基于UPLC-Q-TOF-MS/MS与网络药理学整合策略解析清肺排毒颗粒治疗LPS诱导急性肺炎的多组分-多靶点作用机制

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis 3.1

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  针对清肺排毒颗粒(QFPDG)治疗肺炎的药效物质基础与机制不明问题,研究人员通过UPLC-Q-TOF-MS/MS鉴定145种成分,结合网络药理学筛选350个肺炎相关靶点,证实其通过PI3K-AKT、MAPK等通路降低TNF-α、IL-1β等炎症因子,分子动力学显示关键成分与靶点结合自由能(?Gbind )达-41.98?kcal/mol,为中药复方现代化研究提供范式。

  

在新冠疫情全球肆虐的背景下,源自汉代张仲景《伤寒杂病论》的清肺排毒颗粒(QFPDG)因其显著的临床疗效引发关注。这款由麻杏石甘汤、射干麻黄汤等四大经典方剂化裁而成的中药复方,虽在武汉抗疫中展现出缓解发热、咳嗽等症状的潜力,但其"多组分-多靶点"的作用机制始终如雾里看花。传统中药复方成分复杂,血中移行成分与靶器官作用物质难以追踪,加之炎症因子网络调控的复杂性,使得QFPDG治疗肺炎的科学内涵成为亟待破解的难题。

漳州片仔癀药业等机构的研究团队在《Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis》发表的研究中,采用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF-MS/MS)结合网络药理学、分子动力学模拟(MD)等技术,构建了从化学成分鉴定到体内外验证的全链条研究体系。通过LPS诱导的急性肺炎小鼠模型和RAW264.7巨噬细胞实验,结合UNIFI数据库分析和分子对接技术,系统阐明了QFPDG的抗炎机制。

Detection of QFPDG-derived components in blood and lung tissues
研究团队首先建立成分追踪技术体系,在QFPDG溶液、含药血清和肺组织中分别鉴定出145、94和83种成分,其中97种为血-肺共分布成分。通过背景扣除和二级谱图匹配,发现黄芩苷、甘草酸等关键成分可穿越血肺屏障,为后续靶点研究奠定物质基础。

Network pharmacology analysis
将97种入血成分与350个肺炎相关靶点映射,构建"成分-靶点-通路"网络。拓扑分析显示TNF-α、IL-6、AKT1等核心靶点富集于PI3K-AKT、MAPK和TNF信号通路,提示其可能通过调控炎症反应和细胞凋亡发挥作用。

Molecular docking and dynamics simulations
分子对接揭示5种核心成分与TNF-α等靶点的结合特征:黄芩苷与TNF-α的Tyr151形成π-π堆叠,甘草酸与IL-1β的Glu93产生强静电作用。200 ns分子动力学模拟显示复合物RMSD<2??,结合自由能计算(MM/PBSA)证实?Gbind
介于-8.59至-41.98?kcal/mol,关键相互作用残基包括Tyr97、Gly121等。

Anti-inflammatory effects in vivo and in vitro
动物实验显示QFPDG显著降低LPS肺炎模型支气管肺泡灌洗液(BALF)中单核细胞、中性粒细胞计数,使TNF-α水平下降42.7%。细胞实验证实其抑制RAW264.7细胞IL-1β分泌达51.3%,且呈剂量依赖性,与网络预测结果相互印证。

这项研究首次系统解析了QFPDG"化学成分-血中移行成分-肺组织分布成分-关键靶点-信号通路"的级联作用网络,证实其通过多组分协同调控炎症网络发挥疗效。分子动力学数据为关键成分的靶向修饰提供结构基础,而PI3K-AKT等通路的揭示则为临床精准应用指明方向。该研究不仅为中药复方机制研究建立技术范本,更通过现代科学技术诠释了传统方剂"清热解毒"功效的科学内涵,为应对新发呼吸道传染病提供药物研发新思路。

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