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第一部分:Catha edulis F.(Khat)对消化道运动的影响,有效成份分析及作用机制背景和目的Catha edulis(Vahl)Forssk.Ex.Endal(Khat,卡塔)是一种常绿植物,广泛种植于东非和阿拉伯半岛。卡塔叶子对中枢神经系统有轻微的兴奋作用,咀嚼会产生欣快感,因此咀嚼卡塔叶在这些地区非常盛行,且逐渐扩散到其他国家。除了中枢神经系统以外,研究提示卡塔叶可以抑制肠道的运动,产生便秘等不良反应,但机制不清。故此我们设计研究卡塔叶提取物对动物肠道运动的影响,并探讨可能的作用机制。方法和研究内容在体实验部分选取瑞士白化小鼠,喂食不同剂量的卡塔叶提取物(100 mg/kg,200 mg/kg和400mg/kg),观察其对胃肠运动的影响。carmine red溶液给小鼠灌胃,通过记录红色粪便排出时间反应全肠推进时间(GI transit time,GITT);灌胃碳粉,计算碳粉推进率记录小肠推进功能;通过观察结肠玻璃珠排出时间反映结肠推动能力;记录粪便的含水量。离体实验部分采用小鼠结肠和大鼠回肠制备离体肌条,观察卡塔叶对离体肠道平滑肌收缩的影响。结果在体实验发现,不同剂量的卡塔叶提取物(100mg/kg,200 mg/kg和400mg/kg)均显著升高GITT(P<0.001for 100 mg/kg and 200 mg/kg vs对照组,,P<0.01 mg/kg for 400 mg/kg vs对照组),延长结肠玻璃珠排出时间(P<0.01 vs对照组for 200 mg/kg,P<0.05 vs对照组for 100 mg/kg and 400 mg/kg),提示抑制结肠排空。卡塔叶提取物100 mg/kg,200 mg/kg and 400 mg/kg)后小肠内碳末推进率分别减少了 67%(P<0.01),52%(P<0.01)和80%(P<0.05,vs对照组)。和对照组相比,喂食卡塔叶后粪便含水量显著降低(P<0.001)。在体实验结果提示卡塔叶提取物可以抑制胃肠道运动。离体实验发现,卡塔叶提取物以剂量依赖性模式抑制小鼠结肠和大鼠回肠肌条的收缩反应(p<0.05,vs对照组)。三个剂量的卡塔叶提取物(0.01 mg/mL,0.1 mg/mL和1 mg/mL对小鼠结肠肌条自发性收缩的抑制分别为10%、22%和 50%,IC50为 0.1986 mg/mL(CI 95%:0.07853-0.5023 mg/mL,n=8)。阳性对照药物维拉帕米(0.01-0.1 μM)抑制小鼠结肠肌条的自发性收缩。卡塔叶提取物(0.2 mg/ml)和维拉帕米(0.05 μM)对对结肠自主收缩的抑制分别为28%和33%。TTX(10 μM)预处理不影响卡塔叶的粗提取物(0.2 mg/ml)对小鼠结肠和大鼠回肠纵行肌的收缩抑制效应。卡塔叶提取物(0.05 mg/mL-0.5 mg/mL)和维拉帕米(0.01μM-0.1 μM)均可剂量依赖性抑制高钾诱发的小鼠结肠肌条收缩,卡塔叶提取物和维拉帕米的效应类似。钙蓄积实验结果提示卡塔叶提取物(0.05 mg/mL-0.5 mg/mL)和阳性对照药维拉帕米(0.01 μM-0.1 μM)可降低小鼠结肠和大鼠回肠对钙离子浓度升高的反应,使钙离子浓度反应曲线右移。结论卡塔叶的粗提取物抑制肠道运动,这可能是咀嚼卡塔叶人群易发便秘的原因,其作用可能是通过阻断钙离子通道实现的。第二部分:卡塔叶提取物对大鼠结肠纵行肌运动的影响及其有效成份分析背景和目标动物和临床研究结果均提示khat抑制胃肠道运动。卡塔叶含生物碱、单宁、维生素、矿物质和黄酮类多种化合物,对不同系统产生特异性影响。有研究发现单宁和类黄酮可抑制胃肠的运动。我们第一部分的研究证实卡塔叶提取物抑制动物的胃肠道运动,抑制结肠排空,可能与钙通道有关。在这一部分中,我们利用观察大鼠结肠纵肌收缩的方法,设计明确卡塔叶抑制肠道运动的有效成分。方法制备大鼠结肠纵行平滑肌条,记录离体肌条收缩,用于评价卡塔叶提取物和不同组分的效应。为了鉴定有效化合物,我们将粗提取物分级并使用柱色谱(CC)和高效液相色谱(HPLC)进行亚分级分离。在分馏过程中,将部分粗提物用MCI-凝胶(MeOH-H20,30:70至90:10)进行分离,得到12个亚级分,Fr.1-Fr.12,通过Sephadex LH-20(MeOH)进一步分离活性级分,得到11个亚级分,Fr.2.1-Fr.2.11,然后通过半制备型HPLC(MeOH-H 2 0,32:68,1.5mL/min)进一步纯化活性亚组份。评估所有组份和亚组份对结肠纵行肌条运动的影响以鉴定发挥作用的化合物。质谱和NMR光谱数据阐明用于鉴定活性化合物。结果卡塔叶粗提取物(0.05mg/mL～0.5mg/mL)抑制大鼠结肠纵肌条的自发收缩达16%～68%(P<0.001-0.05)。在第一轮分级分离期间获得的12个组分中,Fr.1和Fr.2(0.5mg/mL)可以抑制大鼠结肠条的自发收缩,而只有Fr.2在低剂量(O.1mg/mL和0.05mg/mL)显著抑制结肠肌条的自发性收缩(P<0.05)。因此,基于这些结果,我们用Sephadex LH-20(MeOH)进一步分离Fr.2,得到1 1个亚级分(Fr.2.1-Fr.2.11)。在第二轮亚组分中,Fr.2.7,Fr.2.9,Fr.2.10和Fr.2.11 在0.1mg/mL剂量下显著抑制结肠运动,抑制效能分别达到41%、50%、42%和29%,而对照组仅被抑制6%(P<0.05,0.01)。较低剂量的Fr.2.7、Fr.2.9和Fr.2.10(0.05mg/mL)也可抑制结肠肌条的收缩(P<0.05)。通过半制备型HPLC(MeOH-H 2 O,32:68,1.5mL/min)进一步纯化 Fr.2.7、Fr.2.9和 Fr.2.10,得到5种化合物,用NMR和质谱鉴定化合物。通过文献比对NMR和质谱数据发现,来自Fr.2.7,Fr.2.9和Fr.2.10和Fr.2.11的纯化化合物是黄酮类化合物,包括杨梅素、槲皮素、山奈酚、三叶草和sepinol。在五种已鉴定的黄酮类化合物中,槲皮素、山奈酚和杨梅素(0.1 mg/mL)抑制结肠纵肌条的自发收缩达49%、44%和29%(P<0.01-0.05)。结论卡塔叶提物松弛大鼠结肠纵行肌的有效成份是黄酮类化合物,包括槲皮素,山奈酚和杨梅素。