复杂生物样本中胆汁酸谱检测方法研究及老鸭嘴化学成分研究

复杂生物样本中胆汁酸谱检测方法研究及老鸭嘴化学成分研究

论文摘要

胆汁酸是胆汁中主要的有机酸,在肝脏中以胆固醇为原料合成的一类胆烷酸。由于其结构特性及代谢多样性,胆汁酸具有多种重要的生理功能。由于胆汁酸具有两亲性的结构特点因而能促进脂类的消化和吸收;与卵磷脂形成的微团能将胆固醇运载至小肠,维持胆固醇的体内平衡,防止胆道结石的形成;通过三种信号机制(1)激活促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-active protein kinase,MAPK)途径,(2)作为G蛋白偶联受体(G-protein-coupled receptors)TGR5的天然配体,(3)激活细胞核激素受体法尼酯X受体,胆汁酸能调节自身及脂质、糖等多种能量代谢。胆汁酸的代谢过程与肝胆系统、胃肠系统有密切的联系,急慢性肝炎、肝硬化、肝癌、胆汁淤积等疾病发生时,会影响胆汁酸的合成及代谢,引起血清胆汁酸含量发生变化,因此血清胆汁酸是各类肝胆疾病检测中特异性、灵敏度较高的指标,也是反映肝胆实质损害及病理分期的敏感指标。肠道是胆汁酸代谢的主要场所之一,部分分泌进入肠道的初级胆汁酸在空肠、回肠和结肠上端细菌作用下生成次级胆汁酸和三级胆汁酸,胆汁酸主要在回肠末端重吸收进入门静脉,形成胆汁酸的肠肝循环,因此肠道与胆汁酸具有密切的联系,当肠道发生病变如肠炎、腹泻、小肠腺癌、大肠癌等会引起胆汁酸代谢异常并影响其肠肝循环。所以,胆汁酸代谢谱的研究对于以上疾病的早期诊断、病程监测、疗效诊断及预后判断等方面具有重要的研究意义。目前生物样本中的胆汁酸检测方法主要有酶分析法、免疫分析法、核磁共振法、色谱法和色谱-质谱联用法等,酶分析法、免疫分析法和核磁共振法在检测灵敏度、特异性及应用范围等方面具有较大的不足。由于生物样本中成分的复杂,普通色谱法很难将所有组分完全分离,且常规检测器灵敏度较低,加之生物样本基质的复杂性限制了其在生物样本中的应用。gc/ms法由于气相色谱法对样品的要求较高,需对胆汁酸按类别进行水解和衍生,测定的生物样本中胆汁酸数量较少,只能检测到游离胆汁酸,定量测定时并不能确定各种结合胆汁酸的含量。液相色谱质谱联用法,对于复杂生物样本具有较高的分离能力,且检测灵敏度及特异性等较高,是目前胆汁酸在高通量复杂生物样本中检测的较好的方法。本课题研究采用uplc/qtofms手段,以43种混合胆汁酸标准品、人和大鼠血清为对象,建立灵敏、快速、稳定的血清胆汁酸检测方法,能同时检测到人血清中28种胆汁酸,大鼠血清中的35种胆汁酸。对所建立的方法进行方法学考察,大部分胆汁酸线性关系良好,检测限和定量限较低,胆汁酸标准品、人血清和大鼠血清三种样本胆汁酸精密度、稳定性良好,绝大多数胆汁酸的回收率在80%-120%,因此所建立的胆汁酸谱uplc/qtofms检测方法符合生物样本的定性定量测定要求,能满足高通量生物样本中胆汁酸的检测,可应用于胆汁酸相关疾病的血清胆汁酸分析中。在此基础上,通过高脂饲料诱导肥胖大鼠,利用所建立的胆汁酸检测方法对肥胖大鼠和正常大鼠血清胆汁酸谱进行检测,并对两组血清中胆汁酸进行单维和多维统计分析,通过比较研究发现高脂饲料诱导的肥胖大鼠与正常大鼠血清中的胆汁酸谱有明显差异,找到17种差异性胆汁酸,且这17种胆汁酸在肥胖大鼠中均呈现下调趋势,而这些胆汁酸绝大多数由肠道菌代谢而来,推测高脂诱导的肥胖可能与肠道菌群结构的紊乱,致使胆汁酸及其代谢相应减弱直接相关。该研究结果首次提供了肥胖动物血清中的特征胆汁酸谱,为研究肥胖及相关代谢性疾病扩宽了观察视窗,为探究肥胖的形成提供了线索。另外,本课题还对老鸭嘴化学成分进行了深入的化学成分研究。老鸭嘴属于爵床科(acanthaceae)山牵牛属植物,文献报道该属植物主要含有黄酮苷类、环烯醚萜类、酚类等化学成分。老鸭嘴有多种药理活性,主要有降糖、清热解毒、抗菌、保肝等。课题组前期研究表明老鸭嘴乙醇总提取物的乙酸乙酯萃取部位对醛糖还原酶具有明显的抑制作用,并呈现明显的剂量依赖关系;对乙酸乙酯部位的化学成分研究得到9个化合物。在此基础上我们继续对乙酸乙酯部分进行深入、系统的化学成分分离,从中分离得到8个单体化合物,采用ir、esi-ms、1h-nmr、13c-nmr、2d-nmr等波谱方法对其进行结构分析和鉴定,分别确定为:thunberginc(1)、thunbergind(2)、thunbergine(3)、thunberginf(4)、thunbergina(5)、thunberginb(6)、4,3-dihydro-8,5,4-trihydroxy-2-(3-methyl-2-butenyl)naphtha[2,3-b]oxiren-1(2h)-one(7)和8-(β-glucopyranosyloxy)-4,3-dihydro-5,4-dihydroxy-2-(3-methyl-2-butenyl)naphtha[2,3-b]oxirene-1(2H)-one(8)。其中Thunbergin CF为本研究中所得到的新化合物,具有相似的结构类型,为进一步在该植物中筛选降糖活性成分奠定了基础。

论文目录

  • 简写说明
  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 前言
  • 第一部分 胆汁酸的研究
  • 1.1 胆汁酸研究背景
  • 1.1.1 胆汁
  • 1.1.2 胆汁酸
  • 1.1.3 胆汁酸的分类
  • 1.1.4 胆汁酸的代谢
  • 1.1.4.1 胆汁酸的合成与调节
  • 1.1.4.2 胆汁酸的跨膜转运
  • 1.1.4.3 胆汁酸的肠肝循环
  • 1.1.5 胆汁酸的生理功能
  • 1.1.6 胆汁酸代谢紊乱与相关疾病
  • 1.1.6.1 胆汁酸代谢与肝胆疾病
  • 1.1.6.2 胆汁酸代谢与胃肠疾病
  • 1.1.6.3 胆汁酸代谢与肥胖
  • 1.1.7 胆汁酸的测定
  • 第二部分 药用植物非洲老鸭嘴化学成分研究
  • 1.2 老鸭嘴概述
  • 1.2.1 老鸭嘴
  • 1.2.2 老鸭嘴属植物化学成分
  • 1.2.3 老鸭嘴属植物药理活性
  • 第三部分 课题立项意义与研究内容
  • 1.3 课题研究意义与内容
  • 1.3.1 研究意义
  • 1.3.1.1 复杂生物样本中胆汁酸测定方法研究意义
  • 1.3.1.2 药用植物非洲老鸭嘴化学成分研究意义
  • 1.3.2 研究内容
  • 1.3.2.1 复杂生物样本中胆汁酸测定方法研究内容
  • 1.3.2.2 药用植物非洲老鸭嘴化学成分研究内容
  • 参考文献
  • 第二章 复杂生物样本中胆汁酸谱检测方法研究
  • 引言
  • 第一节 血清胆汁酸谱UPLC/QTOFMS检测方法的建立
  • 2.2 实验材料
  • 2.2.1 实验试剂
  • 2.2.2 仪器与设备
  • 2.3 实验方法
  • 2.3.1 超高压液相色谱条件考察
  • 2.3.2 四级杆飞行时间质谱条件考察
  • 2.3.3 血清前处理
  • 2.4 结果与讨论
  • 2.4.1 色谱条件的确定
  • 2.4.2 质谱条件的确定
  • 2.4.2.1 毛细管电压
  • 2.4.2.2 锥孔电压
  • 2.4.2.3 离子源温度
  • 2.4.2.4 脱溶剂气温度
  • 2.4.2.5 脱溶剂气流速
  • 2.4.3 血清前处理方法的确定
  • 2.5 方法学考察
  • 2.5.1 样品的制备
  • 2.5.2 线性、LOD及LOQ考察
  • 2.5.3 精密度考察
  • 2.5.4 日内及日间稳定性考察
  • 2.5.5 加样回收率
  • 第二节 肥胖大鼠血清胆汁酸分析
  • 2.6 实验材料
  • 2.6.1 实验试剂
  • 2.6.2 实验仪器
  • 2.7 实验方法
  • 2.7.1 肥胖大鼠模型的建立
  • 2.7.2 血清预处理
  • 2.8 结果与讨论
  • 2.8.1 肥胖模型的建立
  • 2.8.2 肥胖大鼠血清胆汁酸分析
  • 2.9 本章小结
  • 参考文献
  • 第三章 老鸭嘴化学成分研究
  • 3.1 序言
  • 3.2 仪器与试剂
  • 3.2.1 实验试剂
  • 3.2.2 实验仪器
  • 3.3 化学成分提取
  • 3.4 乙酸乙酯部位成分分离
  • 3.5 乙酸乙酯部位化合物结构鉴定
  • 3.6 化合物的理化性质和波谱数据
  • 3.7 本章小结
  • 参考文献
  • 第四章 研究总结与展望
  • 4.1 研究工作总结
  • 4.1.1 复杂生物样本中胆汁酸谱检测方法的研究
  • 4.1.2 老鸭嘴化学成分研究
  • 4.2 研究展望
  • 攻读硕士学位期间发表论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

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