组蛋白作为真核生物体细胞染色质上核小体的重要组成部分, 其上发生的如乙酰化和甲基化等能够调控表观遗传的翻译后修饰, 在肿瘤疾病发生、发展的过程中发挥了重要的作用。与此同时, 靶向干预甲基转移酶和去乙酰化酶的药物开发, 为肿瘤疾病提供了新的治疗策略。基于生物质谱技术的蛋白质组学, 可解析疾病进展过程中药物作用下组蛋白修饰的全景变化, 进而为揭示药物作用及其耐药机制, 研究新型药物联用策略提供重要支持。本文重点介绍了包括甲基转移酶抑制剂和去乙酰化酶抑制剂在内的多种组蛋白修饰酶抑制剂的蛋白质组学研究进展和现状, 有助于了解蛋白质组学在组蛋白表观遗传酶抑制剂方面的最新研究, 为蛋白质组学在更多表观遗传酶及其特异性抑制剂的研究中提供新线索。

单细胞转录组测序(single cell RNA sequencing, scRNA-seq) 是在单个细胞水平上研究其转录组信息的一门新兴技术。应用该技术有助于精细化解析疾病发展过程中异质性细胞图谱, 以及药物处理后, 精准发现对药物响应的特异性细胞亚群。目前, scRNA-seq技术在药物研究领域得到广泛应用, 其在药物及其靶点筛选、药物所致不良反应、耐药性和疫苗研究中发挥重要作用。本文综述了scRNA-seq技术在药物研究中的应用, 为临床药物的个性化、精准化治疗提供一定的科学依据。

CRISPR/Cas基因编辑技术是21世纪分子生物学领域的一次重大突破, 该技术的便捷性、通用性、靶向性将其应用的范围推向各个领域。在目前细菌耐药形势严峻、耐药菌检测手段局限、抗感染药物研发缓慢的全球大背景下, CRISPR/Cas基因编辑技术为抗细菌感染领域的发展提供了一些新的思路。一方面, CRISPR/Cas基因编辑技术有助于对细菌功能研究的展开, 起到工具箱的作用, 如利用Cas蛋白和外源修复系统实现高效、精准的基因编辑, nCas蛋白和脱氨酶系统实现无模板、单碱基精准编辑, dCas蛋白和反转录酶实现免修复基因编辑, 以及dCas蛋白和改造后的sgRNA实现基因表达水平调控、基因功能解析。另一方面, 它特异性识别基因、靶向切割DNA的特点可用于病原体检测、消除耐药菌及耐药基因, 有望成为临床诊断和治疗的新策略。

细胞自噬是一种可以降解细胞自身成分的维持细胞稳态的重要生理过程。通常自噬被分为巨自噬、微自噬和分子伴侣介导的自噬3种类型, 巨自噬是其中最常见的形式。自噬可以影响多种疾病的进展如癌症、神经退行性疾病、心脏相关疾病和自身免疫性疾病等, 但因自噬的双重作用, 在不同的情况下自噬对疾病可以表现出促进或抑制两种相反的作用, 因此, 在具体的疾病发展阶段, 靶向调节自噬可能是一种有潜力的疾病治疗方案。现在随着对中药资源的开发和中药现代化利用研究的深入, 已经发现了许多可以靶向自噬从而产生药理活性的中药来源化合物。大部分中药来源天然化合物可以通过影响PI3K/AKT/mTOR这一经典自噬通路来激活或抑制自噬, 此外, 还有部分化合物可以通过MEK/ERK、JNK、p38MAPK等MAPKs信号通路来影响自噬。这些中药来源天然化合物通过调节自噬来发挥抗肿瘤、抑制神经退行疾病、保护心肌细胞、缓解炎症反应等多种生物活性。本文总结了可以靶向不同信号通路从而影响自噬的中药来源天然化合物及其调节自噬的机制, 并介绍了这些化合物影响自噬后对疾病的影响。最后, 对开发中药来源化合物靶向自噬治疗疾病进行了总结和展望, 希望可以为后续探索和研究提供线索。

主蛋白酶(main protease, M^pro) 作为冠状病毒种间相似性极高的共有蛋白酶, 且高度保守, 是病毒复制过程中不可或缺的蛋白水解酶, 因此是抗SARS-CoV-2药物设计的重要靶标。本文针对新型冠状病毒主蛋白酶抑制剂进行全面综述, 涵盖化学结构、抗病毒活性与成药性、结合模式与构效关系等。

磷酸二酯酶4 (phosphodiesterase 4, PDE4) 是磷酸二酯酶家族中重要成员之一, 可特异性水解环磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate, cAMP), 通过改变cAMP浓度引发下游磷酸化级联反应, 与多种疾病密切相关。靶向PDE4的抑制剂临床研究包括呼吸系统疾病、自身免疫性疾病、中枢神经系统疾病及皮肤病等多种疾病领域。但是在已上市的PDE4抑制剂临床研究中发现, 大多数药物的恶心、呕吐等胃肠道不良反应发生率较高, 限制了其临床应用。因此本综述总结了已上市PDE4抑制剂的临床进展及安全性问题, 结合PDE4蛋白结构分析、PDE4抑制剂的作用机制及相关不良反应机制研究, 阐述了PDE4抑制剂产生不良反应的主要原因, 旨在为开发安全有效的PDE4抑制剂提供参考。

利用深度学习方法设计具有全新结构的药物分子可以突破传统计算机辅助药物设计的技术瓶颈, 已经成为药物设计新技术研究的前沿, 在药物研发实践中展现了巨大潜力。本文从深度学习驱动的全新分子设计的基本原理出发, 简要介绍了深度分子生成技术和计算工具, 分析了若干代表性成功案例, 最后对该技术的未来发展方向和应用前景进行了展望。本综述将为新技术研究提供思路, 为应用该技术开展新药研发实践提供借鉴。

细菌生物膜广泛存在于各类细菌之中, 与约80%的细菌感染有关, 是细菌对现有抗生素产生耐受性和耐药性的主要原因之一。因此, 开发新型抗生物膜药物具有重要意义。目前的抗生物膜剂主要有3类: 生物膜形成抑制剂、生物膜分散剂和生物膜清除剂。其中, 生物膜清除剂不同于另外两种, 可作为单药杀死生物膜内细菌并清除生物膜, 是一种具有潜力的抗菌药物。研究人员对具有抗菌活性的天然产物进行筛选与改造, 发现了多种具有生物膜清除活性的化合物, 如酰基缩酚酸肽、吡咯霉素、卤代吩嗪和卤代8-羟基喹啉及其衍生物等。本文按照结构和作用机制, 对几种主要生物膜清除剂的研究现状进行综述。

消化道系统癌症的发病率和致死率位于世界前列, 对于传统化疗放疗效果不佳的患者, 亟需新型的治疗手段。近年来, 在精准医疗的时代背景下, 抗体偶联药物(antibody-drug conjugates, ADCs) 因其同时具有抗体的精准靶向优势和细胞毒性药物的高效杀伤优势而成为了生物医药领域炙手可热的研发产品, 获得了长足发展。然而由于ADCs复杂的基本结构及作用机制为其药代动力学研究带来了诸多困难与挑战, 是目前ADCs发展的最大阻力。因此, 全面深入地了解ADCs的药代动力学特性并加以改善利用对提升其在消化系统癌症治疗中的疗效具有重要的理论与现实意义。本文将从ADCs的基本结构组成及作用机制、药代动力学特性及其在消化系统癌症治疗中的研究进展做一较为翔实的介绍, 为ADCs的进一步研发提供参考。

3D打印是借助数字化控制的一种增材制造技术, 自2015年FDA批准第一个3D打印药物以来, 其在药学领域的研究热度日渐高涨。在打印技术中, 熔融沉积成型(FDM)和半固体挤出(SSE)是应用最广的两种挤出成型技术。本文从挤出成型的机制、设备、辅料、设计、应用及产业化前景六个方面综述3D打印挤出成型技术的药学研究进展。

植物中的天门冬酰胺内肽酶(asparaginyl endopeptidases, AEPs) 属于半胱氨酸蛋白酶家族, 以酶原的形式在酸性液泡中发生自激活, 在种子储存蛋白成熟、蛋白质降解、细胞程序性死亡和宿主防御中发挥着重要的生理作用。最近从几种富含环肽的植物中分离鉴定了促进环肽成熟的生物加工酶-天门冬酰胺连接酶(peptidyl Asx-specific ligases, PALs), 由AEPs进化而来, 可位点特异性催化天冬酰胺或天冬氨酸肽键的生成, 由于相对无痕和宽泛的底物谱以及催化效率高等优势, 已经在多肽和蛋白质的环化和修饰方面起到重要作用, 是提高多肽类药物稳定性的有力工具。本文介绍了AEPs在植物中的生理功能, 综述了PALs的发现、结构特点、催化机制和蛋白质工程, 以及限制其应用的原因和未来的发展趋势。此外, 还重点阐述了PALs在环肽生物合成以及在大环肽类药物开发中的应用, 旨在为生物催化合成环多肽类药物提供一种新思路。

本研究探讨白杨素(chrysin) 调控AMP活化激酶(AMP-activated kinase, AMPK)-NOD样受体蛋白3 (NOD-like receptor protein 3, NLRP3) 通路介导的细胞焦亡途径对肝纤维化的保护作用。体内实验采用腹腔注射硫代乙酰胺(thioacetamide, TAA) 建立小鼠肝纤维化模型, 除对照组和单独给药白杨素组外, 其余组第1周腹腔注射TAA (100 mg·kg^-1) 3次, 第2~5周腹腔注射TAA (200 mg·kg^-1), 每周3次。白杨素各给药组每天灌胃给药直至第5周。采用HE及Masson染色观察肝脏病理学变化, 测量小鼠血清中天冬氨酸转移酶(aspartate aminotransferase, AST)、丙氨酸转移酶(alanine aminotransferase, ALT) 水平。所有动物实验均经大连大学附属中山医院伦理委员会批准(DWLL2019060)。体外细胞实验采用转化生长因子-β (transforming growth factor-β, TGF-β) 诱导人肝星状细胞LX-2活化。Western blot法检测小鼠肝组织及LX-2细胞中AMPKα、p-AMPKα、NLRP3、半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶-1 (cysteinyl aspartate specific proteinase-1, caspase-1)、消皮素D (gasdermin D, GSDMD) 蛋白水平, 同时采用反转录酶-聚合酶链锁反应(reverse transcription-polymerase chain reaction, RT-PCR) 法检测肝组织中Ⅰ型胶原(collagen-Ι)、α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin, α-SMA)、白细胞介素-1β (interleukin-1β, IL-1β)、IL-18、caspase-1、GSDMD mRNA表达水平。体内实验结果表明, 与对照组相比, TAA组小鼠血清AST、ALT水平升高, 肝组织炎性细胞浸润并有大量胶原沉积, 而白杨素给药组显著降低血清AST、ALT水平, 并且肝脏形态、炎性细胞浸润及胶原、纤维阳性表达也呈剂量依赖性, 优于TAA模型组。与TAA模型组相比, 白杨素各给药组提高了AMPKα的磷酸化水平, 抑制了NLRP3的表达。此外, 白杨素各给药组抑制了IL-1β、IL-18、caspase-1及GSDMD蛋白表达及mRNA水平。体外细胞实验结果表明, 白杨素能够抑制TGF-β诱导的肝星状细胞中collagen-Ι及α-SMA表达, 增强AMPKα及其磷酸化水平, 抑制NLRP3及GSDMD的蛋白表达。因此, 白杨素可能通过激活AMPK抑制NLRP3炎性小体, 减轻炎症和细胞焦亡, 从而缓解肝纤维化进程。

竹节参皂苷IVa (chikusetsusaponin IVa, CsIVa) 是中药材竹节参中三萜皂苷类的天然活性单体成分, 具有抗炎症和抗肿瘤等作用, 但是其在三阴性乳腺癌(triple negative breast cancer, TNBC) 中的功能和机制尚不明确。本研究探讨了CsIVa对三阴性乳腺癌MDA-MB-231细胞增殖的抑制作用及分子机制。通过CCK8法、Edu掺入法、平板克隆法及增殖标记物检测发现CsIVa具有抑制MDA-MB-231细胞增殖的功能并且对正常乳腺细胞(MCF-10A) 无毒性作用。转录组测序分析结果显示, CsIVa抑制MDA-MB-231细胞增殖的功能与细胞周期及调控细胞周期的通路密切相关。进一步研究发现, CsIVa通过下调周期蛋白依赖性激酶1 (cyclin dependent kinase 1, CDK1)、细胞周期蛋白B1 (cyclin B1) 及上调细胞周期依赖性激酶抑制因子1A (cyclin dependent kinase inhibitor 1A, p21) 的表达将细胞周期阻滞于G2/M期。并且CsIVa对细胞周期的阻滞作用是通过抑制磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B (AKT) 信号通路的活性来实现的。综上所述, CsIVa通过抑制PI3K/AKT信号通路的活性调控细胞周期相关蛋白(p21、CDK1、cyclin B1) 的表达, 阻滞TNBC细胞周期, 从而发挥抗肿瘤的活性。

香青兰总黄酮(total flavonoids of Dracocephalum moldavica L., TFDM) 是从维吾尔医药传统药材香青兰中提取分离出来的有效部位, 香青兰具有补益心脑、活血化瘀等功效, 长期广泛用于治疗心脑血管疾病。本研究旨在确定香青兰总黄酮对H9c2 (大鼠心肌细胞) 细胞缺氧复氧(hypoxia/re-oxygenation, H/R) 损伤的影响及其作用机制。采用缺氧缺糖9 h合并复氧复糖2 h建立H9c2细胞缺氧/复氧损伤模型, 模拟心肌缺血再灌注心肌损伤, 考察香青兰总黄酮对细胞活力、心肌细胞损伤标志物、氧化应激水平、活性氧自由基(reactive oxygen radical, ROS) 含量的影响, 并应用Western blot法检测血管内皮生长因子B (vascular endothelial growth factor B, VEGF-B) 和磷酸腺苷激活蛋白激酶[adenosine 5'-monophosphate (AMP)-activated protein kinase, AMPK] 通路相关蛋白表达。结果显示, 香青兰总黄酮显著提高H/R损伤后心肌细胞活力, 减少细胞上清中乳酸脱氢酶和肌酸激酶同工酶含量。显著降低丙二醛, 增高超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性、降低细胞内ROS和一氧化氮含量。Western blot分析显示, 香青兰总黄酮降低H/R损伤H9c2细胞的BCL-2关联X蛋白水平, 上调B淋巴细胞瘤-2基因表达。香青兰总黄酮上调VEGF-B/AMPK通路相关蛋白VEGF-B、血管内皮生长因子受体1、神经纤毛蛋白1、过氧化物酶体增殖物活化受体γ共激活因子1α、磷酸化AMPK、磷酸化的哺乳动物雷帕霉素靶蛋白水平。上述研究结果表明, 香青兰总黄酮能够明显减轻心肌细胞H/R损伤, 其机制可能与上调VEGF-B/AMPK通路抑制氧化应激反应有关。

蛇菰多糖(polysaccharide of Balanophora involucrata Hook. f., BPS) 是土家民族药筒鞘蛇菰的主要活性成分之一, 前期已证实具有保肝护肝作用。本研究旨在深入探讨BPS对实验性肝损伤的保护作用机制, 可能与影响溶质载体家族7成员11/谷胱甘肽过氧化物酶4 (solute carrier family 7 member 11/glutathione peroxidase 4, SLC7A11/GPX4) 通路减轻肝细胞铁死亡有关。本实验方案经湖北民族大学实验动物伦理委员会审查, 符合实验动物福利与伦理原则。实验采用一次性腹腔注射D-氨基半乳糖溶液(D-galactosamine, D-GalN, 800 mg·kg^-1) 建立急性肝损伤模型, 根据前期研究给予200 mg·kg^-1 BPS溶液灌胃干预, 以铁死亡抑制剂去铁胺(desferrioxamine, DFO) 为对照。结果表明, BPS干预可明显降低大鼠血清谷草转移酶(aspartate amino transferase, AST)和谷丙转移酶(alanine aminotransferase, ALT) 水平, 降低肝组织内活性氧(reactive oxygen species, ROS) 水平和Fe²⁺含量, 降低脂质过氧化产物丙二醛(malondialdehyde, MDA)、4-羟基壬烯醛(4-hydroxynonenal, 4-HNE) 和脂质过氧化物(lipid peroxide, LPO) 水平, 提高还原型谷胱甘肽(glutathione, GSH) 水平, 同时减少肝内铁超载, 伴肝组织内SLC7A11和GPX4蛋白表达增加, 表明BPS可能通过影响SLC7A11/GPX4通路减轻肝细胞铁死亡, 进而改善肝损伤。本研究为民族药筒鞘蛇菰用于辅助治疗肝损伤提供实验依据。

减毒沙门氏菌VNP20009是一种应用范围较广的天然来源溶瘤细菌, 基于其已证实的临床安全性、可特异性趋化靶向肿瘤和明确已知的基因组序列等优点而被广泛用于抗肿瘤研究。本研究建立黑色素瘤小鼠模型(所有动物实验均遵循中国药科大学动物伦理委员会的规定), 通过腹腔注射VNP20009对其抗肿瘤活性进行验证, 与对照组相比, VNP20009治疗可显著抑制肿瘤生长; 体外共培养实验证明VNP20009能够诱导巨噬细胞向M1表型极化并表达相关炎症因子; 通过流式细胞实验分析肿瘤和肿瘤引流淋巴结(tumor-draining lymph node, TDLN) 内免疫变化, 证明VNP20009治疗诱导肿瘤组织免疫细胞增加, 进一步分析发现肿瘤引流淋巴结内T细胞浸润增加, 而VNP20009治疗能够诱导肿瘤内部的CD4⁺ T和CD8⁺ T细胞活化。本研究结果证明, VNP20009可通过诱导巨噬细胞向M1表型极化, 招募并激活细胞毒性T细胞, 协同其自身组分, 共同抑制小鼠体内黑色素瘤的生长。

角鲨烯环氧化酶(squalene epoxidase, SQLE) 是治疗肝癌的潜在靶点, 生信分析表明SQLE的高表达与肝癌患者的临床分期和不良预后密切相关, 但现有的针对SQLE第195位酪氨酸残基(Y195) 的抑制剂由于毒副作用严重而无法用于临床。本研究通过计算机虚拟筛选得到35个靶向SQLE第335位酪氨酸残基(Y335) 的小分子化合物, 结合MTT实验得到3个对肝癌细胞系Huh7的增殖具有显著抑制作用的候选化合物(编号19^#、31^#和35^#)。进一步研究发现这3个化合物均能抑制Huh7细胞的迁移, 减少胞内总胆固醇和游离胆固醇的含量, 上调抑癌基因PTEN的表达, 下调PI3K和AKT的蛋白表达。研究结果表明, 靶向SQLE Y335位点的新型抑制剂, 可降低Huh7细胞内胆固醇含量, 抑制细胞的增殖与迁移, 进而发挥抗肝癌作用。

小白菊内酯作为药用历史悠久的天然产物, 引起了化学家和生物学家的浓厚兴趣。现有的研究表明其具有抗炎、抗肿瘤等药理活性, 也揭示了其作用于NF-κB信号通路、DNMT1酶及Wnt/β-catenin信号通路等的生物调控功能, 但其确切的生物学靶点仍有待系统阐明。蛋白降解剂为天然产物的靶点发现提供了新的策略, 可通过蛋白组学的考察, 探究细胞中蛋白的全景变化, 从而分析其潜在的靶点。本研究基于这一思路, 以小白菊内酯为母体结构, 设计、合成了20个小白菊内酯降解剂, 测定了其体外抗肿瘤增殖活性, 并优选化合物开展蛋白组学实验, 鉴定出139个下调的差异表达蛋白(DEPs), 对小白菊内酯的作用靶点发现进行了初步探索。

α-芋螺毒素ArIB[V11L,V16D] 是目前已知最优的α7乙酰胆碱受体(nicotinic acetylcholine receptor, nAChR) 高选择性抑制剂。为探索该毒素的化学改造方法, 丰富其在靶向nAChR方面的应用, 本研究利用连接子分别将喜树碱和7-氨基-4-甲基香豆素与ArIB[V11L,V16D] 的[2,4]位二硫键共价连接, 构建了两个多肽偶联药物(peptide-drug conjugate, PDC) ArIB[V11L,V16D]-5与ArIB[V11L,V16D]-6和一个荧光标记肽ArIB[V11L,V16D]-7; 细胞毒活性评价结果表明两个PDC对非小细胞肺癌细胞系A549的IC₅₀分别是喜树碱的1.3倍与4.1倍, 其活性在细胞水平上略有降低且与连接子结构相关; 荧光光谱扫描结果表明荧光标记肽的激发波长与发射波长分别为340与403 nm, 该荧光标记肽未发生荧光淬灭且保留了标记物7-氨基-4-甲基香豆素的荧光特性。该修饰改造为α-芋螺毒素ArIB[V11L,V16D] 在PDC与荧光探针方面的进一步应用奠定坚实基础。

通过大孔吸附树脂、MCI树脂、正相硅胶、Sephadex LH-20和Toyopearl HW-40C柱色谱结合制备薄层色谱和反相HPLC等多种色谱分离方法, 从酸枣仁水提取物中分离得到4个新三萜苷类及6个已知三萜类化合物。利用多种波谱学方法, 结合酸水解反应, 确定了它们的结构, 新化合物分别命名为酸枣仁美洲茶酸苷A (1)、23-表酸枣仁皂苷A (2) 及酸枣仁皂苷J和K (3和4), 已知化合物鉴定为酸枣仁皂苷A~C (5~7)、酸枣仁皂苷II (8)、卖珠子酸(9) 和白桦脂酸(10)。其中, 1的结构得到单晶X-射线衍射分析的确证。

采用正相硅胶、MCI、RP-18、Sephadex LH-20、制备薄层色谱及半制备HPLC等分离手段, 并结合HR-ESI-MS、NMR、ECD、X-单晶衍射等结构鉴定方法, 从益智干燥果实90%乙醇提取物的乙酸乙酯部位中分离得到14个化合物, 分别鉴定为: (2R, 5R, 7R, 10S)-2, 7-dihydroxyl-eudesmane-3(4), 11(12)-diene (1)、α-rotunol (2)、diketone I (3)、(1S, 4S, 5R, 7S)-1-hydroxyl-eremophilane-9(10), 11(12)-diene-8-one (4)、cyperusol A₁ (5)、(6R, 9S, 10S)-10-hydroxyl-11, 12, 13-trinor-cadinane-4(5)-ene-3-one (6)、(2E, 4E)-6-hydroxy-2, 6-dimethylhepta-2, 4-dienal (7)、益智醇(8)、益智酮A (9)、(5R)-5-羟基-1, 7-二苯基-3-庚酮(10)、(5S)-5-羟基-7-(4″-羟基)-苯基-1-苯基-3-庚酮(11)、(5S)-5-羟基-7-(4″-羟基-3″-甲氧基)-苯基-1-苯基-3-庚酮(12)、7-(4″-羟基-3″-甲氧基)-苯基-1-苯基-3, 5-庚二酮(13)、bis-(2-ethylhexyl) terephthalate (14)。化合物1~6为倍半萜类化合物, 其中化合物1为新的桉烷型倍半萜类化合物, 化合物7为单萜类化合物, 化合物8~13为二苯基庚烷类化合物, 化合物2~6、14为首次从益智中分离得到。H₂O₂氧化损伤SH-SY5Y细胞实验表明, 化合物2、6、7、12和13在低、中浓度下具有神经保护作用, 尤其是化合物6在低、中、高浓度下细胞存活率均高于阳性药表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG), 显示较好的神经保护作用。

本研究采用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱-全信息串联质谱(UPLC-Q-TOF-MS^E) 联用技术结合UNIFI分析平台快速分析鉴定常春藤皂苷元3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)-[β-D-吡喃葡萄糖基-(1→4)]-α-L-吡喃阿拉伯糖苷(白头翁皂苷D)、齐墩果酸3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)-[β-D-吡喃葡萄糖基-(1→4)]-α-L-吡喃阿拉伯糖苷(白头翁皂苷B₇) 和常春藤皂苷元3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)-α-L-吡喃阿拉伯糖苷(白头翁皂苷BD) 在正常和溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC) 模型大鼠血浆及结肠组织中的代谢产物。主要依据化合物精确分子量、保留时间、中性丢失以及文献报道数据等信息建立数据库和分析方法, 然后通过与空白对照组比较, 结合偏差和化合物裂解规律筛选获得最终数据。结果表明, 白头翁皂苷D、B₇和BD在正常和UC模型大鼠血浆及结肠组织中主要发生脱糖、羟基化和脱羟基化、甲基化和脱甲基化、脱氢、脱羧、水解反应。通过本文研究, 将阐明白头翁皂苷D、B₇和BD在大鼠体内的代谢转化, 确定进入体内的原形成分及其代谢物, 以及结肠损伤是否会对它们的体内代谢产生影响, 以探索白头翁皂苷D、B₇和BD原形或代谢产物中可能的抗结肠炎有效成分。本实验获得江西科技师范大学动物伦理委员会批准(批准号: Y202227)。

建立同时测定锁阳中没食子酸、原儿茶酸、儿茶素、表儿茶素、对香豆酸、阿魏酸、根皮苷7种成分含量的一测多评方法。采用ChromCore Polae C₁₈色谱柱(250 mm × 4.6 mm, 5 μm), 以乙腈-0.3%磷酸水溶液为流动相, 梯度洗脱, 体积流量1.0 mL·min^-1, 柱温25 ℃, 进样量40 μL, 采用变波长程序, 建立内参物没食子酸与原儿茶酸、儿茶素、表儿茶素、对香豆酸、阿魏酸、根皮苷的相对校正因子并进行相对校正因子的耐用性考察。采用外标法(external standard method, ESM) 与一测多评法(quantitative analysis of multi-components with a single-marker, QAMS) 分别测定不同来源共14批锁阳药材中该7种成分的含量并验证QAMS法的准确性。采用SPSS与Origin Pro软件进行主成分分析、相似度分析和聚类分析。结果表明, 7种成分专属性、精密度、重复性、稳定性、线性范围(R² > 0.999 0) 均良好，平均加样回收率为96.89%~103.16%, RSD为0.55%~2.76%。以没食子酸为内参物, 原儿茶酸、儿茶素、表儿茶素、对香豆酸、阿魏酸、根皮苷的平均相对校正因子分别为1.141 5、0.200 5、0.208 0、2.361 9、1.867 7、0.204 6; t检验结果表明ESM法与QAMS法测定结果差异不显著。通过统计学分析实现了数据集可视化, 结果显示, 不同样品中没食子酸、原儿茶酸、儿茶素、表儿茶素的含量差异较大, 且此4类成分对于主成分的贡献较多, 可能为锁阳的主要质量标志物。聚类分析发现新疆和内蒙古产地的各自聚为一类, 表明锁阳质量具有地域性差异。该研究建立的QAMS法简单、经济、实用, 可以实现对锁阳中主要成分的快速、科学分析。

中成药中动物类药材的质量控制相对比较困难, 因为大多数动物药的有效成分仍不清晰。即使有相关的方法, 通常也是定性的, 而定量的指标或缺少, 或特异性比较差。因此, 本文提出运用分子定量技术对中成药中动物类药材进行质量控制。本研究以金龙胶囊为例, 建立了其中金钱白花蛇基于荧光定量PCR的分子定量法。该方法特异性好、灵敏度高、重复性好, DNA片段含量与CT (cycle threshold)值呈良好线性关系; 金龙胶囊中金钱白花蛇特异片段含量在24.1~46.6 IU·mg^-1, 建议将金钱白花蛇特异片段含量不低于19.3 IU·mg^-1作为金龙胶囊质控标准之一。研究可以为含动物类药材的中成药的质量控制提供参考。

采用超高效液相色谱-四级杆/静电场轨道阱高分辨质谱法(UPLC-Q Exactive-Orbitrap MS)进行牛黄降压丸中15种成分(牛磺胆酸、7-酮-3α, 12-α-羟基胆烷酸、甘氨胆酸、3-氧代脱氧胆酸、牛磺鹅去氧胆酸、3α-羟基-7-氧代-5β-胆烷酸、猪胆酸、牛磺脱氧胆酸钠、猪去氧胆酸、胆酸、甘氨鹅脱氧胆酸、甘氨脱氧胆酸、牛磺石胆酸钠、鹅去氧胆酸、去氧胆酸)的含量测定。色谱条件: 采用Thermo Fisher Scientfic Bremen HYPERSIL GOLD (100 mm×2.1 mm, 1.9 μm)色谱柱, 以0.1%甲酸水-甲醇为流动相, 进行梯度洗脱; 质谱采用加热电喷雾离子源(HESI)负离子模式, 平行反应监测(PRM)扫描模式测定数据。结果表明, 15种胆酸类成分在各自的质量浓度范围内具有良好的线性关系(r≥ 0.999 0), 加样回收率均在93.7%~105.2%之间(n =9)。采用建立好的方法测定15批样品的含量, 结果表明不同批次牛黄降压丸中胆酸类成分的含量差异较大。本研究为牛黄降压丸的全面质量控制提供究提供思路及参考。

肿瘤微环境的复杂特征为肿瘤治疗带来考验的同时也为新型治疗策略提供了新的途径。本研究合成了肿瘤微环境pH响应和谷胱甘肽(glutathione, GSH)响应的聚(2-乙基-2噁唑啉)-聚乳酸-二硫键聚β氨基酯[poly (2-ethyl-2-oxazoline)-poly (lactic acid)-SS-poly (β-amino ester), PEOz-PLA-SS-PBAE]三嵌段共聚物, 通过薄膜水化法负载水飞蓟宾(silybin)制备胶束, 以提高水飞蓟宾抗肿瘤活性。通过芘荧光探针法测定该聚合物的临界胶束浓度(critical micelle concentration, CMC)为1.8 μg·mL^-1。动态光散射法测定胶束粒径为155.30 ±1.80 nm, 多分散指数(polydispersity index, PDI)为0.168 ±0.004。HPLC测定胶束的载药量和包封率为(5.48 ±0.04)%和(68.52 ±0.48)%。其体外释放结果表现出胶束具有pH与GSH敏感性, 具有缓释效果。通过测定空白胶束的溶血率和细胞毒性试验证明材料具有良好的生物相容性。载药胶束组细胞毒性实验和细胞凋亡实验表明PEOz-PLA-SS-PBAE载药胶束对MDA-MB-231细胞具有显著的抑制效果和诱导其凋亡的效果。细胞划痕实验与Transwell侵袭实验结果显示PEOz-PLA-SS-PBAE载药胶束能够显著抑制MDA-MB-231细胞的转移。因此, 本研究制备的PEOz-PLA-SS-PBAE载药胶束具有良好的体外抑制肿瘤生长以及抗肿瘤转移的作用, 为水飞蓟宾的进一步应用铺垫了基础。

糖尿病溃疡是一种难愈合性伤口, 常伴有细菌感染、组织坏死等情况, 严重影响患者生命健康与生活质量。传统的治疗方法存在细菌耐药、二次创伤等问题, 因此急需寻找新的方法以满足治疗需求。本研究制备了一种基于中空硫化铜(copper sulfide, CuS)纳米粒负载去铁胺(deferoxamine, DFO)的给药系统(DFO@CuS纳米粒), 实现了促进血管再生与光热抗菌的协同治疗。采用透射电镜、粒径分析仪等仪器对DFO@CuS纳米粒的形态结构、粒径分布等进行了表征, 利用平板涂布法评价了DFO@CuS纳米粒的抗菌效果, 通过CCK-8(cell counting kit-8)、细胞划痕、小管形成等实验评价了DFO@CuS纳米粒对人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells, HUVECs)增殖、迁移及成管能力的影响。研究结果表明: DFO@CuS纳米粒在透射电镜下呈中空球形, 平均粒径在(200.9 ±8.6) nm; DFO@CuS纳米粒在近红外光照射下可有效抑制耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌的生长; DFO@CuS纳米粒具有较低的细胞毒性, 在一定浓度范围内可有效促进细胞的迁移与成管。综上所述, 制备的DFO@CuS纳米粒具有良好的光热抗菌性能与促血管生成效应, 为其用于治疗慢性糖尿病溃疡提供了研究基础。

UiO-66(University of Oslo 66)可以提高难溶性中药活性成分的释放率和生物利用度, 是一种具有临床应用前景的金属有机骨架材料。然而原型UiO-66对槲皮素的装载不理想。将UiO-66置于碱性溶液中加热后获得了“热”碱解改性材料UiO-66-BH (UiO-66-blend-heating)。UiO-66-BH维持着UiO-66八面体结构的轮廓, 但表面出现明显粗糙不平的孔隙。UiO-66-BH对槲皮素的饱和吸附量为138.92 mg·g^-1, 对槲皮素的吸附属于单分子层吸附, 吸附过程受控于化学吸附作用。UiO-66-BH可控制槲皮素在模拟胃肠液中的释放, 并在长时间释放后模拟肠液中药物浓度明显高于原料药(36%vs 9%)。与槲皮素相比, 载有槲皮素的UiO-66-BH@槲皮素载药系统对2, 2'-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(2, 2'-azinobis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) ammonium salt, ABTS)自由基的清除能力有所下降, 而对1, 1-二苯基-2-苦味基肼(1, 1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH)自由基的清除能力几乎不变, 显示了载药系统类似槲皮素的抗氧化作用。研究表明, 本文合成的UiO-66-BH可控制槲皮素在模拟胃肠液中的释放, 有望改善槲皮素的生物利用度。

随着儿童个性化药物需求的不断增长, 开发儿童使用的个性化制剂尤为重要。本研究以酒石酸美托洛尔为模型药, 利用半固体挤出型(semi-solid extruded, SSE) 3D打印技术开发适合儿童的可自动化分剂量的3D打印酒石酸美托洛尔咀嚼片。本研究基于质量源于设计理念, 以明胶为基质制备了打印性良好的半固体材料, 借助计算机辅助设计构造3D模型并进行片剂打印, 对关键打印参数进行考察及优化, 确定了最终的打印工艺参数: 打印温度为35~37 ℃, 打印速度为25 mm·s^-1, 填充率为15%, 外轮廓层数为2。随后, 对打印工艺进行验证, 得到了剂量与模型层数之间的线性关系。最后, 与传统分剂量的市售片剂进行对比, 3D打印咀嚼片在外观, 剂量准确度, 顺应性等方面均较优。本研究成功制备了性能良好的3D打印酒石酸美托洛尔咀嚼片, 解决儿童患者的个性化用药需求。

丹参是临床上治疗心脑血管疾病的常用中药, 其主要水溶性活性成分为迷迭香酸和丹酚酸B, 由苯丙烷类代谢途径产生。4-羟基苯丙酮酸还原酶(HPPR) 是苯丙烷代谢途径中的关键酶。本课题组前期在丹参中克隆了SmHPPR1基因并构建了植物表达载体。在此基础上, 获得了携带SmHPPR1的转基因拟南芥阳性植株并测定4-羟基苯乳酸的含量; 诱导了过表达SmHPPR1丹参毛状根并进行有效成分含量测定和转录组分析。结果显示: 携带SmHPPR1的T1代转基因拟南芥中4-羟基苯乳酸含量为0.594 mg·g^-1; SmHPPR1-OE-3毛状根中的迷迭香酸、丹酚酸B、总丹酚酸含量分别是control-3毛状根的1.09、1.29、1.15倍, 丹参素是control-3毛状根的36.26%; 转录组分析显示, SmHPPR1过表达引起了SmTAT2表达量上调; 蛋白-蛋白相互作用表明CYT (TR74706_c0_g1)、NADP⁺ (TR26565_c0_g1) 和NADP⁺ (TR68771_c0_g1) 是网络的中心节点并参与代谢过程、细胞过程等。以上研究表明, SmHPPR1在携带SmHPPR1的转基因拟南芥中能催化4-羟基苯丙酮酸还原为4-羟基苯乳酸; 丹参毛状根中过表达SmHPPR1可以通过协同调控其他途径基因来提高丹酚酸的含量。