五味子的化学成分研究和神经保护活性评价

天然产物作为治疗人类重大疾病的药物或先导化合物的来源之一,在现代药物研发中扮演着重要角色。调查显示,1981至2019年间,国际上Galunisertib NMR研发的新化学实体药中有50%以上直接或间接来源于天然产物。天然产物提供给了我们类型丰富,结构多样,有显著生物活性的化合物,对药物先导分子或药物的开发提供了重要资源。本研究以挖掘天然产物中的活性成分为导向,选取北五味子作为研究对象。对五味子中活性成分进行提取,使用多种柱色谱法进行分离,运用波谱技术鉴定了分离得到的20个化合物的结构,结合旋光测定解析化合物构型。基于网络药理学的探究,对分离得到的木脂素类化合物进行了抗神经炎活性、氧化应激损伤下神经保护活性的评价,并利用western blot技术对抗神经炎活性显著的化合物进行初步的机制探索。同时结合植物亲缘学,成分可测性,网络药理学等方面,对五味子质量标志物(Q-marker)的确定进行了预测分析。获得的主要研究成果如下:(1)从五味子超临界流体提取物的石油醚部位,乙酸乙酯部位和乙醇部位中分离纯化得到20个化合物并进行结构鉴定,其中包含:联苯环辛烯类木脂素10个,分别为:Schisandrin B(1),Schisandrin C(2),Gomisin K_1(3),Arisanschinin F(4),Gomisin Fhepatocyte differentiation(5),Schisphenin D(6),Schisantherin D(7),7(18)-dehydroschisa ndro A(8),Sieverlignan E(9),Gomisin D(10);2,3-二甲基-1,4-二芳基丁烷类木脂素2个,分别为:meso-dihydroguaiaretic acid(11),pregomisin(12);2,5-二芳基四氢呋喃类木脂素2个,分别为:magnolin(13),epimagnolin(14);甾体类化合物1个:β-sitosterol(15);有机酸衍生物3个:1,5-dibutyl-1′-methyl citrate(16),shi-kimic acid n-butyl ester(17),diethyl malate(18);其他类型化合物2个,分别为:5-hydroxymethyl-2-furaldehyde(19),Bis(2-ethylhexyl)phthalate(20)。其中Raf抑制剂化合物8为首次从自然界中分离得到的天然化合物,化合物4首次从北五味子中分离得到,化合物9首次从五味子属植物中分离得到。(2)基于网络药理学研究,寻找成分和疾病的关联靶点。从生物学过程、细胞组成和分子功能三方面,进行了GO富集分析,同时进行了KEGG通路分析。综合五味子“成分-靶点-通路”网络及其节点信息,分析发现五味子木脂素类成分对帕金森疾病的治疗密切相关,其作用靶点涉及到神经炎症和氧化损伤等,故后续对这两方面进行体外药理活性探究。选用LPS诱导的BV2细胞作为神经炎症模型,对分离得到的木脂素类化合物进行抗炎活性评价,筛选得到5个抗神经炎活性较显著的化合物(1,7,8,9,10),其10μM浓度下NO抑制率均在50%以上。对初筛制率最高的化合物8进行IC_(50)测定,结果为11.95±0.26μM。进一步对化合物8的抗神经炎机制进行初步研究,Western blot实验结果表明,化合物8一定程度上下调了i NOS和COX-2的表达。选用H_2O_2诱导的PC-12细胞作为氧化应激模型,采用MTT法,检测化合物作用后细胞的存活率,评价其氧化应激下的神经保护活性。实验结果表明,化合物3,4,6,11,12对H_2O_2诱导氧化损伤的PC-12细胞有相对显著的保护作用,10μM浓度下细胞存活率均在70%以上,其中活性最为显著的是化合物11和4,细胞存活率分别为93.15%和88.12%。(3)对五味子中可作为Q-marker的化学成分进行预测,通过植物亲缘学,成分有效性,体内吸收情况,以及网络药理学等方面,结合成分的定性分析,合理预测出deoxyschisandrin,Schisandrin B,Schisandrin C,Schisandrol A,gomisin A,gomisin G作为五味子的质量标志物,完善了五味子的质量评价标准。