-436-宁夏医学杂志2021年5月第43卷第5期Ningxia Med J,May2021,Vol.43,No.5 Doi:10.13621/j.1001-5949.2021.05.0436•实验研究•卩-谷|醇及其衍生物的溶解性特征及抗抑郁活性研究
曹馨元1,刘晓峰S尹永霞2,王波「,黄文华1
[摘要]目的B-谷箔醇(Sit)及其衍生物的溶解性特征及抗抑郁活性研究。方法分别测定弘及其衍生物在溶剂石油醸、氯仿、二氯甲烷、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、水中的溶解度及在正辛醇/水中的脂水分配系数;以瑞波
西汀为阳性对照,考察Sit及其衍生物对小鼠悬尾应激和强迫游泳不动时间的影响。结果水杨酸-Sit酯(Sit-
S)和山梨酸Sit酯(Sit-Sr)的溶解性和脂水分配系数(lg P)值均强于Sit及其他衍生物;Sit-S可显著缩短小鼠悬
尾和强迫游泳不动时间(P<0.05)结论对B-谷箔醇进行酯化衍生化处理可以增加其脂溶性,进一步提升其
抗抑活性。
[关键词]B-谷笛醇;衍生物;溶解性;抗抑郁
[中图分类号]R971 [文献标识码]A
The solubility characteristics and antidepressant activity of卩 一sitosterol and its derivatives CAO Xinyuan,LIU Xiaofeng,YIN Yongxia2,WANG Bo',HUANG Wenhua. 1.Department of Pharmacy,People's Hospital of Ningxia Hui Autonomous Region,Y inchuan750002,China Chine Medicine Material College,Jilin Agricultural University,C hangchun 130118,C hina
Corresponding author:LIU Xiaofeng,Email:
[Abstract]Objective To study the solubility characteristics and antidepressant activity of0-sitosterol and its derivatives. Methods The solubility of0一sitosterol and its derivatives in petroleum ether,chloroform,dichloromethane, ethyl acetate,methanol,ethanol and lipid water distribution coefficient in N-octanol were determined respectively.Suspension and forced swimming test were applied to evaluate the antidepressant effects of0-sitosterol and its derivatives,and with reboxetine as the positive control.Results The solubility and lgP values of sit一s and sit一sr were higher than tho of Sit and other derivatives.Sit一s could significantly shorten the suspension time and forced swimming time(P<0.05).Conclusion Esterification of0-sitosterol can increa its lipid solubility and further improve its antidepressant activity.
[Key words]0—sitosterol;D erivatives;S olubility^Antidepressant
0-谷笛醇(Sit)属于植物笛醇,植物笛醇主要包括0-谷笛醇、豆固醇、菜油笛醇,是稳定植物细胞膜磷脂双层的必需类固醇分子,具有多种生物活性[1-2]。植物笛醇在体内具有多种健康益处,尤其是针对各种慢性疾病的保护,例如心血管疾病、糖尿病、癌症和肝损伤。植物笛醇由于其众所周知的降低胆固醇的特性而引起了人们的极大兴趣[3-4],但是纯植物笛醇不溶于水,也几乎不溶于油脂,甚至在较高浓度的液体介质中容易形成晶体,在很大程度上限制了其进一步开发和利用。本项目组通过酯化修饰⑸了Sit的化学结构,开展了Sit及其衍生物的溶解性质和脂水分配系数测定实验研究,并且通过小鼠悬尾应激和强迫游泳实验[6-8],初步评价Sit及其衍生物的抗抑郁活性,为其抗抑郁作用药效物质基础研究提供依据。
[基金项目]宁夏自然科学基金项目(2018AAC03273)
勇敢的少年快去创造奇迹[作者单位]1•宁夏回族自治区人民医院药学部,宁夏银川750002 2•吉林农业大学中药材学院,吉林长春130118
[通讯作者]刘晓峰,Email: 1资料与方法五四青年运动
1.1一般资料:Sit及其衍生物(实验室自制,纯度大于98%);瑞波西汀(规格:50mg/瓶,上海源叶
丹阳送韦参军
生物科技有限公司,LOT:P03M6D12653);甲醇、乙猜均为色谱纯,其余试剂均为分析纯,水为纯化水。高效液相色谱仪(北京创新通恒科技有限公司,CXTH -3000);离心机(美国BECMAN公司,Avanti TM J -301);氮吹仪(极恒实业有限公司,JHD-001);漩
涡混合仪(海门市其林贝尔仪器制造有限公司,XW -80A);数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司,KQ-250B);恒温干燥箱(上海精宏实验设备有限公司,DHG-9140A)。
1.2实验动物:成年雄性ICR小鼠112只(体重18~20g),饲养条件(温度23±2°C,相对湿度50%±10%,12h光照/暗循环,早上7:00开灯),自由摄食及水。适应1周后,随机分为空白对照组(10%丙二醇溶液),阳性对照组瑞波西汀(Reboxetine)、0-谷笛醇(Sit)、山梨酸Sit酯(Sit-Sr)、苯丙氨酸-Sit 酯(Sit-P)、2-四氢糠酸-Sit酯(Sit-T)、水杨酸
宁夏医学杂志2021年5月第43卷第5期Ningxia Med J,May2021,Vol.43,No.5-437-
-Sit酯(Sit-S),每组8只,2.5mg/kg。各组小鼠均腹腔注射给药,给药体积均为1.0mL0给药lh后,
各取1批小鼠分别进行悬尾实验和强迫游泳实验。
1.3方法
1.3.1Sit及其衍生物的溶解度测定⑼:将Sit及其衍生物分别加入到一定体积的水、甲醇、乙醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿和石油瞇中。振荡混合5min 后超声10min,静置,30min内无可见的溶质颗粒,则认为完全溶解。
1.3.2Sit及其衍生物的脂水分配系数测定
1.3.
2.1溶剂预饱和及样品的制备[10]:将正辛醇与蒸憎水置于恒温摇床振荡24h使其饱和,静置,待两相分离完全后,将蒸憎水饱和的正辛醇配制成浓度为1.0mg/mL、0.01mg/mL的Sit及其衍生物溶液。
1.3.
2.2色谱条件:反相C18色谱柱(100x2.1 mm,
3.5^m),柱温40°C;流动相:甲醇-乙猜(30:70,v/v),流速0.5mL/min,检测波长210nm,进样量5pX。
1.3.
2.3Sit及其衍生物标准曲线的制备:用甲醇分别配制0.5mg/mL的Sit及其衍生物的标准母液,并稀释得浓度为5p g/mL、20p g/mL、50p g/mL、100 p g/mL、200p g/mL的标准溶液。并以对照品浓度为横坐标,峰面积积分值为纵坐标,得线性回归方程。1.
3.2.4精密度实验:按照上述色谱条件,分别吸取100p g/mL的Sit及其衍生物标准溶液,分别连续进样6次,测定并计算获得RSD。
1.3.
2.5稳定性实验:按照上述色谱条件,于0、2、4、6、8h分别测定1.0mg/mL的Sit及其衍生物的正辛醇(二次蒸憎水饱和的)溶液,0.01mg/mL的Sit 及其衍生物的二次蒸憎水(正辛醇饱和的)溶液的峰面积,并计算获得其RSD o
1.3.
2.6脂水分配系数的测定及计算:10mL的1.0 mg/mL的Sit及其衍生物的正辛醇溶液与10mL二次蒸憎水溶液混合,25C振摇48h,分离有机相和水相,检测两项中的Sit及其衍生物的浓度,每个样品平行测定3次。按下式计算正辛醇/水分配系数,lg P=lg(Co/Cw),式中Co为正辛醇相中的浓度,Cw 为水相中的浓度。Sit及其衍生物在正辛醇/水中的脂水分配系数测试结果见表4o素描花
1.3.30-谷笛醇及其衍生物抗抑郁活性筛选研究⑴]中国结画法
1.3.3.1小鼠悬尾应激实验(TST):实验小鼠腹腔注射给药1h后,尾巴悬挂固定于离地约45cm杆上,使其头部朝下并呈倒悬状,观察并记录小鼠四肢静止不动时的时间。
1.3.3.2小鼠强迫游泳实验(FST):将实验小鼠放置于一透明水桶内,水温控制在25±2C。待小鼠入水后开始计时,总共6min,记录后4min内小鼠的持续不动时间()。
1.4统计学方法::采用SPSS19.0统计软件,计量资料采用x±s表示,以P<0.05为差异有统计学。
2结果
2.1Sit及其衍生物的溶解度测定结果:由表1中的实验结果可知,对Sit进行酯化衍生化处理可以增加其脂性。石油、氯、氯甲、酸有机溶剂中,Sit-Sr的溶解度大于Sit-S、Sit-P和Sit -T;而在甲醇和乙醇中,Sit-S的溶解度大于Sit-Sr、Sit-P和Sit-T。
表1Sit及其衍生物的溶解度
化合物石油能氯仿二氯甲烷ZAZI甲障乙奪水
Sit A-inS VS-S VS-S A-inS A-inS A-inS A-inS Sit-Sr VS-S VE-S VE-S Sp-S VS-S VS-S VS-S Sit-P S1-S E-S E-S S Sp-S S1-S A-inS Sit-T A-inS S S S1-S S1-S VS-S A-inS Sit-S VS-S E-S E-S Sp-S Sp-S Sp-S VS-S 2.2Sit及其衍生物的脂水分配系数测定结果
2.2.1线性关系考察:表2的线性考察结果显示, Sit在0.00512~0.512mg/mL、Sit-Sr在0.00508-0.508mg/mL、Sit-P在0.00524~0.524mg/mL、Sit-T在0.00511~0.511mg/mL、Sit-S在0.00531~0.531mg/mL范围内具有较好的线性
系。
表2标准曲线测定结果
化合物性R2线性范围(mg/mL)
Sit y=2728.5x-7.48930.9910.00512~0.512
Sit-Sr y=2248.4x+45.3460.9920.00508~0.508
Sit-P y=3658.6x-9.37360.9940.00524~0.524
Sit-T y二1395.1x+6.34710.9960.00511~0.511
Sit-S y=3018.6x-5.41250.9890.00531~0.531
2.2.2精密度及稳定性考察:由表3结果显示,RSD 均小于2%,表明仪器精密度良好,且正辛醇和二次蒸憎水中的各化合物在8h内稳定。
表3精密度及稳定性结果(RSD)
精密度(%)稳定性(正辛醇溶液)(%)稳定性(二次蒸馆水溶液)(%)
0.810.67 1.12大青楼
1.020.58 1.03
0.480.550.98
0.770.890.86
1.13 1.02 1.44
-438-宁夏医学杂志2021年5月第43卷第5期Ningxia Med J,May2021,Vol.43,No.5
2.2.3脂水分配系数的测定及计算结果:由表4可知,在Sit的衍生物中,因笛体母核的C-3位发生了酯化反应,并接入竣酸类物质形成了酯键,所以整体Sit的酯化衍生物中除Sit-P外的lg P值均大于Sit 的lgP值,其中Sit-Sr与Sit-S的lg P相近,大于Sit-T、Sit、Sit-P。这进一步说明,随着因酯化反应脂肪连或环的引入,使得Sit衍生物的脂溶性进一步增大。众擎易举
表4Sit及其衍生物的脂水分配系数测定结果("=3)
化合物LgP(%)RSD(%)
Sit8.83±0.080.91
Sit-Sr10.61±0.030.29
Sit-P7.54±0.14 1.79
Sit-T9.11±0.080.88
Sit-S10.35±0.070.71
2.2.4脂水分配系数的测定及计算结果:由表5可知,TST指标经单因素方差分析,7组差异有统计学意义(
F=106.435),进而采用LSD法两两比较发现,Reboxetine、Sit、Sit-T、Sit-P、Sit-Sr、Sit-S组与空白对照组的差异均有统计学意义(P<0.05), Sit、Sit-T、Sit-P、Sit-S组与Reboxetine对照组的差异均有统计学意义(对应的t值分别为7.569、7.874、2.809,4.423)FST指标经单因素方差分析,7组差异有统计学意义(F=3
3.476),进而采用LSD法两两比较发现,Reboxetine、Sit、Sit-T、Sit-P、Sit-Sr、Sit-S组与空白对照组的差异均有统计学意义(P<0.05),Sit、Sit-T、Sit-P、Sit-Sr、Sit-S组与Reboxetine对照组的差异均有统计学意义(P<0.05)。可认为在剂量为2.5mg/kg时,与Sit、Sit-T、Sit-P、Sit-Sr给药组相比,Sit-S给药组小鼠在悬尾应激实验及强迫游泳实验中的不动时间最短,表现出较显著的抗抑郁活性。
表5Sit及其衍生物在TST和FST中的抗抑郁作用(±s)组别剂量TST(s)FST(s) Control-122.46±12.77155.72±12.12 Reboxetine 2.557.43±5.33*89.57±7.53* Sit 2.585.24±10.08沁114.24±13.25*# Sit-T 2.586.36±5.62"95.27±15.17*# Sit-P 2.567.75±3.82*#97.13±9.83*# Sit-Sr 2.556.92±4.25*91.22±6.16*# Sit-S 2.541.18±4.54*#85.58±16.24*#注「与空白对照组比较,P<0.05;与:性对照组比较,P<0.05。3讨论
0-谷笛醇作为植物笛醇的一种,在降低血清胆固醇水平、抗高血脂症、预防心血管疾病、抗癌、抗炎和免疫调节等方面有较好的生物活性,但溶解特性极大限制了其应用和发展。项目组前期通过酯化修
饰了Sit的化学结构,得到了Sit-T、Sit-P、Sit-Sr、Sit-S四种酯化衍生物。通过溶解性质和脂水分配系数测定实验,得出Sit-S和Sit-Sr的溶解性和lg P值均强于Sit及其他衍生物。通过小鼠悬尾和强迫游泳实验对Sit及其衍生物的抗抑郁作用进行了初步评价,得出Sit-S可显著缩短小鼠悬尾的不动时间和强迫游泳不动时间,进一步说明酯化修饰可使脂溶性增强,从而更易通过血脑屏障发挥抗抑郁活性。为了Sit的化物通过
高其脂溶性,改变其药代动力学特征及分布和排泄性,一行实分。
[参考文献]
[1]刘威良,姬昱,黄艾祥.0-谷笛醇的研究及开发进展[J].农产
品加工:上半月,2019(1):77-79,82.
[2]YIN Y,LIU X,LIU J,et al.Beta一sitosterol and its derivatives repress
lipopolysaccharide/d一galactosamine一induced acute hepatic injury by inhibiting the oxidation and inflammation in mice[J].Bioorganic& Medicinal Chemistry Letters,2018,28(9):1525-1533.
[3]卢嬪霞,郑祖国,徐志猛,等•植物笛醇降血脂机制研究进展
[]•中国中药杂志,2019,44(21)4552-4559.
[]薛延团,张晓凤,张得钧•植物笛醇降血脂作用的研究进展[]•华西药学杂志,019,34(1):92-97.
[5]刘颖沙,李国秀,时静,等.乳化植物笛醇(酯)研究进展[J].农
产品加工:上半月,018(1):39-42.
[6]ZHANG T,DU Y,LIU X,et al.Study on antidepressant-like effect
of protoilludane squiterpenoid aromatic esters from Armillaria Mellea[J].Natural Product Rearch,2021,35(6):1042-1045. []孙晓燕,陈艾东•抑郁模型的选择策略和优缺点分析[]•医学理论与实践,018,1(22)=3342-3344
[8]姚媛,周艺,周婷婷•抑郁症致病机制及中药治疗抑郁症的机制
研究[]•药学实践杂志,2018,36(3):193-197.
[9]尹永霞•百花花楸果活性成分的分离、结构修饰及其药理作用
研究[D] •长春:吉林农业大学,019.
[10]姚慧•磷酸酯/聚乙二醇取代鬼臼类先导化合物设计,合成及
类药性研究[D].武汉:湖北工业大学,019.
[11]刘晓峰,曹馨元,尹永霞,等.百花花楸果中0-谷笛醇及其衍
生物的制备及抗抑郁活性研究[J].中国药房,2021,2(1):
64-70.
香椿炒鸡蛋
[收稿日期J2020-11-16[责任编辑]王凯荣