生物色谱法及其在中药药效物质基础研究中的应用

《生物色谱法及其在中药药效物质基础研究中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、生物色谱法及其在中药药效物质基础研究中的应用生物色谱法（Biochromatography）是20世纪80年代中后期由生命科学与色谱分离技术交叉形成的一种新兴色谱技术。生物色谱技术是将各种具有生物活性的材料（如细胞膜、细胞、蛋白等）固定于高效液相色谱（HPLC）的载体上，应用HPLC实验技术的一种方法，为研究小分子配体和生物大分子之间的相互作用提供了快速、简单、精确的手段。药物的色谱保留由小分子配体和生物大分子之间相互作用所决定，可以为研究小分子配体与蛋白质的结合程度、结合部位等提供信息。药物生物色谱技术的建立，可以模拟

2、生理或病理状态下药物在体内进行生物活性表达的一些关键步骤。生物色谱法使效应成分的分离与筛选结合在一起，克服了以往先从药物中分离有效部位或单体，再分析其药效，从而使成分分离与药效筛选脱节的弊端；对已知结构的化合物进行效应成分及作用靶点分析，是药效物质基础和作用机理的一项基础研究。由于生物色谱法能较快地提供药效物质基础，并通过制备型HPLC制备相当数量的纯品，就有可能针对性地设计提取工艺，以尽可能多地富集药效成分；认识药效物质基础，就有可能针对效应物质制定质量标准，也就有可能针对药效物质的理化特征，研究其制剂的剂型，以保证药

3、品的安全性、有效性、可控性、稳定性和均匀性，确保实现药物研究的现代化。目前，伴随组合化学的发展，成千上万种具有潜在活性的药物被合成。从药物的发现到投放市场需要对药物的有效成分进行筛选及一系列临床前的药代学和药效学的研究。药物筛选的初级阶段传统上在动物模型上完成，在药代动力学研究中主要应用HPLC1-3，但成本昂贵、耗费时间。出于伦理和经济原因，为了减少甚至避免使用实验动物，同时获得药物开发中新化合物的主要信息。目前，人们已经投入大量精力进行药物在生物体外的实验研究，生物色谱法即是其中之一。生物色谱法可用于药动学，药效学、

4、药物毒理学以及合理开发新药的研究，它一般是通过药物与靶点即生物大分子包括受体、通道、酶等结合的原理使药物产生效应（或毒性），并应用于药物活性成分的筛选和药物作用机理的研究4,5。生物色谱法使效应成分的分离与筛选结合在一起，尤其适用于中药等复杂基质的药效物质基础的研究。1生物色谱法的基本原理和特点现代生命科学已阐明了细胞、细胞膜的结构、组成，并逐步了解了酶、受体、抗体、传输蛋白、DNA、肝微粒体等在生命活动中所起的重要生理作用。若将这些活性生物大分子、活性细胞膜、甚至活细胞固着于色谱载体上，作为一种生物活性填料，用于液相色

5、谱法，形成一种能够模仿药物与生物大分子、靶体或细胞相互作用的色谱系统，这样药物与生物大分子、靶体间的疏水性、氢键、范德华、静电及立体等相互作用就能用色谱中的各种技术参数定量表征，可以方便地研究药物与生物大分子、靶体或细胞间的特异性、立体选择性等相互作用，筛选活性成分，揭示药物的吸收、分布、活性、毒副作用、构效关系、生物转化、代谢等机理，为探讨药物间的竞争、协同、拮抗等相互作用提供有效手段。基于上述原理，生物色谱法具有以下三个突出特点：（1）可以模拟生理或病理状态下药物在体内进行生物活性表达的一些关键步骤；（2）药物在生物

6、色谱柱上的保留行为直接与其活性或与生物大分子、靶体或细胞间的结合相关，具有一定的药理学或生理学意义；（3）生物色谱法的固定相能够特异性、选择性地与活性成分结合。由于中药成分复杂，应用经典的天然药物分离提取方法筛选其中特定的有效成分周期长，命中率相对较低，而生物色谱法可不经提取分离步骤，在特定药效活性筛选模型上直接确定中药中的某种活性成分。筛选方法快速、简单、命中率高，是研究中药等复杂对象中药效成分的有效手段。1.1生物色谱法的种类及其应用1.1.1生物膜色谱法（BiomembraneChromatography）生物膜色

7、谱法是以人或动物的活性细胞膜固定在特定载体表面，制备成细胞膜固定相，并保持细胞膜的整体性、膜受体的立体结构、周围环境的稳定性及酶活性。用HPLC法研究药物或化合物与固定相上的细胞膜、膜受体和酶相互作用的理想技术，生物膜色谱还可以预测药物在人体内的吸收。生物膜色谱法可以直接用于研究药物与膜受体的特异性、立体选择性相互作用，所得到的色谱参数如容量因子k′、分离因子α及分辨率R等对药物作用机理的研究和新药的筛选都具有重要的参考价值。贺浪冲等采用血管细胞膜色谱法筛选当归、红毛七中对主动脉血管有舒张作用的有效成分6,7。研究发现当

8、归的乙醚提取物是当归中对血管有舒张作用的有效部位，而DG-21则是其主要有效成分。红毛七正丁醇部位是红毛七中对血管有舒张作用的有效部位，而由红毛七正丁醇部位中分离得到的成分HMQ-44则是其有效成分。1.1.2分子生物色谱法（MolecularBiochromatography）分子生物色谱法是指以生物大分子为固定相