复杂体系中微量PTP1B抑制剂的快速识别新方法研究

蛋白酪氨酸磷酸酯酶1B(PTP1B)在细胞传导中起重要作用，是治疗Ⅱ型糖尿病的重要靶点，因此寻找安全有效的PTP1B抑制剂是抗糖尿病药物研究的关键之一。在前期实验中，对湘西民间常用治疗糖尿病药用植物进行系统筛选，发现某些中药如兖州卷柏和红蓼等具有较强PTP1B抑制活性。中药复杂体系中活性成分快速筛选是中药研究的热点和难点问题。本项目拟建立快速高通量识别复杂体系中PTP1B抑制剂的联用新技术HPLC-PTP1B EAD-MS，系统研究中药提取物中PTP1B抑制剂，并采用HSCCC导向制备单体化合物，建立一套基于HPLC-PTP1B EAD-MS/HSCCC技术的中药复杂体系中PTP1B抑制剂的快速筛选和制备方法。应用现代光谱方法与化学方法鉴定结构，同时进行系统的体外活性筛选和构效关系分析，以期发现新型PTP1B抑制剂，为找寻和开发抗糖尿病新药奠定基础，同时促进化学分析分离新技术的探索与发展。

中草药有效成分的研究是发现和创制新药的一条重要途径。但中草药所含化学成分相当复杂，寻找其中的有效成分对于阐明中草药的作用机理、研发天然药物源新药有着重要的作用。传统中草药活性成分的分离分析基本遵循先对中草药成分进行分离鉴定，再进行药理活性测试，最终获取活性成分信息的步骤。该研究方式效率低、费时费力、且前期分离缺少目的性。因此，发展快速的筛选技术以及高效的分离技术有助于提高中草药活性成分研究水平。作为近年来发展起来的色谱分离技术，高速逆流色谱(HSCCC)具有无不可逆吸附、回收率高、制备容量大等优点，广泛应用于中草药中化学成分的制备分离。然而相对于传统的HPLC而言，其理论塔板数较低、色谱分辨率较差，在分离成分复杂的天然药物时，能力受限的一维单功能HSCCC时常遭遇挑战，难以完成目标药物的有效分离。色谱联用能有效增加色谱的峰容量和分辨率，是改进化合物分离度、加快分离速度的有效途径。.针对上述问题，本项目提出了基于酶修饰磁性纳米粒子快速筛选中草药中活性成分的分析方法，将酶或蛋白共价键合在多种磁性纳米材料表面，将此功能化纳米材料与中草药提取物混合培养，利用酶与抑制剂、蛋白与受体间的特异性结合作用，通过HPLC和MS/MS检测技术分析，确定了具有潜在活性的化合物信息；建立了CCC-SPE-CCC、在线二维、串联及闭路循环等多个HSCCC联用体系，结合循环、梯度、络合及离线二维等HSCCC操作模式，以上述筛选结果为导向，开展目标活性化合物的制备分离，并鉴定其结构；从天然活性小分子结构-活性相互关系出发，研究了多酚、黄酮结构变化对其各种生物活性的影响，阐明多酚、黄酮生物活性对应的特征结构，在此基础上，进一步研究多酚、黄酮与蛋白质相互作用对其抗氧化活性、乙酰胆碱酯酶抑制活性以及抗菌活性的影响，并初步探讨了糖尿病对多酚生物利用度及生物活性的影响。上述研究结果为找寻和开发天然药物源新药奠定了基础，同时促进了分析分离新技术的探索与发展。依托于项目主体研究内容，项目还开展了疾病靶标的高灵敏检测、活性先导药物的不对称合成及水样中污染物的富集检测，促进了分析化学、药物化学等相关学科的发展。项目实施期间总计发表SCI论文41篇(均已标注资助)，授权发明专利2项，培养博士后1名、博士生6名、硕士生10名。