仪器分析实验课程思政案例设计与实践——以青蒿素的提取与结构鉴定的探究实验为例

中医药文化被喻为中华优秀传统文化的璀璨明珠,是中华传统文化的重要组成和典型代表。而作为抗疟明星的中医药青蒿素来源于天然产物,因此,天然产物中的青蒿素的提取和结构鉴定显得十分必要。课程团队结合课程特点,将青蒿素的提取和结构鉴定引入实验教学并进行课程思政教学案例设计。以此项目为载体,培养学生自主查阅文献、设计实验方案和运用仪器分析技术表征分子结构的科学素养。该教学案例的建立实施有助于教师充分挖掘课程中的思政元素,激发学生的学习兴趣,培养其自主创新意识,增强爱国情怀和民族文化自信,取得了良好的课程思政教学示范效果。

高效液相色谱-三重四级杆质谱测定黄花蒿中青蒿素含量方法的设计

利用高效液相色谱-三重四级杆质谱仪建立了黄花蒿中青蒿素含量的测定方法,并进行线性与范围、精密度、回收率及实验室比对方法学验证。结果表明:青蒿素在3~300 ng/mL线性良好(R^(2)=0.9994),检出限和定量限分别为0.25和0.75μg/g;该方法精密度良好,重复性RSD在2.0%~4.8%;平均加样回收率在93.8%~109.8%。分别在3个实验室对青蒿素含量比对检测,各实验室检测分析同一样品相对标准偏差在0.5%~3.3%。该实验项目难度适中,在保证可操作的同时具一定的创新性,可培养学生的科研探索精神,适用于研究生的中药成分分析开放性实验教学。

青蒿素抑制葡萄糖刺激下结直肠癌细胞恶性生物学行为的机制研究

目的探讨青蒿素(ART)对葡萄糖刺激下结直肠癌(CRC)细胞的恶性生物学行为的影响及其作用机制。方法以0、5、10、20、40、60μmol/L ART为浓度梯度处理人结直肠癌细胞株SW480,然后采用CCK-8法检测细胞活力。流式细胞术检测细胞凋亡情况;Transwell检测细胞迁移和侵袭情况;Western blot检测细胞凋亡、上皮-间质转化(EMT)及Janus激酶2(JAK2)/信号转导与转录激活因子3(STAT3)相关蛋白表达。结果与0μmol/L ART相比,5、10、20、40、60μmol/L ART处理下SW480细胞活力降低(P<0.05),IC_(50)为36.91μmol/L。故以10、20、40μmol/L ART处理的细胞为ART低、中、高剂量组,以0μmol/L ART处理的细胞为对照组,以ART 40μmol/L+Coumermycin A110μmol/L处理的细胞为Coumermycin A1组。与对照组相比,ART低剂量组、ART中剂量组、ART高剂量组细胞划痕愈合率、侵袭能力及Bcl-2、N-cadherin、Vimentin、p-JAK2、p-STAT3表达显著下降(P<0.05),细胞凋亡率及Bax、Caspase-3、E-cadherin表达上升(P<0.05);与ART高剂量组相比,Coumermycin A1组细胞划痕愈合率、侵袭能力及Bcl-2、N-cadherin、Vimentin、p-JAK2、p-STAT3表达水平显著上升(P<0.05),细胞凋亡率及Bax、Caspase-3、E-cadherin表达水平下降(P<0.05)。结论ART可能通过抑制JAK2/STAT3信号通路,抑制葡萄糖刺激下CRC细胞活力、迁移、侵袭和EMT,促进其凋亡。

浅谈青蒿素的药理效果及畜牧养殖应用

青蒿素是从植物黄花蒿中提取出来的抗疟疾的活性成分,青蒿素在对猪病的治疗中有特殊的疗效,在仔猪的饲料中添加青蒿活性提取物可以明显提高动物的抗病能力,能有效降低饲养成本,对牛羊前胃等内科疾病也有抑制作用。本文介绍了青蒿素类化合物的药理作用,并综述了其在畜牧养殖中的应用,以期为无抗时代养殖提供一定参考。

青蒿素及其衍生物纳米药物递送系统和抗肿瘤机制研究

青蒿素是从菊科蒿属植物黄花蒿中分离得到的倍半萜内酯,具有显著的截疟、消炎、抗肿瘤等生物活性。但其具有溶解度低、生物利用度差、结构不稳定等缺点,因此青蒿素衍生物蒿甲醚、青蒿琥酯、双氢青蒿素等应运而生,得以改善以上缺点。目前,青蒿素及其衍生物的抗肿瘤活性受到了广泛关注,并针对其作用机制展开深入研究,科学地解释了其抗癌的特异性和高效性。此外,为了提高青蒿素及其衍生物的生物利用度,还设计了一系列纳米药物递送系统,将其精准地靶向到肿瘤部位,提高其药效。总结和展望了青蒿素及其衍生物的抗肿瘤机制以及新型纳米制剂,以期对青蒿素的研究和新药研发提供帮助。

青蒿素及其衍生物抗急性髓系白血病作用的研究进展

青蒿素及其衍生物是一类具有多种生物活性的天然药物,目前已发现其不仅具有显著的抗疟疾作用,还具有强大的抗急性髓系白血病(AML)作用。青蒿素及其衍生物通过促进活性氧(ROS)的生成、诱导细胞自噬、下调抗凋亡蛋白髓系白血病1(MCL-1)和B淋巴细胞瘤-2基因(BCL-2)、激活同源性磷酸酶-张力蛋白(PTEN)/蛋白激酶B(AKT)途径等多种方式发挥抗AML作用。AML是一种血液系统恶性肿瘤,具有高缓解率、易复发、预后差的特点。目前AML临床一线治疗方案已经数十年没有改变,急需找到一种新的治疗方案改善预后。本文就近些年青蒿素及其衍生物抗AML作用的研究进展做出综述,以期能为AML新的治疗方案提供思路和方向。

青蒿素类化合物抗肿瘤作用机制研究进展

青蒿素及其衍生物不仅具有抗疟活性,还展现出了广泛的抗肿瘤活性。这类化合物通过多种途径实现抗肿瘤作用,包括诱导活性氧生成、阻滞肿瘤细胞增殖周期、引发肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤血管生成、抑制肿瘤细胞的侵袭和转移、克服肿瘤耐药性以及调节肿瘤免疫。本文对青蒿素类衍生物的抗肿瘤作用机制方面的最新研究进展进行了综述。

HPLC法同时测定黄花蒿水提浸膏中青蒿素、青蒿乙素、猫眼草黄素和猫眼草酚D的含量

目的建立高效液相色谱(HPLC)法同时测定黄花蒿水提浸膏中青蒿素、青蒿乙素、猫眼草黄素、猫眼草酚D的含量。方法采用Agilent ZORBAX SB-C18(250 mm×4.6 mm,5μm)色谱柱;流动相:乙腈(A)-纯水(B),梯度洗脱;体积流量:0.8 mL·min^(-1);柱温:30℃;进样量:10μL;检测波长:210 nm。结果青蒿素、青蒿乙素、猫眼草黄素和猫眼草酚D进样量分别在1.6088~16.088μg(r=0.9999)、0.0141~0.1414μg(r=1)、0.1851~1.8509μg(r=0.9999)、0.1441~1.4414μg(r=0.9999)范围内与峰面积呈良好的线性关系,平均加样回收率(n=6)分别为102.44%、97.82%、95.07%、95.55%,RSD分别为1.12%、1.44%、1.29%、1.53%。结论该方法简便准确、可靠稳定、重复性好,可用于同时测定黄花蒿水提浸膏中青蒿素、青蒿乙素、猫眼草酚D、猫眼草黄素的含量。

青蒿素衍生物治疗自身免疫性疾病的研究述评

自身免疫性疾病(autoimmune diseases,AID)病情复杂、病程漫长,大多需要长期用药。传统治疗药物长期使用不仅有耐药倾向,且存在一定不良反应,临床迫切需要高效低毒的替代药物。本文对近20年国内青蒿素衍生物(artemisinin and its derivatives,ARTs)治疗自身免疫性疾病研究文献进行了知识图谱可视化分析。我国ARTs治疗AID相关领域初步形成少数研究团队,研究方式多为基础医学实验,研究内容聚焦在该类药物对类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)、系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)等疾病疗效作用机制方面。研究发现ARTs对AID发生发展过程中的多个环节均有干预作用,包括免疫细胞功能紊乱、炎症通路异常激活、组织细胞异常分化等。ARTs在治疗AID中展现出了强大的治疗潜力,有望成为治疗AID的新型药物。目前研究尚局限于机制探索、基础实验干预等,相关临床研究亟待开展以验证其有效性与安全性。

二氢青蒿素对衰老细胞的作用及机制

目的 探究二氢青蒿素对衰老细胞的作用及其机制。方法 利用双氧水诱导小鼠成纤维细胞(NIH3T3)构建应激早衰模型(SIPS),通过衰老特异性标记物SA-β-半乳糖苷酶染色、蛋白质印迹技术进行SIPS鉴定;细胞实验分为对照组(磷酸盐缓冲液+二甲基亚砜)、模型组(双氧水+二甲基亚砜)、药物组(双氧水+二氢青蒿素),采用Cell Counting Kit-8(CCK-8)法、乳酸脱氢酶法、SA-β-半乳糖苷酶染色、细胞内铁含量测定、蛋白质印迹技术、荧光探针染色及流式细胞术检测二氢青蒿素对衰老细胞的影响。结果 CCK-8结果显示,二氢青蒿素作用模型组24 h的半数抑制浓度(IC50)为(8.26±0.66)μmol/L;与对照组相比,模型组存活率降低,且呈剂量依耐性;蛋白质印迹结果显示,与模型组相比,药物组铁蛋白重链(FTH)及谷胱甘肽过氧化酶4(GPX4)蛋白表达水平降低(P<0.05),细胞内铁、活性氧(ROS)含量增加(P<0.05)。结论 二氢青蒿素可特异性诱导衰老细胞死亡,其机制与铁死亡有关。

青蒿素在肉鸡生产中的应用研究进展

青蒿素是从黄花蒿叶片中分离出来具有过氧基团的新型倍半萜内酯类的一种物质,也是青蒿发挥药理学功能的最主要活性成分。青蒿素作为饲料添加剂具有促进生长、抗菌消炎、抗球虫病、保护肠道健康和缓解热应激等作用。文章综述了青蒿素的理化性质、生物学功能、作用机理及其在肉鸡养殖中使用方法和使用量,为进一步将青蒿素作为新型饲料添加剂在肉鸡生产中的应用提供参考,从而推动肉鸡养殖业的绿色健康发展。

青蒿素通过TIGIT/CD155信号轴调控4T1乳腺癌细胞转移与凋亡

乳腺癌是严重影响女性生命健康的恶性肿瘤之一。近年来,中药植物活性成分-青蒿素(artemisinin, ART)的抗肿瘤作用愈显突出。然而,目前仍不清楚ART在治疗乳腺癌转移方面的效果及其作用机制。本文以小鼠乳腺癌细胞4T1及小鼠乳腺上皮细胞HC11为研究对象,探索ART抑制4T1细胞转移并诱导凋亡的作用,并揭示其可能的分子机制。MTS(CellTiter 96?AQueous One Solution Cell Proliferation Assay, MTS)实验表明,ART能够明显抑制4T1细胞活力,且具有ART浓度及处理时长依赖性。通过细胞集落形成、Transwell及细胞划痕结果分析发现,ART能够显著抑制乳腺癌4T1细胞转移。流式细胞术结果显示,ART能够促进肿瘤细胞的ROS产生、线粒体膜电位丧失、细胞周期阻滞进而引起细胞凋亡。生物信息分析方法及研究证实,TIGIT极显著高表达(P<0.001)与乳腺癌转移密切相关,ART能够显著降低TIGIT/CD155信号轴的基因表达水平(P<0.001,P<0.01)。综上所述,本研究初步揭示了ART可能通过阻断TIGIT/CD155信号轴抑制乳腺癌转移的调控机制,为ART作为乳腺癌的潜在治疗药物提供依据,有助于探索利用中药有效成分治疗肿瘤的新途径。

基于网络药理学和分子对接研究青蒿素抗胃癌的作用机制及初步验证

目的:利用网络药理学和实验验证探究青蒿素抗胃癌的潜在作用机制。方法:利用中药系统药理学数据库和疾病靶点数据库筛选青蒿素的作用靶点。使用Cytoscape软件构建“药物-疾病-靶点”网络图,利用String数据库构建蛋白质相互作用(PPI)网络图。DAVIDA数据库对交集基因进行基因本体(GO)富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析,最终构建活性成分-靶点-关键通路网络。利用AutoDock Vina进行分子对接并计算结合亲和力。使用GEPIA和HPA等数据库分析核心靶点的mRNA和蛋白表达水平。结果:通过网络分析最终得到ABCB1、HSP90AA1、VEGFA三个核心靶点。功能富集分析显示,这些靶点基因通过PI3K-Akt信号通路对胃癌发挥良好的治疗效果。体外实验验证了青蒿素对胃癌细胞增殖和迁移的抑制作用,并且发现青蒿素能够下调核心靶基因ABCB1、HSP90AA1、VEGFA的表达,可能和PI3K-Akt信号通路有关。结论:本研究阐明了青蒿素在抗胃癌中的潜在靶点和分子机制,为传统中药治疗胃癌提供了新的思路和线索。

二氢青蒿素结合SERCA2b诱导结肠癌HCT-116细胞凋亡的机制研究

目的探讨二氢青蒿素(DHA)与肌浆/内质网钙ATP酶(SERCA)的结合位点及其通过线粒体途径诱导人结肠癌HCT-116细胞凋亡的作用机制。方法分别于不同浓度(0,10,20,40μmol/L)DHA环境中培养HCT-116细胞24 h后,用Western blotting检测细胞中SERCA2蛋白表达水平;CCK-8法检测细胞增殖情况;行Hoechst核染色;用JC-1探针检测细胞线粒体膜电位。通过LeDock分子对接方法,预测DHA与SERCA的结合位点。基于生物膜干涉技术,将合成的Ile315与Thr316位点突变后的SERCA2b突变蛋白和非突变蛋白分别与小分子DHA进行结合检测。结果Western blotting与CCK-8检测结果显示,随着DHA浓度升高,SERCA2蛋白表达水平显著下降,细胞增殖显著降低,并呈剂量相关(P<0.01)。Hoechst核染色显示,DHA诱导了HCT-116细胞核变圆、固缩。JC-1探针检测结果表明,在DHA处理4 h内,线粒体膜电位逐渐降低,其后线粒体膜电位则出现明显降低。分子对接预测提示DHA与Thr316形成氢键相互作用,与Ile315则有疏水相互作用。进一步的生物膜干涉技术提示DHA与SERCA2b非突变蛋白结合信号良好,而与Ile315与Thr316位点突变后的SERCA2b突变蛋白结合信号较差。结论DHA可直接与SERCA2b的Ile315与Thr316位点结合,并通过线粒体途径诱导结肠癌HCT-116细胞凋亡。

青蒿药材中青蒿素快速检测的实验设计

文章介绍了课题组的科研成果“青蒿药材中青蒿素的快速检测”转化为教学实验的设计。以石油醚为溶剂,通过超声波从青蒿药材粉末中提取出青蒿素后,提取液挥干石油醚后,残渣用95%乙醇溶解,再用NaOH将溶液调至碱性,50℃水浴反应30 min后,0.22μm滤膜过滤,292 nm处测定吸光度,利用标准对照法测得青蒿药材中青蒿素的含量。课题组将最新研究成果设计成综合性实验,应用于学生课堂教学,旨在训练学生基本技能的同时,拓展学生的知识面,并激发学生的科研兴趣,进一步培养学生分析问题、解决问题的能力,同时也将科研成果落到实处。

青蒿素-丙酮层共组装纳米药制备、表征及体外抗肿瘤初步评价

为解决青蒿素及其丙酮层(以多甲氧基黄酮为主成分的青蒿素工业提取废料)的水溶性差导致其抗肿瘤应用受限的问题,采用乳化-溶液挥发法,构建质量均一、结构稳定的青蒿素-丙酮层超分子共组装纳米药。应用激光粒度仪、傅里叶变换红外光谱仪及扫描电子显微镜等对其进行表征,并以MTT、划痕试验测定纳米药对小鼠源CT26结肠癌细胞增殖、迁移能力的影响。结果表明:所制备的纳米药平均粒径106.93 nm,载药量7.78%,包封率72%;MTT试验检测共组装药物(青蒿素、丙酮层量之比1∶2)IC_(50)为青蒿素、丙酮层浓度比17.13 mg·L^(-1)∶34.27 mg·L^(-1),显著优于各药单用组;划痕试验表明共组装药物对肿瘤细胞迁移具有显著抑制作用。综上,制备的青蒿素-丙酮层超分子共组装纳米药具有较强抗肿瘤活性,为抗肿瘤药物开发和中药提取废弃物循环利用奠定了重要基础。

青蒿素衍生物体外抗肿瘤作用的研究

目的：青蒿素及其衍生物（青蒿琥酯、蒿甲醚、二氢青蒿素）是治疗疟疾的一线药物，近年来研究表明，青蒿素类化合物对多种肿瘤细胞具有抑制作用，但上述衍生物均为脂溶性药物，存在吸收差、生物利用度低等缺点。

单因素结合Box-Benhnken响应曲面法优化载青蒿素聚乳酸-羟基乙酸共聚物纳米粒制备工艺

本研究优化包载青蒿素(artemisinin,ART)聚乳酸-羟基乙酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA)纳米粒(PLGA-ART-NPs)的最优工艺。首先采用乳化-溶剂法制备纳米粒,以单因素实验确定乳化剂种类(聚乙烯醇、吐温80、泊洛沙姆)、乳化剂浓度、水-油两相比例及载体-药物比例对粒径、载药量、包封率的影响;以载药量为评价指标,通过Box-Benhnken响应面法,进一步优化PLGA-ART-NPs制备工艺。结果表明聚乙烯醇乳化效果最好,以乳化剂浓度、水-油两相比例、载体-药物比例为影响因素,最优处方确定为:乳化剂浓度为0.017 g/mL,水-油两相比例为18∶1(V/V),载体-药物比例为10∶1(W/W)。以最优处方制备的纳米粒载药量为(4.43±0.22)%,zeta电位为-28.28±2.17 mV,表明本文优化后的处方工艺条件稳定,重复性良好,可行性高,制得的纳米溶液稳定性良好。

青蒿素研究进展

青蒿素是目前治疗疟疾的特效药。本文对自青蒿素发现以来的最新研究进展进行了比较详尽的综述。内容包括：青蒿素的发现及历史，青蒿素的来源，青蒿素的全合成，青蒿素的生物合成，青蒿素衍生物以及植物组织培养生产青蒿素。

《Science》:汤其群团队发现青蒿素衍生物可治疗多囊卵巢综合征并揭示其机制

近日,在汤其群教授带领下,复旦大学附属中山医院团队联合基础医学院团队合作在《Science》发表的一篇研究显示,青蒿素衍生物能够显著改善多囊卵巢综合征(polycystic ovary syndrome,PCOS)的疾病表型。研究发现青蒿素衍生物能够靶向线粒体蛋白酶(lon peptidase 1,LONP1),促进LONP1与其底物细胞色素P450家族11亚家族A成员1(cytochrome P450 family 11 subfamily A member 1,CYP11A1)的结合。