主题:精氨酸

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山东医药级L-精氨酸清洁工艺技术水平探析

  山东阜丰发酵有限公司承担的医药级L-精氨酸清洁生产新工艺研究与开发项目已通过省级鉴定,整体技术被认定为达到国际先进水平。

  

  参加项目鉴定的中国工程院院士、北京工商大学副校长孙宝国教授等专家给予该项目很高的评价:该工艺该项目技术先进,工艺成熟,经济、社会和环境效益显著,技术创新性突出,对推动我国精氨酸行业生产技术进步具有重要意义。

  

  L-精氨酸工业化生产的技术工艺主要有两条:即蛋白质水解提取技术工艺和生物发酵技术工艺。目前国际上著名的大公司如日本味之素、协和发酵和赢创主要采用生物发酵和基因工程技术大规模生产L-精氨酸产品,主产地集中在日本和欧洲等国家和地区。我国由于受生产工艺水平、产品质量和环保的制约,L-型精氨酸的产业化一直未能实现,实际产量约2000吨,60多家生产企业产能低于300吨的超过90%,而国内年需求量约4000吨,年均增   

  长率超过15%,需要大量进口,已影响了相关产业的发展。目前阜丰公司正集中力量加快4000吨/年产业化项目,项目全部完成后不但能较好满足国内市场需求,每年还可出口创汇数千万元。

  

  山东阜丰发酵有限公司是中国发酵工业的重点骨干和全国最大的谷氨酸发酵基地。依托在生产上的优势,该公司与山东大学和齐鲁工业大学进行校企合作,经过多年研究和实践,对精氨酸传统生产工艺进行了优化升级,开创出医药级L-精氨酸清洁生产新工艺。不仅提高了公司的经济效益,增强了企业的竞争力,还在同行业中起到了示范作用。

  

  项目负责人告诉记者,L-型精氨酸是一种复杂的氨基酸,天然精氨酸为L-型,广泛应用于氨基酸类药物,对调节血糖、有效保护肝脏、增强免疫力、延缓衰老、抗疲劳、促进伤口愈合、促进婴儿生长有独特功能。医药级L-型精氨酸在药品、食品、化妆品、饲料等方面都有广泛用途,在医疗上是治疗肝炎、肝昏迷等疾病的重要药物,也是配制氨基酸输液的常用重要原料。

日期:2013年9月17日 - 来自[技术要闻]栏目
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精氨酸加压素在调节性低温中的作用及其机制的研究进展

【摘要】  大动物及人降低体温有利于对中枢神经系统缺血和其他外伤性损伤的恢复。低温治疗的效果受体温降低类型的影响 (调节性和非调节性)。许多不同病理生理性伤害可引起啮齿类动物调节性低温反应。目前认为,调节性低体温可能是取得低温治疗最好的手段。本文就调节性低温的病理生理意义和精氨酸加压素在调节低温中的作用及其可能机制作一综述。

【关键词】  精氨酸加压素; 调节性降温; 病理生理性伤害; 保护作用

Research Progress on the Role of Arginine Vasopressin in Regulated Hypothermia and Its Mechanisms

    YANG Yonglu,SHEN Ziling,HUANG Tao

    (Department of Physiology,Chengdu Medical College,Chengdu 610083,China)

    【Abstract】  Larger species,including humans,may benefit from a lower body temperature when recovering from CNS ischaemia and other traumatic insults.The therapeutic efficacy of the hypothermic treatment is likely to be influenced by the nature of the reduction in body temperature (that is,forced versus regulated).Rodents subjected to many types of pathophysiological insults undergo a regulated hypothermic response.Regulated hypothermia would seem to be the best means of achieving a therapeutic benefit.This review focuses on pathophysiological significance of regulated hypothermia,and role of arginine vasopressin in regulated hypothermia and its mechanisms.

    【Key words】  arginine vasopressin;regulated hypothermia;pathophysiological insults;protective response

    精氨酸加压素(AVP)是由下丘脑视上核和室旁核神经元胞体合成的一种九肽神经激素,具有升高血压、抗利尿和参与记忆的作用。但分布于隔区、杏仁核、孤束核、终纹床核以及下丘脑外侧的AVP纤维与体温调节中枢整合能力有密切的关系,在体温调节和退热中有重要作用[1,2]。在猪、狗、羊、豚鼠、大鼠以及家兔中研究均证明,AVP具有限制发热、促进退热和抑制应激性体温过高的作用,因而认为AVP是体内一种重要的内源性退热物质[13]。近年来的研究又发现,AVP参与病理生理性伤害引起的调节性低温(Regulated hypothermia)反应过程[46]。这种调节性低温反应不仅是缺氧、失血、低血糖以及某些化学毒剂中毒等因素在体内引起的一种病理生理性保护性反应[710],而且人们还认识到调节性低温可能是实现低温治疗的一种理想的方法[8,9]。在此,本文结合我们近年来的研究工作就调节性低温的病理生理意义和内源性退热物质AVP在调节性低温中的作用及其可能机制作一综述。

    1  调节性低温反应的病理生理意义

    体核温度低于35℃称为低温。低温能明显促进创伤性脑损伤、中枢神经系统缺血和其他器官病理生理性伤害的恢复[11,12]。临床上低温治疗通常将体温被动的降低到正常体温调定点水平以下时,可立即引起产热增加和散热减少反应[8,9]。这种方法不仅可以阻遏低温治疗的效果,还可引起一系列的不良反应,严重时可出现凝血障碍、心功能衰竭、异位心率和低血压等,这些反应将使治疗复杂化[1113]。调节性低温(即,体温调定点降低到正常水平以下)动物优先选择较冷的环境,引起自身散热增加与产热减少,使机体处于低温状态,不仅可以防止或减少被动性低温治疗引起的各种不利因素的发生,而且机体的耗能也最低,有利于提高低温治疗的效果 [8,9]。动物实验和临床证明,许多病理生理性因素(如:缺氧、内毒素血症、某些化学毒剂中毒、脱水、低血糖、失血和饥饿等)都可以引低温反应[4,7,8,10,14],其共同的特征是动物选择低温度环境或者冷环境的行为性体温调节反应,同时出现代谢率降低、外周血管舒张、耗能减少和散热增加,所以认为是调节性低温反应[7,8,14,15]。目前研究比较多是某些化学毒剂中毒、缺氧和内毒素血症引起的调节性低温反应[8,9,10,14]。这里简要介绍抗胆碱酯酶剂中毒、缺氧和内毒素血症引起调节性低温的病理生理意义。

    1.1  调节性低温与抗胆碱酯酶剂中毒

    用无线遥测技术连续测量动物的体温发现,口饲有机磷杀虫剂毒死蜱(CHP)能引起大鼠和小鼠的正常体温下降2~3℃,皮下注射微量(6 μg/100g)的化学战剂梭曼也可引起明显的低温反应[8,16,17]。许多研究证明,将小鼠和大鼠暴露到某些化学毒剂(有机磷杀虫剂、梭曼和乙醇)中时,动物均优选冷环境,出现调节性低温反应[8,9]。通常乙醇、有机磷杀虫剂和其他化学毒剂的剂量接近半数致死剂量(LD50)时可引起体温降低,但是当环境温度升高到热中性温度区,降温效应减弱,而毒性则提高[8,9]。

    有机磷杀虫剂引起的调节性低温反应与体内胆碱酯酶(ChE)活性降低,导致生理作用部位乙酰胆碱积聚有关[8]。胆碱能神经突触前膜释放的乙酰胆碱作用于突触后膜上的胆碱能受体,导致后膜钠、钾等离子通透性的改变和钙离子的转移,激活腺苷酸环化酶系统,引起生理效应。乙酰胆碱引起生理效应后,后膜的乙酰胆碱立即被ChE水解,而阻止乙酰胆碱在时间上继续发挥作用。由于在体温调节中,中枢乙酰胆碱参与机体的散热过程,所以有机磷杀虫剂抑制ChE的活性后,使中枢乙酰胆碱大量积聚,可引起明显的低温反应[8]。

    对有机磷杀虫剂危险率的评估,通常是利用其对血浆或血清中ChE活性的抑制程度以及机体某些生理指标的变化(如低温反应),这对于确定脑组织和外周组织中ChE活性降低的阈值是非常重要的。当有机磷杀虫剂使大鼠脑内ChE活性被抑制82.5 %时,体温降低达3.0℃; 将小鼠暴露到化学战剂沙林中,视前区下丘脑前部的ChE活性降低超过52 %时,动物也出现低温反应[8]。通常在室温下,大脑内ChE活性抑制超过50 %是引起啮齿动物低温反应的阈值[8,9]。

    啮齿动物散热温度效应器的活动是受体温调节中枢胆碱能通路所控制,往中枢注射拟胆碱药物可导致散热通路兴奋,引起快速的低温反应; 而注射中枢性胆碱能阻断剂东良菪碱可阻断有机磷杀虫剂CHP和化学战剂梭曼引起的低温反应,说明中枢神经系统胆碱能通路的兴奋是有机磷毒剂引起急性低温反应的主要原因[8,9,17]。

    1.2  调节性低温与缺氧

    大鼠放入温度梯度箱中,用无线遥控测温技术连续测量体温、心率和动物选择环境温度的变化,给6.9 %的氧气能使体温从37℃降低到34.5℃,并出现优选低温度环境的反应,即动物从30℃的环境自动转移到24℃的环境中; 同时伴有心率增加现象,使循环系统运送更多的血液到缺氧组织[9]。缺氧也可以引起机体散热增加和CO2产生减少,反射性地使外周血管舒张和降低代谢率; 甚至单细胞草履虫缺氧时,在微型的温度梯度箱中也优选较低的温度环境[9,14]。将低氧气体换给正常氧量气体时,动物则选择较高的温度环境,体温快速恢复到正常水平[9]。

    缺氧引起的低温反应有明显的保护中枢神经系统的作用和提高血红蛋白对氧的亲和力,保证了大量的氧运输到缺氧组织,能明显提高动物在缺氧环境中生存率[9,10,14]。正常体温大鼠和小鼠缺氧的死亡率高于低温大鼠和小鼠[9]。将小鼠暴露在4.5%的氧气中,当体温上升到41.5℃时,生存的时间是以对数形式的降低[8,9]。小鼠暴露在34℃的模拟高海拔急性缺氧环境中,其致死的最高海拔为9 144 m; 而环境温度降低为16℃时,缺氧导致致死的海拔则提高到14 630 m[8,9]。这些资料说明,缺氧引起的低温反应是调节性体温降低,而低温状态和低温环境有利于动物在缺氧环境中的生存。

    1.3  调节性低温与内毒素血症

    给大鼠静脉注射小剂量细菌性脂多糖(LPS)10 μg/kg或腹腔注射50 μg/kg可以激活发热通路而引起调节性体温升高,较大剂量的LPS能引起快速的调节性低温反应[9,15]。这是由于带有大量内毒素的大鼠出现行为性和生理性体温调节活动导致极度的散热反应,而明显掩盖了被激活了的发热通路,最终的结果是出现低温反应[15]。

    体温降低是败血症性休克患者常见的体温调节反应,也是提高生存的一个重要因素。将大鼠置于温度梯度箱内,静脉注射LPS 0.5 mg/kg(相当于发热剂量的50倍)动物表现出突然优选冷环境,接着出现体温降低。由于动物能够通过行为性活动选择冷环境,而提高体热的散失,因而认为这种低温现象是全身炎症和内毒素休克引起的一种调节性低温反应[15]。有实验证明,中度低温可以提高内毒素休克大鼠的存活率,其原因是低温能够降低组织损伤或感染,代谢所需要的剧烈的能量消耗[9,15]。

    2  AVP在调节性低温中的作用

    现在还不完全清楚,为什么许多病理生理性伤害因素能长时间地降低啮齿动物和其他哺乳动物的体温调定点,使体温维持在正常水平以下1~6℃的低温状态,以提高对机体的保护作用。例如,持续缺氧大鼠通过行为调节和自动温度效应器的调节引起的低温状态,最少可以维持6 h; 给大鼠口饲接近于LD50剂量的有机磷毒剂将维持低温状态长达12~24 h[8,9]。令人感兴趣的是已经发现,AVP在正常体温调节和病理生理性因素引起调节性低温中有重要的作用[46]。

    2.1  AVP在正常体温调节中的作用

    最初的研究发现,将垂体后叶提取物直接注入动物脑内,可引起动物体温下降。后来许多学者在猪、狗、羊、豚鼠、大鼠以及家兔中研究了AVP对体温调节的作用,往动物边缘前脑腹中隔区(VSA)注射退热剂量的AVP能引起正常动物体温降低; 当狗的前脑基底部局部受热时,可见血浆中AVP浓度明显增加,视前区及隔区受热时,AVP增加尤其明显; 若将动物暴露在冷环境中或同样区域冷却时,可抑制AVP的释放和降低血浆中AVP的浓度[13]。我们用无线遥控测温技术观察到AVP V1受体阻断剂可导致正常大鼠体温明显升高,其特点是昼光中大鼠的体温升高后持续的时间较暗光中长,说明内源性AVP不仅对正常体温有负调节作用,而且也参与生理状态下体温昼夜周期性波动的调节过程[18]。

    2.2  AVP在调节性低温中的作用

    实验已证明,AVP参与病理生理伤害性因素引起的调节性低温的形成过程[46]。这里就AVP在缺氧、失水、内毒素血症和抗胆碱酯酶剂引起调节性低温中的作用简要介绍如下:①缺氧引起的调节性低温:缺氧引起的低温反应时,血浆和脑脊液的AVP的水平明显提高[4]。②失水引起的调节性低温:当限制恒温动物和变温饮水或禁水,然后将其置于温度梯度箱内时,动物则出现优选低温度环境的行为性体温调节反应,同时代谢率降低,减少产热和增加散热,而引起降温反应,这种效应与机体失水引起AVP分泌和释放增加有关[19]。我们实验室证明,当家兔禁水引起脑脊液和血浆中AVP含量升高时,正常体温也出现明显降低反应。③内毒素性休克引起的调节性低温:当内毒素性休克引起大鼠低温反应时,血浆中AVP的浓度明显增加,静脉注射AVP V1受体阻断剂能明显阻断这种低温反应[6,20]。④抗胆碱酯酶剂引起的调节性低温:我们实验室用无线遥测技术在研究抗胆碱酯酶剂引起大鼠调节性低温机制时发现,内源性抗热物质AVP V1受体阻断剂可明显阻断梭曼和毒死蜱的降温效应,以及梭曼和毒死蜱引起动物出现低温反应时,血浆中AVP的浓度出现升高现象[16,21]。图1是我们用无线遥控测温技术连续测量48 h的实验结果[16]。从图中可见,毒死蜱能引起动物出现明显的低温反应,AVP V1受体阻断剂几乎可以完全阻断其引起的低温反应。因而我们认为,AVP参与有机磷毒剂引起的调节性低温反应过程。

    3  AVP在正常体温调节和调节性低温中的作用机制

   3.1  AVP能兴奋 PO/AH 热敏神经元和抑制冷敏神经元

    视前区下丘脑前部(PO/AH)在体温调节中起重要作用,而隔区是AVP引起降温反应的最敏感作用部位[1,2]。我们往第Ⅲ脑室和隔区注射AVP能提高 PO/AH 热敏神经元的放电活动和降低冷敏神经元的放电活动,而注射AVP抗血清则可阻断AVP的作用[22]; 侧脑室注射AVP 和隔区微电泳AVP均能兴奋隔区热敏神经元和抑制冷敏神经元的放电活动,特别是AVP对隔区热敏神经元的兴奋作用明显大于对冷敏神经元的抑制作用23]。董军等电刺激VSA可使 PO/AH 热敏神经元放电频率增加,冷敏神经元放电频率减少[24]。他们最近的工作证明,VSA是通过AVP V1 受体来调节 PO/AH 温敏神经元的活动[25]。这些研究提示,AVP的降温作用与AVP能兴奋 PO/AH 热敏神经元和抑制冷敏神经元的活动,以及直接兴奋大脑隔区的热敏神经元和抑制冷敏神经元的活动有关。

    3.2  推测AVP降温可能与体温调定点降低有关

    体温的恒定是受体温调定点的调控,PO/AH 热敏神经元和温度不敏感神经元是调控与维持体温调定点恒定的神经元基础(图2),这些神经元群以突触联系的方式控制着分散的效应神经元群,产生各种不同的体温调节反应[2628]。正是这些相互拮抗的突触对效应神经元的作用,构成体温调定点的温度[26]。实验证明,AVP不仅能兴奋 PO/AH 热敏神经元和抑制冷敏神经元的活动,而且在环境温度4℃、24℃和32℃时,AVP对发热大鼠的降温效应明显大于未发热大鼠,但在4℃下,AVP能使机体产热减少,降温效应更明显[29]。通常机体在冷环境中是代谢率升高,产热增加,使体温维持在正常水平,而AVP能促进冷环境下动物体温降低。所以,推测AVP降温可能与体温调定点降低有关[29]。

    3.3  AVP与中枢胆碱能系统在调节性低温中可能有相互协调的作用

    根据抗胆碱酯酶剂毒死蜱和梭曼引起调节性低温与生理所用部位乙酰胆碱积聚增多所致的原理[8,9,17],我们用无线遥测技术初步观察了AVP对拟胆碱能药氧化震颤素引起低温反应的影响。给大鼠皮下注射氧化震颤素能引起正常体温快速降低达2℃以上,而AVP V1 受体阻断剂能够明显阻断氧化震颤素引起的低温效应[16]。实验结果提示,AVP与中枢胆碱能系统在调节性低温中可能有相互协调的作用。

    3.4  AVP的外周降温作用

    实验发现,体外培育兔全血细胞内毒素诱生内源性致热原(EP)过程中加入AVP获得的EP,其致热效应明显降低,说明AVP退热机制之一是AVP能抑制内毒素诱生EP的生成和对抗EP的致热活性[30]。另外,损毁下丘脑前部不影响静脉或者腹腔注射AVP引起的降温作用,但阻断颈动脉窦压力感受器的传入神经可以明显减弱AVP的降温作用[31]。所以认为,AVP的外周降温作用是通过颈动脉窦压力感受性反射引起交感神经传出降低,使棕色脂肪组织产热减少和外周血管舒张引起散热增加所致[16,31]。

    4  问题与展望

    上述资料表明,许多病理生理伤害性因素引起的调节性低温是一种保护性的适应反应,而且人们已经认识到调节性低体温可能是实现低温治疗的一种理想的方法。但调节性低温的机制还不完全清楚,有许多问题有待阐明,如某些伤害性因素是如何引起体温调定点下移而引起调节性低温反应。另外,目前还没有一种既可以使体温调定点下移引起调节性低温,而生理应激反应又最小的药物。所以,进一步研究调节低温的作用及其机制,不仅对深入了解生理和病理生理情况下的体温调节有重要的意义,更重要的是能为临床低温治疗的途径和机制提供新的理论依据。

【参考文献】
  [1] Richmond CA.The Role of Arginine Vasopressin in Thermoregulation during Fever[J].J Neurosci Nurs,2003,35(5): 281286.

[2] Pittman QJ,Chen X,Mouihate A,et al.Arginine Vasopressin,Fever and Temperature Regulation[J].Prog Brain Res,1998,119(2 ): 383392.

[3] Roth J.Endogenous Antipyretics[J].Clin Chim Acta,2006,371(12): 1324.

[4] Steiner AA,Branco LGS.Hypoxlinduced Anapyrexia:Implications and Putative Mediators[J].Aunu.Rev.Physiol,2002,64:26388.

[5] Saia RS,Carnio EC.Thermoregulatory Role of Inducible Nitric Oxide Synthase In lipopolysaccharideinduced Hypothermia[J].Life Sci,2006,79(15): 1 4731 478.

[6] Carnio EC,Stabile AM,Batalho ME,et al.Vasopressin Release during Endotoxaemic Shock in Mice Lacking Inducible Nitric Oxide Synthase[J].Pflugers Arch,2005,450 (6): 390394.

[7] Brown JW,Whitehurst ME,Gordon CJ,et al.Thermoregulatory Set Point Decreases after Hemorrhage in Rats[J].shock,2005,23(3): 239242.

[8] Gordon,CJ.Regulated Hypothermia: an Adaptive Response to Toxic Insult.In: Temperature and Toxicology[J].CRC Press,New York,2005,P51167.

[9] 杨永录,樊 萌,何彦芳.调节性低温对机体病理生理性伤害的保护作[J].中国危重病急救医学,2006,18(9):571573.

[10] Bicego KC,Barros RC,Branco LG.Physiology of Temperature Regulation:Comparative Aspects[J].Comp Biochem Physiol A Mol Integr Physiol,2007,147(3): 61639.

[11] Froehler MT,Geocadin RT.Hypothermia for Neuroprotection after Cardiac Arrest: Mechanisms,Clinical Trials and Patient Care[J].J Neurol Sci ,2007,261(12): 118126.

[12] Hemmen TM,Lyden PD.Induced Hypothermia for Acute Stroke[J].Stroke,2007,38(2):794799.

[13] Jordan JD,Carhuapoma J R.Hypothermia: Comparing Technology[J].J Neurol Sci,2007,261(12):3538.

[14] Branco LGS,Gargaglioni LH,Barros RCH.Anapyrexia during Hypoxia[J].J Therm Biol,2006,31(12):8289.

[15] Leon LR.Hypothermia in Systemic Inflammation:Role of Cytokines[J].Front Biosci,2004,9: 1 8771 888.

[16] Yang YL,Gordon CJ.Possible Role of Vasopressin in the Thermoregulation to Chlorpyrifos in the Rat[J].Pharmacol Toxicol,2002,90(6): 311316.

[17] Yang YL,Zhi DX,Wang XM,et al.Effect of Cholinergic Antagonist on Somaninduced Hypothermia in the Rat[J] .Chin J Pathophysiol,2004,20(1): 6062.

[18] 杨永录,方军.AVP V1受体阻断剂对昼光和暗光中正常大鼠体温的影响[J].中国病理生理学杂志,2003,19(1):8386.

[19] Ladyman M,.Bradshaw D.The Influence of Dehydration on the Thermal Preferences of the Western Tiger Snake,Notechis Scutatus[J].J Comp Physiol B,2003,173 (3): 239246.

[20] GiustiPaiva A,Branco LG,De Castro M,et al.Role of the Nitric Oxide in Thermoregulation during Septic Shock:Involvement of Vasopressin[J].Pflugers Arch,2003,447(2):175180.

[21] Yang YL,Liu LH,Zhang Y.Role of Endogenous Arginine Vasopressin in Somaninduced Hypothermia in Rats[J].Chin J Pathophysiol,2003,19(2): 240243.

[22] 杨永录,陈邦勇.隔区注射AVP和AVP抗血清对家兔温敏神经元放电的影响[J].生理学报,1994,46(2):141147.

[23] 杨永录,石胜刚,陈邦勇.侧脑室注射注射AVP与微电泳AVP对家兔隔区温敏神经元放电活动的影响[J].中国应用生理学杂志,2000,16(1):32,82.

[24] 董 军,陆大祥,付咏梅,等.电刺激腹中隔区对兔视前区前下丘脑温敏神经元放电的影响[J].中国病理生理杂志,2001,17(5):411414.

[25] Dong J,Xie XH,Lu DX,et al.Effects of Electrical Stimulation of Ventral Septal Area on Firing Rates of Pyrogentreated Thermosensitive Neurons in Preoptic Anterior Hypothalamus from Rabbits[J].Life Sci,2007,80(5): 408413.

[26] Boulant JA.Neuronal Basis of Hammel’s Model for Setpoint Thermoregulation[J].J Appl Physiol,2006,100 (4): 1 3471 354.

[27] Griffin JD.Central Thermosensitivity and the Integrative Responses of Hypothalamic Neurons[J].J Therm Biol,2004,29 (45 ): 327331.

[28] Tabarean IV,Conti B,Behrens M,et al.Electrophysiological Properties and Thermosensitivity of Mouse Preoptic and Anterior Hypothalamic Neurons in Culture[J].Neuroscience,2005,135(2): 433449.

[29] BicegoNahas KC,Steiner AA,Carnio EC,et al.Antipyretic effect of Arginine Vasotocin in Toads[J].Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol,2000,278:1 4081 414.

[30] 胡巢凤,李楚杰,张穗梅,等.精氨酸加压素对家兔血细胞生成内生致热原的影响[J].中国病理生理杂志,1994,10(4):358361.

[31] Srividya R,Mallick HN,Kumar VM.Changes in Brain Temperature and Thermoregulation Produced by Destruction of Medial Septal Neurons in Rats[J].Brain Res Bull,2005,66(2): 143148.

日期:2013年2月27日 - 来自[2009年第4卷第1期]栏目

解析线虫精氨酸对称双甲基化酶的晶体结构

12月5日,美国《国家科学院院刊》(PNAS)  在线发表了中科院生物物理研究所许瑞明、龚为民、刘迎芳研究组以及遗传发育所鲍时来课题组合作的最新研究成果Structural  Insights  into  Protein  Arginine  Symmetric  Dimethylation  by  PRMT5。
组蛋白甲基化是表观遗传学的核心内容之一,主要包括赖氨酸和精氨酸的甲基化修饰。相对于赖氨酸的单甲基、双甲基和三甲基化修饰,精氨酸也存在单甲基及双甲基化修饰。精氨酸双甲基化修饰中,对称性及非对称性修饰有着不同的生物学意义及识别机制。如针对组蛋白H4R3位点的双甲基化修饰中,对称修饰抑制基因表达,非对称修饰则与基因激活密切相关。但关于这两类修饰的反应机理,特别是对称性与非对称性修饰酶催化机制的差别还知之甚少。
这项新的研究工作解析了线虫精氨酸对称双甲基化酶PRMT5的晶体结构。根据已知的结构信息设计突变体实验,确定了PRMT5精氨酸甲基转移酶活性、特别是对称性双甲基化活性的关键残基,分析了PRMT5作为对称性双甲基化酶与其他非对称性双甲基化酶的结构差别。
这些结果对于理解精氨酸双甲基化修饰的作用机理及调控细节,具有重要意义。
该研究工作得到科技部、国家自然科学基金委员会和中国科学院的资助。
日期:2011年12月10日 - 来自[技术要闻]栏目
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HPLC法测定精氨酸谷氨酸注射液的有关物质

【摘要】  目的 建立HPLC法测定精氨酸谷氨酸注射液的有关物质。方法 采用NH2柱(4.6mm×250mm,5μm),乙腈-0.05mol/L磷酸二氢钾溶液(10:90)为流动相,检测波长210nm,柱温为30℃。结果 精氨酸、谷氨酸与降解产物焦谷氨酸分离良好,其最低检测限分别为10.2ng、69.2ng和 4.1ng。结论 本法快速、准确,可用于精氨酸谷氨酸注射液的质量控制。

【关键词】  HPLC;精氨酸谷氨酸;注射液;有关物质;焦谷氨酸

 【Abstract】 Objective To study a new method for the determination of related substances of arginine glutamate Injection by HPLC.Methods Separation was carried out on a NH2 column using acetonitrile-0.05mol/L potassium dihydrogen phosphate (10:90) at detection wavelength 210 nm.Results Arginine and glutamate and pyroglutamic acid were separated completely.Their detection limit were 10.2ng, 69.2ng and 4.1ng.Conclusion This method is sensitive and accurate with good repeatability and suitable for the quality control of arginine glutamate Injection.

  【Key words】 HPLC;arginine glutamate;Injection;related substances;pyroglutamic acid

  精氨酸谷氨酸(arginine glutamate,以下简称Ⅰ)是由日本味之素公司研究开发的降高血氨药物,临床主要用于治疗因急、慢性肝病如肝硬化、脂肪肝、肝炎所致的高血氨症,特别适用于因肝脏疾患引起的中枢神经系统症状的解除及肝昏迷的抢救。本品临床应用多年,疗效确切,并早已收载于日本药典,其中有关物质采用TLC法检查,但TLC法检测灵敏度较差,不能有效检出Ⅰ的降解产物焦谷氨酸,参考文献[1,2],笔者现改用HPLC法测定其有关物质。

  1 仪器与试药

  XS205电子天平(瑞士梅特勒);Agilent 1100高效液相色谱仪(美国安捷伦公司);ZORBAX NH2柱(4.6mm×250mm,5μm);精氨酸对照品(编号:140685-200802),谷氨酸对照品(编号:140690-200401),均为中国药品生物制品检定所提供;L-焦谷氨酸(分析纯,批号:F20090909,国药集团化学试剂有限公司提供);Ⅰ注射液(规格:200ml:20g,批号分别为: 071010、071011、071012,扬子江药业集团有限公司提供);配制流动相用乙腈为色谱纯,水为超纯水,其余试剂为分析纯。

  2 方法与结果

  2.1 色谱条件与系统适用性试验

  以氨基键合硅胶为填充剂,以乙腈-0.05mol/L磷酸二氢钾溶液(10:90)为流动相,检测波长为210nm,柱温为30℃,进样量为20μl。分别取配制好的精氨酸溶液(浓度为1mg/ml)、谷氨酸溶液(浓度为1mg/ml)、焦谷氨酸溶液(浓度为0.1mg/ml)和混合溶液各20μl,注入液相色谱仪,记录色谱图(见图1~4),结果见表1,由图可知混合溶液出峰顺序依次为精氨酸、谷氨酸和焦谷氨酸,各峰之间的分离度均符合规定。 图1 精氨酸峰 图2 谷氨酸峰 图3 焦谷氨酸峰图4 混合溶液各物质峰表1 系统适用性试验结果

  2.2 溶液配制

  取样品溶液1ml置50ml量瓶中,用流动相稀释至刻度,摇匀,作为供试品溶液;精密量取供试品溶液1ml置100ml量瓶中,用流动相稀释至刻度,摇匀,作为对照溶液;另精密称取焦谷氨酸适量,用流动相溶解并稀释制成每1ml中含0.02mg的溶液,摇匀,作为杂质对照品溶液。

  2.3 检测限

  在上述色谱条件下,以信噪比S/N=3计算,精氨酸、谷氨酸和焦谷氨酸的检测限分别为10.2、69.2和 4.1。

  2.4 溶液的稳定性

  取系统适用性试验项下配制的Ⅰ溶液,分别于0、2、4、6、8h取样检测,记录精氨酸、谷氨酸和焦谷氨酸的峰面积,计算得RSD分别为0.24%、0.09%和1.09%,表明Ⅰ溶液在8h内稳定。

  2.5 专属性试验

  Ⅰ原料药经酸、碱、氧化、高温及光照破坏试验。结果表明,经酸、碱、氧化、高温及光照破坏后产生的杂质峰能与主峰基线分离。

  2.6 有关物质检查

  分别取对照溶液、供试品溶液和焦谷氨酸杂质对照品溶液各20μl,注入液相色谱仪,记录色谱图至谷氨酸峰保留时间的2.5倍。结果三批样品有关物质检测结果见表2。表2 三批样品有关物质检查结果

  3 讨论

  文献报道[3],Ⅰ主要降解产物为焦谷氨酸,而焦谷氨酸为有害物质,故需进行控制。因Ⅰ为氨基酸类衍生物,在紫外无吸收,只能采用末端吸收波长210nm进行检测,选用NH2柱比C18柱分离效果好。 因Ⅰ溶液注入液相色谱仪中有精氨酸和谷氨酸两峰,且各自响应值不同,无法采用主成分自身对照法计算有关物质,故只能采用杂质对照品法计算焦谷氨酸含量。

【参考文献】
   1 莫靖欣,贺英菊.HPLC测定复方谷氨酰胺肠溶胶囊中的有关物质.华西药学杂志,2007,22(6):696-696.

  2 孙彥君,于恩中.RP-HPLC测定人参降糖胶囊中L-焦谷氨酸的含量.中成药,2006,28(9):1399-1401.

  3 丁启龙,刘国卿.焦谷氨酸药理学研究进展.中国药理学通报,1998,14(2):481-483.

  

日期:2011年6月29日 - 来自[2010年第10卷第6期]栏目

动态浊度法测定精氨酸中细菌内毒素的含量

【摘要】  目的 考察精氨酸细菌内毒素的定量分析方法。方法 按《中国药典》2005年版二部收载的动态浊度法进行试验。结果 将精氨酸配制成12.5mg/ml的溶液时进行定量测试效果满意。结论 可以用细菌内毒素定量测试浊度法替代家兔热原法来控制精氨酸的质量。

【关键词】  精氨酸;动态浊度法;细菌内毒素

精氨酸为氨基酸类药,主要功能为营养支持剂。标准采用家兔法检查其热原[1],本文采用检测细菌内毒素的动态浊度法,对精氨酸进行添加内毒素回收试验及与家兔热原法比较,初步建立了精氨酸的细菌内毒素定量检查方法,用于替代传统的家兔热原法。现小结如下。

  1 实验材料

         精氨酸:原料药,批号09011001、09011002、09011003(石家庄精晶药业有限公司,热原检查合格);细菌内毒素工作标准品,批号:150601-200862,效价120EU/支(中国药品生物制品检定所);鲎试剂(TAL)批号0901162、0806272,灵敏度(λ)为10~0.03EU/ml(湛江安度斯生物有限公司);细菌内毒素检查用水(BET水)批号090270,内毒素含量≤0.015EU/ml(湛江安度斯生物有限公司);EDS-99细菌内毒素测定系统(湛江正杰科学仪器有限公司)。

  2 方法与结果

  2.1 精氨酸的细菌内毒素限值(L)的计算[1] 根据精氨酸注射液的用法用量说明,其成人每次最大用量为10~20g,分4h滴完。精氨酸成人的最大用量为83mg/(kg·h),人体致热阈值 (K):5.0EU/kg,则精氨酸的L为:K/M=0.06EU/mg,结合精氨酸的热原剂量:(50mg/ml的溶液,10ml/kg),计算其L值为0.01EU/mg,考虑到安全因素,笔者认为规定精氨酸的L值以0.01EU/mg较为合理。

  2.2 细菌内毒素标准曲线的制备 取细菌内毒素工作标准品1支,用BET水将内毒素进行2倍稀释,使其最终浓度分别为1.0、0.5、0.250、0.125、0.0625、0.0312EU/ml的稀释系列,各取0.1ml分别加到预先加有0.1ml TAL的反应管内,混合均匀,插入EDS-99细菌内毒素测定系统内进行检测,每个浓度重复3管,结果见表1。标准曲线回归方程为:lgT=2.7416-0.3350lgC,r=-0.9887(>0.98),最低浓度为0.031EU/ml,且空白对照管的平均反应时间>3600s在检测时间外,因此标准曲线成立。表1 细菌内毒素标准曲线的制备

  2.3 内毒素回收试验 取精氨酸用BET水溶解,并分别稀释成每1ml溶液中含精氨酸50、25、12.5、6.2、3.1mg的溶液,记为Ai液;同时另取5管,进行同样的稀释,并在稀释液中添加内毒素浓度为0.25EU/ml的细菌内毒素标准溶液,记为Bi液,进行回收率试验。分别取上述各液0.1ml加入预先加有0.1mlTAl的反应管中,混合均匀,插入仪器内进行测定,每个浓度重复2管,计算平均回收率,结果见表2。表2 回收率试验(样品批号:09011001,n=2)

  2.4 干扰试验及样品内毒素测定 取3批精氨酸分别用BET水稀释成含12.5mg/ml的溶液,按“2.3”项方法进行试验,结果见表3。表3 精氨酸干扰试验及样品测定

  3 小结

  3.1 从表2精氨酸的干扰试验结果表明:样品在稀释成50mg/ml时已无干扰,而在12.5mg/ml时有更好的回收率。因此在日常检测时,选择12.5mg/ml浓度的溶液作为供试液。

  3.2 表3结果表明,3批样品浓度在12.5mg/ml时进行干扰试验及定量测试,结果内毒素回收率均在50%~200%范围内,样品的内毒素含量均小于0.00248EU/mg(0.031EU/ml/12.5mg/ml),样品内毒素含量符合规定。

  3.3 精氨酸中细菌内毒素定量检测的方法:取本品,用BET水溶解并稀释成每1ml中含精氨酸12.5mg的溶液,按《中国药典》2005年版二部附录ⅪE细菌内毒素检查法进行检查,每1mg精氨酸中含细菌内毒素的量不得过0.01EU。

  3.4 传统的家兔热原法操作繁琐费时,且影响的因素多,细菌内毒素凝胶法又只是一个限度检查,而定量法测定细菌内毒素的优点在于,能较正确地反映样品中内毒素的真实含量,且具有更低的检测下限,该方法值得推广应用。

【参考文献】
    1 国家药典委员会.中国药典,二部.北京:化学工业出版社,2005,831;附录85-88.

  

日期:2011年6月29日 - 来自[2009年第9卷第8期]栏目
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功能性氨基酸精氨酸及其替代品研究取得进展

精氨酸是机体蛋白合成的底物,并且可以转化为许多生物活性物质以调节细胞生化功能,精氨酸在增强机体的免疫力、细胞分裂、伤口复原、激素分泌、血管紧张性、胰岛素敏感度和内皮功能等各种生理过程中,也都有着重要的角色。中国科学院亚热带农业生态研究所印遇龙研究员带领的团队就精氨酸的研究与美国Texas  A&M大学进行了长期合作,发现精氨酸是幼龄仔猪限制性氨基酸。但是精氨酸的吸收与赖氨酸等拮抗,因此,对精氨酸及其内源性合成调控研究具有极大的应用价值和实践意义。
通过进行断奶仔猪动物实验,研究人员研究了精氨酸和精氨酸生素在提高仔猪生长性能和维护健康的作用。结果表明,与基础日粮组相比,添加精氨酸和精氨酸生素可以有效缓解仔猪断奶应激,促进肠道生长;精氨酸生素试验组仔猪腹泻率降低了18%。同时,试验结果还表明,精氨酸或者精氨酸生素通过促进肠道粘膜HSP70表达,防止肠道细胞凋亡,维护肠道粘膜形态。因此,精氨酸或精氨酸生素可以作为断奶仔猪日粮中一种功能性添加物,以提高仔猪的生长性能和维护仔猪肠道健康。在此基础上,中国科学院亚热带农业生态过程重点实验室自主研发了一种新型功能性氨基酸-精氨酸生素(AAA,  Arginine  activator  additive)。
该研究成果已发表于SCI期刊amino  acids  39卷3期上。
日期:2010年12月1日 - 来自[技术要闻]栏目

精氨酸谷氨酸注射液细菌内毒素的检测

【摘要】  目的 建立精氨酸谷氨酸注射液细菌内毒素的检测方法。方法 根据《中国药典》2005年版二部细菌内毒素检查法[1]要求进行实验。结果 精氨酸谷氨酸注射液的细菌内毒素限度应定为0.015EU/mg,该药浓度稀释为8.3mg/ml时对细菌内毒素检查无干扰。结论 鲎法检测精氨酸谷氨酸注射液细菌内毒素是可行的。

【关键词】  精氨酸谷氨酸注射液 细菌内毒素 干扰试验

 【Abstract】  Objective  To establish a method for the test of bacterial endotoxins in    Arginine glutamate injection. Methods  The experiment was conducted according to the request of bacterial endotoxins in testing method collected in the 2nd edition of Chinese Pharmacopoeia ,2005. Results  The bacterial endotoxins limit value of Arginine glutamate injection was 0.015EU/mg. After being diluted to 8.3mg/ml,  Arginineglutamate injection didn't interfere with the test for bacterial endotoxins. Conclusion The method of tachypleus amoebocyte lysate (TAL) can be used for the detection of  bacterial endotoxins in Arginine glutamate injection.

    【Key words】  Arginine glutamate injection; bacterial endotoxin; interference experiment

    精氨酸谷氨酸注射液为日本味之素制药公司研制的产品,主要用于治疗因急、慢性肝病如肝硬化、脂肪肝、肝炎所致的高血氨症,特别适用于因肝脏疾患引起的中枢神经系统症状的解除及肝昏迷的抢救。因本品疗效确切、副作用小,现国外已广泛应用于临床。本品根据静脉用药时细菌内毒素总限量确定精氨酸谷氨酸注射液细菌内毒素限值,建立精氨酸谷氨酸注射液静脉用药时细菌内毒素的检查方法[1]。

  1  试药与仪器

  鲎试剂:(TAL,灵敏度0.25EU/ml,规格:0.1ml/支,批号0602060;灵敏度0.125EU/ml,规格:0.1ml/支,批号0607202,厦门鲎试剂厂;灵敏度0.25EU/ml,规格:0.1ml/支,批号0603101,湛江安度斯生物有限公司);细菌内毒素工作标准品(批号2007-4,规格:120 EU/支,中国药品生物制品检定所);细菌内毒素检查用水(批号0611070,规格:50ml/支,湛江安度斯生物有限公司);精氨酸谷氨酸注射液(规格:200ml:20g,批号070908、070910、070912,扬子江药业集团有限公司)。DC3A型干式恒温器(南京三爱斯技术开发有限公司);ZH-2型自动漩涡混合器(天津药典标准仪器厂)。

  2  方法与结果

    2.1  样品细菌内毒素理论限值确定  参照国外精氨酸谷氨酸注射液药品说明书[2]规定的用法用量,静脉用药时精氨酸谷氨酸注射液一次应用最大剂量20000mg/(60kg·h),按人用最大剂量确定,根据公式L=K/M,其中内毒素阈剂量K=5.0EU/(kg·h),计算得细菌内毒素理论限值L为0.015EU/mg。

    2.2  TAL灵敏度复核试验  取鲎试剂18支,各用0.1ml的BET水溶解,其中16管加入0.25、0.125、0.06、0.03EU/ml内毒素标准溶液各0.1ml,各内毒素浓度平行做4管;另2管加入0.1ml BET水做阴性对照,将试管中溶液轻轻混匀,封闭管口,垂直放入37.4℃干式恒温器中保温60min后观察结果,见表1。表1  鲎试剂灵敏度复核试验结果 从表1可见最大浓度为2.0λ4管均为阳性,最低浓度0.25λ4管均为阴性,阴性对照为阴性,实验有效,根据计算公式λc=lg-1(ΣX/4)计算,可知λc=0.125EU/ml在2.0λ~0.5λ(即0.25~0.06EU/ml)范围内,所用各批鲎试剂的灵敏度均符合规定。

    2.3  样品有效稀释浓度的确定  根据C=λ/L,λ=0.125EU/ml,可得样品有效稀释浓度为8.3mg/ml。

    2.4  样品干扰预试验  为确定精氨酸谷氨酸注射液对鲎试验不造成干扰的浓度,在干扰试验前需进行干扰预试验。用BET水将精氨酸谷氨酸注射液稀释成8.3、4.2、2.1mg/ml 3种浓度,将细菌内毒素工作标准品稀释为4.0λ浓度。取鲎试剂,加0.1mlBET水溶解,再分别加入上述各浓度的供试品和供试品阳性对照液各0.1ml,同时设阴性对照和阳性对照,每一浓度平行做2次,垂直放入37℃干式恒温器中孵育60min后,结果见表2。由表2可初步确定供试品溶液的最小不干扰稀释倍数N=2.4倍,则可选用λ≤0.125EU/ml的鲎试剂进行正式干扰试验。

    2.5  样品干扰试验  经预试验,本品8.3mg/ml对试验无干扰作用,故以16.7mg/ml样品稀释液进行干扰试验,本文采用2个厂家的TAL,观察3批样品对实验有无干扰作用。

    按标准[3]规定,用BET水和16.7mg/ml对实验无干扰作用,故以16.7mg/ml样品稀释液将同一支细菌内毒素工作标准品分别制成含细菌内毒素4.0λ、2.0λ、1.0λ、0.5λ4种浓度的内毒素溶液,分别用上述两个厂家的TAL观察样品在16.7mg/ml浓度时对实验的干扰情况,每一浓度平行做四管,同时另取BET水和样品稀释液各做两支阴性对照管。实验结果见表3。按规定计算Es和Et,判断样品稀释对实验有无干扰作用。结果表明Es均在0.5λ~2.0λ之间,3批样品Et均在0.5λ~2.0λ之间,表明样品在8.3mg/ml浓度时对实验无干扰作用。 表2  样品干扰预试验表3  样品干扰试验结果

    2.6  供试品细菌内毒素检查[3]  取精氨酸谷氨酸注射液样品3批,用细菌内毒素检查用水溶解,将其稀释至每1ml中含精氨酸谷氨酸20mg后,参照细菌内毒素检查法依法检查,结果三批样品均为阴性。

  3  讨论

  实验结果表明,静脉滴注用药时精氨酸谷氨酸注射液的细菌内毒素限值定为0.015EU/mg可行。8.3mg/ml浓度的精氨酸谷氨酸稀释液进行细菌内毒素检查时,对灵敏度为0.125EU/ml TAL无干扰作用,说明用TAL可对样品进行细菌内毒素检查。在干扰试验前加做干扰预试验,其目的是初步判断精氨酸谷氨酸注射液对细菌内毒素检查不构成干扰的浓度,如果预试验在8.3mg/ml时干扰无法排除,则应考虑使用更高灵敏度的TAL进行检查。

 

【参考文献】
  1 国家药典委员会.中华人民共和国药典,二部.北京:化学工业出版社,2005,附录ⅪE,附录XIXF.

2 日本病院薬剤師会のIF記載要領(1998 年9 月).に準拠して作成,2005,4.

3 国家药典委员会.中华人民共和国药典,二部.北京:化学工业出版社,2005,附录ⅪⅩF.


作者单位:225321 江苏泰州,扬子江药物研究院

日期:2009年8月24日 - 来自[2009年第9卷第3期]栏目
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催产素和精氨酸加压素与人类的社会行为

SOURCE: Frontiers in Neuroendocrinology 近期发表在《Frontiers in Neuroendocrinology》的一篇文章报道详细分析了催产素和精氨酸加压素与人类的社会行为的联系。现在有大量动物研究证据表明了神经肽催产素和精氨酸加压素在调节人复杂的社会认知与行为中起关键作用。随着社会的互动贯穿整个人类社会,以及基本能力对于社会关系的不可缺少性,关于催产素和加压素在人类的社会行为的研究开始,新的实验模式和技术使得人类更细致的分析社会行为的分子基础。此外,人类社会认知和行为的神经生物学和神经发生学的深入研究对于当前发展的临床精神疾病的新方法有更深的理解,这些临床精神疾病包括有泛自闭症、社交焦虑障碍和边缘性人格障碍等。鉴于此,研究人员详细分析了催产素和加压素在行为、内分泌、遗传和神经效应方面的最新知识,作者同时还给出了催产素系统在精神疾患治疗的最新进展。
日期:2009年7月1日 - 来自[精神心理疾病]栏目
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