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洋甘菊抗哮喘活性部位制备工艺学及作用机制研究认领

作者：

李茜

学位授予单位：

中国科学院大学

摘要：

洋甘菊(Matricarla chamomilla L)的药用历史悠久，在传统医学中也是一味重要的药材。新疆民族药中的许多处方含有洋甘菊，《中华人民共和国卫生部药品质量标准》（维吾尔药分册）中就收录了三个包含洋甘菊的制剂。具有抗菌、抗炎、解痉、抗溃疡、增强免疫力、降低血脂、血糖等作用，主要用于治疗感冒、咳嗽，中风等病症。但是有关洋甘菊对OVA致敏的哮喘动物模型抗哮喘的作用及机理研究迄今未见详细报道。本论文围绕洋甘菊抗哮喘活性部位提取纯化、主要化学成分研究，OVA致敏-大、小鼠动物模型的药效评价、以及多组学技术揭示洋甘菊抗哮喘的作用机理开展工作，主要研究内容如下:　　1.洋甘菊抗哮喘活性成分的制备工艺及成分研究。　　建立了洋甘菊材指纹图谱，聚类分析表明所采的12批次洋甘菊可根据产地分为2类;结合文献和初步筛选观察到的中等及偏大极性部位具有抗过敏活性，以二咖啡酰奎宁酸含量、浸膏得率、透明质酸酶活性为指标，采用正交实验对洋甘菊抗哮喘活性部位优化提取条件后，确定最优提取条件为:70％乙醇作为提取溶剂，料液比为1∶30，回流提取2次，每次提取时间2h;以3，5-二-O-咖啡酰基奎宁酸和4，5-二-O-咖啡酰基奎宁酸这两种特征成分为指标对其进行纯化，确定最佳纯化条件为:AB-8型大孔吸附树脂，树脂柱径高比为1∶6，药液质量浓度为0.20g/mL(相当于原生药)，以2BV/h的吸附速率上样7BV(树脂床体积)后用以5BV/h的流速，1BV水洗去杂质，收集50％乙醇3BV和70％乙醇1BV洗脱液、合并，浓缩，干燥即得洋甘菊抗哮喘活性部位(YGJ);最后，基于UHPLC-Q-Orbitrap-MS技术分析洋甘菊中活性部位的主要化学成分，共推断出64个化合物，其中绿原酸类10个，黄酮类38个，香豆素类8个，生物碱5个以及其它化合物3个。　　2.洋甘菊抗哮喘活性部位对哮喘模型鼠的药效评价。　　急性毒性实验表明洋甘菊抗哮喘活性部位LD50在4.80g/kg，95％置信区间为3.81-6.05g/kg，说明YGJ毒性较小，但临床用药时应注意给药剂量;采用OVA致敏的小鼠模型进行洋甘菊抗哮喘活性的药效观察，结果表明:活性部位能有效降低哮喘模型小鼠肺泡灌洗液中嗜酸性粒细胞EOS、肺组织MDA水平;升高血清IL-2、IL-10、IL-12及肺组织SOD水平;还可以通过改善哮喘模型小鼠肺功能，降低Penh，改善哮喘模型小鼠气道高反应性发挥抗哮喘的作用。　　在OVA致敏的大鼠模型中，洋甘菊活性部位有效提升哮喘大鼠肺功能、血清IgE以及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)，降低支气管肺泡灌洗液(BALF)中嗜酸粒细胞计数(EOS)肺组织病理诊断等结果显示洋甘菊活性部位具有体内的抗哮喘活性。　　3.通过蛋白质组学和代谢组学阐述洋甘菊活性部位发挥抗哮喘功效的作用机制。　　通过对大鼠肺组织进行蛋白组学研究，观察到在经过洋甘菊活性部位干预后，给药组的蛋白表达情况与正常组接近而与模型组相差较远，主要在，caspase3(Casp3)、ras相关蛋白Rap-1b(Rap1b)、基质金属蛋白酶9(Mmp9)、核苷二磷酸激酶3(Nme3)、Ⅲ类b-微管蛋白(Tubb3)和激酶家族编号3A(Kif3a)这7个蛋白上有明显差异，KEGG富集分析发现JNK信号通路和Hedgehog信号通路是受到哮喘造模及药物治疗的影响较大;同时发现Kif3a是网络中节点度最高的蛋白，表明它极有可能是洋甘菊活性部位在治疗哮喘时潜在的靶蛋白，这一推断结果与通过Western Blot验证靶标蛋白结果一致;建立了洋甘菊活性部位干预OVA致敏的哮喘大鼠的代谢组学分析方法，采用UHPLC-Q-Orbitrap-MS技术对给予洋甘菊活性部位干预哮喘大鼠的血清、尿液进行分析比较，在血清样本总共筛选出了7个潜在的生物标志物，尿液样本总共筛选出了33个潜在的生物标志物。将血清、尿液中得到的差异代谢物进行相关通路分析，我们发现维生素B6代谢途径、苯丙氨酸代谢途径、精氨酸代谢途径、戊糖和葡萄糖醛酸酯代谢途径、鞘脂代谢途径花生四烯酸代谢途径途径，其中维生索B6代谢途径可能洋甘菊活性部位抗哮喘的主要代谢途径。　　综上所述，本研究明确新疆地产药材洋甘菊的抗哮喘作用，形成了活性部位制备的最佳工艺，揭示其药效物质基础;评价了活性部位的安全性后，利用OVA诱发哮喘大、小鼠模型验证了其体内抗哮喘作用，并利用蛋白质组学和代谢组学揭示了洋甘菊活性部位抗哮喘机制，为洋甘菊的进一步开发利用奠定了基础。

摘要译文

关键词：

洋甘菊; 活性成分; 提取工艺; 化学鉴定; 抗哮喘活性

学位年度：

2020

学位类型：

博士

学科专业：

有机化学

导师：

阿吉艾克拜尔·艾萨信学雷

中图分类号：

R282.710.5;TS2[食品工业];TQ4

学科分类号：

0822[轻工技术与工程];0832[食品科学与工程]