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阿尔茨海默病(Alzheimerdisease,AD),是最常见的以进行性痴呆为特征的大脑退行性变性疾病。它严重影响患病者的认知功能、记忆功能、社会生活能力、个人生活能力等。目前,世界上较为接受的AD病理为“胆碱能缺失学说”。学说认为大脑内神经递质—乙酰胆碱的缺失是导致AD疾病的关键原因。现今对AD的治疗主要是采用乙酰胆碱酯酶抑制剂(如他克林、加兰他敏、石杉碱甲等)来抑制乙酰胆碱酯酶,提高患者体内的乙酰胆碱水平,延缓乙酰胆碱的水解速度,从而发挥其对AD的治疗作用。目前,国内研究的乙酰胆碱酯酶抑制剂大都来源于植物和微生物,如刘嘉林、徐择邻等分别从蛇足石杉和华南马尾杉中分离得到石杉碱甲;董悦生等从2141株放线菌中筛选到一株具有抑制乙酰胆碱酯酶活性的阳性菌株N-98-1021A。然而对于昆虫的研究甚少,更无从地鳖虫中提取乙酰胆碱酯酶抑制剂的相关报道。地鳖虫是传统的活血化瘀药,中医临床上用于治疗冠心病、高血压病。而且它还含有多种氨基酸、微量元素、脂肪酸等,具有抗凝血、抗缺氧、降血脂、抗突变等作用。因此,本文选用地鳖虫为原料,以对乙酰胆碱酯酶的抑制活性为指标,对抑制乙酰胆碱酯酶活性物质的提取工艺进行优化,并对所得提取物进行分离,分离结果采用GC/MS进行初步探究。本论文研究的内容及结果如下:
1抑制乙酰胆碱酯酶活性影响因素的研究
基于分光光度法(DTNB法),对抑制乙酰胆碱酯酶活性测定方法的条件进行了优化。底物乙酰胆碱碘代物(AchI)在乙酰胆碱酯酶(AchE)的作用下分解,生成碘代胆碱(Iodiccholine),碘代胆碱与显色剂DTNB迅速作用,生成在412nm下有光吸收的黄色物质。在此反应过程中,需要扣除缓冲液、AchI、DTNB等因素产生的光吸收对酶活测定的影响。实验结果表明,在412nm的条件下,缓冲体系本身的光吸收可忽略不计(OD=0.0046);DTNB的光吸收值随时间的延长有缓慢增加,即OD=0.003T+0.0812,影响不可忽略;AchI的光吸收值也会随时间的延长而增加,即OD=0.0037T+0.0992,影响不可忽略。
因此,只有在酶活测定时扣除DTNB及AchI非酶水解产生的光吸收,才能真正计算出由酶催化反应所产生的光吸收值,提高对乙酰胆碱酯酶抑制率测定的准确性。其计算公式为:抑制率AchE=[OD对照-(OD样品-OD本底)/OD对照]×100%。
2地鳖虫中抑制乙酰胆碱酯酶活性物质的提取工艺优化
以乙醇为浸提溶剂,在浸提时间、浸提温度、料液比等单因素试验基础上,运用响应面法优化了地鳖虫中抑制AchE活性物质的提取工艺条件,最终得出其最佳工艺条件为浸提时间5.1h、浸提温度61.1℃、浸提料液比20.3∶1。在此条件下获得的粗提物对AchE酶活力的抑制率最高可达27.7%。
3抑制乙酰胆碱酯酶活性物质的分离及其组分的初步分析
地鳖虫乙醇提取物萃取所需最佳溶剂为乙酸乙酯,将一部分乙酸乙酯相配制成初始浓度为50mg/mL的样品,测其对AchE的抑制率为59.78%;地鳖虫乙酸乙酯相硅胶柱层析所需最佳洗脱溶剂为S6~S9,即氯仿∶甲醇(92∶8、91∶9、9∶1、8∶1),其洗脱组分经浓缩后所得样品干重分别为99.8mg、32.2mg、36.6mg、31.4mg,将其部分配制成初始浓度为25mg/mL的样品,测其对AchE的抑制率分别为50.12%、51.95%、42.31%、40.03%。选取其中含量及活性较高的洗脱组分S6进行制备型薄层富集分离,以确定其中的物质组成,结果得到组分F1~组分F4,将其部分配制成初始浓度为5mg/mL的样品,测其对AchE的抑制率分别为10.25%、14.75%、20.45%、15.37%。并将其部分样品进行生物碱鉴定实验,得知四个组分中均含有生物碱类物质。再将各组分样品进行GC/MS分析,可得到各组分样品中所含物质的分子量。组分F1~F4包含的含氮化合物分别为6种,6种,7种,6种;其中氮氧化合物分别为4种,5种,6种,5种。