Способ получения и применение иммобилизованной интегральной колонки с аффинным сродством к бетулиновой кислоте
23-гидрокси-бетулиновая кислота (23-HBA) - это пентациклическое тритерпеноидное соединение люпинового типа, выделенное из растения Pulsatilla chinensis семейства Ranunculaceae, относящегося к традиционной китайской медицине. Он также распространен в различных растениях, таких как Betula pubescens, Ziziphus mauritiana, Prunella vulgaris, Apocynaceae, и особенно много его в семействе Betula. Современные фармакологические исследования показали, что он обладает целым рядом эффектов, таких как противовирусный, ингибирование пролиферации опухолевых клеток, ингибирование ангиогенеза и комбинированная сенсибилизация. Например, этот тип соединения обладает уникальным механизмом действия, чрезвычайно низкой токсичностью и минимальными побочными реакциями, что делает его весьма перспективным соединением-кандидатом для анти-ВИЧ-1 терапии; например, многие производные 23-HBA могут также подавлять биологическую активность различных опухолей и раковых клеток, таких как рак прямой кишки, рак легких, лейкемия, лимфома, рак простаты, рак яичников и т.д., путем ингибирования специфических ферментов, необходимых для выживания и роста клеток, таких как орнитин декарбоксилаза. Поэтому 23-HBA считается ведущим соединением, имеющим большое исследовательское значение.
В последние годы наша исследовательская группа провела систематические исследования по дериватизации 23-HBA и получила важное производное 3,23-диацетил-17-уксусной кислоты бетулиновой кислоты (далее - производное BA) от 23-HBA с лучшей активностью. Однако исследования механизма действия таких производных 23-HBA все еще находятся в зачаточном состоянии, а сообщений об их мишенях очень мало, что ставит перед дилеммой неясных мишеней и механизмов. Поэтому разработка эффективного, быстрого и простого метода выявления и идентификации белковых/ферментных мишеней природных продуктов имеет очень широкие и важные перспективы применения. Стоит отметить, что в последние годы появились различные технологические средства для обнаружения и исследования белков-мишеней лекарственных препаратов, среди которых технология химической протеомики, основанная на аффинном обогащении, позволяет использовать или моделировать специфические взаимодействия между биомолекулами, а также служить стационарной фазой для хроматографии с целью селективного анализа и очистки конкретных веществ из сложных смесей. Поэтому он стал одним из основных методов изучения белковых мишеней лекарственных препаратов из малых молекул, обладая такими значительными преимуществами, как высокая пропускная способность и низкая стоимость. К настоящему времени аффинная хроматография успешно применяется для поиска белков-мишеней различных лекарственных препаратов, таких как такролимус, циклоспорин, метотрексат и др. Приготовив новую колонку для аффинной хроматографии, связанную с производными 23-HBA, мы исследуем аффинный скрининг белков, выделенных из клеток или тканей, чтобы обнаружить соответствующие белки-мишени. Ожидается, что это позволит создать новые идеи и методы для поиска и изучения целевых белков натуральных продуктов; в то же время, это также обеспечивает важную исследовательскую платформу для изучения взаимодействия между малыми молекулами натуральных продуктов и различными мишенями.
Среди распространенных матричных материалов для аффинного обогащения силикагель обладает хорошими хроматографическими характеристиками, но плохо переносит воздействие кислот и щелочей; смола и агароза подходят для широкого диапазона pH, но обладают низкой механической прочностью. Монолитная колонка - это стационарная фаза с непрерывным слоем, образующаяся в результате полимеризации на месте смеси мономеров, сшивателей, инициаторов и порообразующих агентов в хроматографической колонке, пригодной для быстрого анализа и градиентного режима скорости потока. По сравнению с традиционными набивными колонками, они имеют такие преимущества, как простой способ приготовления, легкая модификация, высокая эффективность колонки, хорошая проницаемость, низкое противодавление и быстрая скорость массопереноса; в то же время, они также имеют преимущество контролируемого размера пор, что имеет большие преимущества в разделении и анализе биомолекул. Поэтому разработка новых полимерных материалов для аффинной хроматографии на основе сыпучих материалов, обладающих устойчивостью к кислотам и щелочам и хорошей биосовместимостью, имеет важное теоретическое и практическое значение.
В настоящее время в литературе отсутствуют сообщения о монолитных колонках из органических полимеров, связанных с соединениями 23-HBA. В данном исследовании использовался "метод одного горшка", о котором сообщалось ранее, для приготовления новой иммобилизованной монолитной колонки из целевого полимера 23-HBA поли (GMA-EDA-BA-co EDMA) путем термической полимеризации in-situ в капиллярной колонке с внутренним диаметром 100 мкм; в то же время мы тщательно изучили состав и соотношение подготовленной монолитной колонки и исследовали ее механизм действия.

В данной статье рассматривается метод приготовления аффинной хроматографической колонки для иммобилизации малых молекул природных продуктов. Сначала синтезируются функциональные мономеры (лиганды) EDA-BA с активными этилендиаминовыми группами путем модификации положения 28, что не оказывает существенного влияния на активность. Поли(ГМА-ЭДА-БА с ЭДМА) интегральные хроматографические колонки готовятся "методом одного горшка" с другими мономерами и сшивающими агентами. Суть данного исследования заключается в разработке метода приготовления аффинной хроматографической колонки для иммобилизации малых молекул натуральных продуктов, имеющих рекламную ценность. Метод "одной кастрюли" имеет большие преимущества в эффективности приготовления, позволяя не только экономить время и снижать стоимость очистки мономерных соединений, но и сохранять аффинность хроматографической колонки. Однако уровень коммерциализации функциональных мономеров (лигандов) определяет дальнейшее продвижение метода; в настоящее время все еще необходимо проводить дизайн производных на основе каждой малой молекулы, что имеет определенные недостатки. Что касается практического применения и продвижения данной аффинной хроматографической колонки в сложных системах, то здесь необходимы дальнейшие исследования в последующих экспериментах.
Натуральные продукты всегда были важным источником открытия новых лекарств, а иммобилизация натуральных продуктов для подготовки соответствующих колонок для аффинной хроматографии способствует развитию натуральных продуктов, становясь одной из горячих точек исследования. Данная статья направлена на создание быстрого, эффективного и осуществимого метода поиска и изучения белков-мишеней натуральных продуктов; в то же время она предоставляет важный метод исследования и платформу для изучения взаимодействия между малыми молекулами натуральных продуктов и различными мишенями, которые, как ожидается, покажут хорошую эффективность при заболеваниях. Основным способом достижения эффекта является ингибирование альфа-амилазы и альфа-глюкозидазы, тем самым снижая гидролиз полисахаридов и способствуя синтезу гликанов. Это позволяет предположить, что БА может образовывать аффинные связи с альфа-глюкозидазой, тем самым достигая значительного эффекта хроматографического удерживания. Данное исследование закладывает научную основу для изучения механизма действия этой интегральной колонки, но ее конкретное применение в реальных образцах еще требует дальнейшего развития в последующих работах.