新型冠状病毒肺炎(coronavirus disease 2019, COVID-19) 全球持续流行且变异株不断出现, 疫苗应用仍是疫情防控的重要手段。黏膜免疫对机体防御新冠病毒即严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2 (severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2) 入侵十分重要。目前上市的注射用COVID-19疫苗主要激活体液免疫, 难以诱导有效的黏膜免疫, 无法在病毒感染早期阻止病原体入侵。与注射接种相比, 经鼻或口等黏膜途径接种COVID-19疫苗与病毒的自然感染途径相近, 可诱导机体产生全面的免疫应答, 具有使用简单方便、易于实现接种者的自我管理、减少对专业医务人员的需求等优点, 是快速和广泛接种疫苗的理想选择。本文总结分析了经口途径接种的COVID-19疫苗产品及技术平台, 为相关研究工作提供参考。

2021年, 尽管新冠疫情仍然困扰全球, 但新药创制的脚步却未因此减缓。美国FDA药物评价和研究中心(CDER) 在过去一年里共计批准了50款新药, 其中有27款为首创性(first-in-class) 药物, 为过去十年的峰值。小分子的首创性药物依旧占据主导地位, 获批15款。其中包括多个具有里程碑式重要意义的首创性小分子药物, 例如首个靶向“不可成药”靶标KRAS G12C突变蛋白的小分子共价抑制剂索托雷塞(sotorasib), 首个靶向BCR-ABL1蛋白肉豆蔻酰口袋的小分子变构抑制剂阿思尼布(asciminib), 首个抑制缺氧诱导因子HIF-2α的小分子抑制剂贝组替凡(belzutifan), 首个治疗慢性心力衰竭恶化的sGC小分子激动剂维立西呱(vericiguat) 等。首创性药物依赖于发现全新的作用靶标和生物机制, 分子设计思路各不相同, 具有重要的学习和借鉴意义。本文通过浅析其中3例首创性小分子药物的研发背景、研发过程和治疗应用, 以期为更多的首创性药物提供研究思路与方法。

肝纤维化以肝脏组织瘢痕为特征, 是慢性肝脏疾病发展为肝癌的中间病理过程, 发生机制涉及多种信号通路, 其逆转性是目前的研究热点。骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs) 是一种具有多向分化潜能的成体干细胞, 在体内和体外均具备分化为肝样细胞, 发挥正常肝细胞功能的能力。现代药理实验研究表明, 单独使用BMSCs或联合活性因子、中药或中药单体、基因修饰等方式可以促进其增殖、分化、迁移, 提高治疗效果, 发挥改善肝纤维化的作用。通过归纳总结现有文献, 从肝纤维化发病机制、肝纤维化改善机制、BMSCs生物学特性及其改善机制等方面对BMSCs改善肝纤维化疗效机制进行综述, 为后期发展BMSCs细胞疗法提供参考。

重组人粒细胞集落刺激因子(rhG-CSF) 在临床上主要用于辅助治疗癌症患者因放/化疗引起的中性粒细胞减少症, 但存在体内稳定性差、半衰期短等问题, 需要反复多次给药, 容易使患者产生药物耐受性及免疫排斥等不良反应, 因此有必要开发长效化rhG-CSF来提高其临床药效。本文综述了近年来利用聚乙二醇(PEG) 修饰、融合蛋白以及新剂型等技术开发长效化rhG-CSF的研究进展, 展望了其未来发展趋势。

细胞焦亡是一种炎症性细胞程序死亡模式。体内外研究表明, 细胞焦亡主要通过激活炎性小体、活化天冬氨酸特异蛋白酶-1/4/5/11 (caspase-1/4/5/11)、切割gasdermin家族成员D (gasdermin D, GSDMD)、释放白细胞介素-18 (interleukin-18, IL-18) 和IL-1β等炎性细胞因子参与糖尿病大血管并发症的发生发展。近几年, 细胞焦亡通过炎症的级联反应导致的全身慢性炎症对糖尿病大血管并发症的影响受到人们的持续关注。本文对细胞焦亡在糖尿病大血管并发症中的研究和相关药物进行阐述, 为临床治疗糖尿病大血管并发症提供新思路。

全球结核病耐药性形势日益严峻, 结核病尤其是耐多药结核病(multidrug-resistant tuberculosis, MDR-TB) 的临床治疗面临着严峻的挑战。自2012年至今, 已经有3个抗结核的新化药上市, 并有23个新化学实体药物处于临床试验阶段, 其中有4个新药由中国研发, 分别为TBI-223、吡法齐明(TBI-166)、澳利莫迪(aulimanid) 和WX-081。本文针对近年来被批准上市和正在临床试验的新化学实体按照临床研究阶段进行分类, 分别从作用机制、体内外药理活性研究、药代动力学及临床研究等角度论述当前研究进展, 希望为后续抗结核药物研发提供参考。

病毒感染对人类的健康和生命构成了持续性的威胁。耐药株的快速出现及新发病毒疫情的爆发亟需研究人员运用新策略快速开发更多新靶标的抗病毒药物, 以满足临床防治的需求。本文精选典型研究案例, 从药物化学的角度综述了近几年出现的抗病毒药物新靶标与新策略。

组蛋白去乙酰化酶(HDACs) 是一类关键的表观遗传修饰酶。目前, 已经有5个小分子HDACs抑制剂获批上市, 主要应用于抗肿瘤领域。近年来, 有关HDACs抑制剂在抗病毒方面的研究越来越多。本文从药物化学的视角, 按艾滋病毒(HIV-1)、新型冠状病毒(SARS-CoV-2)、EB病毒(EBV) 和其他病毒等分类归纳, 系统总结了近年来HDACs抑制剂在辅助抗病毒领域的进展。本综述旨在帮助药学工作者了解掌握HDACs抑制剂在抗病毒方面的最新成果, 展望HDACs抑制剂在抗病毒领域应用的挑战和前景。

二倍半萜是由五个异戊二烯单元构成、生物合成来源于香叶基法尼基焦磷酸酯的一类珍稀萜类天然产物, 迄今仅报道了1 300余个, 其分布广泛、结构新颖复杂、生物活性显著。近10年来, 随着基因组挖掘和异源表达技术的发展, 二倍半萜生物合成研究取得了系列重要进展。本文主要概述了二倍半萜生物合成途径的研究, 包括香叶基法尼基焦磷酸酯合酶、二倍半萜合酶和氧化酶的生化功能和催化机制, 以期为该类天然产物生物合成、生物活性与合成生物学的深入研究提供参考。

炎症性肠病(inflammatory bowel disease, IBD) 是一种以肠道慢性和进行性炎症为特征的疾病, 由于其难以根治、易复发, 严重影响了患者的生存质量。肠道作为物质吸收的主要器官, 肠道中药物转运体的改变会导致内外源性物质在体内的行为发生改变, 在IBD患者的肠道炎症组织中也已经观察到多种药物转运体表达和功能的改变。本文综述了肠道药物转运体在IBD状态下的变化及其相关机制研究进展, 为寻找治疗IBD的新策略和临床合理用药提供理论基础。

微生物组是癌症发展的重要参与者和驱动者。利用传统方法(如抗生素、益生菌和微生物群移植) 来调控微生物组已被证明可提高癌症治疗效果, 但这类方法也存在诸多局限性, 如对共生微生物群的间接损害及方法学的一致性问题, 当下亟需开发新型技术以解决这些问题。考虑到纳米技术在癌症诊疗领域取得的成功, 因此利用纳米技术去调控微生物组和肿瘤微环境的相互作用也有望为癌症治疗提供新的有效策略。本文总结了各代纳米技术的特性和优势, 对近年来应用纳米技术调控微生物组及其代谢物在癌症诊疗方面的相关研究工作进行了综述, 并对这一新兴领域面临的挑战和未来发展前景进行了论述和展望。

肿瘤疫苗作为肿瘤免疫疗法的一种, 为癌症治疗提供了新策略。利用纳米仿生材料包被肿瘤抗原, 构建纳米仿生型肿瘤疫苗, 可实现抗原的靶向递释, 具有高效性和安全性等优点。因此, 纳米仿生型疫苗成为当今的研究热点。据此, 本文综述了新型纳米仿生肿瘤疫苗的研究进展, 并介绍了其临床应用及同其他疗法的联合应用情况。

多糖(polysaccharide) 作为常见的药物递送材料, 具有来源广泛、生物安全性好及功能丰富等优点, 在医药及食品领域应用广泛, 特别是在结肠疾病的口服靶向药物递送中具有重要的研究和应用价值。利用多糖的结构与理化特性优势, 目前研究已构建出基于pH响应、微生物酶响应、活性氧响应、肠黏膜吸附和受体分子靶向等递送策略的交联型纳米粒、自组装型纳米粒及水凝胶, 并在结肠炎与结肠癌等消化道疾病治疗中展现出优异效果。本文综述了基于多糖的口服靶向型药物递送体系在结肠疾病治疗中的研究进展, 并对其研究和应用前景进行深入讨论。

G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptors, GPCRs) 含7次跨膜螺旋, 是人体最大的膜蛋白受体家族, 在多种疾病的进程中起关键作用, 也是非常重要的药物靶点。目前上市药物中有30%~40%为靶向GPCRs药物。纳米抗体(nanobody) 又称为单域抗体(single-domain antibody, sdAb), 因其分子质量小、生化性能良好、与“裂缝或空腔”亲和力高等特性, 成为研究GPCRs的重要工具。且纳米抗体具有较长的互补决定区3 (complementarity determining region 3, CDR3) 环, 可使其深深地插入受体的配体结合口袋中, 与GPCRs高效结合。本文归纳了纳米抗体的特性及其在GPCRs研究中的相关应用, 并简要介绍了目前靶向GPCRs纳米抗体的产生途径, 为纳米抗体在GPCRs研究应用方面提供新的思路和方法。

丝素蛋白是一种天然可降解高分子聚合物, 具有稳定无毒、价廉易得及无炎症反应等特点, 表现出良好的可降解性和生物相容性, 在生物医药领域常作为生物组织工程与药物递送载体的材料广泛应用。本综述介绍了丝素蛋白的结构与组成, 以及其体内外生物降解特性与生物相容性研究方法与结果的国内外最新进展, 以期为丝素蛋白的进一步深入研究与应用提供参考。

本研究主要考察桑科植物活性成分桑色素对小鼠胶原关节炎(collagen-induced arthritis, CIA) 的影响, 并从恢复免疫平衡的角度初步展开机制探讨。以胶原为诱导剂建立小鼠CIA模型, 灌胃给予桑色素, 测定关节炎指数(arthritis index, AI) 评分, 考察足趾、踝关节影像学和组织病理学变化情况, 测定血清中炎症因子、炎性介质和IgG类抗体水平。此外, 测定淋巴结/脾脏中辅助性T细胞17 (T helper 17, Th17) 和调节性T细胞(regulatory T, Treg) 比例及其转录和功能相关因子水平及血清中白细胞介素-17A (interleukin-17A, IL-17A) 和IL-10水平。结果显示, 桑色素经由灌胃给药可显著降低关节炎小鼠AI评分, 改善足趾关节肿胀和骨损伤, 降低组织病理学评分, 下调血清中炎症因子[肿瘤坏死因子-α (tumor necrosis factor-α, TNF-α)、IL-6和IL-1β]、炎性介质[前列腺素E₂ (prostaglandin E₂, PGE₂)、基质金属蛋白酶-13 (matrix metalloproteinase-13, MMP-13) 和一氧化氮(nitric oxide, NO)] 和IgG类抗体(IgG和IgG2a) 水平。此外, 亦明显下调淋巴结/脾脏中Th17细胞比例及其特异性转录因子维甲酸相关孤核受体γt (retinoic acid-related orphan receptor γt, RORγt) 和功能性因子IL-17A、IL-21和IL-22水平, 降低血清中IL-17A水平, 对淋巴结/脾脏中Treg细胞比例及其特异性转录因子叉头框蛋白P3 (forkhead box P3, Foxp3) 和功能性因子IL-10、转化生长因子-β (transforming growth factor-β, TGF-β) 及血清中IL-10水平则呈现明显的上调作用。所有动物实验过程均经过中国药科大学动物伦理委员会批准, 严格遵循中国药科大学实验动物福利规定。综上, 本研究揭示桑色素对CIA小鼠的治疗作用, 且机制与恢复Th17/Treg平衡相关, 为桑色素的临床应用提供了药理学依据。

探究毛蕊花糖苷抗缺氧缺糖/再灌注(oxygen-glucose deprivation/reperfusion, OGD/R) 所致的PC12神经细胞损伤的保护作用及核心药效团结构。以OGD/R诱导的PC12细胞作为神经细胞损伤模型, 通过MTT存活率及结晶紫染色分析, 考察毛蕊花糖苷及其系列结构片段(咖啡酸3, 4-二羟基苯乙酯、咖啡酸、3, 4-二羟基苯乙醇) 对神经细胞的保护作用; 通过Hoechst33258细胞凋亡染色、JC-1线粒体染色以及透射电镜分析, 考察毛蕊花糖苷及其系列结构片段通过线粒体途径发挥神经细胞保护的可能性; 通过Western blot检测B淋巴细胞瘤2 (B cell lymphoma 2, Bcl 2)/Bcl 2相关X蛋白(Bcl 2 associated X protein, Bax) 介导的线粒体半胱天冬氨酸蛋白酶3 (cysteinyl aspartate specific proteinase 3, caspase 3)/DNA修复酶(poly ADP-ribose polymerase, PARP) 凋亡通路蛋白表达, 考察毛蕊花糖苷及其核心活性片段咖啡酸发挥神经细胞保护的分子机制。结果显示, 毛蕊花糖苷、咖啡酸3, 4-二羟基苯乙酯、咖啡酸均可显著提高PC12细胞存活率并维持细胞正常形态, 同时还可显著逆转OGD/R诱导的PC12细胞凋亡, 抑制细胞线粒体的去极化, 维持线粒体的正常结构。此外, 毛蕊花糖苷及其核心活性片段咖啡酸可明显抑制线粒体凋亡蛋白caspase 3和PARP的剪切, 下调Bax并提高Bcl 2蛋白的表达。综上表明, 毛蕊花糖苷能够通过线粒体caspase 3/PARP凋亡通路保护缺氧缺糖/再灌注所致的神经细胞损伤, 且咖啡酸可能是其发挥该作用的核心药效团结构。

侵袭性真菌感染的高发生率和死亡率使其成为临床的一大棘手难题。真菌耐药性的出现进一步增加其治疗难度。因此, 开发新型抗真菌药物是解决该难题的策略之一。蛋白激酶类抑制剂在肿瘤、糖尿病和风湿病等领域被广泛研究, 但在抗真菌领域研究较少。本研究经前期筛选100个结构多样的蛋白激酶类小分子抑制剂的抗真菌活性, 发现12个化合物表现不同程度的抗真菌活性, 其中5碘代杀结核菌素(5-Itu) 的抗真菌活性较优(最小抑菌浓度范围为2~4 μg·mL^-1)。同时, 体外活性评价实验发现该化合物还具有良好的杀菌、抗生物被膜和抑制菌丝形成的活性。作用机制研究显示, 5-Itu可改变细胞膜甾醇成分和超微结构, 增加细胞膜通透性, 诱导细胞凋亡。因此对其进一步研究, 有望发现新型的抗真菌先导化合物。

本研究采用网络药理学方法和膜片钳技术探究胆南星(Arisaema cum Bile) 对癫痫(epilepsy) 的作用机制。采用TCMSP数据库和文献挖掘获得胆南星的成分及靶点, 通过GeneCards和OMIM数据库检索癫痫疾病靶点。应用STRING、DAVID在线平台进行蛋白互作(protein-protein interaction)、KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) 信号通路和GO (Gene Ontology) 基因功能富集分析。利用Cytoscape 3.7.2软件构建“中药-成分-靶点-通路-疾病”拓扑分析网络。动物实验已获得河北医科大学实验动物福利伦理委员会批准。网络药理学结果发现鹅去氧胆酸(chenodeoxycholic acid, CDCA)、去氧胆酸(deoxycholic acid) 和β-谷甾醇(β-sitosterol) 等9个有效成分, 及其相应的5-羟色胺转运体(5-hydroxytryptamine transporter)、GABA_A受体α2亚型(gamma-aminobutyric acid receptor type A subunit alpha2) 和乙酰胆碱受体α-7亚型(neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-7) 等22个关键靶点。信号通路和基因功能富集分析结果涉及5-羟色胺能突触(serotonergic synapse)、GABA能突触(GABAergic synapse) 和离子跨膜转运(ion transmembrane transport) 等神经元兴奋性调节相关的通路。脑片电生理实验结果证明, β-谷甾醇和CDCA可抑制小鼠海马CA1锥体神经元动作电位(action potential), 影响动作电位的基强度(rheobase)、发放延迟(delay) 和去极化时程(depolarization duration), 联合应用的抑制作用更加显著。本研究从网络药理学的角度结合电生理实验初步探讨了胆南星治疗癫痫的多成分、多靶点和多途径机制, 为胆南星的进一步研究提供了思路。

出自《金匮要略》的热痹经方白虎加桂枝汤(BHGZD) 临床治疗类风湿关节炎(RA) 的疗效确切。但针对该方的作用机制研究多围绕调节机体炎症反应和免疫功能等方面, 对其抑制滑膜血管新生的药效与机制尚未见报道。本研究采用转录组学数据挖掘、生物网络分析与“动物-细胞”实验验证相整合的研究策略, 探讨BHGZD干预RA热证滑膜血管过度新生病理环节的潜能和分子机制。动物福利和实验过程均遵循中国中医科学院实验动物伦理委员会的规定。网络分析结果表明, BHGZD干预RA热证的候选网络靶标显著参与多条血管新生调节相关通路。其中, 血管内皮生长因子A-血管内皮生长因子受体2 (VEGFA-VEGFR2) 信号通路包含多个BHGZD候选网络靶标, 如VEGF、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)、丝-苏氨酸激酶(AKT) 等。进一步的实验验证结果表明, BHGZD可有效降低佐剂诱导性关节炎热证大鼠膝关节滑膜中血小板-内皮细胞黏附分子(CD31) 的表达, 血清中VEGF的水平、内皮性一氧化氮合酶(eNOS) 的活性, 关节组织中磷酸化血管内皮生长因子受体2 (p-VEGFR2)、p-PI3K以及p-AKT蛋白的表达水平, 升高血清中内皮抑素(endostatin) 的水平, 并显著减少HUVEC、MH7A细胞的迁移和侵袭活性, 及HUVEC细胞的管腔形成活性。综上所述, BHGZD具有缓解RA热证滑膜血管过度新生的潜能, 其作用机制可能与干预VEGF/VEGFR2/PI3K/AKT信号通路相关。

α3β4烟碱型乙酰胆碱受体(nicotinic acetylcholine receptors, nAChRs) 是成瘾、癌症和肥胖等重要疾病的潜在新靶点。本研究对大鼠(rat, r) α3β4 nAChRs的α3亚基上的3个氨基酸位点同时进行突变, 将这3个位点分别突变为rα6亚基上与α3亚基上相对应的氨基酸种类, 构建α3[K152E, E184D, Q195T]β4三点突变型受体, 并研究其功能。利用PCR介导的定点突变方法构建了α3[K152E, E184D, Q195T] 三点突变体载体, 体外转录获得相应的cRNA, 与野生型β4亚基的cRNA按相同比例注射到非洲爪蟾卵母细胞中进行重组表达, 然后用双电极电压钳技术检测其受体活性和功能。测定α3β4 nAChRs野生型和突变型在乙酰胆碱、尼古丁和金雀花碱3种不同激动剂的诱导下, 其配体门控电流的大小以及门控特征, 比较野生型和突变型受体之间的功能差异。α3[K152E, E184D, Q195T] 三点突变体的功能与野生型相比存在显著差异。乙酰胆碱、尼古丁和金雀花碱对α3β4 nAChR野生型的半数最大效应浓度(EC₅₀) 分别为277.5、34.02和23.05 µmol·L^-1; 针对三点突变体, 3种激动剂的EC₅₀分别为170.5、26.6和98.45 µmol·L^-1。3种激动剂对突变体的EC₅₀与野生型受体的EC₅₀相比, 其活性变化分别为0.6、0.8和4.3倍。其中突变型受体对金雀花碱的活性影响最显著, 其激动剂活性下降了77%。此外, 与1 mmol·L^-1乙酰胆碱诱导的峰值电流幅度相比, 金雀花碱对野生型和突变型α3β4 nAChRs的最大激动效率(E_max) 从94.12%提升至155.08%。α3[K152E, E184D, Q195T]β4三点突变型明显降低了对金雀花碱的敏感性, 但其最大激动电流幅度明显变大。三点突变型略微增强了对乙酰胆碱和尼古丁的敏感性, 说明α3亚基上的这3个氨基酸对α3β4 nAChRs的配体结合功能影响较大, 对不同激动剂的影响情况各异, 这为今后探究α3β4 nAChRs重要受体的精细结构和功能以及相关疾病的发病机制研究提供了很好的线索。

本研究旨在初步探索PEC01抑制小鼠G422神经胶质瘤的活性及其作用机制。采用MTT法、流式细胞术(FCM)、细胞划痕实验和Transwell细胞穿膜实验分别检测PEC01对G422细胞增殖、凋亡、迁移能力的影响。采用皮下移植的小鼠G422胶质瘤模型评价PEC01的体内药效学。动物福利和实验过程均遵循中国医学科学院北京协和医学院药物研究所动物伦理委员会的规定。Western blot检测PEC01作用2、96 h的G422细胞及30.0 mg·kg^-1 PEC01给药后的小鼠G422肿瘤组织中EGFR、Src及下游MAPK/ERK、PI3K/Akt/mTOR通路蛋白水平。结果显示, PEC01以时间和剂量依赖性方式明显抑制体外G422细胞增殖, 96 h作用时的IC₅₀为(9.02 ± 0.36) μmol·L^-1; PEC01 (10.0和20.0 μmol·L^-1) 作用96 h后, 可明显诱导G422细胞发生早期和晚期凋亡; PEC01 [(0.625~5.0) μmol·L^-1] 在12~48 h剂量依赖地显著抑制G422细胞划痕愈合能力; 与DMSO组相比, 不同浓度PEC01 (5.0、10.0和20.0 μmol·L^-1) 作用8 h后Transwell穿膜的G422细胞数量明显减少。体内药效学实验中, PEC01 (30.0和60.0 mg·kg^-1) 作用14天后的瘤重抑制率分别为72.29%和59.44%。Western blot结果显示, 与DMSO组相比, PEC01在2和96 h作用时, G422细胞中p-EGFR、p-Src蛋白表达明显降低; PEC01作用96 h后G422细胞中MAPK/ERK、PI3K/Akt/mTOR通路相关蛋白以及c-myc和HIF-1α表达下调; 侵袭转移相关蛋白Snail、N-cadherin和MMP-9表达明显降低; cyclin E1、cyclin B1/CDK1蛋白水平明显下调。研究结果表明, 咖啡酸苯乙酯衍生物PEC01具有较好的体内外抗小鼠G422胶质瘤活性, 其抗肿瘤作用可能是通过抑制EGFR、Src激酶活性和表达水平, 调控下游MAPK/ERK、PI3K/Akt/mTOR信号通路, 进而通过抑制肿瘤细胞增殖, 促进肿瘤细胞凋亡、抑制侵袭转移等作用实现的。

基于已知化合物的化学结构, 利用生物电子等排体原理, 结合分子对接技术设计合成了12个靛红衍生物类棕榈酰基转移酶抑制剂, 测定了其体外抗肿瘤活性并进行了分子对接研究。目标化合物结构均已由核磁共振氢谱(¹H NMR)、核磁共振碳谱(¹³C NMR) 和高分辨质谱(HR-MS) 进行了确证。体外抗肿瘤实验结果表明, 化合物5b对棕榈酰基转移酶高表达的MCF-7细胞表现出的抑制活性与对照药(IC₅₀ = 8.4 μmol·L^-1) 相当, IC₅₀为12.0 μmol·L^-1。化合物4b对HeLa细胞(IC₅₀ = 8.1 μmol·L^-1) 的抑制活性优于顺铂(IC₅₀ = 40.1 μmol·L^-1)。同时分子对接结果表明, 化合物均能完全进入3'-磷酸腺苷-5'-二磷酸(PAP) 活性口袋内, 且5b打分值最好, 具有进一步的研究价值。

为了解和掌握金桂花中的化学成分, 并为其开发利用奠定基础, 对金桂干花进行了化学成分研究。金桂干花的95%乙醇提取物, 经硅胶、聚酰胺和反相制备高效液相等色谱方法分离纯化, 得到了1个新单萜类化合物以及7个已知单萜、降倍半萜和苯乙醇类化合物。其化学结构经高分辨质谱、一维核磁共振(¹H、¹³C NMR和DEPT)、二维核磁共振(HSQC、HMBC、¹H-¹H COSY和NOESY)、红外光谱以及紫外光谱等波谱技术, 并结合其理化性质确定为: (R, E)-2-(5-亚乙基-2-氧代四氢-2H-吡喃-4-基) 丙烯酸甲酯[methyl (R, E)-2-(5-ethylidene-2-oxotetrahydro-2H-pyran-4-yl) acrylate, 1]、(R, E)-2, 6-二甲基-辛-3, 7-二烯-2, 6-二醇(2)、(6R)-2, 6-二甲基-辛-7-烯-2, 3, 6-三醇(3)、2, 4, 4-三甲基-3-(3-氧代丁基)-环己-2-烯-1-酮(4)、(S)-2, 4, 4-三甲基-3-(3-羟基丁基)-环己-2-烯-1-酮(5)、(R, E)-2, 4, 4-三甲基-3-(3-羟基丁基-1-烯-1-基)-环己-2-烯-1-酮(6)、(S, E)-3, 5, 5-三甲基-4-羟基-4-(3-氧代丁基-1-烯-1-基)-环己-2-烯-1-酮(7) 和对乙酰氧基苯乙醇(8)。化合物1为新化合物; 其余化合物均为首次从金桂植物中分离得到。

本研究设计合成了28个全新12N取代苦豆碱衍生物并测定其在乳腺癌细胞MDA-MB-231中下调PD-L1水平的活性。其中, 化合物7f具有较高的下调PD-L1活性, 呈时间和剂量依赖性, 且显示出较低的细胞毒性。7f可浓度依赖性地激活共培养T细胞对肿瘤细胞的杀伤活性, 显示出肿瘤免疫治疗的潜力。进一步研究显示, 7f可能通过溶酶体途径介导PD-L1的降解。该研究为苦豆碱类化合物发展为一类全新小分子肿瘤免疫抑制剂提供了有益的指导。

为拓展马蹄金素(MTS) 二肽衍生物结构多样性, 以获得新型抗乙肝病毒活性目标分子, 本文采用生物电子等排体替换法, 将MTS二肽衍生物中容易水解的酰胺键以含有三氟甲基取代的甲氨基单元替换, 设计合成了新型氟代MTS二肽模拟物。所有目标化合物均通过¹H NMR、¹³C NMR、¹⁹F NMR、HRMS或ESI-MS进行了结构确证, 通过单晶X射线衍射测定了化合物10′的晶体结构, 并以HepG2 2.2.15细胞模型对其进行了体外抗乙肝病毒(HBV) 测试, 结果显示所有目标化合物对HBV DNA的复制均有抑制作用, 14e、14f、14k的IC₅₀值分别为0.37、0.29、0.79 μmol·L^-1。

基于血清代谢组学技术探究土元胡中原阿片碱对脂多糖诱导的急性肾损伤(acute kidney injury, AKI) 小鼠的保护作用。将BALB/c小鼠分为正常组(CON)、模型组(LPS)、原阿片碱组(PRO)。小鼠腹腔注射脂多糖溶液, 复制AKI小鼠模型。造模给药结束后, 收集血清样本。采用超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱仪(UHPLC-Q/TOF-MS) 采集代谢组学数据, 并结合多元统计分析方法和在线数据库进行潜在生物标志物的筛选和代谢通路的富集, 生物标志物相对定量数据的热图通过Mev软件呈现。动物实验获得河南中医药大学动物伦理委员会批准(伦理编号: SYXK2015-0005)。结果显示, 模型组小鼠的代谢轮廓经原阿片碱干预后显著回调, 向正常组聚类。正常组与模型组中共筛选出70个生物标志物(正源模式下35个, 负源模式下35个), 模型组与原阿片碱组中筛选出67个生物标志物(正源模式下37个, 负源模式下30个), 其中两对比组的共有标志物34个(正源模式下18个, 负源模式下16个)。由所有的生物标志物富集得到亚油酸代谢、D-谷氨酰胺与D-谷氨酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、花生四烯酸代谢等8条代谢通路。结果表明土元胡中原阿片碱可通过调节氨基酸代谢、能量代谢、脂质代谢, 改善AKI小鼠体内的肾脏损伤、能量供给不足和炎症反应, 进而对AKI小鼠发挥保护作用。

基于超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱仪(UHPLC-Q-TOF/MS) 研究大黄治疗血瘀证的多元统计分析及代谢调控机制。本研究运用多元统计分析对血瘀证模型大鼠血浆样本中具有显著调节作用的代谢物进行差异特征综合分析, 分析大黄调节血瘀证的差异代谢物的变化, 并对已鉴定的代谢物进行通路富集分析。结果显示, 模型组与对照组大鼠血浆差异代谢物区分度良好(Q²＞0.5), 44个差异代谢物均有不同程度的回调。PC(15∶0/20∶2(11Z, 14Z))、PC(18∶1(9Z)/18∶1(9Z))、水杨醛和乙醇酸的表达量在血瘀证大鼠模型中下调, 给予大黄可使之上调。(±)8-HETE、牛磺脱氧胆酸和γ-鼠胆酸的表达量在血瘀证大鼠模型中上调, 给予大黄可使之下调。差异代谢物富集于97条代谢通路, 涉及脂质代谢途径、炎症因子和免疫途径和类固醇激素合成途径等过程。本研究从血浆代谢的角度阐明了大黄治疗血瘀证的机制, 为大黄的进一步开发及临床应用提供理论依据。本研究已获得陕西中医药大学实验动物伦理委员会批准(批准号: SUCMDL20210309002)。

电喷雾电离(electrospray ionization, ESI) 易受基质干扰, 影响其定量的准确度、精密度和稳定性。探针电喷雾电离(probe electrospray ionization, PESI) 是原位电离的代表之一, 无色谱分离, 无复杂样品前处理, 具有简便、快速、高通量等诸多优点。微探针电喷雾串联质谱(micro pen electrospray ionization tandem mass spectrometry, μPen-ESI-MS/MS) 是基于现有的PESI开发的新技术。本文旨在评价μPen-ESI-MS/MS方法用于血浆中药物定量分析的基质效应, 并与液相色谱-电喷雾串联质谱(liquid chromatography coupled with electrospray ionization tandem mass spectrometry, LC-ESI-MS/MS) 方法的基质效应进行比较。分别建立5种药物血浆样品的μPen-ESI-MS/MS和LC-ESI-MS/MS方法, 计算两种方法的基质因子及内标归一化的基质因子。结果表明, 他克莫司、氟桂利嗪和地氯雷他定的μPen-ESI-MS/MS方法的离子抑制程度等于或小于初步优化后的LC-ESI-MS/MS方法; 5种药物内标归一化的基质因子RSD均小于15%, 符合中国药典生物样品定量分析方法验证指导原则的相关要求。综上, 本研究考察了所建立的μPen-ESI-MS/MS方法用于血浆中药物定量分析的基质效应, 为μPen-ESI-MS/MS新方法用于生物样品定量分析提供实验数据和科学依据。

为了研究布瓦西坦晶型Ⅰ的热膨胀特性, 探讨晶体结构对其热膨胀行为的影响机制, 采用X射线单晶衍射(SXRD) 和变温X射线粉末衍射(VT-PXRD) 技术在不同温度下对布瓦西坦晶型Ⅰ的晶体结构进行了热膨胀研究; 用CrystalExplorer 21.5软件, 以B3LYP/6-31G(d, p) 波函数对布瓦西坦分子进行相互作用能的计算和分析。结果表明, 在123~323 K温度范围内, 布瓦西坦晶型Ⅰ呈显著的可逆各向异性热膨胀; 膨胀轴(X₁, X₂, X₃) 方向与晶胞轴(a, b, c) 方向基本保持一致, 膨胀轴的热膨胀系数分别为-127.61×10^-6、95.96×10^-6、233.80×10^-6 K^-1, 其中a轴呈线性负膨胀, 体积热膨胀系数为202.17×10^-6 K^-1。能量框架可视化结果显示, 晶体内分子相互作用层状结构明显, 层与层间相互作用能较弱, 导致晶胞在c轴方向呈显著的线性正膨胀。通过实验与理论分析相结合的方式, 系统分析了布瓦西坦晶型Ⅰ的热膨胀特性, 探究了晶体结构对其热膨胀行为的影响机制, 对其在实际中的应用(如制剂工艺研发和生产) 具有重要意义。

探究和表征杜仲提取物在腺嘌呤致肾纤维化大鼠中的入血成分, 为其药效物质基础研究提供参考。以腺嘌呤致肾纤维化SD大鼠为实验对象, 灌胃给予杜仲提取物并收集血浆样品, 利用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间串联质谱(UHPLC-Q-TOF-MS/MS) 技术分析鉴定吸收入血的原形成分及其代谢产物。本实验获得南京中医药大学实验动物伦理委员会批准(批准号: 202103A008)。结果共鉴定出入血原形成分24种, 其中木脂素类9种、环烯醚萜类4种、苯丙素类8种、有机酸类3种; 进一步分析得到代谢产物30种, 其中木脂素类9种、环烯醚萜类19种、有机酸类2种。研究结果可为进一步阐明杜仲治疗肾纤维化的药效物质基础及其作用机制提供有价值的依据。

本研究通过建立微晶纤维素(MCC) 离散元参数标定方法, 并以此探究不同测定方法对休止角存在影响的原因。以提升缸法休止角为响应值, 通过Plackett-Burman、最陡爬坡及Box-Behnken等试验设计, 筛选并优化离散元仿真参数, 以漏斗注入法休止角和剪切盒法休止角进行稳健性考察, 以期获得最佳参数组合, 在此基础上, 从细观角度分析休止角形成机制。结果表明, 该方法标定的参数组合稳健可靠, 提升缸法中提升速度和漏斗注入法中漏斗高度对休止角测量结果有一定影响, 从细观角度分析了不同休止角堆积过程内部力链演变规律的差异。本研究可为固体制剂其他物料的离散元仿真参数标定及物料在下一步的混合、转移、压片等制药过程的准确模拟提供参考和思路。

耐抗生素菌株的出现严重降低了传统抗生素疗法的效率。开发一种有效消除这种细菌感染的新型替代抗生素疗法变得至关重要。光热治疗(PTT) 具有组织渗透性、时空可控性、不产生耐药性且能广谱抗菌等优点, 但PTT的高效杀菌效果通常需要极高温度(55~65 ℃), 此过程不可避免会对正常组织造成损伤。银纳米粒子(AgNPs) 被用作广谱抗菌剂, 其抗菌活性主要来源于银离子(Ag⁺) 的释放。然而, 过量的AgNPs不仅会对机体产生毒性, 而且还会造成贵金属的浪费。本课题采用氧化后的介孔碳纳米球(OMCN) 作为光热材料负载Ag⁺制备复合材料OMCN-Ag⁺。该体系不仅具有高效抗菌活性, 还能减少贵金属Ag的浪费及降低毒副作用, 此外, 精确控制的温和光热可克服传统光热抗菌过程中温度过高对正常组织造成的损伤。该抗菌治疗体系在体内和体外都有良好的生物相容性, 且能有效清除小鼠伤口感染部位的细菌, 从而促进小鼠伤口愈合。本研究中动物实验均按照河南大学动物实验伦理委员会批准的指导方针进行。

氯诺昔康是一种具有解热镇痛和抗炎作用的非甾体抗炎药, 属于生物药剂学分类系统(BCS) Ⅱ类药物, 水溶性差, 口服生物利用度低。此外, 氯诺昔康本身的可压片性较差, 限制了其口服固体制剂的开发。本研究通过减压旋转蒸发法制备氯诺昔康-葛根素共晶, 以提高氯诺昔康的溶出度及可压片性。利用X-射线粉末衍射法、差示扫描量热分析、傅里叶变换红外光谱法和热重分析等手段进行表征, 并对所制备共晶的溶出行为、可压片性和稳定性进行考察。粉末溶出实验及特性溶出实验表明氯诺昔康-葛根素共晶较单独氯诺昔康有更高的溶出速率。平衡溶解度实验表明, 氯诺昔康-葛根素共晶可以显著提高氯诺昔康(约4.0倍) 及葛根素(约1.5倍) 在水中的溶解度。并且, 氯诺昔康形成共晶后表现出显著改善的可压片性。稳定性实验发现, 该共晶在40 ℃和25 ℃/75% RH条件下放置60天后, 含量均无明显变化, 化学稳定性良好。

本研究基于外泌体的高亲和力、良好稳定性和低免疫原性, 以及脂质体的长循环和被动靶向性的特点, 结合外泌体和脂质体的各自优势, 利用人胰腺癌细胞分泌的外泌体, 通过与脂质体膜融合后自组装, 成功构建一种新型纳米载药系统即杂化外泌体, 并在实验室条件下, 进行孵育和冻融法两种制备方法的比较和表征。结果表明, 分别利用人胰腺癌HuP-T3和Panc0403细胞系连续培养48 h后提取的外泌体产量最高, 利用前者的外泌体产量为0.83 ± 0.07 mg/10⁸细胞, 后者为0.79 ± 0.10 mg/10⁸细胞; 并且, 与经12 h、37 ℃孵育法相比, 经冻融法获得的杂化外泌体的膜融合度高, 粒径和多分散指数(PDI) 值较低, zeta电位绝对值大, 提示该方法制备的杂化外泌体稳定性更好。研究表明, 冻融法得到的杂化外泌体具有更简便的制备方法和适宜的理化性质, 这为后续包载不同抗癌药物以构建载药递送系统治疗胰腺癌等实体瘤提供了较为扎实的前期实验基础。

研究基于胆碱和香茅酸的离子液体([Cho] [CA], COCA) 对难溶性药物环孢素A (CsA) 口服吸收的影响。由胆碱和香茅酸采用一步中和法制备COCA, 对其进行质谱、核磁共振氢谱¹H-NMR和红外光谱表征后, 采用超声辅助法制备CsA-离子液体(CsA-COCA), 并将其灌装于肠溶胶囊, 液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS) 检测大鼠分别口服CsA-COCA胶囊剂及CsA混悬剂后全血中CsA的浓度, 并采用DAS 2.0软件计算药代动力学参数。动物福利和实验过程均遵循北京大学医学部动物伦理委员会的规定。研究结果表明, 与口服10 mg·kg^-1 CsA混悬液相比, 口服相同剂量的离子液体制剂所获得的CsA的药时曲线下面积(area under the curve, AUC) 提高了2.81倍, 半衰期(half-life time, T_1/2) 延长了4.41倍, 平均驻留时间(mean residence time, MRT) 提高了1.77倍。本研究制备的COCA可显著促进CsA在大鼠体内的口服吸收, 且能延长其半衰期。本研究可为CsA等难溶性药物的口服制剂研究提供借鉴。

以忍冬基因组DNA为模板, 克隆并筛选出具有较高转录活性的忍冬U6启动子。采用PCR方法, 从忍冬基因组中克隆到4个LjU6启动子, 长度分别为336、708、359、602 bp, PlantCARE分析发现4个启动子中均含有TATA框以及CAAT框等典型的启动子顺式元件, 且包含与光响应、胁迫响应等相关的调控元件; 克隆产物经测序正确后, 将LjU6启动子连接至携带β-葡萄糖苷酸酶(GUS) 基因的pBI121载体, 成功构建4个LjU6-pBI121融合表达载体, 通过农杆菌瞬时转化法转化烟草叶片, 并对叶片进行GUS组织化学染色, 染色结果显示LjU61-F1转录活性最高, 本研究初步筛选出转录活性较高的忍冬U6启动子, 为忍冬CRISPR/Cas9基因组编辑技术的建立奠定了基础。

为探究柴胡遗传多样性和居群遗传结构, 揭示柴胡的遗传变异情况, 本研究利用18对SSR分子标记, 对来自山西及周边省份的62个柴胡栽培和野生居群共619个植株进行遗传多样性以及居群遗传结构分析。结果显示: 62个柴胡居群均具有较高的遗传多样性, 柴胡野生居群的遗传多样性高于栽培居群, AMOVA分析表明柴胡居群内遗传变异大于居群间的变异。主坐标分析将柴胡居群分为3类, 第一类为来自山西各地的野生柴胡居群, 第二类由来自山西、河北、陕西、辽宁的栽培柴胡居群组成, 第三类由来自山西和甘肃的34个栽培柴胡居群组成。STRUCTURE软件居群遗传结构分析预测62个柴胡居群的最佳分组数为2组, 第一组组成与主坐标分析中分类为第三类的居群相同, 第二组则包括有主坐标分析中划分为第一类和第二类的居群。主坐标分析、居群遗传结构分析以及NJ树聚类均将野生柴胡居群聚为一类, 使其与栽培居群区分开来。本研究为柴胡的种质资源利用、遗传变异研究以及柴胡优质种质资源开发提供理论依据。

Hsp20 (heat shock protein 20) 基因家族在植物生长发育和胁迫响应中发挥着重要的作用。为探究大麻(Cannabis sativa L.) Hsp20 (CsHsp20) 基因的功能, 本研究在全基因组和转录组水平上采用生物信息学手段对CsHsp20基因家族进行系统性研究。结果表明, 在大麻中鉴定到35个CsHsp20基因家族成员(CsHsp20-1~CsHsp20-35), 分布在9条染色体上, 属于10个亚家族, 同一亚家族成员之间蛋白基序分布相似。多种激素和胁迫响应顺式作用元件存在于CsHsp20基因的启动子区, 表明其可参与植物的生长发育和多种胁迫响应。蛋白互作分析表明CsHsp20蛋白与Hsp家族其他成员之间存在互作关系且受转录因子Hop和HSFA2的调控。转录组数据表明在大麻的不同组织器官及不同发育时期中CsHsp20基因家族成员表达水平存在差异, 主要在火麻仁及其成熟期高表达, 表明CsHsp20家族成员可调控火麻仁的生长发育。本研究为CsHsp20基因家族功能研究和火麻仁基原植物的定向培育奠定了基础。