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核桃分心木(Diaphragma juglandis Fructus)是核桃果实的木质隔膜,简称分心木,又称核桃隔膜、核桃瓣膜。分心木主要成分有酚类(2.39%~3.54%)、皂苷(1.86%~5.98%)等物质,生物学活性有健脾固肾、抗氧化、镇静催眠、抑菌、抗肿瘤等。随着生活节奏加快,社会压力加剧,人类的疾病谱发生了重大的变化,慢性疾病和亚健康已成为危害人体健康的主要因素,两者分别与氧化应激、睡眠障碍密切相关。故本文着重明确分心木中具有抗氧化、镇静催眠功能的活性成分并初步探究其相关机制,具体内容如下:1.确定了分心木提取物的最佳提取条件,评估了其抗氧化和镇静催眠活性。最优提取工艺:料液比(m/v)为1∶10,提取时间4 h,提取温度60°C,乙醇浓度70%,提取2次。采取以上条件提取,得到分心木醇提物(得率21.75%);利用去离子水对滤渣进行提取,得到分心木水提物(得率17.80%)。对水提物进行醇沉得到醇沉相,然后将醇溶相与醇提物混合得混合提取物,上样AB-8大孔吸附树脂柱得到三个组分,为水洗脱组分、30%乙醇洗脱组分、70%乙醇洗脱组分。体外自由基清除实验显示30%乙醇洗脱组分具有体外抗氧化活性(IC50-DPPH=7.89μg/m L;IC50-ABTS=50.59μg/m L)。小鼠行为学模型实验结果表明水洗脱组分具有镇静催眠活性:降低小鼠的运动速度和时间(p<0.05)、增加小鼠在中央区域的停留时间;增加自然睡眠时间(p<0.01),使得戊巴比妥钠诱导的睡眠潜伏期缩短24.62%(p<0.05),睡眠时长延长61.49%(p<0.05);两者趋势与阳性对照一致。2.分心木抗氧化活性成分分离纯化及结构鉴定。首先,混合提取物经大孔树脂柱30%乙醇洗脱组分依次经过MCI柱、ODS柱分离,通过体外自由基清除实验结果指导分离方向,得到四个单体化合物,经过核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)技术结构鉴定,分别为:(1’-甲基-2’-羟基)丙烷-O-α-D-吡喃葡萄糖苷(1)、(4’-羟基苯基)亚甲基-O-β-D-吡喃葡萄糖基-α-L-吡喃阿拉伯糖苷(2)、对羟基肉桂酸(3)、2-羧基-5,7-二羟基萘基-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(2-carboxy-5,7-dihydroxy-3-naphthyl-β-D-glucopyranoside,CDG)(4),其中化合物1、2、4首次从分心木中分离出来。根据IC50值得出,抗氧化能力从大到小顺序为化合物4>化合物3>化合物2>化合物1。3.多指标分析了单一高活性化合物CDG在秀丽隐杆线虫中的抗氧化活性生物学效应,并基于代谢组学分析方法探讨了其抗氧化机制。线虫基础实验结果表明,CDG可以显著延长线虫寿命、减少脂褐素的积累、增加抗应激能力(p<0.05),其原因是超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)酶活的增加以及活性氧(Reactive oxygen species,ROS)水平的降低和丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量的降低(p<0.05),且具有剂量依赖性。代谢组学结果表明,与对照组比较,CDG处理后线虫代谢发生明显变化,多个代谢物水平显著上调或下调,说明CDG会影响线虫体内代谢活动。代谢通路富集发现CDG处理后氨基酸代谢、甘油脂代谢、淀粉和蔗糖代谢、氨酰基-t RNA生物合成等途径发生显著变化。4.分心木镇静催眠活性成分分离纯化及结构鉴定。通过小鼠行为学模型得出,MCI柱分离水洗脱组分具有镇静催眠的功效。将该组分经ODS柱分离纯化,最终得到四个单体化合物,NMR鉴定分别为:1,5-脱水-D-葡萄糖醇(5)、3-羟基-4-亚氨基丁酸(6)、(1’-甲基-2’-羟基)丙烷-O-α-D-吡喃葡萄糖苷(7)、6-羟基萘基-1,2-(2-O-β-D-吡喃葡萄糖苷)(8),均是首次从分心木中分离出来。动物行为学实验结果显示:化合物5显著延长睡眠时间(自然睡眠时长增加19.87%;戊巴比妥钠诱导的睡眠时长增加87.00%(p<0.05));化合物6不仅可以延长小鼠睡眠时间、缩短睡眠潜伏期(p<0.05),还可以降低小鼠运动速度、时间和增加中央区域停留时间(p<0.05);化合物7、8无明显差异。5.多指标初步分析单体化合物的镇静催眠作用机制。UPLC-MS测定神经递质结果表明:化合物5、6组显著降低了血清或者脑组织中5-羟色胺(Serotonin,5-HT)、谷氨酸(Glutamic acid,Glu)的含量(p<0.05),显著增加了γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)的含量(p<0.05);GC-TOF/MS测定粪便短链脂肪酸(Short-chain fatty acids,SCFAs)结果表明:灌胃化合物5、6后,小鼠肠道粪便中SCFAs总含量显著增加(p<0.05),尤其是乙酸和丙酸。综上所述,镇静催眠作用机制可能为介导5-HT和GABA能神经元来影响机体睡眠-觉醒节律,且可能还与肠道微生物及其代谢产物密切相关。