β-D-吡喃型葡萄糖酚苷类天然类似物的合成及抗HCV病毒活性

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天然药物化学12-甾体及其苷类

天然药物化学12-甾体及其苷类

拓展应用领域
探索甾体及其苷类在保健品、化妆品和农业等领域的应用价值,推动其多元化发展。
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药物改造
对具有潜力的甾体及其苷 类进行结构改造,以提高 其生物活性和降低副作用。
药物组合
探索甾体及其苷类与其他 药物的联合应用,以提高 疗效和降低耐药性。
未来研究方向
深入研究甾体及其苷类的合成和生物合成途径
了解其来源和生产方法,为资源开发和可持续利用提供支持。
加强药理和毒理学研究
全面评估甾体及其苷类的药效和安全性,为临床应用提供依据。
来源,如ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ激素、肾上腺皮质激素等。
抗肿瘤药物
02
部分12-甾体化合物具有抗肿瘤活性,可用于抗肿瘤药物的开发。
抗病毒药物
03
一些12-甾体化合物具有抗病毒活性,可用于抗病毒药物的开发。
中药和草药中的应用
中药成分
12-甾体化合物是许多中药的有效成分,如知母、黄柏等。
草药活性成分
一些草本植物中含有的12-甾体化合物具有显著的生理活性,可用于草药的开发。
海洋生物甾体
海洋生物中的甾体化合物具有特殊的结构和生物 活性,如海藻中的贝塔谷固醇等。
生物活性
01 02
动物甾体的生物活性
胆固醇是动物细胞膜的重要成分,参与细胞信号转导;胆汁酸具有促进 脂溶性物质吸收的作用;甾体激素如肾上腺皮质激素和性激素等对动物 的生长发育和代谢具有重要调节作用。
植物甾体的生物活性
抗肿瘤作用
甾体及其苷类化合物具有抗肿瘤作用,能够抑 制肿瘤细胞的生长、增殖和转移。
这些化合物主要通过诱导肿瘤细胞凋亡、抑制 肿瘤细胞增殖和血管生成等机制发挥抗肿瘤作 用。

IPTG

IPTG

IPTGIPTG中文品名: 异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷商品名称: Isopropyl β-D-1-Thiogalactopyranoside 英文简称: IPTG 产品别名: Isopropyl β-D-Thiogalactoside通用CAS : 367-93-1 产品纯度: Sigma ≥99%, Merck ≥98% ,INALCO≥99% 产品性状: 白色或白色粉末,溶于水后呈清亮无色液体分子式: C9H18O5S 分子量: 238.30 保存温度: 2-8°C冷藏保存,配制好后保存于-20°C,室温可放置一个月主要作用:异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)是一种作用极强的诱导剂,不被细菌代谢而十分稳定,因此被实验室广泛应用。

IPTG是β–半乳糖苷酶的活性诱导物质。

基于这个特性,当pUC系列的载体DNA(或其他带有lacZ基因载体DNA)以lacZ缺失细胞为宿主进行转化时、或用M13噬菌体的载体DNA进行转染时,如果在平板培养基中加入X –gal和IPTG,由于β–半乳糖苷酶的α–互补性,可以根据是否呈现白色菌落(或噬菌斑)而方便地挑选出基因重组体。

此外,它还可以作为具有lac或tac等启动子的表达载体的表达诱导物使用。

编辑本段诱导原理首先E.coli的乳糖操纵子(元)含Z、Y及A三个结构基因,分别编码半乳糖苷酶、透酶和乙酰基转移酶,此外还有一个操纵序列O、一个启动序列P及一个调节基因I。

I基因编码一种阻遏蛋白,后者与O序列结合,使操纵子(元)受阻遏而处于关闭状态。

在启动序列P上游还有一个分解(代谢)物基因激活蛋白(CAP)结合位点。

由P序列、O序列和CAP结合位点共同构成lac操纵子的调控区,三个酶的编码基因即由同一调控区调节,实现基因产物的协调表达。

其次在没有乳糖存在时,lac操纵子(元)处于阻遏状态。

此时,I序列在PI启动序列操纵下表达的Lac阻遏蛋白与O序列结合,阻碍RNA聚合酶与P序列结合,抑制转录起动。

庞国芳院士团队技术创新助力中国蜂业高质量发展

庞国芳院士团队技术创新助力中国蜂业高质量发展

中国蜂业1190周年特别策划2024年2月 热点聚焦庞国芳院士团队技术创新助力中国蜂业高质量发展一、个人简介庞国芳,中国工程院院士,中国检验检疫科学研究院首席科学家。

国家产业基础专家委员会委员,中国食品安全国家标准审评委员会和中国国家食品安全风险评估专家委员会顾问委员,国家蜂产品检测重点实验室(秦皇岛海关技术中心)荣誉主任,国际AOAC资深专家,AOAC哈维威利奖、何梁何利基金科技进步奖获得者。

30多年致力于食品科学检测技术理论与实践的研究,在农药化学污染物微量分析基础理论、应用技术和方法标准化研究领域取得了系列原创成果,构建了1200多种农药九类质谱数据库和核磁数据库,研发了农产品食品中微量农药化学污染物高通量分析技术,开发了高分辨质谱-互联网-数据科学/地理信息(MapGIS)三元融合技术,实现了农药残留检测信息化、数据分析智能化和风险溯源可视化。

获国家科技进步奖二等奖3项,国际AOAC科技奖励8项;研制国家标准139项,国际AOAC标准3项;授权中国和美国发明专利10件,软著17项;专著56部,论文160余篇。

二、庞国芳院士团队技术创新助力中国蜂业高质量发展庞国芳院士带领团队在蜂产品质量安全及掺假鉴别检测技术研发及应用研究方面取得了系列创新成果,开发了系列蜂产品质量评价新技术,重点研究了全国25省27种蜂蜜2万批样品的碳同位比值分布规律,获得分析数据5万多个,解决了国际上关注的蜂蜜真假鉴别技术;攻克了蜂产品中八大类兽药、五大类农药等共计370多种微量化学物质的检测技术,建立了45项与国际先进标准接轨的国家标准;创建的国家蜂产品检测重点实验室(秦皇岛海关技术中心),每年出口蜂产品检验量已占全国50%以上,使全国28省市400多家蜂产品企业直接受益,为我国蜂业发展提供了强有力的技术支撑,国民人人受益。

获国家科学技术进步奖二等奖。

近年来,根据蜂蜜真实性鉴别检测的新需求,研究团队系统开发和建立了蜂蜜植物源鉴别、产地溯源、真伪鉴别、品质评价等关键技术:①研发了蜂蜜中大米糖浆、甜菜糖浆、木薯淀粉糖浆、阿洛酮糖等掺假鉴别新项目;构建了基于核磁共振(NMR)氢谱的蜂蜜掺假鉴别技术平台。

从化妆品监管科学角度探讨类器官及器官芯片的发展现状、趋势与启示

从化妆品监管科学角度探讨类器官及器官芯片的发展现状、趋势与启示

药品监管科学研究专栏㊀基金项目:国家重点研发计划项目(No.2022YFF0711100)ꎻ中国食品药品检定研究院中青年发展研究基金(No.2022C1)作者简介:林铌ꎬ女ꎬ博士ꎬ主管药师ꎬ研究方向:化妆品安全性评价ꎬ替代与转化毒理学ꎬE-mail:nilin@nifdc.org.cn通信作者:王钢力ꎬ女ꎬ博士ꎬ研究员ꎬ研究方向:化妆品安全性评价ꎬTel:010-67095925ꎬE-mail:wanggl@nifdc.org.cnꎻ路勇ꎬ男ꎬ博士ꎬ教授级高级工程师ꎬ研究方向:化妆品安全监管ꎬTel:010-53851515ꎬE-mail:luyong@nifdc.org.cn从化妆品监管科学角度探讨类器官及器官芯片的发展现状㊁趋势与启示林铌ꎬ张凤兰ꎬ余振喜ꎬ王钢力ꎬ路勇(中国食品药品检定研究院化妆品安全技术评价中心ꎬ北京100050)摘要:类器官和器官芯片等新型体外替代模型是近年国际前沿技术和研究热点ꎬ并被逐渐应用于药品㊁化妆品领域的研发和监管中ꎬ使该类技术备受关注ꎮ本文首先简要阐释了类器官和器官芯片的基本概念㊁发展历程及技术特点ꎬ然后列举了该类技术在化妆品原料安全性㊁功效性测试中的应用场景ꎮ最后ꎬ结合国内外化妆品技术法规ꎬ对类器官和器官芯片在提升我国化妆品原料研发效能㊁支持监管决策方面的未来趋势进行了展望ꎬ并从监管科学角度提出了应用该类新技术时的监管建议ꎬ以期为符合我国国情的化妆品监管提供技术储备ꎬ促进创新性科学研究成果转化为实用性监管科学工具ꎮ关键词:类器官ꎻ器官芯片ꎻ化妆品ꎻ原料ꎻ安全性ꎻ功效性ꎻ监管科学中图分类号:R95㊀文献标志码:A㊀文章编号:2095-5375(2024)04-0352-07doi:10.13506/j.cnki.jpr.2024.04.008Discussionofthedevelopmentstatusꎬtrendandenlightenmentoforganoidsandorgan-on-chipsfromtheperspectiveofregulatoryscienceofcosmeticsLINNiꎬZHANGFenglanꎬYUZhenxiꎬWANGGangliꎬLUYong(CenterofSafety&TechnologyEvaluationforCosmeticsꎬNationalInstitutesforFoodandDrugControlꎬBeijing100050ꎬChina)Abstract:Inrecentyearsꎬnewcomplexinvitromodelssuchasorganoidsandorgan-on-chipshaveemergedattheforefrontofinternationaltechnologyandresearchꎬgraduallybeingappliedtodrugandcosmeticresearchꎬdevelopmentꎬandsupervisionwhileattractingconsiderableattention.Thisarticlebrieflyexplainsthebasicconceptsꎬdevelopmenthistoryꎬandtechnicalcharacteristicsoforganoidsandorgan-on-chips.Itthenprovidesexamplesoftheirapplicationinsafetyandeffica ̄cytestingofcosmeticingredients.Finallyꎬcombiningdomesticandinternationalcosmeticregulationsꎬitlooksforwardtofu ̄turetrendsusingorganoidsandorgan-on-chipstoimprovetheefficiencyofcosmeticingredientresearchandsupportregu ̄latorydecision-making.AdditionallyꎬitproposesregulatorysuggestionsfortheapplicationofthistypeofnewtechnologyfromaperspectiveofregulatorysciencewithanaimtoprovidetechnicalreservesforcosmeticregulationthatalignswithChinaᶄssituationandpromotethetransformationofinnovativeachievementsinscientificresearchintopracticalregulatorytools.Keywords:OrganoidsꎻOrgan-on-chipsꎻCosmeticsꎻIngredientsꎻSafetyꎻEfficacyꎻRegulatoryscience㊀㊀自«化妆品监督管理条例»(以下简称 新«条例» )实施以来ꎬ我国化妆品监管法规体系不断完善ꎬ增加或进一步规范了关于化妆品原料管理㊁安全评估㊁质量控制和功效评价等方面的技术要求ꎬ一系列配套法规政策也逐步落地ꎬ大幅提升了我国化妆品和新原料的质量安全监管要求ꎬ推动行业进入高质量发展的新时代ꎮ新«条例»引导企业加强科技创新和研发投入ꎬ行业关注的焦点逐步转变为化妆品创新技术和评价工具的研发和使用ꎬ新原料筛选㊁安全评估㊁功效评价和制造工艺等多个领域ꎬ随之涌现出了一批新技术新方法ꎬ受到了广泛关注ꎮ例如ꎬ近期市场上出现的纳米化妆品及原料㊁生物活性肽类和植物提取物类新原料㊁合成生物学和生物发酵等新技术及新工艺ꎬ也为化妆品的测试㊁评价和监管带来了比以往更大的挑战ꎮ化妆品从研发到上市销售等全生命周期的各环节中ꎬ原料的安全性和功效性评价和监管尤为重要ꎬ需要有充分的科学依据来支持其使用安全性或功效宣称的科学性㊁真实性和可靠性ꎮ用于化妆品原料的安全与功效评价方法主要分为基于动物实验㊁非动物试验(即替代方法ꎬ包括采用离体组织或细胞模型㊁计算机模拟和理化试验等方法)㊁人体测试和消费者评价等ꎮ基于保护动物福利和伦理方面的考虑ꎬ世界范围内普遍倡导动物试验遵循 3R原则 (即替代㊁减少㊁优化原则)ꎬ且在行业新原料㊁新技术㊁新工艺的发展趋势下ꎬ促进了化妆品研发和测试的体外替代新模型不断涌现ꎮ近10至20年间ꎬ随着细胞生物学和组织工程学等技术的发展ꎬ类器官和器官芯片等新型复杂体外模型(complexinvitromodelsꎬCIVMs)不仅是当前国际前沿和科研热点ꎬ在国内外应用于药物临床前开发㊁新药进入临床试验申请(investigationalnewdrugꎬIND)和监管科学方面也已有成功案例ꎮ近年ꎬ类器官㊁器官芯片模型逐步开始应用于化妆品原料的研发和测试中ꎬ在未来更有望成为创新技术化妆品及新原料研发㊁测试的有力工具[1]ꎮ本文首先简要介绍了类器官㊁器官芯片的基本概念和发展历程ꎬ比较介绍了这两种模型与其他体内外模型的不同和技术优势ꎬ并列举了一些类器官和器官芯片在化妆品原料研发㊁安全和功效评价测试中最新的应用场景和实例ꎮ然后ꎬ简述了此类新技术新模型国内的研发和技术标准制定的现状ꎮ最后ꎬ结合国内外化妆品安全性功效性评价的技术要求和法规监管体系ꎬ展望了类器官㊁器官芯片应用于我国化妆品原料研发㊁安全和功效评价的未来趋势ꎬ并对此提出了切实的监管对策及建议ꎮ1㊀类器官和器官芯片的概念1.1㊀类器官㊀类器官ꎬ是由干细胞在三维(3D)培养体系中ꎬ被诱导分化㊁自组装为具有复杂空间形态的组织ꎬ与体内来源的组织或器官具有高度相似性ꎮ尽管类器官并不是真正意义上的人体器官ꎬ但能在结构和功能上模拟真实器官ꎬ能够最大限度地模拟体内组织结构及功能并能够长期稳定传代培养[2]ꎮ2009年HansClevers团队使用单个LGR5+肠干细胞在体外成功构建了第一个具有肠隐窝-绒毛结构的肠类器官ꎬ开启了类器官技术发展的新纪元ꎮ近十多年来ꎬ随着类器官技术不断发展ꎬ胃㊁视网膜㊁脑㊁肝㊁肾㊁皮肤㊁胰腺㊁肺㊁生殖器官及附属器等类器官被相继成功构建ꎬ现主要应用于病理生理模型构建㊁药效学筛选和毒性研究㊁化妆品原料的功效和安全性评价等领域[2]ꎮ1.2㊀器官芯片㊀器官芯片(organ-on-chips)模型的产生有赖于生物医学工程的发展ꎬ其技术核心是组织工程学和微流控技术等ꎮ器官芯片是通过将多种人源细胞培养在微米甚至纳米级别的芯片中ꎬ芯片材料为细胞或微组织提供必要支撑和生长环境ꎬ甚至可以通过重构血管和神经㊁免疫系统来更好地模拟人体器官真实的生长环境ꎮ此外ꎬ基于微流控技术的器官芯片内部的流体还为培养的组织细胞提供机械力ꎬ并在各个组织腔室间流动以提供氧气㊁营养物质和生长因子等ꎬ保证芯片内组织细胞能够长时间更好地维持活性和分化表型ꎮ除了类器官和器官芯片ꎬ近年的科研论文和科技新闻报道中也常出现 类器官芯片(organoids-on-chips) 这一名称ꎮ类器官芯片多指整合了类器官和器官芯片两者技术优势的一类微生理系统ꎬ既兼具类器官模型通量高的优点ꎬ又能利用器官芯片的生物材料和微流控技术来模拟更复杂的㊁更接近真实人体的组织器官生长微环境ꎮ但有学者认为器官芯片或微生理系统的材料本身并不适合类器官组织的诱导形成和后期维持培养ꎬ因此这一概念最初是存在争议的ꎮ随着类器官培养技术和生物工程技术的发展成熟ꎬ减少了对细胞组织培养基的高度依赖ꎬ提高了生物材料的组织相容性ꎬ构建真正意义上的类器官芯片模型逐步实现[3]ꎮ2㊀类器官和器官芯片的技术特点由于类器官和器官芯片本质上是两种不同的技术路线ꎬ表1中汇总梳理了传统动物模型㊁2D培养细胞模型㊁3D培养细胞模型㊁类器官模型㊁器官芯片模型和类器官芯片模型各自的技术特点ꎬ通过比较研究进一步阐明类器官和器官芯片与经典的体内/外替代模型的异同ꎮ表1㊀不同评价筛选模型的技术特点动物模型2D细胞模型3D细胞模型类器官模型器官芯片模型类器官芯片模型优势①整体模型重现性好ꎻ②技术标准成熟①人源细胞一定程度上克服种属差异性ꎬ对受试物反应更敏感ꎻ②可实现受试物的高通量筛选ꎻ③可操作性强ꎬ技术标准成熟①3D立体结构培养比2D模型更接近细胞真实生长环境ꎬ更具生理相关性提高预测能力ꎻ②可实现高通量筛选ꎻ③技术较为成熟ꎬ标准可控①人源干细胞分化形成ꎬ结构和功能表达更接近人体器官ꎬ能重现不同组织结构对受试物反应的细微差异ꎬ预测能力更强ꎻ②高通量筛选ꎻ③更灵活地构建疾病模型ꎬ反映不同人种间差异ꎬ应用于个体化和精准医疗ꎻ④需要一定培养技术ꎬ现已有类器官培养和检测的成熟的试剂盒①人源组织细胞来源克服种属差异ꎬ提高预测能力ꎻ②能整合不同组织器官ꎬ模拟不同器官间的协同作用或相互影响ꎬ反映人体局部 系统对受试物的反应ꎻ③可以通过重构血管和免疫微环境ꎬ进行疾病模型构建㊁药物化妆品原料的筛选和作用机制研究ꎻ④在药物开发等过程中缺乏合适动物模型时可作为替代检测模型ꎬ已有被国外监管机构接受的成功案例①整合类器官和器官芯片的技术优势ꎬ可以更好地模拟人体真实生理环境和结构功能ꎬ提高预测力的同时可进行高通量筛选研究ꎻ②缺乏合适动物模型时可作为替代检测模型ꎬ已有被国外监管机构接受的成功案例不足①种属差异性常导致模型预测力不足ꎻ②成本较高①与实际生物体差距较大预测能力有限ꎻ②成本较低①常采用生物支架培养ꎬ对细胞状态和后续测试可能产生一定干扰ꎻ②成本略高于2D细胞培养①与真实人体器官环境相比尚缺乏血液流体㊁免疫微环境等的构建ꎻ②培养成本高于传统模型ꎻ③国内外技术标准体系建设刚起步①需要依赖生物医学工程材料和外部的微流控㊁微泵等技术装置ꎻ②不同研发技术背景的器官芯片平台通常需经过组织培养㊁芯片和仪器操作培训后使用ꎻ③成本较高ꎬ不适用于高通量筛选ꎻ④国内外技术标准建设刚起步情况同器官芯片模型3㊀类器官和器官芯片在化妆品原料研发及评价中的应用㊀㊀化妆品原料的安全性和功效性评价不仅是原料研发的关键ꎬ更是各国化妆品质量安全监管的重要部分ꎮ在全球范围内化妆品测试普遍提倡减少动物试验的大趋势下ꎬ很多国家陆续禁止了化妆品的动物测试ꎬ提倡使用体外替代方法ꎬ如细胞试验㊁计算机模拟预测和理化试验等ꎮ欧盟委员会消费者安全科学委员会(ScientificCommitteeonConsumerSafetyꎬSCCS)每年发布的化妆品及其原料安全性评估指南中显示ꎬ近年来SCCS一直关注能够替代动物实验的新技术方法(newapproachmethodologiesꎬNAM)[5]ꎮ类器官和器官芯片作为一类极具潜力的NAMꎬ近年在化妆品评价的领域也有广泛应用ꎮ3.1㊀化妆品原料安全性评价㊀类器官既能在体外长期培养ꎬ又能维持稳定的表型和遗传学特征ꎬ结构和功能更接近于体内器官ꎬ更适合进行特定靶器官的毒理学研究ꎮ此外ꎬ干细胞可诱导形成不同分化方向和程度的类器官组织ꎬ更能真实地反映出不同人种㊁人体间对受试物毒性反应的差异ꎮ例如ꎬ皮肤类器官能够不仅能形成具有表皮㊁真皮和皮下脂质等全层皮肤ꎬ还包含毛囊细胞和汗腺样细胞等皮肤附属器ꎬ重构更完整的皮肤屏障功能ꎬ适用于化妆品原料的高通量毒性筛选[6-10]ꎬ如利用皮肤类器官对具有抗氧化功能的化妆品原料墨角藻黄素的功效和安全性进行研究[11]ꎮ或将纹身色素直接注射入类器官的真皮层ꎬ可导致细胞毒性和炎症因子升高ꎬ证明类器官模型在毒性测试中具有敏感性[12]ꎮ在目前众多利用组织工程技术构建的人体皮肤模型中ꎬ重组人表皮模型是技术上最成熟的模型之一ꎬ已被应用于皮肤刺激性和腐蚀性测试等ꎬ已经过实验室间验证并被经济合作与发展组织(OrganizationforEconomicCooperationandDevelopmentꎬOECD)收录于试验指南TG439和TG431中ꎬ填补了药品及化妆品领域动物替代方法的需求缺口ꎮ在皮肤芯片的应用方面ꎬ我国科研人员研发了1种具有致密皮肤屏障的表皮芯片模型ꎬ已完成对十多种常用化妆品原料的检测验证ꎬ器官芯片产生的数据结果与动物试验结果具有较好的相关性ꎬ有望作为皮肤刺激性筛选的替代模型[13]ꎮ皮肤芯片还可用于防晒霜中常用纳米原料二氧化钛的安全性研究ꎬ研究结果显示由石英底座构建的皮肤芯片在模拟紫外线照射及纳米材料毒性研究中具有一定优势[14]ꎮ通过构建皮肤和肝脏㊁肾脏㊁肺等其他器官的级联系统ꎬ可对化妆品原料的局部和系统毒性及体内毒性代谢动力学特征进行研究ꎬ获得多种毒代动力学参数ꎬ甚至重现人体内代谢的首过效应特征等[15]ꎮ此外ꎬ口腔黏膜器官芯片还能够模拟人源口腔黏膜组织细胞的生长㊁重塑口腔微生物存在的微生态ꎬ为评价口腔清洁类产品的原料提供了更多的有效模型[16-17]ꎮ特别是当新技术㊁新工艺化妆品原料的评价中缺乏合适的动物模型时ꎬ器官芯片可为原料的局部或系统毒性评估提供更多有效的评价工具[18]ꎮ3.2㊀化妆品原料功效性评价㊀为了应对化妆品创新的未来趋势ꎬ国内外研究人员也在功效评价模型研发方面不断突破ꎬ尝试将类器官和器官芯片模型应用于化妆品原料的功效评价ꎮ化妆品原料能否穿透真皮层是评价其功效成分能否作用于局部和/或全身ꎬ以及安全性的重要因素ꎬ通常采用体外透皮吸收试验进行检测ꎮ科研人员曾采用不同脂溶性的受试物咖啡因㊁水杨酸和睾酮在皮肤芯片上进行了皮肤吸收试验ꎬ结果显示皮肤芯片模型的检测通量和结果重现性均优于传统的Franz扩散池法[19]ꎮ亦可通过皮肤芯片结合皮肤代谢转运的计算模型来评估受试物透皮吸收特性㊁扩散速率㊁在局部皮肤和人体其他器官分配蓄积的情况[20]ꎮ此外ꎬ文献中报道可通过皮肤芯片对辅酶Q10㊁姜黄素等化妆品原料的抗皱功效进行评价[21-22]ꎬ还可通过皮肤芯片模拟紫外线对皮肤细胞辐射ꎬ重现皮肤细胞老化的过程ꎬ并对新原料的抗皱功效进行评价筛选[23]ꎮ目前国内不仅已建立表皮㊁真皮和全皮模型ꎬ还通过构建黑色素皮肤芯片模型成功进行化妆品美白功效的评价[24]ꎮ此前多数器官芯片不适用于高通量筛选ꎬ而国内外科研团队均正在致力于开发的基于 器官芯片+AI 的原料快速筛选平台ꎬ鉴于AI在快速识别作用靶点和化合物毒性预测方面的良好表现和巨大潜力ꎬ该项 跨界技术 能够解放繁复的人工操作ꎬ提升试验效率和结果重现性ꎬ获得更接近人体的精准实验数据ꎬ从而提高人体试验的成功率ꎬ未来有望成为原料高通量筛选的有力工具ꎮ4㊀国内外类器官和器官芯片的发展㊁技术标准和监管现状4.1㊀国际㊀国际类器官和器官芯片相关技术飞速发展ꎬ直到2022年国际首次采纳了赛诺菲提供的基于类器官芯片试验中获得的临床前药效数据ꎬ并获批美国FDA的IND申请ꎬ迎来该技术的里程碑ꎮ这一标志性事件让制药工业界认为类器官和器官芯片有望成为突破临床前药物开发限制的革新技术ꎬ掌握这一技术将在一定程度上改变药物研发的现有周期和技术规则ꎮ这也标志着现在类器官和器官芯片的研发不是仅停留在科研层面ꎬ而是已经逐渐发展成熟ꎬ并开始为监管机构接受和认可ꎮ2022年6月ꎬ美国众议院通过的«2022年食品和药品修正案»(H.R.7667-FoodandDrugAmendmentsof2022)中ꎬ首次将器官芯片和微生理系统作为独立的药物非临床试验评估体系纳入法案ꎬ与细胞模型㊁计算机模型和动物模型等视为同等重要的研究手段ꎮ4.2㊀国内㊀我国中科院大连化学物理研究所林炳承教授团队最初于21世纪前期开展了基于微流控芯片技术的细胞研究工作ꎬ初步构建了人肝微粒体芯片ꎬ并于2010年正式启动器官芯片的研究工作[4]ꎮ随后10年中ꎬ国内多家高校㊁科研院所和研发企业加入类器官和器官芯片的研发中ꎮ2023年5月我国第一个结合了基于心脏芯片进行药效学筛选的数据获得的候选药物已获批进入临床试验ꎬ拟用于治疗肥厚型心肌病及其导致的心力衰竭ꎮ这一突破性进展也是我国器官芯片模型应用于新药研发中的里程碑ꎮ随后ꎬ又有多项采用我国自主研发的肿瘤类器官芯片进行临床前药效学筛选的创新生物药品[如嵌合抗原受体T细胞免疫疗法(CAR-T)㊁双特异性抗体等]成功获批IND申请ꎮ2020年ꎬ中国工程院将器官芯片评选为全球工程前沿技术ꎬ2021年初国家科技部将 基于类器官的恶性肿瘤疾病模型 列为 十四五 国家重点研发计划中首批重点专项ꎬ同年国家药品审评中心首次在发布的«基因修饰细胞治疗产品非临床研究技术指导原则(试行)»中提到 3D细胞模型㊁类器官和微流体模型 ꎬ推荐其作为基因修饰细胞治疗产品的有效性和安全性评估中当缺乏合适动物模型时可采用的评价模型ꎮ国内类器官和器官芯片行业尚处于起步阶段ꎬ近两年我国逐渐开始发布或立项了部分类器官和器官芯片相关规范㊁团体标准或行业共识ꎮ2022年7月中国抗癌协会等联合发布了«类器官药物敏感性检测指导肿瘤精准治疗临床应用专家共识»ꎬ同年由东南大学等多家单位牵头制定的国家推荐性标准 «皮肤芯片通用技术要求»成功立项ꎬ以期促进药品㊁化妆品等皮肤相关应用场景的体外评价方法和工具的标准化ꎮ2023年8月清华大学附属北京清华长庚医院等单位组织撰写的«人肝祖细胞类器官构建㊁质量控制与保藏操作指南»等3项团标正式发布ꎮ以上国标㊁团标的立项或发布ꎬ初步开启了国内类器官与器官芯片技术标准体系的建立ꎬ为今后的技术创新和产业发展奠定了一定的基础ꎮ同时也凸显此类创新技术工具相关监管科学研究的迫切需要ꎬ建立不同层级㊁互为补充的创新 两品一械 技术标准ꎬ稳步推进 两品一械 技术支撑体系建设ꎮ5㊀类器官和器官芯片的化妆品监管科学研究及监管建议㊀㊀为了规范此类新技术新工具在化妆品及原料研发中的应用ꎬ结合我国化妆品法规和行业现状ꎬ提出了该技术在化妆品原料安全性和功效性评价中的监管建议ꎬ并阐述了其对化妆品监管科学研究的影响和启示ꎮ5.1㊀类器官及器官芯片应用于化妆品原料研发的监管建议5.1.1㊀集合多学科领域专家人才共同参与相关技术标准的制定㊀类器官和器官芯片研究是一门医㊁理㊁工新兴交叉学科ꎬ为保证相关技术标准的科学性㊁前沿性㊁实用性和普遍适用性ꎬ建议由监管部门和研发一线高校及科研单位为主导ꎬ集合企业㊁临床医生㊁行业协会㊁检验检测和委托研究机构(contractresearchorganizationꎬCRO)的科学家等专业人才共同参与标准指南的制修订ꎬ遵循对各类技术来源的类器官和器官芯片的准入标准公平一致㊁公开透明的原则ꎬ5.1.2㊀类器官和器官芯片模型通用的质量控制关注点㊀对于类器官模型在各类应用场景下的技术监管关注点包括且不限于:①类器官培养的生物支撑材料质量控制ꎬ如基质胶质量㊁批次等相关信息及证明文件ꎬ材料的生物相容性等ꎻ②细胞/组织/器官类似物的来源和CoA(certificateofanalysisꎬ即分析证明)文件ꎬ与临床组织或剂量的换算当量(若有)ꎻ③需对表征类器官分化程度㊁结构及功能特异性的生物标志物进行试验验证ꎻ若建立屏障结构ꎬ需对表征结构致密性和功能完整性的参数进行试验验证ꎻ④开展不少于测试试验周期的长期稳定性试验ꎬ验证指标包括表征类器官结构和功能的相关标志物基因和蛋白水平表达量或细胞水平分泌量等ꎻ⑤对于应用场景下为达到试验目的所选择的一系列试验方法㊁检测指标㊁质控设置和统计学方法的科学性㊁合理性㊁特异性ꎬ以及结果评价的决策树(如有)等ꎬ应进行分析说明ꎻ⑥类器官模型测试评价结果的验证ꎬ包括结果特异性㊁准确性㊁灵敏度和可重复性ꎬ以及方法学验证所选择的阴性/阳性对照物的相关信息等ꎮ对于器官芯片模型在各类应用场景下的技术监管关注点ꎬ除了类器官的①~⑥项以外ꎬ还包括且不限于:⑦器官芯片模型整体设计外观示意图及说明ꎬ包括共培养腔室和连接微通道的数量㊁液体容积ꎬ以及液流通过互相连通的不同腔室间的顺序等ꎻ⑧芯片材料的工作温度耐受性㊁材质透光性㊁密封无菌性㊁生物相容性㊁材料对溶液及不同受试物的吸附性等ꎻ⑨芯片内氧气㊁营养物质梯度ꎬ模型系统内的流体力学计算公式计算过程等ꎮ5.2㊀类器官及器官芯片应用于化妆品原料安全性评价的监管建议5.2.1㊀研究必要性㊀在国际化妆品监管合作组织(InternationalCooperationonCosmeticRegulationꎬIC ̄CR)提出的下一代风险评估(nextgenerationriskas ̄sessmentꎬNGRA)思路框架中ꎬ推荐采用3D模型㊁类器官和器官芯片模型等CIVMsꎬ结合计算机模拟预测[如定量构效关系(quantitativestructure-activityrelationshipsꎬQSAR)模型㊁生理药代动力学(physio ̄logicallybasedpharmacokineticꎬPBPK)模型等]和高通量筛选工具ꎬ评估受试物人体内暴露的情况㊁代谢特征及潜在毒性作用机制等ꎬ有助于做出更加科学的风险监管决策和早期干预方案[25-26]ꎮ在未来的化妆品评估体系下ꎬ类器官和器官芯片有潜力用于原料的安全性评估㊁剂量-毒性效应关系和安全边际值的预测㊁毒性机制研究等[27-28]ꎮ5.2.2㊀建立适合我国国情的原料安全性评价新模型工具的技术标准指南㊀一项新技术逐渐发展成熟ꎬ再到规范化和标准化ꎬ并形成技术标准或方法指南ꎬ最终被权威监管机构收录ꎮ具体需要结合本国国情和监管法规的要求ꎬ对模型稳定性进行表征ꎬ相关检测指标进行验证ꎬ并操作和检测技术进行标准化等ꎬ通过实验室间联合验证ꎬ最终将科研研究结果和验证试验数据转化为技术标准或方法指南ꎮ我国化妆品新原料在注册备案时ꎬ在毒理学终点的评估中认可使用动物替代方法ꎬ但对于使用替代方法的合规性做出了明确要求ꎬ如应采用整合测试和评估方法㊁方法选择的优先级等ꎮ5.2.3㊀针对创新模型工具的技术特点制定科学性㊁前沿性的技术标准指南㊀根据我国«化妆品安全技术规范»«化妆品安全评估技术导则»以及欧盟SCCS㊁ICCR提出的当前和下一步化妆品原料风险评估框架等文件ꎬ并参考药品领域美国FDA预测毒理学路线图和EMA3Rs检测方法监管标准等文件ꎬ建议对于应用类器官和器官芯片进行安全性评价的要点ꎬ除了 5.1.2 项下质量控制通用关注点①~⑨以外ꎬ还需关注毒性靶器官的特异性标志物在基因/蛋白水平表达量㊁细胞水平分泌量的改变ꎬ以及组织器官病理学水平的改变ꎻ安全评估相关参数如NOAEL(noobservedadverseeffectlevelꎬ无可见有害作用水平)㊁受试物毒代动力学参数(若有)㊁局部(单一组织器官)暴露量㊁(芯片内)系统暴露量等对于最终结果分析评估的重要影响等ꎮ虽然目前仍有不少毒理学家对类器官和器官芯片模型替代临床前动物毒理学试验持有谨慎态度ꎬ也许距离器官芯片和微生理系统完全取代动物试验还有一段路要走ꎬ但从化妆品风险评估框架的未来发展趋势可以看到ꎬ类器官和器官芯片似乎更有希望率先成为化妆品原料风险评估数据链中重要的一环ꎬ或作为弥补创新技术化妆品和新原料的安全及功效评价中数据缺口的有力工具ꎮ5.3㊀类器官及器官芯片应用于化妆品原料功效性评价的监管建议5.3.1㊀鼓励原料功效评价新技术工具创新性研究和多维度综合评价㊀化妆品及新原料的功效宣称也是我国化妆品监管的重点之一ꎬ化妆品在上市前应对其功效宣称进行科学的评价ꎬ新原料注册备案则要求提交 功能依据资料 ꎬ而保证化妆品及新原料功效宣称有效性的基础则是采用合适的评价模型和方法㊁进行科学合理的分析㊁建立科学严谨的功效评价体系ꎮ在国家药监局公布的26种化妆品功效宣称中ꎬ抗皱㊁紧致功效等需要开展实验室或人体功效试验ꎬ试验方法一般采用体外试验和/或人体试验ꎬ体外测试中ꎬ除了生物化学法㊁细胞生物法ꎬ未来还可能用到3D皮肤模型㊁类器官和器官芯片等新模型方法ꎮ鼓励对化妆品原料功效开展人体和非人体的体内/外多维度综合评价ꎬ有效提升功效评价和相关宣称的科学合理性㊁合规性ꎮ5.3.2㊀积极申报并开展化妆品原料功效评价新技术工具的前瞻性㊁系统性课题研究和技术标准的制修订㊀我国化妆品及新原料的功效评价研究和监管起步相对较晚ꎬ相关方法和标准尚未完善ꎮ面对技术创新和品种多元化的趋势ꎬ当前的评价方法和模型已不能完全满足市场需求ꎬ驱动业界通过创新研究陆续转化推出多项功效评价的行业标准和团体标准ꎬ体现了对于功效评价 企业自律㊁行业监督㊁社会共治 的现代监管模式ꎬ有助于行业健康发展ꎮ与此同时ꎬ一些问题也逐渐显现ꎬ例如ꎬ对于一些前沿技术的应用ꎬ尚缺乏规范统一的技术标准指南ꎬ对一贯坚持的监管有效性和公平性均带来了一定的挑战ꎮ此外ꎬ创新化妆品和原料功效评价的另一难点是有时缺乏合适的体内㊁外模型ꎬ特别是针对祛斑美白㊁抗皱等特殊功效机理的㊁或可能被归属为具有较高活性的新原料ꎬ其功效评价和机制研究是否科学合理更关系到其安全使用量的界定和安全性评价的要求ꎬ避免功效宣称超出化妆品的定义范畴ꎮ在功效评价模型的研发中ꎬ企业也需根据我国法规和行业现状ꎬ提前做好规划和布局ꎬ使研发成果能够应用和转化ꎮ为解决以上问题ꎬ开展前瞻性㊁系统性的科研课题和监管科学研究都将有助于我国化妆品原料功效评价研究水平的提升ꎬ促进前沿科技成果转化为监管科学工具ꎬ推动行业高质量发展ꎮ6㊀结语及展望类器官和器官芯片模型可以很好地弥补化妆品行业飞速发展与检测技术方法不足之间的缺口ꎬ未来在化妆品原料的研发㊁快速筛选㊁安全和功效性评价方面有良好发展前景ꎮ中国食品药品检定研究院(以下简称 中检院 )作为国家药监局直属的技术支撑单位ꎬ近年来多次与国内外高校㊁科研单位合作研究类器官和器官芯片相关技术及其在药品㊁化妆品领域的评价应用ꎮ2022年中检院主持并联合东南大学等多家机构ꎬ启动了 十四五 国家重点研发计划项目 基于化妆品和生物制品等产品检验的动物实验替代技术研究 ꎬ将构建诱导多能干细胞分化形成的国产3D皮肤模型ꎬ并通过微流控芯片动态培养ꎬ构建具有良好生物屏障功能的体外皮肤器官芯片㊁肝-皮肤双器官芯片等模型ꎬ为应用非动物测试数据开展化妆品原料安全评估并形成体外系统性毒性整合评估策略ꎬ提供研究思路和新工具ꎬ有望实现与国际前沿技术同步甚至部分领先ꎮ同时作为监管部门ꎬ中检院也做好技术储备ꎬ根据市场环境和人民需求ꎬ时刻紧跟前沿技术发展趋势ꎬ及时发布配套技术法规文件ꎬ不断优化监管措施ꎬ以应对化妆品行业飞速发展对监管带来的挑战ꎮ参考文献:[1]㊀FILAIREEꎬNACHAT-KAPPESRꎬLAPORTECꎬetal.Alternativeinvitromodelsusedinthemainsafetytestsofcosmeticproductsandnewchallenges[J].IntJCosmetSciꎬ2022ꎬ44(6):604-613.[2]SAKALEMMEꎬDESIBIOMTꎬDACFꎬetal.Historicalevolutionofspheroidsandorganoidsꎬandpossibilitiesofuseinlifesciencesandmedicine[J].BiotechnolJꎬ2021ꎬ16(5):e2000463.。

糖和苷类化合物

糖和苷类化合物
R-CHO + R'-CHO + NH3 R-COOH + R'-COOH
糖的化学性质
反应特点
1、反应机理:生成五元环状酯中间体; 2、反应定量进行(试剂与反应物基本是
1:1); 3、在水溶液中进行或有水溶液(否则不反
应); 4、反应速度:顺式 > 反式;
糖的化学性质
5、游离单糖产物及消耗过碘酸用Fischer 式计算; 成苷时糖产物及消耗过碘酸用Haworth式 计算;
单糖的立体结构
糖的绝对构型(D、L)
以α -OH甘油醛为标准,将单糖分子的编号 最大的不对称碳原子的构型与甘油醛作比 较而命名分子构型的方法。
CHO H C OH
CH2OH
D型
CHO
HO C H
CH2OH
α -OH甘油醛
L型
Fischer式中倒数第二个碳原子上-OH向 右的为D型,向左的为L型。
糖分子化学反应的活泼性: 端基碳原子 > 伯碳 > 仲碳 (即C1-OH、C6-OH、C2 C3 C4-OH)
糖的化学性质
1、溴水和硝酸的氧化
COOH
Br2 / H2O
CHO
稀 HNO3
COOH
CH2OH
CH2OH
COOH
糖的化学性质
2、过碘酸反应
主要作用于:邻二醇、α -氨基醇、α -羟基 醛(酮)、邻二酮和某些活性次甲基等结构。
分类:醚化、酯化和缩醛(酮)化。
糖的化学性质
醚化反应(甲基化反应)
1、Haworth法 含糖样品 + Me2SO4 + 30%NaOH → 醇-OH
全甲基化 需反复6~8次。 判断反应是否完全的方法:

4-甲基-7-氧香豆素-β-d-葡萄糖苷酸

4-甲基-7-氧香豆素-β-d-葡萄糖苷酸

4-甲基-7-氧香豆素-β-d-葡萄糖苷酸是一种生物活性化合物,具有多种药理学效应。

在本文中,我们将对这种化合物的来源、生物活性、药理学效应、临床应用等方面进行深入探讨。

一、来源1.1 4-甲基-7-氧香豆素-β-d-葡萄糖苷酸的分子结构4-甲基-7-氧香豆素-β-d-葡萄糖苷酸(简称MGDG)是一种生物合成物质,其分子结构由4-甲基-7-氧香豆素基团与β-d-葡萄糖苷酸基团组成,属于香豆素苷类化合物。

1.2 MGDG的生物来源MGDG是一类植物次生代谢产物,在自然界中广泛存在于绿色植物的叶绿体中,是叶绿体膜中最丰富的磷脂类化合物之一。

一些植物中的MGDG含量可达到总脂类的30以上,是植物叶绿体膜中的重要成分。

二、生物活性2.1 MGDG的生物代谢作用MGDG是叶绿体膜中的主要成分之一,对维持叶绿体结构和功能具有重要作用。

在光合作用过程中,MGDG参与了光合作用的光能收集和转导,对植物的光合生产至关重要。

2.2 MGDG的抗氧化活性研究表明,MGDG具有较强的抗氧化活性,能够清除游离基和抑制氧自由基引起的氧化损伤,对细胞的保护作用十分显著。

三、药理学效应3.1 MGDG的抗肿瘤作用近年来的研究发现,MGDG具有抗肿瘤活性,能够抑制肿瘤细胞的增殖和转移,并诱导肿瘤细胞凋亡。

这使得MGDG成为研究抗肿瘤药物的热门研究对象。

3.2 MGDG的抗炎活性实验研究表明,MGDG对炎症反应具有一定的抑制作用,能够减轻炎症相关的疾病症状,并对免疫系统具有调节作用。

四、临床应用4.1 MGDG在抗肿瘤药物研发中的应用鉴于MGDG的抗肿瘤活性,目前已有研究将其作为候选药物用于抗肿瘤药物的研发。

一些研究机构已经在临床试验中对MGDG进行了进一步研究,探讨其在肿瘤治疗中的应用潜力。

4.2 MGDG在抗炎治疗中的应用由于其抗炎作用,MGDG也被用于一些炎症相关疾病的治疗,如类风湿关节炎、炎症性肠病等。

一些初步的临床研究显示,MGDG能够缓解炎症疾病的症状,为这类疾病的治疗提供了新的思路。

核酸和核苷类药物

核酸和核苷类药物

发酵法生产核苷酸
1、发酵法生产肌苷酸(IMP) 肌苷酸钠是一种高效增鲜剂,在谷氨酸钠(味精)中加
2%,鲜度可增长3倍。所以,在味精中添加肌苷酸钠(或 鸟苷酸钠)后成为第二代特鲜味精。
产氨短杆菌嘌呤核苷酸生物合成途径、代谢调控和肌苷酸 发酵机制:
积累IMP旳主要前提:
(1)阻断SAMP合成酶: 即选育缺该酶旳菌株(嘌呤缺陷型),发酵前期提供适量
质。
1、RNA化学水解法制备核苷:
2、发酵法生产核苷
产率高、周期短、控制轻易、产量大。 共同特点: (1)使用磷酸单酯酶活力很强旳枯草芽孢杆菌或短小芽孢杆 菌为诱变出发菌株; (2)具有特定标识旳有变株; (3)发酵培养时需提供限量生长原因。 原菌株: (1)AMP强烈克制PRPP转酰胺酶旳活性,控制总代谢途径; (2)AMP克制SAMP合成酶; (3)GMP克制IMP脱氢酶
第二节 制备旳一般过程与原理
一、RNA旳提取与制备
工业用RNA旳提取
( 1 ) RNA 及 其 工 业 起 源 : 从 微 生 物 中 提 取 RNA是工业上最实际和有效旳措施。某些最 常见旳菌体具有丰富旳核酸资源,如酵母、白 地霉、多种抗菌素旳菌丝体——青霉素,制 霉菌素等菌体。
一般在细菌中RNA占5%~25%,在酵母中 占2.7%~15%,在霉菌中占0.7%~28%。
在菌体内RNA含量旳变化受培养基构成影响,其中关键 是铵离子浓度和磷酸盐浓度。培养酵母菌体收率高,易于提 取RNA。
很显然在许多酵母中,早期细胞中旳RNA含量高,其确切 数值取决于碳、氮百分比和培养基构成等。
(2)高RNA含量酵母菌株旳筛选
能够从自然界筛选到RNA含量高旳酵母菌株,也可用诱变 育种旳措施提升酵母菌旳RNA含量。

江南大学科技成果——耐热、高活性β-葡聚糖酶的构建及生产

江南大学科技成果——耐热、高活性β-葡聚糖酶的构建及生产

江南大学科技成果——耐热、高活性β-葡聚糖酶的构建及生产项目简介β-葡聚糖酶是啤酒工业和饲料工业主要的酶制剂。

目前该酶制剂主要存在的问题是耐热性差和产酶水平不高的问题。

本项目通过基因工程和蛋白质工程手段,从酶分子结构着手,构建耐热、酸性条件下活性高的β-葡聚糖酶。

在不提高酶生产成本的前提下,酶的活性不低于50000U/g,在酸性55-80℃条件下孵育20min,酶活性大于80%。

达到国外同类产品的水平,但价格仅是国外同类产品的三分之一,具有广阔的市场前景。

项目获2009年获国家自然科学基金面上项目资助(30万元),项目编号:30972120;2009年获无锡市科技创业计划项目资助(15万元),项目编号:09132。

创新要点(1)采用基因融合、蛋白质分子改造技术从本质上提高酶分子的耐热性和表达水平;(2)β-葡聚糖酶的耐热性在80℃条件下处理30分钟,酶的残余活性大于90%,酶的活性不低于5000U/g。

效益分析(资金需求总额300万元)本项目可生产高效稳定的β-葡聚糖酶,主要技术性能指标优于国内外同类产品。

按照年产1000吨的β-葡聚糖酶计,每吨酶成本为1万元,销售价按国内同类产品每吨3万元计,年销售额达3000万,毛利润达2000万元,为国家上交税33万。

所以本产品是国内同类产品的升级换代产品,有较大的市场竞争优势和利润空间。

按照β-葡聚糖酶在饲料中0.1%的添加量计算,1000吨β-葡聚糖可添加到100万吨饲料中,按100%大麦、小麦替代玉米,可节约60万吨玉米;按大麦、小麦与玉米的平均差价每吨200元计,每吨饲料成本可降低120元,1000万吨饲料可节约成本12亿元。

所以本产品有明显的市场优势,为缓解我省玉米供需矛盾,开发大麦饲料资源、降低饲料成本,提升肉产品等级、扩大猪肉出口,促进饲料和养殖业健康发展具有重要意义。

推广情况本项目已规模试产,产品受到用户好评。

授权专利β-葡聚糖酶活性测定试剂盒,200910052355.4;饲料用β-1,3-1,4-葡聚糖酶基因工程菌及其构建,200910031553.2。

天然药物化学 第2章 糖和苷之糖

天然药物化学 第2章 糖和苷之糖

OH CH2NH2
OO
NH2 NH2
OH O
NH2 O
NHOCHH3
绛红糖胺 2-脱氧链酶胺 加洛糖胺
一、糖的分类
8. 单糖的衍生物 (1)糖醇—单糖的醛基或酮基被还原成羟基
CH2OH HO H
H OH H OH HO H
CH2OH
L-卫矛醇 ( L-ebonymitol)
CH2OH HO OH HO H
第一部分 糖类
31
糖的分类
2
糖的理化性质
3
糖的提取分离
4
糖的结构测定
一、糖的分类
一、单糖 单糖是多羟基醛或酮类化合物,已发现200多种,
含3C~8C, 多以结合态存在,以5C和6C糖最多 见。
一、糖的分类
主要可分为以下几种:
1. 五碳醛糖
2. 六碳醛糖

3. 六碳酮糖

4. 去氧糖
5. 糖醛酸 6. 支碳链糖 7. 氨基糖 8. 单糖的衍
O O
O O
O O
O O
重要的二糖
D-麦芽糖( -型)
纤维二糖( -型)
蔗糖
乳糖( -型 )
一、糖的分类
三、多聚糖(polysaccharides, 多糖)
定义
聚合度
性质
举例
连单是
100
还同与
接糖由 而 基 10 成通个
过以 苷上 键的
以 上 至 几 千
原,单 性无糖
甜和 味寡 ,糖 非不
等。下图为α-D-果糖:
CH2OH O
HO H H OH H OH CH2OH
OH
O
CH2OH HOH2C
OH H

核苷及其类似物

核苷及其类似物

核苷及其类似物摘要:核苷及其衍生物具有一些特殊的作用,2’—脱氧核苷药物能特异性的干扰病毒的复制,本文论述了核苷的作用及合成法。

并对4-氯-9‘-(2’-脱氧-β-D-呋喃核糖-7H-嘧啶[4,5-b]并吲哚的合成做了具体表述。

关键字:核苷;2’—脱氧核苷一、核苷的简介核苷(Nucleosid)是一类糖苷胺(glycosylamine)分子,组成物是核酸碱基加上核糖(Ribose)或脱氧核糖(Deoxyribose),碱基包括嘌呤(Purine)和嘧啶(Pyrimidine)两类,嘌呤包括鸟嘌呤(Guanine)和腺嘌呤(Adenine),嘧啶包括胞嘧啶(Cytosine)、胸腺嘧啶(Thymine)和尿嘧啶(Uracil),核糖和核酸碱基之间以β-N 糖苷键的形式构成。

根据核糖的不同,可分为核糖核苷和脱氧核糖核苷两类,前者是RNA的组成部分,后者是DNA的构成单元[1]。

根据碱基的不同分为又可将核苷分为嘧啶类核苷和嘌呤类核苷两类[2]。

嘧啶类核苷主要有胸苷、尿苷和胞苷,嘌呤类核苷主要有腺苷和尿苷,它们的结构如图(1)。

1847年,Liebig从细胞中分离出第一个核苷类化合物,标志着遗传物质化学即“核苷化学”的开创,这类核苷为天然核苷。

1991年Levene和Jacobs确定了第一个核苷的结构为:次黄嘌呤核苷(Hypoxanthinribo)的5`一磷酸酯,同时两位科学家还定义了核苷(由一个氮杂环的碱基与戊糖偶联的分子)和核苷酸(被磷酸酯化的核苷)的概念,从此,开始了核苷化学的新纪元。

图(1)二、核苷的作用2.1抗病毒的作用核苷是一类十分重要的生物大分子,作为核酸的水解产物而被分离得到,在细胞的结构、代谢、能量和功能的调节等方面起着十分重要作用。

作为核酸的基本构成单元,核苷参与生物体中基因信息的保留、复制和转录的分子机制。

许多核苷类似物是病毒复制过程中酶的抑制剂,可以抑制病毒DNA 多聚酶和逆转录酶的活性并与核苷酸竞争性掺入病毒DNA 键,从而终止或抑制病毒DNA 链的延长和合成,使病毒的复制受到抑制而发挥抗病毒作用[3]。

天然产物化学糖及苷类

天然产物化学糖及苷类
苏糖(D-lyxose),D-核糖(D-ribose)等。
L-阿拉伯糖的结构如下:
2 、六碳醛糖
常见的有D-葡萄糖(D-glucose),D-甘露糖(Dmannose),D-阿洛糖(D-allose),D-半乳糖(Dgalactose)等。其中以D-葡萄糖最为常见。
3 、六碳酮糖
如D-果糖(D-fructose),L-山梨糖(L-sorbose) 等。下图为α-D-果糖的结构:
CHO
H
OH
H OH H
CH2OH
H OH
HOCH2
H
HO
OH
H OH
HO
H
a-D-葡萄糖
H
OH
HO H
HO H
H
OH
CH2OH
CH2OH
H OH
H OH
H
O OH
O
HO H O
HO H O
OH H
葡萄糖
H OH
H OH
HO
H
H
CH2OH
-D-葡萄糖
HOCH2
H
H OH
Haworth
Fisher
O OH CH3
O CH3
OH
L-鼠李糖
异侧
同侧
三、单糖的氧环
自然界的糖都以六元或五元氧环的形 式存在。五元氧环的称为呋喃糖,六元氧 环的称为吡喃糖。
四、单糖的构象
Haworth式更接近糖结构的真实情况,但仍 是一种简化的表示方法。
呋喃环:基本为一平面(如:信封式),无 明显的结构变化。
吡喃环:以椅式构象为优势构象,C1或1C。
HO
8
O
1
OH
O
6

天然药物化学8-酚类和醌

天然药物化学8-酚类和醌

O OH
R1 R2 R3
R1 茜 草 素
OH H H
羟 基茜 草素
OH H OH
R2 伪羟 基茜 草素 OH COOH OH
O R3
O OH
OH OH
H2 OC
OO
OH
OH OH
OH O
O
二、结构类型-蒽醌
氧化蒽酚衍生物 蒽醌在碱性溶液中可被锌粉还原生成氧化蒽酚及 其互变异构体蒽二酚。
O
O
O H
Z n O H -
大黄素
OH
CH3
R1
大黄 素甲醚 R2 芦 荟 大 黄 素
OCH3 H
CH3 C H 2O H
O
大黄酸
H
COOH
羟基蒽醌衍生物多与葡萄糖、鼠李糖结合成苷,有
单糖苷,也有双糖苷,如
OR1 O
OR2
Glu Glu O O OH
H3C
O R1 R2
大黄 酚 葡 萄 糖 苷
glu H
大黄 酚 -1-O-β
H
一、概述 二、结构类型 三、醌类化合物的理化性质 四、蒽醌类化合物的提取与分离 五、醌类化合物的光谱特征
三、醌类化合物的理化性质
一、物理性质 1、醌类化合物大多具有一定颜色,颜色深浅与助色基的多少
COOH
glc O O OH sennoside A
glc O O OH sennoside B
二、结构类型-蒽醌
glc O O OH
H H
COOH
Pd COOH
H2
glc O O OH 番泻 苷 A H+, H2O
OH O OH
H
C OOH CrO3
H COOH

荞麦中的多酚提取和鉴定

荞麦中的多酚提取和鉴定

本科毕业论文(设计)甜荞麸皮中咖啡酰吡喃鼠李糖基吡喃葡萄糖苷的分离纯化及抗氧化活性分析姓名顾焱班级应用化学1101学号4103110124指导老师刘琴答辩日期2015.06.06目录1前言 (6)1.1荞麦简介 (6)1.2植物多酚 (6)1.3植物多酚的生物活性 (7)1.3.1清除自由基、抗氧化 (7)1.3.2抗病毒、抗菌功能 (7)1.3.3抗肿瘤活性 (7)1.3.4抗心脑血管疾病 (8)1.3.5美白防晒、延缓衰老 (8)1.4甜荞多酚 (8)1.5多酚的提取方法 (8)1.6多酚的分离纯化方法 (9)1.6.1大孔树脂柱层析 (9)1.6.2聚酰胺柱层析 (9)1.6.3葡聚糖凝胶柱层析 (10)1.6.4 HPLC/MS检测方法简介 (10)1.7多酚抗氧化活性的测定方法 (11)1.7.1 DPPH法(Radical Scavenging Capacity Assay) (11)1.7.2 FRAP法(Ferric-reducing Antioxidant Power) (11)1.8本文研究目的 (12)2实验材料与方法 (13)2.1 材料和试剂 (13)2.2 仪器设备 (13)2.3 实验方法 (14)2.3.1样品的预处理 (14)2.3.2荞麦麸皮中多酚的提取 (14)2.3.3液质联用法(HPLC-MS)鉴定甜荞麸皮中的多酚 (14)2.3.4甜荞麸皮多酚的分离纯化 (15)2.3.4.1大孔树脂分离 (15)2.3.4.2聚酰胺分离 (16)2.3.4.3 Sephadex-LH 20葡聚糖分离 (16)2.3.5分离纯化产物的抗氧化性分析 (17)2.3.5.1 DPPH法 (17)2.3.5.2 FRAP法 (18)2.3.6数据分析 (20)3实验结果与讨论 (20)3.1荞麦麸皮粗提液的液相色谱析 (20)3.2大孔树脂分离纯化 (22)3.3聚酰胺分离纯化 (23)3.4 Sephadex-LH 20葡聚糖的分离纯化 (26)3.5 咖啡酰吡喃鼠李糖苷-吡喃葡萄糖苷的抗氧化性分析 (27)4结论与展望 (29)5参考文献 (29)6致谢 (32)甜荞麸皮中咖啡酰吡喃鼠李糖基-吡喃葡萄糖苷的分离纯化及抗氧化活性分析摘要:本文主要以甜荞麸为原料,对甜荞麸中的多酚进行提取,再分别利用不同的柱层析方法对其中的咖啡酰吡喃鼠李糖基-吡喃葡萄糖苷进行分离纯化,最后对纯化产物进行抗氧化性分析。

乙肝病毒类药物测试试题及答案

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20%
恩替卡韦全球Ⅲ期初治HBeAg阴性CHB患者,48周ALT复常率为()?
C
20%
60%
78%
33%
恩替卡韦全球Ⅲ期初治HBeAg阳性CHB患者,96周时HBeAg血清学转换率为()? A
31%
45%
22%
18%
恩替卡韦全球Ⅲ期初治HBeAg阳性CHB患者,48周时HBeAg血清学转换率为()? B
毒的复制
替诺福韦酯的英文缩写为( )
C
25mg*30片 替诺福韦一磷酸盐 TAF
25mg*28片 二磷酸替诺福韦 ETV
300mg*30片 三磷酸替诺福韦 TDF
300mg*28片 丙酚替诺福韦 TFV
替诺福韦与人血浆蛋白的结合率约为( )
D
替诺福韦是一种核苷酸类似物,具有良好的抗 HBV 的活性,然而它不能穿过人体 的消化道屏障,在替诺福韦上加上( ),使其成为 TDF提高了肠道吸收和生物利用 B 率
诺华
下面哪个生产厂家为拉米夫定的原研厂家()?
B
安徽贝克生物 银丁
葛兰素史克 贺普丁
福建广生堂 贺甘定
湖南千金湘江 健甘灵
下列哪个药物不是国内外指南推荐的慢性乙型肝炎的一线抗病毒治疗药物( ) D
TAF
ETV
TDF
LAM
韦立得目前上市的包装规格是( )
A
替诺福韦酯具有水溶性,口服后迅速被吸收并降解成活性物质替诺福韦,然后替 诺福韦再转变为活性代谢产物( ),后者与5'-三磷酸脱氧腺苷酸竞争,参与病毒 B DNA的合成,进入病毒DNA 后由于缺乏3'-OH 而导致DNA 延长受阻,从而抑制病
B
给药后,TAF向肝脏聚集,外周血中浓度低,TAF在人体全身血浆中的平均暴 露量降低了( )

天然产物总结

天然产物总结

一、各物质的成分类别1.生物碱:吗啡、延胡索乙素、阿托品、小檗碱、苦参生物碱、蝙蝠葛碱、利血平、麻黄碱、奎宁、苦参碱、氧化苦参碱、喜树碱、秋水仙碱、长春新碱、三尖杉碱、紫杉醇、古柯碱、莨菪碱、蓖麻碱、胡椒碱、菸碱、茶碱、可可豆碱、咖啡碱、雷公藤碱2.黄酮类化合物1)黄酮及其苷类:芹菜素、木犀草素、黄岑苷(O-苷、葡萄糖醛酸苷)2)黄酮醇及其苷类:山奈酚、杨梅素、槲皮素、芦丁3)二氢黄酮类:橙皮苷(O-苷)、甘草素、甘草苷4)二氢黄酮醇类:二氢槲皮素、二氢桑色素、黄柏素-7-0-葡萄糖苷5)异黄酮类:大豆素、大豆苷、大豆素-7,4’-二葡萄糖苷、葛根素(碳苷)、葛根素木糖苷6)二氢异黄酮类:紫檀素、三叶豆紫檀素、高丽槐素、鱼藤酮7)黄烷-3-醇类:儿茶素、表儿茶素8)黄烷-3,4-二醇类:无色矢车菊素9)查尔酮:红花苷10)二氢查耳酮:梨根苷11)花色素:矢车菊苷元、飞燕草苷元、天竺葵苷元、12)双苯吡酮类:异芒果素3.萜类化合物1)开链单萜①萜烯类:月桂烯(香叶烯)、罗勒烯、别罗勒烯、二氢月桂烯②醇类:香茅醇、香叶醇、橙花醇、芳樟醇、薰衣草醇③醛类:柠檬醛、香茅醛、羟基香茅醛④酮类:万寿菊酮、二氢万寿菊酮2)单环单萜①萜烯类:柠烯、松油烯、异松油烯、水芹烯、α-萜品烯②醇类:薄荷醇(脑)、松油醇、香芹醇、紫苏醇、胡薄荷醇③醛酮类:水芹醛、紫苏醛、薄荷酮、香芹酮、二氢香芹酮、胡椒酮3)双环单萜①蒎烯型:蒎烯、松香芹醇、桃金娘烯醇、马鞭草烯醇②莰烯型:樟脑、龙脑(冰片)、莰烯、日菊醇、异龙脑(异冰片)③蒈烯型:蒈烯④其他:葑醇、桧烯、侧柏酮4)环烯醚萜类:栀子苷、梓醇5)倍半萜:青蒿素、法呢醇、橙花叔醇、天蚕蛾保幼激素、脱落酸、保幼生物素、石竹烯、α-山道年6)二萜类:维生素A、叶绿醇、穿心莲内酯、紫杉醇(红豆杉醇)、雷公藤内酯、雷公藤羟内酯、赤霉素A37)二倍半萜:蛇孢假壳素A、粉背蕨二醇、粉背蕨三醇8)三萜类:乌苏酸、雪胆甲素、β-胡萝卜素、大戟醇、棒锤三萜A、角鲨烯(无环三萜)、龙涎香醇(三环三萜)、羊毛脂甾醇(四环三萜)、甘草次酸(五环三萜)、齐墩果酸(五环三萜)9)四萜类:类胡萝卜素4.三萜皂苷四环三萜类1)羊毛甾烷型:黄芪苷2)达玛烷型:人参皂苷3)葫芦烷型:雪胆甲素苷五环三萜类1)齐墩果烷型:甘草次酸、甘草酸2)乌索烷型:积雪草苷5.醌类:1)苯醌类:辅酶Q2)萘醌类:胡桃醌、蓝雪醌、紫草素、异紫草素3)菲醌类:丹参醌4)蒽醌类:大黄素(蒽醌衍生物大黄素型)、茜草素及其苷类(蒽醌衍生物茜素型)、柯桠素、芦荟苷(蒽酚蒽酮衍生物)、番泻苷A、B、金丝桃素(二蒽酮类衍生物)6. 天然苯丙素类:香豆素、木脂素二、名词解释1.天然产物化学:天然产物化学是以各类生物为研究对象,以有机化学为基础,以化学和物理方法为手段,研究生物二次代谢产物的提取、分离、结构、功能、生物合成、化学合成与修饰及其用途的一门科学,是生物资源开发利用的基础研究。

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D- 吡 喃型 葡 萄 糖 酚 苷 类天 然 类 似 物 的 合 成 及 抗 HC V病 毒 活 性
韩文霞 , 朱华结
( 中国科学 院昆明植物研究所 , 植物化学与西部植 物资源持续利用 国家重点实验室 ,昆明 6 5 0 2 0 4 ) 摘要 以 一 溴代 四乙酰基葡萄糖 ( 或J B — D 一 葡萄糖五乙酸酯 ) 和 酚为原料 ,经 2步反 应合成 了 1 5个新 的 卢 . D.
Vo 1 . 3 4
2 0 1 3年 2月
高 等 学 校 化 学 学 报
CHEMI CAL J OURNAL OF CHI NE S E UNI VE RS I T I ES
No. 2
3 4 6~3 5 3
d o i :1 0 . 7 5 0 3 / c j c u 2 0 1 2 0 9 7 2
吡喃型葡 萄糖 酚苷类天然产物类似物 , 采用质谱 ( MS ) 及核磁共振( N MR ) 等手段对其结构进行了表征.生物 活性测定结果表明 , 化合物 8 a 和l O a 对丙型肝炎病毒( H C V ) 有一定 的抑制作用 , 它们的 E c 值分别为 2 1 和
9 . 4 ̄ mo l / L , C C 5 o 值分别为 1 5 0 . 4和 1 4 5 . 9 I x m o l / L .
发 区 , H C V慢性 感染 可导 致肝 脏 慢 性炎 症 坏 死 和纤 维 化 ,部 分 患者 可 发 展 为肝 硬 化 甚 至肝 细 胞 癌
( H C C ) , 极大地危害患者生命健康 , 已成为严重的社会问题_ 8 J .目 前, 市场上主要 的抗 H C V药物副作 用较多 , 存在隐患.目 前, 国内外治疗慢性丙型肝炎药物方面的研究主要集 中在干扰素、 利 巴韦林替 代物及治疗性疫苗等药物方面 . 在天然产物研究 中发现了大量抗病毒天然糖苷化合物 , 但这些研究 局限于化合物的生物活性 , 较少报道充分的药理 、 药效研究进展.当前抗 H C V新药主要作用于 N S 3 蛋 白酶 、 N S 5 B聚合酶和病毒 R N A 1 0 ] . 通常糖基化药物中的糖基部分可以增加药物溶解性、 调节药物血 浆半衰期和提高与作用位点的特异性结合 , 从而改变母体药物的药效¨ .考虑到糖苷类化合物的毒性 相对较低 , 因此继续合成结构多样的 - D - 吡喃型葡萄糖酚苷类化合物 , 并寻找到具有优 良生物活性 的 1 3 - D 一 吡喃型葡萄糖酚苷类化合物有其现实意义. 目前 , 合成 一 D 一 吡喃型葡萄糖酚苷的糖基供体主要有 卤代糖、 硫糖苷 、 1 . 0 . 乙酰糖 、 原酸酯和三氯 乙酰亚胺酸酯ห้องสมุดไป่ตู้. 本文采用 乙酰 卤糖法和乙酸酯给体法 , 以 . 溴代四乙酰基葡萄糖和酚为原料 , 在1 8 . 冠- l 5 的催化下经 2 步反应合成了5 个新的 一 D . 吡喃型葡萄糖酚苷类化合物 ; 以 . D . 葡萄糖五乙酸酯和
酚 为原料 , 在三 氟化 硼 乙醚 的催 化下 经 2步 反应合 成 了 1 0个 新 的 一 D. 吡喃型葡 萄糖 酚苷 类化合 物 , 并
通过质谱( M S ) 及核磁共振表征了它们的结构.希望能通过对苯环上不 同取代基位置和不同取代基的
此类化合物的合成及生物活性研究 , 寻找到具有优 良生物活性 的 一 D 一 吡喃型葡萄糖酚苷类化合物.
3 4 7
明, 均以 T M S 为 内标 ) ; A P I Q S T A R P u l s a r 液相四极杆飞行 时间质谱仪 ; A A - 5 5型全 自动旋光仪 ; G F 一

作用.近年我们开展了西藏地道药材臭蚤草的化学成分研究 , 该药材在 当地用于治疗感 冒等症 , 我们 从中分离得到 1 个新 的 一 D 一 吡喃型葡萄糖酚苷 J .在随后的抗丙型肝炎病毒 ( H C V ) 活性实验中发现, 其E C 5 0 = 1 0 F t m o l / L , C C 0 > 1 0 0 I x m o l / L , 选择性指数 ( s I ) > 1 0 .因为化合物数量限制, 未进行深入的 c c 5 0 实验. 其 阳性对照利 巴韦林的 E C 5 0 = 4 6 t x m o l / L , C C 5 0 = 3 2 0 t x m o l / L , S I = 7 . 0 .我国是丙型肝炎高
1 实验部分
1 . 1 仪 器与试 剂
B r u k e r . D R X S O 0型( 5 0 0 M H z ) 和B r u k e r — A V 4 0 0 型( 4 0 0 M H z ) 核磁共振仪 ( 各种氘代溶剂 , 无特殊说
收稿 日 ] 胡: 2 0 1 2 - 0 8 - 1 8 . 基金项 目: 国家 自然科学基金 ( 批准号 : 3 0 8 7 3 1 4 1 ) 和国家“ 九七三 ” 计划项 目( 批准号 : 2 0 0 9 C B 5 2 2 3 0 0 ) 资助.
关键 词
酚苷 ; 1 , 2 - 反式糖苷化 ; 抗H C V病毒活性
O 6 2 1 文献标志码 A
中图分类号
D 一 吡喃型葡萄糖酚苷类化合物广泛存在于自然界, 资源丰富 , 具有平喘( A n t i a s t h m a t i c ) …、 镇痛 ( A n a l g e s i a ) 、防过敏( A n t i a l l e r g y ) [ 3 1 、 抗疲劳 、 清除 D P P H活性 、 抗氧化M 和植物雌激素样活性 等
联 系人简介 : 朱华结 , 男, 博士 , 教授 , 主要从事天然有机合成与计算 化学研究.E — m a i l : z h u h u  ̄ i e @h o t m a i l . c o n r
N o . 2
韩文 霞等 : 卢 一 D一 吡喃 型葡萄糖 酚苷 类天然类似物的合成及抗 H C V病毒活性
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