聚合物辅料对P-糖蛋白抑制机制的研究进展
黄雷鸣1, 赵锦花2, 王国成2, 周建平1*
(1. 中国药科大学药剂学教研室, 江苏南京 210009; 2. 天津天士力集团化学药物研究所, 天津 300402)
摘要: P-糖蛋白 (P-gp) 是一种能量依赖型的跨膜转运蛋白, 其介导的外排效应是药物传输和癌症治疗中的
一个主要障碍。近年来的研究显示, 常用的聚合物辅料如Pluronic和TPGS等, 都对P-gp具有良好的抑制作用。由于此类抑制剂在提高药物生物利用度的同时不良反应极低, 因此研究其作用机制和构效关系对制剂研发具有
重要意义。与传统小分子化合物的竞争性抑制机制不同, 聚合物辅料主要通过改变细胞膜流动性、抑制P-gp ATP
酶活性、降低细胞内ATP水平或下调P-gp基因表达等方式影响P-gp的功能。本文综述了聚合物辅料对P-gp抑
制作用的机制和构效关系, 并对研究方法进行了简单介绍。
关键词: P-糖蛋白; 抑制剂; 药用辅料; 抑制机制; 构效关系
中图分类号: R943 文献标识码:A 文章编号: 0513-4870 (2010) 10-1224-08
Recent advance in the mechanism study of polymeric inhibitors of
P-glycoprotein
HUANG Lei-ming1, ZHAO Jin-hua2, WANG Guo-cheng2, ZHOU Jian-ping1*
(1. Department of Pharmaceutics, China Pharmaceutical University, Nanjing 210009, China;
2. Chemical Drug R&D Center, Tasly Co., Ltd., Tianjin 300402, China)
Abstract: P-glycoprotein(P-gp) is an ATP-dependent multidrug efflux pump that acts as a major obstacle for oral drug delivery and cancer therapy. Recent reports have provided evidence that excipients often used in pharmaceutical formulations, such as Pluronic and TPGS, also have inhibitory effects on P-glycoprotein. Because inhibition of ef?ux transporters by polymeric inhibitors may dramatically increase the bioavailability of P-gp substrates with negligible side effects, identification of the mechanism and their structure activity relationship
is therefore of significant importance for pharmaceutical development. Other than competitive inhibition for traditional inhibitors, polymeric inhibitors may modify P-gp function through alterations on membrane fluidity, inhibition of P-gp ATPase, depletion of intracellular ATP and down-regulating of P-gp expression. In the present review, the inhibition mechanism of potential polymeric inhibitors and their structure activity relationship will be discussed along with a brief introduction to the established methodologies.
Key words: P-glycoprotein; inhibitor; excipient; inhibition mechanism; structure activity relationship
P-糖蛋白 (P-glycoprotein, P-gp) 广泛分布于人体组织器官的上皮细胞以及血脑屏障中, 并在肿瘤细胞中过量表达。通过消耗ATP水解释放的能量, P-gp能将药物从细胞膜中泵出, 阻止药物进入组织
收稿日期: 2010-05-20.
基金项目: 国家重大新药创制科技重大专项资助项目 (2009ZX09310- 004).
*通讯作者 Tel: 86-25-83271272, Fax: 86-25-83301606,
E-mail: zhoujianp60@https://www.doczj.com/doc/c116633557.html, 器官, 从而降低药物的口服生物利用度或影响组织分布, 同时也是肿瘤细胞产生多药耐药性 (multidrug resistance, MDR)的重要原因之一[1, 2]。在过去的几十年间, 采用小分子化合物对P-gp的抑制研究已取得了长足的进步, 使得这些抑制剂的选择性不断提高, 毒性不断降低。然而, 这些抑制剂与药物的相互作用以及在体内的活性仍然是限制其临床运用的主要问题[3, 4]。经典的P-gp抑制剂诸如维拉帕米(verapamil)
和环孢素(cyclosporin A)等, 由于其明显的抑制效果, 仍在大量研究中作为阳性对照使用。而自从Tween 和Pluronic等系列聚合物被确证具有抑制P-gp的功能后, 高分子聚合物用作P-gp抑制剂受到了广泛关注, 更多聚合物辅料对P-gp的抑制活性在体内外得到证实。由于其不良反应极低, 与传统的小分子抑制剂相比, 聚合物抑制剂在用药安全性方面具有独特的优势。目前, 将P-gp聚合物抑制剂Pluronic加入到抗癌药多柔比星 (doxorubicin) 处方中的新制剂SP1049C已进入II期临床试验阶段, 与多柔比星普通制剂相比, 显示了更加优越的抗癌效果[5, 6]。这些聚合物抑制剂有望在将来的临床试验中大大提高生物药剂学分类系统 (biopharmaceutics classification system, BCS) Ⅲ～Ⅳ类药物的生物利用度。近年来, 对P-gp聚合物抑制剂的研究已经从简单筛选转向对其作用机制的深入研究, 本文将着重对这些机制进行介绍, 并对聚合物抑制剂的构效关系进行探讨。
1 P-糖蛋白的结构和作用机制
P-gp本质上是一种ATP酶, 最早由Juliano等[7]在中国仓鼠体内发现。它属于膜ABC转运结合盒(ATP-binding cassette transporter) 超家族的一员, 由MDR1基因编码, 分子质量大约为170 kDa。P-gp由1 280个氨基酸组成一条分为两个半区的单链, 每个半区包含6个跨膜 (transmembrane, TM) 结构域和一个位于胞浆内的核苷酸结合 (nucleotide-binding, NB) 结构域。其中TM结构域识别底物并与之结合, 而NB结构域则与ATP结合, 两个部分由线性多肽易变区隔开[8, 9]。
目前存在3种模型用以解释P-糖蛋白的外排作用机制, 分别是经典泵模型 (classical pump model)、翻转酶模型 (flippase model) 以及疏水吸尘器模型(hydrophobic vacuum cleaner model, HVC), 其中HVC 模型是被普遍接受的一种假设。在HVC模型中, 亲脂性的底物首先通过分配机制进入细胞膜的磷脂双分子层中, 并积累到高浓度。当达到细胞内水相浓度的300～2 000倍时, 细胞膜中的底物将被P-gp识别, 并与TM结构域相结合。与此同时, 细胞内ATP开始水解释放能量, 生成的核苷酸与P-gp的NB结构域相互作用, 使P-gp的构象发生改变, 原先关闭的通道被打开, 从而将底物泵出细胞外[10, 11]。通过此途径, P-gp能够降低底物药物的口服生物利用度和组织分布, 并在肿瘤细胞中产生MDR效应, 限制了药物的疗效。2 聚合物辅料对P-gp的抑制机制
对P-gp有抑制作用的聚合物辅料大多数为非离子表面活性剂,除此之外,还有聚乙二醇[poly(ethylene glycol), PEG]类、β-环糊精衍生物(β-cyclodextrins derivative)、树形聚合物 (dendrimers) 以及巯基聚合物 (thiomers) 等[12, 13]。早期的研究主要集中在已上市的药用辅料, 如Tween、Cremophor EL、PEG和Pluronic等[14?17], 随着研究的深入, 一些非药用级别的辅料以及实验室新合成的聚合物也被运用到体内外实验中并取得了较好的效果[18?20]。目前Pluronic P85和聚乙二醇1000维生素E琥珀酸脂[D-alpha-tocopheryl poly (ethylene glycol) 1000 succinate, TPGS 1000]的研究最多, 同时被认为是最有潜力的两种聚合物抑制剂。
传统的P-gp抑制剂通常也是P-gp的底物, 通过竞争性抑制 (competitive inhibition) 来调节P-gp的活性, 而聚合物辅料则主要通过以下途径对P-gp产生抑制作用: ①改变细胞膜的流动性; ②抑制P-gp ATP酶的活性; ③降低细胞内ATP的水平; ④下调P-gp的基因表达[12]。
2.1 细胞膜流动性的改变在已发现的对P-gp有抑制作用的聚合物辅料中, 几乎所有的非离子表面活性剂都能够改变细胞膜的流动性(增加或者降低), 因此细胞膜流动性的改变被认为是P-gp抑制机制中不可缺少的一部分。由于P-gp底物主要是疏水性物质, 其脂水分配系数 (lipid/water partition coefficient, P lip) 较高, 因此容易从细胞内的水相中分布到细胞膜脂质环境中并积累到较高水平, 从而为跨膜转运提供物质基础, 该过程是整个跨膜转运的限速步骤[21]。当细胞膜流动性改变时, 脂质环境的变化使P lip降低, 进入细胞膜中的底物量减少, 导致转运速率下降[22]。此外, 由于细胞膜上脂质运输和代谢与P-gp密切相关, 因此P-gp对其周围的脂质环境非常敏感, 膜流动性的改变将进一步影响P-gp在催化循环中的三维构象变化, 使得聚合物辅料更易与P-gp发生直接相互作用, 从而改变正常生理条件下P-gp与底物的结合和转运[23, 24]。
在耐药性人表皮样癌细胞 (human epidermoid carcinoma drug-resistant cell line) KB8-5-11中, 具有逆转MDR活性的辅料如Solutol HS-15、Tween 40和Cremophor EL等都能够降低细胞膜的流动性, 而无活性的辅料如辛基葡萄糖苷(N-octyl glucoside) 对细胞膜流动性没有影响[25]。 Rege等[17]在比较Tween 80、Cremophor EL和TPGS 1000对P-gp活性影响
时发现, 3种辅料均能够减少底物罗丹明123 (rho-damine123) 在Caco-2单层膜中的外排。不同的是, Tween 80和Cremophor EL增加了细胞膜的流动性, 而TPGS 1000降低了细胞膜流动性。通过荧光偏振(fluorescence polarization) 分析, 类似的结果在Labrasol和Pluronic等辅料上得到证实。Koga等[26]发现Labrasol (25%, v/v) 提高硫酸庆大霉素在大鼠回肠中渗透性的同时, 明显降低了细胞膜的流动性, 而Batrakova等[27]观察到Pluronic P85 (0.01%, w/v) 能显著提高罗丹明123在牛脑微血管内皮细胞 (bovine brain microvessel endothelial cell, BBMEC) 中的积累, 并认为细胞膜流动性的增加影响了P-gp构象的改变, 从而降低了其与ATP的结合能力。另有研究发现, 非表面活性剂PEG类辅料同样能够降低细胞膜流动性。在人结肠癌细胞(human colon carcinoma cell line, Caco-2) 单层膜、耐药性犬肾细胞 (MDR1 transfected Madin-Darby canine kidney, MDR1-MDCK) 单层膜以及离体大鼠小肠膜的穿透性试验中, 0.1%～20% (v/v) PEG类辅料能有效提高罗丹明123的膜穿透率, 并降低细胞膜极性头部区域的流动性[16, 28]。以上实验数据充分揭示了P-gp被抑制与细胞膜流动性改变的紧密联系。
然而膜流动性的改变作为抑制机制仍然存在局限性, 如Zastre等[19, 29]通过对甲氧基聚乙二醇-聚己酸内酯两亲嵌段共聚物 (methoxypolyethylene glycol- block-polycaprolactone diblock copolymers, MePEG-b- PCL) 中的MePEG17-b-PCL5研究发现, 当P-gp活性受到抑制时, 细胞膜流动性的降低伴随着ATP酶活性的增高。而通常酶活性的增高意味着P-gp转运效果的增加, 因此, 细胞膜流动性的改变或许并不足以解释所有非离子表面活性剂的抑制机制。
2.2 P-gp ATP酶活性的抑制由于P-gp本身是一种ATP酶, 因此对其活性的抑制会直接影响P-gp 的外排功能。一些非离子表面活性剂, 如Myrj 52[30]、Cremophor EL、Tween 80[23]、Pluronic P85[31, 32]和TPGS 1000[33]等都会在减少P-gp底物外排的同时降低ATP酶的活性。体外实验中通过对无机磷的分析, Batrakova等[27]证实了Pluronic P85对ATP酶活性的影响, 与对照组相比, 无论是基础的ATP酶活性还是经P-gp底物维拉帕米诱导增加的ATP酶活性, 在低浓度Pluronic P85 (0.001%, w/v) 的存在下, 都将会明显降低。进一步对P-gp酶促动力学的分析发现, 低浓度的Pluronic P85还会降低最大反应速率 (maximal reaction rates, V max), 并使表观米氏常数 (apparent Michaelis constant, K m) 升高, 提示Pluronic P85的存在降低了ATP与P-gp的亲和力[32]。
这种聚合物辅料与ATP酶的相互作用, 通常被认为与细胞膜的流动性改变有关。由于辅料一般不是P-gp的底物, 因此不会抢占底物与P-gp的结合位点, 而更可能是融合在细胞膜中影响P-gp蛋白的构象和移动, 也有可能是通过对其他非跨膜转运结合产生变构调节作用, 或是大分子聚合物的空间位阻作用影响了底物与P-gp的结合。Regev等[23]曾尝试用各种细胞膜助流剂, 包括乙醚、二氯甲烷、Tween 20、Triton-X100和Nonidet P-40等对P-gp高表达的中国仓鼠细胞进行处理, 发现细胞膜流动性增加的同时都伴随着ATP酶活性的下降, 而导致ATP酶活性下降的浓度与提高底物多柔比星吸收速率的浓度相吻合, 该实验很好地解释了细胞膜流动性与ATP 酶活性的相关性。
但Collnot等[33]的研究发现上述相关性却不能解释TPGS 1000对P-gp的抑制作用。电子自旋共振波谱 (electron spin resonance spectroscopy, ESR) 的扫描结果显示只有当TPGS 1000的浓度超过有效抑制浓度100倍时, 细胞膜流动性才略有升高, 因而排除了细胞膜流动性改变的作用。更深入的研究采用P-gp 单克隆抗体对P-gp反应过程进行了分析。结果发现, TPGS 1000对P-gp的抑制作用既不是通过抢占底物转运结合位点, 也并非通过变构调节和空间位阻来发挥抑制作用。而更可能是到达细胞膜基顶后, 与P-gp直接相互作用的结果[34]。综上所述, ATP酶活性的抑制是影响P-gp外排功能的一个重要因素, 它既可能源于辅料聚合物通过改变细胞膜流动性造成的间接影响(改变构象、变构调节或者空间位阻等), 也可能源于辅料与P-gp的直接相互作用。
2.3 细胞内ATP水平的降低由于P-gp是能量依赖型的转运蛋白, 因此细胞内的ATP水平对于P-gp 功能的维持至关重要。研究发现, 如果采用代谢抑制剂降低细胞中ATP的含量, 将会显著提高P-gp底物在细胞中的积累, 说明P-gp的外排功能受到了影响[35]。Batrakova等[27]测定了加入Pluronic P85后BBMEC 细胞中ATP的含量, 与对照组相比, Pluronic P85能显著降低细胞中ATP的水平, 并增加罗丹明123的细胞内累积。如果加入Pluronic P85的同时补充ATP, 则发现细胞内罗丹明123的浓度显著下降, 这说明补充的ATP恢复了P-gp的外排功能。采用不同的细胞株, 如耐药性人口腔表皮癌细胞 (multidrug resistant human oral epidermoid carcinoma, KBv) 和耐药性肺
癌细胞(mdr-1 transfected Lewis lung carcinoma cell, LLC-MDR1), 以及不同的P-gp底物, 如多柔比星, 均得到了类似的结果[35], 这充分说明聚合物辅料导致的细胞内ATP水平下降是P-gp被抑制的一个重要机制。
Pluronic系列辅料对细胞内ATP含量的降低, 可能是由于其影响了细胞内的一系列能量代谢过程。如作为K+载体或者参与对氧化磷酸化的解偶联作用, 还有可能在线粒体膜中直接抑制还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 (reduced coenzyme nicotinamide adenine dinucleotide, NADH) 脱氢酶, 并降低线粒体中电子传递链的活性。这种对活体细胞的呼吸抑制作用表明以Pluronic为代表的聚合物分子能在细胞内转移并最终到达线粒体。这一观点被共聚焦显微镜(confocal microscopy) 观察证实, 实验发现Pluronic P85能穿过细胞膜并在细胞内扩散, 与包括线粒体在内的细胞器相互作用[27]。由此可见, 聚合物辅料在细胞内产生线粒体毒性, 并导致ATP缺失也是影响P-gp功能的一个重要原因, 而且该现象并不局限于表面活性剂, PEG类辅料在较高浓度下同样可能通过类似机制发挥作用[36]。
2.4 P-gp基因表达下调的影响药用辅料对基因表达的影响已经有广泛的报道[37, 38]。最近的研究表明, 一些表面活性剂还可能通过下调P-gp的表达来限制底物的外排。Sachs-Barrable等[39]发现亲脂性辅料Peceol能在增加两性霉素B (amphotericin B) 吸收的同时, 降低肠道细胞中MDR1 mRNA的含量以及P-gp的表达。之后又以罗丹明123为探针药物, 考察了Peceol和Gelucire 44/14对于Caco-2细胞中P-gp 的抑制作用, 结果发现两种辅料都能有效减少药物的外排, 细胞中罗丹明123的含量较对照组提高了3倍。与此同时, 经Peceol和Gelucire 44/14 24 h处理后的Caco-2细胞中P-gp含量明显减少, 分别降低了68.4%和64.5%, 而通过跨膜阻抗 (TEER) 的测定显示, 细胞膜并未受到其他损伤, 未发生旁路转运, 这说明下调的基因表达可能是Peceol和Gelucire 44/14减少P-gp底物外排的原因之一[40]。虽然类似的P-gp 抑制机制尚未见其他报道, 然而聚合物辅料对P-gp 表达下调的影响依然是值得深入研究的机制, 因为它可能在药物治疗过程中产生持续的作用。
2.5 其他机制根据Yan等[13]对P-gp聚合物抑制剂的分类, 表1总结了这些聚合物可能存在的抑制机制。可以看出, 非离子表面活性剂以及PEG类聚合物对P-gp的抑制可能为单一或者多种机制并存。而Table 1Identified inhibition mechanism of polymeric inhibitors
of P-glycoprotein
Class Excipient Inhibition
mechanism Nonionic
surfactant
Tween 80, Tween 40,
Tween 20
Membrane fluidization[17, 25]
Cremophor EL, Labrasol,
Solutol HS-15, Myrij 52,
Brij 30, Brij 78
ATPase inhibition[23. 30, 41]
TPGS 1000 ATPase inhibition[34. 42]
Peceol, Gelucire 44/14 Down-regulation of P-gp[40]
Pluronic Membrane
fluidization[27],
ATPase inhibition[32],
ATP depletion[35]
Poly(ethylene
glycol)
PEG 300, PEG 400,
PEG 20000
Membrane fluidization[16],
ATP depletion[36]
另外一些辅料如β-环糊精衍生物、树形聚合物以及巯
基聚合物等对P-gp的抑制机制尚无定论, 可能包括
对P-gp的释放作用、脱胆固醇作用以及细胞旁路途
径等。
Arima等[43]认为, (2, 6-二-O-甲基)-β-环糊精[heptakis(2,6-di-O-methyl)-beta-cyclodextrin, DIMEB]
能降低底物在Caco-2和长春碱耐药Caco-2细胞(vinblastine-resistant Caco-2 cell, Caco-2R) 中的外排,
是由于DIMEB的作用导致细胞膜中P-gp释放到细
胞外, 从而降低了细胞膜中P-gp水平引起的。进一
步研究发现, 存在于细胞膜竹筏样区域和小穴中的
胆固醇含量对于维持P-gp的功能非常重要, 胆固醇
的减少或饱和都会抑制跨膜转运活性[44]。Fenyvesi
等[45]尝试了分别用含有胆固醇的环糊精Chol-DIMEB
和不含胆固醇的环糊精DIMEB来改变细胞膜中胆固
醇的含量(减少或饱和), 发现均能增加细胞膜对底
物的通透性, 所以β-环糊精也可能通过对细胞膜胆
固醇含量的影响来抑制P-gp的功能。
除了巯基基团对ATP酶的影响, 巯基化壳聚糖
类抑制剂被证明也会通过细胞旁路途径来转运P-gp
底物, 其巯基化的结构以及谷胱甘肽 (glutathione, GSH) 能有效打开细胞紧密连接, 从而绕过P-gp介
导的转运途径[46, 47]。
目前树形聚合物对P-gp的抑制机制尚不清楚,
它被用在抗癌药物和基因药物制剂中, 但在离体肠
段和Caco-2细胞中也被证明能有效提高P-gp底物的
吸收[48, 49]。有猜测是其通过胞吞作用进入细胞内部,
然后对ATP以及ATP酶的影响来抑制P-gp[12]。
值得注意的是, 大多数非离子表面活性剂都只
能在临界胶束浓度 (critical micelle concentration, CMC) 以下发挥抑制作用, 这可能是因为非离子表
面活性剂在CMC以下以单聚体 (unimer) 形式存在,
而单聚体更易透过细胞膜发挥作用。高浓度的辅料在溶液中形成胶束, 一方面难以进入细胞, 另一方面还可将药物包裹起来, 减少游离药物的量, 从而阻碍了吸收。如Pluronic P85的CMC值为0.03% (w/v), 在细胞穿透性试验中, 它只能在0.001%～0.1%内抑制底物的外排, 在0.1%浓度则基本没有P-gp抑制活性[50]。相比之下, PEG系列辅料由于不会形成胶束, 因此在较高浓度(20%, v/v)下依然有稳定的P-gp抑制活性[28]。类似地, 表面活性剂Labrasol在较高浓度下抑制活性依然显著[26], 这说明Labrasol还可能通过其他机制促进P-gp底物的吸收。
根据近十年来对两类最具代表性的聚合物抑制剂Pluronic和TPGS的研究中采用的探针药物、生物模型以及监测技术(表2) 可知, 目前对P-gp抑制机制的研究已经逐渐趋于系统化。利用电子自旋共振波谱或荧光偏振分析 (fluorescence polarization measurement) 监测细胞膜流动性的变化、利用荧光素/荧光素酶分析 (luciferin/luciferase assay) 测定细胞中ATP含量、通过监测无机磷释放测定ATP酶活性 (ATPase assay) 等方法成为常用技术运用到机制研究中。此外药物细胞内积累 (cell accumulation)、小肠和细胞单层膜穿透性实验 (transport assay) 以及大鼠体内药动学分析等方法在考察聚合物辅料对P-gp的抑制效果时, 依然发挥着重要作用。随着生物模型和分析技术的进一步标准化, 对P-gp聚合物抑制剂的高通量筛选有望早日实现。
3 P-糖蛋白聚合物抑制剂的构效关系
大多数的非离子表面活性剂可以描述成“亲水部分-连接部分-亲脂部分”或者“亲水部分-亲脂部分”的结构, 研究发现通过对其亲水亲脂部分的修饰, 辅料的抑制活性得到不同程度的改变。
Batrakova等[53]对Pluronic系列产品的P-gp抑制活性做了大量研究, 考察了4种不同类型的Pluronic 产品对细胞膜流动性、ATP酶活性和细胞内ATP水平的影响。结果发现, 像Pluronic F38、Pluronic F88、Pluronic F108和Pluronic F127这些HLB<20的亲水性嵌段共聚物在BBMEC细胞中对于P-gp的抑制作用最弱。这类共聚物由于很难与细胞膜双分子层融合, 不容易进入细胞, 对于P-gp的活性影响很小。而HLB<20、具有中等长度聚氧丙烯链的亲脂性共聚物
Table 2Substrates, models and analytical techniques used in the study of polymeric inhibitors of P-glycoprotein. UIC2: A mouse monoclonal antibody directed against the extracellular conformational epitope of P-gp; LLC-PK1 cell: Lewis lung carcinoma porcine kidney-1 cell; MTT: 3-(4, 5-Dimethylthiazol- 2-yl)-2, 5-diphenyltetrazolium bromide
Excipient Substrate Model Analytical
technique TPGS Rhodamine 123 Caco-2 cell Luciferin/luciferase assay,
UIC2 shift assay[34],
ESR
spectroscopy
[33],
ATPase
assay[34],
Monolayer transport assay[34,41,51]
Excised rat ileum Transport assay[51]
In situ single-pass perfusion Transport assay[51]
Rat In vivo PK study[41,51]
Verapamil Artificial human MDR1 enriched membrane ATPase assay[33]
Digoxin Caco-2 cell Monolayer transport assay[34]
Rat jejunal tissue Diffusion chambers[36] Pluronic Celiprolol Caco-2 cell Monolayer transport assay[52]
Everted gut sac Transport assay[52]
Saquinavir MDCKII cell, LLC-PK1 cell Cell accumulation[31]
Vinblastine Artificial human MDR1 enriched membrane ATPase assay[32]
Rhodamine 123 BBMEC cell Cell accumulation[27,35,53]
ATPase
assay[27,35,53]
Fluorescence
polarization
[27,35,53]
KBv cell, Caco-2 cell Cell accumulation[35]
Doxorubicin BBMEC cell ATP assay[54]
MTT
assay[54]
LLC-PK1-MDR1 cell Cell accumulation[55]
Digoxin Rat jejunal tissue Diffusion chambers[36]
LLC-PK1-MDR1 cell Cell accumulation[55]
能迅速与细胞膜融合, 从而增加细胞膜流动性, 并进入细胞质、细胞器乃至细胞核中, 产生双重效应: ①通过改变细胞膜的流动性降低ATP酶的活性; ②通过改变线粒体电子传递途径抑制ATP的合成[27]。HLB<20、具有较短聚氧丙烯链长度的亲脂性共聚物同样会引起细胞膜的流动性降低, 并增加ATP酶的活性。虽然它们能够迅速通过细胞膜进入细胞质, 但却不会影响到细胞内ATP水平, 这可能是因为无法提高细胞膜流动性尤其是线粒体膜流动性的结果。HLB<20、具有较长聚氧丙烯链的亲脂性共聚物具有最高的膜融合性, 能有效地增加细胞膜流动性并抑制ATP酶的活性, 但在细胞膜中停留时间较长, 使之不能有效进入细胞内发挥作用, 因此对P-gp的抑制作用有限。另外, 该类嵌段共聚物的CMC值很低, 使得溶液中很容易形成胶束, 而Pluronic的抑制作用主要是通过单聚体实现的。总之, 具有中等亲水亲脂特性、中等CMC值的Pluronic嵌段共聚物在提高P-gp 底物跨膜转运方面效果最好, 而Pluronic P85是最具代表性的辅料。以上结果同时说明, 聚氧丙烯和聚氧乙烯基团对抑制P-gp活性有着不可忽视的作用, 如Rege等[17]曾证实, 含有聚氧乙烯基团的非离子表面活性剂Tween 80、Cremophor EL和TPGS 1000都能影响细胞膜的流动性, 而不含聚氧乙烯基团的N-octyl glucoside几乎对P-gp功能没有影响。
另外, Collnot等[56]比较了不同PEG链长的TPGS 同系物 (TPGS 200/238/400/600/1000/2000/3400/ 3500/4000/6000) 对于Caco-2细胞中P-gp的抑制作用,将这些同系物的实验结果进行韦布尔分布(Weibull distribution) 拟合发现, PEG链长在24～33个链节, 分子质量为1 100～1 500 Da的TPGS抑制活性最强。现有上市的产品中, TPGS 1000无疑是最佳的, 它能使底物罗丹明123的吸收提高82%, 外排降低77%。在此基础上, Wempe等[42]对TPGS同系物的亲水部分和亲脂部分分别进行了修饰, 结果发现, ①亲脂部分: 用胆固醇 (cholesterol) 或色原烷醇(chromanol) 替换α-生育酚(α-tocopherol), 抑制作用均得到明显加强, 分别从33%提高到了62%和59%。而去掉中间连接部分的琥珀酸 (succinate), 直接用胆酸 (cholic acid) 或去氧胆酸 (deoxycholic acid) 作为亲脂部分, 抑制活性也能分别提高到54%和63%。
②亲水部分: 如果仅仅修饰聚乙二醇头部的基团, 如接上一个油酸脂 (oleate ester) 基团, 抑制活性不会增加。但如果将聚乙二醇换成等链长的聚乙二醇-聚丙二醇(polypropylene glycol, PPG) 共聚物, 则抑制活性提高到66%, 而如果将聚乙二醇链完全替换成等分子量的聚丙二醇, 则达到最大的抑制活性(92%)。进一步的实验发现, 虽然TPGS 400对于非P-gp底物泰莫西芬 (tamoxifen) 的体内外增溶效果都要优于TPGS 1000, 然而在细胞穿透性试验中对P-gp底物罗丹明123的外排抑制效果却微乎其微。这些结果说明, 表面活性剂亲水亲脂部分的改变对于P-gp抑制效果有着决定性的作用。
4 结论与展望
迄今为止, 已经有多种常用的药用辅料被证实具有调节P-gp的外排功能, 在促进口服药物的胃肠道吸收、提高药物脑组织分布以及逆转肿瘤多药耐药性等方面, 有着巨大的潜在功效。目前对于P-gp抑制机制的研究主要集中在少数几种已上市的辅料(如Pluronic和TPGS), 对其构效关系的探索使得一批具有更强P-gp抑制活性的聚合物在实验室被合成。然而根据现有的文献报道, 这些聚合物抑制剂对P-gp的抑制活性仍然很难超越经典的小分子抑制剂, 因此对P-gp底物生物利用度和靶向性的提高依然有待于药物载体系统的发展以及良好的处方设计。如近年来基于P-gp抑制剂MePEG-b-PCL设计的聚合物胶束[29, 57], 基于Cremophor EL或Tween的微乳制剂[58, 59]以及基于Brij 78设计的纳米粒载药系统[41]等。在逆转P-gp介导的药物转运中, 聚合物抑制剂可以与新的载药系统发挥协同抑制作用, 促进低渗透性药物的吸收。未来的工作可能会在以下领域展开: ①更完善的构效关系探索; ②体内生物利用度提高的有效确证; ③高通量筛选的实现以及聚合物抑制剂联用的考察; ④基于P-gp聚合物抑制剂的载体系统开发等。
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2003年第23卷第5期,425～431 有机化学 Chinese Journal of Organic Chemistry V ol.23,2003 N o.5,425～431 ?综述与进展? 拟糖蛋白合成研究进展 张 健a 张其胜b 田庚元Ξ,aΞ (a中国科学院上海有机化学研究所 上海200032) (b上海市第一人民医院分院消化科 上海200081) 摘要 拟糖蛋白因为其很多方面的生物活性和它可以通过合成大量获得,而引起了化学家和生物学家极大的关注.就拟糖蛋白的应用及各种合成方法作一简要的评述. 关键词 拟糖蛋白,合成,抗原,糖缀合物 R ecent Develpoment in Synthesis of N eoglycoprotein ZH ANG,Jian a ZH ANG,Qi2Sheng b TI AN,G eng2Y uanΞ,a (a Shanghai Institute o f Organic Chemistry,Chinese Academic o f Sciences,Shanghai200032) (b Department o f Gastroenterology,the Fir st People’s Hospital o f Shanghai,Shanghai200081) Abstract S pecific interaction between proteins and sugars has recently been em phasized in many biological system. The neoglycoproteins are exactly the material which has been useful in studying the distribution and benefits of sugar2 recognizing systems,and may help us to understand this rapidly developing area.This paper summarizes the synthetic methods of neoglycoprotein and discusses their physicochemical properties,biological activities and applications. K eyw ords neoglycoprotein,synthesis,antigen,glycoconjugate 酶促的糖类和蛋白质的连接反应称为蛋白质的糖基化(glycosylation).但是,糖和蛋白也可以发生许多类型的非酶反应.随着有机合成技术的飞速发展,糖类连接到蛋白质上的方法也不断增加,这些将糖类连接到蛋白质肽链上的非酶过程被定名为糖化(glycation).由此过程而得到的糖类和蛋白质的复合物,被统称为拟糖蛋白(neoglycoprotein)[1]. 自拟糖蛋白第一次被Lee教授命名以来[2],其合成和应用已引起化学家、生物学家和药物学家的广泛关注[3～6],因为某种糖链可以被特定的细胞专一性识别并结合,而且拟糖蛋白具有高价性,可以用来作为靶向药物的特异性载体[7～9].近年来,分子生物学家发现拟糖蛋白还可以作为免疫激活剂,产生免疫反应,另外可以制备单克隆抗体.目前许多单糖和寡糖链的拟糖蛋白(抗原)已被合成出来,并研究了它们的结构与免疫活性的关系[10,11]. 1 物理化学性质 拟糖蛋白的表征工作主要集中在糖修饰后蛋白结构的改变,以及糖的存在对蛋白质的热稳定性、活性的影响. Wash等[12]曾报道,用还原胺化法将乳糖修饰到天冬酰胺酶上,得到的拟糖蛋白比天然酶具有更好的热稳定性.而后,Washall[13]又尝试了其他各种天然酶,发现他们的糖缀合物都显示了对热、蛋白水解酶、变性剂有很好的稳定性. 2 生物活性 一般说来,在合成拟糖蛋白的过程中,如果保留了原有的蛋白质的净电荷,将不会改变原有的蛋白酶的活性[14,15],例如采用还原胺化法、活化酰基化法、咪化法.但是如果修饰过程中,蛋白质上的电荷被中和或引入了疏水基团通常会降低酶的活性[15,16],这一点在抗原设计中应特别注意.当然,糖基结构的不同也会影响整个拟糖蛋白的活性.例如,在靶向药物载体的设计中,因为62磷酸甘露糖与星状细胞表面的62磷酸甘露糖/胰岛素生长因子(M6P/IG F2II)受体专一性结合,所以若将62磷酸甘露糖修饰到蛋白上,该载体将会专一 ΞE2mail:tiangy@https://www.doczj.com/doc/c116633557.html, Received June7,2002;revised August27,2002;accepted December2,2002.
细菌对抗生素耐药性的研 究进展 班级：09药剂4班 组长：11-何燕珊：分配工作、选题、摘要、关键词和整理全篇文章 找资料：09-何炳俊：细菌耐药性产生的机理 10-何根铭：耐药性产生的因素及预防措施 12-洪春庆：抗生素的抑菌机理
细菌对抗生素耐药性的研究进展 摘要：抗生素作为治疗细菌感染性疾病的主要药物，在全世界上是应用最广、发展最快、品种最多的一类药物。但随着抗生素的广泛使用，其耐药性亦不断增长，并已迅速发展至十分严重的程度。耐药性的大量出现与广泛传播会给人们的健康造成很大的危害，给临床治疗带来很大困难，甚至造成治疗失败，目前已是全球关注的公共卫生问题。本文通过对抗生素的抑菌机理、细菌的耐药机制、耐药性产生因素以及预防等方面内容作简要综述，以示预防抗生素耐药性产生的重要性。 关键词：抗生素、细菌、耐药性 抗生素是能抑制细菌生长或杀死细菌的一类化学物质，绝大多数由微生物合成，临床上对控制、预防和治疗各种感染性疾病具有重要作用。近年来，由于人类对抗生素的滥用，导致感染性细菌对抗生素不敏感，产生了耐药性，并开始对人类展开致命的反击，严重地威胁着人类的健康。中国工程院院士许文思也感叹：“可以毫不夸张的说，细菌耐药性是21世纪全球关注的热点，它对人类生命健康所构成的威胁绝不亚于艾滋病、癌症和心血管疾病。”可见，预防抗生素耐药性的产生是十分重要的。 一、抗生素的抑菌机理 依据抑菌作用方式的不同,可将抗生素分为三类:一类抗生素通过阻止糖肽交联来阻止细菌细胞壁合成,使细菌失去保护,并因渗透压或自溶酶作用最终导致死亡(如青霉素) ;第二类主要是通过与细菌细胞膜内磷脂结合(如粘菌素) ,或者合成异常蛋白质而导致病菌细胞膜透性增加(如氨基糖苷) ;第三类则是通过阻止细菌DNA (如喹诺酮类)、RNA (如利福平类)、蛋白质(如林可霉素类)的合成而抑菌或杀菌。[1]因此，根据主要作用靶位的不同，抗生素的抑菌机理可分为以下几种。 1）抑制细菌细胞壁合成，细胞壁缺损细菌在低渗条件下常因细胞吸水过多破裂而死亡，而对人和动物无毒害作用，因人和动物不具有细胞壁，如青霉素、头孢菌素、杆菌肽等。 2)破坏细胞模的通透性。主要通过下面 3 种途径：①多肽类抗生素，如多粘菌素E，能降低细菌细胞膜表面张力，因而改变了细胞膜的通透性，甚至破坏膜的结构，结果使氨基酸、单糖、核苷酸、无机盐离子等外漏，影响细胞正常代谢，致使细菌死亡。②多烯类抗生素，如制霉菌素与固醇具有亲和力，因此能与微生物的膜（含固醇物质）结合后形成膜- 多烯化合物，引起细胞膜的通透性能改变，导致胞内代谢物的泄漏。这类抗生素对真菌细胞膜起作用，而对细菌不起作用，因细菌细胞膜不含固醇类物质。③离子载体类抗生素，这类抗生素是脂溶性的，能结合并运载特定阳离子通过双脂层膜。如缬氨霉素、短杆菌肽A 等能增加线粒体膜对H+、K+或 Na+的通透性，为维持线粒体内正常的K+浓度就必须使泵入K+的速度与流出速度平衡，这样使得线粒体消耗能量用于泵入K+，而不是用来形成ATP，因此抑制了氧化磷酸化作用，从而起杀菌作用。 3）抑制蛋白质的合成。能抑制蛋白质合成的抗生素很多，其作用机理也较复杂，主要有下面 4 个方面：①抑制氨酰-tRNA 的形成。如吲哚霉素的抑菌作用是在氨基酸活化反应中和色氨酸竞争与色氨酸激活酶结合，从而抑制氨酰-tRNA的形成。②抑制蛋白质合成的起始。如链霉素、庆大霉素等能抑制 70S 合成起始复合体的形成以及引起 N-甲酰-甲硫氨酰-tRNA从70S合成起始复合体上的解离，因此阻碍蛋白质合成的起始。③抑制肽链的延长。如四环素族抗生素
Hans Journal of Medicinal Chemistry 药物化学, 2018, 6(4), 90-96 Published Online November 2018 in Hans. https://www.doczj.com/doc/c116633557.html,/journal/hjmce https://https://www.doczj.com/doc/c116633557.html,/10.12677/hjmce.2018.64013 Research Progress in Pharmacological Effects of Cytisine Yubin Ji1, Xiaolu Zhang1, Yang Liu2, Silun Yang1, Yingjie Liu1* 1Center of Research and Development on Life Sciences and Environmental Sciences, Harbin University of Commerce, Harbin Heilongjiang 2Center of Static Distribution, The 2nd Affiliated Hospital of Harbin Medical University, Harbin Heilongjiang Received: Oct. 12th, 2018; accepted: Oct. 29th, 2018; published: Nov. 6th, 2018 Abstract Based on the reports of studies on cytisine in China and abroad in recent years, the research progress on the pharmacological effects and pharmacokinetics of cytisine are summarized. Cyti-sine has the pharmacological effects on smoking cessation, enhancing myocardial contractility, sti-mulating respiration, enhancing locomotor activity, improving cognitive function, anti-depression, analgesic, anti-tumor and so on. It is a drug with great application value and broad development prospects. Keywords Cytisine, Pharmacological Effects, Pharmacokinetics 金雀花碱药理作用研究进展 季宇彬1，张晓璐1，刘洋2，杨斯伦1，刘颖杰1* 1哈尔滨商业大学生命科学与环境科学研究中心，黑龙江哈尔滨 2哈尔滨医科大学附属第二医院静配中心，黑龙江哈尔滨 收稿日期：2018年10月12日；录用日期：2018年10月29日；发布日期：2018年11月6日 摘要 以近年来国内外研究金雀花碱的报道为基础，对金雀花碱的药理作用及药代动力学研究进展进行综述。 *通讯作者。
木聚糖酶及其应用 姓名：程婷婷学号：20083768 班级：食品科学与工程专业08级本科2班摘要：木聚糖是一种多聚五碳糖，是植物半纤维素的主要成分，是仅次于纤维素的第二丰富的可再生资源。木聚糖木聚糖结构复杂，完全降解需要多种酶的参与，其中β-1，4-内切木聚糖酶能够以内切方式作用于木聚糖主链产生不同长度的木寡糖和少量的木糖，是木聚糖降解酶系中最关键的酶。木聚糖酶是可将木聚糖降解成低聚木糖和木糖的水解酶,在食品、制浆造纸、饲料等行业上有着广阔的应用前景.本文主要从木聚糖酶的分类、特性及其应用等方面进行阐述。 关键词：木聚糖酶；分类；特性；应用 木聚糖是以木吡喃糖为单位的由β-1， 4键连接的半纤维素，富含于阔叶树和大多数一年生植物体内，是一种重要的可再生资源，仅次于纤维素。它多为异聚多糖，结构变化范围很大，从β-1，4糖苷键相连接的多聚木糖线性分子到高度分枝的异质多糖。目前，木聚糖酶主要由微生物生产，已报道能生产木聚糖酶的微生物有丝状真菌、细菌和链霉菌等。微生物产生的木聚糖酶具有多样性，即常常产生不止一种类型的木聚糖酶，而且这些木聚糖酶的特性也存在差异。木聚糖酶可广泛应用于食品、制浆造纸、饲料等行业。 1木聚糖酶的分类 1.1木聚糖酶 木聚糖酶是指能够降解半纤维素木聚糖的一组酶的总称，主要包括三类:内切-β-1,4一木聚糖酶，作用于木聚糖和长链木寡糖，从β-1,4一木聚糖主链的内部切割木糖苷链，从而使木聚糖降解为木寡糖，其水解产物主要为木二糖与木二糖以上的寡聚木糖，也有少量的木糖和阿拉伯糖;外切-β-1,4一木聚糖酶，作用于木聚糖和木寡糖的非还原端，产物为木糖; β-木糖苷酶,该酶通过切割木寡糖末端而释放木糖残基[1]。 1.2根据所水解的木聚糖苷键类型 木聚糖酶可分为β-1,4糖苷键木聚糖酶和β-1,3糖苷键木聚糖酶两类。陆上植物的木聚糖酶均属β-1,4糖苷键木聚糖酶，而β-1,3糖苷键木聚糖酶大都
·实验技术及其应用·细菌耐药机制的国内外最新研究进展 丁元廷 （贵阳中医学院第一附属医院检验科，贵州贵阳550001） 摘要：全球性的细菌抗生素耐药是近年来感染性疾病治疗所面临的一大难题，细菌可对某类抗菌药物产生耐药性，也可 同时对多种化学结构各异的抗菌药物耐药。随着各种新型抗生素在临床的应用，细菌的耐药也越来越广。本文对细菌耐 药机制近年来国内外的研究进展进行简要综述，并探索有效的防治措施。 关键词：细菌耐药性；耐药机制；进展 中图分类号：R446.5文献标志码：A文章编号：1003-8507（2013）06-1109-03 The research progress on mechanism of bacterial resistance at home and aboad DING Yuan-ting. Department of Clinical Laboratory，The First Affiliated Hospital，Traditional Chinese Medical College of Guiyang， Guiyang550001，China Abstract：A big problem we meet during the treatment of infectious diseases is the global antibiotic resistance of baceria.Bacte- ria can develop resistance to not only a certain kind of antimicrobial agent，but also a variety of different chemical structure of the antimicrobial drugs.With a variety of new antibiotics applied in clinical practice，more and more extensive drug-resistant bacteria appear.The aim of this paper was to give a brief overview of the progress of bacterial resistance at home and abroad in recent years，and also to explore effective control measures. Key words：Bacterial resistance；Mechanisms of resistance；Progress 随着抗菌药物的大量使用，尤其抗生素的滥用导致细菌在抗生素及环境压力下，细菌群体中的敏感株被灭杀，耐药株被选择或诱导出来并繁殖生长而成为优势菌群，通过多种形式获得了对抗生素耐药性。细菌耐药性不仅可通过基因水平在相同或不同种属细菌中传播，而且结构完整的耐药菌株还可以在医院之间乃至全球播散，所致感染治疗棘手，病死率高，严重威胁人类健康，已成为全球关注的热点［1］。而临床在应用抗生素过程中，不适当治疗和滥用更加速和扩大了细菌对抗生素产生耐药性。据报道，一种新抗生素从研制到临床应用一般需要5～10年，而产生细菌耐药仅需要2年［2］。因此，在临床上减缓耐药性产生与追求抗菌疗效同等重要。了解细菌耐药发生机制的研究状况对于指导合理应用抗生素、预防菌株耐药和有效抗感染治疗具有重要的意义，本文就有关细菌耐药机制主要从基因水平、蛋白质水平及细菌多重耐药性角度对近年来研究进展进行综述。 1细菌耐药性概况 细菌在接触过抗菌药物后，就会千方百计地制造出能灭活抗菌药物的物质，例如各种灭活酶，或通过改变自身代谢规律来使抗菌药物失效，这样就形成了细菌的耐药性。早期细菌的耐药性主要表现在某种细菌对某类药物的耐药，20世纪30年代末磺胺药上市，40年代临床广泛使用磺胺药后，1950年日 作者简介：丁元廷（1975-），男，硕士，副主任检验技师，研究方向：分子生物学本报道80%～90%的志贺痢疾杆菌对磺胺药耐药了；1940年青霉素问世，1951年发现金黄色葡萄球菌能产生β－内酰胺酶灭活青霉素；60～70年代，细菌耐药性主要表现为金黄色葡萄球菌和一般肠道阴性杆菌由于能产生β-内酰胺酶使青霉素类和一代头孢菌素抗菌作用下降；80～90年代，阴性杆菌产生的超广谱β－内酰胺酶和染色体介导的I类酶，三代头孢菌素在内的多种抗生素耐药的多重耐药革兰阴性杆菌，阳性球菌中出现了非常难治的多重耐药菌感染。近年来由于出现了万古霉素中介金葡菌，关注对耐万古霉素MRSA的监测。近年来还开始注意红霉素耐药β－溶血性化脓性链球菌的发展，特别是耐大环内酯类－林可霉素类－链阳霉素B的β－溶血性化脓性链球菌的耐药性发展。 2细菌耐药机制 2.1基因水平（耐药性产生的遗传方式）遗传学机制 细菌可通过自身基因的突变产生耐药性，也可以通过染色体垂直传播和通过质粒或转座子水平传播而获得外源耐药性基因，还可通过整合子捕获外源基因并使之转变为功能性基因来传播耐药性基因。包括细菌先天固有耐药和染色体突变或获得新的脱氧核糖核酸分子。 2.1.1固有耐药天然或基因突变产生的是细菌染色体基因决定的代代相传的天然耐药性，亦称突变耐药。通过染色体遗传基因DNA发生突变，细菌经突变后的变异株对抗生素耐药。一般突变率很低，由突变产生的耐药菌生长和分裂缓慢，故由突变造成的耐药菌在自然界中不占主要地位，但染色体介导的
糖蛋白的研究进展 作者：郭慧， 邓文星， 张映， Guo Hui， Deng Wenxing， Zhang Ying 作者单位：山西农业大学动物科技学院,太谷,030801 刊名： 生物技术通报 英文刊名：BIOTECHNOLOGY BULLETIN 年，卷(期)：2009(3) 被引用次数：1次 参考文献(21条) 1.纪洪涛;刘国振;李莉云糖链-细胞表面蛋白质的信号天线[期刊论文]-中国农学通报 2006(05) 2.汪玉松;邹思湘;张玉静现代动物生物化学 2005 3.陈海霞细胞膜糖蛋白及其寡糖链分析方法的研究进展[期刊论文]-中国生物工程杂志 2003(03) 4.孙兴权糖组学研究中糖蛋白糖链结构分析技术[期刊论文]-化学进展 2007(01) 5.Huang Y查看详情 2001 6.武金霞;赵晓瑜糖蛋白的结构、功能及分析方法[期刊论文]-生物技术通报 2004(01) 7.郭尧君蛋白质电泳实验技术 2005 8.徐际升查看详情 1988(05) 9.刘翠芳;蒋继志查看详情 2006(zk) 10.巨同忠查看详情 1996(05) 11.Bog-hansen TC查看详情 1973 12.赛德艾合买提浅谈多糖的研究进展[期刊论文]-伊犁师范学院学报（社科版） 2006(03) 13.Aford J;Kieda C;van Dijk W查看详情 2001 14.Alper J查看详情 2001 15.赵洪亮;刘志敏蛋白质糖基化工程[期刊论文]-中国生物工程杂志 2003(09) 16.任姝萍糖蛋白与疾病的研究进展[期刊论文]-合肥学院学报(社会科学版) 2004(04) 17.贾晓慧糖生物学--生命科学研究的新热点[期刊论文]-洛阳大学学报 2005(02) 18.杨福愉;黄芬膜脂-膜蛋白相互作用及其在医学和农业上的应用 1996 19.黄思玲;凌沛学糖生物学概述[期刊论文]-食品与药品 2005(07) 20.冯伯森;胡莹人及哺乳动物受精与糖蛋白的关系[期刊论文]-生理科学进展 2003(01) 21.唐小云;鞠宝玲;宋宝辉妊娠特异性糖蛋白免疫抑制作用的研究[期刊论文]-中国优生与遗传杂志 2008(06)本文读者也读过(6条) 1.陈海霞.耿美玉.管华诗细胞膜糖蛋白及其寡糖链分析方法的研究进展[期刊论文]-中国生物工程杂志 2003,23(3) 2.武金霞.赵晓瑜糖蛋白的结构、功能及分析方法[期刊论文]-生物技术通报2004(1) 3.马盛群糖生物学与糖蛋白研究进展[期刊论文]-南京农专学报2001,17(1) 4.孙兴权.李静.耿美玉.管华诗.Sun Xingquan.Li Jing.Geng Meiyu.Guan Huashi糖组学研究中糖蛋白糖链结构分析技术[期刊论文]-化学进展2007,19(1) 5.卢穹宇.姬胜利糖蛋白中糖链的分离纯化与结构测定[会议论文]-2007 6.施立楠.吴军糖蛋白糖链的分析[期刊论文]-生物技术通讯2005,16(1)
糖蛋白药物的研究进展（上） 糖蛋白（glycoproteins）以溶解状态或与细胞膜结合状态广泛存在于细胞内外。其相对分子质量从 1.5×104至大于10６，含糖量差异也很大，从1％～ 85%不等。糖蛋白在生物体内是重要的生物活性物质，其糖链和蛋白相互作用介导细胞的专一性识别，调控各种生命过程如受精、发育、神经系统的维持，在目前炎症及癌细胞异常增殖、自身免疫系统中起重要作用。笔者就其糖蛋白的结构、功能、分离纯化技术及糖蛋白药物国内外研究现状做一综述。 1 结构 糖蛋白通过糖肽键（carbohydrate-peptide linkage）将糖链和肽链两部分连接起来，连接方式主要分为β-构型的N-糖苷键和α-构型的O-糖苷键，另外还有阿拉伯糖羟脯氨酸（Ara-Hyp）、半乳糖羟赖氨酸（Gal- Hyl）等。目前所知，组成糖链的单糖超过百种，动物糖蛋白主要有9种，包括半乳糖、甘露糖、葡萄糖、岩藻糖、葡萄糖胺、半乳糖胺、木糖、N-乙酰神经氨酸、N-羟乙酰神经氨酸，它们通过1-2，1-3，1-4，1-6 键连成糖链或分枝结构。参与糖肽键组成的有5 种氨基酸：天冬氨酸、丝氨酸、苏氨酸、羟脯氨酸和羟赖氨酸，以前3种为主。 2 代谢 2.1 糖蛋白的生成合成糖蛋白肽链的生物合成包括多肽链的合成和多肽链的糖基化作用，糖多肽链的合成受基因控制，而多肽链的糖基化作用不受基因调控，由糖基转移酶将糖基转运至肽链上。糖蛋白糖链的合成按糖肽键性质不同可分为N-糖苷键型寡糖和O-糖苷键型寡糖两种生物合成方式。影响糖链合成的因素很多，如神经系统的控制等。 2.2 糖蛋白的降解糖蛋白的降解主要由位于溶酶体的蛋白水解酶和糖苷酶催化。参与糖链降解代谢的大多数糖苷酶是外切酶，要使糖链彻底水解，必须具备全套外切糖苷酶，如缺乏某个酶类，将使糖链降解中断，相关代谢物堆积产生遗传疾病如糖类过多症等。 3 生物学功能 3.1 构成α-构型血抗原的基本物质构成血型的抗原为血型糖蛋白，是一组含大量唾液酸糖链的跨膜蛋白，无论ABO血型系统或MN血型系统都是由血型糖蛋白决定。寡糖链的识别作用决定着细胞的识别、集聚和受体作用。 3.2 黏膜保护作用由于糖蛋白的高黏度特性，可作为机体的润滑剂，防止蛋白水解酶的水解作用；还可防止细菌、病毒的感染或机械作用的损伤。 3.3 构成细胞表面受体，与细胞识别和黏着有关一些外源凝集素、毒素以及病原体的受体均是糖蛋白。一些植物凝集素可使血液细胞发生凝集，动物凝集素不仅在体液免疫中起作用，还和肿瘤转移作用有关。不同性别性细胞相互作用成合子或聚集成组织，都以糖和与糖专一结合的蛋白质间的识别和结合为前奏，特别是与糖链的结构与识别功能有关，为医疗上避孕提供了新的可能途径。利用精细胞表面糖蛋白特异结合的特性，将外源基因导入成熟精子，使外源DNA进入卵中受精，可借此产生优良品种。病原体感染宿主也是通过病毒上的糖蛋白与宿主细胞膜上的糖基专一结合导致的，生物体内，具不同糖链结构的分子乃至细胞可被不同器官或细胞识别、吸收并降解，这些糖蛋白的糖结构决定它们不能长期存在于血液，只能限制在特定部位，此即归巢现象。
细菌耐药机制研究进展 发表时间：2013-01-08T13:58:09.640Z 来源：《中外健康文摘》2012年第42期供稿作者：黄碧娇 [导读] 药物作用靶位的改变，菌体类有许多抗生素结合的靶位，细菌可以通过靶位的改变使抗生素不易结合是耐药发生的重要机制 黄碧娇 (井冈山大学附属医院江西吉安 343000) 【中图分类号】R915 【文献标识码】A【文章编号】1672-5085（2012）42-0085-02 【摘要】了解细菌对β—内酰胺类，喹诺酮类及大环内酯类等临床常用抗菌药物耐药机制的研究进展，有助于抗菌药物的正确使用，尽量减少抗菌药物的耐药出现，为新的抗菌药物的开发及利用打下坚实的基础。 【关键词】细菌耐药性抗菌药物 细菌耐药，为人类战胜病原菌提出了一个严峻的挑战，细菌耐药机制非常复杂，通常认为涉及到以下几个方面： 1 细菌对抗菌药物产生耐药性的可能性机制 主要有四种：①产生灭活酶和钝化酶，细菌能产生破坏抗生素或使之失去抗菌作用的酶，使药物在作用于菌体前即被破坏或失效；②抗菌药物渗透障碍，细菌外层的细胞膜和细胞壁结构对阻碍抗生素进入菌体有着重要的作用，膜上有亲水性的药物通过蛋白，称外膜蛋白，主要有两种分子较大的为ompf和分子较小ompc，最近又发现了第三种蛋白phoe，外膜蛋白的缺失可导致细菌耐药性的发生，在某些药物的外膜上含有特殊药物泵出系统，使菌体药物的浓度不足以发挥抗菌作用而导致耐药；③药物作用靶位的改变，菌体类有许多抗生素结合的靶位，细菌可以通过靶位的改变使抗生素不易结合是耐药发生的重要机制；④代谢途径的改变绝大多数细菌不能利用已有叶酸及其衍生物必须自行合成四氢叶酸，肠球菌属等某些营养缺陷细菌能用外源性胸苷或胸腺嘧啶，表现对磺胺和甲氧嘧啶等药物的耐药。 从分子生物学角度认识细菌的耐药机制过去主要集中在基因突变的研究中，认为基因突变的积累使细菌产生耐药性的重要机制，但近来研究发现，没有接触过抗生素的病原菌，对抗生素也有抗药性，耐药性具有转移的特点，螯分子被认为是抗性基因在水平传播的重要因子，由两部分组成，5’与3’端保守区域（简称cs）以及中间的基因簇，选择性的整合到螯分子上面获得耐药性，通过螯合子的螯合作用，抗性基因之间能够互相转换，再借助于转化，转导与结合作用，使得耐药性在畜禽与畜禽，畜禽与人类，人类与人类之间的病原菌广泛传播，给人类健康造成严重威胁。 2 细菌对β—内酰胺类抗药性的耐药机制。 2.1产生β—内酰胺酶 β—内酰胺环为β—内酰胺类抗菌药物的活性部位，一旦被β—内酰胺酶水解就将失去其抗菌活性，细菌对β—内酰胺类抗菌药物的耐药性约80%通过产生β—内酰胺酶实现，β—内酰胺酶种类繁多，已经报道通过的就有200余种。具有不同特性的β—内酰胺酶的细胞对不同的β—内酰胺酶抗菌药物的耐受性不同。G+菌、G-菌、分枝杆菌和诺卡菌种都发现有各种不同特性的β—内酰胺酶。 针对这一耐药机制，临床上目前应用的药物有2类：①具有对β—内酰胺酶稳定的化学结构的药物，包括苯唑西林、双氯西林、甲氧西林、异口恶唑青霉素等半合成青霉素以及亚胺培南、美罗培南等碳青霉烯类药物等。②β—内酰胺酶抑制剂，包括克拉维酸，舒巴坦、他唑巴坦等，它们与β—内酰胺类药物联用，对产酶菌有很强的增效作用。其复合制剂有：由阿莫西林与克拉维酸组成的奥格门汀，由羧苄西林与克拉维酸组成的替门汀，由氨苄西林与舒巴坦组成的优立新及由哌拉西林与他唑巴坦组成的他唑辛等。 2.2药物作用的靶蛋白改变 β—内酰胺类抗菌药物的作用靶位为青霉结合蛋白（PBP），对β—内酰胺类抗菌药物耐药的细菌除了由于产生大量β—内酰胺酶破坏进入胞内的抗菌药物外，还由于PBP发生了改变使之与这类抗菌药物（如青霉素类、头孢菌素类、单环β—内酰胺类和碳青霉烯类等）的亲和力降低，或是出现了新的PBP所致，这种耐药机制在金萄球菌、表皮葡萄球菌、皮炎链球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌和流感嗜血杆菌等耐药菌种均已证实。 2.3细胞外膜渗透性降低细菌的细胞膜使细菌与环境离开。细胞外膜上的某些特殊蛋白即孔蛋白是一种非特异性的、跨越细胞膜的水溶物质扩散通道。一些半合成的β—内酰胺类抗菌药物很容易透过肠细菌的孔蛋白通道；但一些具有高渗透性外膜的对抗菌药物敏感的细菌可以通过降低外膜的渗透性产生耐药性，如原来允许某种抗菌药物通过的孔蛋白通道由于细菌发生突变而使该孔蛋白通道关闭或消失，则细菌就会对该抗菌药物产生很高的耐药性。亚胺培南是一种非典型的β—内酰胺类抗菌药物，其对铜绿假单胞菌的活性，主要是通过一个特殊的孔蛋白通道OprD的扩散而实现的，这就意味着一旦这一简单的孔蛋白通道消失，则铜绿假单胞菌对亚胺培南就会产生耐药性。事实上，最近已经分离到许多具有这种耐药机制的耐亚胺培南的铜绿假单胞菌。 3 细菌喹诺酮类抗菌药物的耐药机制 3.1喹诺酮类药物的作用机制是通过抑制DNA拓扑异构酶而抑制DNA的合成，从而发挥抑菌和杀菌作用，细菌DNA拓扑异构酶有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分2大类：第一类有拓扑异构酶Ⅰ、Ⅲ主要参与DNA的松解；第二类包括拓扑异构酶Ⅱ、Ⅳ，其中拓扑异构酶Ⅱ又称DNA促旋酶，参与DNA超螺旋的形成，拓扑异构酶Ⅳ则参与细菌子代染色质分配到子代细菌中，但拓扑异构酶Ⅰ和Ⅲ对喹诺酮类药物不敏感，喹诺酮类药物的主要作用靶位是DNA促旋酶和拓扑异构酶Ⅳ。革兰阴性菌中DNA促旋酶是喹诺酮类的第一靶位，而革兰阳性菌中拓扑异构酶Ⅳ是第一靶位。 DNA促旋酶是通过暂时切断DNA双链，促进DNA复制转导过程中形成的超螺旋松解，或使松弛DNA链形成超螺旋空间构型，喹诺酮类药物通过嵌入断裂DNA链中间，形成DNA—拓扑异构酶—喹诺酮类3者复合物，阻止DNA拓扑异异构变化，妨碍细菌的DNA复制转录，已达到杀菌的目的。 3.2作用靶位的改变，编码组成DNA促旋酶的A亚单位和B亚单位及组成拓扑异构酶Ⅳ和ParC和ParE亚单位中任一亚基的基因发生突变均可引起喹诺酮类药物的耐药性，在所有的突变型中，以gxyA的突变为主，主要为Thr—83→Ile，Ala和ASp—87→Asn，Gly、Thr两者均占75%以上，而其他的突变型罕见，GyrA双点突变仅发生在喹诺酮类高度耐药的菌株中，这是因为gyxA上的83和87位的氨基酸在提供喹诺酮类结合位点时具有重要的作用，而gyrB的突变株则较gyrA上突变少见，主要为Glu—470→Asp，Ala—477→val和ser—468→phe，Parc 的突变主要为Ser—87→Leu，Trp位值得注意的是所有存在parc改变的发生是在gyxA突变之后才发生的，在同时具有gyxA和parc突变的菌株中，以gxyA上的Thx—83→Ile和parc上的ser—87→leu类型为最多见，ParE的突变型为ASp—419→Asn、Ala—425→val但现在parE出现突变极为罕见3/150 3.3 膜通透性改变，喹诺酮类药物与其他抗菌药物一样，依靠革兰阴性菌的外膜蛋白（oMp）和脂多糖的扩散作用而进入细菌体内，
白附子化学成分及药理作用研究进展 石延榜 张振凌 【摘要】 目的 对白附子生品、不同炮制品的化学成分及药理作用进行系统的整理,分析炮制前后及不同炮制方法对白附子化学成分和药理作用的影响,为寻求最佳炮制工艺提供一定的理论依据。方法 查阅文献,分析整理。结果 白附子化学成分的研究上不能明确有效成分的种类和测定方法,毒性成分亦没有得到确认,尤其炮制前后的主要变化不清楚。结论 白附子的有效成分、有毒成分尚待进一步研究确定。 【关键词】 白附子;化学成分;药理作用 白附子又称禹白附,为天南星科植物独脚莲Typhonlu m glganteu m Engl的干燥块茎。现今主产于河南、甘肃、湖北等地。本品辛、温、有毒。归肝、胃经。具有祛风痰、定惊搐、解毒散结止痛作用,内服用于中风痰壅、口眼歪斜、语言涩謇、痰厥头痛、偏正头痛、喉痹咽痛、破伤风症;外用治疗瘰疠痰核、毒蛇咬伤。本品有小毒,故中医临床内服多以炮制品入药。据考证,白附子植物来源有禹白附和关白附两种。禹白附主产于河南禹州等地,关白附系毛茛科植物黄花乌头的块根,分布于黑龙江、吉林、辽宁、河北等地。因此二者的化学成分和药理作用也不相同,应当区别开来。本文对禹白附化学成分和药理作用两方面进行综述。 1 禹白附化学成分研究 111 脂肪酸 李娟等[1]通过GC2M S联用仪从独角莲块茎中分离出七种脂肪酸:辛烷酸、72十六碳烯酸、十六烷酸、91122十八碳二烯酸、十八烷酸、十六烷二酸、101132二十碳二烯酸。资料也记载禹白附含有琥珠酸、、二棕榈酸、油酸、亚油酸等有机酸,含亚麻脂、甘油脂等。陈雪松等从白附子乙醇提取液的低极性成分中分离出棕榈酸、桂皮酸、天师酸。 112 甾体类化合物 李清华[2]和陈雪松等[3]均从独角莲块茎中分离出β2谷甾醇、β2谷甾醇2D2葡萄糖甙。 113 挥发油成分 李静等[4]采用水蒸汽蒸馏法提取挥发油,然后通过GC2MS2计算机联用方法分离、鉴定出31种挥发油成分:十三烷、2,4,62三甲基辛烷、2,6,10,132四甲基十五烷、2,6,10,142四甲基十五烷、7,92二甲基十六烷、2,6,10,142四甲基十六烷、十七烷、三2甲基十七烷、二十烷、二十二烷、二十七烷、三十二烷、1,32二甲基苯、苯乙醛、黄奥、蒽、22甲基蒽、萤蒽、2,3,5,62四甲基苯酚、42丙稀基苯酚、1,4,62三甲基萘、2,3,62三甲基萘、32甲基菲、2,7二甲基菲、十五烷酸乙脂、亚油酸乙脂、苯并噻唑、32甲基苯并噻唑、N2苯基苯胺、H2苯基222萘胺、62甲基222苯基2喹啉。 114 氨基酸成分 孙启良等[5]对独角莲各部位氨基酸含量进行了测定分析,表明独角莲块茎中含有十七种氨基酸,其中包括除色氨酸外的七种人体必需氨基酸。另外姚三桃等也从白附子水解液中测定出十七种氨基酸。 115 微量元素 毛淑杰等[6]测定了白附子中的微量元素,显示白附子生、制中均含有15种微量元素,其中宏量元素K、Na、Ca、M g、P5种,必需元素Fe、Co、Mn、Sn、Sr6种。并且炮制后Mg、Mn含量较生品有所降低,A l、Fe、Sr含量较生品有所 基金项目:国家十一五科技支撑计划课题(项目编号:2006BA I09B06);河南省重大科技攻关课题(项目编号:0422030700) 作者单位:450008郑州,河南中医学院增加,其中Fe增加最为明显。白附子只含有一种有害元素Pb,但其含量均比较低。 116 其他 资料记载,白附子胆碱、尿嘧啶、胡萝卜甙、dl2肌醇、蔗糖及糖蛋白凝集素等。 2 炮制对化学成分的影响 研究表明白附子炮制后其化学成分发生了不同程度的变化,且不同的炮制方法对化学成分含量的变化也不一样。姚三桃[7]等对白附子炮制前后化学成分做了比较,结果显示,炮制后,水溶性游离氨基酸在炮制过程中损失较大,总氨基酸含量生品较制品高出30%,β2谷甾醇含量生品高于矾制品约16%左右,高于姜矾制品215倍,油酸含量生品和矾制品相当,而高于姜矾制品10倍。表明炮制对水溶性成分有一定的影响,而对脂溶性成分影响不明显。另外,炮制后溶液的酸度明显增加,这可能是因为炮制过程中带入了大量的白矾的缘故,经测定溶液中白矾的残留量高达512%～7135%。但是铝离子具有一定的毒性,且容易在大脑中蓄积,必须对其含量加以控制。王毅等[8]对白附子不同制品中铝离子的含量进行了测定,结果表明:生白附子的铝离子含量很低,而制白附子的铝离子含量是生品的数百倍以上,说明制品中的铝离子基本上是由炮制带来的。但是铝离子的含量与白矾的加入量不成平行关系,即使用同一种方法炮制,其含量也不同。铝离子含量多少更为合适,必须结合药效学,毒理学优选出新工艺。 3 禹白附药理作用的研究 311 抗炎作用 吴连英[9]等按文献(中国医学科学院药物所.中草药有效成分的研究.第二册.人民卫生出版社,1972: 167)方法对白附子不同制品抗炎作用做了比较,研究结果表明,白附子生品混悬液和煎剂对大鼠蛋清性、酵母性及甲醛性关节肿有明显或不同程度的抑制作用,对炎症末期的棉球肉芽肿增生和渗出亦有明显的抑制作用,其抗炎作用同免疫器官胸腺、脾脏关系不大。新法、老法制品与生品有相近的抗炎作用,新老法制品比较亦无差异。 312 镇静作用 吴连英[10]等对白附子不同制品的镇静、抗惊厥作用进行了比较,结果显示,白附子水浸液口服给药未显示镇静作用,腹腔注射则表现出明显的镇静作用,且有明显的协同戊巴妥钠催眠的作用,生品与不同制品之间未表现出差异性。 313 抗惊厥作用 研究表明[10],白附子水浸液对中枢兴奋剂戊四唑、硝酸士的宁所致小鼠强直性惊厥,仅能明显或不同程度的推迟小鼠惊厥出现时间和死亡时间,未见有对抗惊厥只数和死亡只数的效果。而对咖啡因所致惊厥,不论生品还是炮制品均未见有抗惊厥的作用。
木聚糖酶研究进展 刘亮伟 河南农业大学生命科学学院 郑州 450002 文化路 95 号llw321@https://www.doczj.com/doc/c116633557.html, 科学技术的进步给21世纪的人类带来了便利,也给人类带来了前所未有的压力：人口膨胀、能源危机、环境污染、资源匮乏，所有这些问题的本源是能源危机。与能源匮乏相矛盾，自然界通过光合作用赋予人类大量可再生资源：如纤维素和半纤维素，作为继纤维素后第一大生物资源的半纤维素在农业和木材工业中是常见的废弃物，它作为可再生资源的一个有利条件是它比纤维素更易于提取和水解。秸秆中半纤维素含量占其总干重的25～50%，其化学结构较纤维素复杂得多，由D-木糖通过β-1,4-糖苷键相连成的主链和少量L-阿拉伯糖侧链所组成[1]，这种D-木糖单元在硬木和软木中平均聚合度分别是150－200和70－130，要得到能够利用的单糖必须通过以木聚糖酶为主的半纤维素酶系协同作用进行水解而完成[2]。 内切-1,4-β-木聚糖酶（E.C 3.2.1.8）是一种内切糖苷酶，能够水解木聚糖这类自然界中最丰富的半纤维素，同自然界中五碳糖的循环相联系，在能量循环中占有重要地位。在古代人们就已经在生产过程中间接地利用各种酶进行生产：如酿酒、制作奶酪、烘焙面包、修饰淀粉等。1986年，Viikarri发现了木聚糖酶在纸浆漂白和造纸工业中能够降低环境污染物品的用量[3]，伴随着人类对于可持续性发展和环境的重视，木聚糖酶在工业上的应用明显增加，在1997-2002年间的5年中，纸浆造纸业用酶由1.0亿美元增加到1.92亿元，增长率为16.2%，是所有酶制品行业中增长率最快的。 1木聚糖酶的应用 1.1在纸浆造纸工业中应用 木聚糖酶最重要的用途是在纸浆造纸工业中对于纸浆的漂白。因为环境污染最大的来源是纸浆造纸工业中的废水。根据资料显示仅仅美国每年用于纸浆漂白的氯化物或次生氯化物用量就有200多万吨[4]。因为纸浆漂白污水中含有有毒物质，并且这些物质能在生态系统的生物和非生物组成中积累，如氯苯、氯二苯和其它氯化木质素次生物[5; 6]。这些化学物质对环境危害很大，据有关研究显示既便是远离造纸厂10公里以外的鱼群都会受到纸浆漂白污水中有害物质的负面影响[7]，这种受到污染的鱼可以直接或间接地影响人类的身体健康。木聚糖酶的作用就是对木聚糖进行水解从而加快了纸浆中木质素的释放，色素物质所以能够比较容易地从纤维素中释放出来。经实验证实，木聚糖酶的漂白效果比木质素降解酶好得多，这是因为木质素大部分交联在半纤维素上，而半纤维素比木质素更容易解聚[8]。利用木聚糖酶相应地比其它酶进行多聚物降解时，碳水化合物水解速度要快2-3倍[9]。经木聚糖酶处理后的纸浆漂白可以降低20%-40%漂白剂用量 [10]。
糖组学中糖蛋白糖链的研究技术及进展1988年牛津大学Dwek教授在Annual Review of Biochemistry上发表了题为“Glycobiology” (糖生物学) 的综述，首次提出了糖生物学这一概念，标志着糖生物学这门学科的诞生[1]。在十几年后，糖生物学在糖链结构、生物合成、生理功能等方面取得了极大地进展。作为第3种生命信息分子的糖链正越来越受到重视，于是糖组学被誉为是继基因组学和蛋白质组学后的第三领域。糖组是指细胞内所有的糖链，包括糖复合物[2]。糖组学是研究糖链的表达、调控和生理功能的科学，通过研究糖链确定基因所携带的遗传信息与功能之间的关系。糖组学的研究依赖于糖组研究技术的发展，其中糖蛋白和糖链的研究技术比较成熟，本文主要对这两方面进行综述。 1.糖组学研究的内容及意义 基因对生命活动的调控是由基因所编码的蛋白质及其所合成的糖链和脂类来体现的，因此基因功能的阐明不仅需要基因组学的研究，还必须开展蛋白质组学和糖组学的研究。糖链、核酸和蛋白质都是生物大分子，但是糖链的结构远比核酸和蛋白质复杂，这是由于聚糖的糖单位之间糖苷键的链接方式的多样性[3]。糖链参与几乎所有真核生物的每一生命过程，其功能是复杂而多样的在分子内，糖蛋白糖链影响蛋白质的折叠、溶解度、半衰期、抗原性及生物活性等。在分子间，糖链可以通过糖基化影响蛋白的功能，更重要的是还与信号传递、细胞通讯密切相关。.糖与糖之间的相互作用介导细胞-细胞相互作用也被证实.因此糖组学的重要研究内容之一就是作为信息分子的糖类如何在细胞识别和信号传导中发挥作用[4]。为了研究糖类在细胞识别和信号传导中的作用首先要完成4个方面：什么是基因编码糖蛋白，即基因信息；实现被糖基化的位点，即糖基化信息；聚糖结构，即结构信息；糖基化功能，即功能信息[5]。目前预测细胞内超过５０％的蛋白质为糖蛋白，在这些糖蛋白中蛋白质是生理功能的主要承担者，而糖链则通过改变蛋白质的折叠方式、生物活性、溶解度、疏水性、聚合、降解、电荷、粘度及质量，对蛋白质的功能起修饰
苦参的药理活性研究进展 【关键词】苦参 苦参(Sophoraflavescens Ait)为豆科槐属植物,是我国历史悠久的传统药物之一,其性味苦寒,归心、肝、肾、大肠、膀胱经,具有清热燥湿,祛风杀虫,利尿的功能。用于热痢、便血、黄疸、尿闭、赤白带下、阴痒、湿疹、湿疮、皮 肤搔痒、疥疮麻风、外治滴虫性阴道炎。其主要成分为苦参碱matrine,氧化苦参碱oxymatrine等多种生物碱类成分,苦参醇kurarinol、苦参丁醇kuraridinol 等多种黄酮类成分,另含氨基酸类,挥发油类,糖类,有机酸类,内酯类成分等。近几年,对苦参化学成分和生物活性的研究不断深入,现将国内外对苦参药理活性 的研究现状综述如下。 1 抗肿瘤活性 肿瘤的发生和发展不仅是肿瘤细胞增殖和分化异常所致,而且还是肿瘤细胞异常凋亡的结果。因此,抑制肿瘤细胞增殖,诱导肿瘤细胞分化和凋亡,对临床治疗肿瘤有一定的指导意义。近几年的研究表明,苦参对恶性葡萄胎、绒癌、子宫癌、埃氏腹水瘤和淋巴内癌细胞都有不同程度的抑制和消灭作用,苦参碱对肿瘤细胞具有选择性杀伤作用,还能通过改变细胞核酸的分子序列,抑制肿瘤的生长,而且这种影响是广泛的、多部位的。研究表明,用苦参碱治疗各种晚期癌肿,能减轻症状,延长存活期,且不破坏正常白细胞的产生,甚至能升高白细胞,提高机体抵抗力,这是许多治疗药物难以达到的。对苦参碱在抗肿瘤机制方面的研究 概括起来其抗肿瘤活性主要表现在以下几个方面。 抑制肿瘤细胞增殖苦参碱能有效抑制人肝癌细胞株HepG2的增殖。MTT试验显示,苦参碱对HepG2抑制作用有时间剂量依赖性。随着作用时间 延长和药物浓度的增加,HepG2细胞存活率明显降低,细胞DNA合成亦相应降低。病理学研究表明,苦参碱可抑制肝癌HepG2细胞的增殖,并具有直接杀伤作用。其作用机制是苦参碱抑制部分肿瘤细胞从G期进入S期,从而抑制其增殖。 诱导肿瘤细胞分化和凋亡苦参碱不仅能抑制细胞增殖并促进其 良性分化,还能诱导肿瘤细胞的凋亡。研究表明,苦参碱对K562细胞的分化作用随浓度的增加而增加,一定浓度的苦参碱对K562细胞具有一定的诱导分化效应,这一结果为临床探索中药非杀伤性治疗白血病打下了良好的基础。曾晖等人研究发现,苦参碱具有诱导人胃癌细胞凋亡的作用。/mL苦参碱作用于胃癌细胞株48h,光镜下可见大量的凋亡细胞,随着作用时间的延长,