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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 蜂膠總黃酮HPLC指紋圖譜與抗氧化活性的相關(guān)性研究
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡(jiǎn)介：
- 為探討蜂膠總黃酮指紋圖譜與其抗氧化活性的關(guān)系，采用HPLC法制備不同產(chǎn)地的蜂膠總黃酮指紋圖譜，依中國(guó)藥典法進(jìn)行抗氧化作用強(qiáng)度研究。應(yīng)用多元回歸法與廣義回歸神將網(wǎng)絡(luò)（GRNN）建立蜂膠譜效預(yù)測(cè)模型，篩選得出對(duì)氧化時(shí)間有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的12個(gè)色譜峰（組）。通過(guò)譜效結(jié)合的研究方法，闡明蜂膠總黃酮指紋圖譜與其抗氧化作用的關(guān)系，達(dá)到僅通過(guò)指紋圖譜即可判定蜂膠的抗氧化活性，從而避免了人為因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的誤差。
- 詳細(xì)介紹：
- 1 指紋圖譜的制備 制備濃度分別為0.268mg/mL與0.1096mg/mL蘆丁、槲皮素的對(duì)照品溶液。照王小平方法[14] 制備蜂膠指紋圖譜，以蘆丁和槲皮素保留時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行方法學(xué)考察，該指紋圖譜穩(wěn)定性（12小時(shí)內(nèi)RSD<1%）、重復(fù)性（RSD<2%）良好，精密度符合要求（RSD<1% ）。 2抗氧化活性測(cè)定及相似度評(píng)價(jià)及分類 依中國(guó)藥典法進(jìn)行抗氧化活性測(cè)定（藥典規(guī)定褪色時(shí)間不得超過(guò)22s），采用MATLAB加載的相似度評(píng)價(jià)軟件，進(jìn)行相似度評(píng)價(jià)。通過(guò)此軟件分析得到18批蜂膠指紋圖譜的共有模式以及每個(gè)圖譜與其共有模式的相似度。結(jié)合相似度與抗氧化時(shí)間測(cè)定結(jié)果將18批蜂膠進(jìn)行分類，并計(jì)算每一類中的組內(nèi)相似度。 3 譜效數(shù)學(xué)方程的建立及驗(yàn)證 根據(jù)分類結(jié)果對(duì)于樣品量在5個(gè)以上的類別抽取一個(gè)樣品預(yù)留為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)樣本，并舍去不合格樣品，其他樣品以共有峰（除去溶劑峰）峰面積為自變量，以高錳酸鉀褪色速率為因變量，使用SPSS 13.0 進(jìn)行逐步多元回歸，建立譜效數(shù)學(xué)方程，用P<0.05為顯著性鑒別依據(jù)判斷該峰是否具抗氧化活性。并在第一類、第二類、第三類中隨機(jī)抽選三個(gè)樣品（因第四類樣品只有兩個(gè)樣本不具有代表性不再抽?。┍Ａ暨M(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。10號(hào)樣品因?yàn)闆](méi)有使高錳酸鉀褪色，故不保留在回歸分析范圍之內(nèi)，得回歸方程如下： Y=-3425838.973-0.1572X1+0.14714X2+2.177X4-0.5882X5+3.858X6-1.479X7+0.02929X9+0.4403X10-0.3190X11+1.7043X13+0.3541X15+1.383X16 R=0.9999 X值為共有峰的峰面積，Y值為高錳酸鉀氧化速率即共有峰峰面積之和與高錳酸鉀褪色時(shí)間的商。 依法判斷圖中3、8、12、14、17號(hào)峰為無(wú)活性成分峰，1、2、4、5、6、7*、9、10*、11、13、15*、16*為活性成分峰或組峰（*為活性組分峰，依次在42-65min、71-74min、95-98min、103-108min）。 4 廣義回歸人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（GRNN）建立譜效模型 分別以多元回歸前后的色譜峰面積作為網(wǎng)絡(luò)輸入，以高錳酸鉀褪色時(shí)間（實(shí)際時(shí)間與3中預(yù)測(cè)時(shí)間）作為網(wǎng)絡(luò)輸出，采用MATLAB 2009構(gòu)建GRNN模型。由于訓(xùn)練數(shù)據(jù)較少，采取交叉驗(yàn)證的方法訓(xùn)練GRNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并用循環(huán)找出最佳的SPREAD，訓(xùn)練樣本與預(yù)測(cè)樣本同3.3，所選最佳SPREAD均為0.1。 4號(hào)與8號(hào)3.3驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證結(jié)果良好，GRNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)篩選后的誤差較篩選前下降。14號(hào)樣品采用實(shí)驗(yàn)所得實(shí)際時(shí)間建立GRNN模型所得預(yù)測(cè)誤差顯著小于采用3.3中預(yù)測(cè)所得時(shí)間模型的誤差，體現(xiàn)了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)良好的復(fù)雜性數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)能力。10樣本因未能使高錳酸鉀褪色，故采用0S為實(shí)際褪色時(shí)間，進(jìn)行模型驗(yàn)證。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的：為避免人為因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響，并科學(xué)的建立蜂膠藥效控制平臺(tái)。 基本思路：通過(guò)研究蜂膠HPLC指紋圖譜與其抗氧化活性的相關(guān)性，應(yīng)用多元回歸與廣義回歸人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。達(dá)到僅通過(guò)HPLC指紋圖譜即可判別蜂膠抗氧化活性的強(qiáng)度。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 科學(xué)性：指紋圖譜為2010版藥典所收錄的技術(shù)，多元回歸及廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型均為成熟的數(shù)學(xué)方法，重復(fù)性強(qiáng)，客觀性高。 先進(jìn)性：通過(guò)藥效對(duì)蜂膠進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)，從而打破了真?zhèn)舞b別和忽略優(yōu)劣鑒別的局限。 獨(dú)特之處：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型目前無(wú)文獻(xiàn)報(bào)道應(yīng)用于中藥指紋圖譜譜效方面的研究，且GRNN人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)無(wú)報(bào)道應(yīng)用于中醫(yī)藥領(lǐng)域。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 本論文已得到國(guó)內(nèi)最大蜂膠企業(yè)—江蘇江大源生態(tài)生物科技有限公司相關(guān)人員的認(rèn)可，并表示有合作開發(fā)意向。本研究將直接對(duì)蜂膠藥效進(jìn)行評(píng)價(jià)，不僅解決了蜂膠摻假這一社會(huì)問(wèn)題，并重視對(duì)于優(yōu)品的保護(hù)，對(duì)于蜂膠有著深刻的應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)，本研究思路，可借鑒應(yīng)用于其他藥材的研究。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 為探討蜂膠總黃酮指紋圖譜與其抗氧化活性的關(guān)系，本文采用HPLC法制備不同產(chǎn)地的蜂膠總黃酮指紋圖譜，依中國(guó)藥典法進(jìn)行抗氧化作用強(qiáng)度的比較研究。并應(yīng)用多元回歸法與廣義回歸神將網(wǎng)絡(luò)（GRNN）建立蜂膠譜效預(yù)測(cè)模型，篩選得出對(duì)氧化時(shí)間有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）的12個(gè)色譜峰（組）。通過(guò)譜效結(jié)合的研究方法，可逐步闡明蜂膠總黃酮HPLC指紋圖譜與其抗氧化作用的關(guān)系，達(dá)到僅通過(guò)指紋圖譜即可判定蜂膠的抗氧化活性，從而避免了人為因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的誤差。 關(guān)鍵詞：蜂膠 HPLC指紋圖譜 氧化時(shí)間 譜效關(guān)系 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
獲獎(jiǎng)情況
- 2010年4月通過(guò)校級(jí)創(chuàng)新課題評(píng)審，優(yōu)秀。（總排名第三，中藥類第一） 并于2010年10月14日參加優(yōu)秀課題報(bào)告會(huì) 2010年6月 課題得到廣東省大學(xué)生創(chuàng)新課題資助，進(jìn)行深入研究。 2011年3月12日 論文《Research on Correlativity between HPLC Fingerprint of Total Flavonoids of Propolis and its Antioxidant Activity》于深圳國(guó)際會(huì)展中心作報(bào)告，得到的中國(guó)養(yǎng)蜂學(xué)會(huì)秘書長(zhǎng)陳黎及江大原生態(tài)總經(jīng)理邵興軍、會(huì)務(wù)負(fù)責(zé)人丁德華先生的好評(píng)。
鑒定結(jié)果
- 2010年4月通過(guò)校級(jí)創(chuàng)新課題評(píng)審，優(yōu)秀。（總排名第三，中藥類第一） 2011年1月25日 論文通過(guò)2011國(guó)際蜂膠科學(xué)峰會(huì)，論文評(píng)審。 2011年3月通過(guò)學(xué)校挑戰(zhàn)杯參賽資格評(píng)審。
參考文獻(xiàn)
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同類課題研究水平概述
- 蜂膠是采集工蜂從樹木等植物新生枝芽或樹枝上采集的樹脂，并混入蜜蜂上顎腺分泌物和蜂蠟等加工而成的具有芳香粘性的固體膠狀物。蜂膠內(nèi)含黃酮類、萜烯類、酚類及酯類等生物活性物質(zhì)，具有抗過(guò)敏、抗炎癥、抗氧化、強(qiáng)化血管、抑制病毒、抗腫瘤、增強(qiáng)機(jī)體免疫力等藥理功能。蜂膠含有眾多的成分，目前已從蜂膠中分離得到的物質(zhì)有300多鐘，其中黃酮類化合物70多種，芳香族酸及酯類60多種，酚、醛、醇類40多種，萜烯類30多種，脂肪酸、氨基酸及其脂類近80種，烴類30多種等。蜂膠的化學(xué)成分可能由于蜜蜂采集地區(qū)的植物分泌物的不同，導(dǎo)致蜂膠成分相差很大，甚至可能完全不同。由于蜂膠的化學(xué)成分多樣性，所以到目前還沒(méi)有統(tǒng)一的蜂膠化學(xué)成分標(biāo)準(zhǔn)。研究結(jié)果表明，不同地區(qū)蜂膠的抗氧化活性不同，總酚類和總黃酮含量也不同，蜂膠的抗氧化活性與總酚類之間存在一定的相關(guān)性。不同地區(qū)蜂膠抗氧化活性的不同是多種成分相互協(xié)同作用的結(jié)果。 關(guān)于蜂膠成分的分析方法，國(guó)內(nèi)外曾有高效液相色譜法、分光光度法、薄層色譜法、毛細(xì)管氣相色譜法、電化學(xué)發(fā)光猝滅法。由于指紋圖譜給出的有關(guān)質(zhì)量的信息量遠(yuǎn)比任何單一成分測(cè)定所得的信息量要多，所以它能夠有效的鑒別蜂產(chǎn)品的真?zhèn)魏唾|(zhì)量的優(yōu)劣，反映蜂產(chǎn)品研制所用的原料、工藝貯存過(guò)程中化學(xué)成分的變化情況，更有效地進(jìn)行蜂產(chǎn)品研究的全程跟蹤，使研制的蜂產(chǎn)品質(zhì)量更趨穩(wěn)定和一致?，F(xiàn)在已經(jīng)建立分離度符合藥典要求的10種不同產(chǎn)地蜂膠的HPLC指紋圖譜。（分離度大于1.5）并且指紋圖譜表明，不同產(chǎn)地蜂膠藥材中化學(xué)成分的種類和量差異較大，說(shuō)明產(chǎn)地對(duì)蜂膠的內(nèi)在質(zhì)量有較大影響。[并可以清晰地將蜂膠指紋圖譜分成六個(gè)區(qū)，根據(jù)六個(gè)區(qū)的特征峰分布進(jìn)行蜂膠與楊樹樹膠的鑒別。而對(duì)于蜂膠的體外抗氧化能力的測(cè)定方法到目前為止已經(jīng)有十余種之多。
