β2-肾上腺素受体色谱用于药物结合常数—结构参数间的关系研究

论文摘要

中药等复杂体系是高效创新药物开发的重要源泉,其活性成分的筛选则是影响整个开发过程的关键因素。经典的色谱技术无疑是目前在活性成分筛选过程中广泛应用的技术之一。然而,由于该类色谱技术在筛选过程中不能对化合物的活性进行评估,因此建立新型具有活性识别能力的色谱技术就成为研究的必然趋势。β2-肾上腺素受体（β2-AR）色谱是实验室前期所建立的一种具有活性识别功能的亲和色谱技术,被证明可用于中药活性成分的筛选,但筛选的机制却不清晰。本论文围绕七种工具药与色谱柱上β2-AR的相互作用及其保留.结构关系来展开研究,旨在探讨受体亲和色谱筛选中药活性成分的具体机制。全文分为三章,作者的主要贡献如下：1、在实验室前期β2-AR分离纯化的工艺基础上,采用细菌培养及亲和色谱等方法,获得了实验所需量的高纯度β2-AR,采用羰基二咪唑法将其温和地固载在大孔硅胶表面,得到了β2-肾上腺素受体色谱柱。采用甲氧那明、沙丁胺醇、妥布特罗等工具药对色谱柱的保留活性进行考察。结果表明,与从组织中纯化获得的受体相比,采用细菌培养法获得的受体同样具有生物活性,能特异性识别药物,证明此制备方法有望解决β2-AR来源难的问题。2、基于已建立的受体色谱模型,采用前沿分析法研究了固载化的β2-AR与沙丁胺醇、氯丙那林、甲氧那明、妥布特罗、福莫特罗、克伦特罗、班布特罗的结合方式及结合常数。结果表明,这七种工具药只存在一类作用位点,结合常数分别为15.61×105 M-1、2.52×105M-1、2.33×105M-1、3.35×105M-1、18.87×105M-1、2.74×105M-1、10.57×105M-1,证明β2-AR色谱可用于研究药物与受体间的相互作用。3、通过检索文献,获得上述七种工具药的结构参数,利用数据处理软件分析药物与受体的结合常数和结构参数之间的关系。发现：结构参数为logP、氢键数（Ha）、摩尔折射度及偶极距与结合常数有一定的相关性。其中,相关性较强的参数为logP和氢键数。结合常数与logP呈负相关,线性方程式为Ka=16982-5828logP；与氢键数呈正相关,线性方程式为Ka=-3488+1297Ha,且氢键数的影响力大于logP,提示受体色谱有望用于对未知成分的疏水性或结合常数等性质进行预测,从而初步评估其成药性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 哮喘药物的研究现状
• 1.2 受体研究概述
• 1.2.1 肾上腺素受体的分类
• 2-肾上腺素受体的结构与功能'>1.2.2 β₂-肾上腺素受体的结构与功能
• 2-肾上腺素受体的分离纯化研究进展'>1.2.3 β₂-肾上腺素受体的分离纯化研究进展
• 1.3 药物活性成分筛选模型的研究进展
• 1.3.1 传统动物模型与离体组织器官筛选模型
• 1.3.2 高通量筛选模型
• 1.3.3 受体色谱模型是本次实验应用的药物筛选新模型
• 2-肾上腺素受体激动药构效关系的研究进展'>1.4 β₂-肾上腺素受体激动药构效关系的研究进展
• 2-肾上腺素受体激动药的发展概况'>1.4.1 β₂-肾上腺素受体激动药的发展概况
• 1.4.2 构效关系研究中的化学结构参数
• 1.5 研究对象简介
• 1.5.1 沙丁胺醇
• 1.5.2 氯丙那林
• 1.5.3 甲氧那明
• 1.5.4 妥布特罗
• 1.5.5 班布特罗
• 1.5.6 克伦特罗
• 1.5.7 福莫特罗
• 1.6 本论文的选题意义及研究内容
• 2-肾上腺素受体色谱模型的构建'>第二章 β₂-肾上腺素受体色谱模型的构建
• 2.1 仪器及材料
• 2.2 理论部分
• 2.2.1 大肠杆菌简介
• 2.2.2 蛋白质的分离过程
• 2.2.3 受体色谱模型的研究
• 2.3 实验部分
• 2-AR的分离纯化过程'>2.3.1 β₂-AR的分离纯化过程
• 2-肾上腺素受体色谱模型的建立'>2.3.2 β₂-肾上腺素受体色谱模型的建立
• 2-肾上腺素受体色谱柱保留活性及特异性检测'>2.3.3 β₂-肾上腺素受体色谱柱保留活性及特异性检测
• 2.4 实验结果及讨论
• 2+亲和色谱实验的结果及讨论'>2.4.1 Ni²⁺亲和色谱实验的结果及讨论
• 2.4.2 阴离子交换色谱实验的结果及讨论
• 2-AR的定性定量结果及讨论'>2.4.3 β₂-AR的定性定量结果及讨论
• 2.4.4 受体色谱柱亲和性检验结果和讨论
• 2.5 小结
• 第三章 药物结构与结合常数关系的初步研究
• 3.1 仪器及材料
• 3.2 理论部分
• 3.2.1 等温吸附线的研究
• 3.2.2 前沿分析法
• 3.3 实验过程
• 3.3.1 前沿色谱法测定药物的突破时间
• 3.3.2 数据处理过程
• 3.4 实验结果及讨论
• 3.4.1 七种工具药物的突破时间
• 3.4.2 Langmiuir等温吸附模型拟合结果
• 3.4.3 Freundlich吸附等温模型拟合结果
• 3.4.4 单朗格缪尔和Freundlich等温吸附模型拟合结果的比较与讨论
• 3.4.5 结合常数的测定
• 3.4.6 药物结构与结合常数之间关系的研究
• 3.5 小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的科研成果
• 致谢