基于药动学与药效学相关联的荜茇总生物碱多成分对帕金森病伴发抑郁的保护作用机制研究

With the aids of National Natural Science Foundation of China- - Study on Mechanism of the alkaloids from Piper longum L to Parkinson's disease, the great foundation on the pharmacodynamics study of the alkaloids from P. longum L. has been achieved. The intrinsic mechanism is still not fully understood. On the basis of preliminary, the alkaloids from P. longum L. will be still researched in future study. Firstly the model of depression in Parkinson's disease will be established. Basing on the associated theory between pharmacokinetics (PK) and pharmacodynamics (PD), using HPLC, LC/MS and other modern chemistry analysis methods to determine and characterize the pharmacokinetics changes of each component in animal's blood and brain. At the same time dynamically detecting the monoamine transmitters, mitochondrial membrane potential, oxygen free radical, NO, immunological inflammation factors and so on. Dynamically analyzing PK and PD from the point of concentration of multiple components of the alkaloids from P. longum L. to effect to time, the associated methods of PK/PD and the net of medicine/targets/disease will be gradually established in order to discuss their synergistic effect. And then the pharmacological mechanism of the alkaloids of P. longum L. on depression in Parkinson's disease will be elucidated from the point of multiple targets and it plays an important scientific role in the study of the new drug development on traditional Chinese medicine of the alkaloids from Piper longum L.

在已结题国家自然基金"荜茇中生物碱成分对帕金森病的作用机制研究"的资助下，荜茇总生物碱的抗帕金森病药效已有较好的工作基础，但对其作用机制的认识仍处于初级阶段。本课题继续以荜茇总生物碱为研究对象，在前期研究基础上，建立帕金森病伴发抑郁的损伤模型。基于药动学和药效学相关理论，以HPLC、LC/MS等现代分析方法测定或表征荜茇总生物碱多成分在动物血液和脑组织中的药代变化，同步检测其对血液和脑组织中的单胺类递质、线粒体膜电位、氧自由基、一氧化氮、免疫炎症因子等的影响作用。从荜茇总生物碱多成分浓度-效应-时间角度动态分析其药代-药效关系，逐步建立多成分的PK/PD相关联的方法，构建药物-靶点-疾病的网络，探讨荜茇总生物碱多成分在药代和药理效应过程中的协同增效作用，从多靶点阐明荜茇总生物碱多成分对帕金森病伴发抑郁的干预作用及其机制，这对荜茇开发创新药物研究具有重要的科学意义。

本项目对荜茇总生物碱进行了超声波法制备工艺的优化，并对荜茇总生物碱中的化学成分进行研究，分离并鉴定了13个化合物。建立了UFLC-ESI-MS/MS法和UHPSFC-MS法同时测定荜茇总生物碱中胡椒碱、荜茇明宁碱、二氢荜茇明宁碱、胡椒新碱、墙草碱以及胡椒酸甲酯、Pipercallosine、Dehydropipernonaline、Pipernonatine、Retrofractamide B、几内亚胡椒碱、Brachyamide B的含量，全面控制荜茇药材的质量。采用脂多糖（LPS）致帕金森病（PD）大鼠损伤模型和6-羟基多巴胺（6-OHDA）致帕金森伴发抑郁（dPD）大鼠模型研究荜茇总生物碱的作用，通过行为学、免疫组化、DA、5-HT及其代谢产物的含量变化、炎症因子、氧化应激等指标的测定，结果表明荜茇总生物碱对上述两种模型中的帕金森病大鼠具有神经保护作用，并对其伴发抑郁的症状有缓解的作用，可能与抗炎、抗氧化应激作用有关，并对其作用靶点进行预测，以期从神经营养因子通路阐释其机制。采用LC- MS法分析荜茇主要成分胡椒碱、荜茇明宁碱、墙草碱在不同种属肝微粒体的代谢差异及荜茇总生物碱在大鼠粪便及尿液中的代谢产物，主要代谢类型为苯环亚甲二氧基开环脱甲基和氧化反应，且在种属间存在代谢率差异。采用UFLC-ESI-MS/MS法建立快速、灵敏和准确同时测定血浆中胡椒碱、荜茇明宁碱、二氢荜茇明宁碱、胡椒新碱和墙草碱的方法，考察正常和帕金森病大鼠灌胃给予荜茇总生物碱后5种生物碱在大鼠血浆中的浓度，并计算药代动力学参数。结果表明正常组与帕金森病大鼠组比较，胡椒碱等成分在帕金森病大鼠组中吸收减少，消除加快，在体内血浆中驻留时间短。采用血-脑双位点微透析采样方法对帕金森病模型大鼠进行荜茇生物碱中胡椒碱、荜茇明宁碱、二氢荜茇明宁碱、胡椒新碱和墙草碱的血药浓度与纹状体细胞外液单胺类神经递质5-羟吲哚乙酸（5-HIAA）、5-羟色胺（5-HT）、高香草酸（HVA）及氨基酸类神经递质谷氨酸（Glu）、γ-氨基丁酸（GABA）同步动态监测，血浆中中胡椒碱、荜茇明宁碱含量与纹状体外外液中5-HT、5-HIAA 和HVA含量有一定的相关性。本课题为研究荜茇总生物碱多成分多靶点治疗帕金森病伴发抑郁奠定基础。