磁性纳米微球-细胞亲和毛细管电色谱及其应用研究

Based on the theroy of cell membrane chromatography (CMC) and capillary electrochromatography (CEC), to develop a cell based CEC. The macrophage ingest or bacteria attached magnetic nanoparticles to prepare the stationary phase, which were fixed in the capillary column by outer applied magnetic field, to develop a cell based CEC (C-CEC) including macrophage CEC (M-CEC) and bacteria CEC (B-CEC), which has both on-line drug screening and chromatographic separation functions. Based on pharmacological, receptor and chromatographic theory,the applicability, stability and specificity of the developed method will be investigated by using positive and negative drug. The M-CEC will be then applied for the analysis of TCMs such as Panax genseng, Radix Astragali and Herba Epimedii. Furthermore, the binding constants of screened out compounds and macrophage will be determined. Based on the binding constants, the immune activities can be predicted. The developed B-CEC method will be applied for the analysis of antibacterial drug such as ofloxacin, and the binding constants of the enantiomers will be determined. Based on the binding constants, the anti-bacterial activities of the enantiomer of ofloxacin can be predicted. In conclusion, the present study will further develop the CMC technique, and brodening the application of CEC in pharmaceutical analysis.

首次以细胞膜色谱和毛细管电色谱理论为基础，将细胞膜色谱发展成为细胞-毛细管电色谱。通过包埋或吸附磁性纳米微球制备细胞固定相，外加磁场为固定力，建立一种具有药物在线筛选及色谱分离分析双重功能的细胞毛细管电色谱法（C-CEC），重点研究巨噬细胞CEC（M-CEC）和细菌CEC（B-CEC）。结合药理学、受体学及色谱理论基础，采用阳性药及阴性药考察所建立方法的适应性、稳定性及特异性等。将M-CEC法应用于人参、黄芪及淫羊藿等中药的分析，并测定准活性成分与巨噬细胞的结合常数（峰漂移法），根据结合常数的大小预测成分的免疫活性。将B-CEC法应用于抗菌药氧氟沙星等对映体的分离分析，并分别测定对映体与细菌的结合常数并预测其抗菌活性。本项目的研究进一步发展了细胞膜色谱法，拓展了毛细管电色谱在药物分析研究领域的应用。

采用BSA偶联磁性微球通过外加磁场固定于毛细管中用于评价相互作用研究，但由于气泡、固定不牢固、易堵塞等问题，限制的了该方法的进一步应用。进而利用巨噬细胞在电场作用下的嗜线性，采用前沿分析亲和毛细管电泳法成功实现了巨噬细胞与小分子化合物的相互作用评价，该方法可进一步应用于其他细胞与小分子化合物的相互作用分析。另一方面，采用物理涂覆的方法将血小板涂覆于毛细管内壁建立血小板涂覆开管毛细管电泳法，成功实现了小分子化合物与血小板的亲和作用评价，为药物活性预测提供实验依据。此外，采用经典的毛细管电泳前沿分析法评价了血小板与小分子化合物间的相互作用，为评价小分子化合物（特别是生物碱类天然产物）与血小板的相互作用分析提供方法学参考。同时还开展了一系列相关研究工作，包括毛细管电泳法在线测定血小板聚集率；聚多巴胺辅助细菌固定开管毛细管电色谱用于抗生素的手性拆分；离子液体应用于毛细管电泳分析天然产物；血小板生物萃取法筛选中药中的抗血小板活性成分；巨噬细胞生物萃取法筛选中药中的免疫活性成分；IAM固定凝血酶或蛋白质评价其与小分子化合物的相互作用；差异蛋白质组研究活性小分子化合物抗血小板聚集的作用途径等。总之，本课题的研究为分离分析领域的相互作用评价、成分活性预测及药物筛选提供了研究新思路，对天然产物的研究具有重要意义。