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小金丸原名“小金丹”,起源于《外科证治全生集》,为治疗痈疡经典名方,临床治疗乳腺疾病首选中成药。小金丸组方复杂,药味组成特殊,且物理性质差异大,不少药物缺乏有效的质量控制标准,质量参差不齐,原料药物的复杂性与制药工艺的不适应性导致小金丸质量可控性差。目前,对于小金丸的质量控制,2015年版《中国药典》仅有双酯型生物碱限量(TLC法)和麝香酮含量测定(GC法)。评价方法简单,尚不能对小金丸质量做出客观评价。小金丸的质量一致性问题为其安全性和有效性埋下隐患,为此,进行了基于化学测定、生物检定与虚拟评价整合分析的小金丸质量评控模式研究,为进一步丰富和提升小金丸的质量控制标准奠定基础。
化学评价研究:建立了HPLC-MS/MS多组分含量测定方法,测定小金丸中乌头碱、新乌头碱、次乌头碱、苯甲酰乌头原碱、苯甲酰新乌头原碱、苯甲酰次乌头原碱、欧当归内酯A、肌苷、藁本内酯、3-乙酰基-11-酮基-β-乳香酸、p一乳香酸、阿魏酸、原儿茶酸共计13种成分,结合聚类分析、主成分分析等方法对A,B,C,D厂家、不同批次小金丸质量均一性进行评价。结果表明,各厂家样本自然聚集,同一厂家小金丸样本既有区分也有相似,其中,D1,D2与其他样本相比,差异较大,AI,A2,A3,A5,A6与其他小金丸差异较大,A厂家内部各批次间差异也较大,B厂家与D厂家小金丸各批次间差异较小,C厂家小金丸批次间差异小于A厂家批次间差异,但大于B,D厂家小金丸批次间差异。由主成分分析结果可以看出,苯甲酰新乌头原碱,欧当归内酯A,苯甲酰次乌头原碱,B一乳香酸和乌头碱对不同批次小金丸的分类起主要作用。研究表明小金丸样本质量参差不齐,差异较大,仅从《中国药典》项下单一指标评价,容易得出片面的结论。
生物评价研究:生物评价对于复杂中药体系具有整体评控、关联药效的优势。环氧化酶2(COX-2)为花生四烯酸代谢途径重要参与者,是催化花生四烯酸转化为前列腺素的关键酶,其高表达与炎症、疼痛及癌症等密切相关,与小金丸所治病症基本吻合。本研究建立了基于COX-2抑制剂筛选试验的不同批次市售小金丸抗炎活性的测定方法。测定了不同批次小金丸COX-2活性抑制率,并通过小鼠耳肿胀实验验证了体外COX-2活性抑制实验的可靠性。将COX-2活性抑制测定结果与多组分含量测定结果进行多重线性回归分析,得到相关回归方程,筛选抗炎质量标志物为原儿茶酸、B一乳香酸、欧当归内酯A,由相关系数判断其抗炎活性强弱为:原儿茶酸>p-乳香酸>欧当归内酯A。
虚拟研究:从虚拟层面进行了基于网络药理学的COX-2活性抑制质量标志物与乳腺疾病的作用机制研究以及标志物与COX-2蛋白分子对接研究。从多个数据库对原儿茶酸、B一乳香酸、欧当归内酯A进行靶点数据的挖掘,共得到73个靶点,从三种成分分别对应的靶点数目来看,原儿茶酸和B一乳香酸贡献最大,从相关数据库筛选乳腺疾病相关基因,将化合物靶点作用信息与疾病基因进行相互作用,将作用信息导入Cytoscape2.8.3,得到相关蛋白互作网络图,经模块分析得出小金丸发挥药效与花生四烯酸代谢途径紧密相关。通过Autodock软件的运算分析,得到小金丸中三种抗炎指标性成分原儿茶酸、B一乳香酸、欧当归内酯A分别与COX-2蛋白的对接信息,通过比较结合能数值,发现B一乳香酸具有较强的抑制COX-2活性的作用。后续,通过抗炎标志物活性强弱对比试验以及单体敲入实验进一步验证了三种成分抗炎活性的强弱关系,与回归方程相关系数初步判定结果一致。
通过多组分化学成分解析、生物活性研究以及虚拟评价综合研究小金丸中与抗炎关系最为密切的三种成分,针对三种抗炎质量标志物,建立HPLC含量测定方法,以便对三种成分进行快速、简便、准确地分析,解决小金丸质量评控方式过于单一的问题,可建议药典小金丸项下增加相应质控指标,进一步控制小金丸质量,提升其品质。本研究也为其他复杂中药体系的质量评控新模式研究提供思路。此外,对三种质量标志物进行了活性最优配比研究,当三种单体化合物浓度分别达到23.54μg/ml、120μg/ml和150μg/ml时,抗COX-2酶活性最强,预测值为94.4%,进一步验证了三种成分对于抗炎活性的影响强弱,为含有该类成分的新药组方筛选提供基础。
化学评价研究:建立了HPLC-MS/MS多组分含量测定方法,测定小金丸中乌头碱、新乌头碱、次乌头碱、苯甲酰乌头原碱、苯甲酰新乌头原碱、苯甲酰次乌头原碱、欧当归内酯A、肌苷、藁本内酯、3-乙酰基-11-酮基-β-乳香酸、p一乳香酸、阿魏酸、原儿茶酸共计13种成分,结合聚类分析、主成分分析等方法对A,B,C,D厂家、不同批次小金丸质量均一性进行评价。结果表明,各厂家样本自然聚集,同一厂家小金丸样本既有区分也有相似,其中,D1,D2与其他样本相比,差异较大,AI,A2,A3,A5,A6与其他小金丸差异较大,A厂家内部各批次间差异也较大,B厂家与D厂家小金丸各批次间差异较小,C厂家小金丸批次间差异小于A厂家批次间差异,但大于B,D厂家小金丸批次间差异。由主成分分析结果可以看出,苯甲酰新乌头原碱,欧当归内酯A,苯甲酰次乌头原碱,B一乳香酸和乌头碱对不同批次小金丸的分类起主要作用。研究表明小金丸样本质量参差不齐,差异较大,仅从《中国药典》项下单一指标评价,容易得出片面的结论。
生物评价研究:生物评价对于复杂中药体系具有整体评控、关联药效的优势。环氧化酶2(COX-2)为花生四烯酸代谢途径重要参与者,是催化花生四烯酸转化为前列腺素的关键酶,其高表达与炎症、疼痛及癌症等密切相关,与小金丸所治病症基本吻合。本研究建立了基于COX-2抑制剂筛选试验的不同批次市售小金丸抗炎活性的测定方法。测定了不同批次小金丸COX-2活性抑制率,并通过小鼠耳肿胀实验验证了体外COX-2活性抑制实验的可靠性。将COX-2活性抑制测定结果与多组分含量测定结果进行多重线性回归分析,得到相关回归方程,筛选抗炎质量标志物为原儿茶酸、B一乳香酸、欧当归内酯A,由相关系数判断其抗炎活性强弱为:原儿茶酸>p-乳香酸>欧当归内酯A。
虚拟研究:从虚拟层面进行了基于网络药理学的COX-2活性抑制质量标志物与乳腺疾病的作用机制研究以及标志物与COX-2蛋白分子对接研究。从多个数据库对原儿茶酸、B一乳香酸、欧当归内酯A进行靶点数据的挖掘,共得到73个靶点,从三种成分分别对应的靶点数目来看,原儿茶酸和B一乳香酸贡献最大,从相关数据库筛选乳腺疾病相关基因,将化合物靶点作用信息与疾病基因进行相互作用,将作用信息导入Cytoscape2.8.3,得到相关蛋白互作网络图,经模块分析得出小金丸发挥药效与花生四烯酸代谢途径紧密相关。通过Autodock软件的运算分析,得到小金丸中三种抗炎指标性成分原儿茶酸、B一乳香酸、欧当归内酯A分别与COX-2蛋白的对接信息,通过比较结合能数值,发现B一乳香酸具有较强的抑制COX-2活性的作用。后续,通过抗炎标志物活性强弱对比试验以及单体敲入实验进一步验证了三种成分抗炎活性的强弱关系,与回归方程相关系数初步判定结果一致。
通过多组分化学成分解析、生物活性研究以及虚拟评价综合研究小金丸中与抗炎关系最为密切的三种成分,针对三种抗炎质量标志物,建立HPLC含量测定方法,以便对三种成分进行快速、简便、准确地分析,解决小金丸质量评控方式过于单一的问题,可建议药典小金丸项下增加相应质控指标,进一步控制小金丸质量,提升其品质。本研究也为其他复杂中药体系的质量评控新模式研究提供思路。此外,对三种质量标志物进行了活性最优配比研究,当三种单体化合物浓度分别达到23.54μg/ml、120μg/ml和150μg/ml时,抗COX-2酶活性最强,预测值为94.4%,进一步验证了三种成分对于抗炎活性的影响强弱,为含有该类成分的新药组方筛选提供基础。