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揭秘传统中医药活性成分：表面等离子共振技术揭示白芍抗炎机制
【概要描述】SPR技术是在分子水平上确定中药活性成分的有用工具
- 分类：华盈视角
- 作者：木棉
- 来源：达吉特公众号
- 发布时间：2024-04-17 14:33
- 访问量：
近年来，中医药在预防和治疗疾病中发挥重要作用，但其复杂性引发了关于疗效和副作用的疑虑。为了更好理解中药，研究中药活性成分至关重要。表面等离子共振（SPR）技术被广泛应用于中药活性成分的研究中。第二军医大学曹岩教授团队在Journal of Pharmaceutical Analysis发表了题为“A strategy of screening and binding analysis of bioactive components from traditional Chinese medicine based on surface plasmon resonance biosensor”的文章，该研究提出了一种基于SPR的综合策略来筛选和分析中药的主要活性成分。以白芍(RPA) 为例，鉴定了与tumor necrosis factor receptor type 1 (TNF-R1)结合进而发挥其抗炎功能的化合物，研究证明SPR技术是在分子水平上确定中药活性成分的有用工具，可用于药物开发的各个方面。
| 01、构建筛选体系
将重组TNF-R1 蛋白固定在 CM5 传感器芯片上。设置TNF-α 和四环素作为阳性对照和阴性对照检测蛋白活性，结果显示TNF-R1在芯片上有对分析物作用的特异性，可用于筛选与其结合的生物活性成分（图1 ）。
图1 芯片上TNF-R1的生物活性
| 02、TNF-R1结合配体的筛选和鉴定
研究人员将一系列不同稀释比例的白芍提取物通过固定有TNF-R1蛋白的芯片表面，初步评估潜在生物活性成分与TNF-R1之间的相互作用，结果显示白芍提取物中的一些成分可以与 TNF-R1 结合（图2 A），将结合化合物进行回收浓缩经UPLC-QTOF/MS鉴定（图2 B），结果发现了芍药苷和丹皮酚可能是与TNF-R1的结合的活性化合物（图2 C，2D）。
图2 白芍( RPA ) 中TNF -R1 结合成分的鉴定
| 03、TNF-R1结合化合物验证
为了进一步证实芍药苷和丹皮酚与TNF-R1直接相互作用，研究人员通过SPR测定了它们的亲和力常数。结果证实白芍中的芍药苷和丹皮酚可以直接与TNF-R1结合（图3A，3B）。通过竞争性结合测定，发现芍药苷和丹皮酚可以和TNF-α竞争性与TNF-R1结合（图3C），并通过分子对接探究了具体结合位点（图3D）。
图3 SPR亲和力测定化合物亲和力与竞争性结合
| 04、化合物功能验证
炎症是许多慢性疾病的起点，细胞活力和凋亡分析通常用于评估药物的抗炎作用。因此，研究人员确定了芍药苷和丹皮酚对 TNF-α 刺激的 L929 细胞的影响（图4）。TNF-α和Act-D对L929细胞产生近70%的细胞毒性，而芍药苷和丹皮酚以剂量依赖性方式抑制细胞毒性。
图4 芍药苷和丹皮酚对L929细胞凋亡的影响
| 总结与讨论
在本研究中，描述了一种筛选中药生物活性成分的新策略，基于 SPR 的筛选、亲和力测定和结合分析的集成是一种探测中药生物活性成分的新策略，重点关注涵盖药物开发许多方面的准确生物分子相互作用。它不仅可以用于阐明中药的作用机制，还可以用于发现新的中药衍生药物。
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| 相关文献
Diya, Lv,Jin, Xu,Minyu, Qi et al. A strategy of screening and binding analysis of bioactive components from traditional Chinese medicine based on surface plasmon resonance biosensor.[J] .J Pharm Anal, 2022, 12: 0.
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