藏药马尿泡活性物质分子印迹聚合物合成与多组分缓释性能及其药代动力学研究

Based on the common structural properties of tropane alkaloids of Przewalskia tangutica Maxim from Tibetan plateau, this study intends to synthesize class-specific molecularly imprinted polymers for alkaloids from Tibetan medicine by using precipitation polymerization and bulk polymerization. The recognition mechanism of molecularly imprinted polymer (MIP) to target anlytes will study by ultraviolet spectrum, infrared spectrum, high performance liquid chromatography (HPLC) and scanning electron microscope and other modern technologies. By this research, it is expected to establish a novel method based on the molecularly imprinted solid-phase extraction (MISPE) for the fast enrichment, specific recognition and high sensitivity to alkaloids from Tibetan medicine. In order to make this class-specific molecularly imprinted polymer with good biocompatibility, biodegradability, the MIP microspheres will be synthesized by using Chitosan and Cyclodextrin as basic raw materials. The Release behavior of alkaloids from MIP could be described by Peppas equation, and further study the release mechanism of MIP microspheres with alkaloids in the gastric fluid and plasma in animal experiments. Through pharmacokinetics research of MIP microspheres, will clarify the mechanism of its absorption, distribution, transport and metabolism, and establish the sustained-release drug delivery system based on molecular imprinted technology for alkaloids from Tibetan medicine.

本项目基于兽用藏药马尿泡托烷类生物碱的共性结构特性，采用沉淀聚合、本本体聚合等方法合成生物碱类特异性分子印迹聚合物，利用紫外光谱、高效液相色谱、核磁共振等表征手段对印迹聚合物的吸附特性、热稳定性和缓释性能进行综合分析，探讨印迹聚合物的分子识别与缓释机理，筛选出马尿泡托烷类生物碱分子印迹聚合物的最佳合成体系，制备具有较高分子识别能力、类特异性、高选择性的分子印迹聚合物（MIP）微球和MIP-SPE分离纯化柱，建立快速富集、分离和纯化藏药四种生物碱的的分子印迹固相萃取技术；以壳聚糖、环糊精等天然多糖为基本原料，合成具有良好生物相容性、生物降解性和缓释功能的多糖基分子印迹聚合物,采用Peppas方程对生物碱MIPs的缓释性能及在胃肠液及血浆中的体外释放效应进行研究，通过开展分子印迹聚合物微球在动物体内的药代动力学研究，阐明其吸收、分布、转运与代谢规律，建立藏药马尿泡生物碱MIP缓释载药体系。

近年来，随着现代生物技术和药物分离学科的快速发展，天然产物中生物碱的提取分离技术得到了很大的发展。分子印迹技术在天然产物的提取与纯化方面获得了快速应用。本项目基于兽用藏药马尿泡托烷类生物碱的共性结构特性，合成生物碱类特异性分子印迹聚合物，探讨印迹聚合物的分子识别与缓释机理，建立快速富集、分离和纯化藏药四种生物碱的的分子印迹固相萃取技术；通过开展分子印迹聚合物微球在动物体内的药代动力学研究，阐明其吸收、分布、转运与代谢规律，建立藏药马尿泡生物碱MIP缓释载药体系。通过四年精心研究，取得了如下重要结果：（1）构建了马尿泡四种托烷类生物碱类特异性分子印迹聚合物的最佳合成体系，其对四种生物碱的饱和吸附量(Qmax)分别为7.53，10.90，24.27，11.04μg/mg；（2）研制出具有较高的分子识别能力、类特异性、高选择性的MISPE分离纯化柱，申报了国家发明专利，建立了分子印迹固相萃取小柱的样品萃取前处理技术，利用已制备的MIPs微球固相萃取小柱对马尿泡果实中的四种目标功能性成分进行了富集分离与净化，评价了印迹柱的实用性；（3）建立了基于分子印迹固相萃取技术的高效压液相色谱-串联四极杆质谱检测方法，实现了藏药马尿泡中四种托烷类生物碱高效富集和快速分离，该方法在2-250 μg/mL范围内具有较好的线性关系， R2= 0.9999，检出限为0.26-0.39 μg/mL；（4）合成了具有良好生物相容性、生物降解性和缓释性能的分子印迹聚合物，研究了ATP-MIP 的缓释性能及在胃肠液中的体外释放效应进行研究，初步建立藏药马尿泡生物碱 MIP 缓释载药体系。（5）获国家发明专利1项，受理发明专利2项，发表相关论文9篇，其中SCI4篇，培养研究生2名，培育西藏高原兽用藏药研究团队1个。通过上述研究为分子印迹聚合物在中草药活性成分萃取技术方面提供了技术支撑和理论依据，利用建立生物碱多组分分子印迹聚合物缓释模型，研究其缓释机理和互做效应，为今后药物缓释制剂研究提供新的途径和方法。