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中药猪苓的化学成分及其药理学研究

赵英永  
【摘要】:猪苓[Polyporus umbellatus (Pers.) Fries]在分类学上属于无隔担子菌亚纲、无褶菌目、多孔菌科、多孔菌属。它的干燥菌核称为猪苓,是常用中药。主要分布在亚洲(主要分布在中国、日本,东南亚国家)、欧洲及北美洲均有分布。在中国具有2500多年的药用历史,始载于《神农草本经》,为《中国药典》所收录。具有利尿、抗癌和抗菌的作用,利水渗湿是主要功能。许多利水复方制剂含有猪苓,例如猪苓汤、猪苓丸、猪苓散、五苓散、分消汤、茵陈五苓散等,这些复方在临床应用中显示了很好的疗效,而且至今未见文献报道它的毒性反应。 本论文共分为六个章节。第一章对猪苓的甾体类、非甾体类化学成分、化学成分的药理活性和参考文献进行了综述。第二章对陕西太白山多孔菌科猪苓(Polyporus umbellatus (Pers.)Fries)的化学成分的分离和鉴定进行了论述,从中共分离鉴定了24个化合物,涉及甾体、三萜、生物碱、葸醌、苯丙素和神经酰胺类化合物。其中新化合物1个,5个化合物首次从猪苓分离得到。第三章建立了猪苓药材甾体类化学成分含量测定方法,为猪苓药材及饮片的质量评价提供方法。第四章采用以生理盐水负荷的水潴溜的大鼠为模型,对正己烷、乙酸乙酯、正丁醇及水提取物进行了利尿成分的筛选,发现麦角甾酮、麦角甾醇和D-甘露醇为猪苓中发挥利尿作用的化学成分。第五章采用HPLC-MS/MS、HPLC-APCI-MSn、HPLC-FLD、HPLC-UV等方法测定了麦角甾酮及其代谢产物在大鼠血浆、大便、尿液中的含量。第六章猪苓中细胞毒活性成分及诱导HepG2细胞凋亡机制研究,结果证明猪苓中甾体类化学成分也强的细胞毒活性作用,麦角甾酮是猪苓中细胞毒活性最强成分,实验显示了麦角甾酮(ergone)诱导癌细胞HepG2凋亡及G2/M细胞周期阻滞作用机制。 第一章猪苓的化学成分及其生物活性研究进展(综述) 本章对猪苓的甾体类、非甾体类化学成分及化学成分的药理活性进行文献回顾。 第二章猪苓的化学成分 猪苓是常用利尿中药,其所含化学成分主要为多糖类和甾体类化合物。由于多糖具有抗肿瘤作用,长期以来国内外学者对猪苓的研究主要集中在多糖的化学成分、药理、药效及应用研究。而传统医学和现代医学对于猪苓的应用主要集中在利尿和治疗肾疾病方面,起利尿作用的化学成分一直不明确,更缺乏在生物活性研究的指导下对其活性成分进行的研究。为寻找其利尿活性成分,对采自陕西太白山的猪苓化学成分进行研究,利用多种分离材料及分离技术,从中共分离鉴定了24个化合物,涉及甾体、三萜、生物碱,蒽醌、苯丙素和神经酰胺类化合物。其中新化合物1个(ZL-11),5个化合物(ZL-10、11、12、20、23)首次从猪苓中分离得到。为本研究进一步筛选利尿化学成分奠定一定的基础,为该种植物的合理开发和利用打下理论基础。 第三章猪苓药材甾体类化学成分含量测定方法的建立 到2009年为止,《中国药典》没有含量测定项指标,为了增加《中国药典》中猪苓的含量测定项,在对猪苓化学成分进行系统的分离的基础上,确定了猪苓的主要特征性成分为麦角甾醇,建立高效液相色谱法测定猪苓中麦角甾醇的含量,确定麦角甾醇作为猪苓含量测定的一个标示性成分,用于猪苓药材的内在质量控制。 麦角甾酮是猪苓的利尿成分,针对猪苓中麦角甾酮含量很低,样品难以检测到,且在分离过程中其它化学成分干扰等问题。本实验采用HPLC-FLD法,分析了猪苓中有效活性成分麦角甾酮的含量,此方法专属性强,灵敏度高,并用LC-MS进一步验证了HPLC-FLD法测定结果的可靠性。该方法可用于不同猪苓样品中活性成分含量的评价。 中药与化学药不同在于:中药的疗效有可能是多种化学成分协同作用的结果,猪苓的作用也应是多种化学成分协同作用的结果。因此,采用一个化学成分评价猪苓是不全面和不系统的,猪苓的植物化学成分定量评价面临着挑战。因此,有必要进一步明确猪苓中的的主要化学成分以及他们在药材中的分布,以进一步阐明猪苓治病的物质基础。 在对猪苓化学成分进行系统的分离的基础上,建立了一个高灵敏度、高选择性的HPLC-APCI-MS法用于同时测定不同产地的猪苓中八个甾体类化合物,同时比较了HPLC-DAD和HPLC-ELSD方法的优劣,与HPLC-DAD和HPLC-ELSD法相比,HPLC-APCI-MS方法具有检测限低、高灵敏度、高选择性高的优点。此方法可用于不同猪苓样品中甾体成分的含量分析,也形成了猪苓药材的特征图谱,为进一步研究猪苓药材的治病机理与植物的次生物质积累提供了较为全面的分析方法。 第四章猪苓的活性成分麦角甾酮(ergone)利尿及治疗慢性肾衰竭的药理学研究 猪苓在中医临床上常用于治疗急性肾炎、淋病、糖尿病、全身浮肿、小便不畅、尿急尿频、尿道疼痛及受暑水泻等疾病。在对猪苓化学成分研究的基础上,采用利尿动物模型筛选与其功效相吻合的有效部位以及有效成分。本文采用以生理盐水负荷的水潴溜的大鼠模型对正己烷、乙酸乙酯、正丁醇及水提取物进行实验,确定其有利尿作用的活性部位,然后,对其活性部位中的化学成分进行进一步的分离,活性筛选实验得到麦角甾酮、麦角甾醇和D-甘露醇为猪苓中发挥利尿作用化学成分。 有利尿作用的药物对肾疾病有一定的治疗作用。在对麦角甾酮利尿研究的基础上,以腺嘌呤所致大鼠慢性肾功能衰竭为病理模型,总蛋白、白蛋白、球蛋白、白球蛋白比值、总胆固醇、甘油三酯、尿素、肌酐、血常规为生化指标,寻找猪苓中对肾脏有保护作用的药物。发现麦角甾酮可以提高血红蛋白含量、降低Scr、BUN,下调ColⅠ、ColⅢ及TGF-β1在肾组织中的表达,改善肾功能、减少腺嘌呤代谢产物对肾脏的病理性损害,证明麦角甾酮对腺嘌呤所致大鼠慢性肾功能衰竭具有较好治疗作用。 第五章麦角甾酮(ergone)的药代动力学研究 在对麦角甾酮药理研究基础上,本文采用HPLC-MS/MS、HPLC-APCI- MSn、HPLC-FLD、HPLC-UV等方法测定了麦角甾酮在血浆、大便、尿液中的分布及代谢产物在血浆、大便、尿液中的分布情况。采用甲醇或丙酮直接沉淀蛋白的方法,简便快捷,且沉淀完全,且获得了较高的回收率。HPLC-MS/MS及HPLC-FLD两种方法在检测中未见有干扰组分,精密度及准确度考察结果均显示本方法符合生物样本分析测试的要求,适用于大鼠血浆、大便及尿液中麦角甾酮及代谢产物的含量测定。将为猪苓的临床合理应用提供了可靠的实验数据,将为深入研究利尿药提供理论依据和实验数据,具有重要的理论意义和临床应用价值。 第六章猪苓中细胞毒活性成分及诱导HepG2细胞凋亡机制 文献也报道了猪苓中甾体类成分也具有细胞毒活性,为了全面而系统了解猪苓中甾体类化学成分的细胞毒活性,本实验采用MTT法为活性导向,分离猪苓中细胞毒活性成分,对猪苓中的甾体类化学成分进行了系统的研究。结果证明ergone、(22E,24R)-ergosta-7,22-dien-3β-o1、5α,8α-epidioxy-(22E,24R)-ergosta-6,22-dien-3β-o1. (22E,24R)-ergosta-6,22-dien-3β,5α,6β-triol、Polyorusterone B是猪苓中细胞毒活性成分,这些化合物对HepG2细胞显示细胞毒活性,比较这五个化合物的细胞毒活性,麦角甾酮对HepG2的增殖抑制作用强于其它4个化合物。进一步研究了麦角甾酮对人喉癌细胞Hep-2、人子宫颈癌细胞Hela及正常细胞人脐静脉细胞HUVEC的细胞毒活性影响,结果显示麦角甾酮对HepG2、Hep-2、Hela增殖抑制作用强于对正常HUVEC细胞的作用,这说明麦角甾酮对癌细胞HepG2有较强的选择性。由此得出结论,猪苓中甾体类化学成分也有强的细胞毒活性作用,进一步探讨了麦角甾酮诱导人肝癌细胞HepG2凋亡及G2/M细胞周期阻滞作用机制。


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