基于UPLC-Q-TOF-MS/MS及网络药理学探讨多裂骆驼蓬治疗阿尔茨海默病的有效成分和作用机制

本研究通过超高效液相色谱-四极杆飞行时间串联质谱法(UPLC-Q-TOF-MS/MS)、网络药理学及分子对接技术探讨多裂骆驼蓬抗阿尔茨海默病(Alzheimer′s disease,AD)药效物质基础及作用机制。利用UPLC-Q-TOF-MS/MS技术对多裂骆驼蓬进行定性研究;结合质谱分析结果,利用SWISS ADME、GeneCards等数据库筛选多裂骆驼蓬活性成分、对应靶点及疾病靶点;利用Venn绘制平台获取交集靶点,并导入STRING在线分析平台和Cytoscope3.9.1软件,进行蛋白质相互作用分析,构建药物-成分-靶点网络;利用AlzDate数据库差异表达模块分析靶点的表达与β-淀粉样蛋白(β-amyloids,Aβ)和微管相关蛋白(Tau)相关病理学的关系;通过DAVID数据库进行GO和KEGG通路富集分析;利用Autodock Vina软件实现核心靶点与有效成分分子对接模型的构建。从多裂骆驼蓬中共鉴定出34个主要成分,包括生物碱类10种,黄酮类5种,氨基酸类5种,萜类5种,核苷类2种,酚酸类3种,其他类化合物4种。网络药理学分析结果显示,吴茱萸碱、β-谷甾醇、β-豆甾醇酮和去氢骆驼蓬碱等活性成分可通过作用靶点调节一系列与AD发病机制相关的生物学过程、分子功能和信号通路,进而调节胆碱能系统和功能、减少Aβ损伤、调节微循环及神经元结构和功能发挥治疗AD的作用。分子对接显示有效成分吴茱萸碱、β-谷甾醇、β-豆甾醇酮和去氢骆驼蓬碱与核心靶点MAPK3和STAT3均具有良好的结合活性。该研究初步揭示了多裂骆驼蓬治疗AD的药效物质基础及作用机制,为临床应用和药物开发提供了依据。

干旱胁迫下多裂骆驼蓬(Peganum multisectum Bobr)叶片乙烯释放和多胺含量变化与活性氧积累的关系

通过盆栽土培试验研究了干旱胁迫下多裂骆驼蓬（Peganum multisectum Bobr）叶片乙烯释放、多胺含量、活性氧水平及细胞膜透性的动态变化。结果表明,随着土壤干旱强度的增加和胁迫时间的延长,多裂骆驼蓬叶片内丙二醛（MDA）含量和细胞膜透性呈递增变化趋势;轻度胁迫下,乙烯产生速率、多胺（Pu、tSpm、Spd）、活性氧（O-2.、H2O2）和MDA含量及多胺氧化酶（PAO）活性随胁迫时间延长无明显变化;中度和重度胁迫初期（胁迫后0～30d）腐胺（Put）、精胺（Spm）和亚精胺（Spd）含量快速提高,乙烯生成速率下降,而O2^-.、H2O2、MDA含量和PAO活性相对平稳;胁迫后期（胁迫后45~75d）乙烯生成速率增高,Put、Spm和Spd含量下降,O2-.、H2O2和MDA含量大幅度增加,膜透性增大,且乙烯释放与O2-.、H2O2含量呈显著正相关。表明中度和重度胁迫下多裂骆驼蓬叶片存在乙烯和多胺合成的相互制约,乙烯释放增加诱导活性氧积累导致膜透性急剧增大。

多裂骆驼蓬化学成分研究 Ⅰ.种子生物碱类成分及其抗肿瘤活性

首次从我国特有植物多裂骆驼蓬种子总生物碱中分离得到了９个化合物，鉴定了７个，其中６个为生物碱，分别为去氢骆驼蓬碱（Ⅰ），哈尔醇（Ⅱ），哈梅林（Ⅲ），鸭嘴花碱（Ⅳ），鸭嘴花酮碱（Ⅴ），脱氧鸭嘴花酮碱（Ⅵ），另一个化合物为苯甲酸（Ⅶ）。并对主成分Ⅰ进行了Ｋ５６２人白血病细胞生长抑制作用的体外细胞毒研究，结果表明去氢骆驼蓬碱对Ｋ５６２白血病细胞有明显的抑制和杀灭作用，活性指数超过环磷酰胺。

多裂骆驼蓬中生物碱类物质对玉米幼苗生长及某些生理特性的影响

通过室内培养和盆栽试验研究多裂骆驼蓬生物碱提取液浸种对玉米种子萌发和幼苗生长及一些生理特性的影响。结果表明,随着水溶性生物碱和总生物碱提取液浸种浓度的提高,玉米种子的萌发率及萌发种子的活力指数、呼吸速率及淀粉酶和蛋白酶活性降低,其中大于0.10g/mL浓度处理差异达显著水平,脂溶性生物碱不影响种子的萌发。脂溶性、水溶性和总生物碱提取液浸种处理的幼苗根系活力增强,根系吸收面积增大,叶绿素含量增加,硝酸还原酶(NR)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性提高;幼苗根体积、株高及根系和地上部干重增加。其中根系干重分别增加1 5.0%,2 7.9%和3 5.4%;地上部干重增加9.3%,8.5%和30.9%,达显著水平。说明多裂骆驼蓬水溶性和脂溶性生物碱促进玉米幼苗的生长,但水溶性生物碱抑制种子的萌发。

多裂骆驼蓬化学成分研究 Ⅱ.地上部分化合物的分离鉴定

首次对我国特有植物多裂骆驼蓬地上部分中的化学成分进行了系统的分离和结构鉴定，共分得１５个化合物，本文报道其中４个黄酮类成分：刺槐素（ａｃａｃｅｔｉｎ）（Ⅰ）、骆驼蓬甙（ｐｅｇａｎｅｔｉｎ）（Ⅱ）、脱乙酰骆驼蓬甙（ｄｅａｃｅｔｙｌｐｅｇａｎｅｔｉｎ）（Ⅲ）、７，４′－二羟基－３′－甲氧基黄酮－５－Ｏ－芸香糖甙（Ⅳ），化合物（Ⅲ）为一新的黄酮甙类成分；６个生物碱类成分：脱氧鸭嘴花酮碱（ｄｅｏｘｙｖａｓｉｃｉｎｏｎｅ）（Ⅴ）、消旋鸭嘴花酮碱（ｖａｓｉｃｉｎｏｎｅ）（Ⅵ）、（－）鸭嘴花酮碱［（－）ｖａｓｉｃｉｎｏｎｅ］（Ⅶ）；（±）鸭嘴花碱［（±）ｖａｓｉｃｉｎｅ，ｐｅｇａｎｉｎｅ］（Ⅷ）、脱氧鸭嘴花碱（ｄｅｏｘｙｖａｓｉｃｉｎｅ）（Ⅸ）、哈尔明（ｈａｒｍｉｎｅ）（Ⅹ）。

骆驼蓬碱和去氢骆驼蓬碱的质谱裂解途径研究

目的:研究去氢骆驼蓬碱和骆驼蓬碱的质谱裂解机制。方法:两者用HPLC进行分离后,在正离子模式下,得到去氢骆驼蓬碱和骆驼蓬碱的质谱图。结果:解析了去氢骆驼蓬碱和骆驼蓬碱多级质谱碎片,主要发生RDA裂解、-CH3和-OH等自由基丢失,吲哚环稳定。结论:本研究丰富了去氢骆驼蓬碱和骆驼蓬碱的质谱裂解机制,为β-咔啉类生物碱的成分研究提供依据。

多裂骆驼蓬中生物碱类物质对小麦种子萌发和幼苗生长的影响

室内培养和盆栽试验结果表明,多裂骆驼蓬生物碱提取液浸种的小麦萌发种子呼吸速率、淀粉酶和蛋白酶活性受抑,种子萌发率下降并随处理浓度提高而降低。幼苗根系活性和叶绿素含量提高,叶片硝酸还原酶(NR)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性增强,过氧化氢酶(CAT)活性下降;幼苗根体积、株高、根系和地上部干重增加。多裂骆驼蓬生物碱提取液浸种对小麦种子萌发和幼苗生长作用的大小顺序为:总生物碱>水溶性生物碱>脂溶性生物碱。

多裂骆驼蓬水浸液对多年生黑麦草的化感作用与生理生化表现

为探讨多裂骆驼蓬(Peganum multisectum (Maxim.) Bobr.)对多年生黑麦草(Lolium perenne L.)的化感效应,采用溶液培养和盆栽土培法研究了不同浓度多裂骆驼蓬水浸液对多年生黑麦草种子萌发和幼苗生长的影响及其生理生化表现。结果表明,多裂骆驼蓬水浸液显著抑制多年生黑麦草萌发种子的α-淀粉酶和ATP酶活性及根尖细胞的有丝分裂,提高吲哚乙酸氧化酶活性,使种子萌发率和萌发指数及幼苗根长、株高和干重下降,这种抑制效应随水浸液浓度提高而增强,并与多年生黑麦草的种植密度呈负相关。在多年生黑麦草植株生长过程中浇灌多裂骆驼蓬水浸液提高了其叶片的超氧阴离子(O2.-)、H2O2和丙二醛(MDA)含量;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及抗坏血酸(ASA)含量随着水浸液浓度提高先升后降,过氧化氢酶(CAT)活性升高,谷胱甘肽(GSH)含量及光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)降低,胞间CO2浓度(Ci)升高。叶绿素荧光动力学资料显示,叶片初始荧光(Fo)随多裂骆驼蓬水浸液浓度提高而增加,最大荧光(Fm)、PSⅡ潜在光化学效率(Fv/Fo)、最大光化学效率(Fv/Fm)、光合电子传递量子效率(ΦPSⅡ)和光化学狡灭系数(qP)降低,非光化学狡灭系数(NPQ)先升后降,表明叶片光合机构受到伤害。

多裂骆驼蓬生物碱类物质抑菌杀虫活性研究

采用生长速率法和浸叶法研究多裂骆驼蓬中生物碱类物质对8种植物病原真菌和2种蚜虫的抑菌杀虫作用。结果表明,水溶性生物碱、脂溶性生物碱和总生物碱提取液对供试病原真菌均有不同程度的抑制作用,其中对小麦赤霉病菌、黄瓜霜霉病菌、辣椒疫霉病菌和小麦条锈病菌抑制作用明显,0.5 0 g/mL试液的抑菌率均在7 8%以上;对供试2种蚜虫有明显的触杀活性,其中0.5 0 g/mL水溶液性、脂溶性和总生物碱对麦二叉蚜的校正死亡率分别为3 9.6 4%、3 5.4 0%和4 4.7 0%,对桃蚜的校正死亡率分别为2 8.1 7%、2 5.8 3%和3 1.2 2%。生物碱类物质的抑菌杀虫活性大小顺序为:总生物碱>水溶性生物碱>脂溶性生物碱。

多裂骆驼蓬对紫花苜蓿化感作用的生理生化机理

采用室内生物测定方法研究了多裂骆驼蓬水浸液对紫花苜蓿的化感作用及其作用机理,并用试管法对其水浸液的有机成分进行了定性分析。结果表明,多裂骆驼蓬水浸液含有生物碱、酚类、有机酸、还原糖和多糖类、皂甙、甾体、氨基酸,不含蛋白质和鞣质。经水浸液处理后的紫花苜蓿萌发种子呼吸速率、淀粉酶和蛋白酶活性受抑,种子萌发率及幼苗根长、苗高和鲜重下降,并随处理浓度提高而降低。幼苗根系活力和叶绿素、可溶性蛋白质、核酸含量随水浸液浓度的提高而降低,蛋白酶和核糖核酸酶活性及超氧阴离子(O2-)、H2O2和丙二醛(MDA)含量则增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性呈先升后降变化。由此表明,雨水淋溶是多裂骆驼蓬向环境释放化感物质的途径之一,化感作用在增强其生态竞争力和扩大种群中起着重要的作用。

盐分和水分胁迫对多裂骆驼蓬渗透调节及叶片抗氧化酶活性的影响

采用盆栽试验，分别用含有0～400mmol·L^-1 NaCl和等渗于200mmol·L^-1 NaCl的聚乙二醇6000（PEG6000）的Hoagland溶液处理多裂骆驼蓬（Peganum multisectum Bobr）幼苗，15d后测定根和叶片中主要无机离子及有机溶质含量、渗透势和渗透调节能力及叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性．结果表明，NaCl胁迫下，幼苗无机离子总量及Na^＋、Cl^-含量随NaCl浓度增大而增加，分别占计算渗透势（COP）的58．93％～71．11％和25．00％～49．56％；有机溶质（可溶性糖、氨基酸、有机酸）显著增加，占COP的28．89％～41．07％．随盐胁迫强度的增加，渗透调节能力增强，叶片SOD和POD活性先升后降，CAT活性先降后升．PEG处理下，有机溶质含量明显增加；叶片SOD活性高于对照和等渗的NaCl处理，而POD活性则分别比对照和等渗的NaCl处理降低15．86％和53．87％，CAT活性高于对照而与等渗的NaCl处理无显著差异。

多裂骆驼蓬的生物碱对黄瓜种子萌发的影响

经多裂骆驼蓬中生物碱处理过的黄瓜种子吸水量、呼吸速率、α-淀粉酶活性、GA1_(+3)和ATP含量均下降,种子膜透性增大,丙二醛含量提高;子叶中异柠檬酸裂解酶和羟基丙酮酸还原酶活性以及超弱发光(UWL)值也受到明显抑制。其抑制或促进作用的程度均随着多裂骆驼蓬中生物碱浓度的提高而增强。

外源一氧化氮供体SNP对NaCl胁迫下多裂骆驼蓬幼苗氧化损伤的保护效应

研究了外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)对NaCl胁迫下多裂骆驼蓬幼苗生长和氧化损伤的影响。结果表明:正常生长条件下喷施SNP能促进多裂骆驼蓬幼苗的生长,而NO信号传递途径关键酶鸟苷酸环化酶(GC)抑制剂亚甲基蓝(MB)明显抑制幼苗的生长;喷施SNP预处理显著缓解了NaCl胁迫对幼苗生长的抑制,明显降低了NaCl胁迫下叶片丙二醛(MDA)、超氧阴离子(O2.)和H2O2的积累及过氧化氢酶(CAT)活性,提高了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性;使抗坏血酸(ASA)和谷胱甘肽(GSH)含量及(Spd+Spm)/Put比值显著提高,而MB逆转了SNP对NaCl胁迫幼苗生长的促进作用及MDA、H2O2、CAT、POD、ASA、GSH和(Spd+Spm)/Put的调节作用,但对SNP调节O2.、SOD和APX的效应无明显影响。表明外源NO可能通过GC介导的cGMP依赖和非cGMP依赖两条途径参与盐胁迫下活性氧代谢的调节,从而缓解盐胁迫导致的氧化损伤,促进多裂骆驼蓬幼苗的生长。

外源一氧化氮供体对NaCl胁迫下多裂骆驼蓬幼苗叶片ASA-GSH循环的影响

研究了外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)对NaCl胁迫下多裂骆驼蓬幼苗抗坏血酸(ASA)-谷胱甘肽(GSH)循环抗氧化系统及H2O2和丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明,0.15mmol.L-1SNP能提高300mmol.L-1NaCl胁迫下多裂骆驼蓬幼苗叶片抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)和谷胱甘肽转硫酶(GST)活性,增加还原型抗坏血酸(ASA)和谷胱甘肽(GSH)含量,降低脱氢抗坏血酸(DHA)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量,提高ASA/DHA、GSH/GSSG比率,降低H2O2和MDA水平,对单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性无显著影响。NO信号转导途径关键酶鸟苷酸环化酶(GC)抑制剂亚甲基蓝(MB)逆转了SNP对盐胁迫下APX、GR、GST活性和ASA、GSH、DHA,H2O2、MDA含量及ASA/DHA、GSH/GSSG比率的调节效应。由此表明,NO可能通过GC介导的cGMP信号转导参与ASA-GSH循环活性氧清除系统的调节,从而缓解盐胁迫诱导的氧化伤害。

骆驼蓬中主要生物碱的电喷雾多级质谱裂解行为研究

采用电喷雾多级质谱(ESI-MSn)技术研究了骆驼蓬中3个生物碱,骆驼蓬碱、去氢骆驼蓬碱和鸭嘴花酮碱的质谱裂解行为。通过对这3个生物碱的质谱裂解途径和特征碎片的研究,总结了鉴别该类化合物的电喷雾多级质谱(ESI-MSn)方法,对鉴定骆驼蓬属植物中生物碱的结构及β-咔啉类似物的结构具有重要参考价值。

多裂骆驼蓬对食荚豌豆的化感作用研究

试验研究了多裂骆驼蓬醇提取物浸种对食荚豌豆种子萌发、幼苗生长及生理生化性状的影响。结果表明,多裂骆驼蓬醇提取物浸种显著抑制食荚豌豆种子的萌发和幼苗生长,萌发率、发芽指数和与萌发有关的淀粉酶活性降低,株高、根体积、根系和地上部干重减小,根茎比下降;多裂骆驼蓬醇提取物浸种处理的幼苗根系活力和叶片硝酸还原酶活性、叶绿素和可溶性蛋白质含量下降;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性降低,丙二醛(MDA)含量和过氧化物酶(POD)活性升高,根系过氧化物同工酶表达受抑。

多裂骆驼蓬提取物对黄瓜种子萌发和幼苗生理特性的影响

通过室内培养和盆栽土培试验研究了多裂骆驼蓬提取物对黄瓜种子萌发和幼苗生长及生理特性的影响。结果表明,多裂骆驼蓬总生物碱提取液、水溶性生物碱提取液和脂溶性生物碱提取液浸种均抑制黄瓜种子萌发过程中淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶活性,种子活力和萌发速率降低,呼吸速率减慢;幼苗生长过程中根系活力、硝酸还原酶活性升高,叶绿素含量增加,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性提高。说明用多裂骆驼蓬提取液浸种能够促进黄瓜幼苗生长,有利于培育壮苗。

多裂骆驼蓬提取物对燕麦种子萌发和幼苗生长及生理特性的影响

为了探讨多裂骆驼蓬提取物对燕麦生长的影响,以不同浓度多裂骆驼蓬提取物将燕麦种子浸泡15 h后,进行室内常规培养,在不同时间测定种子发芽率和幼苗根系活力、过氧化氢酶和硝酸还原酶活性及幼苗培养14d时根系和茎叶的干重。结果表明,浸种处理对种子萌发有抑制作用,且浓度越高,发芽率越低;浸种可促进幼苗根系活力,增强叶片过氧化氢酶和硝酸还原酶活性,显著提高幼苗生长量,增大根冠比。

多裂骆驼蓬提取物对燕麦种子活力和萌发代谢的影响

以不同浓度骆驼蓬提取液浸泡燕麦种子,通过室内培养研究对种子活力、幼苗生长、呼吸速率及淀粉酶、脂肪酶和转氨酶活力的影响.结果表明,骆驼蓬提取物明显降低种子活力,抑制幼苗生长和呼吸速率及种子萌发过程中胚乳淀粉酶、脂肪酶和转氨酶活性,抑制作用随骆驼蓬提取液浓度提高而增强.

多裂骆驼蓬提取物对小麦种子α-淀粉酶活性及幼苗根系活力的影响

用开花期多裂骆驼蓬地上部的乙醇提取物水溶液浸种小麦种子 15 h后 ,在室内常规培养 ,并在不同时期测定种子萌发速率和萌发种子中α-淀粉酶活性、幼根的根系活力及幼苗培养 10 d时根系和茎叶的干重。结果表明 ,浸种处理对萌发种子中 α-淀粉酶活性在培养初期 (72 h内 )起抑制作用 ,且处理浓度越高 ,酶活性越低 ,但随培养时间的延长 ,转而变为一种激活作用 ;对根系活力具有促进作用 ,随处理浓度的增大根系活力增强 ;浸种处理可极显著地提高幼苗植株的植物生长量 ,浓度越高 。