荭草抗心肌细胞氧化损伤物质基础及药代动力学研究

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荭草为蓼科植物荭草Polygonum orientale L.的干燥全草。为贵州省少数民族地区常用药物,收载于《贵州省中药、民族药质量标准》中,具有清热解毒,祛风除湿,活血消肿之功效,民间常用于冠心病,心胃气痛,风湿性关节炎,疝气,脚气,疮肿等疾病的治疗。为了更好的开发利用荭草的药用资源,本课题对荭草的化学成分、质量控制、抗心肌缺血作用研究以及药代动力学进行了系统研究,为阐明荭草治疗缺血性心脏病的物质基础及进一步研究开发提供了科学依据。  一、荭草化学成分及质量控制研究  采用聚酰胺柱色谱、正反相硅胶柱色谱、凝胶柱色谱、高压制备液相色谱等分离纯化技术对荭草进行化学成分研究,并结合现代波谱分析技术和理化方法鉴定其结构。从荭草水煮醇沉后的聚酰胺吸附乙醇洗脱部位中分离、鉴定了23个化合物,其中商陆素-3-O-β-D-半乳糖苷(ombuine-3-O-β-D-galactopyranoside),商陆素-3-O-芸香糖苷(ombuine-3-O-rutinoside),色氨酸(tryptophan)3个化合物为首次从蓼属植物中分离得到,杨梅苷(myricitrin),没食子酸(gallic acid),儿茶素(catechin),原儿茶酸(protocatechuic acid),对-羟基桂皮酸(p-hydroxycinnamic acid),木犀草素(luteolin),槲皮素-3-甲醚(quercetin-3-O-methyl ether),山奈素-3-O-(2′′-O-α-L-鼠李糖基)-β-D-葡萄糖醛酸苷(Kaempferol-3-O-(2′′-O-α-L-rhamnopyranosyl)-β-D-glucuronopyranoside),槲皮素-3-O-(2′′-O-α-L-鼠李糖基)-β-D-葡萄糖醛酸苷(ouercetin-3-O-(2′′-O-α-L-rhamnopyranosyl)-β-D- glucuronopyranoside),槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖醛酸苷(quercetin-3-O-β-D-glucuronide)等10个化合物为首次从荭草中分离得到。研究建立了荭草药材中化学成分的超高效液相色谱电喷雾质谱(UPLC-PDA-ESI/MS)分析方法,获得了较好的分离和检测,共鉴定出22个化学成分,其中3个为酚酸类成分,18个为黄酮类成分,适用于荭草药材中化学成分的快速定性鉴定,为荭草药材的质量控制提供了有力证据。进一步采用超高效液相色谱(UPLC)法建立了荭草药材主要黄酮类成分的含量测定方法,同时测定了荭草药材中异荭草素、荭草素、槲皮素-3-O-(2″-O-α-鼠李糖)-β-葡萄糖醛酸、芦丁、杨梅苷、牡荆素、槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖苷、木犀草苷、槲皮苷9个黄酮类成分的含量。并运用此分析方法对贵州不同产地和不同采收期的荭草药材进行了质量评价。本研究建立的分析方法简便、快速、准确,适用于荭草药材的质量控制。  二、荭草抗H2O2所致心肌细胞氧化损伤的保护作用及物质基础研究  采用血清药理学与血清药物化学的研究方法,建立体外培养H9c2心肌细胞的H2O2氧化损伤模型,考察荭草含药血清对氧化损伤心肌细胞的保护作用及其作用机制。通过比较荭草提取液、荭草给药后含药血清及空白血清的UPLC指纹图谱,寻找含药血清中的移行成分,并通过含药血清谱(血中移行成分指纹图谱峰面积)与效(含药血清的药理效应)相关性分析,探讨荭草发挥抗氧化损伤作用的体内直接作用物质。结果显示,荭草含药血清能够减少H2O2氧化损伤心肌细胞LDH的释放,脂质代谢产物MDA的含量,显著升高细胞存活率和SOD活性;上调H2O2氧化损伤心肌细胞抗凋亡因子Bcl-2基因及蛋白的表达,使Bcl-2/Bax值升高,下调凋亡执行效应子Caspase-3基因及蛋白的表达,说明荭草具有抗H2O2所致心肌细胞凋亡的保护作用。在大鼠灌胃荭草提取液后的含药血清中检测到16个移行成分,其中4个为原型吸收入血成分,经UPLC-ESI-MS/MS鉴定为原儿茶酸、荭草素、牡荆素、槲皮苷,其余12个移行成分推测为荭草在体内转化的代谢产物,或机体吸收荭草中成分后产生的应激性成分。并通过进一步含药血清谱-效关系分析,发现荭草含药血清中的原儿茶酸、牡荆素及 m3, m4,m5,m8,m10和 m12号色谱峰所表征的化学成分与荭草抗氧化活性呈正相关,可能为其发挥抗氧化损伤保护作用的体内直接作用物质。  三、荭草大鼠离体翻转肠囊肠吸收及药代动力学研究  利用大鼠离体肠囊外翻模型,考察不同浓度荭草提取物中原儿茶酸,异荭草素,荭草素,牡荆素,木犀草苷,槲皮苷和山奈素鼠李糖苷等7个指标成分在十二指肠、空肠、回肠、结肠的吸收情况,并考察不同质量浓度及 P-糖蛋白抑制剂对小肠吸收的影响。结果显示,荭草提取物不同浓度时原儿茶酸等7种成分在不同肠段的吸收均为线性吸收,符合零级吸收速率,随着药液质量浓度上升,肠吸收速率(Ka)增加。主要吸收部位在小肠,P-糖蛋白抑制剂不影响荭草提取物的肠吸收,说明荭草提取物不是P-糖蛋白的底物。建立UPLC-ESI-MS/MS测定大鼠血浆中原儿茶酸、异荭草素、荭草素和牡荆素的分析方法,研究大鼠口服及静注给予荭草提取物后的药代动力学特征。大鼠给予荭草提取物后,在不同时间点取血测定各检测成分血药浓度,采用DAS2.0软件计算药动学参数。结果显示,大鼠口服荭草提取物后,原儿茶酸等4个指标成分能够较为快速的进入体内, Tmax为0.38~1.42 h,MRT0-t为13.1~15.7 h、AUC(0-t)为592.0~2485.1μg/L*h;大鼠静注荭草提取物后,原儿茶酸等4个指标成分在大鼠体内消除较快,MRT0-t为21.7~28.5 min、AUC(0-t)为3.0~584.1 mg/L*min;原儿茶酸、异荭草素、荭草素和牡荆素在大鼠体内的绝对生物利用度分别为36.87%、0.61%、0.81%、0.39%,为荭草创新药物研制及临床合理用药提供了依据。
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