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首先,進行了anthraquinone 類化合物篩選的工作o 在一系列的 anthraquinone-2-carbuxylic acid derivatives 中, N,N- dimethylaminoethyl anthraquinone-2-carboxylate(3)是抑制兔子腸蠕 動作用最強的化合物o 且其作用是隨劑量反應o此外,化合物3 對小腸蠕動 的抑制作用是屬于可逆性的o 另外也篩選了二十幾個anthraquinone類 化合物,發現emodin,quinalizarin,iso-anthraflavic acid, anthraflavic acid 和2-hydroxyanthraquinone 是其中抑制腸蠕動活性 最強的一群o 從這些篩選的結果,以結構和抑制腸子蠕動活性的關係而言, 可以歸納出幾點現象:(1)B位置是一個重要的活性位置;(2)具有抑制腸蠕 動活性的anthra-quinone化合物,其取代基團必須是極性的hydroxy, carboxy. 而且hydroxy的anthra-quinone 化合物其抑制活性遠大於具 carboxy 的同類化合物;(3)hydroxy 雙取代的anthraquinone 化合物,其 生理活性大於單一取代化合物,而且取代基在2,7位置比在2,6位置更有利 於抑制腸子蠕動;(4)1,8位置的hydroxy有益於B位置活性的表現o 在 篩選試驗中,化合物14,19,20,21,22,23,29,30和31有所謂的先興奮後抑制 的作用o由其化合物是19,20,當它們不再採用累加法,而使用各種濃度的單 一劑量投予時,這種現象更是非常明顯o所以這些化合物對小腸的蠕動應該 有雙向的調節作用o 另一個發現就是:化合物32-35對腸子的蠕動有純 粹的刺激作用,而且有劑量相關反應的現象,甚至在實驗中的最高濃度都呈 現有過度刺激而產生痙欒的現象o打破了以往anth-raquinone抑制腸蠕動 的觀念o所以初步認為:硫酸鈉基團本身具有刺激作用,但雙取代的化合物, 刺激腸子蠕動的作用反而降低o而且2,6雙取代的化合物刺激腸蠕動的活 性(IC50:200+-16 nmol/ml)大於2,7雙取代的化合物(IC50:300+-18 nmol/ ml)o 第二部分的實驗是控制條件對作用的影響: 溶媒中, propylene glycol(PLG),polyethylene glycol 400(PEG400),glycerin和 polyoxyethylene sorbitan monooleate(Tween 80)都對小腸蠕動有抑制 作用,尤其tween80抑制腸蠕動的作用最大o而酒精對小腸的收縮反而具有 強烈的刺激作用o所以使用有機溶媒來助溶必須非常的謹慎o幾乎對腸子蠕 動不影響的溶媒系統有:alcohol:PLG:water(10%:30%:60%);alcohol:PEG 400:water(10%:30%:60%);alcohol:glycerin:water(10%:30%:60%); alcohol:PEG 400:water(5%:15%:80%)和alcohol:PEG 400:water(10%:20%:70%)等五種,可供參考使用o 另外,配製各種不同 的鹼性溶液,其pH值的變化由7,8,9,10,11到12,經實驗之後,証明0.1 ml 的鹼性溶液對於10ml Tyrode's solution 中的腸子影響不大o但通入高濃 度氧氣者(95%-5%CO2),其活性能維持達11+-1.5 hr,與通入普通空氣者,所 能維持活性的時間為8+-1hr,這種差別是有意義的o 在溶媒和氣體對 活性影響的實驗得知,22,30和31是必須在通入高濃度氧氣和鹼性溶液兩者 併存的環境下,drenergic functio才能發揮最大的活性o只要缺一條件,活 性即降為十分之一左右o這兩條件並存的環境,可能就是使melanosis coli 更嚴重的原因o而且此活性的增加很可能是引起色素性直腸癌的重要因素o 第三部分的實驗是N,N-dimethylaminoethyl anthraquinone-2- carboxylate(3)作用機轉的探討:經實驗証明,3對小腸蠕動的抑制作用與 交感神經系統的活化無關o因為prazo-sin和propanolol無法影響其抑制作 用o但3抑制小腸的蠕動作用與鈣離子的流動確實有關係,雖然氯化鈣濃度 大於0.72mM時,3無法阻止鈣離子的流入,但在氯化鈣濃度為0.18和0.36mM 時,3確實有阻止鈣離子進入的作用,而使腸子原可被刺激而收縮的作用,明 顯的比對照組低o這種結果顯示3可能干擾了鈣離子所要通過的細胞膜o而 這一觀點被進一步証實,因為3有阻止放射性的鈣同位素湧入腸細胞的作用 o另外腸細胞在KCl和ACh所誘導的特異性鈣同位素湧入腸細胞的作用,依然 受到3的抑制而降低蠕動,而且呈現劑量相關性之現象o因此3作用在鈣離子 通過的細胞膜的重要o在此似乎得到了相當肯定的証明o 當 superoxide dimutase(SOD)和catalase(CAT)存在時,3抑制腸蠕動的作用 有意義的被降低下來o不僅如此,CAT有效的減少3抑制鈣離子湧入腸細胞的 作用o但是,SOD只有在高濃度時才能產生與CAT一樣的作用,於是我們推測3 對兔子小腸的作用與自由基有關,而且似乎比較傾向與H2O2的生成有關o事 實上,也經由實驗証明,濃度為0.0088units/ml的xanthine oxidease(X. O.),確實會有抑制腸蠕動的現象,而且這一現象可被SOD所反轉o總結而 言:3之所以能抑制小腸蠕動主要是干擾了細胞膜鈣離子的流動,而鈣離子 流動所受的干擾與自由基的生成有關o 第四部分的實驗是 quinalizarin(30)作用基轉的探討:經研究發現prazosin(a-bloc-ker)和 propranolol(B-blocker)都會反轉30對腸蠕動的抑制作用o因此我們推 斷30的抑制作用與交感神經系統的活化有關o 而鈣子流動與30抑制腸 蠕動的關係,經過了實驗後,發現:30存在時,加入各種不同濃度的氯化鈣所 刺激腸子蠕動的收縮作用,被明顯的降低o因此可推論:30確實有阻止鈣離 子的流入而明顯地產生抑制蠕動的作用o所以這種結果確實顯示30干擾了 鈣離子流過細胞膜(trans-membrane)的過程o這可能是干擾到KCl作用的結 果,因此我們使用小腸細胞,以放射性的鈣同位素當作指示劑,在KCl的刺激 下進行實驗o這種特異性鈣同位素的湧入依然會受到30的抑制而降低o而且 有劑量相關性的現象o由此可証明30會抑制鈣離子通過細胞膜且與KCl的去 極化有關o SOD的加入有反轉30抑制腸蠕動現象,而且減少了30抑制鈣 離子湧入腸細胞的作用o但catalase的加入不僅沒有反轉30抑制腸蠕動的 作用,反而有促進30的作用,雖然這個實驗結果,沒有表現出有意義的統計 值o對於減少30抑制鈣離子湧入腸細胞的作用也沒有任何有意義的表現o可 是在catalase與SOD的併用後,對於反轉30抑制腸蠕動的程度,當與 catalase和SOD個別投予單劑量的結果比較起來,確實也呈現出有互相抵消 的現象o Quinalizarin的作用機轉經過探討之後,所得的結論是:30抑 制轈蠕動的作用與透過自主神經的傳導有關o而且明顯的有抑制鈣離子通 過細胞膜的現象o但是否因為透過神經系統而干擾鈣離子的通過,有待進一 步的探討o而自由基在此就沒有像3和31這麼重要o 第五部分的實驗是 emodin(31)致效基轉的探討:emodin幾乎是所試驗藥物中活性最強的o其作 用機轉經過prazosin和propranolol試驗之後,確定與交感神經系統的活化 無關o但對於每一個濃度的氯化鈣所刺激腸蠕動的收縮作用,幾乎都明顯的 被emodin抑制下來o在ACh的誘導下,放射性鈣同位素湧入腸細胞的現象依 然受到31的抑制而降低o而且呈相對劑量相關性的現象o由此可証31確有阻 止鈣離子的流入而產生明顯的抑制腸蠕動的作用o 31對小腸蠕動的抑 制作用,可被SOD和catalase有意義的降低下來,而且SOD會減少31抑制鈣離 子湧入腸細胞的作用,但會隨著劑量的增加反而效果下降o亦即SOD在高劑 量時會降低其保護能力o而CAT對31的影響,與SOD對31的影響差不多o但CAT 反轉emodn抑制作用的效果比SOD還大o不僅反轉31對腸蠕動的抑制作用,也 減少了31抑制鈣離子湧入腸細胞的作用o於是讓我們更確認emodin對兔腸 蠕動的抑制作用與自由基有關o而且emodin抑制小腸蠕動的作用似乎比較 傾向與H2O2的生成有關o所以整體而言:emodin對小腸蠕動抑制活性主要是 阻斷細胞膜鈣離子的湧入,而阻斷鈣離子湧入的作用與自由基的生成有關o
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