高架十字迷宮(High plus maze）是利用動物對新異環境的探究特性和對高懸敞開臂的恐懼形成矛盾衝突行為來考察動物的焦慮狀態。
基本介紹
- 中文名：高架十字迷宮
- 外文名：High plus maze
- 分類：行為學
- 相關：動物行為學
簡介,實驗儀器,實驗方法及套用,
簡介
高架十字迷宮具有一對開臂和一對閉臂，嚙齒類動物由於嗜暗性會傾向於在閉臂中活動，但出於好奇心和探究性又會在開臂中活動，在面對新奇刺激時，動物同時產生探究的衝動與恐懼，這就造成了探究與迴避的衝突行為，從而產生焦慮心理。而抗焦慮藥物能明顯增加進入開臂的次數與時間，十字迷宮距離地面較高，相當於人站在峭壁上，使實驗對象產生恐懼和不安心理。高架十字迷宮被廣泛套用於新藥開發/篩選/評價、藥理學、毒理學、預防醫學、神經生物學、動物心 理學及行為生物學等多個學科的科學-研究和計算機輔助教學等領域，是開展行為學研究尤其是焦慮抑鬱研究的經典實驗。
實驗儀器
高架十字迷宮組件包括：高架硬體、USB採集卡、視頻線、攝像機、攝像機支架、攝像機電源、軟體光碟以及高架十字迷宮實驗視頻分析系統組成，如圖。十字迷宮組件兩條相對開放臂(50cm長×l0cm寬)和兩條相對閉合臂(50cm長×l0cm寬×40cm高)及中央區(10cm×l0cm)連線而成，材質採用高級醫用有機板製作，接觸面不反光，可使用酒精清洗除味。
高架十字迷宮
高架十字迷宮技術參數：
1、高架十字迷宮大鼠尺寸：臂長：425 x臂寬120 x臂高225mm
2、鋁合金框架及可升級支架,大小鼠更換方便
5、攝像機:槍式攝像機
6、清晰度:540線/600線
7、色彩: 黑白或彩色
8、最低照度:<0.005Lux
9、攝像針頻速率：28/30貞600X，
10、攝像解析度：640×480
11、攝像機電源：12V 5A
12、攝像機類型：2.8~12mm自動變焦
13、加密狗類型：USB2.0接口
14、信號傳輸方式：信號電源一體線10米
15、視頻採集模組: USB2.0視頻採集卡(支持筆記本)
16、可導入到Excel，便於用戶在Excel、SPSS、SAS等分析統計
實驗方法及套用
實驗開始時將小鼠從中央格面向閉合臂放入迷宮，記錄5分鐘內的活動情況。觀察指標包括：開放臂進入次數(必須有兩隻前瓜進入臂內)，開放臂停留時間，閉合臂進入次數，閉合臂停留時間。計算開放臂停留時間比例，開放臂進入次數比例，高架十字迷宮中總進入次數。實驗完成後將小鼠取出，將兩臂清理乾淨，噴灑酒精除去氣味，最後用Xeye動物行為學軟體進行數據分析。
進入開放臂次數及停留時間與大鼠的焦慮情緒成負相關，進入開放臂次數越少，停留時間越短，說明老鼠的焦慮情緒越嚴重。
高架十字迷宮實驗方法
【摘要】:
目的合成芳基吲哚取代乙醯胺類化合物 ,從中篩選有抗焦慮作用而無鎮靜、肌松等副作用的活性化合物。方法由取代苯和琥珀酸酐經傅2克反應得到取代苯甲醯基丙酸 ,取代苯甲醯基丙酸和氯甲酸乙脂生成混合酸酐 ,再和相應的胺反應得到取代醯胺 ,取代醯胺和取代苯肼經費歇爾反應得到目標化合物。結果得到新化合物20個。結論初步受體結果表明 ,多數化合物均與外周苯二氮 受體有較強結合 ,在小鼠高架十字迷宮試驗中發現一些化合物有明顯的抗焦慮作用 ,且不能拮抗印防己毒素(PTX)誘發的驚厥作用 ,顯示無鎮靜作用。
【關鍵字】: 吲哚衍生物; 抗焦慮; 外周苯二氮受體
焦慮和抑鬱嚴重影響人們的日常生活 ,長期患病會引發其他相關疾病;在軍事上 ,應激性心理異常會削弱部隊的戰鬥力。傳統的安定類抗焦慮劑在抗焦慮的同時會產生鎮靜、肌松等副作用 ,限制了他們的使用。受體和分子生物學研究發現 ,在神經中樞中 ,苯並二氮除了在 GABAA 受體上存在結合位點外 ,還與另外一類受體結合 ,這類受體位於線粒體的外膜上 ,和一種內源性多肽有著高度的親和性 ,被稱之為外周苯二氮受體。目前 ,對這種受體的結構及與配體的結合位點等正在深入研究中[1 ]。外周苯二氮受體與適當的配體結合後 ,能刺激線粒體分泌類固醇 ,調節生物的行為 ,表現出明顯的抗焦慮作用 ,且無鎮靜、肌松等副作用。
在基於外周苯二氮受體藥物的研究中 ,吲哚類化合物有重要作用 ,本研究組合成了一系列 22芳基232吲哚取代乙醯胺類化合物 ,探索取代胺、吲哚上取代基和 2 位苯環上取代基對化合物活性的影響。對這些化合物進行了外周苯二氮受體競爭性抑制試驗 ,發現多數化合物對外周苯二氮受體有較高的結合率 ,在小鼠高架十字迷宮試驗中發現一些化合物有明顯的抗焦慮作用 ,且不能拮抗印防己毒素(PTX)誘發的驚厥作用。化合物的合成路線見圖1 ,各化合物的結構、物理常數及元素分析結果見表1 ,均為新化合物 ,並經 IR ,1HNMR ,MS和元素分
析確證(表2) 。
析確證(表2) 。
對合成的 20 個化合物進行了體外受體競爭性抑制試驗[2 ],結果(表 3)表明 ,在化合物吲哚 5 位上引入吸電子基如溴原子或硝基 ,能顯著提高化合物與受體的結合能力 ,如 18 ,19 和 20。在受體實驗的基礎上 ,對部分活性相對較高的化合物進行小鼠高架迷宮實驗[3 ],化合物1 ,2 和18 在實驗中表現出較明顯的抗焦慮活性(表4) 。對化合物1 ,2和18進行抗印防己毒素(PTX)誘發的驚厥的實驗 ,結果(表 5)表明他們不能拮抗印防己毒素( PTX) 誘發的驚厥(Dunnett’ s test) ,顯示無鎮靜作用。
高架十字迷宮實驗方法（2）
【實 驗 部 分】
熔點用熔點測定儀測定 ,溫度未校正。核磁共振儀為 JNM2GX 400 ,Bruker ARX 400 或 INOVA2600 型儀器 ,TMS為內標。質譜儀為 Zabspec 型儀器。紅外分析儀Nicoletmaga2IRTMspectromet 550 型。元素分析儀為 CarloERBA21106型。所用試劑均為市售分析純和化學純。薄層色譜矽膠( GF254 )和層析矽膠(H60 )為青島海洋化工廠產品。1 22( 2 ,42二氟苯基)232吲哚乙二正丙醯胺( 1)的製備二氟苯(22812 g) 、丁二酸酐(100 g) 、三氯化鋁(29313 g)和二硫化碳500 mL 加熱回流並攪拌 ,36 h後停止反應 ,倒去二硫化碳 ,加水得糊狀物 ,糊狀物用飽和碳酸鈉加熱溶解 ,濾除固體 ,收集濾液 ，用1 % HCl 水溶液中和得白色沉澱 ,濾集固體得 32(2 ,42二氟苯醯基)丙酸 140 g。取 32(2 ,42二氟苯醯基)丙酸(0101 mol)和三乙胺(0103 mol)溶在四氫呋喃25 mL 中 ,冷卻到 -40 ℃。攪拌溶液並逐滴加入氯甲酸乙酯(0101 mol) ,溶液在 -20 ℃下繼續反應 015h ,然後加入二正丙胺(0101 mol) ,攪拌 ,在室溫下繼續反應1 h。所得懸濁液用矽膠柱進行色譜分離(乙酸乙酯2石油醚 = 1∶ 2) ,收集洗脫液 ,蒸乾得到醯胺。醯胺中加入苯肼(0102 mol) 、多聚磷酸 5 g混合併用溫度計攪拌 ,在外溫 120 ℃油浴中慢慢加溫 ,反應發生時內溫突然上升 ,並有氣體產生 ,在熱浴中攪拌至
反應平息[4 ]。冷卻後加入水 50 mL ,濾集固體 ,用乙酸乙酯重結晶或用矽膠柱進行色譜分離(乙酸乙酯2石油醚 = 1∶ 5) ,得白色固體產物。同樣方法得到化合物1 - 20。
【實 驗 部 分】
熔點用熔點測定儀測定 ,溫度未校正。核磁共振儀為 JNM2GX 400 ,Bruker ARX 400 或 INOVA2600 型儀器 ,TMS為內標。質譜儀為 Zabspec 型儀器。紅外分析儀Nicoletmaga2IRTMspectromet 550 型。元素分析儀為 CarloERBA21106型。所用試劑均為市售分析純和化學純。薄層色譜矽膠( GF254 )和層析矽膠(H60 )為青島海洋化工廠產品。1 22( 2 ,42二氟苯基)232吲哚乙二正丙醯胺( 1)的製備二氟苯(22812 g) 、丁二酸酐(100 g) 、三氯化鋁(29313 g)和二硫化碳500 mL 加熱回流並攪拌 ,36 h後停止反應 ,倒去二硫化碳 ,加水得糊狀物 ,糊狀物用飽和碳酸鈉加熱溶解 ,濾除固體 ,收集濾液 ，用1 % HCl 水溶液中和得白色沉澱 ,濾集固體得 32(2 ,42二氟苯醯基)丙酸 140 g。取 32(2 ,42二氟苯醯基)丙酸(0101 mol)和三乙胺(0103 mol)溶在四氫呋喃25 mL 中 ,冷卻到 -40 ℃。攪拌溶液並逐滴加入氯甲酸乙酯(0101 mol) ,溶液在 -20 ℃下繼續反應 015h ,然後加入二正丙胺(0101 mol) ,攪拌 ,在室溫下繼續反應1 h。所得懸濁液用矽膠柱進行色譜分離(乙酸乙酯2石油醚 = 1∶ 2) ,收集洗脫液 ,蒸乾得到醯胺。醯胺中加入苯肼(0102 mol) 、多聚磷酸 5 g混合併用溫度計攪拌 ,在外溫 120 ℃油浴中慢慢加溫 ,反應發生時內溫突然上升 ,並有氣體產生 ,在熱浴中攪拌至
反應平息[4 ]。冷卻後加入水 50 mL ,濾集固體 ,用乙酸乙酯重結晶或用矽膠柱進行色譜分離(乙酸乙酯2石油醚 = 1∶ 5) ,得白色固體產物。同樣方法得到化合物1 - 20。
