基于“双模式筛选”及“液质联用技术”的知母抗老年痴呆活性与成分代谢的相关性研究

Alzheimer's disease is a degenerative neurosis characterized by cognitive and memorial dysfunctions. This disease is closely related to a beta deposition in the brain, cholinergic system function decline and brain damage. The ingredients in anemarrhena asphodeloides bge. have significant activity of anti dementia. The animals after oral administration of anemarrhena asphodeloides bge. extract not only have prototype components but also have a large number of metabolites in the body. The absorption of chemical constituents and metabolites are direct material basis for clarifying the efficacy mechanism of traditional Chinese Medicine. The active metabolites efficacy of Anemarrhena asphodeloides Bge. are unclear. Components and activity change after metabolism in Anemarrhena asphodeloides Bge. are scientific issues worthy of further study. On the basis of the early research in composition and pharmacodynamic, we use the screening method of a dual model, i.e. firstly, acetylcholinesterase inhibitors for screening for active component targets, and then through the study of the improvement of Aβ in the cerebral cortex of the abnormal aggregation and deposition, pharmacodynamics anti senile dementia active ingredients the comprehensive judgment in Anemarrhena asphodeloides Bge.. We apply liquid chromatography-mass spectrometry technology to study the active ingredients in the metabolism of rat, revealing the active ingredient changes in the composition and metabolism in vivo pharmacodynamic substance foundation and metabolism.

阿尔茨海默病是以进行性痴呆为特征的退行性变性疾病。该病与脑内Aβ沉积、胆碱能系统功能衰退等密切相关。本课题前期研究表明知母中的皂苷类成分具有显著的抗阿尔茨海默病活性，动物口服给予知母提取物后其体内除原形成分外，还有许多活性代谢产物，这些体内吸收化学成分及代谢物是阐明中药药效机制的直接物质基础，而知母中发挥药效的活性代谢产物尚不清楚，知母中成分代谢前后的活性与成分的改变是值得进一步研究的科学问题。本课题组在前期对知母深入的化学成分及药效研究基础上，拟采用双模型筛选法，即以乙酰胆碱酯酶抑制剂为靶点进行活性成分筛选，再通过考察其对Aβ在大脑皮质的异常沉积情况的改善，综合判断知母中抗老年痴呆活性成分的药效强度。并应用高分辨液质联用、核磁等技术对活性成分以及在大鼠体内代谢终产物进行鉴别，揭示活性成分及其在体内代谢物的药效关系，阐明知母抗阿尔茨海默病的活性与成分代谢的相关性。

项目背景：阿尔茨海默病，是当今社会严重危害老年人身心健康的一种进行性发展的致死性神经退行性疾病。因此研制抗老年痴呆药物已经成为人类共同的重大课题。近些年来，研究发现知母具有治疗老年痴呆的功效。而知母皂苷及其苷元是临床常用中药材知母防治老年痴呆症的最主要活性成分。. 研究内容：(1)代谢活性样品的选择及双模型筛选法的建立；(2)活性样品分析及鉴定；(3)抗老年痴呆活性成分知母皂苷AIII的代谢研究；(4)基于计算机辅助及活性筛选的知母皂苷衍生物设计、合成及其对老年痴呆大鼠的药效学研究。. 研究结果：(1)双模式筛选结果表明乙酸乙酯超声提取物的活性相对较好，使用液质对D101大孔树脂60%乙醇-水洗脱流分鉴定了15个化合物，主要为甾体皂苷类化合物；(2)对该流分进行了成分分离，共分离确证25个化合物。(3)知母皂苷AIII在大鼠体内的代谢方式主要为羟基化反应、脱氢反应、脱糖反应和构型异构化等，共鉴定了19个代谢产物。(4)对知母皂苷元的C3位和C26进行了结构修饰，共合成C26位为氨基、氨基酸酯和三氮唑取代的三种结构类衍生物91个，新化合物89个。体内实验结果表明三氮唑类化合物9j和9o可以显著改善Aβ致痴呆小鼠的学习记忆能力，深入的机制研究表明9j和9o可以减少Aβ对海马区神经元所造成的毒性。以上成果已发表SCI论文7篇，申请专利1项。. 科学意义：本课题组采用“双模式筛选”和“液质联用技术”对知母抗老年痴呆活性与成分代谢进行了相关性研究。采用分子对接技术阐明知母皂苷衍生物与靶蛋白的作用方式，并对活性较好的衍生物进行了体内药效学研究。化合物9j和9o可以显著改善Aβ致痴呆小鼠的学习记忆能力，有望成为治疗阿尔兹海默病的先导化合物，有进一步开发的潜能，为知母皂苷及其衍生物的活性及新药开发提供关键的科学数据，具有较高的学术价值及社会意义。