一種用於中藥研究的儀器系統的製作方法

2024-03-26 00:59:05

專利名稱：一種用於中藥研究的儀器系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於中藥或其它複雜組分研究的儀器系統，具體是涉及包括體外
靶標蛋白分子生物活性維持亞系統以及色譜圖譜分析亞系統和用於色譜圖譜數據分析、處 理的計算機亞系統的儀器系統，本發明還涉及將上述全部或者部分亞系統組裝、整合成用 於中藥或其它複雜組分作用研究以及從中篩選、分離、純化、製備生物活性成分研究的儀器 系統的方法。
背景技術：
中藥是由天然藥材經過一定加工處理過程製成的藥物製劑，包括所有臨床可接受 的藥物劑型。由於中藥製劑多數由多種藥材組方製備，因而獲得的藥物製劑中含有多種化 學成分；即使單味藥材處方，製備的藥物製劑中也含有效成分以及大量的無效成分甚至是 產生不良反應的成分。為明確中藥或其它複雜組分產生藥理作用的機理，提高臨床治療效 果，減少或降低不良反應發生頻度和強度，以及從中篩選、分離、純化、製備生物活性成分用 於新藥研究，必須首先明確中藥作用的物質基礎。 現有的研究方法，往往是首先採用植化方法儘可能地將藥材含有的各種化學單體
逐一分離，然後進行生物活性試驗以及物理、化學性質實驗， 一旦生物活性試驗結果未達到
期望目的，則整個分離過程在某種意義上就失去了在藥物研究及開發方面的價值。由於這
類傳統研究方法存在較強的隨機性、主觀性、盲目性和偶然性，因而其弊端十分明顯，主要
體現在1選擇何種物質作為終產物帶有很強的盲目性和隨機性，選擇標準不具有客觀性，
難以發現具有新結構的生物活性成分，其著力點在於獲得已知具有生物活性的物質；2分
離、分析步驟繁多，過程複雜，涉及技術和儀器設備較多，效率較低，在對中藥製劑中生物活
性成分進行分離的過程中必然導致微量成分的丟失，而作為潛在藥物的化學物質，具有高
效是其選擇標準之一，因而傳統研究方法最終獲得的有可能是"去精取粗"的含量較高而活
性較差的成分；3由於資金和技術等困難，傳統研究方法難以完成對中藥或複雜組分中所
有成分的分離鑑定工作，囿於這些限制，只能關注某一單體成分或某幾個單體成分的生物
活性而忽略其它成分的藥理作用，雷同於國外進行的植物藥研究，無法解釋和體現中藥組
方、配伍中各藥物之間相輔相成、相生相畏的中醫藥治療理念；4用傳統方法進行中藥研究
無法確定分離獲得的終產物必然是生物活性成分，研究指向不明確，因此，很難獲得研究基
金的持續支持，尤其是在對多數中藥進行傳統方法研究而一無所獲的狀況下更是如此。中
藥作用物質基礎研究貫穿於中藥研究的所有鏈條和環節，是中藥研究的核心問題，由於多
年來無突破性成果和理論，因而成為中藥研究、開發的瓶頸問題，並直接限制了中藥研究的
發展步伐，遲滯了中藥作為有效治療藥物進入世界醫藥市場的速度和領域。 與化學藥物不同，中藥製劑是以複雜組分相互配合為治療基礎的藥物製劑，因而
套用化學藥物的研究方法只能管窺中藥綜合性治療作用的單一方面，無法全面理解和掌
握。如何明確中藥中含有的生物活性成分及其作用機制，正確地理解和解釋中藥製劑在臨
床治療中產生的符合傳統中醫藥理論的臨床療效，並能為其他醫務人員和患者所接受，這是困擾中藥研究及發展的根本性基礎問題。研究證明，採用目前常用的傳統方法進行中藥 研究收效甚微，或者對中藥的作用僅限於片面性理解，無法全面把握，因而，多年來中藥的 基礎研究如作用機制研究、有效成分研究、藥物動力學研究以及不良反應研究等諸多方面 長期以來無法獲得根本性突破而僅限於對細枝末節的修改，並直接導致中藥製劑質量控制 困難重重，同時作用機理不清，凡此種種。成為中藥進軍國際醫藥市場難以逾越的障礙。目 前，仍然沒有出現可以解決上述問題的中藥研究方法及儀器系統，新的、可以全面解決中藥 作用物質基礎問題以及質量控制問題的中藥研究方法的出現，是中藥研究進入新的發展階 段的唯一工具。這一研究方法本身的獲得蘊含於中藥產生藥理效應依賴其所含生物活性成 分與其作用靶點之間相互高度特異性的選擇和識別作用之中。 蛋白分子在整體上可以看作是反映環境變化的生物傳感器，體內絕大多數調控過 程、疾病的發生過程以及藥物對靶標的影響均發生在蛋白水平，是生命活動的直接體現者， 其生物活性的改變直接導致生理機能的相應改變，因而蛋白分子成為藥物分子發揮生理調 節功能的天然靶分子。從目前化學合成藥物的作用機制來看，所有化合物藥物所涉及的重 要藥物分子靶標的數目約在500個左右，其中，細胞膜受體(多數為G蛋白偶聯受體)約 佔靶標總數的45%，酶佔28%，激素和因子類佔10%，離子通道佔5%，核受體佔2%，其它 佔7%。這些藥物靶標幾乎全都是蛋白質，基本囊括了目前上市藥物的所有作用靶點。同 時，上述酶、受體、離子通道等蛋白分子僅能識別和高特異性結合具有特定立體結構特徵的 配體分子，對於具有相同化學組成的同一種化合物，即使僅有旋光性的不同，也可以被蛋白 分子所識別，對分子的識別能力極高，這種蛋白分子和其配體之間高度特異性的識別和結 合作用為本發明提供了最主要的支持依據。儘管中藥製劑為複雜組分，但與化合物藥物相 同，中藥製劑產生生物活性同樣依賴製劑中組分所含的生物活性成分與其靶標蛋白分子之 間高度特異性的結合作用來實現，但由於組成複雜，其最終的藥理活性可能通過多種配體 分子分別與多種靶標蛋白的特異性結合併引起其生物活性的改變米實現。在體外，可維持 單一蛋白分子生物活性的亞系統中，當與中藥製劑的複雜組分發生相互作用時，蛋白分子 可以結合組分中具有特定結構的分子，結合作用的發生必然引起游離的該種分子濃度的改 變，通過對該種分子濃度進行檢測可以確定是否產生了特異性的結合，一旦發生特異性結 合，則提示該蛋白分子為中藥製劑複雜組分的作用靶點之一；另外，用該蛋白分子也可以篩 選、分離、純化、製備與其作用的配體分子，通過其它分析方法和檢測系統獲得配體分子的 相關物理、化學性質等技術資料。根據目前技術發展情況，可將迄今已知所有化合物藥物所 涉及的約500個左右的重要藥物靶標蛋白分子分別進行基因克隆和表達、純化，分別構建 其體外生物活性維持微系統並作為組件建立與某類藥物作用相關的靶標蛋白分子系統模 塊或者包含所有目前已知靶點蛋白分子的亞系統。這些靶標蛋白也可以通過化學合成或對 生物材料的分離、純化而直接獲得。 中藥或其它複雜組分中某種分子的含量或濃度可以通過多種色譜系統進行分析。 首先對中藥製劑或複雜組分進行色譜條件研究，以獲得能夠充分分離所有成分的色譜圖譜 數據，將中藥製劑或複雜組分與蛋白分子體外生物活性維持微系統中的除去蛋白部分混合 處理後，用色譜系統進行分析以獲得其色譜圖譜數據，以此為基礎建立中藥或複雜組分的 色譜圖譜數據資料庫；然後將中藥製劑或複雜組分與蛋白分子體外生物活性維持微系統進 行相互作用，從而使蛋白分子能夠與其配體進行高度特異性的結合，再分離蛋白，其餘部分用色譜分析系統進行色譜圖譜分析；最後用計算機數據處理系統將再次獲得的色譜圖譜數 據與資料庫中的色譜圖譜進行對比分析，可以明確色譜圖譜發生改變的情況，改變的色譜 圖譜部位即為中藥製劑或複雜組分生物活性分子之所在，引起色譜圖譜發生改變的蛋白分 子即為中藥作用的靶點。 對所有靶標蛋白分子與中藥製劑或複雜組分作用後產生的色譜圖譜進行分析，可 以確定中藥製劑或複雜組分作用涉及的蛋白靶點，全面掌握中藥製劑或複雜組分的作用靶 點信息，洞察其作用機理以及不良反應發生機理，合理理解和解釋複雜成分產生綜合性治 療作用的依據；根據色譜圖譜的改變，用引起相應改變的蛋白分子作為篩選、分離、純化、制 備材料，結合其它分析方法可以確定引起此種改變的配體分子的相關信息，明確中藥或復 雜組分作用的物質基礎，經進一步篩選驗證後可獲得用於藥物研究及開發目的的先導化合 物。另外，在明確中藥製劑或其它複雜組分作用的物質基礎之後，可以生物活性成分含量為 指標控制中藥及其製劑質量，使中藥現代化邁上新的臺階，為進軍世界醫藥市場奠定堅實
^石出。 本發明公開的用於中藥或其它複雜組分研究的方法可以解決中藥作用物質基礎 這一核心問題，對中藥研究涉及所有鏈條和環節產生不可估量的推動作用，將使中藥或復 雜組分的研究獲得全面性的重大突破。

發明內容
本發明的目的在於提供一種用於中藥或其它複雜組分研究的儀器系統。 本發明提供的用於中藥或其它複雜組分研究的儀器系統，是由下述全部或部分亞
系統組成的系統 色譜圖譜分析亞系統包括可見光、紅外、紫外、核磁共振、質譜、液相、氣相、毛細管 凝膠分離系統等色譜圖譜分析亞系統 體外靶標蛋白分子生物活性維持亞系統全部或部分包括由目前化合物藥物產生 藥理作用涉及的約500個靶標蛋白分子構建的體外靶標蛋白分子生物活性維持系統
計算機數據處理分析亞系統 上述用於中藥或其它複雜組分研究的儀器系統，可以根據研究目的和技術手段整 合、製造多種用於中藥或其它複雜組分研究的儀器系統。 上述用於中藥或其它複雜組分研究的儀器系統的整合、製造方法，包括以下步 驟 (1)目前已有化合物藥物產生藥理活性所涉及的所有重要蛋白分子靶點總數約為 500個左右，首先確定靶標蛋白分子的基因序列，將基因轉入生物表達系統進行表達，對表 達的目的蛋白進行分離、純化，再構建可以維持靶標蛋白分子生物活性的體外平衡微系統， 每種靶標蛋白分子均構建其體外生物活性維持微系統，由所有體外靶標蛋白分子生物活性 維持微系統組成體外靶標蛋白分子生物活性維持亞系統；或者可由部分體外靶標蛋白分子 生物活性維持微系統組成模塊；其中靶標蛋白分子的製備亦包括由化學合成方法或者由生 物材料直接分離純化獲得； (2)將製備的中藥製劑或者其它複雜組分用可見光、紅外、紫外、核磁共振、質譜、 液相、氣相、毛細管凝膠分離系統等適當的色譜圖譜分析系統進行色譜圖譜分析，獲得其色
6譜圖譜； (3)將僅不含有靶標蛋白的體外靶標蛋白分子生物活性維持亞系統中其它成分與 中藥製劑或複雜組分混合處理，用(2)述及的色譜圖譜分析系統進行色譜圖譜分析，獲得 色譜圖譜數據； (4)將適當濃度的中藥製劑或者其它複雜組分加入到體外靶標蛋白分子生物活性 維持亞系統，處理適當時間後以適當方法分離蛋白大分子，對其它部分再次用(2)述及的 色譜圖譜分析系統進行色譜圖譜分析，獲得與體外靶標蛋白分子生物活性維持亞系統作用 後的中藥製劑或其它複雜組分的色譜圖譜數據； (5)用計算機數據分析處理亞系統對(2) 、 (3)以及(4)獲得的色譜圖譜進行對比 分析，引起色譜圖譜發生明顯改變的蛋白分子可判斷為中藥製劑或者複雜組分產生作用的 靶點；色譜圖譜發生明顯改變的部位是生物活性成分所在部位。根據色譜圖譜的改變，用相 應蛋白可篩選、分離、純化、製備生物活性成分，經進一步分離後可以進行結構鑑定，也可獲 得生物活性單體物質的相關化學、物理性質等信息，對其生物活性做進一步驗證試驗後，可 獲得用於新藥研發的先導化合物。 (6)將上述過程涉及的全部或者部分亞系統整合成用於中藥或其它複雜組分作用 靶點研究以及生物活性成分篩選、分離、純化、製備研究的儀器系統。 上述用於中藥或其它複雜組分研究的儀器系統的整合、製造方法，亦可包括以下 步驟 (1)目前已有化合物藥物產生藥理活性所涉及的所有重要酶蛋白分子靶點總數約 為150個左右，首先確定靶標酶蛋白分子的基因序列，將基因轉入生物表達系統進行表達， 對表達的目的蛋白進行分離、純化，再構建可以維持靶標酶蛋白分子生物活性的體外平衡 微系統，每種靶標酶蛋白分子均構建其體外生物活性維持微系統，由所有體外靶標酶蛋白 分子生物活性維持微系統組成體外靶標酶蛋白分子生物活性維持亞系統；或者可由部分體 外靶標酶蛋白分子生物活性維持微系統組成模塊；其中靶標酶蛋白分子的製備亦包括由化 學合成方法或者由生物材料直接分離純化獲得； (2)將製備的中藥製劑或者其它複雜組分與體外靶標酶蛋白分子生物活性維持微 系統混合，加入適應該蛋白分子作用要求的底物和其它成分，在一定條件下處理一定時間， 對體系中底物及可能產物的濃度用可見光、紅外、紫外、核磁共振、質譜、液相、氣相、毛細管 凝膠分離系統等適當的色譜圖譜分析系統進行色譜圖譜分析，獲得底物及可能產物濃度改 變的相關數據； (3)將製備的中藥製劑或其它複雜組分與不含有靶標酶蛋白的空白體外靶標酶蛋 白分子生物活性維持微系統混合，加入同(2)所述的底物和其它成分，在一定條件下處理 一定時間，對體系中底物及可能產物濃度用同(2)所述的色譜圖譜分析系統進行色譜圖譜 分析，獲得底物及可能產物濃度改變的相關數據； (4)用計算機數據分析處理亞系統對(2) 、 (3)獲得的底物及可能產物濃度進行對 比分析，引起上述濃度發生明顯改變的蛋白分子可判斷為中藥製劑或者複雜組分產生作用 的靶點；用相應酶蛋白可篩選、分離、純化、製備生物活性成分，經進一步分離後可以進行結 構鑑定，獲得生物活性單體物質的相關化學、物理性質等信息，對其生物活性做進一步驗證 試驗後，可獲得用於新藥研發的先導化合物。
將上述過程涉及的全部或者部分亞系統整合成用於中藥或其它複雜組分作用耙 點研究以及生物活性成分篩選、分離、純化、製備研究的儀器系統。
下面結合實施例對本發明做進一步說明。
實施例1 (1) a工受體、a 2受體、|3工受體、|3 2受體、Hl受體、H2受體、鈣調蛋白、C1—通道、 Na+通道、(^2+通道、Y-氨基丁酸受體、多巴胺受體、5-HT受體、肌醇磷酸酶、阿片受體ii 、 阿片受體k 、阿片受體S 、阿片受體o 、磷脂酶4、環加氧酶、化+-1(+41 酶、服6-&^還原 酶、咪唑啉受體、胸苷合成酶、二氫葉酸還原酶、13 _內醯胺酶、胞壁粘肽合成酶、核苷酸還原 酶、細胞周期蛋白依賴激酶等總數約為500個左右的蛋白分子為已有化合物藥物產生藥理 活性所涉及的重要蛋白分子靶點。確定上述蛋白分子的基因序列，克隆並擴增基因後將基 因轉入生物表達系統(如大腸桿菌)進行表達，分離、純化目的蛋白；構建可以維持目的蛋 白分子生物活性的體外平衡微系統；上述每種靶標蛋白分子均構建其體外生物活性維持微 系統，由所有體外靶標蛋白分子生物活性維持微系統組成體外靶標蛋白分子生物活性維持 亞系統。或者可由部分體外靶標蛋白分子生物活性維持微系統組成模塊；其中靶標蛋白分 子的製備亦包括由化學合成方法或者由生物材料直接分離純化獲得； (2)將待研究的中藥製劑(如五苓散水提取物)或者其它複雜組分(如微生物發 酵液)用高效液相_質譜聯用色譜分析系統進行色譜圖譜分析，獲得其色譜圖譜；
(3)將僅不含有靶標蛋白的空白體外靶標蛋白分子生物活性維持亞系統與中藥制 劑如五苓散水提取物或其它複雜組分(如微生物發酵液)混合處理，用(2)述及的色譜圖 譜分析系統進行色譜分析，獲得色譜圖譜數據； (4)將適當濃度的中藥製劑(如五苓散水提取物)或者其它複雜組分(如微生物 發酵液)加入到體外靶標蛋白分子生物活性維持亞系統，處理適當時間後以適當方法分離 蛋白大分子，對其它部分再次用(2)述及的色譜圖譜分析系統進行色譜圖譜分析，獲得與 體外靶標蛋白分子生物活性維持亞系統作用後的中藥製劑或其它複雜組分的色譜圖譜數 據； (5)用計算機數據分析處理亞系統對(2)、 (3)以及(4)獲得的色譜圖譜進行對 比分析，引起色譜圖譜發生明顯改變的蛋白分子可判斷為中藥製劑或者複雜組分產生作 用的靶點，如上述體外靶標蛋白分子生物活性維持亞系統中碳酸酐酶、Cl—通道、Na+通道、 Na+-K+-ATP酶引起了色譜圖譜改變，則可以認為碳酸酐酶、C1—通道、化+通道、化+_1(+41 酶 為該中藥製劑的作用靶點；如碳酸酐酶引起色譜圖譜中第5號峰發生明顯改變，則第5號峰 含有或代表的化學成分為中藥製劑所含有的生物活性成分之一。收集該號峰物質，經進一 步分離後可以進行結構鑑定，獲得該號峰物質的相關化學、物理性質等信息，對其生物活性 做進一步驗證試驗後，可獲得用於新藥研發的先導化合物。可以此類推Cl—通道、Na+通道、 Na+-K+-ATP酶等蛋白。 (6)將上述過程涉及的全部或者部分亞系統整合成用於中藥或其它複雜組分作用
靶點研究以及生物活性成分篩選、分離、純化、製備研究的儀器系統。 實施例2 (1)肌醇磷酸酶、磷脂酶Ay環加氧酶、Na+-K+-ATP酶、HMG-CoA還原酶、胸苷合成 酶、二氫葉酸還原酶、P-內醯胺酶、胞壁粘肽合成酶、核苷酸還原酶、細胞周期蛋白依賴激酶、蛋白激酶、二氫葉酸合成酶、腺苷酸環化酶、膽鹼酯酶等總數約為150個左右的生物酶 蛋白分子為已有化合物藥物產生藥理活性所涉及的重要蛋白分子靶點。確定上述酶蛋白分 子的基因序列，克隆並擴增基因後將基因轉入生物表達系統(如大腸桿菌)進行表達，分 離、純化目的蛋白；構建可以維持目的酶蛋白分子生物活性的體外平衡微系統；上述每種 靶標酶蛋白分子均構建其體外生物活性維持微系統，由所有體外靶標酶蛋白分子生物活性 維持微系統組成體外靶標酶蛋白分子生物活性維持亞系統。或者可由部分體外靶標酶蛋白 分子生物活性維持微系統組成模塊；其中靶標酶蛋白分子的製備亦包括由化學合成方法或 者由生物材料直接分離純化獲得； (2)將製備的中藥製劑(如桂枝提取物)或者其它複雜組分(如用血清藥理學方 法製備的去蛋白桂枝提取物血清)與體外酶蛋白分子生物活性維持微系統混合，以環加氧 酶微系統為例，在系統中加入環加氧酶的最適底物花生四烯酸，在一定條件下處理一定時 間後，對體系中花生四烯酸及可能產物前列環素的濃度用高效液相-質譜聯用等合適的色 譜分析系統進行分析，獲得花生四烯酸及可能產物前列環素濃度改變的相關數據；再以磷 脂酶A2微系統為例，在系統中加入磷脂酶A2的最適底物膜磷脂，在一定條件下處理一定時 間後，對體系中膜磷脂及可能產物花生四烯酸的濃度用高效液相-質譜聯用等合適的色譜 分析系統進行分析，獲得膜磷脂及可能產物花生四烯酸濃度改變的相關數據；同理進行對 其它體外蛋白分子生物活性維持微系統的底物及可能產物濃度進行分析，獲得底物及可能 產物濃度改變的相關數據； (3)將製備的中藥製劑(如桂枝提取物)或其它複雜組分(如用血清藥理學方法 製備的去蛋白桂枝提取物血清)與不含有靶標酶蛋白的空白體外靶標酶蛋白分子生物活 性維持微系統混合，加入同(2)所述的底物，以空白環加氧酶微系統為例，在系統中加入環 加氧酶的最適底物花生四烯酸但無環加氧酶，在同(2)條件下處理一定時間後，對體系中 花生四烯酸及可能產物前列環素的濃度用高效液相_質譜聯用等合適的色譜分析系統進 行分析，獲得花生四烯酸及可能產物前列環素濃度改變的相關數據；再以空白磷脂酶4微 系統為例，在系統中加入磷脂酶A2的最適底物膜磷脂但無磷脂酶A2，在同(2)條件下處理 一定時間，對體系中膜磷脂及可能產物花生四烯酸的濃度用高效液相-質譜聯用等合適的 色譜分析系統進行分析，獲得膜磷脂及可能產物花生四烯酸濃度改變的相關數據；同理進 行對其它空白微系統的底物及可能產物濃度進行分析，獲得底物及可能產物濃度改變的相 關數據； (4)用計算機數據分析處理亞系統對(2) 、 (3)獲得的底物及可能產物濃度進行對 比分析，引起上述濃度發生明顯改變的蛋白分子可判斷為中藥製劑或者複雜組分產生作用 的靶點；如桂枝提取物引起的環加氧酶和磷脂酶A2微系統中相應底物濃度改變不同於其 相應空白微系統中底物及可能產物的改變，則環加氧酶和磷脂酶A2為桂枝提取物的作用 靶點；用環加氧酶和磷脂酶A2可篩選、分離、純化、製備桂枝提取物中的生物活性成分，經 進一步分離後進行結構鑑定，可獲得生物活性單體物質的相關化學、物理性質等信息，對其 生物活性做進一步驗證試驗後，可獲得用於新藥研發的先導化合物。
(6)將上述過程涉及的全部或者部分亞系統整合成用於中藥或其它複雜組分作用
靶點研究以及生物活性成分篩選、分離、純化、製備研究的儀器系統。 實施例3
9
根據研究目的，選擇實施例1中總數約為500個左右的蛋白分子中的一部分為重 要蛋白分子靶點。其它技術要點及構成相同或相似，將過程涉及的全部或者部分亞系統整 合成用於中藥或其它複雜組分作用靶點研究以及生物活性成分篩選、分離、純化、製備研究 的儀器系統。
實施例4 根據研究目的，選擇實施例3中總數約為150個左右的酶蛋白分子中的一部分為 重要蛋白分子靶點。其它技術要點及構成相同或相似，將過程涉及的全部或者部分亞系統 整合成用於中藥或其它複雜組分作用靶點研究以及生物活性成分篩選、分離、純化、製備研 究的儀器系統。
權利要求
一種用於中藥或者複雜組分作用靶點研究以及從中篩選、分離、純化、製備生物活性成分的儀器系統，其特徵在於是由下述亞系統組成色譜圖譜分析亞系統包括可見光、紅外、紫外、核磁共振、質譜、液相、氣相、毛細管凝膠分離系統等色譜圖譜分析亞系統；體外靶標蛋白分子生物活性維持亞系統全部或部分包括由目前化合物藥物產生藥理作用涉及的約500個靶標蛋白分子構建的體外靶標蛋白分子生物活性維持系統；計算機數據處理分析亞系統。
2. 如權利要求1所述的用於中藥或者複雜組分作用機理研究及從中篩選、分離、純化、製備生物活性成分的儀器分析系統，其特徵在於所製造的儀器為權利要求1述及的全部或部分亞系統經整合構成。
3. 權利要求2所述的用於中藥或者複雜組分作用機理研究及從中篩選、分離、純化、製備生物活性成分的儀器分析系統的製造整合方法，包括以下步驟(1) 目前已有化合物藥物產生藥理活性所涉及的所有重要蛋白分子靶點總數約為500個左右，首先確定這些靶標蛋白分子的基因序列，將基因轉入生物表達系統進行表達，對表達的目的蛋白進行分離、純化，再構建可以維持靶標蛋白分子生物活性的體外平衡微系統，每種靶標蛋白分子均構建其體外生物活性維持微系統，由所有體外靶標蛋白分子生物活性維持微系統組成體外靶標蛋白分子生物活性維持亞系統；或者可由部分體外靶標蛋白分子生物活性維持微系統組成模塊；其中靶標蛋白分子的製備亦包括由化學合成方法或者由生物材料直接分離純化獲得；(2) 將製備的中藥製劑或者其它複雜組分用可見光、紅外、紫外、核磁共振、質譜、液相、氣相、毛細管凝膠分離系統等適當的色譜圖譜分析系統進行色譜圖譜分析，獲得其色譜圖^並l曰；(3) 將僅不含有靶標蛋白的體外靶標蛋白分子生物活性維持亞系統中其它成分與中藥製劑或複雜組分混合處理，用(2)述及的色譜圖譜分析系統進行色譜圖譜分析，獲得色譜圖譜數據；(4) 將適當濃度的中藥製劑或者其它複雜組分加入到體外靶標蛋白分子生物活性維持亞系統，處理適當時間後以適當方法分離蛋白大分子，對其它部分再次用(2)述及的色譜圖譜分析系統進行色譜圖譜分析，獲得與體外靶標蛋白分子生物活性維持亞系統作用後的中藥製劑或其它複雜組分的色譜圖譜數據；(5) 用計算機數據分析處理亞系統對(2) 、 (3)以及(4)獲得的色譜圖譜進行對比分析，引起色譜圖譜發生明顯改變的蛋白分子可判斷為中藥製劑或者複雜組分產生作用的靶點；色譜圖譜發生明顯改變的部位是生物活性成分所在部位。根據色譜圖譜的改變，用相應蛋白可篩選、分離、純化、製備生物活性成分，經進一步分離後可以進行結構鑑定，也可獲得生物活性單體物質的相關化學、物理性質等信息，對其生物活性做進一步驗證試驗後，可獲得用於新藥研發的先導化合物。(6) 將上述過程涉及的全部或者部分亞系統整合成用於中藥或其它複雜組分作用靶點研究以及生物活性成分篩選、分離、純化、製備研究的儀器系統。
4. 如權利要求1所述的用於中藥或者複雜組分作用機理研究及篩選、分離、純化、製備生物活性成分的儀器分析系統，其特徵在於所製造的儀器為權利要求1述及的全部或部分亞系統經整合構成。
5. 權利要求4所述的用於中藥或者複雜組分作用機理研究及篩選、分離、製備生物活性成分的儀器分析系統的製造整合方法，包括以下步驟(1) 目前已有化合物藥物產生藥理活性所涉及的所有重要酶蛋白分子靶點總數約為150個左右，首先確定靶標酶蛋白分子的基因序列，將基因轉入生物表達系統進行表達，對表達的目的酶蛋白進行分離、純化，再構建可以維持靶標酶蛋白分子生物活性的體外平衡微系統，每種靶標酶蛋白分子均構建其體外生物活性維持微系統，由所有體外靶標酶蛋白分子生物活性維持微系統組成體外靶標酶蛋白分子生物活性維持亞系統；或者可由部分體外靶標酶蛋白分子生物活性維持微系統組成模塊；其中靶標酶蛋白分子的製備亦包括由化學合成方法或者由生物材料直接分離純化獲得；(2) 將製備的中藥製劑或者其它複雜組分與體外靶標酶蛋白分子生物活性維持微系統混合，加入適應該酶蛋白分子作用要求的底物和其它成分，在一定條件下處理一定時間，對體系中底物及可能產物的濃度用可見光、紅外、紫外、核磁共振、質譜、液相、氣相、毛細管凝膠分離系統等適當的色譜圖譜分析系統進行色譜圖譜分析，獲得底物及可能產物濃度改變的相關數據；(3) 將製備的中藥製劑或其它複雜組分與不含有靶標酶蛋白的空白體外靶標蛋白分子生物活性維持微系統混合，加入同(2)所述的底物和其它成分，在一定條件下處理一定時間，對體系中底物及可能產物濃度用同(2)所述的色譜圖譜分析系統進行色譜圖譜分析，獲得底物及可能產物濃度改變的相關數據；(4) 用計算機數據分析處理亞系統對(2)、 (3)獲得的底物及可能產物濃度進行對比分析，引起上述濃度發生明顯改變的蛋白分子可判斷為中藥製劑或者複雜組分產生作用的靶點；用相應蛋白可篩選、分離、純化、製備生物活性成分，經進一步分離後可以進行結構鑑定，獲得生物活性單體物質的相關化學、物理性質等信息，對其生物活性做進一步驗證試驗後，可獲得用於新藥研發的先導化合物。
6. 權利要求1、2、3、4、5所述過程製備的儀器系統在中藥或其它複雜組分作用靶點研究以及生物活性成分篩選、分離、純化研究中的應用。
全文摘要
本發明公開了一種用於中藥或其它複雜組分作用靶點研究以及從中分離、篩選生物活性成分的儀器系統，由蛋白質分子識別結合亞系統、色譜分析或者其它分析亞系統以及計算機數據分析處理亞系統組成。本發明還公開了製造用於中藥或其它複雜組分作用機理研究以及從中篩選、分離、純化、製備生物活性成分的儀器設備的方法。本發明可以解決中藥或其它複雜組分作用機理研究及其生物活性成分的篩選、分離、純化、製備的問題，推動中藥研究的全面進步，從根本上解決中藥研究面臨的共性關鍵技術瓶頸。
文檔編號G01N30/00GK101718750SQ20091019391
公開日2010年6月2日 申請日期2009年11月16日 優先權日2009年11月16日
發明者趙愛國 申請人:趙愛國