仿刺参(Apostichopus japonicus)内脏中三萜皂苷的分离鉴定及其毒性效应研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 刘艳芳 |
| 答辩日期 | 2024-05-20 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院烟台海岸带研究所 |
| 导师 | 李可 |
| 关键词 | 仿刺参 内脏 三萜皂苷 溶血活性 胚胎毒性 Apostichopus japonicus Viscera Triterpene glycosides Hemolytic activity Embryotoxicity |
| 英文摘要 | 仿刺参属棘皮动物门，身体柔软、行动缓慢，运动区域范围小，易遭遇捕食者的攻击。当受到捕食者的攻击时，仿刺参排出内脏，以增加周围环境中的毒素水平，从而提高化学防御效率。为了寻找仿刺参内脏中的活性次级代谢产物，我们对仿刺参内脏中的化学成分进行了研究。综合运用各种色谱技术，包括正相硅胶色谱、反相C18硅胶柱色谱、Sephadex LH-20凝胶柱、制备薄层色谱和半制备高效液相色谱等色谱技术分离次级代谢产物。通过酸水解海参烷型皂苷制备皂苷苷元，并通过GC-MS确认了单糖的种类和构型。应用各种现代波谱技术，包括核磁共振光谱（1H NMR、13C NMR、1H-1H COSY、NOESY、HSQC、HMBC和1D TOCSY）和高分辨质谱（HR-ESI-MS和ESI-MS/MS）鉴定了单体化合物60个，包括19个三萜皂苷类化合物、1个皂苷苷元，9个甾体类化合物、4个烃类硫酸酯类化合物、1个二肽类化合物、14个核苷类化合物、3个单糖类化合物和9个含氮化合物。化合物1和2为二糖非海参烷型三萜皂苷，化合物3~4为二糖海参烷型三萜皂苷，化合物5~7为四糖海参烷型三萜皂苷，化合物8~11为五糖海参烷型三萜皂苷，化合物12~19为六糖海参烷型三萜皂苷。新化合物共11个，包括10个新的三萜皂苷类化合物，1个新的烯烃硫酸酯类化合物。 新三萜皂苷类化合物的结构分别为：3β-O-{β-D-吡喃葡萄糖-(1→2)-β-D-吡喃木糖-非海参烷-20-羟基-7(8),25(26)-二烯-18(16)-内酯（1）、3β-O-{β-D-吡喃奎诺糖-(1→2)-β-D-吡喃木糖}-非海参烷-20-羟基-7(8),25(26)-二烯-18(16)-内酯（2）、3β-O-{β-D-吡喃葡萄糖-(1→2)-β-D-吡喃木糖}-海参烷-9(11),25(26)-二烯-16-酮（3）、3β-O-{β-D-吡喃奎诺糖-(1→2)-β-D-吡喃木糖}-海参烷-9(11),25(26)-二烯-16-酮（4）、3β-O-{2-O-[β-D-吡喃奎诺糖-(1→2)]-4-O-[3-O-甲基-β-D-吡喃葡萄糖-(1→3)-β-D-吡喃葡萄糖-(1→4)]-β-D-吡喃木糖}-海参烷-9(11),25(26)-二烯-16-酮（5）、3β-O-{2-O-[β-D-吡喃葡萄糖-(1→2)]-4-O-[3-O-甲基-β-D-吡喃葡萄糖-(1→3)-β-D-吡喃葡萄糖-(1→4)]-β-D-吡喃木糖}-海参烷-9(11),25(26)-二烯-16-酮（6）、3β-O-{2-O-[β-D-吡喃葡萄糖-(1→4)-β-D-吡喃奎诺糖-(1→2)]-4-O-[3-O-甲基-β-D-吡喃葡萄糖-(1→3)-β-D-吡喃葡萄糖-(1→4)]-β-D-吡喃木糖}-海参烷-9(11),25(26)-二烯-16-酮（8）、3β-O-{2-O-[β-D-吡喃葡萄糖-(1→4)-β-D-吡喃葡萄糖-(1→2)]-4-O-[3-O-甲基-β-D-吡喃葡萄糖-(1→3)-β-D-吡喃葡萄糖-(1→4)]-β-D-吡喃木糖}-海参烷-9(11),25(26)-二烯-16-酮（9）、3β-O-{2-O-[β-D-吡喃木糖-(1→4)-β-D-吡喃葡萄糖-(1→2)]-4-O-[3-O-甲基-β-D-吡喃葡萄糖(1→3)-β-D-吡喃葡萄糖-(1→4)]-β-D-吡喃木糖}-海参烷-9(11),25(26)-二烯-16-酮（10）、3β-O-{2-O-[3-O-甲基-β-D-吡喃葡萄糖-(1→3)-β-D-吡喃葡萄糖-(1→4)-β-D-吡喃葡萄糖-(1→2)]-4-O-[3-O-甲基-β-D-吡喃葡萄糖-(1→3)-β-D-吡喃葡萄糖-(1→4)]-β-D-吡喃木糖}-海参烷-9(11),25(26)-二烯-16-酮（12）。 本文从溶血活性和斑马鱼胚胎／幼鱼毒性两个方面评价了分离自仿刺参内脏中三萜皂苷类化合物的毒性。溶血活性实验结果表明，六糖海参烷型三萜皂苷具有较强的溶血活性，LC50值范围为0.54~3.95 μM；五糖海参烷型三萜皂苷具有中等强度的溶血活性，LC50值范围为4.48~10.49 μM；四糖海参烷型三萜皂苷具有相对较弱的溶血活性，LC50值范围为13.7~21.2 μM；二糖海参烷型三萜皂苷、二糖非海参烷型三萜皂苷及海参烷型三萜皂苷苷元在浓度100 μM时均未表现出溶血活性。斑马鱼胚胎／幼鱼毒性实验结果表明，四糖、五糖和六糖三萜皂苷类化合物均对斑马鱼胚胎／幼鱼具有较强的毒性效应，96 hpf的LC50值范围为0.091~0.536 μM；二糖非海参烷型三萜皂苷化合物1对斑马鱼胚胎具有中等强度的毒性效应，96 hpf的LC50值为41.5 μM；二糖非海参烷型三萜皂苷化合物2和海参烷型皂苷苷元在100 μM时对斑马鱼胚胎／幼鱼不具有致死毒性，仅表现出弱的致畸效应。分析海参皂苷与溶血活性和斑马鱼胚胎／幼鱼毒性之间的构效关系发现，海参皂苷糖链中糖单元的数量、种类和连接方式均在海参皂苷的毒性效应中发挥着重要的作用。 Holotoxin A1是仿刺参中含量最为丰富三萜皂苷类化合物，具有较强的溶血活性和斑马鱼胚胎／幼鱼毒性效应。以海参皂苷Holotoxin A1为特征皂苷，探讨了海参皂苷对斑马鱼胚胎的神经毒性效应，结果发现，Holotoxin A1暴露抑制了与神经发育相关的乙酰胆碱酯酶的活性，并导致与神经发育相关的基因gap43表达水平上调，其它4种基因（elavl3、gfap、syn2a和α1-tubulin）的表达水平下调，说明海参皂苷对斑马鱼胚胎具有生长发育毒性和神经毒性。 该研究评价了海参皂苷的溶血活性和斑马鱼胚胎／幼鱼毒性，分析了海参皂苷化学结构和毒性效应之间的构效关系，筛选出了活性功能分子Holotoxin A1，并探讨了海参皂苷Holotoxin A1对斑马鱼胚胎的神经毒性效应。本研究结合化学方法和毒理学方法，验证了海参皂苷在化学防御过程中发挥的潜在的毒性作用，为仿刺参化学防御功能的研究提供了一定的物质基础和科学依据。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 188 |
| 源URL | [http://ir.yic.ac.cn/handle/133337/35387]  |
| 专题 | 中科院烟台海岸带研究所知识产出_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘艳芳. 仿刺参(Apostichopus japonicus)内脏中三萜皂苷的分离鉴定及其毒性效应研究[D]. 中国科学院烟台海岸带研究所. 中国科学院大学. 2024. |
入库方式： OAI收割
来源：烟台海岸带研究所
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