● 摘要
阿尔茨海默症(Alzheimer′s Disease, AD)是一种以进行性认知障碍和记忆力损害为主的慢性中枢神经系统退行性疾病,对大脑有极大的损害,会逐步引起记忆力获得性丧失、语言能力和思维能力障碍,继而表现为日常生活中的行为失常,从而给家庭和社会带来沉重负担。因此研究和开发治疗阿尔茨海默症的药物至关重要。关于阿尔茨海默症的发病机理,其中的“胆碱能学说”认为老年痴呆症患者大脑内的神经递质—乙酰胆碱的缺失是导致AD疾病的关键原因。目前临床上使用的AD治疗药物就是用乙酰胆碱酯酶(AChE)的抑制剂来抑制乙酰胆碱酯酶的活性,进而减少乙酰胆碱的消耗,使突触间隙乙酰胆碱的水平增加,从而提高胆碱能神经元的兴奋性,达到治疗效果。
荧光标记技术是将荧光基团共价连接到蛋白、核酸等分子上的过程。通常使用能够选择性地与目标分子上存在的功能基团反应的荧光素基团衍生物来完成这样的过程,然后利用标记物的荧光特性来提供被研究对象的信息。荧光标记技术具有非放射性、操作简便、高稳定性、高灵敏度和高选择性等特点,且荧光标记物种类繁多、方法灵活,可应用于多种生物大分子及药物的标记。
本论文研究的内容包括两方面,第一研究了具有多种生物活性的植物来源的抑制剂—淫羊藿苷对乙酰胆碱酯酶的抑制作用,第二合成了荧光染料中的蒽、芘类荧光标记物。本论文包括三章,第一章,首先综述了阿尔茨海默症的发病机理及其治疗药物—乙酰胆碱酯酶抑制剂的结构类型及其作用机制,其次概括荧光标记技术的原理、荧光标记物的种类和在不同领域中的应用,最后介绍了本文的研究目的和内容。
第二章,研究了淫羊藿苷对乙酰胆碱酯酶的抑制作用。首先,测定乙酰胆碱酯酶的初始活力,然后通过测定体系中加入不同浓度的淫羊藿苷后AChE的剩余活力,最后应用酶抑制动力学、荧光光谱法以及分子模拟技术研究了淫羊藿苷对乙酰胆碱酯酶活力的抑制效应。结果表明淫羊藿苷对AChE的活性具有一定的抑制作用,IC50为3.50×10-8 mol·L?1(他克林的IC50测得值为0.75×10-8 mol·L?1),抑制作用表现为混合型的可逆抑制,抑制常数KI和KIS分别为2.67×10-8mol·L?1和4.43×10-8 mol·L?1。AChE的荧光强度随反应体系中淫羊藿苷浓度的增加而不断降低,这说明AChE与淫羊藿苷发生了相互作用,从而对AChE的荧光产生了猝灭作用。淫羊藿苷主要通过氢键作用和分子间作用力结合于乙酰胆碱酯酶的外周阴离子位点。
第三章,合成了荧光标记物—蒽和芘的N-羟基琥珀酰亚胺酯。本章选用N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)作羧基活化试剂,1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC ·HCl)作缩合剂,二甲基甲酰胺为溶剂,将蒽-9-羧酸、1-芘-羧酸等荧光分子的羧基进行活化,生成荧光标记物蒽-N-羟基琥珀酰亚胺酯和芘-N-羟基琥珀酰亚胺酯。最后运用荧光、核磁共振(1H NMR)、傅里叶变换红外(FTIR)等测试手段对产物分子进行了结构鉴定。结果表明,荧光标记物的荧光强度变化会因为标记物的不同而产生差异,这为今后在生物化学等领域的应用提供了参考。