天然药物中乙酰胆碱酯酶抑制剂的快速发现

目的建立从天然药物中快速发现乙酰胆碱酯酶抑制剂的有效方法,为中药及其活性成分治疗阿尔茨海默病提供支持。方法通过Ellman比色法,对多种药用植物乙醇提取物的抗乙酰胆碱酯酶活性进行评价,筛选出活性较好的提取物样品,应用亲和超滤超高效液相色谱-四级杆-飞行时间串联质谱(UPLC-Q-TOF/MS)联用技术分离鉴定其中的活性成分。结果元胡、黄柏、钩藤、血三七具有较强的乙酰胆碱酯酶抑制活性。经过快速筛选,发现3-二氢异卡丹宾或者3-二氢卡丹宾、钩藤碱、异钩藤碱、柯诺辛或异柯诺辛可能为钩藤中的活性化合物。结论采用亲和超滤UPLC-Q-TOF/MS联用技术从天然药物中快速筛选出乙酰胆碱酯酶抑制剂,方法可行、快速,能够为治疗阿尔茨海默病的新药开发提供先导化合物。     

活细胞固相色谱法联合高分辨质谱快速筛选龙血竭中镇痛活性成分

目的采用活细胞固相色谱法及高分辨液质联用技术快速筛选鉴定龙血竭中潜在的镇痛活性成分。方法首先采用HPLC-DAD-TOF-MS法对龙血竭药材中的主要化学成分信息进行表征,进一步选择以疼痛相关的离子通道受体表达丰富的小鼠背根神经元细胞为靶细胞,先使龙血竭提取液中的活性成分与靶细胞特异性结合,应用液质联用技术快速鉴定与细胞靶向亲和的化学成分。结果从龙血竭药材中鉴定出21个具有不同结构类型的主要成分,采用活细胞固相色谱法共筛选出10种能与背根神经元细胞亲和的潜在活性成分,包括二苯乙烯类2个、高异黄酮2个、高异黄烷1个、二氢查耳酮2个、黄酮寡聚体3个等。结论应用活细胞固相色谱法与高分辨质谱联用技术可快速筛选辨识龙血竭中活性成分,为龙血竭镇痛等活性成分的进一步研究奠定基础,也可为中药药效物质研究提供有益的方法学参考。     

超滤-质谱技术在中药活性成分筛选中的应用进展

超滤-质谱技术作为一种新兴的药物活性成分筛选方法,具有操作简单、分析速度快、特异性强、高通量等特点,在天然活性成分筛选中发挥着重要作用。以不同疾病相关的靶标为切入点,综述了近年来超滤-质谱技术在中药提取物中快速筛选天然活性成分的应用进展。对超滤-质谱技术存在的一些不足和未来的发展进行总结和展望,以期为相关研究提供一定的借鉴。     

超滤亲和-液质联用和分子对接技术筛选毛菊苣根中α-葡萄糖苷酶抑制剂

目的采用超滤亲和-液质联用(Ultra-filtration affinity-liquid chromatography-mass spectrometry,UF-LC-MS)和分子对接技术筛选毛菊苣Cichorium glandulosum根中α-葡萄糖苷酶抑制剂。方法通过超滤亲和-液质联用技术筛选并鉴定毛菊苣根中的α-葡萄糖苷酶抑制剂,发现有4个组分对α-葡萄糖苷酶的活性具有抑制作用,进一步采用分子对接技术对这4个化合物进行验证。结果发现2个化合物对α-葡萄糖苷酶具有较高的抑制作用,其中黄芩苷、山莴苣苦素在0.1～2.0mg/mL呈良好的量效关系。结论为利用UF-LC-MS和分子对接技术筛选天然产物中α-葡萄糖苷酶抑制剂提供了参考,也为后续研究毛菊苣降糖功效提供了基础。     

降尿酸中药药效物质筛选方法学研究进展

体内血清尿酸浓度长期过高时,可诱发痛风并引起一系列代谢性疾病。近20年来,由于生活水平的不断提高及饮食结构的改变,高尿酸血症及痛风的发病率不断增高。降低血清尿酸水平是高尿酸血症与痛风防治的首要方法,但目前临床应用的降尿酸西药均具有较严重的毒副作用。降尿酸中草药在长期的使用过程中安全有效,随着现代科学技术的迅速发展,应用及开发不同筛选方法从这些中草药中寻找高效、安全的药效物质已成为高尿酸血症及痛风防治药物研究的热点。本文对降尿酸中草药提取物、提取物部位及活性单体成分等药效物质筛选方法进行了综述,发现降尿酸药效物质筛选方法主要有体内法和体外法,体内法主要应用于筛选药材提取物降尿酸活性与机制,体外方法多用于单体活性成分筛选且以黄嘌呤氧化酶(XOD)抑制剂筛选为主,分子对接联用同源建模及亲和超滤联用液质联用(AUF-LC-MS)技术已成为促尿酸排泄成分及XOD抑制剂筛选的新趋势,而体外细胞模型将为促尿酸排泄药中草药药效物质筛选开辟新途径。综述为高尿酸血症及痛风的中草药药药效物质筛选及药物开发提供了一定的参考依据。     

液质联用技术联合网络药理学探讨白鲜皮治疗湿疹的作用机制＊

目的 采用液质联用技术分析白鲜皮中的主要化学成分；基于网络药理学技术研究白鲜皮治疗皮肤湿疹的活性成分、作用靶点及作用机制。方法 利用液质联用技术（LC-MS）对白鲜皮主要成分进行分析，通过质谱数据结合文献资料，对各主要成分进行快速识别；通过利用SwissADME数据库对白鲜皮潜在活性成分进行预测，筛选主要作用靶点。进行KEGG通路富集分析，最终得到白鲜皮成分-靶点-疾病-通路网络图。采用分子对接技术对主要成分和作用靶点进行验证。结果 从白鲜皮中共分析鉴定了12种成分，进一步筛选得到4种潜在活性成分，可作用于48个关键靶点和14条主要通路。结论 采用LC-MS技术结合网络药理学方法，可以快速分析白鲜皮的潜在活性成分，并初步揭示了成分-靶点-通路之间的关系。通过分子对接技术可以做作用靶点进行验证。     

超高分辨质谱-高速逆流色谱-半制备液相色谱联用快速测定分析红三叶草中环氧合酶-2抑制剂

利用超高效液相-质谱联用技术(UPLC-MS)对红三叶草乙醇提取物中化学成分进行分析鉴定,以环氧合酶-2作为生物靶分子,运用超滤质谱技术以"受体-配体"亲和及超滤法作为分析方法筛选具有酶抑制,共鉴定出7个活性化学成分,分别为大豆苷、芒柄花苷、大豆苷元、印度黄檀苷、芒柄花素、德鸢尾素、鹰嘴豆芽素A。利用半制备型高效液相色谱(Semi-preparative HPLC)和高速逆流色谱(High-speed counter-current chromatography,HSCCC)技术对环氧合酶-2抑制剂进行分离和纯化,7种成分纯化至 80%,其中6种成分 92%。结果表明采用超滤质谱-半制备液相色谱-高速逆流色谱联用技术可以快速鉴定、筛选和纯化红三叶草中环氧合酶-2抑制剂。为天然药物的开发提供了理论基础和技术平台,可推广应用于其他酶抑制剂的鉴定和分离。     

内皮细胞提取和UHPLC-LTQ-Orbitrap法分析筛选苦碟子注射液中的活性成分

应用细胞生物色谱法及UHPLC-LTQ-Orbitrap质谱联用技术快速筛选鉴定苦碟子注射液中可能的活性成分。选择人脐静脉内皮细胞(huma umbilical vein endothelid cells,HUVEC)作为靶细胞,先使苦碟子注射液中的活性成分与靶细胞特异性结合,经细胞靶点脱敏失活后,应用LC-MS快速鉴定与细胞靶向亲和的化学成分,从而筛选得到苦碟子注射液中可能的活性成分。根据获得的精确相对分子质量数据、保留时间以及结合苦碟子注射液中的化学成分进行鉴定归属。最终,从细胞裂解液中共筛选鉴定出9个化学成分,其中包括倍半萜内酯类成分4个、有机酸类成分3个以及黄酮类成分2个。应用细胞生物色谱法与UHPLC-LTQ-Orbitrap质谱联用技术快速筛选鉴定苦碟子注射液中可能的活性成分,可为苦碟子注射液药效物质基础研究提供一种快捷、有效的方法学借鉴。     

新型结构活性天然产物的识别与获取新方法

天然产物与人类健康关系密切。从天然产物中筛选发现新型结构的活性化合物是天然产物化学研究的重点领域。新型结构的活性天然化合物仍是创新药物先导化合物的主要来源之一。天然产物研究者们正在努力寻找有效的新方法，对天然资源样品进行快速分析，在微克级水平高效、快速地鉴定具有结构多样性的天然化合物结构。LC／MS（LC／MS^n）、LC／NMR、LC／NMR／MS、LC／SPE／NMR／MS等色谱-波谱联用技术，在天然产物研究中显示了巨大的威力，是对天然产物进行化学筛选的有效手段，能够达到快速识别和锁定并有针对性地分离获取新型结构化合物的目的。将亲和色谱法与色谱-波谱联用技术结合起来，即将活性筛选与化学筛选在线集成应用，可以大大提高活性天然产物发现的效率和几率，加快药物先导化合物和创新药物的研制速度。     

葛根中黄嘌呤氧化酶抑制剂的筛选分离及质谱分析

目的建立液相色谱-高分辨质谱(UPLC-Q Exactive MS)和半制备液相色谱(Semi-preparative HPLC)联用技术对葛根药材中黄嘌呤氧化酶抑制剂进行快速筛选分离及鉴定的新方法。方法实验以黄嘌呤氧化酶作为生物靶分子,以超滤技术为研究手段筛选酶抑制剂,采用Semi-preparative HPLC技术分离纯化筛选所得到的活性成分,利用核磁共振波谱技术对单体活性成分进行进一步结构鉴定。结果从葛根药材中筛选并分离出5个纯度均大于90%的活性成分(葛根素、葛根素-6"-O-木糖苷、大豆苷、6"-O-乙酰基大豆苷和大豆苷元)。结论利用液相色谱-超滤-质谱-半制备高效液相色谱联用技术可以快速鉴定、筛选、分离葛根药材中活性化合物。此方法对于筛选黄嘌呤氧化酶酶抑制剂具有快速和灵敏等优势,为痛风等治疗药物的筛选与开发提供了科学有效的技术支持。     

药用植物4.0研究进展与展望

药用植物4.0是信息技术、生物技术与药用植物高度融合的技术创新体系。基于药用植物跨组学生物学、药效学数据采集与挖掘,药用植物4.0搭建了药用植物跨组学大数据平台,通过跨组学大数据的集成与分析,解读药用植物形态、生态、组学与药效,以及药效与疾病间的关系,推进自然资源到数字资源的转变,为人工智能(AI)式药物筛选等创新工具开发提供数据支撑,实现药用植物资源与新药的智慧创制。药用植物4.0未来将着眼于药用植物精准栽培、药效单体生物制药、健康产品及中药肽的智慧创制,以期实现药用植物资源保护与开发利用的协调发展,为大健康产业发展所需资源和产品研发提供支撑,为实施“健康中国”战略提供物质基础。     

药用植物根际微生物对其品质形成的影响及其作用机制的研究进展

根际是植物-土壤-微生物信息和物质交换的重要场所,是影响植物生长和抗逆性的重要因素。植物根系和根际微生物之间的相互作用对于植物的生长和品质形成至关重要。植物根系通过分泌有机酸、糖类、次生代谢物等物质特异性的促进有益微生物的生长,也能通过自身免疫系统和分泌抗生素抑制病原菌的增殖。根际微生物可以通过多种方式参与药用植物的生长发育、代谢过程以及活性成分的积累,对于药用植物的养分吸收和利用、土传病害防治、非生物胁迫应激等方面具有至关重要的作用。主要对根际微生物对药用植物品质形成的影响及其作用机制的研究进展进行综述,以期为深入了解根际微生物与药用植物间的互作关系提供参考。     

Medicinal plants and industry

Beyond their direct use in traditional medicine, medicinal plants are used on an industrial scale to produce total extracts and tinctures, purified extracts and chemical products.The importance of the appropriate solvents to prepare extracts and their correct use in pharmaceutical formulations are emphasized.Generally, purified extracts, because they contain a total mixture of the active principles, are more active than the single components of the mixture.The cultivation of medicinal plants in their original habitat represents the most suitable means to comply with the increasing demand for medicinal plants and to avoid the depletion of natural sources.     

Directional screening and identification of potential cytotoxic components from Achnatherum inebrians by a combination of surface palsmon resonance and chromatography

Objective: To establish a method for directional screening of the cytotoxic components from the medicinal herb of Achnatherum inebrians by a combination of surface plasmon resonance (SPR) biosensor and chromatographic isolation technology. Methods: Under the guidance of bioactive assessment based on binding abilities between objects and the α-Mannosidase (α-Man) target, the active components from different solvents extracts, different polar extraction parts and fractions were screened orderly and directionally using SPR. Components with a high binding ability to α-Man can be precisely oriented in a narrower fractions range and are easy to isolate. Three human cancer cells were used to evaluate the cytotoxic activity of component with the highest affinity to α-Man. Results: Eight compounds were isolated and identificated from A. inebrians for the first time. Deoxyvasicinone possessed the highest affinity to α-Man among them. Moreover, deoxyvasicinone showed good effects on inhibited proliferation of human hepatoma cells HepG2 (IC50 = 5.7 μmol/L), human breast cancer cells MCF7 (IC50 = 7.21 μmol/L) and human lung cancer cells HCC827 (IC50 = 0.75 μmol/L), respectively. In particular, its inhibitory effect on HCC827 was stronger than the positive drug gefitinib (IC50 = 1.65 μmol/L). Conclusion: A comprehensive strategy of directional screening potential cytotoxic components from herb based on biomolecular interaction and chromatography was established. Deoxyvasicinone as an effective anti-cancer component was initially isolated from A. inebrians. It is expected that this screening strategy could provide new perspectives for rapid screening and identification of active components from natural plants with the complex matrix.     

展望CRISPR/Cas9基因编辑技术在药用植物研究中的应用

CRISPR/Cas9基因编辑技术是近几年新发现的一种基因组定点编辑技术,该技术已经广泛应用在基因治疗、基因功能研究、动物模型制造、农作物品种改良等领域的研究中。该文简要介绍了CRISPR/Cas9基因编辑技术,并提出了这项技术在药用植物功能基因组学研究、活性成分次生代谢及合成生物学研究、药用植物分子育种研究等方面的应用前景,为开辟药用植物新领域的研究提供了参考。     

Diabetes and plant‐derived natural products: From ethnopharmacological approaches to their potential for modern drug discovery and development

Diabetes is a disease of serious concern faced by the health care industry today. Primary diabetes mellitus and its complications are still costly to manage with modern drugs. Extensive research on the screening of anti‐diabetic agents in past decades established natural products as one of the major potential sources of drug discovery. However, only a few drugs of plant origin have been scientifically validated. Therefore, the development of new anti‐diabetic drugs is of great demand. Hence, natural products could be explored as potential anti‐diabetic drugs. Natural plants derived extracts and molecules like berberine, ginsenosides, curcumin, stevioside, gingerols, capsaicin, catechins, simple phenolic compounds, anthocyanins, resveratrol, genistein and hesperidin obtained from different species are used for curing diabetes and found to possess different action mechanisms. In this review, the importance of medicinal plants and their active constituents for anti‐diabetic agents are described. The present study also emphasized the importance of diabetes control, reduction in its complications and use of the anti‐diabetic agents. The detailed action mechanism of these extracts/compounds for their activities are also described. However, the anti‐diabetic drugs from plant origin require scientific validation through animal and clinical studies to exploit in terms of modern commercial medicines.     

中药单体抑制心律失常的离子通道机制研究进展

药用植物中存在许多具有显著药理活性的天然单体成分,在抑制心律失常方面具有独特的优势。近年来,诸多学者从不同的角度开展了大量中药单体成分缓解心律失常的基础研究。经过深入总结其作用机制,发现中药单体成分抑制心律失常主要集中在抑制钾离子、钠离子、钙离子通道等方面。综述了中药单体抑制心律失常的离子通道机制研究进展,旨在为调节心律失常中药单体的基础研究提供思路,同时为基于中药活性成分的创新药物研发提供理论依据。     

Screening of Tanzanian plant extracts for their potential inhibitory effect on P-glycoprotein mediated efflux

For years, many efforts have been made to discover new drugs using plants as natural screening libraries. In this study, extracts of 43 Tanzanian medicinal plants were screened for their potential inhibitory effect on P-gp, using the secretory transport of Cyclosporin A (CsA) in the Caco-2 system as a measure of the functionality of P-gp efflux. Two out of these 43 plant extracts (extracts of Annickia kummeriae and Acacia nilotica) appeared to have a modulatory effect on P-gp related efflux carriers. In presence of the extract of Annickia kummeriae, a concentration dependent decrease on the polarity in transport of CsA was observed; the inhibitory effect of this extract on P-gp was comparable to that of valspodar, a known P-gp inhibiting agent. The exact nature of the active components of these botanicals remains to be identified.     

Ethnopharmacologic analysis of medicinal plants used by Laotian Hmong refugees in Minnesota

Laotian Hmong refugees in the Twin Cities of Minneapolis and St. Paul, Minnesota, cultivate many plants and employ them as a first line of defense against illness and disease. Thirty-seven medicinal plants have been identified, phytochemical components catalogued through literature research, and potential pharmacological activities correlated with Hmong medicinal uses. Using western biomedical criteria of efficacy, 92% of the medicinal plants being cultivated were found to be potentially efficacious. The frequent use of these plants in diet (81%) suggests that they have served to mediate against illness and disease states in the cultural and natural environment in which the practices evolved. A listing of 37 plants with Hmong names, uses and potentially active constituents is provided.