银杏内酯类化合物的生物酶法结构修饰开题报告

 2021-08-08 22:44:32

1. 研究目的与意义

天然产物广泛存在于自然界中,其数量种类繁多且结构复杂多样,具有许多生理与药理活性。酰基化修饰能增加天然产物结构和功能的多样性,已成为当今新药开发的研究热点。目前国内外对天然产物进行分子修饰主要是以提高其在水相中的溶解性和细胞的脂溶性为目的。对其水溶性改性所涉及的反应主要是糖基化,糖基化反应可以使许多外源化合物的理化性质与生物活性发生较大的变化,例如将不溶于水的化合物转变为水溶性化合物。近年来开展的采用植物细胞、微生物和游离酶对天然产物的糖苷化反应的生物转化研究已取得可喜的进展。来源于自然界的植物细胞、微生物和游离酶对天然产物进行糖基化修饰,可在糖基连接位置,糖基种类以及糖基数目等方面实现定向转化。而对于脂溶性的改造通常运用酰基化方法,酰基化反应可以在许多天然产物分子的上连接脂肪酸、芳香酸等而生成酯类衍生物,因此可大大提高天然产物的脂溶性。

以上方法都为以天然活性成分为先导的化合物,通过生物转化方法寻找和开发新药提供了行之有效的途径。银杏内酯在银杏叶中含量较高,其独特的药理和生理活性日益受到人们的广泛关注。银杏内酯能阻止心率不齐,减少梗死程度,对心脏有保护作用。口服银杏内酯对动脉样氧化和动脉高血压有潜在治疗作用。银杏内酯能阻止PAF导致的肺动脉收缩作用,在治疗哮喘等方面有临床价值。且GB是迄今发现的最强的血小板活化因子(PAF)拮抗剂,用于治疗缺血性脑中风的痰瘀阻络症。然而GB进入脑部的含量有限,生物利用度不高,其脑靶向性还存在一定的提升空间。而对其结构进行糖基化及酰基化等改造,可增加分子的亲脂性,以提高生物利用度。另外中国人民解放军总医院研发了银杏内酯B的注射剂,我们是否能通过转糖、转脂等生物方法来优化其结构,以便形制成口服等其他剂型,便于治疗等方面需要。

2. 国内外研究现状分析

近年来,世界范围内特别是西方发达国家在药物开发方面掀起了绿色浪潮。其起因主要是由于合成药物和抗生素的广泛使用,特别是滥用和误用对人体健康造成的伤害,导致人们形成一种共识,即来自绿色生命植物的产品往往具有较大的安全。随着药物开发绿色浪潮时代的到来,来源于天然植物的银杏内酯受到越来越多的关注。为了促进银杏内酯类药物的研究、开发和利用,推动银杏产业的发展以造福于人类。

目前国内外主要研究了银杏内酯对中枢神经系统的作用、对心血管系统的作用以及抑制体内活性介质一氧化氮(NO)的产生等药理作用,其实验结果表明,银杏内酯的保护神经元免于凋亡的机制,除了其具有清除氧自由基等作用外,还可能与其具有稳定细胞膜,从而避免因过多钙离子内流而直接激活胞核的核酸内切酶导致凋亡的发生有关,其抗心律失常等也具有明显疗效。且药理实验结果表明银杏内酯B注射液对试验性脑缺血损伤有良好的保护作用,可明显减少脑梗塞程度、改善动物神经症状。银杏制剂由于具有临床作用确切、药理活性广泛等优点,得到了广泛的应用,市场用量逐年增加,目前已成为全球植物药市场上最热门的品种之一。

3. 研究的基本内容与计划

(1)、总结黄酮类结构改造的研究方法,依此方法加以合理修改对银杏内酯进行实验。

(2)、利用转糖基酶的高效性和专一性,通过生物催化与转化,改善银杏内酯的水溶性及生理活性。

(3)利用生物酯化(酰基化)反应,在其母核接上其它功能性物质,改善其脂溶性,筛选出活性更强、功能更多的新型银杏内酯衍生物。

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4. 研究创新点

采用生物酶制剂转化法,较传统的化学合成法具有很明显的优点,如反应专一、反应毒性小、反应条件温和等。

另外,采用类黄酮的酰基化方法对银杏内酯进行结构改造,也是一种新的方法。

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