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肺癌是目前发病率最高的癌症之一,严重危害着人类的健康。本实验室前期通过处方优化对复方药金复康处方组成进行了优化,得到了金复康优化方。且前期研究基础表明,黄芪在金复康优化方防治肺癌活性的发挥中起到至关重要的作用。为了明确黄芪防治肺癌的物质基础,阐明其组成成分及其量与量比关系,本文使用了多种技术方法,以期从不同层面对这一根本问题进行探讨。本论文主要围绕五个部分进行展开,具体内容如下:多靶点、多种作用途径下黄芪防治肺癌物质基础组成成分的预测:通过文献检索及文本分析构建黄芪成分-作用途径-靶点网络,并通过对网络拓扑结构信息的分析对作用途径、靶点及物质基础组成成分进行预测。并在此基础上,利用苯并芘化学诱导法构建AJ小鼠体内肺癌模型,取肺组织进行基因表达谱芯片检测。结果发现,苯并芘可使正常AJ小鼠肺组织基因网络出现紊乱,上调及下调大量靶点基因,而黄芪给药可促使偏离的基因表达向正常范围回归,从而纠正苯并芘诱导所引发的病理紊乱。基于网络药理学与基因芯片结果,预测出包括黄芪皂苷类化合物黄芪皂苷IV、黄芪皂苷II、环黄芪醇、黄芪皂苷VII、黄芪皂苷I以及黄芪黄酮类化合物毛蕊异黄酮、芒柄花黄素、鹰嘴豆素A、染料木苷、毛蕊异黄酮-7-O-β-葡萄糖苷、芒柄花苷、大豆苷元在内的可能与黄芪防治肺癌药效发挥密切相关的12个成分。自噬作用途径下黄芪活性成分防治肺癌物质基础组成成分的初步发现采用香烟烟雾刺激NHBE细胞的方法构建体外自噬模型,给药后利用Western Blot、IF、PCR等技术手段对其相关通路蛋白、mRNA表达水平进行测定,并利用UPLC/TOF/MS对自噬作用途径下黄芪防治肺癌物质基础组成成分进行检测。实验结果表明,黄芪可以通过自噬作用对肺癌起到良好的防治作用。对黄芪醇提物的成分进行分析,共检测出毛蕊异黄酮-7-O-葡萄糖苷、芒柄花苷、毛蕊异黄酮、芒柄花黄素、黄芪皂苷II、黄芪甲苷、环黄芪醇、黄芪皂苷I共8个成分。初步认定这8个成分为香烟烟雾模型下黄芪醇提物通过自噬作用发挥防治肺癌活性的物质基础组成成分。代谢作用对黄芪防治肺癌物质基础组成成分量及量比关系的影响利用液质联用技术对黄芪醇提物代谢产物进行定性及定量检测,以明确黄芪防治肺癌物质基础组成成分在肠道菌群作用下量及量比关系的改变。分析结果表明,黄芪在肠道菌群作用下,各成分发生了代谢转化。孵育前,各成分比例为毛蕊异黄酮-7-O-葡萄糖苷:芒柄花苷:毛蕊异黄酮:芒柄花黄素:黄芪皂苷II:黄芪甲苷:环黄芪醇:黄芪皂苷 I=1550.1:587.2:250.2:138.3:2460.0:1180.3:200.2:27.6;孵育72h后,各成分比例为毛蕊异黄酮-7-O-葡萄糖苷:芒柄花苷:毛蕊异黄酮:芒柄花黄素:黄芪皂苷II:黄芪甲苷:环黄芪醇为10.3:7.3:45.1:267.9:12.2:67.8:706.1。且各成分代谢转化速率具有一定的差异,这提示我们中药制剂药效发挥所存在的程序性释放的现象,因而在制剂的开发中应设计合理的释药单元,以实现药效的长时、合理、程序释放,以使药效得到最大程度上的发挥,并相应地控制毒副作用的发生。细胞固相化色谱技术明确黄芪防治肺癌药效成分及组分利用A549细胞构建细胞固相化模型,与前述实验所得黄芪代谢产物进行共孵育,收集解离液及细胞内液,利用多种色谱技术包括HPLC、UPLC/MS/MS、UPLC/TOF/MS进行分析。HPLC技术用于孵育与洗脱条件的初步筛选,分析结果表明洗脱次数为8次,孵育浓度为2×10-4g/ml,孵育时间为120min为最优条件。UPLC/MS/MS、UPLC/TOF/MS的分析结果表明,毛蕊异黄酮-7-O-葡萄糖苷、芒柄花苷、毛蕊异黄酮、黄芪甲苷、环黄芪醇以及黄芪皂苷II代谢产物(C7)可与细胞膜结合,3个成分通过被动扩散方式透过细胞膜进入胞内发挥药效,包括毛蕊异黄酮还原产物、毛蕊异黄酮、芒柄花黄素。最终,在网络药理学、基因芯片技术、体外肠道菌群模型及细胞固相化色谱模型这一技术体系下,确定了这7个黄芪防治肺癌物质基础代表性组成成分(分别来自黄酮和皂苷两个组分)。黄芪皂苷及黄酮组分的生物药剂学性质研究通过对黄芪防治肺癌药效组分即黄芪皂苷组分和黄芪黄酮组分的生物药剂学性质进行研究,以期初步明确其溶解度与渗透性特征,并指导制剂剂型的选择,最终使药效得到充分发挥。分析研究结果表明,按照平衡溶解度,黄芪皂苷组分被划分为亚组分a(黄芪甲苷、黄芪皂苷II)、亚组分b(环黄芪醇);黄芪黄酮组分也划分为亚组分a(毛蕊异黄酮-7-O-葡萄糖苷、芒柄花苷)及亚组分b(毛蕊异黄酮、芒柄花黄素);另外,根据Cosine分析结果可以发现,黄芪甲苷、黄芪皂苷II、毛蕊异黄酮-7-O-葡萄糖苷及芒柄花苷在平衡溶解度性质方面具有相似性,而环黄芪醇、毛蕊异黄酮及芒柄花黄素在平衡溶解度性质方面具有相似性。在油水分配系数方面,黄芪皂苷及黄芪黄酮组分内成分之间均呈现相似的性质。根据质量权重系数法分别对各个亚组分性质进行拟合发现,黄芪皂苷亚组分a,b及黄芪黄酮亚组分a,b在不同PH缓冲溶液中溶解度均较差,而具有较好的脂溶性。因而,根据生物药剂学分类系统的规定,可将黄芪皂苷及黄芪黄酮组分归为II型药物。