基本信息
- 項目名稱：
- 白穎苔草抗病毒活性糖苷的發(fā)現(xiàn)與作用機理研究
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 本文采用正相色譜柱、反相色譜柱分離以及制備HPLC分離，輔以病毒體外感染模型測活跟蹤，對白穎苔草抗病毒活性組分進行了純化，通過系統(tǒng)預(yù)試、核磁共振以及LC/MS分析，發(fā)現(xiàn)其活性組分結(jié)構(gòu)為糖苷類成分，抗病毒譜研究顯示其對皰疹科病毒以及呼吸道合胞病毒具有顯著的抑制作用，對HIV蛋白酶具有突出的抑制活性。用熒光病毒法、PCR方法研究發(fā)現(xiàn)，該組分是在病毒復(fù)制周期的中/晚階段通過抑制病毒復(fù)制或組裝釋放發(fā)揮抗病毒作用。
- 詳細介紹：
- 目前病毒上升為威脅人類健康的首要病原，而抗病毒藥物普遍存在著毒副作用強和耐藥性等問題，研究新的抗病毒藥物迫在眉睫。中藥作為當今世界上最有發(fā)展?jié)摿Φ奶烊凰幬矬w系，是我國研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)藥物的重要來源。白穎苔草系多年生草本植物，《中華本草》記載歸經(jīng)三焦、脾、胃、腎經(jīng)，功效清熱利尿通淋。本文的研究旨在篩選白穎苔草抗病毒活性組分，并研究其抗病毒機制。 本文采用HSV-MA104體外感染模型為測活跟蹤方法，通過正相色譜柱、反相色譜柱分離以及制備HPLC分離，對白穎苔草抗病毒活性組分進行了純化，通過系統(tǒng)預(yù)試、核磁共振以及LC/MS分析，對活性組分進行了結(jié)構(gòu)剖析，同時采用體外細胞病變法、體外酶活性抑制法、熒光病毒法、PCR方法，對活性部位（ODS反相柱分離組分）抗病毒譜和抗病毒作用機理進行研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，白穎苔草鮮藥材具有顯著的抗病毒活性，TI為1168.14（HSV-1），同時發(fā)現(xiàn)其抗病毒活性組分結(jié)構(gòu)為糖苷類成分，其對皰疹科單純皰疹1型和2型病毒、副黏科呼吸道合胞病毒具有顯著的抑制作用，抑毒指數(shù)（TI）分別為222.9、97.0和119.4，對HIV蛋白酶具有突出的抑制活性，半數(shù)有效濃度為（IC50）5.90ug/mL，對正粘科流感病毒A具有中等抑制活性，TI為69.0，神經(jīng)氨酸酶IC50為145.5ug/mL，對人巨細胞病毒、鼠巨細胞病毒以及流感病毒B也有一定抑制效果，TI分別為：42.2、12.1和32.0。對呼腸孤病毒科的SA11病毒株、腺病毒科的腺病毒3型、小RNA病毒科的cox-B1-6以及手足口病病原之一cox-A16未測得抑制活性。研究發(fā)現(xiàn)該組分是在病毒復(fù)制周期的中/晚階段通過抑制病毒復(fù)制或組裝釋放發(fā)揮抗病毒作用。 本論文首次發(fā)現(xiàn)、確認了白穎苔草的抗病毒活性及其活性部位，首次篩選、發(fā)現(xiàn)了一個抗病毒活性組分--糖苷，并探索了其抑毒作用機理，為白穎苔草作為特異性抗病毒中草藥在臨床的推廣應(yīng)用提供依據(jù)，也為研發(fā)白穎苔草糖苷抗病毒新藥奠定了理論基礎(chǔ)，具有深遠的社會效益和潛在的經(jīng)濟價值。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的：研究白穎苔草的抗病毒活性，分離和尋找其抗病毒活性成分，探討其抗病毒機理。 基本思路：中藥作為當今世界上最有發(fā)展?jié)摿Φ奶烊凰幬矬w系，是我國研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)藥物的重要來源。本論文在首次報道白穎苔草具有抗病毒活性的基礎(chǔ)上，闡述了發(fā)現(xiàn)和尋找白穎苔草抗病毒活性糖苷的過程，探討了其抗病毒譜和抗病毒作用機理，為研制自主創(chuàng)新藥物奠定基礎(chǔ)，也為白穎苔草作為藥材用于治療病毒性疾病提供理論依據(jù)。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 本文首次報道了白穎苔草的抗病毒活性。 首次分離到白穎苔草抗病毒活性糖苷組分。 發(fā)現(xiàn)對HSV-1、HSV-2、RSV的抑毒指數(shù)分別為222.9、97.0和119.4；對HIV蛋白酶半數(shù)抑制濃度為5.90ug/mL；對流感病毒的抑毒指數(shù)為69.0，神經(jīng)氨酸酶半數(shù)抑制濃度為145.5ug/mL；對HCMV、MCMV以及流感病毒B也有一定抑制效果。 活性糖苷通過抑制病毒復(fù)制或組裝釋放發(fā)揮作用。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 本研究為白穎苔草作為特異性抗病毒中草藥在臨床的推廣應(yīng)用提供依據(jù)；同時抗病毒活性糖苷的發(fā)現(xiàn)，也為我國研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的抗病毒新藥奠定理論基礎(chǔ)，具有深遠的社會效益和潛在的經(jīng)濟價值。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 目的 研究發(fā)現(xiàn)白穎苔草抗病毒活性組分，探討其抗病毒機制。 方法 通過溶劑萃取、正相色譜柱、反相色譜柱以及制備HPLC、核磁共振以及LC/MS，輔以HSV-1體外模型測活跟蹤，對白穎苔草抗病毒活性組分進行了分離純化和結(jié)構(gòu)剖析；采用體外細胞病變法、體外酶活性抑制法、熒光病毒法、PCR法，對抗病毒譜和抗病毒機理進行研究。 結(jié)果 抗病毒活性組分為糖苷類結(jié)構(gòu)，對皰疹科HSV-1和2、副黏科RSV具有顯著的抑制作用，抑毒指數(shù)（TI）分別為222.9、97.0和119.4，對HIV蛋白酶具有突出的抑制活性，半數(shù)有效濃度為（IC50）5.90ug/mL，對正粘科流感病毒A的TI為69.0，神經(jīng)氨酸酶IC50為145.5ug/mL，對HCMV、MCMV及流感病毒B的TI分別為42.2、12.1和32.0。而呼腸孤病毒科SA11病毒、腺病毒3型、小RNA病毒科cox-B1-6以及cox-A16（手足口病病原之一）未測得抑制活性。機理探索初步認為其通過抑制病毒復(fù)制或組裝釋放發(fā)揮作用。 結(jié)論 首次發(fā)現(xiàn)、確認了白穎苔草的抗病毒活性及其活性部位，首次篩選、發(fā)現(xiàn)了一個抗病毒活性組分—糖苷，并探索了其抑毒機理。
獲獎情況
- 發(fā)表論文3篇： 1：白穎苔草提取物體外抗病毒作用的實驗研究，XXX, 2009, 28(1)：54-56。 2：白穎苔草抗病毒藥用價值的初步研究，某大學(xué)學(xué)報，2009，28（4）期（2009年3月定稿）。 3：白穎苔草抗皰疹病毒活性的實驗研究，中國藥業(yè)雜志，2009，18（12）（2009年4月定稿）。 申報發(fā)明專利2項 1：白穎苔草在制備抗病毒的藥物中的應(yīng)用。申請?zhí)枺?00810138679.5。公告號：101327282A 2：白穎苔草在制備抗HIV的藥物中的應(yīng)用。申請?zhí)枺?00910020631.9
鑒定結(jié)果
- 本文剖析發(fā)現(xiàn)白穎苔草抗病毒活性組分結(jié)構(gòu)為糖苷類化合物，并初步明確了其抗病毒譜和作用機理。其抗病毒活性經(jīng)山東省醫(yī)科院和中國醫(yī)科院醫(yī)藥生物技術(shù)研究所驗證。經(jīng)檢索未見白穎苔草及其糖苷抗病毒活性的研究資料。
參考文獻
- 1胡熙明主編.《中華本草》 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社, 1999，第八冊: 555 2倪培忠等. 白穎苔草片劑的研制. 時珍國醫(yī)國藥, 2004,15(4): 223-224 3 Duan H,et al. Sesquiterpene alkaloids from Tripterygium hypoglaucum and Tripterygium wilfordii: a new class of potent anti-HIV agents. J Nat Prod, 2000, 63(3): 357-61 4 Lin YM, et a1. Antiviral activities of biflavonoids. Planta Med, 1999, 65(2): 120-5 5 Yim JH, et al. RhieLee, H. K., Antiviral effects of sulfated exopolysaccharide from the marine microalga Gyrodinium impudicum strain KG03. Mar Biotechnol (NY)，2004, 6, (1)：17-25
同類課題研究水平概述
- 病毒感染性疾病對人類健康已經(jīng)構(gòu)成威脅。目前應(yīng)用臨床的各種抗病毒藥物遠不能滿足需要，研究新的抗病毒藥物迫在眉睫。 尋找抗病毒藥物一般有三大途徑：一是通過對已知化合物進行結(jié)構(gòu)修飾以提高活性、生物利用度，降低毒性，減少耐藥；二是利用病毒分子靶點設(shè)計新化合物；三是從自然資源中分離。從自然資源獲得新的化合物是研究抗病毒藥物的重要環(huán)節(jié)。 中藥作為最有發(fā)展?jié)摿Φ奶烊凰幬矬w系，是我國研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)藥物的重要來源。建國以來，植化專家對多種植物進行了規(guī)?；Y選，獲得了以青蒿素為代表的活性化合物，大量提取物如連翹、魚腥草、板藍根、大青葉、金銀花等已得到應(yīng)用。隨著生物物理學(xué)等技術(shù)的應(yīng)用，更多象藥性抗病毒化合物也相繼報道，如虎杖乙酸乙酯結(jié)晶物對HSV-1的抑毒指數(shù)是阿昔洛韋的609倍；雷公藤單體抑制HIV指數(shù)超過1000；野漆樹雙黃酮對流感病毒的TI達到450。自從Yim首次報道了海藻硫化多糖的抗病毒效果以來，糖、糖苷類化合物的抗病毒研究也成為熱點。 有關(guān)植物中糖苷類結(jié)構(gòu)抗病毒活性的研究資料，國內(nèi)可見諸多報道，例如人參、甘草、柴胡、苦瓜來源的皂苷、齊墩果酸、熊果酸、連翹酯苷等對多種病毒有抑制作用。目前未見白穎苔草糖苷資料報道。 明確抗病毒作用機理，是藥物應(yīng)用臨床的必要前提。目前廣泛用于藥理學(xué)研究的分子靶點包括經(jīng)典的病毒入侵位點、DNA聚合酶、RNA聚合酶、逆轉(zhuǎn)錄酶、蛋白酶、變構(gòu)酶、解旋酶等分子位點。但病毒復(fù)制過程非常復(fù)雜，不同種屬的病毒機理各異，比如皰疹科病毒基因組為雙鏈DNA，復(fù)制具有嚴格的時序性，入侵宿主細胞后病毒首先激活即刻早期基因，然后順勢激活早期基因，最后激活晚期基因完成復(fù)制周期等；副粘科病毒基因組由單股、非節(jié)段性負鏈RNA組成，10個ORF編碼不同的病毒蛋白；HIV基因組則由單股正鏈RNA組成節(jié)，病毒首先需要在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，將RNA逆轉(zhuǎn)錄為DNA并環(huán)化、整合，然后轉(zhuǎn)錄表達各種功能性蛋白和結(jié)構(gòu)前蛋白，然后蛋白酶將前蛋白剪切，裝配釋放。 可見，研究抗病毒機理尤其是新化合物的抗病毒機制，僅沿用傳統(tǒng)的藥理學(xué)研究方法遠遠不夠，需要根據(jù)病毒的特點、藥物特點制定相應(yīng)的研究策略。 迄今為止，未見有關(guān)白穎苔草提取物化學(xué)成分、藥理、毒理以及藥效學(xué)、尤其抗病毒藥效學(xué)方面的資料報道，僅見80年代一篇片劑制劑工藝資料報道和本論文對白穎苔草抗病毒活性的資料報道。
