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目的:合成西红花酸单葡萄糖醛酸(Crocetin-monoglucuronide,CM)CM,并验证口服后其在血浆中的存在并研究其药代动力学,同时,采用PC12细胞,抗乙酰胆碱酯酶(Anticholinesterase,AChE)活性,虚拟筛选(Docking)和阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)果蝇模型全面评价CM抗AD药理活性。方法:1.西红花酸制备及分析栀子粉碎、60%乙醇浸泡、浓缩,然后过HPD-100大孔吸附树脂,60%乙醇进行洗脱,得总西红花苷,经10%KOH水解,磷酸酸化,得西红花酸部位,经甲醇溶解,离心,得纯西红花酸。采用核磁共振氢谱、碳谱和质谱(1H-NMR、13C-NMR和MS)鉴定其结构,制备液相色谱(PLC)检测其纯度。2.CM合成以西红花酸和D-葡萄糖醛酸为原料,氟代物为离去基团,设计并合成CM,PLC检测其纯度,采用1H-NMR、13C-NMR和MS鉴定其结构并验证CM能否被β-葡萄糖醛酸酶水解。3.CM与西红花苷-1体内药代动力学研究将西红花苷-1灌胃给予SD大鼠,取不同时间点血样及心、肝、脾、肺、肾和脑进行分析鉴定CM和含量测定;通过一级和二级质谱来验证前期制备出的CM与血样中目标化合物一致性;建立液相-质谱联用(LC-MS)分析方法,检测CM和西红花苷-1在血样以及心、肝、脾、肺、肾和脑中含量;通过软件DAS2.0分析获得血样中两者药代动力学参数。4.CM抗AD活性研究(1)采用Aβ1-42对PC12细胞造模,MTT法检测细胞存活率;(2)采用改良的Ellman法检测CM抑制AChE活性;采用虚拟筛选研究CM能否与AChE周围阴离子位点结合,验证其活性;(3)采用过表达人源Aβ42的AD果蝇模型进行体内实验,通过行为指数(PI)评价CM对AD模型学习记忆缺陷的挽救效果。结果:1.西红花酸制备及分析经质谱分析,结果显示主要分子离子峰与西红花酸分子量吻合;经1H-NMR和13C-NMR确认其结构。2.CM合成经高分辨质谱分析,结果显示主要分子离子峰与CM精确分子量吻合;1H-NMR和13C-NMR确认其结构;此外,CM通过β-葡萄糖醛酸酶孵育,LC-MS分析,发现孵育后分子峰消失,显示CM中C1位置为β构型;经PLC分析获得色谱图,采用峰面积归一化法计算其纯度为95.66%。3.CM与西红花苷-1体内药代动力学研究一级质谱和二级质谱数据显示,制备出的CM与灌胃给药后大鼠体内代谢物产生的碎片离子峰吻合。药代动力学结果显示,CM和西红花苷-1在血样中线性关系良好,R2均大于0.999;日内精密度和日间精密度RSD均≤14.9%,准确度RE≤13.1%;回收率为70.18105.51%;稳定性RE≤20%。另外,给药后,通过LC-MS对大鼠各器官组织进行分析,显示各个组织中均含有CM代谢物,且肝脏中的浓度最大。药代动力学参数显示,CM体内浓度比西红花苷-1高(7.48倍),CM(t1/2=11.26 h)体内滞留时间显著长于西红花苷-1(t1/2=0.34 h)。4.CM抗AD活性研究(1)PC12细胞药理活性结果显示,10?M CM能有效逆转Aβ1-42对PC12细胞的损伤,同时,在100?M时未检测出CM对PC12细胞具有毒性。(2)Ellman法测定结果显示,CM能有效抑制AChE(IC50=22.46?M);另外,虚拟筛选结果显示,CM可与AChE周围阴离子位点结合,证明AChE可能是CM的靶点。(3)进一步动物实验显示,CM对AD果蝇有显著挽救记忆缺陷效果,在10,100?M的挽救率分别为50%和73%。结论:1.首次合成出CM并经高分辨质谱,1H-NMR和13C-NMR确定其结构;证明大鼠灌胃给药西红花苷后,该代谢产物分布在血浆、心、肝、脾、肺、肾和脑中且CM体内浓度显著高于西红花苷-1(7.48倍),CM体内滞留时间显著长于西红花苷-1(CM t1/2=11.26 h;西红花苷-1 t1/2=0.34 h);LC-MS分析方法结果显示,CM稳定性良好且该方法的线性、精密度、准确度和回收率均良好。2.100?M CM对PC12细胞未检测出毒性,且对Aβ1-42致PC12细胞损伤具有保护作用;通过虚拟筛选和抗AChE活性分析,CM与AChE周围的阴离子位点结合,抑制其活性;CM对AD果蝇模型在学习记忆等行为上具有改善作用。本课题揭示CM可能是西红花苷体内治疗AD的主要药效分子之一。