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Tecan Infinite 酶標儀助力中藥活性成分的研究

文章來源:發布時間:2018-11-30 15:25:30瀏覽數量:

中醫和草藥,與針灸、按摩、運動及食養一起,為治療許多病癥提供了替代方案。盡管有超過2,500年的知識傳承和經驗,這些草藥的作用方式卻鮮為人所知。目前,浙江大學藥學院正通過現代的實驗技術來識別這些藥物背后繁雜的活性成分,以及成分之間的協同作用。
 

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許多現代藥物,從阿司匹林、可待因到化療藥物紫杉醇(Taxol®),都是從天然原料中提取的。實際上,從1981至今,接近50%的經過臨床驗證的藥物都是直接或間接從天然產物中提取而來(1)。隨著小分子藥物研發管線的低迷,許多公司開始轉向植物藥產品,作為新的原料藥的來源。而問題在于,只有非常少的中藥經過研究,得以識別其中的有效成分。

浙江大學藥學院正在分析超過300種中藥,致力于揭示傳統醫藥的秘密。王毅教授解釋道:“我們最主要的挑戰,就是幾乎所有的草藥提取物都具有非常復雜的化學組成。利用色譜分離后,經常會得到成百甚至上千種成分,這使得確認有效成分,或有效的成分組合非常困難。對此,我們先分離出粗提物,再把這些粗提物按照大小、親水性等進一步分離成單個組分。在過去的10年里,我們已經建立了超過30,000種組分的成分庫。我們用它對細胞或者特定的分子靶標進行篩選。”
 
 

“我們使用了Infinite F200多功能酶標儀進行了大量的篩選實驗,包括一些細胞毒性實驗來識別抗腫瘤和抗氧化成分。Infinite酶標儀的使用非常簡便,并且配有自動加樣模塊,這讓我們可以快速的篩選大量的成分。近期,為了擴展篩選的通量,我們又購置了配備光柵的Infinite M1000,幫助我們實現更加靈敏、更加靈活的新應用。”
“Infinite M1000可以按照需要選擇波長。我們設計了幾種熒光探針,能夠報告特定酶活性的上調或者下調。舉個例子,我們成功地設計了一個針對去乙酰化酶(sirtuin)1活性的探針。去乙酰化酶被認為是一類在細胞內起調控作用的蛋白,而這種蛋白過去是無法利用光譜方法檢測的。我們使用這個探針測試了近200種可能對去乙酰化酶有激活或抑制作用的備選成分,并找到了13種有效成分。相比隨機篩選來說,命中率相當的高。”
 
王教授繼續說道:"許多中藥似乎是依賴多項成分之間的協同作用,而非依靠單一組分。盡管我們已經找到許多有效的單一組分,但是大多數情況下,它們的藥效比相似的、國際上已經注冊的小分子藥物要弱一些。反過來,一些組分的協同作用,能夠產生更大的細胞反應。研究藥物的協同作用,需要準確無誤地將微量的多種藥物以復雜的組合移入微孔板,人工操作是非常困難的。幸運的是,作為訪問學者在美國波士頓的麻省總醫院工作期間,我得以使用D300皮升級超微量加樣器進行抗癌藥物的篩選。這真的是一種非常強大的藥物篩選工具,它的數位分配技術能夠對體積極小的成分進行非常準確的分配。所以當我一回到中國,它就成為了我首先想要購置的儀器。
 
Tecan D300e 超微量數碼加樣儀

“D300最大的優勢是它能夠根據設定,自動計算每一種組分在每一個孔內的移液體積,并準確進行分配。它的準確性和重現性非常好,特別是對于非常敏感的細胞活性實驗,它能夠得到非常漂亮的量效關系曲線,來幫助我們選擇最好的藥物成分配比。”
 
1) Newman, DJ, Cragg, GM. Natural products as sources of new drugs over the 30 years from 1981 to 2010. J Nat Prod, 2012, 75(3), 311-35.
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