基于计算模拟的假模板-分子印迹聚合物定向分离灵芝中三萜类化合物研究

Chinese Material Medica is a complexed system with multi-layer, multi-mechanism and multi-component. The challenges of separating the constituents of Chinese Material Medica are how to extract the group of active components and to obtain the micro-ingredients. With the characteristics of high affinity and selectivity, molecular imprinted technique is applied in separation and purification of the effective ingredients from Chinese Material Medica. However, the preparation of the template of Chinese Material Medica is difficult , which is the bottleneck for the application of molecular imprinting technique on the separation of the composition of Chinese Material Medica. In this research, the cholic acid which has the same imprinted site and space structure as Ganoderma Triterpene is used as the dummy template. The imprinted system of the dummy template- molecularly imprinted polymer screened by computer simulation and the recognition mechanism with selectivity of the polymers is discussed. The research findings can offer refference for expanding the selectivity of the template molecules when preparing imprinted polymers and for building imprinted polymers of the complicated system of Chinese Material Medica.

中药是一个复杂的体系，具有多层次、多机制、多成分的特点，如何从中药中提取有效成分组、如何获得含量低的微量活性成分，是当前中药成分分离的难点。分子印迹技术由于具有良好的亲和性和选择性，可以应用于中药活性成分的分离纯化。但是，对于中药组分而言，制备分子印迹聚合物的模板分子往往不易获得，这成为制约分子印迹技术在中药成分分离中应用的瓶颈。本课题以灵芝三萜为主要研究对象，采用与灵芝三萜具有相似印迹位点和空间结构的胆酸为假模板，利用计算机模拟技术筛选印迹体系，制备出可用于分离纯化灵芝三萜的假模板-分子印迹聚合物，并探讨该聚合物的选择性识别机理。课题的研究成果可以为扩展印迹聚合物制备时模板分子的选择性、构建中药复杂体系分子印迹聚合物提供思路与借鉴。

灵芝来源于担子菌纲多孔菌科真菌赤芝 Ganoderma lucidum ( Leyss. ex Fr. ) Karst.或紫芝Ganoderma sinense Zhao, Xu et Zhang 的干燥子实体，是一种药食兼用真菌。灵芝三萜是灵芝中主要的一类活性成分，目前分离得到的灵芝三萜有200多种，其中与灵芝酸A结构相似的三萜酸有150多种，分离纯化工作烦琐。. 项目组利用计算软件Materials Studio及分子动力学模拟软件MOE，分别以胆酸和灵芝酸A为模板，通过计算模拟，筛选出合适的合成条件，在此基础上，以胆酸为假模板，丙烯酰胺为功能单体，1﹕6比例在致孔剂四氢呋喃中合成得到胆酸分子印迹聚合物（CMIP）；另以灵芝酸A为模板，丙烯酰胺为功能单体，在三氯甲烷中合成得到灵芝酸A分子印迹聚合物（GAMIP）。吸附研究表明，CMIP对灵芝酸A的吸附缺乏选择性，GAMIP对灵芝酸A有特异选择性吸附，GAMIP与模板分子有两类结合点，高/低亲和力结合位点解离平衡常数分别为0.0229 mmol·L-1和0.3080 mmol·L-1，最大表观吸附量分别为13.12μmol·g-1和52.75μmol·g-1，GAMIP对灵芝酸A的吸附性要明显优于以胆酸为假模板的CMIP。此外，项目组对芝类药材进行筛选，从赤芝和喜热灵芝中分离得到32个化合物，鉴定了其中的26个化合物，并对灵芝酸C2（GA-C2）进行了抗肿瘤活性研究，发现GA-C2能抑制非小细胞肺癌顺铂敏感株A549及耐药株A549/CDDP的生长，降低A549和A549/CDDP细胞活力，但作用较弱。但其与顺铂联用后可诱导顺铂对A549/CDDP的细胞毒作用，促使其凋亡。本项目研究成果为分子印迹聚合物用于中药复杂体系，特别是含微量高效活性成分中药的分离与纯化提供思路与借鉴，并对“芝”类药材开发利用提供新的依据。