别构响应型β2-AR色谱方法的建立及清半夏活性成分筛选

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别构配体由于作用位点远离正构配体与靶点蛋白的结合区域,能通过别构效应远程调控靶点蛋白介导的药理学作用,具有毒副作用小和药效活性强的特点,已发展成为受体靶向药物研究领域的重要研究内容。作者所在实验室在前期工作中,建立了基于β2-肾上腺素受体(β2-AR)色谱方法,证明其能用于中药中受体靶向活性成分筛选。然而,从活性成分的药效特征角度分析,β2-AR色谱依然无法区别目标成分受体激动/拮抗活性,难以解决别构配体筛选的问题。据此,本论文聚焦别构配体的药物研究前沿,开展别构响应型β2-AR色谱方法研究,并将其应用于清半夏受体靶向成分筛选及药效特征分析,有望为其他中药别构配体的筛选提供方法学借鉴。论文共分为四章,主要内容如下:1.建立了基于双重作用力的固定化β2-AR色谱新方法。大肠杆菌重组制备组氨酸(His)标签β2-AR,通过His-NTA-Ni2+的螯合作用和受体-阿普洛尔(β2-AR非选择性拮抗剂)亲和作用,将β2-AR固定至大孔硅胶表面,制备β2-AR色谱固定相。扫描电子显微镜、X射线光电子能谱和免疫透射电子显微镜对固定化受体形貌、元素组成和抗体识别活性进行表征。通过沙丁胺醇和普萘洛尔等工具药的保留时间对固定化β2-AR色谱柱配体识别活性和特异性进行表征。结果表明,β2-AR在硅胶表面形成了单分子层。证明固定化β2-AR色谱柱具有特异性识别其激动剂和别构配体的活性,能为复杂样品中β2-AR激动剂和别构配体的筛选提供方法。2.基于药物-受体相互作用,建立了β2-AR别构配体色谱鉴别方法。采用吸附能量分布模型和前沿分析法研究了沙丁胺醇、特布他林和妥布特罗三种激动剂与固定化β2-AR的相互作用。采用竞争置换法、直接进样法和非线性色谱法研究了别构配体Cmpd-15对激动剂与固定化β2-AR相互作用的影响及规律。结果表明,三种工具药与固定化β2-AR的相互作用符合单朗格缪尔吸附模型,存在一类结合位点,其结合常数分别为(9.11±0.20)×10~4 M-1、(1.87±0.19)×10~4 M-1和(1.46±0.24)×10~5 M-1,别构配体Cmpd-15能显著降低激动剂与固定化受体的结合常数。证明固定化β2-AR色谱能根据相互作用参数变化规律鉴别受体的别构配体,并对其别构效应进行定量评价。3.清半夏β2-AR靶向成分筛选。以止咳平喘类中药清半夏为例,采用固定化β2-AR色谱法对其提取液进行了分析,高效液相色谱对保留成分进行鉴定,直接进样法研究活性成分与固定化β2-AR之间的相互作用。结果表明,盐酸麻黄碱为清半夏中特异性作用于β2-AR的靶向成分,其结合常数为1.70×10~5 M-1;清半夏中不存在作用于β2-AR的别构配体。证明清半夏主要通过激动性活性成分盐酸麻黄碱发挥止咳平喘作用,为其他中药活性成分筛选及药效鉴别提供了借鉴。
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