基于分子动力学模拟和实验评价探讨黄芪甲苷对HepG2细胞的作用机制

目的 基于分子动力学模拟和实验评价揭示黄芪甲苷对HepG2细胞的作用机制。方法 构建“药物-疾病”网络药理图,分析黄芪甲苷（AS-IV）作用于肝细胞癌（HCC）的核心基因,筛选关键信号通路,建立“药物-靶点”分子动力学模型;体外实验检测HepG2细胞迁移、增殖、侵袭能力;流式细胞术检测HepG2细胞周期及凋亡;qRT-PCR检测核心基因相对表达量。结果 AS-IV作用于HCC核心靶点为VEGFA;体外实验结果显示：与对照组比较,高浓度AS-IV对HepG2细胞的迁移、侵袭和增殖活力具有抑制作用,能阻滞HepG2细胞从G1期向G2期转移,促进其凋亡,可下调VEGFA mRNA表达,上调TGF-β1 mRNA表达。结论 AS-IV可能通过多靶点、多通路抑制肝癌细胞的增殖。     

小分子药效物质与Al2O3陶瓷膜之间相互作用的分子动力学仿真分析——以黄连解毒汤为例

目的:分析导致小分子药效物质溶液通过Al2O3陶瓷膜转移率不同的原因。方法:选择黄连解毒汤中4种小分子药效物质——盐酸小檗碱、盐酸巴马汀、黄芩苷、栀子苷为研究对象,利用计算机仿真技术对4种小分子药效物质与Al2O3陶瓷膜间相互作用进行分析并与试验结果相印证。结果:Al2O3陶瓷膜对盐酸小檗碱、盐酸巴马汀、黄芩苷、栀子苷均呈现出一定吸附作用,转移率依次为94.21%,90.17%,83.71%,85.61%;吸附能分别为-101.451,-548.142,-797.793,-792.970kcal·mol-1。结论:4种小分子药效物质与Al2O3陶瓷膜间的吸附能可能是导致其膜过程转移率不同的主要原因。     

基于计算机仿真技术的中药水提液中药效物质与共性高分子物质“溶液结构”及相互作用初探——以黄连解毒汤为例

目的：分析淀粉、果胶等共性高分子物质与小分子药效物质的共存状态及相互作用。方法：选择黄连解毒汤模拟液为研究对象,使用计算机仿真技术,对分析物质进行建模、体系能量最小化、计算总体系能量、计算共性高分子单独存在时的能量、计算小分子药效物质单独存在时的能量,分析淀粉、果胶等共性高分子物质与小檗碱、巴马丁、黄芩苷、栀子苷的相互作用关系。结果：淀粉、果胶与小檗碱、巴马汀为相互吸引关系,与黄芩苷为弱相互吸引关系,而与栀子苷则为相互排斥作用;淀粉与小檗碱、巴马丁、黄芩苷、栀子苷的平均相互作用能依次为-32.159,-28.630,-5.974,234.295 kcal·mol^-1,果胶与小檗碱、巴马丁、黄芩苷、栀子苷的相互作用能平均值分别为-19.717,-19.804,-1.067,253.258 kcal·mol^-1;淀粉、果胶和小分子药效物质的分离容易顺序依次为栀子苷 >黄芩苷 >巴马汀 >小檗碱。结论：共性高分子和小分子药效物质间的相互作用由范德华力占主导地位,静电作用较小（3%~15%）,相互作用能的大小和正负值与药效物质的空间位置有关。     

单／双磷酸化酪氨酸底物与蛋白酪氨酸磷酸酯酶1B相互作用分子动力学研究

目的：探索双磷酸化酪氨酸底物与蛋白酪氨酸磷酸酯酶1B（PTP1B）亲和能力比单磷酸化酪氨酸底物高的原因。方法：利用分子动力学模拟的方法来研究上述两种底物与PTP1B相互作用的差异。结果：双磷酸化酪氨酸底物和单磷酸化酪氨酸底物对PTP1B骨架运动影响模式相近。但双磷酸化酪氨酸底物可以增强底物与PTP1B的Asp48之间的形成氢键的概率。能量分解分析表明双磷酸化酪氨酸底物两个双磷酸化酪氨酸与PTP1B之间的强静电作用是导致双磷酸化酪氨酸底物与PTP1B相互作用能的主要原因。结论：双磷酸化酪氨酸底物与PTP1B比单磷酸化酪氨酸底物亲和力高的主要原因是双磷酸化酪氨酸底物与PTP1B中Asp48强氢键作用以及双磷酸化酪氨酸底物的两个双磷酸化酪氨酸与PTP1B之间的强静电作用。     

分子模拟技术在释药技术中的应用

环糊精包合技术和缓控释技术是发展较快的释药技术,分子模拟技术在这两种释药技术中的应用也越来越多。简述环糊精包合技术和缓控释释药技术的优点、影响因素和释药原理,介绍几种重要的分子模拟技术在环糊精包合技术和缓控释释药技术中的应用,并给出了分子模拟技术在具体应用中的力场及模拟的条件,分析分子模拟技术的在环糊精包合技术和缓控释技术中应用的优点和难点,展望分子模拟在其应用中的前景,指出分子模拟技术有望成为研究释药技术的一种常规项的工具。     

一种基于病毒三维重建进行分子模拟研究的基本思路

本文提出基于病毒的电镜三维重建图像展开分子模拟研究。在已经重建好的三维病毒结构密度图中,结合已知的分子序列的相应结构,预测病毒的结构和行为,尤其是病毒活性中心的结构分析,可为疾病的防治和药物的开发奠定基础。     

TCMSP 数据库中药化学成分的SARS-CoV-2 主蛋白酶抑制剂虚拟筛选

目的运用计算机模拟技术从中药系统药理学数据库与分析平台（TCMSP）的中药化学成分中挖掘 SARS-CoV-2 主蛋白酶（Main protease,Mpro）抑制剂。方法运用类药性评估、分子对接、ADME 预测、结合 自由能计算、分子动力学模拟等多轮虚拟筛选的策略,从TCMSP 数据库中筛选Mpro 抑制剂。结果共筛选得 到10 个命中分子,其中前3 位最佳命中分子为MOL003392、MOL011716、MOL002966,表现出与靶标活性口 袋关键氨基酸残基的强相互作用。结论该研究可为发现SARS-CoV-2 Mpro 小分子抑制剂提供新的思路。     

关于中药小分子动力学模拟扩散系数的讨论

文章对中药小分子动力学模拟扩散系数作了系统的研究。总结和归纳出普适的选择模拟时间的规律,并且解释了实际模拟时所出现的拖尾现象,为模拟中药小分子在生物体系中扩散打下了基础。     

二氢吡啶类钙拮抗剂结构与药物动力学的定量关系分析

目的：研究二氢吡啶类钙拮抗剂的化学结构与药物动力学的关系，为新药设计中早期筛选提供理论方法。方法：采用Inisht Ⅱ软件的分子力学和分子动力学程序首先将钙拮抗剂的结构式转化为三维结构，并进行能量优化，使得结构趋于合理。HyperChem软件计算优化好的结构的理化性质参数(Log P，Surface Area，Volume，Hydration Energy，Refractivity，Polarizability)。对钙拮抗剂药物的理化参数与其药物动力学参数之间关系进行统计分析研究。结果：钙拮抗剂的疏水性常数(Log P)值与血管外给药后的达峰时间(Tmax)存在二次方程关系，二者的相关性达到0．9以上。结论：二氢吡啶类钙拮抗剂药物的疏水性常数(Log P)值与给药后的达峰时间(Tmax)存在的关系对该类药物的进一步结构改造，设计新药具有重要的指导意义。     

计算化学方法在基于受体结构的药物分子设计中的基础理论及应用

近年来生物学领域的研究进展极大地加深了对疾病密切相关的靶标分子的结构和功能的认识。然而,如何有效地利用生物大分子的结构信息,进而合理地设计出具有特异性结合活性的小分子药物,还需要进一步开发精确计算受体配体结合自由能的方法。近年来计算能力迅猛增长及研究大分子体系的理论和算法日趋成熟,基于物理学原理的计算化学方法在药物分子设计中的重要作用日益凸显。本文就计算化学在基于受体结构的药物分子设计中的方法及典型应用实例进行了系统的综述,包括小分子结合位点的成药性评估、化合物数据库的虚拟筛选、先导化合物的结构优化等,同时对目前的应用方法存在的主要问题进行了探讨,提出了切实可行的处理策略。