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基于中药甾体皂苷的创新药物研究

时间:2006-08-22 06:55来源:科技中国 作者:admin 阅读:
利用植物化学和生物转化方法进行甾体皂苷化学研究,结合活性筛选和作用机理,可以寻找到新药研究开发的先导化合物和目标化合物。



甾体皂苷(steroidal  saponins,由螺甾烷类化合物衍生的寡糖苷)是一类重要的中药活性成分,许多常用中药如重楼、黄精、薤白、知母、蒺藜、穿山龙、麦冬等都含有甾体皂苷。研究表明,甾体皂苷具有良好的心血管活性、抗癌、抗痴呆、抗病原微生物、降血糖及雌激素样作用。许多主要含甾体皂苷的中成药早已上市,如地奥心血康胶囊、心脑舒通、冠心宁、宫血宁及金刚藤胶囊等。甾体皂苷已成为药物研究开发的重要先导化合物。

  在中药甾体皂苷分离纯化实验中,中国军事医学科学院放射与辐射医学研究所中药化学实验室研究人员建立了一套分别适用于水溶性呋甾皂苷和脂溶性螺甾皂苷的提取、分离、纯化方法,并规范了质谱和核磁技术进行甾体皂苷结构鉴定的波谱方法。研究人员从中药黄精(滇黄精Polyginatum  kingianun  Coll  et  hemsl.)中分离鉴定了13种甾体皂苷单体化合物,其中8种为新化合物。首次直接利用1H-NMR、1H-1H  COSY、HMQC、HMBC及ROESY等核磁技术确证呋甾皂苷C25位立体构型,而并非利用传统酶解制备相应螺甾,通过螺甾再确定其呋甾C25立体构型的繁琐方法。又从中药重楼、穿山龙、萆、知母、黄精、大蒜等中共分离、鉴定了  60余种甾体皂苷单体化合物,其中19种为新化合物。

  生物转化是天然产物结构修饰和改造的一类重要的方法。研究人员发现,黑根霉可以将甾体皂苷C22位异构化,生成自然界少见的C22-β构型的甾体皂苷异构体。同时,研究人员筛选到可以进行甾体皂苷糖基选择性水解的一些微生物,并成功制备了一系列去糖基的次生甾体皂苷。此外,研究人员还发现新月弯孢霉具有特异性水解甾体皂苷C3位糖链的末端1→2连接鼠李糖基的活性,并利用一系列单体化合物进行了其糖基水解的规律性研究;其中纯化得到的特异性糖苷酶的结构与α-1,4-葡聚糖糖苷酶(EC  3.2.1.3,一种淀粉酶)同源,由此进一步发现其它一些糖化酶也具有水解甾体皂苷C3位糖基的活性。这为加深生物转化规律性的认识、理解酶的位置和立体选择性、制备甾体皂苷衍生物奠定了基础。

  研究人员还建立了胆碱能受体表达、血小板聚集、平滑肌收缩、细胞毒及PPARγ激动剂活性等体外筛选模型,对中药分离纯化及生物转化制备的几十种甾体皂苷单体化合物进行了活性筛选及构效关系研究。首次发现中药甾体皂苷具有显著上调胆碱能N受体数量、改善脑循环、防治老年性痴呆等作用;经构效关系研究,确定呋甾皂苷单体化合物“9714”作为抗痴呆药物研究开发的目标化合物。

  研究表明,口服化合物“9714”可显著改善多种拟痴呆模型动物的学习记忆功能,并观察到“9714”对模型动物的脑源性神经生长因子(BDNF)、细胞间粘附分子(ICAM-1)、血管细胞粘附分子(VCAM-1)、脑组织超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)含量的显著调节作用。化合物“9714”改善学习记忆功能的机理,一方面是通过上调胆碱能N及M受体,另一方面是通过扩张血管、抑制血栓形成、改善脑缺血及其损伤来实现的。此外,毒理学研究表明,“9714”安全性良好。目前临床前研究已近全部完成,近期将申报临床研究。(责任编辑:泉水)
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