LC-MOFs-SCD联用药物微量成分鉴定新体系的构建

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    81573386
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    50.0万
  • 负责人：
    狄斌
  • 依托单位：
    中国药科大学
  • 学科分类：
    H3410.药物分析
  • 结题年份：
    2019
  • 批准年份：
    2015
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Structure elucidation has been a great challenge in the fields of drug impurity profiling, drug metabolites analysis and nature product investigation. The aim of this work is to design and develop MOFs as crystalline sponges to absorb target molecules, and the guests can be oriented in the crystal pores and analyzed by X-ray diffraction, which overcomes the intrinsic limitations of X-ray single-crystal diffraction, and the crystallization step becomes unnecessary. Based on this strategy, mixtures can be separated by chromatographic process and each fraction is collected and directly treated with crystalline sponge, and then analyzed by X-ray diffraction, thus developing a new platform named LC-MOFs-SCD which combines HPLC separation and crystalline sponge method for X-ray crystallographic analysis. The influence of different metal ions and organic ligands on the stability of MOFs will be discussed as well as the interaction between guest molecules and crystalline sponges. We will also develop different crystalline sponges appropriate for different molecules of various sizes by adjusting the pore size of the MOFs. The application of hydrophilic solvent in this method will also be studied in order to achieve the successful combination of HPLC with SCD. This study will provide an important basis for the development of LC-SCD.
本项目针对目前微量未知化合物例如药物杂质、代谢产物以及中药化学成分结构鉴定的难题，拟设计和制备系列金属有机骨架材料(MOFs)作为“晶体海绵”，以其为载体，通过溶剂交换和分子吸附，使待测微量化合物有序排列在骨架内预留的空腔中，进而利用单晶X射线衍射(SCD)测定该化合物结构，实现不依赖目标分析物必须为单晶的结构分析；并以上述技术为基础，将待测微量化合物经色谱分离，而后收集微量洗脱馏分，置换进入晶体海绵，最后进行X射线衍射分析，从而构建LC-MOFs-SCD联用的新技术平台。研究中将探讨不同金属离子和有机配体组成对晶体海绵稳定性的影响及其与客体相互作用类型，通过改变材料孔径设计适合不同分子的“晶体海绵”，本项目还将着重研究极性溶剂在该方法中的适用性，以解决HPLC与SCD联用问题。本研究的完成将为LC-SCD联用方法的建立奠定重要基础。

结项摘要

本项目针对目前中药有效活性成分、药物微量成分等结构鉴定的难题，拟采用“晶体海绵法”帮助解决这一难题。“晶体海绵法”是将待测化合物作为客体装载进入MOFs材料（即晶体海绵）的孔道内，使其在其中有序排列，无需待测物结晶，即可采用单晶X射线衍射获得待测物的结构信息。此法克服了传统单晶X射线衍射技术的瓶颈问题，在化合物结构分析方面具有无可比拟的优势，显示出良好的应用前景。.本研究设计、制备以及表征了一系列金属有机骨架材料（MOFs）作为“晶体海绵”，以其作为载体，通过溶剂交换和分子吸附，使待测微量化合物有序排列在骨架内预留的空腔中，进而利用单晶X射线衍射(SCD)测定该化合物结构，主要研究内容和结果有：.（1）成功将Zn-TPT晶体海绵应用于混合体系中微量挥发性异构体以及复杂中药提取物组分的结构鉴定，包括其立体构型。.（2）采用MOF-520作为载体成功测定了对羟基肉桂酸的晶体结构。.（3）采用葫芦脲[8]作为共晶成分之一，分别与比阿培南、苯丙氨酸、色氨酸以及双氯芬酸钠进行共结晶研究，均得到了晶体，并对苯丙氨酸与葫芦脲[8]的共晶数据进行解析，成功得到了其的晶体结构。.（4）本研究在借鉴两种经典晶体海绵即Zn-TPT和MOF-520的基础上，采用两相溶剂扩散法以及溶剂热法把配位的金属离子进行替换，分别得到了两种新的晶体海绵：In-TPT和In-BTB，并随后将二者应用化合物的结构鉴定中。.（5）采用同步辐射技术，开展了主客体相互作用研究，为新型晶体海绵的发现和设计提供了理论依据。.本研究采用溶剂扩散法以及溶剂热法得到了系列新型的MOFs材料。课题组按照研究计划开展了本课题的研究，不仅在原有基础上对两种经典的晶体海绵材料进行了扩展研究，并且尝试了其他新型MOFs材料在晶体海绵法中的应用。同时还对新MOFs材料的其它领域应用进行了研究。这些研究的完成将为 LC-MOFs-SCD联用方法的发展奠定基础。

项目成果

期刊论文数量（11）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Design and synthesis of an immobilized metal affinity chromatography and metal oxide affinity chromatography hybrid material for improved phosphopeptide enrichment
设计和合成固定化金属亲和层析和金属氧化物亲和层析混合材料以改善磷酸肽富集
  • DOI：
    10.1016/j.chroma.2017.05.025
  • 发表时间：
    2017-07-07
  • 期刊：
    JOURNAL OF CHROMATOGRAPHY A
  • 影响因子：
    4.1
  • 作者：
    Yang, Da-Song;Ding, Xi-Ying;Yan, Fang
  • 通讯作者：
    Yan, Fang
Differentiation of volatile aromatic isomers and structural elucidation of volatile compounds in essential oils by combination of HPLC separation and crystalline sponge method
HPLC分离与结晶海绵法相结合区分挥发性芳香异构体并解析精油中挥发性化合物的结构
  • DOI：
    10.1016/j.chroma.2016.10.072
  • 发表时间：
    2016-11-25
  • 期刊：
    JOURNAL OF CHROMATOGRAPHY A
  • 影响因子：
    4.1
  • 作者：
    Gu, Xiao-Fei;Zhao, Yue;Di, Bin
  • 通讯作者：
    Di, Bin
Quantitative assessment of the absolute purity of thiopeptcin reference standard by 1H-NMR
1H-NMR定量评估硫肽素参考标准品的绝对纯度
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    ANALYTICAL SCIENCES
  • 影响因子：
    1.6
  • 作者：
    Luan Jiaqi;Feng Rui;Yu Chen;Wu Xuri;Shen Wenbin;Chen Yijun;Di Bin;Su Mengxiang
  • 通讯作者：
    Su Mengxiang
A Redox-Triggered Bispecific Supramolecular Nanomedicine Based on Peptide Self-Assembly for High-Efficacy and Low-Toxic Cancer Therapy
基于肽自组装的氧化还原触发双特异性超分子纳米药物，用于高效低毒的癌症治疗
  • DOI：
    10.1002/adfm.201904969
  • 发表时间：
    2019-10-30
  • 期刊：
    ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS
  • 影响因子：
    19
  • 作者：
    Yang, Da-Song;Yang, Yin-He;Niu, Miao-Miao
  • 通讯作者：
    Niu, Miao-Miao
Selective apoptosis-inducing activity of synthetic hydrocarbon-stapled SOS1 helix with D-amino acids in H358 cancer cells expressing KRASG12C
合成碳氢化合物 SOS1 螺旋与 D-氨基酸在表达 KRASG12C 的 H358 癌细胞中的选择性细胞凋亡诱导活性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    European Journal of Medicinal Chemistry
  • 影响因子：
    6.7
  • 作者：
    Li-li Xu;Cui-cui Li;Lu-yan An;Zhen Dai;Xiao-yi Chen;Qi-dong You;Chi Hu;Bin Di
  • 通讯作者：
    Bin Di

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  • 通讯作者：
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    狄斌
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    狄斌
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  • 作者：
    杨银河;狄斌;杨大松
  • 通讯作者：
    杨大松

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AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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