小檗碱改善重复序列扩增障碍的机制研究及其固体分散体的制备

目的:本研究考察小檗碱(berberine,BBR)与神经退行性疾病相关重复序列非标准二级结构间的相互作用,并通过体外转录过程探究小檗碱对Hepatoprotective activities重复序列基因表达的调控作用,从基因层面解释小檗碱改善重复序列扩增相关神经退行性疾病的机制。同时由于小檗碱溶解度低、渗透性差,将其设计成新型制剂改善药物的生物利用度。该研究将为中药活性成分在神经退行性疾病中的机理研究提供新思路,为中药活性成分的多靶点治疗及靶向制剂研究提供新的方向。方法:(1)圆二色谱测定3组与神经退行性疾病相关重复序列的二级结构,并考察小檗碱对于重复序列的影响。(2)荧光光谱实验考察在不同离子和不同浓度小檗碱的条件下小檗碱与重复序列之间的相互作用。(3)凝胶电泳实验表征小檗碱对不同结构的影响。(4)通过加入不同的拥挤试剂改变溶液环境,利用荧光熔融曲线变化考察小檗碱与重复序列作用中起关键作用的环境因素。(5)设计转录模板序列,通过体外转录实验考察小檗碱对于致病性重复序列基因表达的调控作用;通过荧光、凝胶电泳等手段,考察小檗碱对于模板中重复序列二级结构的影响及对转录过程的调控作用。(6)通过溶剂挥发法制备小檗碱固体分散体,通过溶出度的测定来筛选制剂的最佳制备工艺,并对固体分散体进行物相表征。结果:(1)圆二色谱确定3组与神经退行性疾病相关的重复序列产生的G-四链体结构,i-motif以及发夹结构,并且小檗碱不改变序列的构型。(2)荧光检测结果表明,小檗碱与重复序列存在相互作用,其中小檗碱与可以形成G-四链体结构的G_4C_2序列作用最明显,且BBR浓度达到20μM时趋于饱和,荧光强度受离子种类和离子浓度的影响。(3)凝胶电泳实验证明小檗碱可以有效调控重复序列所产生的G-四链体,而对i-motif结构和发夹结构的调控作用不明显。(4)通过加入不同拥挤试剂改变溶液环境,根据T_m值RepSox变化考察环境对小檗碱与重复序列相互作用的影响,结果发现溶液粘度是小檗碱和G_4C_2序列相互作用的重要影响因素;(5)转录结果表明小檗碱的加入对模板中重复序列扩增产生的二级结构存在调控作用,药物的加入降低整体转录效率,减少了重复序列扩增产生的有毒RNA产生,从机理层面解释了小檗碱对神经退行selleck激酶抑制剂性疾病的改善作用。(6)通过溶剂挥发法制备小檗碱二元固体分散体,并优化其制备工艺,得到的最佳制备工艺为小檗碱与载体的比例为1:7,其中载体PEG6000与PVPK-30的比例为2:1。观察剂型与单体水溶性并进行物相表征,考察药物分散于载体中形成固体分散体,明显改善了溶解度。结论:(1)通过定性、定量的分析结果确定小檗碱与神经退行性疾病相关重复序列之间存在相互作用,其中小檗碱对G_4C_2的稳定作用最明显,溶液粘度是小檗碱和重复序列G_4C_2相互作用的关键影响因素。(2)小檗碱能够调控重复序列基因表达,减少了重复序列扩增产生的有毒RNA。(3)BBR制备为固体分散体后,药物溶解度相比于单体明显增加,扩大了小檗碱的应用范围。