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酶抑制剂筛选是新药开发的一条重要途径。本学位论文选择凝血酶和酪氨酸酶,通过开发新颖的分析方法,分析药用植物中对其具有抑制活性的小分子化合物,为活性天然产物的快速筛选做了有效的尝试。 凝血酶是一种丝氨酸蛋白酶,也是血液凝血级联反应中的主要效应蛋白酶。凝血酶通过激活血小板,催化纤维蛋白原转化为纤维蛋白,促进血块稳定而在血栓性疾病的发生和发展上起着至关重要的作用。凝血酶抑制剂的筛选是开发抗血栓性疾病新药的重要途径。磁性纳米粒子由于其易于表面修饰,偶联容量高,具有超顺磁性,以及易于固液相分离等特性而在生物分析领域广受关注;酶修饰的磁性纳米粒子作为亲和固相吸附剂,在天然活性物质的快速发现上显示出广泛的应用前景。本学位论文报道的第一部分为制备磁性纳米粒子固定化的凝血酶,并将其用于药用植物中凝血酶抑制剂的筛选。 酪氨酸酶是一种含铜的多酚氧化酶,广泛存在于微生物,植物和动物中。酪氨酸酶可以催化酚类底物氧化成儿茶酚类衍生物,再进一步氧化成邻醌类产物。这一催化氧化反应对黑色素及天然色素的合成至关重要。酪氨酸酶活性是色素相关疾病如白化病和黑色素瘤的一个重要的生物标记物,对其活性的分析对与色素相关疾病的检测至关重要。碳量子点具有低毒、易于制备、良好的稳定性和生物相容性等优点,是生物有机中分析领域广受关注的荧光材料。多巴胺在酪氨酸酶的催化作用下能氧化成具有共轭结构的多巴醌,而后者能够通过荧光共振能量转移(FRET)效应淬灭量子点的荧光。利用这个反应,本学位论文的第二部分首次报道将多巴胺修饰在碳量子点上用于酪氨酸酶活性的分析。酪氨酸酶抑制剂可用于人类皮肤色素沉着性疾病和帕金森疾病(PD)新药的开发,还在食品保鲜领域有重要意义。本论文的第三部分是制备固定化的酪氨酸酶用于亲和固相萃取药用植物中的活性成分,并结合第二章所报道的多巴胺功能化的碳量子点在酪氨酸酶活性检测方面的优势,用于药用植物中酪氨酸酶抑制剂的筛选。 学位论文由四章组成,具体内容如下: 第一章为固定化的凝血酶用于槐米提取液中活性化合物的筛选。将凝血酶固定在磁性纳米粒子表面,采用傅立叶红外光谱(FTIR),透射电镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)等技术进行了表征。将固定化凝血酶与槐米提取液孵育,筛选出了两种具有凝血酶抑制活性的化合物槲皮素和芦丁。通过体外活性实验发现槲皮素和芦丁具有凝血酶抑制活性。 第二章为多巴胺功能化的碳量子点用于人血清中酪氨酸酶活性的分析。首先通过水热法制备了多巴胺功能化的碳量子点,通过FTIR,HR-TEM对制备的碳量子点表征。酪氨酸酶能够将量子点表面的多巴胺氧化成多巴醌,形成共轭体系,从而淬灭碳量子点的荧光。通过测定碳量子点的荧光变化,能够分析酪氨酸酶的活性。该方法分析酪氨酸酶的活性的线性范围在44.4-711.1和711.1到2925.4U·L-1,检测限为17.7U·L-1;同时将这一分析方法用于人血清样品中酪氨酸酶活性的分析。 第三章是结合固定化的酪氨酸酶和多巴胺功能化的碳量子点筛选酪氨酸酶抑制剂。首先制备了固定化的酪氨酸酶,通过FTIR,TEM和VSM对制备的固定化酪氨酸酶进行表征,同时测定制备的固定化酪氨酸酶活性。固定化酪氨酸酶与中药提取液孵育后,活性化合物对固定化酪氨酸酶酶活有一定的影响。通过分析多巴胺功能化的碳量子点的荧光强度的变化,分析固定化酪氨酸酶的活性变化;加入变性剂后能够将固定化酪氨酸酶结合的化合物洗脱下来。通过高效液相色谱-质谱联用(HPLC-MS)对洗脱的活性化合物进行鉴定。从黄芩中筛选出了黄芩苷,黄芩素,汉黄芩素和千层纸素a四种化合物。从苦参中筛选出了苦参黄素和槐黄烷酮G两种化合物。从前胡中筛选出了白花前胡甲素,白花前胡乙素和白花前胡素E三种化合物。 第四章综述了利用固定化酶筛选药用植物中活性化合物的研究进展。