基于谱效关系的藏药沙棘对心肌细胞损伤保护作用的物质基础研究

Hippophae fructus Hippophae fructus known as sea buckthorn berries is a traditional Tibetan medicine which was stated in shel gong shel phreng for "activating blood circulation to dissipate blood stasis thus benefiting heart and vessels". In clinical practice, the preparations of sea buckthorn flavonoids have been used for treating ischemic heart disease. It has been proved that oxidative stress can lead to injuring oxidative modification of important biological macro-molecules, which causes the changes on cell functions and structure through various signal transduction pathways, and finally results in cell apoptosis. Therefore, it is of significant value to seek safe and efficient antioxidants for inhibiting cardiomyocytes from injury and curing ischemic heart disease. From previous research, the applicant found that the antioxidant ability of Hippophae fructus attributes mainly to ascorbic acid, followed by proanthocyanidins, whereas flavonoids have little contribution. In this proposal, a research model combining multiple chromatographic fingerprints with multiple index activity evaluations will be employed to investigate the correlations between chemical compositions of Hippophae fructus against the antioxidant ability and the protection of cardiomyocytes injury, and reveal the material basis of this protection of traditional Tibetan medicine Hippophae fructus, through spectrum-activity relationship analysis evaluated by mathematical statistics. In the same time, correlation analysis between active component combinations and multiple activity indexes will be accessed to quantify the synergistic effect of flavonoids, proanthocyanidins and organic acids. Therefore, this study may suggest the optimal component combination for the best activity, and offered the basic research data for the combination application of antioxidants within different chemical types and for the discovery of promising natural combination medicines.

《晶珠本草》称"沙棘活血化瘀，利心脏血脉"。沙棘黄酮制剂临床上用于治疗缺血性心脏病。氧化应激可导致重要生物大分子的损伤性氧化修饰，通过不同的信号转导通路引起细胞功能和结构的改变，最终导致细胞死亡。因此，寻找安全高效的抗氧化剂对抑制心肌细胞损伤的发生以及缺血性心脏病的治疗具有十分重要的意义。申请人在前期研究中发现，沙棘的抗氧化力主要来自抗坏血酸，其次为原花青素，黄酮的贡献率很小。本项目拟采用多元指纹图谱与多指标药效评价相结合的研究模式，运用数理统计手段进行谱效关系分析，探讨沙棘化学成分与抗氧化性及心肌细胞损伤保护作用三者之间的相互关系，揭示传统藏药沙棘对心肌细胞损伤保护作用的物质基础。通过配伍组分与多重药效指标的相关性分析，定量研究沙棘的黄酮/原花青素/有机酸组分之间的协同增效作用，寻找药效最优的配伍组合，为研究不同类型抗氧化剂的联合应用，发现新的天然组合药物提供基础性研究数据。

《晶珠本草》称“沙棘活血化瘀，利心脏血脉”。沙棘总黄酮在临床用于治疗缺血性心脏病。过度的氧化应激可导致重要生物大分子的损伤，通过不同的信号转导通路引起细胞功能和结构的改变，最终导致细胞死亡。因此，探索藏药沙棘的化学成分与药理活性之间的关系，寻找安全高效的抗氧化剂对抑制细胞损伤和治疗缺血性心脏病具有重要意义。本项目首次从中国沙棘果实中分离得到三个酰化黄酮苷，分别为以异鼠李素（1）、槲皮素（2）和山柰酚（3）为苷元的3-O-[(6-O-反式芥子酰基)-β-D-吡喃葡萄糖-(1→2)]-β-D-吡喃葡萄糖-7-O-α-L-吡喃鼠李糖苷，其中化合物1为新化合物。我们发现，化合物1-3均具有较强的抗氧化活性，清除DPPH自由基的IC50值分别为8.91，4.26和30.90 μM；对ABTS自由基的清除力分别为维生素E衍生物Trolox 的2.89，4.04和2.4倍。化合物1-3在沙棘果实中含量分别为12.2~31.4，4.0~25.3，7.5~59.7 mg/100 g；在沙棘叶中含量分别为9.1~34.5，75.1~182.1，29.2~113.4 mg/100 g。含芥子酰基的黄酮醇苷在非十字花科植物中很罕见，我们认为该类成分可以作为沙棘黄酮的特征性化学标记物。沙棘的抗氧化活性、自由基清除作用与其细胞保护作用具有较强的相关性。对沙棘不同组分的指纹图谱与活性的分析结果表明，酚酸类和黄酮苷元的活性强于抗坏血酸和生育酚衍生物，是沙棘果实中重要的活性物质类群，但前者的含量远不及后者。酚酸类主要是酚酸苷，其次为酚酸酯和游离的酚酸。黄酮苷元主要为异鼠李素、槲皮素和山柰酚。藏医较少以沙棘鲜果入药，常将果实熬制成沙棘膏使用。我们调查走访了多地的藏医院，调查了解其沙棘的来源，加工与使用情况。UPLC-DAD分析显示，沙棘果实主要含黄酮苷类，黄酮苷元很少；而在沙棘膏的制备过程中，黄酮苷元含量逐渐增加，同时抗氧化活性也逐渐增强。为了探究藏医所用沙棘膏的化学特征，反映沙棘膏熬制过程中的成分变化，对不同来源的沙棘膏进行了比较，结果发现各地所用沙棘膏的植物来源不尽相同，其化学成分也有较大差异。我们还发现了中国沙棘近缘亚种—卧龙沙棘的多个新分布地。分析显示，卧龙沙棘果实的总酚含量为3.48±0.34%，总黄酮的含量为2.28±0.46%，卧龙沙棘果实中黄酮苷元的组成及含量也与中国沙棘相似。