中藥復(fù)方研究的虛擬空間
中藥復(fù)方是一個(gè)復(fù)雜的分子體系,在制劑過(guò)程中藥物之間的不同組分也隨著復(fù)雜的物理和化學(xué)變化,可能形成各種復(fù)合物,從而導(dǎo)致中藥及復(fù)方具有多靶酶、多靶點(diǎn)、多環(huán)節(jié)作用的特點(diǎn)。隨著信息時(shí)代的到來(lái),計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)在藥物設(shè)計(jì)研究中得到廣泛的應(yīng)用,因此不妨將計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)移植于中藥復(fù)方的研究領(lǐng)域,將中藥配伍規(guī)律和作用機(jī)制的研究載入一個(gè)虛擬的世界,可能為探討中藥防治疾病的現(xiàn)代科學(xué)依據(jù)拓展一個(gè)嶄新的空間。
為藥物設(shè)計(jì)開辟虛擬空間
計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)依據(jù)對(duì)分子理化性質(zhì)如分子極性、所帶電荷、水溶性和分配系數(shù)等參數(shù)的計(jì)算分析,可以在計(jì)算機(jī)上方便快捷地建造、分析和修改分子結(jié)構(gòu)并利用三維技術(shù)實(shí)時(shí)顯示其立體結(jié)構(gòu),計(jì)算分子能量和立體化學(xué)性質(zhì)及物理化學(xué)性質(zhì),推算出各種低能構(gòu)象,進(jìn)行構(gòu)象分析并與酶模型相結(jié)合,對(duì)藥物分子進(jìn)行定量設(shè)計(jì),并利用系統(tǒng)軟件對(duì)候選物結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,由此推斷其活性構(gòu)象,設(shè)計(jì)新的藥物分子。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)軟藥原理對(duì)先導(dǎo)化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造,獲得候選化合物,通過(guò)系統(tǒng)軟件對(duì)分子的理化參數(shù)進(jìn)行分析,確立篩選依據(jù),獲得安全有效的藥物分子。
, http://www.www.srpcoatings.com
有望闡明中藥復(fù)方作用機(jī)制
中藥復(fù)方是由多味中藥配伍在一起,共同起到各單味藥所不能起到的作用。中藥復(fù)方配伍的化學(xué)成分不是各單味藥化學(xué)成分的簡(jiǎn)單相加,其療效也不是各單味藥的簡(jiǎn)單疊加,復(fù)方通過(guò)藥物成分間發(fā)生協(xié)同、制約或改性等作用來(lái)達(dá)到減毒增效的目的。闡明復(fù)方配伍的化學(xué)物質(zhì)成分以及多靶點(diǎn)效應(yīng)機(jī)制,是突破中藥研發(fā)現(xiàn)狀的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,也是解決中藥與國(guó)際醫(yī)藥發(fā)展趨勢(shì)接軌問(wèn)題的必經(jīng)之路。隨著x射線衍射以及核磁共振等技術(shù)的發(fā)展,越來(lái)越多的生物大分子的三維結(jié)構(gòu)被測(cè)定出來(lái),使基于受體結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)更具現(xiàn)實(shí)意義,分子對(duì)接方法可謂其中的重中之重。分子對(duì)接法是一種基于受體大分子三維結(jié)構(gòu)來(lái)尋找先導(dǎo)化合物的重要方法,就是兩個(gè)或多個(gè)分子之間通過(guò)幾何匹配和能量匹配而相互識(shí)別的過(guò)程,也是計(jì)算機(jī)輔助藥物分子設(shè)計(jì)中最為重要的方法之一,這為中藥研究提供了新思路和新方法。
在機(jī)體內(nèi)藥物分子與受體充分接近,在必要的部位相互契合、相互作用后,可通過(guò)適當(dāng)?shù)臉?gòu)象調(diào)整,得到一個(gè)穩(wěn)定的復(fù)合物構(gòu)象,這是藥物分子產(chǎn)生藥效反應(yīng)的重要過(guò)程。生物大分子和藥物小分子的各種表面性質(zhì),可用分子對(duì)接法來(lái)計(jì)算。對(duì)接計(jì)算時(shí),將配體分子放到受體活性位點(diǎn),然后按照幾何互補(bǔ)、能量互補(bǔ)以及化學(xué)環(huán)境互補(bǔ)的原則來(lái)實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)配體與受體相互作用的好壞,并找到兩個(gè)分子之間最佳的結(jié)合模式。通過(guò)分子對(duì)接法確定復(fù)合物中兩個(gè)分子正確的相對(duì)位置和取向,研究?jī)蓚(gè)分子的構(gòu)象特別是底物構(gòu)象在形成復(fù)合物過(guò)程中的變化,是確定藥物作用機(jī)制、設(shè)計(jì)新藥的基礎(chǔ)。由于中藥復(fù)方的有效成分多為小分子物質(zhì),因此借助計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)的分子對(duì)接法可闡明中藥復(fù)方作用機(jī)制,這可能是連接傳統(tǒng)中藥學(xué)與現(xiàn)代科學(xué)的紐帶。
在中藥新藥研發(fā)中的意義
用計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)的分子對(duì)接法研究中藥化學(xué)成分與靶酶的相互作用,分析中藥多靶點(diǎn)機(jī)制更直觀、明確,可使復(fù)方從單味藥組方進(jìn)入活性物質(zhì)配伍研究的新層面。雖然這只是計(jì)算機(jī)模擬技術(shù),但卻具有很強(qiáng)的理論性和科學(xué)性。利用計(jì)算機(jī)模擬方法探討中藥的作用機(jī)制,不僅可以彌補(bǔ)動(dòng)物藥理實(shí)驗(yàn)方法的缺陷,也減少了人力和物力的投入,更重要的是在中藥新藥研究領(lǐng)域,建立了全新的理念和先進(jìn)的研究手段,有望使中藥現(xiàn)代化真正跨入一個(gè)寬廣的良性發(fā)展的軌道。, 百拇醫(yī)藥(李西海 梁文娜 福建中醫(yī)學(xué)院)
為藥物設(shè)計(jì)開辟虛擬空間
計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)依據(jù)對(duì)分子理化性質(zhì)如分子極性、所帶電荷、水溶性和分配系數(shù)等參數(shù)的計(jì)算分析,可以在計(jì)算機(jī)上方便快捷地建造、分析和修改分子結(jié)構(gòu)并利用三維技術(shù)實(shí)時(shí)顯示其立體結(jié)構(gòu),計(jì)算分子能量和立體化學(xué)性質(zhì)及物理化學(xué)性質(zhì),推算出各種低能構(gòu)象,進(jìn)行構(gòu)象分析并與酶模型相結(jié)合,對(duì)藥物分子進(jìn)行定量設(shè)計(jì),并利用系統(tǒng)軟件對(duì)候選物結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,由此推斷其活性構(gòu)象,設(shè)計(jì)新的藥物分子。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)軟藥原理對(duì)先導(dǎo)化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造,獲得候選化合物,通過(guò)系統(tǒng)軟件對(duì)分子的理化參數(shù)進(jìn)行分析,確立篩選依據(jù),獲得安全有效的藥物分子。
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有望闡明中藥復(fù)方作用機(jī)制
中藥復(fù)方是由多味中藥配伍在一起,共同起到各單味藥所不能起到的作用。中藥復(fù)方配伍的化學(xué)成分不是各單味藥化學(xué)成分的簡(jiǎn)單相加,其療效也不是各單味藥的簡(jiǎn)單疊加,復(fù)方通過(guò)藥物成分間發(fā)生協(xié)同、制約或改性等作用來(lái)達(dá)到減毒增效的目的。闡明復(fù)方配伍的化學(xué)物質(zhì)成分以及多靶點(diǎn)效應(yīng)機(jī)制,是突破中藥研發(fā)現(xiàn)狀的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,也是解決中藥與國(guó)際醫(yī)藥發(fā)展趨勢(shì)接軌問(wèn)題的必經(jīng)之路。隨著x射線衍射以及核磁共振等技術(shù)的發(fā)展,越來(lái)越多的生物大分子的三維結(jié)構(gòu)被測(cè)定出來(lái),使基于受體結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)更具現(xiàn)實(shí)意義,分子對(duì)接方法可謂其中的重中之重。分子對(duì)接法是一種基于受體大分子三維結(jié)構(gòu)來(lái)尋找先導(dǎo)化合物的重要方法,就是兩個(gè)或多個(gè)分子之間通過(guò)幾何匹配和能量匹配而相互識(shí)別的過(guò)程,也是計(jì)算機(jī)輔助藥物分子設(shè)計(jì)中最為重要的方法之一,這為中藥研究提供了新思路和新方法。
在機(jī)體內(nèi)藥物分子與受體充分接近,在必要的部位相互契合、相互作用后,可通過(guò)適當(dāng)?shù)臉?gòu)象調(diào)整,得到一個(gè)穩(wěn)定的復(fù)合物構(gòu)象,這是藥物分子產(chǎn)生藥效反應(yīng)的重要過(guò)程。生物大分子和藥物小分子的各種表面性質(zhì),可用分子對(duì)接法來(lái)計(jì)算。對(duì)接計(jì)算時(shí),將配體分子放到受體活性位點(diǎn),然后按照幾何互補(bǔ)、能量互補(bǔ)以及化學(xué)環(huán)境互補(bǔ)的原則來(lái)實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)配體與受體相互作用的好壞,并找到兩個(gè)分子之間最佳的結(jié)合模式。通過(guò)分子對(duì)接法確定復(fù)合物中兩個(gè)分子正確的相對(duì)位置和取向,研究?jī)蓚(gè)分子的構(gòu)象特別是底物構(gòu)象在形成復(fù)合物過(guò)程中的變化,是確定藥物作用機(jī)制、設(shè)計(jì)新藥的基礎(chǔ)。由于中藥復(fù)方的有效成分多為小分子物質(zhì),因此借助計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)的分子對(duì)接法可闡明中藥復(fù)方作用機(jī)制,這可能是連接傳統(tǒng)中藥學(xué)與現(xiàn)代科學(xué)的紐帶。
在中藥新藥研發(fā)中的意義
用計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)的分子對(duì)接法研究中藥化學(xué)成分與靶酶的相互作用,分析中藥多靶點(diǎn)機(jī)制更直觀、明確,可使復(fù)方從單味藥組方進(jìn)入活性物質(zhì)配伍研究的新層面。雖然這只是計(jì)算機(jī)模擬技術(shù),但卻具有很強(qiáng)的理論性和科學(xué)性。利用計(jì)算機(jī)模擬方法探討中藥的作用機(jī)制,不僅可以彌補(bǔ)動(dòng)物藥理實(shí)驗(yàn)方法的缺陷,也減少了人力和物力的投入,更重要的是在中藥新藥研究領(lǐng)域,建立了全新的理念和先進(jìn)的研究手段,有望使中藥現(xiàn)代化真正跨入一個(gè)寬廣的良性發(fā)展的軌道。, 百拇醫(yī)藥(李西海 梁文娜 福建中醫(yī)學(xué)院)
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