天然產(chǎn)物具有資源豐富、安全有效、環(huán)境友好和毒副作用小等特點(diǎn)，是天然酶抑制劑的重要來源之一。從天然產(chǎn)物中篩選有效、低毒、價廉的酶抑制劑具有重要意義。
低共熔溶劑（Deep eutectic solvents, DES）作為一類新型離子液體，具有制備簡單、蒸氣壓低、可生物降解、成本低和設(shè)計性強(qiáng)等特點(diǎn)。近年來，中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所中科院西北特色植物資源化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗室手性分離與微納分析課題組在新型堿性DES的設(shè)計合成及用于納米酶分析方面取得了系列成果。
最近，研究人員以L-脯氨酸為氫鍵供體、六水合硝酸鈰為氫鍵受體，結(jié)合理論計算合成了新型DES（圖1）。
圖1. L-脯氨酸與六水合硝酸鈰以不同的摩爾比形成的混合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度及三維結(jié)合模式圖
研究人員以摩爾比為1：1的L-脯氨酸和六水合硝酸鈰組成的DES為溶劑、反應(yīng)物和模板，制備出CeO2-Co(OH)2復(fù)合材料。結(jié)果表明，與水溶液中制備的CeO2、Co(OH)2和CeO2-Co(OH)2材料相比，在該DES中制備的CeO2-Co(OH)2復(fù)合材料具有更顯著的類氧化酶活性，這主要是由于DES中制得的CeO2-Co(OH)2具有豐富的氧空位?；贑eO2-Co(OH)2納米材料優(yōu)異的類氧化酶活性，構(gòu)建了可視化檢測乙酰膽堿酯酶活性和不可逆抑制劑篩選的新方法。
在此基礎(chǔ)上，研究人員將其成功應(yīng)用于生物堿類天然產(chǎn)物（鹽酸小檗堿、咖啡因、喜樹堿、苦參堿和吳茱萸堿）中乙酰膽堿酯酶可逆抑制劑的篩選，并通過分子對接和動力學(xué)模擬實(shí)驗探討了其作用機(jī)理（圖2）。該研究不僅拓展了DES在納米酶中的應(yīng)用，而且為從天然產(chǎn)物中篩選阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性疾病的治療藥物提供了一種新策略。
圖2. CeO2-Co(OH)2復(fù)合材料用于乙酰膽堿酯酶活性檢測及抑制劑篩選
該研究發(fā)表在Analytical Chemistry上，碩士研究生劉蕓為該論文第一作者，蘭州化物所陳佳副研究員、邱洪燈研究員和東北大學(xué)于永亮教授為共同通訊作者。
前期相關(guān)研究成果發(fā)表在Chinese Chemical Letters（2020, 31, 1584）、Analytical and Bioanlytical Chemistry（2020, 412, 4629）、Microchimica Acta（2020, 187, 314）、ACS Applied Nano Materials（2021, 4, 2820）、Talanta（2021, 222, 121680）和ACS Sustainable Chemistry & Engineering（2021, 9, 15147）上。
以上工作得到了國家自然科學(xué)基金、中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會和甘肅省自然科學(xué)基金項目的支持。
標(biāo)簽： 酶抑制劑
