植物甾醇单体氧化物的制备及其细胞毒性的研究

不饱和植物甾醇极易发生氧化反应生成多种氧化物。但由于目前尚无植物甾醇单体氧化物标准物，因此对这些氧化物的生物效应研究鲜有报导。本项目拟从产生这一问题的关键点入手，克数级提纯植物甾醇单体，并以此出发获得系列目标氧化物。首先通过优化分离与检测技术，研究适用于提纯不同结构甾醇单体的方法并实现高纯度克数级制备，再构建各氧化物的生成路径并获得所需单体氧化物，最后对这些氧化物的细胞毒性进行研究，明确氧化物结构与细胞DNA损伤程度之间的关系，揭示其细胞毒性行为与程度，为更深入研究植物甾醇作为食品及药品的安全性提供重要的科学依据。该项研究将率先建立针对化学结构特点分离植物甾醇单体的新技术，在甾醇氧化物的生理活性研究上有明显的特色和创新，其研究结果将丰富对植物甾醇氧化物的生物效应的理解，对于促进天然产物及相关结构分子的理论研究和实际应用都具有重要的意义。

本项目通过深入开展对植物甾醇及相关氧化物的研究，建立了分离纯化植物甾醇单体的新方法，构建了生成相应甾醇单体氧化物的新路线，研究了各甾醇单体氧化物可能产生的体内体外生物活性，对明晰该类氧化物的细胞毒性行为和对细胞的调控机理具有重要的理论意义和应用价值。.1. 摸索了分离纯化结构相似的植物甾醇单体的方法，包括结晶法、柱色谱法和高效液相色谱法，建立了适用于不同结构单体的分离方法，对分离过程中所涉及的吸附、解析、结晶、结构等因素对于分离效率影响的规律进行了探讨。.2. 通过高温加热甾醇单体，初步确定主要的甾醇氧化物成分及化学结构。采用与传统化学合成不同的策略，以植物甾醇混合物为起始反应物，经一系列特定的反应途径，合成了两类主要的植物甾醇氧化物混合物，再利用半制备高效液相色谱分离纯化相应的氧化混合物，得到了6种植物甾醇单体氧化物，纯度均为95%左右。.3. 对上述获得的单体氧化物进行了一系列体外体内细胞毒性实验研究，对引起细胞凋亡的机理进行了深入研究。结果显示，无论是体外的细胞系实验，还是体内的酵母细胞和线虫实验，都遵循浓度或剂量依赖模式，即氧化物作用浓度越高，细胞存活率越低，凋亡程度加深，活性氧生成量增加等。氧化物引起细胞系凋亡主要依赖于Caspase 3通路，对酵母细胞的凋亡则依赖于metacaspase模式。.本项目研究工作经过三年的钻研，突破了一些研究难点，基本实现了预期目标，揭示并阐明了植物甾醇单体氧化物结构和浓度对细胞的毒性及凋亡机理之间的关系，丰富了我们对植物甾醇氧化物的理解和认识，为全面评估植物甾醇氧化物的安全性提供了新的数据和证据。