专业认证视域下的药物化学课程闭环式教学模式的实践

从专业认证“学生中心、产出导向、持续改进”的核心理念入手,实施药物化学课程闭环式教学,优化教学模式和内容,构建适合于药学人才培养的课程体系和培养模式,以有效提高学生课堂参与度和教学效果。

白术多糖硫酸酯制备工艺优化及抗乳腺增生作用

目的:建立一种具有抗乳腺增生作用的白术多糖(Atractylodes macrocephala Koidz polysaccharide,AMP)硫酸酯的制备方法。方法:采用浓硫酸法对AMP进行硫酸化修饰(sulfated polysaccharides from Atractylodes macrocephala Koidz,SAMP),通过响应面法确定硫酸酯化反应最佳工艺条件;采用高效凝胶渗透色谱法(HPGPC)、红外光谱法(IR)对AMP及SAMP的结构进行初步鉴定;通过测定AMP与SAMP对DPPH、ABTS+、OH自由基清除能力,考察其体外抗氧化活性;通过苯甲酸雌二醇-黄体酮联用建立大鼠MGH模型,记录大鼠体重及乳房直径,观察大鼠乳腺病理组织形态。结果:最佳工艺条件为反应试剂比(浓硫酸:正丁醇)=2:1,反应温度-4℃,反应时间21 min,在此条件下SAMP取代度为0.59±0.00391。HPGPC测定结果显示AMP、SAMP分子质量分别为2719、33524 Da;红外光谱显示SAMP在833、1226 cm^(-1)出现C-O-S和S=O特征吸收峰,表明AMP修饰成功;当多糖溶液质量浓度为0.5 mg/mL时,SAMP对DPPH、ABTS^(+)、OH自由基清除率分别为54.91%、38.21%、42.23%。同模型组比较,SAMP组大鼠乳头直径减小(P<0.01),乳腺腺泡数量减少,乳腺增生症状减轻,且SAMP治疗效果优于AMP。结论:响应面法优化AMP硫酸酯化工艺方法稳定可行,且AMP经硫酸酯化修饰后,具有更好的抗乳腺增生作用。

基于网络药理学及分子对接技术探讨沙棘治疗阿尔茨海默病的作用机制

目的:揭示沙棘治疗阿尔茨海默病(AD)的作用机制,为进一步探究沙棘治疗AD的药效物质基础提供理论参考。方法:通过TCMSP、Uniprot、GeneCards等数据库筛选沙棘活性成分、靶点及AD相关靶点基因;采用Cytoscope 3.7.1软件构建化合物-靶点-疾病网络图;通过STRING数据库制作靶点相互作用(PPI)网络,筛选度值较高的沙棘治疗AD的潜在靶点与沙棘活性成分进行分子对接;采用Clue GO插件对沙棘治疗AD的潜在靶点进行GO基因本体(GO)分析、京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。取50只小鼠随机分为空白组、模型组[D-半乳糖120 mg/(kg·d)及AlCl_3溶液20 mg/(mL·d)]、阳性药物组[奥拉西坦260 mg/(kg·d)]、沙棘果油提取物组[1.6 g/(kg·d)]、沙棘多酚提取物组[1.6 g/(kg·d)],每组10只。各组小鼠分别灌胃相应药物的同时灌胃造模剂,空白组灌胃等体积蒸馏水,每天1次,连续给药60 d。通过Morris水迷宫实验测定各组小鼠学习记忆能力,采用酶联免疫吸附(ELISA)法检测小鼠海马体组织免疫因子水平,采用苏木素-伊红染色(HE)法观察海马体的病理学变化,对沙棘治疗AD的作用机制进行初步验证。结果:沙棘22个活性成分(槲皮素、山柰酚、异鼠李素、β-胡萝卜素、β-谷固醇等)可能通过调控丝氨酸/苏氨酸激酶编码蛋白(AKT1)、氨基端激酶(JUN)、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK1)等147个靶点影响核受体活性、脂多糖介导的信号通路等生物过程及白细胞介素17(IL-17)信号传导途径、肿瘤坏死因子(TNF)信号传导途径等114条代谢通路。分子对接结果显示,沙棘主要活性成分与主要靶点蛋白结合分值均在4.25以上,具有较好的结合活性。药理学实验结果显示,沙棘提取物能够使AD模型小鼠的逃避潜伏期缩短、穿越平台次数增加,减轻其脑海马体组织损伤,降低其脑海马体组织中炎性因子TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-17含量。结论:沙棘的活性成分可调控AD发病重要通路中的多个靶点;动物实验初步验证其可通过抑制炎症因子的表达,来减轻AD模型小鼠海马体损伤,改善小鼠学习记忆能力。

硫酸酯化沙棘叶多糖的制备及其解酒作用

探究硫酸酯化沙棘叶多糖(sulfated seabuckthorn leaf polysaccharide,SSLP)的解酒作用。采用氯磺酸-吡啶法修饰沙棘叶多糖(seabuckthorn leaf polysaccharide,SLP),氯化钡-明胶浊度法及红外光谱法检测其取代情况。瓦勒-霍赫法检测SSLP及SLP对乙醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase ,ADH)的影响作用。使用酒精建立小鼠醉酒模型,记录小鼠醉酒潜伏时间、持续醉酒时间,测定血清中ADH活性。结果表明,SSLP在1 244.07、808.16 cm-1处有S=O 、C-O-S吸收峰,表明酯化成功,硫酸基取代度为1.63;与模型组比较,SLP和SSLP组小鼠醉酒潜伏期显著延长,持续醉酒时间显著缩短,ADH活性显著增强,且SSLP优于SLP。说明SSLP与SLP均具有较好的解酒作用且SSLP的解酒活性更优,因此可通过衍生化的方式增强SLP的解酒活性。

沙棘果多酚提取工艺优化及其抗阿尔茨海默症活性

目的:确定沙棘果多酚(SBP)最佳提取工艺,并探究其醇提取物抗阿尔茨海默症(AD)活性。方法:以单因素实验为基础,星点设计-效应面法(CCD-RSM)优化沙棘果乙醇提取物提取工艺。60只小鼠随机分为空白组、阳性组、模型组及SBP高、中、低剂量组,D-半乳糖联合三氯化铝诱导AD模型。利用Morris水迷宫进行神经行为学检测,酶联免疫吸附测定小鼠脑中乙酰胆碱(Ach)、胆碱乙酰转移酶(ChAT)及乙酰胆碱酯酶(AchE)含量,HE染色观察脑海马区形态变化。结果:SBP最佳提取工艺为乙醇浓度为71%,超声时间32 min,液料比20∶1 m L/g,SBP提取量是3.0813 mg/g。与模型组比较,SBP高剂量组AD小鼠逃避潜伏期缩短(P<0.01),探索潜伏期显著延长,探索次数显著减少(P<0.05),Ach含量极显著增加(P<0.01),AchE含量极显著减少(P<0.01),ChAT含量显著增加(P<0.05),小鼠脑海马区形态明显改善。结论:SBP提取工艺优化,实际值与预测值吻合度高,可行性强;SBP能够调节改善学习记忆能力,具有良好的抗AD活性。

基于GEO数据库挖掘与网络药理学探讨刺五加治疗阿尔茨海默病的机制

目的基于生物信息学和网络药理学方法筛选刺五加治疗阿尔茨海默病(Alzheimer’s Disease,AD)的潜在药物靶点和信号通路,初步验证其药效。方法文献检索获取刺五加成分,利用Swiss ADME对成分进行筛选,通过Swiss Target Prediction预测潜在靶点;由GSE28146数据集筛选AD差异表达基因;对刺五加靶点和AD靶点进行映射,构建“药物-成分-潜在靶点-疾病”网络及蛋白质互作网络;利用DAVID数据库进行GO和KEGG富集分析;采用Autodock软件对关键活性成分与核心靶点进行分子对接验证。采用D-半乳糖联合氯化铝诱导AD小鼠模型,Morris水迷宫试验检测各组小鼠学习记忆能力,并观察小鼠海马体的病理学变化。结果筛选获得刺五加治疗AD活性成分24个,潜在靶点74个;“药物-成分-潜在靶点-疾病”网络提示槲皮素、山奈酚等为刺五加治疗AD的主要成分,蛋白质互作网络提示STAT3、MAPK1、PIK3CA等为关键靶点;得到GO富集条目(P<0.01)366条,KEGG富集通路(P<0.01)109条;主要涉及PI3K-AKT、AGE-RAGE和TNF等通路。分子对接结果显示,刺五加主要活性成分与主要靶点具有较好的结合活性。体内药理实验结果表明,刺五加可显著提高小鼠学习记忆能力,减轻海马组织损伤,降低海马组织中TNF-α、IL-6、IL-1β含量。结论刺五加可能通过抑制炎症因子表达和减少炎症损伤发挥抗AD作用。

基于网络药理学和分子对接技术及动物实验探究巴亚格七味散对酒精性肝病的作用机制

目的采用网络药理学和分子对接方法探究巴亚格七味散治疗酒精性肝病可能的作用机制,并通过实验进行初步验证。方法利用中药系统药理学数据库分析平台(TCMSP)、Swiss ADME、Swiss Target Prediction和文献获得巴亚格七味散有效成分及其作用靶点;通过GeneCards、DisGeNet和OMIM数据库获取酒精性肝病的疾病靶点;以STRING数据库构建靶点相互作用网络;通过DAVID 6.8数据库对关键靶点进行基因本体(GO)富集分析、京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。采用Cytoscape 3.7.1软件构建巴亚格七味散治疗酒精性肝病的“药物-有效成分-潜在靶点”网络和“成分-靶点-通路”网络,并筛选关键靶点进行分子对接。基于网络药理学和分子对接结果,通过动物实验初步验证预测结果。结果去重后共获得81个化学成分及906个潜在作用靶点。GO富集分析共得到GO条目510条,其中生物过程365条,细胞组成47条,分子功能98条。KEGG富集共得到106条信号通路,主要涉及神经活性配体-受体相互作用、趋化因子信号通路、Fc RI信号通路等通路。分子对接结果显示,MAP2K1、MAPK1和PIK3CA等靶点可能为巴亚格七味散治疗酒精性肝病的关键靶点。体内动物实验结果表明,巴亚格七味散可以有效减少酒精性肝病小鼠干细胞坏死和脂滴堆积的程度,从而缓解肝组织的病变,同时可以降低MAPK1和PIK3R1的表达,与网络模拟结果基本一致。结论初步揭示巴亚格七味散可能是通过影响MAPK1和PIK3R1的表达,减轻炎性细胞浸润和肝细胞坏死程度,从而起到治疗酒精性肝病的作用,可为深入阐明巴亚格七味散治疗酒精性肝病分子机制提供理论依据。

车前子多糖对膜性肾病大鼠肾损伤和肠道菌群的影响

目的:研究车前子多糖(PSP)对膜性肾病(MN)大鼠肾损伤的保护作用及对肠道菌群的影响,为PSP治疗MN的深入研究提供理论基础。方法:采用尾静脉注射阳离子化牛血清白蛋白(C-BSA,3.5 g·L^(-1))诱导MN大鼠模型,造模周期为7周。于造模第4周,将造模成功大鼠按照随机数字法分为模型组,阳性药物组(盐酸贝那普利,10 mg·kg^(-1)·d^(-1)),PSP高剂量组(PSP-H,800 mg·kg^(-1)·d^(-1)),PSP中剂量组(PSP-M,400 mg·kg^(-1)·d^(-1)),PSP低剂量组(PSP-L,200 mg·kg^(-1)·d^(-1)),每组10只;另取10只未造模的大鼠为正常组。正常组和模型组大鼠灌服等体积生理盐水,各给药组大鼠灌服相应药物,每日1次,连续4周。实验结束后,采用光镜法分别观察大鼠肾脏及结肠组织病理变化,酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测大鼠血清及结肠组织中肿瘤坏死因子-α(TNF-α),白细胞介素-1β(IL^(-1)β)含量,免疫组织化学法检测大鼠肾组织中TNF-α,IL^(-1)β蛋白表达情况,运用16S r RNA测序法研究PSP对MN大鼠肠道菌群调节作用。结果:与正常组比较,模型组大鼠肾小球增大、基底膜增厚,结肠组织腺体萎缩,血清及结肠组织中TNF-α,IL^(-1)β含量明显上升(P<0.05),TNF-α,IL^(-1)β蛋白表达显著增加(P<0.01);与模型组比较,盐酸贝那普利组和PSP-H组大鼠肾小球囊腔减小、基膜增厚程度减轻、结肠组织中黏膜排列较整齐,但PSP-M,PSP-L组对肾组织及结肠组织改善效果不佳;PSP-H,PSP-M组大鼠血清及结肠组织中TNF-α,IL^(-1)β含量明显下降(P<0.05),肾组织中TNF-α,IL^(-1)β蛋白表达显著降低(P<0.01),PSP-L组差异无统计学意义;模型组大鼠肠道菌群中有害菌厚壁菌门丰度升高、有益菌拟杆菌门丰度降低;给予PSP后有害菌厚壁菌门丰度降低、有益菌拟杆菌门丰度升高,以PSP-H变化最为显著。结论:PSP可有效缓解MN大鼠的肾损伤、降低炎症因子表达,并可调节MN大鼠肠道菌群结构、改善受损的肠道屏障。

星点设计-效应面法优化白鲜皮多糖硫酸酯化工艺及抗氧化活性

目的利用星点设计-效应面法优化白鲜皮多糖(Dictamnus dasycarpus polysaccharide,DDP)硫酸酯化工艺,考察DDP修饰前后结构特征及抗氧化活性。方法采用氯磺酸-吡啶法,以酯化试剂比例、酯化试剂与多糖溶液比例、反应温度、反应时间为自变量,硫酸根取代度(degree of substitution,DS)为因变量,对自变量各水平进行多元回归拟合,利用效应面法筛选最佳工艺并进行预测分析;采用红外光谱及扫描电镜观察其结构特点。测定硫酸酯化白鲜皮多糖(sulfated polysaccharides from Dictamnus dasycarpus,SDDP)对DPPH、OH·、O2^-·清除能力,考察其抗氧化活性。结果最佳工艺条件为酯化试剂比例1∶4,酯化试剂与多糖溶液比例1∶1,反应温度73℃,反应时间5 h。红外光谱显示SDDP在820 cm^-1和1254 cm^-1附近出现C-O-S和S=O硫酸基特征吸收峰,表明DDP修饰成功;扫描电镜显示SDDP表面粗糙,排列紧密,且块状体积明显小于DDP;DDP和SDDP都有清除DPPH、OH·和O2^-·能力,且SDDP对DPPH、OH·和O2^-·清除率强于DDP。结论星点设计-效应面法优化DDP硫酸酯化工艺方法简便且预测性良好,DDP经硫酸酯化后,抗氧化活性有所提高。

黄芪-百合-沙棘联用治疗阿尔茨海默病作用机制的网络药理学分析

目的基于网络药理学方法探讨黄芪-百合-沙棘(ALH)联用治疗阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)的可能作用机制。方法利用TCMSP数据库筛选ALH的活性成分及作用靶点,通过GeneCards、OMIM数据库收集AD相关靶点,将药物活性成分靶点与AD疾病相关靶点取交集,获得药物-疾病共同靶点;采用Cytoscape 3.7.2软件构建药物-活性成分-靶点-疾病网络,并采用STRING平台构建蛋白互作(PPI)网络,筛选关键活性成分和靶点;采用Autodock软件对关键活性成分与核心靶点进行分子对接;采用Clue GO插件进行KEGG通路富集分析。采用D-半乳糖联合氯化铝诱导AD小鼠模型,通过Morris水迷宫实验、海马组织病理学观察(HE染色法)及ELISA法检测海马组织中TNF-α、IL-6、IL-17含量,对ALH治疗AD的作用机制进行初步验证。结果经筛选共获得ALH活性成分39个,如槲皮素、山柰酚、7-O-甲基异丙醇胺、芒柄花黄素、异鼠李素等,主要作用于ATK1、MAPK1、JUN、TP53、TNF等靶点,涉及PI3K-Akt、MAPK、AGE-RAGE、IL-17、TNF等信号通路,共同发挥治疗AD的作用。药理学实验结果显示,ALH可显著提高小鼠学习记忆能力(P<0.05,P<0.01),减轻海马组织损伤,降低海马组织中TNF-α、IL-6、IL-17含量(P<0.05,P<0.01)。结论 ALH治疗AD是多成分、多靶点、多通路相互作用的结果,其机制与抑制炎性因子表达,减轻炎症损伤有关。