亲和色谱及其数学模型在中药活性成分研究中的应用

亲和色谱具有特异性强、回收率高和灵敏便捷的特点,广泛应用于中药活性成分的筛选、低分子糖和蛋白多肽的分离富集、作用机制研究及作用靶点的发现。该文综述了亲和色谱及其吸附等温模型、动力学模型和吸附热力学机制在中药领域的应用,为中药活性成分筛选、分离纯化和药物相互作用领域中亲和色谱吸附理论的应用提供借鉴和参考。     

分子对接在中药开发的应用现状与挑战

中医药学是中国古代科学的瑰宝,也是打开中华文明宝库的钥匙。为将其“说清楚,讲明白”,相关药效物质基础及调控靶点的研究一直备受关注。分子对接技术是一种计算机辅助的药物设计方法,能够直观展示成分与靶点蛋白之间的相互作用关系。随着中药现代化的需求以及算法算力的更新,分子对接作为先导研究是中药新药研发的必然需求。该文总结近年来分子对接技术在中医药开发的研究进展,对于进一步推动中药活性成分的分子对接筛选研究提供一定的参考价值,为提高中药新药的研发提供思路与方法。     

基于分子对接技术虚拟筛选红花中抗心肌缺血活性组分

中药活性组分的筛选一直是现代中药制剂研究的重点和难点,随着生命科学、组学以及计算机技术的不断发展,中药活性组分的虚拟筛选技术慢慢走进人们的视野。分子对接技术为目前中药活性成分筛选的重要手段,不仅周期短,操作性强,而且还能避免了药理实验的稳定性差的缺点。红花提取物能有效缓解心肌缺血症状,但其活性组分尚不明确。该研究借助分子对接技术,在活性成分筛选的基础上对红花中抗心肌缺血活性组分进行虚拟筛选。从现有数据库以及相关文献报道中获得与心肌缺血相关性较高的46个化学成分和5个靶标蛋白,以地尔硫卓、曲美他嗪和维拉帕米3个上市药物分子为阳性对照分子,将各成分分别与5个靶点蛋白进行对接。根据对接得分及分子与靶点作用情况筛选活性成分,进而推测活性组分。结果筛选得到14个化学成分最具潜在抗心肌缺血活性,且均为黄酮类成分,所以推测黄酮组分为红花中最具潜在抗心肌缺血活性组分,该研究初步完成了红花抗心肌缺血活性组分的筛选,为后续研究奠定基础。     

基于分子对接技术虚拟筛选葛根治疗缺血性脑卒中的物质基础研究

目的在分子对接技术的基础上研究葛根治疗缺血性脑卒中的作用机制。方法采用分子对接技术将筛选出的葛根的活性分子与选取的21种缺血性脑卒中关键靶点进行对接,通过Cytoscape 3.1.1软件构建多成分-蛋白靶点网络模型。结果通过分子对接技术虚拟筛选,葛根中有28个活性小分子(比前期研究增加12个),其中有11种成分与10个或10个以上蛋白靶点有比较强烈的相互作用。结论分子对接技术有助于寻找葛根中治疗缺血性脑卒中的活性成分,同时也给中药复方的多成分、多靶点研究提供新的参考。     

基于网络药理学和分子对接技术探讨扶正解毒方治疗社区获得性肺炎的作用机制

目的 基于网络药理学和分子对接技术探讨扶正解毒方治疗社区获得性肺炎（CAP）可能的作用机制。方法 应用TCMSP、UniPort数据库筛选扶正解毒方的药物活性成分及相对应的靶点蛋白;应用GeneCards、OMIM和Disgent数据库中检索出CAP相关靶基因。应用Metascape数据库进行GO富集分析和KEGG通路富集分析;最后通过CB-Dock对网络中度值较高的药物成分与核心作用靶点进行分子对接验证。结果 筛选得到扶正解毒方治疗CAP重要活性成分215个,核心靶点113个,确定扶正解毒方治疗CAP的主要通路,分子对接中活性成分与靶点具有较为稳定的结合活性。结论 扶正解毒方具有多因素协同调控的作用特点,这为进一步阐明扶正解毒方治疗CAP的作用机制提供了科学思路与依据。     

基于网络药理学和药效实验探究当归贝母苦参丸加味治疗慢性前列腺炎作用机理

目的:基于网络药理学及分子对接技术加以药效实验探究当归贝母苦参丸加味治疗慢性前列腺炎(CP)的作用机制。方法:通过中药系统药理分析平台(TCMSP)、中医药综合数据库(TCMID)和文献挖掘获得当归贝母苦参丸加味活性成分；运用SwissTargetPrediction数据库进行活性成分靶点预测，同时对TCMSP数据库成分已有靶点加以补充；运用在线孟德尔人类遗传数据库(OMIM)、GeneCards数据库、美国国家生物技术信息中心(NCBI)数据库收集CP相关靶点；运用Cytoscape软件构建中药-活性成分-靶点-通路网络图；运用STRING数据库进行生信分析，构建靶点蛋白-靶点蛋白互作(PPI)网络图，运用CytoNCA筛选核心靶点，并用Cytoscape进行可视化网络展示；运用DAVID数据库对核心靶点进行基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析；Autodock-Tools、Vina对当归贝母苦参丸加味活性成分和关键靶点蛋白进行分子对接；通过Western Blot法验证活性成分与关键靶蛋白的相互作用。结果:筛选出当归贝母苦参丸加味活性成分67个，包括槲...     

基于虚拟筛选的热毒宁抗HRV 3C蛋白酶抑制剂作用的研究

目的:运用虚拟筛选技术从热毒宁注射液中筛选出抗鼻病毒3C蛋白酶的有效中药小分子抑制剂。方法:以热毒宁注射液中460种化合物为筛选目标,选取2个目前与鼻病毒治疗密切相关的靶点蛋白为受体,采用SYBYL分子对接的方法,以Total Score结合打分为标准筛选出得分最高的分子并观察其结合模式图,借助DiscoveryS tudio2016软件对其进行相互作用的分析,预测其结合模式及亲和力。结果:通过分子对接方法,筛选出5个符合条件(以打分函数Total-Score 6分以上为阈值,以Total-Score 9分以上为较好活性)且与靶点蛋白结合最好的中药小分子。其中,有2个小分子Total-Score打分最高,即与5FX5、5FX6蛋白活性位点的匹配度最高,并均超过其与自身配体结合打分,分别为似梨木双黄酮、绿原酸。结论:热毒宁注射液化学成分与鼻病毒3C蛋白酶相关靶点具有一定的结合和抑制效应。该结果可促进从传统中药中提取、设计以及实验合成新的抗鼻病毒药物。     

中药复方活性筛选形式与技术研究进展

药物发现是新药研究的重要过程,其中药物活性筛选是决定新药研究成败的关键。本文分析了目前中药复方活性筛选的8种形式,并按历史进程将筛选技术分为传统筛选技术与现代筛选技术,简述了临床前活性药物优化技术、候选药选择技术、分离技术、分子设计、分子水平筛选、生物芯片技术、药物基因组学、药物相互作用分析技术（BIA）、化学和生物信息学结合、中药复方多层区组筛选模式（MBAS模式）等现代筛选技术的特征,并探讨药物发现策略的改变和新技术应用对于中药复方活性筛选研究进程的影响。     

基于网络药理学的二陈汤治疗冠心病分子机制研究

目的应用网络药理学研究二陈汤治疗冠心病的作用靶点、代谢物、信号通路等,从而揭示其从痰瘀论治冠心病的分子机制。方法应用中药系统药理学技术平台(TCMSP)、中药潜在靶点数据库(TCM-PTD)、中药综合数据库(TCMID),找到二陈汤的主要成分,并通过ChemMapper数据库进行靶点预测,筛选成分靶点。通过TTD、Drugbank、DisGeNET数据库进行检索,获得冠心病相关的疾病靶点。将疾病靶点与药物靶点进行交集,筛选得到疾病-药物成分共同靶蛋白。应用STRING平台构建蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络模型。应用Metabo Analyst数据库将上述筛选出成分进行代谢物分析,筛选出主要代谢物。采用Cytoscape的MetScape及ClueGO插件分别分析二陈汤治疗冠心病相关靶点的基因功能及代谢通路,构建二陈汤主要药物成分-代谢物-靶点-信号通路拓扑网络。结果经数据库分析共筛选出二陈汤的8种主要成分及与冠心病相关的靶点56个,同时筛选出与二陈汤主要成分相关的代谢物13个及相关信号通路13个;在此基础上构建了二陈汤的成分-靶点、成分-冠心病靶点及相关代谢及信号通路的共表达网络,发现二陈汤可能通过保护血管内皮、抗氧化应激、抗炎修复等多靶点、多途径发挥对冠心病的治疗作用。结论从多角度探索了二陈汤从痰瘀论治冠心病的潜在分子机制,揭示了二陈汤的药理作用,为其后续临床疗效评价指标的筛选提供了研究方向。     

基于网络药理学及分子对接探讨补肾和脉方核心中药治疗单纯性收缩期高血压作用机制

目的：利用网络药理学和分子对接技术，研究补肾和脉方核心中药在单纯性收缩期高血压（ISH治疗中的潜在作用机制。方法：在中药系统药理学数据库（TCMSP）中检索补肾和脉方核心中药的化学成分以及作用靶点，通过多个数据库检索与ISH治疗相关的靶点，利用R4.0.2软件中的Venn包对药物靶点与疾病靶点取交集。利用STRING数据库构建靶点蛋白-蛋白相互作用（PPI）网络，使用Cytoscape的CytoNCA插件进行集中性分析，筛选出关键基因。利用R4.0.2软件以及拓展包对靶基因进行基因本体（GO）富集分析和京都基因和基因组数据库（KEGG）富集分析。利用AutoDockVina软件进行核心药物成分与靶点的分子对接。结果：在补肾和脉方核心药物中筛选出39种活性成分，并与疾病具有141个共同靶点。PPI拓扑分析筛选出转录因子JUN、丝裂原蛋白活化激酶1(MAPK1)、丝裂原蛋白活化激酶14(MAPK14)、肿瘤坏死因子（TNF）等13个核心靶点。GO生物过程分析显示，补肾和脉方治疗ISH可以影响脂多糖反应、循环系统中的血管进程和管径调节等多种生物过程。KEGG通路富集分析显示，主要涉及流体剪切...     

基于网络药理学探讨昆明山海棠-益母草药对治疗类风湿关节炎的机制

目的:运用计算机网络药理学技术筛选昆明山海棠-益母草药对治疗RA的的主要活性成分,预测活性成分的作用靶点,建立药物成分-活性成分-作用靶点网络,进一步探讨昆明山海棠-益母草药对治疗类风湿关节炎(RA)的潜在作用机制。方法:通过Dis Ge NET,TTD,Drugbank数据库收集RA疾病作用靶点;从中药系统药理学分析平台(TCMSP)获得昆明山海棠、益母草的潜在活性成分及其对应的靶点;使用Image GP平台筛选药物与疾病共有靶点;使用String数据库构建共有靶点互作(PPI)网络模型;采用Cytoscape软件建立"药物-活性成分-关键作用靶点"网络;采用String数据库构建蛋白质相互作用网络;利用Clue GO插件对靶点进行基因功能(GO)分析和基于京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。结果:通过筛选得到9个药物活性成分,共涉及235个作用靶点,与疾病靶点有关的活性成分为7个,得到昆明山海棠-益母草药对-疾病共同靶点24个,共同靶点主要富集于278个生物过程和141条信号通路上发挥治疗RA的作用。结论:昆明山海棠-益母草药对对RA的治疗作用体现了中药多成分-多靶点-多途径的特点,为阐释其治疗RA的作用机制与临床应用提供了科学依据。     

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。     

金银花闪式提取工艺优选

目的:优选闪式提取金银花中有效成分的工艺条件.方法:以绿原酸、木犀草苷的含量为指标,考察乙醇体积分数、乙醇用量及提取时间等影响因素,采用正交试验设计优选闪式提取工艺,并与文献报道方法相比较.结果:单独以绿原酸为指标时,最佳提取工艺为15倍量40％乙醇闪式提取1.5 min;单独以木犀草苷或综合考虑绿原酸和木犀草苷2个指标时,最佳提取工艺为15倍量60％乙醇闪式提取1 min.结论:优选工艺简单、经济、提取率高,为金银花药材及其制剂中有效成分的快速提取及质量控制提供新思路.     

基于微流控芯片技术的天然产物活性成分筛选的研究

随着药物筛选技术的不断发展,新的筛选途径和技术不断涌现,使得药物筛选朝着快速、高效、高通量等方面不断发展。微流控分析技术具有的分析微型化、高通量化、可集成化和良好的生物相容性等特点,为天然产物活性成分的筛选提供了新的方法和技术平台,该文介绍了用于天然产物活性成分的多种筛选方法,重点综述了与细胞培养相结合的微流控芯片筛选技术及其特点,微流控芯片筛选技术平台的构成,以及其在天然产物活性成分筛选中的应用。     

USMM技术在丹参提取分离中的应用探讨

目的:探讨USMM联用技术在丹参活性成分提取分离中的应用.方法:采用SFE-CO2提取分离丹参酮类脂溶性成分,超声提取丹参酚酸类水溶性成分,膜分离与大孔树脂纯化丹参水提物,以丹参活性成分的转移率及纯度为考察指标,探索USMM技术在丹参提取分离中的可行性.结果:丹参SFE-CO2萃取工艺稳定、可行;丹参SFE渣超声提取物丹参酚酸类成分提取率高;大孔树脂纯化技术能提高丹参活性成分的纯度;膜分离及膜分离与大孔树脂技术联用对丹参酚酸的纯化工艺还有待进一步研究.结论:USMM技术应用于丹参活性成分提取分离基本可行.     

Comparison of intestinal absorption characteristics between rhubarb traditional Chinese medicine preparation and activity ingredients using in situ and in vitro model

ObjectiveThe intestinal absorption characteristics of active ingredients are very important for oral administration of traditional Chinese medicine (TCM) to achieve the desired therapeutic effect. However, a deeper understanding about active ingredients absorption characteristics is still lack. The aim of this study was to investigate the absorption properties and mechanism of rhubarb active ingredients in TCM preparation and pure form.MethodsThe intestinal absorption behavior of active ingredients in Shenkang extract (SKE) and rhubarb anthraquinone ingredients (RAI) were investigated by in situ single-pass intestinal perfusion model. And the bidirectional transport characteristics of these active ingredients were assessed by in vitro Caco-2 cell monolayer model.ResultsIn situ experiment on Sprague-Dawley rats, the effective permeability coefficient values of aloe-emodin, emodin and chrysophanol in RAI were higher than those in SKE, and the value of rhein in RAI was lower than that in SKE. But the easily absorbed segments of intestine were consistent for all ingredients, whether in SKE or in RAI. In vitro experiment, the apparent permeability coefficient values of rhein, emodin and chrysophanol in RAI were higher than those in SKE, and this value of aloe-emodin in RAI was lower than that in SKE. But their efflux ratio (ER) values in SKE and RAI were all similar.ConclusionFour rhubarb anthraquinone ingredients in SKE and RAI have similar absorption mechanism and different absorption behavior, and the microenvironment of the study models influenced their absorption behavior. The results may provide an aid for understanding of the absorption characteristics of the TCM active ingredients in complex environments and the complementarities of different research models.     

乌头类中药毒代动力学及代谢组学研究进展

乌头类中药是一类常用中药材,含有多种生物活性物质,具有很高的药用价值,然而毒性极强,其主要毒性成分是乌头碱、新乌头碱、次乌头碱,同时也是有效成分,因此临床使用的安全性应受到广泛关注。随着药物开发研究的不断深入,人们已经不满足于仅仅了解药物的毒性,更迫切地需要了解其致毒机制及毒性产生和发展的规律性,以便对药物的安全性作出科学合理的评价,因此毒代动力学及代谢组学评价已逐渐成为创新药物评价的一项重要内容。建立科学、客观、规范的乌头类中药安全评估体系,正确评估和运用其毒性,是药物性能开发的重要内容。作者通过近年来对乌头类药物的毒代动力学和代谢组学研究进展进行综述,提出加强乌头类药物安全性评价研究工作,尽快建立科学,规范的安全评价体系,使民族瑰宝发挥出更大的优势。     

大川芎方中天麻效应组分的体内移行研究

目的:借鉴血清药物化学的方法,探讨大川芎方中天麻的药效物质基础,为有效、全面地控制大川芎方及其制剂的质量奠定基础.方法:通过HPLC指纹图谱,比较空白血浆与含药血浆,空白脑脊液与含药脑脊液的成分异同,确定天麻效应组分的体内移行成分,并应用HPLC-DAD-MSn分析技术推测移行成分的化学结构.结果:灌胃大川芎方效应组分后,血浆中较明显来源于天麻效应组分的色谱峰有2个,经推断分别为天麻素和巴利森苷类成分;而脑脊液中未明显检测到来源于天麻效应组分的色谱峰.结论:天麻体内移行成分研究有助于阐明其效应物质基础.     

基于UPLC-Q-TOF-MS/MS及网络药理学探讨麻杏止哮颗粒治疗哮喘的有效成分和作用机制

目的 基于UPLC-Q-TOF-MS/MS技术和网络药理学探讨麻杏止哮颗粒治疗哮喘的有效成分和作用机制。方法 通过UPLC-Q-TOF-MS/MS技术及中药系统药理学数据库与分析平台（TCMSP）数据库筛选麻杏止哮颗粒的活性成分和相关靶点;利用Disgenet、Genecards数据库检索哮喘疾病靶点,利用韦恩图绘制平台获取共有靶点,并将信息导入Cytoscope3.9.1软件和STRING在线分析平台,进行网络拓扑学分析,构建药物关键活性成分-关键靶点网络和药物-有效成分-核心靶点网络;基于核心靶点通过DAVID数据库进行基因本体（gene ontology,GO）和京都基因与基因组百科全书（Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG）富集分析。结果 结合质谱分析与数据库筛选得到药物活性成分24个,药物靶点147个,疾病靶点1483个,共同靶点106个,关键活性成分23个;经蛋白质相互作用分析及网络拓扑分析后,获取核心靶点10个,分别是肿瘤坏死因子、白细胞介素-6、细胞肿瘤抗原p53、白细胞介素-1β、血管内皮生长因子A、表皮生长因子受体、分裂原活化蛋白激酶3、半胱氨酸蛋白酶3、基质金属蛋白酶9、纤连蛋白1,药物有效成分5个,包括槲皮素、异鼠李素、汉黄芩素、柚皮素、儿茶素;GO富集到基因功能69个,KEGG富集到基因通路70条,分析结果表明,麻杏止哮颗粒治疗哮喘的作用机制是通过调节晚期糖基化终末化产物-晚期糖基化终末产物受体信号通路在糖尿病并发症中的作用、分裂原活化蛋白激酶信号通路、白细胞介素-17信号通路、磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B信号通路、人类巨细胞病毒感染通路等来发挥治疗哮喘的作用。结论 初步揭示了麻杏止哮颗粒治疗哮喘的有效成分和作用机制,为麻杏止哮颗粒药效物质基础研究奠定基础,为质量控制提供参考依据。