摘要
雪上一枝蒿为云南特色的林源药用植物资源,为短柄乌头Aconitum brachypodum Diels.的干燥块根,具有祛风除湿、散瘀疗伤、活血止痛的功效,是民族药产业发展中一个很具特色的植物资源。雪上一枝蒿的商品药材习用品较多,富含乌头碱等有毒二萜生物碱,为毒性药材,目前对雪上一枝蒿的炮制工艺、炮制减毒机制以及新的药效活性研究较少,有必要在理清基源的基础上开展炮制工艺、炮制减毒机制和药理活性研究。本论文基于脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic acid, DNA)条形码和叶绿体基因组技术,探讨雪上一枝蒿与其他近缘种间的亲缘关系;采用高效液相色谱、液质联用等多种精密分析手段,对比生物碱以及无机元素的含量,科学、系统的筛选炮制工艺,同时通过急毒、抗炎、镇痛、护肝的药效对比评价炮制工艺减毒的效果;利用非靶向代谢组学分析炮制前后的化学成分差异,运用中药模拟炮制进行对照品单体的模拟水解,阐明主要C19型生物碱成分在炮制过程中水解或分解可能的路径;对化学成分进行分离鉴定,采用网络药理技术、分子对接预测化合物细胞毒活性的靶点、通路,探讨炮制后雪上一枝蒿化合物细胞毒活性可能的作用机制,为雪上一枝蒿资源及其应用新领域的开发提供理论依据和技术支撑。主要的研究结果如下: (1)DNA条形码分子鉴定研究结果发现ITS2对雪上一枝蒿和近缘种有一定的鉴别能力,所采集的昆明市东川区、丽江市玉龙县栽培的雪上一枝蒿和已报道的短柄乌头A. brachypodum高度近缘,迪庆州香格里拉市栽培的雪上一枝蒿与多裂乌头A. polyschistum高度近缘;利用Illumina序列,建立了不同产地雪上一枝蒿栽培品的完整叶绿体基因组序列,基于30个植物的叶绿体基因组建立了ML系统发育树,结果表明短柄乌头系亲缘关系比较近;运用液相色谱建立了指纹图谱,表明不同产地雪上一枝蒿栽培品和野生资源化学成分相似度较高。 (2)设计甘草、生姜、黑豆、诃子等不同辅料,酸、碱、蒸制等不同炮制方法,以双酯型、单酯型、胺醇型生物碱和无机元素含量作为指标,科学、系统的评价炮制方法,经过筛选,雪上一枝蒿药材经蒸制后,有毒的双酯生物碱含量最低、无毒且有药效的单酯生物碱含量最高,Pb、Th、Cr、Al以及Sb等有害元素的含量显著降低;以二萜类生物碱、雪上一枝蒿甲素、总生物碱、粗多糖的含量为指标,比较蒸制、煮制、高温高压炮制6种不同干燥温度上述指标的含量变化,结果表明,经蒸制后130℃干燥,双酯降低率、单酯增加率、总生物碱的含量均最高,为最佳的炮制工艺。 (3)利用动物模型,通过急毒、抗炎、镇痛、护肝的药效对比评价炮制工艺减毒效果。研究发现,经过炮制,小鼠灌胃给药急性毒性实验的最大给药量为30.0 g/kg,比炮制前药材毒性大大降低(炮制前药材的半数致死量LD50为1.37 g/kg);通过比较肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白介素6(interleukin-6,IL-6)的含量,炮制后雪上一枝蒿不同提取物均有一定的体外抗炎作用;巴豆油致小鼠耳肿实验,醋酸致小鼠疼痛性扭体实验结果表明,炮制后雪上一枝蒿的生物碱组分经外用给药,具有一定的抗炎和镇痛活性;雪上一枝蒿经过炮制,其粗多糖组分对化学性(乙醇)肝损伤的保护效果有一定的提升。 (4)利用非靶向代谢组学分析炮制前后雪上一枝蒿中化学成分差异,主要有42个差异成分,炮制后毒性高的双酯型生物碱含量显著降低,毒性较低的单酯型生物碱以及乌头原碱含量显著升高,为可能的减毒原理。运用中药模拟炮制方法对11个单体对照品进行模拟炮制,初步推断,双酯型生物碱的降解主要有二条路径,第一条是脱C8、C14位乙酰基的水解反应;第二条是C8位乙酰基、C15位羟基脱乙酸得相应的焦乌头碱,再水解脱去C14位苯乙酰基得相应的焦乌头原碱。 (5)对炮制后雪上一枝蒿进行了化学成分的分离,鉴定得宋果灵、雪上一枝蒿乙素、雪上一枝蒿丙素、dihydroatisine、雪上一枝蒿甲素、麦芽酚、15-乙酰宋果灵、15-乙酰宋果胺、宋果灵、aldohypaconitine 10个化合物,其中化合物dihydroatisine、麦芽酚、15-乙酰宋果胺、aldohypaconitine是首次从该植物中分离得到。通过网络药理学和分子对接预测到AKT1、MAPK3、EGFR、MTOR、JUN以及HSP90AA1为可能的发挥肿瘤细胞调控作用的靶点基因,结合MTT实验验证推断雪上一枝蒿中生物碱成分可能通过调节PI3K-Akt和MAPK信号通路,从而抑制肿瘤细胞生长,促进细胞凋亡。