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苦葛三萜类皂苷及其微囊的杀螺活性和生理毒理机制研究

余琦

苦葛三萜类皂苷及其微囊的杀螺活性和生理毒理机制研究

余琦1
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作者信息

  • 1. 湖北大学
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摘要

湖北钉螺(Ocomelania hupensis)作为日本血吸虫的唯一中间宿主,对其种群数量的控制是血吸虫(Schistosoma japonicum)防治的主要措施。苦葛(Toxicopueraria peduncularis)为豆科葛属缠绕草本植物,广泛分布于我国西南地区,尤以云南省苦葛资源最为丰富。苦葛皂苷具有一定的抗菌抗炎作用及杀虫活性,被广泛应用于医药和农业领域,并且苦葛根中的三萜类皂苷对软体动物具有较好的毒杀效果。因此本文以苦葛根为实验材料,钉螺为杀螺实验对象,检测苦葛三萜类皂苷对钉螺的毒杀效果;同时将其制备成微囊,检测微囊杀螺效果和缓释效果;并分析了苦葛三萜类皂苷对钉螺的生理毒理机制和苦葛三萜类皂苷的主要活性成分。 采用有机溶剂法对苦葛三萜类皂苷粗提物进行提取,通过正交试验分析得出苦葛三萜类皂苷粗提物最佳提取实验组合是:70%乙醇,1∶20 料液比,超声提取温度为70℃。每10 g苦葛粉末可提出1.716 g苦葛三萜类皂苷粗提物,提取率为17.16%。同时用大孔树脂吸附法重复三次分离纯化苦葛三萜类皂苷,纯化率为64.04%。 分别将苦葛三萜类皂苷粗提物和苦葛三萜类皂苷对钉螺进行杀螺实验。结果发现,两种物质对钉螺均具有较好的杀螺效果,且具有一定的时间依赖性和浓度依赖性。其中苦葛三萜类皂苷(72 h 的 LC50为 2.202 mg/L)的杀螺活性要强于苦葛三萜类皂苷粗提物(72 h的 LC50为 3.156 mg/L)。 以苦葛三萜类皂苷作为材料将其制备成微囊并检测其杀螺效果和缓释效果,结果发现,经浓度为 10 mg/mL 的苦葛三萜类皂苷微囊处理钉螺 96 h 后,钉螺致死率为96.67%,杀螺效果明显。苦葛三萜类皂苷微囊在 24 h 至 120 h 的累计释放率分别为13.19%、24.12%、38.67%、61.69%、86.57%,呈现出较好的药物缓慢释放效果。 通过对钉螺肝脏组织生物化学指标和关键解毒代谢酶的检测来分析苦葛三萜类皂苷毒杀钉螺的生理毒理机制。结果显示,生物化学指标中钉螺糖原含量和蛋白含量参数均随着苦葛三萜类皂苷处理时间和浓度的增加而降低,关键解毒代谢酶中苹果酸脱氢酶、乳酸脱氢酶、乙酰胆碱酯酶三种酶的活力均在苦葛三萜类皂苷处理钉螺前期缓慢上升 72h 后开始下降,整体呈现先上升后下降的趋势。这揭示了当药物作用于钉螺肝脏后影响了肝脏内的解毒功能,同时导致钉螺体内能量供给不足,代谢系统紊乱,神经系统传递功能受损,最终中毒死亡。 经分离纯化得到苦葛三萜类皂苷,通过液相色谱-质谱(LC-MS)联用技术对苦葛三萜类皂苷成分进行检测,分析出了苦葛中主要活性成分为苦葛皂苷 A(C42H66O15)和苦葛皂苷C(C42H66O14),其中苦葛皂苷A的占比最高,这揭示了苦葛皂苷A可能是对钉螺产生毒杀效果的主要活性物质。 以上研究表明,苦葛中的三萜类皂苷主要刺激钉螺肝脏使其代谢能力和神经传递能力减弱,导致死亡。苦葛三萜类皂苷具有良好杀螺效果,其制备成的微囊制剂也显示出较好的缓释效果。因此,苦葛是一种极具杀螺潜力的植物源杀螺材料,有望为新型安全、高效的植物源杀螺剂的开发提供示范和借鉴。

关键词

苦葛三萜类皂苷/微囊化制备/杀钉螺活性/生理毒理机制

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授予学位

硕士

学科专业

农业

导师

柯文山

学位年度

2024

学位授予单位

湖北大学

语种

中文

中图分类号

R1
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