应用α-葡萄糖苷酶抑制剂高通量筛选模型筛选降血糖中药

 目的建立筛选α-葡萄糖苷酶抑制剂的体外高通量筛选模型,并对30味常用清热解表中药进行筛选。方法应用大鼠小肠上段提取的α-葡萄糖苷酶,以蔗糖作为底物,通过测定反应体系中葡萄糖的生成量来检测α-葡萄糖苷酶的活性。通过优化酶促反应条件,建立检测α-葡萄糖苷酶活性的比色测定法及其抑制剂体外筛选的方法,并对30味中药共72个样品进行高通量筛选。结果阿卡波糖对α-葡萄糖苷酶的抑制活性与文献报道相近;筛选发现鸭跖草、山慈菇和桑叶等3味中药的不同极性提取物对α-葡萄糖苷酶有可重复的抑制作用。结论应用比色法建立的筛选模型可进行α-葡萄糖苷酶抑制剂的高通量筛选及中药相关活性物质的发现。     

DPPI抑制剂高通量筛选模型的建立和应用

目的：建立并应用DPPI抑制剂高通量筛选模型。方法：DPPI（2．25μM）与dipeptide AMC（2．5μM）在反应缓冲液（NaAc50mM，PH5．5，NaCl 30mM，EDTA 1mM，DTT 1mM）中37℃温孵30min，总体积80μL。在波长370nm／450nm处检测荧光强度。结果：成功建立一种快速稳定、灵敏度高、操作简单的DPPI抑制剂高通量筛选模型（Z’=0．87），并应用该模型对本中心化合物库10745个化合物进行了筛选，得到12个活性较好的化合物。结论：对DPPI的选择性抑制有望用于免疫／炎症相关疾病的治疗，我们筛选得到的活性化合物具有进一步研究开发的价值。     

组织因子抑制剂高通量筛选模型的建立及DT-13抗肿瘤作用的研究（英文）

目的：建立新型的细胞水平组织因子抑制剂高通量药物筛选模型, 对本中心库存天然化合物进行筛选, 得到对TF有较好抑制作用的天然化合物, 用于进一步评估抗肿瘤转移药物。方法：利用发色底物法, 建立细胞水平TF抑制剂高通量筛选模型, 用该细胞株进行抗肿瘤转移药物筛选。结果：选用人乳腺癌细胞MDA-MB-435成功建立了快速稳定、灵敏度高、操作简便的抗肿瘤转移药物筛选模型。筛选1260种化合物, 经过初筛、复筛和体内评价发现短葶山麦冬皂苷-C（DT-13）对TF的抑制作用比较明显, 并具有一定的抗肿瘤转移作用。结论：通过建立的TF抑制剂筛选模型, 对库存天然产物进行筛选, 得到具有抗肿瘤转移的天然产物DT-13。     

体内药代高通量筛选研究进展

随着组合化学和高通量活性筛选技术的发展，大量的活性化合物被发现，而这些活性化合物要最终成为上市的药物必须具备合适的药代动力学特征，这就对这些活性化合物的药代属性进行筛选提出要求。因此，在新药研发领域迫切需要发展高通量的药代筛选技术。目前，这项研究主要从体外和体内两个方面着手开展，本文介绍了体内药代高通量筛选所必需的生物样品分析技术的发展近况和体内药代高通量筛选模型的研究进展。     

γ-氨基丁酸转氨酶抑制剂筛选方法的建立及其在天麻成分筛选中的应用

目的建立以γ-氨基丁酸转氨酶(GABA-T)抑制剂类抗癫痫神经系统药物筛选模型,并运用此模型对天麻有效成分及其类似物进行体外活性筛选和构效关系分析。方法优化酶催化反应温度、反应时间、底物NAD+浓度、底物α-酮戊二酸浓度、底物γ-氨基丁酸(GABA)浓度等因素建立GABA-T酶系活性筛选模型,采用对羟基苯甲醛(HBA)及其11种结构类似物验证模型可靠性。结果成功构建GABA-T酶系抗癫痫活性筛选模型,HBA及11个结构类似物测定结果与文献报道抗癫痫作用相一致,且构效分析发现-OH及苯环对位上的-CHO为必需药效团。结论建立的模型可应用于GABA-T酶抑制剂的高通量筛选,为GABA-T酶抑制剂类抗癫痫活性成分的筛选及其作用机制研究提供参考。     

Rho激酶抑制剂的高通量筛选模型建立与应用

 目的 建立重组人Rho激酶（Rho-associated coiled-coil forming protein kinase, ROCK）的表达、纯化方法,并建立基于荧光素酶发光法的ROCK抑制剂的高通量筛选（high throughput screening, HTS）模型,通过大规模筛选发现其选择性抑制剂,为心脑血管、神经系统等疾病的预防和治疗提供新的治疗策略。方法 用分子生物学的技术,构建ROCK-Ⅰ/pET32a表达质粒,转化入大肠杆菌BL21中,筛选阳性克隆,诱导目的蛋白表达。纯化可溶性蛋白后,用Kinase-Glo Luminescent Kinase Assay进行活性鉴定,用Z’因子评价HTS方法的稳定性,并对3万个化合物和中药提取物进行了HTS。结果 重组人ROCK-Ⅰ蛋白显示较好的激酶活性,建立的HTS模型Z’因子为0.75,基于此模型筛选出4个活性化合物和5个活性提取物。结论 本实验建立了一个简单而快速的人重组ROCK-Ⅰ表达系统,该系统具有低成本、稳定、表达量大等特点。ROCK-Ⅰ的化学发光检测方法适用于HTS技术,具有较高的稳定性、灵敏性和可重复性。     

吡咯烷类神经氨酸酶抑制剂的设计、合成与初步活性研究

 目的合成新型吡咯烷类神经氨酸酶抑制剂,并测定其抑制神经氨酸酶的活性。方法以L-羟脯氨酸为原料,合成一系列神经氨酸酶抑制剂,并用高通量活性筛选方法检测其对神经氨酸酶的抑制活性。结果设计、合成了18个新型的吡咯烷类化合物,其结构经核磁共振氢谱及质谱确定,并发现了几个具有较好活性的化合物。结论吡咯烷类化合物对神经氨酸酶有较高的抑制活性,值得进一步研究。     

基于体外血脑屏障模型的丹酚酸组分活性成分的筛选分析

目的建立模拟体内血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)模型,并运用该模型对丹酚酸组分中可能作用于中枢神经系统(CNS)的活性成分进行筛选,为CNS药物的快速高通量筛选提供实验依据。方法将人脑微血管内皮细胞(HBMEC)和人星形胶质细胞(HA)进行共培养,模拟体内BBB,建立细胞培养水平的模型,实时考察模型形成过程中细胞的跨膜电阻值(TEER)及通透性。并运用该模型对丹酚酸组分中可能作用于CNS的有效活性成分进行筛选,利用液质联用技术对筛选出的化合物进行初步鉴定。结果 HA诱导HBMEC产生较高的跨膜电阻,于第10天达300Ω/cm~2,荧光素钠检测内皮细胞形成的紧密连接,其跨体外BBB模型的渗透系数为(2.659±0.730)×10~(-3)cm/min。利用该模型从丹酚酸组分中筛选出至少有6个成分能够穿越BBB模型,这6个成分被确认为丹参素、原儿茶酸、咖啡酸、异阿魏酸、紫草酸、迷迭香酸。结论建立的体外模型在跨膜电阻和通透性方面具备了在体的基本特性,为CNS药物的快速、高通量筛选提供实验依据。     

细胞模型发展现状及应用于中药研究的探讨

细胞模型最早被用来筛选抗微生物药物,随着高通量药物筛选的需要,细胞模型迅速发展成熟起来。该文综述细胞模型在药物高通量筛选和高通量毒性筛选中的应用,介绍利用Caco-2细胞模型进行药物体外代谢研究。并对细胞模型用于中药研究的前景进行分析,简单探讨了细胞模型用于中药筛选,活性成分确定,药理研究和药物代谢分析的可能方面。     

中药中组织蛋白酶S潜在抑制剂的发现及作用机制研究

组织蛋白酶S是一种与自身免疫性疾病、银屑病等密切相关的半胱氨酸蛋白酶。该研究使用虚拟筛选的方法从中药天然产物化合物库中筛选出对组织蛋白酶S具有潜在抑制作用的化合物,研究代表性化合物的抑制作用机制,并分析该类化合物在中药中的分布情况以及与疾病的相关性,为组织蛋白酶S的新药研发提供数据基础。首先,以组织蛋白酶S的2FQ9复合物晶体结构为基础,建立组织蛋白酶S抑制剂的药效团模型,选择筛选性能最好的药效团模型,对TCMD数据库进行筛选,取打分排名前88的中药化合物,通过遴选确认65个为潜在组织蛋白酶S天然抑制剂。经分子对接研究发现这些潜在抑制剂能够与受体活性口袋中的关键残基产生包括氢键在内的多种作用力,因此结合自由能比较高,进而产生较强的抑制作用。研究发现,65个天然抑制剂分布于58种中药中,对这些中药的性味、归经、功效及现代药理作用进行资料收集和分析,发现多数中药的药效和适应症与组织蛋白酶S的生物活性相关,从另一个角度证实了筛选结果的有效性。研究结果证明,组织蛋白酶S与某些中药对自身免疫性疾病的治疗效果具有相关性,可作为中药作用靶标深入研究。     

中草药中天然黄嘌呤氧化酶抑制剂的虚拟筛选

目的：采用药效团及文献挖掘技术,筛选中草药中天然黄嘌呤氧化酶抑制剂（xanthine oxidase inhibitor,XOI）,并研究其分布情况。方法：采用基于药效团的虚拟筛选和数据挖掘技术,在23 033个中药天然产物中筛选潜在的XOI。通过吸收、分布、代谢和排泄性质及药效团初步筛选具有潜在黄嘌呤氧化酶（xanthine oxidase,XO）抑制活性的化合物;使用分子对接技术进一步筛选XOI并选取打分较高的化合物,分析作用机制;采用数据挖掘方法分析潜在XOI化合物在中草药中的分布规律。结果：通过HypoGen方法构建了XOI药效团模型,筛选得到165个潜在活性化合物。通过分子对接技术进一步筛选,得到化合物102个,结果显示这些化合物主要是萜类,分布在见霜黄、慈竹、佩兰等中草药中,这些中草药以菊科药用植物为主,药味以辛、苦为主,药性多寒、温,多归于肝、肺经。选取排名前5的化合物进行作用模式分析,结果显示其与受体XO有较强的亲和作用,有进一步实验验证的价值。结论：在菊科植物及其亲缘关系比较接近的药用植物当中,可能发现潜在的天然XOI化合物,为探索新型XOI先导化合物提供参考。     

黄瑞香中化学成分抑制黄嘌呤氧化酶活性及其机制研究

目的：黄瑞香中化学成分对黄嘌呤氧化酶活性的影响及其机制探讨。方法：以黄嘌呤为底物,别嘌呤醇为阳性药,采用分光光度法测定黄瑞香中的化学成分木犀草素,5,7,3’-三羟基-4’-甲氧基黄酮daphnodorin A（3）,瑞香苷对黄嘌呤氧化酶活性的影响,并进一步对上述化合物进行酶抑制类型考察。结果：黄瑞香中化学成分木犀草素,5,7,3’-三羟基-4’-甲氧基黄酮,daphnodorin A,瑞香苷对黄嘌呤氧化酶有明显的抑制作用,且5,7,3’-三羟基-4’-甲氧基黄酮为非竞争性抑制,木犀草素、瑞香苷为竞争性抑制黄嘌呤氧化酶。结论：黄瑞香中的黄酮类和香豆素类成分能够较好的抑制黄嘌呤氧化酶,为黄瑞香治疗痛风奠定了一定的理论基础。     

菊苣小分子化合物对黄嘌呤氧化酶抑制作用的分子对接研究

黄嘌呤氧化酶是治疗高尿酸血症药物的关键靶点,中药菊苣提取物具黄嘌呤氧化酶抑制作用,但作用机制仍未探明。该文通过检索相关文献及数据库收集菊苣已知小分子化合物建立配体库,从PDB数据库下载黄嘌呤氧化酶X-ray晶体三维结构文件,采用Autodock 4.2分子对接软件虚拟筛选出菊苣中的黄嘌呤氧化酶抑制剂。通过与原配体TEI(非布司他)相比较,筛选出70 个与靶蛋白有较好结合作用的化合物。对接结果有助于阐释降尿酸作用机制,为菊苣治疗高尿酸血症作用机制研究提供一定的参考。     

Biological Activity and Xanthine Oxidase Inhibitors from Scirpus californicus (C. A. Mey.) Steud.

The methanol extract of the rhizomes of Scirpus californicus (Cyperaceae) inhibited the enzyme xanthine oxidase (XO) in vitro . Bioassay-guided isolation led to piceatannol, scirpusin A and scirpusin B as the main XO inhibitors of S. californicus. Piceatannol, scirpusin A and B were mixed-type inhibitors of the XO with K _i values of 1.1×10⁻⁴, 6×10⁻⁴ and 5×10⁻⁵ M , respectively. The extract and above mentioned compounds were marginally active as hypotensors when tested in normotensive rats at 2.5 mg/kg and were inactive towards the DNA binding assay in vitro.     

Xanthine Oxidase Inhibitory Activity of Flavonoids and Tannins from Hexachlamys edulis (Myrtaceae)

The acetone-water extract of Hexachlamys edulis (Myrtaceae) inhibited the enzyme xanthine oxidase (XO) in vitro . Bioassay-guided isolation led to the gallic acid ester in 2″ of myricitrin (desmanthin-1), (-)-epigallocatechin-3-O-gallate (EGG) and pentagalloylglucose as the main XO inhibitors of H. edulis . Desmanthin-1 and EGG were mixed-type inhibitors of XO with K _i values of 1.6×10⁻⁴ M and 1.8×10⁻⁴ M , respectively. Pentagalloylglucose was an uncompetitive XO inhibitor with a K _ESI of 6.7×10⁻⁶M . From the active n -butanol soluble part of the aqueous acetone extract of H. edulis , several flavonoids were isolated. The flavonoids were mainly myricetin-3-O-monoglycosides with the quercetin glycoside avicularin as a minor compound displaying a weak inhibitory activity towards XO.     

基于药物靶点从传统中药库中高通量虚拟筛选HIV-1整合酶抑制剂

目的:运用虚拟筛选技术从传统中药数据库(traditional Chinese medicine database platform,TCMSP)中寻找HIV-1整合酶的中药小分子抑制剂。方法:以整合酶与细胞因子LEDGF/P75相互作用位点为靶点,运用分子对接技术进行首轮筛选,然后运用ADME/T预测进行第二轮筛选,最后基于靶点与药物相互作用位点进行第三轮筛选。结果:以原配体(4-[(5-bromo-4-{[2,4-dioxo-3-(2-oxo-2-phenylethyl)-1,3-thiazolidin-5-ylidene]methyl}-2-ethoxyphenoxy)-methyl]-benzoic acid,D77)为阳性对照,筛选出2个类药性良好的天然小分子化合物,二者与HIV-1整合酶亲和力及相互作用基团均优于D77(新型的HIV-1整合酶抑制剂),并且确定了它们的中草药来源。结论:成功建立一整套高通量虚拟筛选HIV-1整合酶抑制剂的策略,该研究结果可促进从传统中药库中提取、设计以及实验合成新的抗艾滋病药物。     

Xanthine oxidase inhibitory properties of Czech medicinal plants

Aim of the study

To investigate in vitro xanthine oxidase inhibitory properties of plants traditionally used in Czech Republic and Central-East Europe region for gout, arthritis or rheumatism treatment.

Materials and methods

Methylene chloride-methanolic and two ethanolic extracts of 27 plant species were screened for in vitro xanthine oxidase inhibitory activity using a spectrophotometric method.

Results

Around 50% of the species exhibited some degree of xanthine oxidase inhibitory properties at 200 μg/mL, showing a moderate correlation (r = 0.59) with total phenol content. The most active were methylene chloride-methanolic extracts of Populus nigra and Betula pendula, with IC₅₀ of 8.3 and 25.9 μg/mL, respectively, followed by 80% ethanolic extract of Caryophyllus aromaticus and Hypericum perforatum, both under 50 μg/mL.

Conclusions

Populus nigra and Betula pendula were identified as species with the highest xanthine oxidase inhibitory potential in our study. This correlates with the ethnobotanical data on their use in Central European folklore and provides the basis for further investigation on these plants.     

3,5,2′,4′-四羟基查尔酮对小鼠血尿酸及肝脏XOD/XDH的影响

 目的 研究3,5,2′,4′-四羟基查尔酮(P40)对氧嗪酸钾诱导的高尿酸血症小鼠尿酸水平及肝脏黄嘌呤氧化还原酶的影响(量效及时效关系)。方法 腹腔注射尿酸酶抑制剂氧嗪酸钾(450 mg·kg ^-1体重)复制高尿酸血症小鼠模型。用磷钨酸法测定血尿酸(uric acid,UA)水平;用Elisa方法测定肝脏黄嘌呤氧化酶(XOD)及黄嘌呤脱氢酶(XDH)的含量。结果 灌胃给予3,5,2′,4′-四羟基查尔酮(0.5~4.0 mg·kg ^-1)后,显著降低高尿酸血症小鼠的血清尿酸水平和肝脏中黄嘌呤氧化酶的含量,与模型组相比,差异有统计学意义(P<0.05,P<0.01)。灌胃给予别嘌醇30 min、3,5,2′,4′-四羟基查尔酮 60 min时即能显著降低高尿酸小鼠血清尿酸水平;给予3,5,2′,4′-四羟基查尔酮/别嘌醇15、30、60、90 min后,均能降低肝脏中黄嘌呤氧化酶及黄嘌呤脱氢酶的含量,与模型组相比,差异有统计学意义(P<0.05,P<0.01)。结论 ①3,5,2′,4′-四羟基查尔酮可降低氧嗪酸钾所致高尿酸血症小鼠的尿酸水平,起效时间慢于别嘌醇;② 3,5,2′,4′-四羟基查尔酮的降尿酸作用与抑制黄嘌呤氧化还原酶活性有关。     

The ethanolic extract of Kaempferia parviflora reduces ischaemic injury in rat isolated hearts

Aims of the study

The ethanolic extract of Kaempferia parviflora (KPE) has been reported to contain a range of flavonoids and to enhance endothelial synthesis of NO. We investigated the vascular relaxant, antioxidant and cardioprotective activities of KPE.

Materials and methods

Vascular function was assessed in rat aortic rings and superoxide generation determined using lucigenin enhanced chemiluminescence. Ischaemia and reperfusion were induced in rat isolated, perfused hearts.

Results

KPE caused vasorelaxation (R_max 102 ± 2%), which was partly inhibited by removal of the endothelium (R_max 91 ± 1%) or by N^G-nitro-l-arginine (L-NNA, R_max 83 ± 3%) or 1H-[1,2,4] oxadiazolo[4,3-a]quinoxaline-1-one (ODQ, R_max 80 ± 2%). In addition KPE caused concentration-dependent inhibition of the contractile response to exogenous Ca²⁺. KPE (10⁻³ M) also significantly inhibited superoxide radical generation induced by of xanthine/xanthine oxidase (2.3 ± 0.4% of control) to a similar extent to the xanthine oxidase inhibitor allopurinol (10⁻⁴ M, 1.6 ± 0.5%) or by rat isolated aorta in the presence of NADPH (30.0 ± 6.3% of control) similarly to the NADPH oxidase inhibitor diphenyliodonium (5 × 10⁻⁶ M, 23.1 ± 5.6%). In the presence of oxidant stress generated by pyrogallol endothelium-dependent relaxation of rat aortic rings was impaired (ACh R_max control 99 ± 1%; pyrogallol 44 ± 5%), an effect that was significantly reduced by KPE (10⁻⁴ M, ACh R_max 82 ± 4%). In addition, KPE was found to attenuate the ventricular dysfunction caused by 20 min global ischaemia and 30 min reperfusion (I/R) in rat isolated hearts (dP/dt IR 1016 ± 242, IR + KPE 2238 ± 233 mmHg/s).

Conclusion

KPE is an effective vasodilator and antioxidant that is able to prevent myocardial ischaemia-reperfusion injury. We suggest that KPE may be useful as an adjunct to thrombolytic therapy in the management of reperfusion injury.