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基于LED阵列的胶囊型光动力治疗光源研究

激光与光电子学进展 2024年

作者：董晓曦石霞飞胡嘉参钮鹏亮阴慧娟中国医学科学院生物医学工程研究所整合医学再生实验室

消化道肿瘤的早期精准诊疗有利于改善患者预后，提升患者生存率。胶囊内镜与光动力(PDT)技术结合形成的光动力胶囊诊疗一体化技术是本团队提出的消化道早期诊疗策略。其中有效的胶囊型光动力治疗光源是关键技术之一，电池供电条件下达... 详细信息

消化道肿瘤的早期精准诊疗有利于改善患者预后，提升患者生存率。胶囊内镜与光动力(PDT)技术结合形成的光动力胶囊诊疗一体化技术是本团队提出的消化道早期诊疗策略。其中有效的胶囊型光动力治疗光源是关键技术之一，电池供电条件下达到有效光剂量和胶囊内光场质量控制是技术难点。通过消化道肿瘤细胞模型和荷瘤小鼠模型，对比了LED阵列形成的高斯光场、非均匀光场和均匀光场对肿瘤的杀伤效应，确认了均匀光场杀伤效应最佳。为在胶囊尺寸上实现输出均匀光场的LED阵列，建立了LED阵列光场的三维数学模型，推导出胶囊光源的最佳分布半径和照射距离。模型显示，分布半径为7mm的等边三角形LED阵列在照射距离7.1～8.8mm范围内可实现均匀光场，最佳照射距离是7.8mm。按此参数制备的LED阵列光源和模型输出光场进行拟合，其R2值为0.9934。研究表明基于LED阵列的胶囊型光动力治疗光源可以实现工作距离范围内的均匀光场，完成光动力效应。本研究还建立了LED阵列光场分布预测模型，为LED光源在医学上的应用提供了研究工具。

关键词：光动力治疗胶囊内镜光场分布 LED阵列消化道肿瘤

骨内局部给药在全膝关节置换术中的应用研究进展

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中华骨科杂志 2024年第5期44卷 322-328页

作者：余沐洋杨兴东徐溢明朱威翁习生冯宾中国医学科学院北京协和医学院北京100005 中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院骨科北京100730

骨内局部给药(intraosseous regional administration,IORA)是将骨内输液与止血带技术相结合,利用止血带限制药物在靶肢体的分布,以实现局部组织浓度较全身给药更高的给药方式。近年来,IORA技术在全膝关节置换术(total knee arthroplast... 详细信息

骨内局部给药(intraosseous regional administration,IORA)是将骨内输液与止血带技术相结合,利用止血带限制药物在靶肢体的分布,以实现局部组织浓度较全身给药更高的给药方式。近年来,IORA技术在全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)中获得了广泛的关注和应用。目前在TKA中主要通过IORA技术给予预防性抗生素。研究证明在TKA术前通过IORA技术给药可以显著提高局部组织的药物浓度。此外,也有研究在TKA中使用IORA技术进行术前镇痛,获得了良好的术后早期镇痛效果。然而,目前尚不明确通过IORA技术给予抗生素是否可有效预防人工关节感染。同时,关于IORA技术是否会增加穿刺点意外、脂肪栓塞等并发症尚存争议。本文通过对TKA中使用IORA技术给药的相关研究进行综述,显示IORA技术在TKA中的应用不会增加并发症发生率,同时可以显著提高局部的药物浓度。在初次TKA中,IORA技术在术后感染预防、疼痛控制等方面可能较传统静脉全身给药方案具有优势。但是,在肥胖、糖尿病以及翻修TKA等感染高危人群中,通过IORA技术给予预防性抗生素的效果尚不明确。

关键词：骨内局部给药膝关节置换术有效性安全性

层状液晶乳化技术包载天然活性物质用于功能化妆品的研究进展

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药学学报 2024年第2期59卷 350-358页

作者：张毅陈微韩艳琪孙倩雯高越叶军王洪亮高丽丽刘玉玲杨艳芳中国医学科学院北京协和医学院药物研究所北京100050

由于与人体皮肤角质细胞间的脂质层高度相似性的特点,包载天然活性物质的液晶乳化技术制备的层状液晶结构的功能化妆品成为近年的研究热点。该类化妆品往往具备水润清爽的涂抹肤感、优异的皮肤屏障修复功能和高效的保湿作用等特点,极具... 详细信息

由于与人体皮肤角质细胞间的脂质层高度相似性的特点,包载天然活性物质的液晶乳化技术制备的层状液晶结构的功能化妆品成为近年的研究热点。该类化妆品往往具备水润清爽的涂抹肤感、优异的皮肤屏障修复功能和高效的保湿作用等特点,极具应用前景。目前,关于液晶乳化技术应用于功能化妆品的研究尚处于初始阶段,具有参考价值的相关报道较少。基于此,本论文拟从人体皮肤结构、液晶尤其是层状液晶的结构组成、层状液晶包载天然活性物质用于功能化妆品的优势、含有层状液晶结构功能化妆品的制备工艺及相关上市功能化妆品等进行了全面的综述。最后,对液晶乳化技术在功能化妆品中的应用前景进行了展望,以期为从事液晶乳化技术相关功能化妆品的研究提供有益的参考。

关键词：功能化妆品液晶乳化技术层状液晶天然活性物质

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化学诱导临近效应和分子胶药物

药学学报 2024年第4期59卷 789-800页

作者：郭宗儒中国医学科学院、北京协和医学院药物研究所北京100050

生物界存在的化学诱导临近效应是维持机体和细胞功能的重要方式,近年来诱导临近在医药领域受到了重视和应用,分子胶和蛋白靶向降解嵌合体(PROTAC)在肿瘤和免疫性疾病的治疗得到广泛的研究。分子胶和PROTAC促进两个蛋白相互靠近,诱导契... 详细信息

生物界存在的化学诱导临近效应是维持机体和细胞功能的重要方式,近年来诱导临近在医药领域受到了重视和应用,分子胶和蛋白靶向降解嵌合体(PROTAC)在肿瘤和免疫性疾病的治疗得到广泛的研究。分子胶和PROTAC促进两个蛋白相互靠近,诱导契合发生三元体的互补性结合,并激发目标蛋白的降解和调节信号转导。分子胶药物作用机制与传统小分子药物不同,犹如催化剂样作用促进两个蛋白的相互作用使病理性靶标蛋白降解而失活。本文从药物化学视角对处于临床研究的某些分子胶的研制过程、结构特征和作用特点作简要的讨论。

关键词：诱导临近分子胶三元复合物泛素-蛋白酶体系统

鸟氨酸拟肽类外排泵抑制剂合成及增效抗生素对抗铜绿假单胞菌活性研究

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药学学报 2024年第6期59卷 1720-1729页

作者：朱喜马西灿张昕彤刘忆霜何宁解云英宋丹青中国医学科学院、北京协和医学院医药生物技术研究所北京100050

为解决铜绿假单胞菌(***)对多类抗生素耐药难题,寻找***外排泵抑制剂是一条有效途径。本研究以二肽类外排泵抑制剂PAβN为先导物,通过改变天然氨基酸侧链结构,设计合成15个全新的鸟氨酸拟肽类衍生物,评价了其协同单环β-内酰胺类抗生素... 详细信息

为解决铜绿假单胞菌(***)对多类抗生素耐药难题,寻找***外排泵抑制剂是一条有效途径。本研究以二肽类外排泵抑制剂PAβN为先导物,通过改变天然氨基酸侧链结构,设计合成15个全新的鸟氨酸拟肽类衍生物,评价了其协同单环β-内酰胺类抗生素氨曲南对抗***活性。其中,化合物12b不仅可增强β-内酰胺类抗生素,包括氨曲南、头孢他啶、美罗培南的抗菌活性,还可显著增强大环内酯类抗生素克拉霉素的抗菌作用,显示出广谱的协同增敏作用。此外,化合物12b还具有良好的安全性。初步机制显示,12b直接靶向外排转运体MexB发挥作用。研究结果为发展一类新型的对抗MDR ***的外排泵抑制剂提供了新先导化合物。

关键词：外排泵抑制剂合成铜绿假单胞菌协同活性 MexAB-OprM

组织蛋白酶L小分子抑制剂的抗SARS-CoV-2活性研究

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药学学报 2024年第3期59卷 600-607页

作者：周雯雯尤宝庆郑怡凡司书毅李妍张晶中国医学科学院、北京协和医学院医药生物技术研究所北京100050

新冠肺炎(coronavirus disease 2019,COVID-19)是一种由新型严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)感染引起的急性传染性疾病,已给社会经济造成了沉重负担。由于突变体的不断出现,疫苗和单克隆抗体仅对SARS-CoV-2部分毒株导致的感染有效,因此寻找广谱高效的小分子药物以应对SARS-CoV-2感染及未来可能暴发的疫情依然具有重要意义。组织蛋白酶L(cathepsin L,CatL)切割SARS-CoV-2刺突蛋白(spike glycoprotein,S),在病毒进入宿主细胞的过程中发挥着不可或缺的作用,因此CatL是广谱抗冠状病毒药物开发的理想靶标之一。在本研究中,以荧光标记的底物建立CatL酶抑制剂筛选模型,通过高通量筛选获得两个具有CatL抑制活性的化合物IMB 6290和IMB 8014,其半数抑制浓度(half inhibitory concentration,IC50)分别为11.53±0.68和1.56±1.10μmol·L-1,且细胞毒性低;聚丙烯酰胺凝胶电泳和细胞−细胞融合实验均证实了化合物浓度依赖性地抑制CatL对S蛋白的水解作用;表面等离子体共振(surface plasmon resonance,SPR)检测表明两个化合物与CatL均具有中等强度的结合力;分子对接揭示了化合物与CatL活性口袋的结合方式;假病毒实验进一步确证了化合物IMB 8014对S蛋白介导的进入过程的抑制活性;体外药代动力学评估发现,化合物可能具有良好的成药性。所有研究结果提示,这两个化合物具有治疗SARS-CoV-2感染的潜力。

关键词：新型冠状病毒组织蛋白酶L 抗病毒药物小分子抑制剂高通量筛选

不同母核结构苦豆碱衍生物合成及其抗冠状病毒活性研究

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药学学报 2024年第2期59卷 404-412页

作者：孟润泽公玥施宇龙王坤彭宗根宋丹青中国医学科学院北京协和医学院医药生物技术研究所北京100050

本研究设计合成了不同母核结构的12个全新苦豆碱衍生物,其中十元大环骨架苦豆碱衍生物3通过季铵盐γ-H的霍夫曼消除后扩环获得,结构经X-单晶确证。进而采用CCK-8法评价了目标物对抗人类β-冠状病毒HCoV-OC43的活性。结果显示,季铵盐苦豆... 详细信息

本研究设计合成了不同母核结构的12个全新苦豆碱衍生物,其中十元大环骨架苦豆碱衍生物3通过季铵盐γ-H的霍夫曼消除后扩环获得,结构经X-单晶确证。进而采用CCK-8法评价了目标物对抗人类β-冠状病毒HCoV-OC43的活性。结果显示,季铵盐苦豆碱2a与化合物3均具有良好活性,2a表现出最好抗病毒活性,EC50值为3.77μmol·L-1,SI值大于53.1。Schr?dinger分子对接结果显示,化合物2a与3均可能通过直接靶向宿主TMPRSS2和SR-B1发挥抗冠状病毒作用。研究结果拓展了桥环骨架苦豆碱的结构类型及其抗冠状病毒用途,为发展一类新型抗冠状病毒化合物提供了有益科学数据。

关键词：季铵盐苦豆碱新型冠状病毒十元环苦豆碱 TMPRSS2 SR-B1

石蒜碱类衍生物的合成与抗SARS-CoV-2的活性和作用机制研究

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药学学报 2024年第2期59卷 395-403页

作者：梅钰恒李佳玉宋丹青彭宗根李迎红中国医学科学院北京协和医学院医药生物技术研究所北京100050

本研究设计合成了5种不同结构类型共18个石蒜碱衍生物,在感染HCoV-OC43的H460细胞模型上考察了其抗病毒活性。构效关系结果表明在石蒜碱的6N原子上引入适当的取代基有利于活性的提高。其中,化合物6a表现出较好的活性,半数有效浓度(EC50... 详细信息

本研究设计合成了5种不同结构类型共18个石蒜碱衍生物,在感染HCoV-OC43的H460细胞模型上考察了其抗病毒活性。构效关系结果表明在石蒜碱的6N原子上引入适当的取代基有利于活性的提高。其中,化合物6a表现出较好的活性,半数有效浓度(EC50)和选择指数(SI)值分别为2.36μmol·L^(-1)和16.52。表面等离子共振实验显示6a可能靶向SARS-CoV-2的RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp)的非结构蛋白12(NSP12)亚基,解离常数(KD)值为1.36μmol·L^(-1)。分子对接结果提示6a可能作用于NSP12的类囊病毒RdRp相关核苷酸转移酶(NiRAN)催化中心,与瑞德西韦等拟核苷类药物的作用机制不同。该研究为将石蒜碱类衍生物发展成为一类全新的抗SARS-CoV-2小分子抑制剂提供了科学数据。

关键词：石蒜碱类衍生物新冠病毒 RNA依赖的RNA聚合酶类囊病毒RdRp相关核苷酸转移酶结构域抗病毒

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八肽菌素衍生物的合成及其抗菌活性研究

药学学报 2024年第1期59卷 152-160页

作者：杨鹤显崔阿龙王永健寇世博吕苗易红李卓荣中国医学科学院、北京协和医学院医药生物技术研究所北京100050

八肽菌素在对大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌等G-菌具有较强活性的同时,对部分G^(+)菌也有一定的活性。本研究以天然八肽菌素A3和B3为先导化合物进行结构改造,采用固相合成法制备了21个含有8个氨基酸残基的肽类衍生物(含A3和B... 详细信息

八肽菌素在对大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌等G-菌具有较强活性的同时,对部分G^(+)菌也有一定的活性。本研究以天然八肽菌素A3和B3为先导化合物进行结构改造,采用固相合成法制备了21个含有8个氨基酸残基的肽类衍生物(含A3和B3),并对其进行抗菌活性测试和肾细胞毒性评价。其中,化合物6、7和17显示有广谱抗菌活性,在维持抗G-菌活性的同时,明显提升了抗G^(+)菌活性;部分化合物提高了抗铜绿假单胞菌活性。化合物7对所有测定菌株均有活性且肾细胞毒性相对较低。本文研究结果为进一步发展新型多肽类抗菌药物奠定了一定的基础。

关键词：细菌耐药八肽菌素结构修饰广谱抗菌活性