随着我国对创新药物研发的重视与投入, 首创性(first-in-class)药物的研发逐渐成为各大药企和科研机构争相追求的目标。首创性药物的研制需要深厚的基础研究积累、大量的资金投入和创新的研究方法, 往往是新药研究中的风向标。2020年, 美国食品药品监督管理局(FDA)共批准上市了53个全新药物, 小分子药物依旧以38项获批占据着研究的主流。其中包括多个首创性的小分子药物, 例如首个通过靶向表观遗传靶标EZH2治疗肉瘤的药物他泽司他(tazemetostat)、首个通过新型附着机制起效的HIV-1药物磷坦姆沙韦(fostemsavir)、首个通过抑制异戊二烯化治疗早衰症的药物氯那法尼(lonafarnib)和首个通过激动黑皮质素4受体(MC4R)治疗罕见肥胖症的药物司美诺肽(setmelanotide)等。以上首创性药物的研究过程具有很强的代表性, 其研究思路也各具特点, 本文通过浅析其中3例首创性药物的研发背景、研发过程和治疗应用, 以期为更多的首创性药物研究提供借鉴。

噻唑烷二酮类(thiazolidinediones, TZDs)药物是目前临床使用的唯一的胰岛素增敏剂, 用于2型糖尿病的治疗, 其疗效确切, 但众多的不良反应报道阻碍了该类药物的继续使用。过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptor γ, PPARγ)作为TZDs的已知受体, 其药效作用和不良反应的相关机制得到深入的研究。为最大程度地保留PPARγ介导的胰岛素增敏药效作用, 并尽量减少相关不良反应的发生, “选择性PPARγ调节剂(selective PPARγmodulators, SPPARMs)”的概念被提出和发展, 并指导新药研发实践。本文就SPPARMs的定义、化合物分类及作用机制等方面对近年来取得的研究新进展作一综述, 并以YR系列化合物的发现为例, 展望SPPARMs的潜在应用前景。

血小板与肿瘤细胞的相互作用不仅可以促进恶性肿瘤的转移还可以影响恶性肿瘤相关性血栓的形成。当肿瘤细胞进入血液后, 会立即激活血小板, 使其黏附于肿瘤细胞表面, 保护肿瘤细胞免受血流剪切力和机体免疫系统的攻击, 从而促进肿瘤转移; 同时, 血小板的大量黏附也有可能导致血栓的形成。本文运用生物反应信号网络分析(ingenuity pathway analysis, IPA)和文献整合的方法探究了血小板与肿瘤细胞相互作用的机制, 以及针对血小板与肿瘤细胞的相互作用治疗恶性肿瘤转移的潜在药物, 为今后基于其作用机制来开发靶向血小板与肿瘤细胞相互作用的新药提供了一定的理论依据和临床参考。

丹酚酸为唇形科植物丹参的最主要的水溶性活性成分, 具有多种药理作用, 被广泛应用于防治心血管疾病。本文通过查阅国内外最新研究文献, 对丹酚酸防治缺血性心脏病的作用及作用机制进行综述, 并介绍了丹酚酸A和丹酚酸B等丹参的主要水溶性成分通过保护血管内皮、舒张冠状动脉、促进血管再生、抗血小板聚集、抑制炎性反应、抗细胞凋亡和清除自由基等多角度防治缺血性心脏病的作用机制, 为进一步研究丹酚酸对缺血性心脏病的作用及药物研发提供理论依据。

RAS是肿瘤中突变最为广泛的癌基因, 但是至今尚无针对RAS突变肿瘤的靶向治疗药物获批在临床使用。近年来, 针对KRAS-G12C突变体的抑制剂研发进展迅猛, 被认为是当前针对RAS突变肿瘤最具希望的突破方向。本综述围绕KRAS-G12C突变, 重点介绍了针对半胱氨酸的共价抑制剂研发进展、联合用药策略和基于蛋白降解的蛋白水解靶向嵌合体(PROTACs)技术的应用, 总结了相关新药研发的最新进展。自2013年首个针对KRASG12C的共价抑制剂被报道以来, 该领域已经取得了快速进展, 目前进展较快的化合物已在临床取得显著疗效, 极有希望在近期上市; PROTACs降解剂的研发虽然刚刚起步, 新近也获得了显著进展, 有望带来新的希望。针对RAS的抗肿瘤药物研发有望迎来首个突破, 但也仍面临着诸多挑战, 进一步优化技术、探明机制和明晰策略将是未来的努力方向。

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)是一种以记忆丧失、认知障碍为主要特征的神经退行性疾病, 迄今尚无有效的治疗策略。神经突触是大脑神经元之间联系的部位, 是产生记忆及其他神经活动的关键组成部分, 神经突触的丢失是AD的重要病理特征。胶质细胞是大脑中除神经元以外的一类至关重要的细胞, 其中最主要的两类胶质细胞为小胶质细胞和星形胶质细胞。胶质细胞在维持大脑健康神经环路和调节神经突触可塑性方面扮演着重要角色。在正常生理状态下, 胶质细胞通过修剪多余的神经突触构建和维持成熟的中枢神经网络。然而, 在AD的发生和发展过程中, 胶质细胞对神经突触过度地修剪和清除, 导致突触大量丢失, 引发神经元功能紊乱或死亡, 从而造成认知能力损伤。基于此, 本文拟对目前AD中小胶质细胞和星形胶质细胞参与突触修剪的可能机制进行综述, 以期为AD治疗药物的研发提供崭新的思路。

溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)是一种慢性非特异性炎症性肠病, 病情迁延难愈, 且易反复发作, 被世界卫生组织列为现代难治性疾病。UC的发病机制与肠道菌群失调密切相关。肠道菌群与胆汁酸、短链脂肪酸和色氨酸等代谢, 与免疫系统以及肠黏膜屏障等的相互作用均影响UC的发生和发展。中草药活性成分、单味中草药及其提取物以及中药复方可通过影响肠道菌群的多样性、结构、组成以及代谢产物等调节肠道菌群失调, 有效改善UC症状。本文整理了3年来基于调节肠道菌群治疗UC的中草药, 总结其作用机制, 以期为抗UC药物的进一步研究提供参考。

天然产物及其衍生物是抗肿瘤药物的重要组成部分。目前在临床上应用的天然产物来源的抗肿瘤药物以传统细胞毒类药物或靶向某一特定靶点的分子靶向药物为主，其应用受限于药物相关不良反应和肿瘤耐药。近年的研究表明，抗肿瘤活性天然产物往往能够靶向肿瘤细胞的多个靶点，影响肿瘤发生发展中的多个过程。由于肿瘤是一种多因素诱发的系统性疾病，多靶点天然产物在肿瘤治疗方面具有独特潜力。目前已发现的多靶点抗肿瘤天然产物的作用靶标和作用机制往往不够明确，限制了其进一步的开发。本文基于现代分子药理学理论，以多个典型的多靶点抗肿瘤天然产物为例进行综述，介绍了目前这些多靶点药物的作用机制、靶点确认和结构优化等研究进展，并对其作为抗肿瘤药物的研发前景进行了展望。

蛋白激酶与肿瘤、炎症、自身免疫病、神经性疾病等众多疾病的发病机制密切相关, 近30年以来激酶作为一个非常有潜力的药物靶点受到了广泛研究。截止2020年4月, FDA批准了59个激酶小分子抑制剂上市, 再次激发了针对癌症和其他疾病治疗领域的靶向药物的兴起。本文重点分析了59个已获批上市的药物以及处于Ⅱ期和Ⅲ期临床试验的121个(能检索到分子结构的)激酶小分子抑制剂, 按照靶点和适应证等信息进行了汇总和分类分析。此外, 本文还简单列举了几类热门靶点及其抑制剂的研究概况。

转运体会对药物在人体中的转移和分布产生极大的影响。一方面可溶性载体转运体可以将药物转运进入组织器官, 从而提升药物生物利用度以及改变药物的组织分布; 另一方面, 细胞上的ATP结合盒转运体会将某些药物排出细胞, 从而降低细胞内药物浓度, 产生耐药性。本文总结了人体中几种重要的药物转运体的底物特征以及针对药物转运体进行药物设计的策略, 包括前药修饰提高生物利用度、引入酸性基团改善肝脏选择性、改善化合物极性降低外排比等。

近年来, 具有高度选择性和效能的靶向蛋白降解技术在药学中的潜在应用已逐步受到关注。其中, 起到诱导靶蛋白降解作用的蛋白水解靶向嵌合体(proteolysis targeting chimeras, PROTAC)是近年来药物研发领域的新热点之一。目前, PROTAC的研究主要围绕理性合理设计PROTAC分子、发现新型E3泛素连接酶配体和提升PROCTAC分子成药性等方面, 相关理论发展迅速。本文聚焦于PROTAC分子中的连接链部分, 从连接链的长度、连接链与配体的结合位点以及连接链的化学结构三个角度总结了近年来连接链的差异如何影响E3酶-PROTAC-靶蛋白三元复合物生成的相关研究进展, 并进一步讨论了连接链差异对于PROTAC分子的降解效率和选择性的影响。

生物标志物(biomarker)是一种能客观测量并评价正常生物过程、病理过程或对药物干预反应的指示物, 可有效提高新药研究开发决策, 指导候选药物早期临床试验, 降低新药研发失败的风险, 其在药品生命周期中的重要作用已引起业内普遍关注。欧美等国家和地区相继出台关于生物标志物研究开发和资格鉴定程序的指南, 鼓励医药企业将生物标志物作为创新药物发现的工具, 在药品上市后通过生物标志物监控其安全性和有效性。本文针对我国药品生命周期特点, 对生物标志物在药物基础研究、先导化合物/创新药物的设计与发现、临床前药物开发、临床研究、新药研究及上市后再评价等药品生命周期各个环节中作用情况进行综述, 并对其应用前景进行展望。

肿瘤在生长与恶化的过程中, 伴随着具有乏氧、低pH值、氧化应激增加、高浓度谷胱甘肽(glutathione, GSH)及过表达的酶等一系列异常特征的微环境。这些因素虽然影响或限制了肿瘤的治疗, 但同时为针对癌症的诊断与新型治疗策略提供了可能的途径。近年来, 根据肿瘤微环境(tumor microenvironment, TME)特性, 不同响应型的纳米制剂不断地被开发并初步应用于癌症诊疗中。本文首先简要介绍TME的典型特征; 其次, 详细总结相应乏氧响应型、pH响应型、氧化还原响应型、酶响应型、双重及多重响应型纳米制剂的设计原理和研究进展; 最后, 对TME响应型纳米制剂存在的挑战与未来发展趋势进行一定的展望。

与正常组织、细胞的微环境相比, 肿瘤微环境具有显著差异, 如谷胱甘肽相关代谢酶和活性氧在不同亚细胞结构中高表达, 造成氧化还原状态失衡。根据这种特异性的氧化还原状态, 可以设计一系列通过氧化还原响应型连接臂相连的小分子前药纳米粒。常见的连接臂有二硫键、硫醚键、硒键和硫缩酮键等。不同连接臂的小分子前药纳米粒具有不同的代谢方式和体内外药效作用。本篇综述将从肿瘤细胞特异性氧化还原状态、智能响应型小分子前药纳米粒的设计、不同连接臂的小分子前药纳米粒的代谢方式及其与药效的关系等方面来总结肿瘤氧化还原微环境响应型小分子前药纳米系统的研究进展。

纳米粒在检测、治疗癌症以及各种疑难杂症方面具有较佳的适用性, 但单核吞噬系统可严重缩短纳米粒的体内循环时间, 降低药物疗效。纳米粒进入机体后在其表面形成的蛋白冠可改变其表面性质, 干扰吞噬细胞的识别, 从而影响其在体内的循环时间。本文概述了蛋白冠的一般组成和形成过程, 总结了纳米粒物理化学性质如粒径、表面电荷、亲水性和表面材料对蛋白冠形成的影响。蛋白冠影响纳米粒体内循环, 主要在于吸附的调理蛋白促进细胞吞噬。因此, 本文还介绍了应用蛋白冠促进纳米粒体内长循环的方法, 通过设计合适的理化性质、表面修饰和定向设计蛋白冠, 减少蛋白质在纳米粒表面的吸附。以减少纳米粒在单核吞噬系统(主要是肝脏和脾脏的吞噬细胞)的清除, 实现纳米粒在体内长循环的目标。

抗体偶联药物(antibody-drug conjugates, ADCs)是目前肿瘤治疗药物中最重要的种类之一。人表皮生长因子受体2 (human epidermal growth factor receptor 2, HER2)特异性高表达于乳腺癌和卵巢癌等多种实体肿瘤, 已被证实是ADC的理想靶点。力达霉素(lidamycin, LDM)是中国医学科学院医药生物技术研究所自主研发的强效烯二炔抗肿瘤抗生素, 其分子具有可拆分和重建的特点, 适于用作ADC的“弹头”药物。本研究利用LDM的分子特点, 采用特殊“定点偶联”技术, 制备药物抗体比(drug-to-antibody ratio, DAR)为2的抗HER2抗体607与力达霉素的ADC 607-LDM, 并研究其抗肿瘤活性, 结果表明: 607-LDM在体外对人卵巢癌SKOV3和乳腺癌BT-474细胞有强烈杀伤活性, 还可诱导二者发生细胞凋亡和G2/M期阻滞。在SKOV3裸鼠移植模型中(动物实验符合中国实验动物护理和使用准则, 并经中国医学科学院医药生物技术研究所实验动物伦理委员会批准), 1.0 mg·kg^-1 607-LDM尾静脉注射1次, 抑瘤率为72.4%, 显著强于单独抗体组(30.2%)、LDM最大耐受剂量组(50.6%)及二者联用组(50.1%)。本研究构建的新型ADC药物607-LDM有望成为治疗HER2阳性肿瘤的候选药物。

妊娠期用药不可避免, 如何帮助孕妇合理用药以减少自发流产、早产和低体重儿的发生, 对于医务工作者至关重要。本研究建立了药物流产毒性的检测模型, 可筛除疑似流产的药物, 避免用药不当导致的孕妇流产。通过三维悬浮培养诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPSCs)的方式, 诱导其形成拟胚体(embryoid bodies, EBs)和类皮质器官, 在体外模拟早期胚胎从内细胞团向三胚层体系的分化过程。根据流产药物米非司酮(RU486)暴露浓度的不同, 随机将EBs分为3组: 空白对照组(control)、低浓度组(L-RU486, 10μg·mL^-1)和高浓度组(HRU486, 20μg·mL^-1)。借助末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记测定法[terminal dexynucleotidyl transferase (TdT)-mediated dUTP nick end labeling, TUNEL]和免疫荧光染色等技术观察第5、8和11天的不同组别EBs的大小、细胞凋亡和胚层分化的情况。研究结果表明: iPSCs体外可聚集成三维结构的EBs, 在特异性神经诱导因子作用下, EBs外周分化出神经玫瑰花状结构, 形成大脑皮质类器官; 米非司酮暴露导致EBs发育迟缓, EBs直径减少(P < 0.01), 促进EBs内部细胞凋亡(P < 0.01), 并影响EBs胚层发育, 抑制胚胎干细胞增殖和外胚层细胞分化(P < 0.01), 促进中胚层细胞发育(P < 0.05)。本研究提示, iPSCs可作为药物流产毒性的筛选模型, 而EBs的大小、细胞凋亡率和胚层细胞分化率可作为药物筛选的评价指标。

骨保护素(osteoprotegerin, OPG)是骨转换的标志物, 由成骨细胞等分泌。OPG与核因子-κB受体活化因子配体(receptor activator of nuclear factor-κB ligand, RANKL)结合发挥抑制破骨细胞作用。本研究发现吴茱萸次碱(rutaecarpine, RUT)具有上调OPG表达的活性, 并能显著增加小鼠胚胎成骨前体细胞MC3T3-E1及人骨肉瘤细胞U-2OS中OPG的蛋白水平。钙化结节染色实验结果表明, RUT显著促进MC3T3-E1细胞向成骨细胞分化; 抗酒石酸磷酸酶(tartrate resistant acid phosphatase, TRAP)染色结果表明, RUT显著抑制RANKL诱导的小鼠巨噬细胞RAW264.7向破骨分化。体内研究发现, 与卵巢去势(ovariectomized, OVX)大鼠模型组相比, RUT低剂量组(5 mg·kg^-1·day^-1)和高剂量组(45 mg·kg^-1·day^-1)灌胃给药3个月, 显著增加OVX大鼠骨密度; 钙黄绿素双标实验及甲苯胺蓝染色实验结果表明, RUT低剂量组在体内促进骨形成并减少骨量丢失; 免疫组化结果显示RUT低剂量组能够增加大鼠股骨中OPG的表达。动物福利和实验过程均遵循中国医学科学院医药生物技术研究所动物伦理委员会的规定。综上, 本研究表明RUT能上调OPG表达并在体内外促进成骨分化和抑制破骨分化。

本研究主要探讨鸦胆亭(bruceantin, BCT)对非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)细胞的增殖、侵袭与迁移的抑制作用及其机制。采用MTT法检测BCT对NSCLC细胞株的细胞毒作用; 采用集落形成、划痕和Transwell实验分别检测细胞的增殖、迁移与侵袭能力; Western blot及RT-qPCR实验分别检测与细胞增殖、迁移与侵袭等的相关蛋白及miRNA、mRNA的表达情况; 利用基因预测网站预测miRNA的下游靶基因。结果显示, BCT对NSCLC细胞株有强大的细胞毒作用, 对H1299、PC-9和A549细胞的半数抑制浓度(IC₅₀)分别为0.12±0.02、0.31±0.20和2.07±0.70μmol·L^-1。当0、0.03、0.15和0.75μmol·L^-1 BCT分别作用H1299细胞24 h后, 其增殖、迁移与侵袭能力呈现浓度依赖性地抑制。值得关注的是, 多种与细胞迁移与侵袭相关的miRNA, 如miR-29a-3p、miR-21-3p、miR-183-5p与miR-34b-5p的表达水平随着BCT给药浓度的增加而增加, 尤其对miR-29a-3p的作用最为明显; 通过基因预测网站预测整合素β1 (integrinβ1, ITGB1)可能为miR-29a-3p的靶基因; Western blot结果进一步显示, 多种与细胞增殖、迁移与侵袭相关的蛋白, 如整合素家族多种蛋白以及下游β-catenin、p-Src和血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)蛋白的表达均呈浓度依赖性减低, 其中ITGB1蛋白降低最明显; 而RT-qPCR结果显示ITGB1的mRNA表达与给药浓度无关。由此推测, BCT有可能是通过上调miR-29a-3p抑制ITGB1蛋白的表达, 且与其mRNA水平无关, 深入的机制仍需进一步探讨。本研究初步提示BCT在NSCLC的治疗中具有继续开发的研究潜力。

逍遥散的抗抑郁作用已经明确, 应用代谢网络的功能模块划分方法, 从功能模块角度探究逍遥散治疗抑郁症的生物学机制具有重要意义和价值。通过数据库收集逍遥散调节差异代谢物、差异代谢物相关的酶以及与抑郁症相关的蛋白, 对逍遥散调节差异代谢物进行通路富集分析和交互分析, 利用STRING工具构建差异代谢物相关的酶与抑郁症的蛋白网络, 应用CNM分解算法提取网络蛋白功能模块并进行功能模块富集分析。结果发现, 逍遥散调节差异代谢物97个、差异代谢物相关酶234个、抑郁症相关蛋白258个。通路交互分析划分为2个子网络, 其中一个为神经系统和细胞信号转导相关通路, 另一个为内分泌系统和代谢途径相关通路。对蛋白网络以及使用CNM算法从中提取的9个蛋白功能模块进行KEGG通路富集分析, 结果发现模块1和模块3属于可用较少的蛋白富集到较多的通路, 这些通路对应的功能包括内分泌系统、氨基酸代谢、神经系统和信号转导等。本研究采用通路交互分析和代谢网络模块划分策略阐释逍遥散治疗抑郁症的生物学机制, 为从代谢调控角度深入研究中药复方药理作用机制提供思路参考和方法借鉴。

M701为抗分化簇3/表面上皮细胞黏附因子(cluster of differentiation 3/epithelial cell adhesion molecule, CD3/EpCAM)的双特异性抗体, 拟用于治疗癌细胞腹腔转移引起的恶性腹水。本研究应用群体模型方法, 构建M701在人结肠癌异种移植小鼠中的药动学/药效学(pharmacokinetic/pharmacodynamics, PK/PD)模型, 定量描述和预测M701在人结肠癌异种移植小鼠中的抗肿瘤作用。基于人结肠癌异种移植小鼠单次给药后不同时间点血浆药物浓度, 构建PK模型。基于人结肠癌异种移植小鼠(32只)在33天的肿瘤体积随时间变化曲线, 构建对照组及给药组结肠癌小鼠的肿瘤生长模型。所有动物实验均严格遵守武汉友芝友公司动物实验福利规定。使用非线性混合效应模型(nonlinear mixed-effect modeling, NONMEM)构建M701药动学和肿瘤生长模型, 并且进行模型验证评价。基于PK/PD模型, 仿真不同给药方案下M701对肿瘤体积生长的抑制效果。选择二室模型描述M701静脉给药后人结肠癌异种移植小鼠体内的PK特征。使用Simeoni串联转移隔室模型描述在人结肠癌异种移植小鼠中M701药物浓度与肿瘤生长抑制之间的关系。肿瘤生长模型预测参数包括肿瘤生长特征参数λ₀(0.212 d^-1)、λ₁(0.044 7 cm³·d^-1)、药物效应参数k₂(0.071 5 mL·ng^-1·d^-1)及肿瘤凋亡动力学参数k₁ (2×10^-5 d^-1)。可视化预测检测(visual predictive check, VPC)结果显示, PK模型及肿瘤生长模型的预测结果均能很好地拟合观测数据。PK/PD模型仿真结果显示, 每6日静脉注射0.5 mg·kg^-1及每3日静脉注射0.25 mg·kg^-1可有效抑制小鼠肿瘤体积生长。本研究成功构建了M701在人结肠癌异种移植小鼠中的PK/PD模型, 定量研究了M701在人结肠癌异种移植小鼠的抗肿瘤效果, 为新化合物M701的进一步药物研发提供参考。

为了寻找和发现靶向SIRT1的治疗AML的新型先导化合物, 本研究利用分子对接与MM-GBSA结合自由能计算进行虚拟筛选, 从231 511个天然小分子类药分子库中筛选出8个潜在的SIRT1抑制剂, 通过对已有的SIRT1抑制剂分子作为训练集和测试集进行QSAR建模, 对筛选出的潜在SIRT1抑制剂分子进行活性预测, 随后进行分子动力学模拟验证这些潜在抑制剂与SIRT1蛋白的结合模式与稳定性, 最后通过OCI-AML2、OCI-AML3和MV4-11三种AML细胞增殖实验和SIRT1酶活性验证了这些分子的生物活性, 发现其中5个分子对3种AML细胞具有不同程度的抑制作用, 其中活性最强的化合物ZINC000001774455对AML细胞OCI-AML2的IC₅₀达到2.29±0.09μmol·L^-1, 1 μmol·L^-1浓度下对SIRT1抑制率为65.33%, 可作为SIRT1抑制剂先导化合物进行结构修饰, 为开发新的AML治疗药物奠定了前期基础。

运用硅胶柱色谱、Sephadex LH-20凝胶柱色谱、反相中压柱色谱、半制备高效液相色谱等分离纯化技术, 从醋制延胡索(Corydalis yanhusuo W.T.Wang)水煎液乙酸乙酯萃取部位分离获得1个新的C-4~C-7'位连接的苄基异喹啉类二聚体生物碱, 通过UV、IR、ESI-MS、HR-ESI-MS、1D NMR和2D NMR等多种波谱分析方法确定其结构, 并命名为(±)-bicoryanhunine B (1)。化合物1对PD-1/PD-L1结合有一定抑制活性, IC₅₀为7.80±0.49μmol·L^-1; 此外, 化合物1还可显著抑制脂多糖(LPS)诱导小鼠巨噬细胞RAW 264.7释放NO, IC₅₀值为4.83±2.21μmol·L^-1。

建立高效液相串联电雾式检测器(HPLC-CAD) 同时测定黄芪药材中黄芪皂苷Ⅰ、黄芪皂苷Ⅱ、黄芪甲苷、毛蕊异黄酮葡萄糖苷、芒柄花素和7, 2'-二羟基-3', 4'-二甲氧基异黄烷的一测多评方法。采用Agilent SB-C18 (150 mm×4.6 mm, 3.5 μm) 色谱柱, 0.05%甲酸水-0.05%甲酸乙腈为流动相, 梯度洗脱, 流速1.0 mL·min^-1, 柱温35 ℃, 进样量为20 μL; CAD雾化室温度50 ℃。建立内参物黄芪皂苷Ⅱ与其他成分的相对校正因子, 并通过相对校正因子计算其含量。同时采用外标法验证所建立的一测多评法的合理性、可行性和重复性。结果表明: 各色谱峰分离度较高, 黄芪皂苷Ⅰ、黄芪皂苷Ⅱ、黄芪甲苷、毛蕊异黄酮葡萄糖苷、芒柄花素和7, 2'-二羟基-3', 4'-二甲氧基异黄烷分别在0.113~2.250、0.012~0.240、0.004~0.080、0.065~1.300、0.005~0.100和0.007~0.150 mg·mL^-1内线性关系良好; 20批黄芪药材中黄芪皂苷Ⅰ、黄芪皂苷Ⅱ、黄芪甲苷、毛蕊异黄酮葡萄糖苷、芒柄花素、7, 2'-二羟基-3', 4'-二甲氧基异黄烷的含量分别为0.306~0.922、0.053~0.183、0.015~0.092、0.069~0.823、0~0.098和0.020~0.107 mg·g^-1; 内参物黄芪皂苷Ⅱ与黄芪皂苷Ⅰ、黄芪甲苷、毛蕊异黄酮葡萄糖苷、芒柄花素和7, 2'-二羟基-3', 4'-二甲氧基异黄烷的相对校正因子分别为0.561、0.835、0.299、0.796和0.799; 一测多评法含量测定结果与外标法测定结果无显著性差异。建立的HPLC-CAD一测多评法简便、准确, 可用于黄芪中6种化学成分的含量测定, 研究结果为黄芪药材的质量评价提供了科学依据。

利用一级参考品对工作参考品的多次标定, 对工作参考品进行生物学活性的赋值。本文先理论计算应标定次数, 若工作参考品多次标定的均值位于预设相对效价水平内时, 则定义工作参考品的效价为100%。结果显示: 在活性方法的总中间精密度为11.66%、预设效价水平为95%~05%、置信水平为95%时, 应进行至少21次标定。实际22次标定的均值为101.96%, 故定义工作参考品与一级参考品效价一致即100%。结果提示采用先计算应标定次数后进行标定的方式, 通过判断均值是否位于预设效价水平对工作参考品进行活性赋值, 该策略对于生物制药企业具有一定的参考意义。

为改善替格瑞洛溶解性差的问题, 采用悬浮液法和加液研磨法制备得到替格瑞洛-3, 5-二硝基苯甲酸、替格瑞洛-吡嗪酰胺、替格瑞洛-D-脯氨酸、替格瑞洛-L-脯氨酸4种新盐型物质。利用粉末X-射线衍射法、红外光谱法、差示扫描量热法、核磁共振波谱法和元素分析技术对盐进行表征, 分析各分子间盐键等作用力。使用高效液相色谱法测定原料药和盐在pH 1.2和pH 6.8缓冲溶液中的平衡溶解度。替格瑞洛与3, 5-二硝基苯甲酸、吡嗪酰胺、D-脯氨酸、L-脯氨酸均以1∶1比例成盐, 除替格瑞洛-D-脯氨酸外, 其余3种盐型物质在pH 1.2缓冲溶液中平衡溶解度均有所提高, 其中, 替格瑞洛-3, 5-二硝基苯甲酸的溶解度与原料药相比提高了1.7倍。该成盐技术方法简单, 能够有效提高替格瑞洛的溶解度。

沙库巴曲缬沙坦钠是一种离子型共晶药物, 通过对其共晶特征建立多种表征方法, 全面掌握该药物的晶型状态, 为进行有效的质量控制提供基础研究数据。采用粉末X射线衍射(PXRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(RM)、差示扫描量热(DSC)和固体核磁共振波谱(ssNMR)等多种技术手段, 表征沙库巴曲缬沙坦钠原料药及片剂的共晶特征, 采用热重分析(TGA)、动态蒸气吸附(DVS)、引湿性试验以及水分测定法等分析方法, 对沙库巴曲缬沙坦钠原料药的结晶水、引湿性等进行分析。结果表明, PXRD、FTIR、DSC、ssNMR四种方法能够有效地表征并区分共晶与单体、混合物特征的差异, RM法的区分力较弱, 可以作为补充手段对晶型特征进行佐证。结合TGA、DVS、引湿性试验和水分测定结果分析, 沙库巴曲缬沙坦钠含有2.5个结晶水, 极具引湿性, 建议在相对湿度60%以下的环境中贮藏。通过对晶型特征的表征, 可探索该药物片剂的质量控制水平和稳定性等工艺信息。本研究为沙库巴曲缬沙坦钠质量标准的建立提供了数据支持。

葛根素(PUE)为异黄酮类成分, 具有广泛的药理活性, 但其低水溶性限制了其口服固体制剂的开发。本研究以烟酰胺(NIC)为配体通过减压旋蒸法制备了PUE-NIC共无定形体系, 同时联合粉末X-射线衍射(PXRD)、差示扫描量热法(DSC)和红外光谱(FT-IR)等多种手段对其进行表征, 并对其溶出行为及增溶机制进行了系统的研究。结果表明, PUE-NIC共无定形仅存在单一的玻璃化转变温度(35.1℃), 为单一均相二元体系。与PUE晶体相比, 在溶出过程中, 共无定形不仅发生“液-液相分离”(LLPS)现象, PUE与NIC还可形成摩尔比为1∶1与1∶2的A_p型络合物, 这有利于显著增加PUE的溶解度, 并能维持长时间的药物过饱和态优势, 有利于药物吸收。

肿瘤乏氧的微环境使光动力治疗的疗效降低, 抑制肿瘤细胞自身呼吸耗氧比增加氧供给更能有效地克服肿瘤乏氧, 提高光动力治疗疗效。为了实现这一策略, 本研究采用纳米沉淀法制备了装载光敏剂维替泊芬(verteporfin, VER)、耗氧抑制剂阿托伐醌(atovaquone, ATO)及稳定剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)-K30的超分子纳米粒(VER-ATOsupramolecular nanoparticles, VER-ATO-SMN)。以粒径作为评价指标, 采用单因素实验确定VER-ATO-SMN的最佳处方为: VER∶ATO (w/w)=1∶1, PVP-K30用量100 mg, N, N-二甲基甲酰胺∶水(v/v)=1∶10;对超分子纳米粒的形态、大小、粒径分布及包封率等进行表征。结果显示, 所制得超分子纳米粒为规则球形, 分散性良好, 水合动力学直径为101.21±4.30 nm, VER和ATO的包封率分别为70.86%和77.52%;纳米粒光稳定性良好, 且在模拟生理条件溶液中稳定。与游离VER和VER脂质体相比, VER-ATO-SMN在细胞水平上表现出更强的治疗效果, 其机制是能够更有效地进入肿瘤细胞, 并通过降低细胞的呼吸耗氧, 提高细胞内的氧浓度, 从而增加了VER介导的光动力治疗产生的活性氧的数量。本文还建立了4T1荷瘤小鼠模型(动物实验符合中国实验动物护理和使用准则, 并经联勤保障部队第九〇〇医院实验动物伦理委员会批准)进行体内药效实验。结果表明, VER-ATO-SMN可有效抑制肿瘤生长甚至完全消融肿瘤。

纳米制剂进入体内环境后, 可以自发地吸附血液中的蛋白质等生物大分子形成蛋白冠, 并影响其在体内的预期功能。在不同的生理状态下, 血浆蛋白的种类和含量不同, 形成蛋白冠后对纳米粒的影响也不同。为此, 本研究合成了叶酸(FA)修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)纳米粒(PLGA-FA), 以仅有聚乙二醇(PEG)修饰的纳米粒(PLGA-PEG)为对照组, 探究了主动靶向纳米粒在健康人和卵巢癌患者血浆中蛋白冠的形成, 以及对其靶向性的影响。血样取自北京大学第三医院, 并获得北京大学第三医院医学科学研究伦理委员会伦理审查通过[批件号码: (2019)医伦审第(409-1)号]。动态光散射结果表明, PLGA-FA和PLGA-PEG形成蛋白冠后粒径增加了10~40 nm, 绝对电位降低了30 mV; SDS-PAGE凝胶电泳结果表明, 在分子质量为45、110和大于180 kDa的蛋白条带, 吸附在PLGA-FA上的健康人血浆蛋白和卵巢癌患者血浆蛋白的含量明显不同; 流式细胞摄取实验结果表明, PLGA-FA与卵巢癌患者血浆孵育形成蛋白冠后, 在卵巢癌细胞SKOV3中的摄取量降低。综上所述, 主动靶向纳米粒在与卵巢癌患者血浆共孵育形成蛋白冠后, 丧失了纳米粒的主动靶向性。本研究将为病理条件下主动靶向纳米粒的有效性提供参考, 了解特定疾病下蛋白冠的形成对纳米制剂的影响, 可以加速纳米制剂的临床转化。

3-酮酯酰-CoA合酶(3-ketoacyl-CoA synthase, KCS) 基因是调控长链脂肪酸生物合成过程中的关键基因, 在薏苡的生长发育过程中起着重要的调控作用。本文以薏苡(Coix lacryma-jobi L.) 作为实验材料, 根据转录组测序数据, 从薏苡的cDNA中克隆出KCS基因, 并对其进行生物信息学分析。结果表明, 薏苡KCS基因的cDNA全长序列为1 548 bp, 编码515个氨基酸, 生物信息学预测结果显示该基因编码蛋白质为碱性亲水不稳定蛋白, 分子质量为58 608.12 Da, 等电点为9.20, 含有2个跨膜螺旋结构域, 不含信号肽剪切位点, 亚细胞定位主要在质体膜。多序列比对和进化树分析结果显示薏苡KCS与玉米、水稻、节节麦、高粱和小米等单子叶植物的同种基因具有3个相同的保守位点, 而且亲缘关系更近, 由此证明该基因在这些同科植物间的进化是保守的。此外, 基因的表达分析结果显示KCS基因在不同油脂含量的薏苡资源中有明显的差异变化。本实验对KCS基因的克隆及其结构、性质等的研究有利于深入研究该蛋白在脂肪酸合成过程中的调控机制。

柴胡属(Bupleurum L.)是伞形科(Apiaceae)中具有重要经济价值的药用类群。本研究利用Illumina HiSeq X Ten平台测序获得北柴胡(B. chinense DC.)和紫花阔叶柴胡(B. boissieuanum H. Wolff)的叶绿体全基因组序列, 对其进行了组装、注释和特征分析, 并与同属已发表的叶绿体全基因组进行了比较和系统发育分析。北柴胡和紫花阔叶柴胡叶绿体全基因组大小分别为155 458、155 800 bp, 均为由一个大单拷贝区(large single copy, LSC; 85 343、85 804 bp)、一个小单拷贝区(small single copy, SSC; 17 495、17 410 bp)和一对反向重复区(inverted repeat, IRa/IRb; 26 310、26 293 bp)构成的环状四分体结构; 两者分别注释得到129个基因, 包括84个蛋白编码基因、37个tRNA基因和8个rRNA基因; 此外, 两者重复序列的类型与分布模式相似, 但数量有所差异。比较基因组学分析结果表明, 柴胡属植物叶绿体全基因组大小、结构、GC含量及基因组成和排列顺序等在种内、种间均高度保守, IRs区未出现明显扩张或收缩; 序列的种间变异高于种内, 非编码序列(包括基因间区和内含子)变异高于编码基因序列, LSC和SSC区序列变异高于IRs区; 此外, 筛选到11条核苷酸多样性较高的种间高变异序列, 分别位于LSC和SSC区。系统发育分析结果强烈支持柴胡属为单系, 其中, 北柴胡同种不同个体聚为一支, 并与紫花鸭跖柴胡(B.commelynoideum H. Boissieu)亲缘关系最近, 而紫花阔叶柴胡与三岛柴胡(B. falcatum L.)亲缘关系更近。本研究将为柴胡属药用植物的分类鉴定、系统发育及资源开发利用等相关研究提供基础。

查尔酮异构酶(chalcone isomerase, CHI) 是黄酮类成分生物合成途径中的关键酶之一, 在植物防御反应中发挥重要作用。本研究根据白木香转录组测序结果并结合RT-PCR技术首次从白木香愈伤组织中克隆得到1个CHI基因, 命名为AsCHI1。白木香AsCHI1基因的开放阅读框(ORF) 长654 bp, 编码蛋白含217个氨基酸, 其蛋白分子质量为23.11 kDa。AsCHI1蛋白具有查尔酮异构酶保守的活性位点, 系统进化树显示AsCHI1蛋白为I型CHI蛋白, 与棉花(Gossypium hirsutum) CHI蛋白亲缘关系较近。构建原核表达载体pET28a-AsCHI1并在E. coli BL21(DE3) 菌株中成功表达AsCHI1, 利用Ni²⁺亲和色谱纯化得到可溶性AsCHI1重组蛋白。体外酶活性分析证明重组蛋白AsCHI1可以催化柚皮素查尔酮转化为柚皮素。实时荧光定量PCR检测结果表明白木香愈伤组织经盐、甘露醇、低温以及重金属胁迫诱导后, AsCHI1基因的表达量明显上升; 植物激素脱落酸、赤霉素和水杨酸均能够诱导愈伤组织中AsCHI1基因表达, 说明AsCHI1在白木香自我防御反应中发挥作用。本研究结果为进一步探讨白木香中黄酮类成分的生物合成及其在白木香防御反应中的作用提供参考。