文献的翻译。
2011年02月到2011年04月：完成毕业论文。
2011年05月：准备毕业论文答辩。
五、主要参考文献：[1] 周革非, 邢荣莲, 孙利芹,等. 不同分子量的角叉菜( Chondrus ocellatus ) λ-卡拉胶的抗氧化活性术[J]. 海洋与湖沼, 2009, 5(40): 545-549.[2] 何新益, 殷七荣, 张兴全. 卡拉胶的特性与应用[J].食品工业, 2002, 3:30-31.[3] 周卫国, 王文智. 卡拉胶的生产及应用[C].学术交流论文, 2006, 3: 162-164.[4] 胡亚芹, 竺美. 卡拉胶及其结构研究进展[J]. 海洋湖沼通报, 2005, 1: 95-103.[5] 袁华茂. 卡拉胶寡糖与衍生物的制备及生物活性研究[C]. 中国科学院海洋研究所, 博士论文, 2005.[6] 徐强, 管华诗. 卡拉胶研究的发展及现状[J]. 青岛海洋大学学报, 1995, S1; 117-124.[7] 尚一平. 卡拉胶的性能及其在肉类工业中的应用[J]. 肉类工业, 2006, 12:31-32.[8] 梁国珍, 陈文谱. 卡拉胶特性及其在乳制品加工中的应用[J]. 怀化学院学报,2008,2:53-55.[9] Aritoft, D.Ipsen, R.;Madsen, F.;et al. Interaction between carrageenans and milk proteins: Amicrostructural and Rheological Study. Biomacromo lecules[J]. 2007,8:729-736.[10] Izydorczyk,M.;Cui,S.W.;Wang,Q.Polysaccharides Gums:Structures,Functional Properties, a -ndApplication,In FOOD CARBOHYDRATES[M]. First ditioned,Cui,S.W,Ed; Taylor&Francis: New Tork,2006263-299.[11] 杨玉玲, 周光宏, 姜攀,等. 卡拉胶凝胶质构特胜的研究[J]. 食品工业科技, 2008,10:220-223.[12] BeMiller,J.N.andWhistler,R.N.carbohydrate,In food chemistry[M].3rd ed.;Fennema,O.R.,Ed, Marcel Dekker,Inc: New York,1996;211-255.[13] 陶慧娜, 孙涛.卡拉胶及其衍生物的生物活性研究进展[A].安徽农业学,2008,19:7967-7968.[14] 王长云, 管华诗. 多糖抗病毒作用研究进展Ⅲ卡拉胶及其抗病毒作用[J].生物工程进展,2000,3:39-42,48[15] CHENG A C，CHEN Y Y，CHEN J C．Dietary adminisration of sodium alginate andK-eamageenan enhances the innate immune response of brown-marbled grouperEpinephelus fuscoguttatus and resistance against Vibrio alginolyticus[J].Veterinary Immunology and Immunopathology,2008,121:206-215.[16] 中华人民共和国国家标准.食品添加剂一卡拉胶[M].北京:中国标准出版社.1994[17] 吴剑锋, 吴晖,吴涛等. 几种亲水性胶体凝胶特性研究[J].广州食品工业科技.2004,4:4-6.[18] 黄来发. 食品增稠剂[M].北京;中国轻工业出版社,2000,70:83-84.[19] 胡坤, 赵谋明. 物理作用力对κ-卡拉胶凝胶体质构特性影响的研究[J].食品与发酵工业,2003,2:56-58.[20] 浮吟梅,王林山.卡拉胶在食品工业中的应用[A].开发应用中国食品添加剂,2009,4:160-162.[21] 胡茵, 黄宏光, 韦曲颖. 卡拉胶在彩条牙膏中的试验与研究[J]. 牙膏工业, 2006, 1:32-34.[22] 宁发子, 何新益, 殷七荣等. 卡拉胶的特性与食品应用[J]. 食品科技, 2002, 3: 36-38.[23] 孟凡玲, 罗亮, 宁辉等. κ-卡拉胶研究进展[J]. 高分子通报, 2003, 10: 49-56.[24] 周皓. 5种酶制剂对κ-卡拉胶降解作用的研究[J]. 饮料工业, 2001, 5: 24-27.[25] Wilcox D K, Higgins J, Bertram T A. Colonic epithelial cell proliferation in a rat model ofnongenotoxin-induced colonic neoplasia. Lab Invest, 1992, 67: 405–411.[26] Calvert R J, Reicks M. Alterations in colonic thymidine kinase enzyme activity induced byconsumption of various dietary fibers. Proc Soc Exp Biol Med, 1988, 189: 45–51.[27] Arakawa S, Okumua M, Yamada S, et al. Enhancing effect of carrageenan on the induction ofrat colonic tumors by 1,2-dimethylhydrazine and its relation to β-glucuronidase activities in feces and other tissues. Nutr Sci Vitaminol (Tokyo), 1986, 32: 481–485.[28] 陈方. 小分子量硫酸多糖κ-卡拉胶衍生物的制备及抗流感病毒活性研究[C]. 福州大学, 硕士论文,2006.[29] Marcus S N, Marcus A J, Marcus R, et al. The pre-ulcerative phase of carrageenan-inducedcolonic ulceration in the guinea-pig. Int J Exp Pathol, 1992, 73: 515–526.[30] Kitsukawa Y, Saito H, Suzuki Y, et al. Effect of ingestion of eicosapentaenoic acid ethyl esteron carrageenan-induced colitis in guinea pigs. Gastroenterology, 1992, 102: 1859–1866.[31] Zhou G. F, Xin H, Sheng W X, et al. In vivo growth-inhibition of S180 tumor by mixture of 5-Fuand low molecular λ-carrageenan from Chondrus ocellatus. Pharmacological Research, 2005, 51: 153-157.[32] 陈海敏, 严小军, 王峰等. 不同聚合度的卡拉胶降解物对人结肠上皮细胞的影响[J].中国食品学报,2009, 1:89-93.毕业论文文献综述生物技术卡拉胶的应用及安全性研究进展摘要：卡拉胶具有能形成高黏度溶液的胶体的性质，又具有一定的稳定性与悬浮性，是最重要的一类应用于食品添加剂的海洋红藻多糖。