药物研究进展综述
中药研究进展综述
高乃群S080601018 分析化学专业
中药要走向世界，服务于全人类，就必须规范化、标准化、工程化、现代化。中成药多以复方为主，原料多是生药，生药又因各地用药习惯不同、产地和采收季节不同等因素影响，有效成分含量波动较大，导致产品质量不稳定。因此对产品中有效成分的定性、定量检验和控制是稳定药效的重要方面。
如果将处方中各味中药的作用找到对应的有效成分，即可根据该成分的化学结构设计提取工艺，用HPLC检测各有效成分的含量，最后用提取物组方。这样，成分是已知的，数量是确定的，质量就得以稳定。在这里，处方是一个群(Group)，处方中的任意一味中药是构成该群的一个集合(Set)，该集合又由成分子集的并(Union)组成。一个子集是一个点阵，经过不同的提取分离工艺处理，点阵转化成三维立体矩阵。点阵中的一个元素(Element)代表子集中的一个成分，一个成分有一种化学结构，一种结构就具备一种药理活性，药理就是结构到药效的映射(Map-ping)，药效是结构的象(Image)。随着提取分离工艺的不同，点阵中各元素转变成三维立体矩阵后对应的各元素的高度不同，也就是各成分的含量不同。一种结构成分的量决定着它的活性功能的强度，譬如ED50,本集合有单元素集，但没有空集。本集合都是有限集。当本集合是单元素集时，处方中只有一种成分，即为作用单一的西药。成分在人体内的作用是其结构和数量的函数，而成分的数
量又是提取工艺的函数。
中药复方的组合配伍是有机的、相互紧密联系的，是一个整体结构，每味中药间的相互作用是建立在成分结构、数量基础上的。同一味中药在不同处方中有不同的作用，作用的强度用剂量来控制。所以对每一个处方都要认真研究，搞清处方中每味中药的作用和引起此作用的有效成分，根据这些成分的化学结构才能设计提取工艺，提取的目的是拿到能够实现该药理功能的有效成分，而非本中药的主要成分。不同的提取工艺会得到不同的成分矩阵，且矩阵中的元素相互间是有交叉作用的，所以工艺定向错误将导致新组成的复方功能偏离主治目标，甚至毒副作用增加，没有医疗效果。
提取物组方不是机械的混合，一定要保证原处方结构的整体性、完整性和有机性。通过定向提取的成分集合，可以用HPLC 测得有效成分的含量，根据含量和工艺收得率及原处方的生药用量，计算出该提取物的配伍剂量。这种由提取物组成的复方，因其成分和工艺确定，把原料的品种、药用部位、产地、采收季节等因素均以产品收得率的形式消化在生产成本中，即产地、季节等差异只引起收得率的差异、成本的差异、价格的差异，而不引起质量的差异，从而使复方的成分得以量化，质量得以稳定。确保了医生开什么药，患者用什么药;医生开多少，患者用多少;医生怎么开，患者怎么用。确保了医和药的统一，处方和药品的统一，药性和疗效的统一，医生和患者的统一。
有什么结构就有什么功能，用什么工艺就得到什么结构;结果跟着方法走，药理跟着成分走，成分跟着工艺走;药效是成分的函数，成分是工艺的函数。
下面介绍一些中药的分离方法,以供借鉴:
银杏叶中提取黄酮的最佳工艺条件研究
银杏叶Leaves of Ginkgo biloba L. 提取物GBE主要含黄酮、内酯两大部分活性成分。总黄酮以山奈酚Kaempferol 、槲皮素、异鼠李素Lsorhamntin 的甙为主;萜内酯则以银杏内酯GinkgolideA.B.C 和白果内酯BilodalideA为主。GBE可扩张冠脉血管,增加脑血流量,拮抗PAF,可治疗由于血管老化、脑血管供血不足所致的多种疾病。其提取方法有些报道,但缺乏系统性的研究本研究对其生产工艺条件做了较深入探索,在最佳条件下,GBE中黄酮含量稳定在26%以上,内酯含量稳定在6%以上。
1. 实验
111 设备、仪器和材料
3m3 不锈钢提取罐,JN —500 型不锈钢真空浓缩罐,015m3 不锈钢沉降槽,TMS—3 型板框压滤机,1m3不锈钢吸附床,NZ—80 型真空浓缩罐.
Waters600 —E型高压液相色谱仪。
乙醇,食品一级;烧碱,工业一级;AB28 型树脂,南开大学化工厂产;
银杏叶.
三氯甲烷、醋酸乙酯、甲醇、甲苯、丙酮、三氯化铝等,均为分析纯.
11.2 提取工艺流程和实验操作步骤
提取工艺流程见图
银杏树叶阴干粉碎,置于提取罐中,用90%乙醇80 ℃回流提取 3 次,每次115h,提取液合并后加入JN —500 真空浓缩罐中在60 ℃下减压浓缩成浸膏。将此浸膏置于沉降槽中加水搅拌溶解,静置沉降3h,然后由上而下抽取上板框压滤机过滤,得到的滤饼重复水沉降操作。水沉降加水量为前两次是银杏浸膏体积的3 倍和2 倍,第三次以后均为1倍.
合并所有的水沉降过滤液,用盐酸调整pH值,按树脂重量的两倍计量取液,上树脂床进行吸附,待液流完后,分别用水和25%乙醇洗涤床层,然后用70%乙醇进行洗脱,洗脱终点为用薄层色谱法检查无黄酮。用NZ—80 真空浓缩罐将洗脱液在60 ℃下减压浓
缩回收乙醇后,进行干燥成粉。
最后一次过滤得的滤饼用少量甲醇拌成稠浸膏,加醋酸乙酯进行溶解沉降 3 次,每次都需过滤除杂,滤得的醋酸乙酯溶液经适度浓缩后,进行柱层析,采用薄层色谱法检查出含银杏内酯和白果内酯的流液段,再浓缩结晶出总内酯,将此结晶与前面干燥得的粉末混匀,即得到GBE成品。
113 分析方法
提取过程控制分析采用薄层色谱法,条件如下:
黄酮: 硅胶G+0.5%CMC, 110 ℃活化90min,CHCl /MeOH/EOE 2∶1∶1 展开,喷5%三氯化铝的乙醇液,热风吹干后365nm 荧光灯下检查。
内酯:硅胶G+0.5CMC,110 ℃活化90min,To1./Me CO 7∶3 展开,吹干后,先喷水看准白色斑点位置,再用强热风吹干30s,于荧光灯的365nm和254nm波长下观察内酯斑点.
3结论
银杏黄酮提取过程的最佳工艺条件为:对90%乙醇回流提取得到的浸膏,采用5 次水沉降除杂;在pH3～4 条件下进行吸附操作;用树脂重量的13 倍水和7 倍25%乙醇先后洗涤已吸附黄酮的树脂床;树脂每吸附过 3 次再生一次;洗脱液浓缩后采用喷雾干燥法干燥,条件为进口180 ℃,出口80 ℃。在此最佳工艺条件下产品质量稳定,符合德国标准,收率在112%～116%之间以银杏)叶干重计。
紫杉醇的研究进展
紫杉醇（taxol，商品名Paclitaxel）是wall及其合作者首次从短叶红豆杉Taxus brevifolia树皮中分离得到的一种重要的次级代谢产物.自1956年发现至今已有近50年的历史。美国FDA于1992年批准紫杉醇注射液上市,它对卵巢癌、乳腺癌等均有显著疗效，对黑色素瘤、结肠癌和人免疫缺陷病毒（HIV）引起的卡波济肉瘤亦有较好的疗效。紫杉
醇目前主要从红豆杉的树皮中提取，难以满足市场需要。由于紫杉醇在植物体内的含量相当低（目前公认含量最高的短叶红豆杉树皮中也仅含0.069%)，加上资源很匮乏，而且红豆杉属植物生长缓慢，对紫杉醇的进一步开发利用造成了很大的困难。因此，找到合适的紫杉醇生产来源非常重要。下面介绍一些分离方法,进行比较;
一.传统的工业分离方法
1.仪器设备和材料
1m3不锈钢渗漉罐,1m3不锈钢回流提取罐、3m3不锈钢萃取罐(自制),NZ80不锈钢真空浓缩罐(常熟中药制药机械总厂),T-M-S-3型板框过滤机(浙江海宁过滤器材厂), Φ200×2000 mm不锈钢色谱柱(自制), Φ50×1500 mm、 Φ30×1200 mm玻璃色谱柱(自制)。
红豆杉茎皮,采于四川贡嘎山.其紫杉醇含量约67 ppm。
2.方法和结果
2.1提取
提取中国红豆杉茎皮经粉碎,自然阴干,得干燥度为80%的棕黄色丝状粉末.取原料粗粉100 kg于回流提取罐中,加95%乙醇回流提取3
次,每次1.5 h。提取液于60°C减压浓缩成浸膏,加水沉降3次,板框压滤机滤取清液,以二氯甲烷萃取6次。萃取液加无水硫酸钠干燥脱水,于40°C浓缩成膏,真空抽干。还可以用1%醋酸渗漉提取:方法如下:
取原料粗粉100 kg于渗漉筒中,加1%醋酸水溶液浸泡24 h后开始渗漉,流速500 ml/min。收取渗漉液8倍量(按原料重量计),以二氯甲烷萃取6次。萃取液加无水硫酸钠干燥脱水,于40°C浓缩成膏,真空抽干。
2.2分离
取柠檬酸渗漉提取的总萜以氯仿溶解,拌入等重量的80~100目硅胶,于室温干燥后进行柱色谱分离。将100~160目硅胶20kg装入Φ 200×2000 mm不锈钢色谱柱敲实,以氯仿-甲醇(99∶1)湿润,按硅胶:总萜=8∶1加入拌过硅胶的总萜样品5 kg(含总萜2.5 kg),然后用氯仿-甲醇(99∶1)洗脱,每流份2000 ml,流速为每流份40 min。每流份抽样200 ml浓缩后以TLC检查成分分布情况。TLC条件:硅胶H以1%CMC 铺板,于105°C活化90 min,板厚0.1 mm;以氯仿-甲醇(97∶3)展开;喷5%硫酸吹热风显色。合并含1流份,减压浓缩抽干,得含1部位430 g。合并6根色谱柱的这一部位共约2500g,以氯仿溶解拌入等重量80~100目硅胶,于室温干燥,再进行柱色谱分离。取100~160目硅胶20 kg装入Φ 200×2000 mm不锈钢色谱柱敲实,先以氯仿-醋酸乙酯(4∶1)湿润,然后将上述样品上样。以氯仿-醋酸乙酯(4∶1)洗脱,每流份2000 ml,流速为每流份40 min。每流份抽样200 ml浓缩后以TLC
检查成分分布情况。TLC制板条件同上;氯仿-甲醇(96∶4)展开;喷5%硫酸吹热风显色。合并各相应流份,减压浓缩抽干得到:t前交叉部位124.3 g(TLCRf值大于t的杂质和t的混合物),t后交叉部位82.7 g (TLCRf值小于t的杂质和t的混合物),c、t交叉部位570.2 g(含c48%,t52%)。
2.3 紫杉醇(t)和三尖杉宁碱(c)的分离
c和t的常规分离一般采用分配柱色谱分离,时间长,消耗大,分离效率很低,是1提取工作中的一道难关。其后采用制备高效液相色谱方法分离,虽然分离效率有所提高,但仍难以形成规模化生产。
c的侧链结构中,由于C′5----N′4酰胺的影响,C′7----C′6的双键π电子云向C′6乃至C′5方向偏移而有利于溴的进攻;而t的侧链的这一位置系一苯环,相对于c其电子云密度比较均匀而稳定。在温和条件下,c易于发生溴加成,而t却无此条件。利用c、t结构中的这一差异,采用溴加成方法改变c的侧链结构,从而改变其分子的极性,可大大降低柱色谱分离c、t的难度,采用普通的硅胶吸附柱色谱即可取得满意的分离效果。
为了使副产物减到最小限度,加成反应的原料应只含有c、t两成分,所用溶剂也以极性越小越好。红豆杉总萜经过前述两次硅胶柱色谱分离,可以得到TLC只呈一个斑点的c、t交叉部位,能够满足溴加成反应对原料的纯度要求。其具体操作如下:
A——取上述c、t交叉部位17 g,加入四氯化碳80 ml使溶解,加水1滴。
B——取溴0.5 ml加入四氯化碳10 ml使溶解。将B缓缓加入A 中,边加边搅拌,于室温反应5 min,然后进行柱色谱分离。取100~160目硅胶340 g装柱,以四氯化碳湿润,将溴加成反应液加入柱顶,以四氯化碳冲洗至冲洗液基本无色,然后用氯仿-甲醇(100:1)洗脱,收集含t流份,回收溶剂得1粗品7.2 g。用乙醇溶解,加入5倍量蒸馏水,析出紫杉醇,抽滤,水洗,减压烘干得精品5.03 g。HPLC测定含量为99.19%。HPLC条件:
Zorbax ODS柱(4×250 mm),流动相乙腈-水(45∶55),流速 1.5 ml/min,检测波长227nm,测定结果见图
柱色谱分离的非紫杉醇部分溶于乙醇,用5%氢氧化钠溶液调节pH至9.5~10,于室温水解1 h后,以硅胶柱色谱分离,以氯仿-乙醚(8∶2)洗脱,得到baccatin-Ⅲ。
红豆杉茎皮粗粉4160 kg(含紫杉醇67ppm),采用上述1%柠檬酸渗漉,柱色谱分离及溴加成后柱色谱分离工艺,共得到紫杉醇精品187.6 g,收率为45 ppm,紫杉醇的回收率可以达到70%左右。
参考文献
1Guenard D, Gueritte-egelein F, Potier P. Acc ChemRes,
1993;26(4)∶160
2Witherup KM,Look SA,Stasko MWet al.J Nat Prod.
3章菽等.药学学报,1992;27(4)∶268
4紫杉醇生产新工艺研究陈冲罗思齐
二.超临界二氧化碳流体萃取红豆杉枝叶中紫杉醇的研究
1材料
CO2-SFE装置(南通市成宇石油科技开发有限公司)萃取器容积为1 000 ml操作压力可达50 MPa,第一和第二分离器均为500 ml操作压力可达10MPa,萃取器和第一分离器均有保温装置,操作温度可达90℃。HPLC:为日本岛津LC-6A型高效液相色谱仪;
红豆杉枝叶:由信丰金盆山林场红豆杉种植基地提供;紫杉醇对照品:由华西药学院研究所提供; CO2气体:食品级,纯度为99. 5%;其余试剂为分析纯。
2方法
提取液均用HPLC测定紫杉醇含量。
2. 1CO2-SFE法萃取紫杉醇取300. 1687 g粒径为0. 25~0.
45 mm的枝叶样品在27. 6 MPa, 31℃进行超临界CO2流体萃取,
因为超临界CO2流体对极性强的物质溶解能力较差,加入少量的甲醇作为夹带剂,可大大增加其溶解能力。将样品放入萃取池中,CO2和甲醇分别由CO2泵和夹带剂泵打入各泵的腔体中,经流体混合后,流入萃取器中的集流腔,达到27.6MPa,31℃后进入萃取
池开始萃取,动态萃取时,超临界流体经限流器流入收集瓶后减压排放,流体带出的物质溶于收集液中予以收集,用甲醇作吸收液,在30,60,90,120min各收集1次,收集液经旋转蒸发浓缩,并于50℃真空干燥2h后检测其中的紫杉醇含量。
2. 2紫杉醇含量测定
2. 2. 1色谱条件色谱柱:贝克曼ODS(10μm, 4. 6 mm×250mm);流动相:乙腈-甲醇(30∶70);检测波长: 227 nm;流速: 1. 0ml/min。
2. 2. 2线性关系精密称取紫杉醇约25 mg,加醇至250 m,l 分别量取1. 0, 2. 0,
3. 0,
4. 0,
5. 0,
6. 0 m;l分别加入流动相,定量至25m,l取10μl进样,以浓度为横坐标,峰面积为纵坐标,得回归方程为Y=-973. 6+28
7. 1X, r=0. 999,表明紫杉醇在10~25μg/m,l浓度内峰面积与浓度呈良好的线性关系。
2. 2. 3回收率实验准确称取紫杉醇对照品10 mg,于100 ml 容量瓶中加入溶剂,定量过滤,滤液摇匀,得到对照储备溶液。精密量取3 ml置于25 ml容量瓶中,加入流动相稀释至刻度定容,进样10μl。计算平均回收收率为99. 98%,RSD=0. 97% (n=6)。
2. 2. 4稳定性实验将上步溶液陈化6 h,重复进行,峰面积基本不变,避光放置24 h,峰面积基本不变。
2. 2. 5含量测定分别精密称取紫杉醇对照品自制试样, 10 mg加入流动相溶解并制成2μg/m,l按上述方法测得谱图,由归一化方程计算出含量为64. 48%。
2. 2. 6杂质的处理实验对比参照样制备:准确称取紫杉醇对照品10 mg。已知杂质对照品10 mg,置于50 ml容量瓶中,加流动相稀释至刻度,摇匀,精密量取5 ml置100 ml容量瓶中,加流动相并稀释至刻度。自制样品制备:准确称取自制样5mg置于250ml 容量瓶中,加流动相稀释至刻度。取对照样品和自制样品各10μl 进样,记录色谱图对自制样品出现的已知杂质,按外标法计算含量,对于自制样品出现的未知杂质,则与对照品溶液中紫杉醇峰比较计算,最后计算出杂质含量。
3结果
利用超临界CO2流体萃取法从红豆杉枝叶中提取分离紫杉醇,用高效液相色谱法测定萃取物中紫杉醇含量,其结果表明,粒径为0. 25~0. 45 mm的红豆杉枝叶在27. 6 MPa, 31℃下以甲醇为夹带剂和吸收液进行萃取,在2 h内可使紫杉醇萃取完全,萃取率达96. 5%,萃取物中紫杉醇纯度可达1%,以贝克曼ODS4. 6 mm×250 mm为色谱柱,乙腈—甲醇为流动物,流速1. 0 ml/min,紫杉醇在10~25μg/ml范围内线形良好,平均回收率为99. 98%,RSD=0. 97%。平均回收率为99. 98%,RSD=0. 97%。
紫杉醇粒径为0. 25~0. 45 mm时,流动相选择乙腈-甲醇(30∶70)分离效果最好,峰形对称;波长在225 nm~229 nm处均可得到有效波形,本实验选择实际测量结果的平均值,即227nm,此波长下检测效果最为明显。由于紫杉醇本身具有邻位两个环内双键,具有一定的化学活性,因此检测样不能长期保存,避免与氧化剂接
触。
参考资料
史清文,赵丁,刘素云,等.天然药物紫杉醇的研究概况与开发综述[J].天然产物研究与开发, 1997, 9(3): 102.
三.内共生真菌生产紫杉醇
1.生产简介
共生关系是指一个以上的有机体，双方建立互利共存、或一方有利而对另一方无害地生活在一起的一种关系.
共生是生物适应自然环境的一种必然现象，不同种类的生物常以种群方式聚集在一起生活，不同种类的生物之间以及微生物与其它生物之间也存在十分复杂的相互关系，通过它们的相互作用促进了整个生物界的进化和发展。
内共生真菌(又称内生真菌，endophytic fungus，endofungus，endophyte)是存在于健康植物的组织和器官内部中，形成不明显浸染的各种真菌，是植物微生态系统的天然组成部分。1993年美国学者Stierle等首次从短叶紫杉(Taxus brevifolia)的韧皮部中分离出一种新的内共生真菌Taxomyces andreanae，可在半合成培养液中产生紫杉醇和紫杉烷类化合物，表明有的内共生真菌具有合成和宿主植物相同或相似的活性成分的能力。这一发现为用微生物发酵法生产紫杉醇以解决紫杉醇药源危机提供了一条新途径,并成为从药用植物中分离内共生真菌热潮的开端，为人类解决某些药用植物生长缓慢、资源紧缺等因素带来的药源
紧张和生态破坏问题，利用植物内共生真菌进行工业化发酵生产某些重要天然药物提供了新的思路。
2.检测
HPLC在分离紫杉烷类化合物方面更具优势，尤其是定量分析，因而得到广泛研究。紫杉醇的HPLC分析始于80年代末，随后得到了广泛应用。正相、反相色谱均有应用，分离用到的固定相也有10多种。由于紫杉醇和与其伴生的紫杉烷类化合物在化学结构和极性方面极为相似，因而分离纯化具有很高的难度。广泛应用的普通填料主要有ODS(C18)、氰基柱和苯基柱。用这些填料的HPLC柱，虽然可以实现紫杉醇和三尖杉宁碱的分离，但却不能有效地分析出另一个非常难以分离的7-表-10-去乙酰紫杉醇(7-epi-10-deacetyl-taxol)。为解决这一难题，已开发出包括diphenyl、pentafluorophenyl(PFP)在内的10多种新型填料。这些专门用于紫杉烷类化合物分离分析的HPLC柱，在测定紫杉醇含量时，排除了杂质干扰，使测定结果更准确可信，具有很好的分离效果。此外，具有极高柱效的微型柱(microcolumn)也有应用.
在HPLC分析方法方面，除了开发新型填料外，通过改变流动相的组成，或选择适当的洗脱方式，也能有效地解决上述问题。在分离过程中，采用的流动相通常
为乙腈-水或甲醇-水二元溶剂系统。在流动相中加入磷酸盐缓冲溶液，或醋酸铵缓冲溶液，或采用乙腈-甲醇-水三元溶剂系统，均可以改善分离。此外，梯度洗脱方式也得到广泛采用，收到良好效果。HPLC法分析紫杉醇，绝大多数使用的是紫外检测器，检测波长多为225nm～230 nm，检测限为μg/mL级。
HPLC/MS质谱能从复杂的混合物中准确找到与要求相符合的一定分子量(m/z)的物质，而不需要较高的纯度，是检测混合物中特定成份的有效方法，结合HPLC 的高效分离，更能对混合物中的微量成份作出定性、定量分析。Auriola和Bitsch等分别成功地实现了HPLC/MS联用技术，来分析检测紫杉烷类化合物，检测限可提高到ng/mL级。
毛细管电泳法
毛细管电泳(Capillary Electrophoresis,CE)作为迄今分辨率最高的分离技术，应用日趋广泛。Chan等首次将高效毛细管电泳(HPCE)引入紫杉醇的分析，采用的是胶束电动色谱(MEKC)分离模式。Hempel等则成功地将MEKC用于生物体液中紫杉醇的定量分析，检测中使用紫外检测器(228 nm)，检测限可达20ng/mL，线性范围为50 ng/mL～5000 ng/mL，显示了良好的应用前景。
参考文献
1.Wani MC,Taylor HL,Wall ME,et al.Plant antitumor
agents.VI.The isolationand structure of taxol,a novel antilekemic and antitumor agent from Taxusbrevifolia[J].J Am Chem Soc,1971,93:2325-2327
2.万国晖，梅兴国，周忠强.紫杉醇构效关系研究新进展.
广州化学,2002,27(1):34-43
3.Zhai C.,Li C.,Qiang W.,Lei J.P.,Yu
X.D.Anal.chem.2007,79,9427
4.Chau M,Croteau R.Molecular cloning and
characterization of a cytochrome P450 taxoid 2a-hydroxylase involved in Taxol biosynthesis.Archives of Biochemistry and Biophysics,2004, 427:48-57.
5.赵凯,周东坡,王伟.培养基组成对树状多节孢紫杉醇产
量的影响.菌物研究(Journal of Fungal Research),2003,1(1) 24?27.
致谢:
感谢医药学院<<药学研究进展>>的任课老师们,通过本门课的学习,我对医药有了更深刻的认识和全面的了解,将使我在以后的医药研究中获益.
细胞研究进展概述
细胞研究进展概述——干细胞技术 20092358 谢芬霏16120901 生物技术 摘要：干细胞是人体及各种组织细胞的最初来源，具有高度自我复制、高度增殖和多项分化的潜能。干细胞的研究正在向现代生命科学和医学等各个领域交叉渗透，干细胞的研究也成为了生命科学的热点，本篇就几个干细胞的研究方向的进展展开一些介绍。 关键词：干细胞；多能性；神经干细胞；造血干细胞 引言： 干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞，在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞。根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞(embryonic stem cell，ES细胞)和成体干细胞(somatic stem cell)。根据干细胞的发育潜能分为三类：全能干细胞(totipotent stem cell,TSC)、多能干细胞（pluripotent stem cell）和单能干细胞（unipotent stem cell）。干细胞(Stem Cell)是一种未充分分化，尚不成熟的细胞，具有再生各种组织器官和人体的潜在功能，医学界称为“万用细胞”。干细胞的形态上具有共性，通常呈圆形或椭圆形，细胞体积小，核相对较大，细胞核多为常染色质，并具有较高的端粒酶活性。胚胎干细胞(Embrtibuc stem cell)的发育等级较高，是全能干细胞（Totipotent stem cell），而成体干细胞的发育等级较低，是多能干细胞或单能干细胞。据最新研究发现，成体干细胞可以横向分化为其他类型的细胞和组织，为干细胞的广泛应用提供了基础。在胚胎的发生发育中，单个受精卵可以分裂发育为多细胞的组织或器官。在成年动物中，正常的生理代谢或病理损伤也会引起组织或器官的修复再生。胚胎的分化形成和成体组织的再生是干细胞进一步分化的结果。胚胎干细胞是全能的，具有分化为几乎全部组织和器官的能力，而成体组织或器官内的干细胞一般认为具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织。 1 胚胎干细胞 1.1 胚胎干细胞的概念和生理学特性 胚胎干细胞（Embryonic Stem cell，ES细胞）。胚胎干细胞当受精卵分裂发育成囊胚时，内层细胞团（Inner Cell Mass）的细胞即为胚胎干细胞。胚胎干细胞具有全能性，可以自我更新并具有分化为体内所有组织的能力。胚胎干细胞的生物学特性有：①全能性，在体外培养的条件下, 胚胎干细胞可以诱导分化为机体的任何组织细胞。全能性的标志是细胞表面有胚胎抗原和Oct4蛋白【1】。②无限增殖性。胚胎干细胞在体外适宜条件下, 能在未分化状态下无限增殖。③胚胎干细胞具有种系传递的功能。④胚胎干细胞易于进行基因改造操作。⑤细胚胎干胞保留了正常二倍体的性质且核型正常。早在1970年Martin Evans已从小鼠中分离出胚胎干细胞并在体外进行培养【2】，而人的胚胎干细胞的体外培养直到最近才获得成功。进一步说，胚胎干细胞（ES细胞）是一种高度未分化细胞。它具有发育的全能性，能分化出成体动物的所有组织和器官，包括生殖细胞。研究和利用ES细胞是当前生物工程领域的核心问题之一。ES细胞的研究可追溯到上世纪五十年代，由于畸胎瘤干细胞（EC细胞）的发现开始了ES细胞的生物学研究历程。目前许多研究工作都是以小鼠ES细胞为研究对象展开的，如：德美医学小组在去年成功的向试验鼠体内移植了由ES细胞培养出的神经胶质细胞。此后，密苏里的研究人员通过鼠胚细胞移植技术，使瘫痪的猫恢复了部分肢体活动能力。随着ES细胞的研究日益深入，生命科学家对人类ES细胞的了解迈入了一个新的阶段。在98年末，两个研究小组成功的培养出人类ES细胞，保持了ES细胞分化为各种体细胞的全能性。这样就使科学家利用人类ES细胞治疗各种疾病成为可能。然而，人类ES 细胞的研究工作引起了全世界范围内的很大争议，出于社会伦理学方面的原因，有些国家甚至明令禁止进行
虚拟药物筛选与药物分子设计教程与实战
药物分子设计前沿 摘要：近些年来，各种各样的新型疾病依次出现。因此，寻找可以治愈这些疾病的药物对人们来说至关重要。随着计算机技术的高速发展，运用计算机进行新药的模拟实验已经成为一种新的方法。本文就对这些方法做一个总的综述来介绍这些方法在新药设计过程中的应用过程。计算机辅助药物设计方法(CADD)是药物分子设计的基础。从2O世纪6O年代构效关系方法(QSAR)提出以后．经过40多年的努力和探索，CADD方法已经发展成为一门完善和新兴的研究领域。计算机辅助药物设计是应用量子力学、分子动力学、构效关系等基础理论数据研究药物对酶、受体等作用的药效模型，从而达到药物设计之目的。计算机辅助药物设计方法(CADD)大体可以分为三类：基于小分子的药物分子设计方法、基于受体结构的药物分子设计方法、计算组合方法。计算机辅助药物设计是研究与开发新药的一种崭新技术，它大大加快了新药设计的速度，节省了创创新药工作的人力和物力，使药物学家能够以理论作指导，有目的地开发新药。 关键词：药物分子设计计算机模拟分子模拟活性位点分析法 ABSTRACT：In those past years, a variety of new diseases were appeared. So, it’s vary essential for us to find the drugs that can cure these diseases. And with the fast development of computer technology, the applying of computer in the simulations of these new drugs has become a new method. In this paper, I will draw a general overview of those methods to introduce the applications in the design process of the new drugs. The method of Computer Aided Drug Design(℃ADD)was the basis 0f drugs molecule design which was proposed in 1960．During the last 40 years，the CADD method has been widely applied as a burgeoning and potential research area．The aim of CADD is to design drug according to the pharmacodynamic model between the drugs and the enzyme or receptor which is applied the quantum mechanics．molecular dynamics，and quantitative structure—activity relationship．The CADD includes three methods：method basing on the ligand，method basing on the receptor，and combinatorial chemistry method．The CADD is a new technology to research drug which can accelerate the speed of drug design，economize the manpower and material resources． KEY WORDS：Drug molecular design；computer simulation; molecular simulation；active site analysis 引言 传统药物设计从总体上来讲，缺乏成熟完善的发现途径，具有很大的盲目性，一般平均要筛选10000种以上的化合物才能得到一种新药，因此开发效率很低。随着计算机技术及计算化学、分子生物学和药物化学的发展，药物设计进入了理性阶段，其中药物分子设计是目前新药发现的主要方向。它是依据生物化学、酶学、分子生物学以及遗传学等生命科学的研究成果，针对这些基础研究中所揭示的包括酶、受体、离子通道及核酸等潜在的药物设计靶点，并参考其它类源性配体或天然产物的化学结构特征，设计出合理的药物分子。运用计算机模拟来进行新药的分子结构设计主要有三种方法：分子对接设计、遗传算法以及计算机辅助
有关计算机参与药物设计的综述
有关计算机参与药物设计的综述 天津市汉沽医院药剂科潘秋霞【摘要】 利用计算机辅助药物设计正离我们越来越近。无需很久，包括癌症、关节炎、艾滋病在内的众多疾病相关药物将完全产生于计算机，以往所依靠的经验式重复筛选法将被抛弃。将设计工具和设计方法进行集成是提高效率最有效途径。表现在药物研发领域即是创意问题解决理论与计算机辅助药物设计之间的结合。专家称这使新药开发全速奔向一个新时代，而这一时代正是科学界期待已久的。 从1894年Emil Fischer[1]提出药物作用的“锁钥原理”[2]开始，药物设计一直是药物研发人员的一个梦想。经过科学家多年的努力探索，特别是计算机和信息科学等学科的发展，计算机辅助药物设计方法[3]日趋成熟，技术日益丰富。通过与实验紧密结合，计算机辅助药物设计在药物研究中正发挥越来越重要的作用，已成为药物研究的核心技术之一。药物设计的梦想正在逐步实现[4]。 【关键词】计算机药物化学药物设计分析法 计算机辅助药物设计（computer aided drug design）是以计算机化学为基础，通过计算机的模拟、计算和预算药物与受体生物大分子之间的关系，设计和优化先导化合物的方法[5]。受体是指生物体的细胞膜上或细胞内的一种具有特异性功能的生物大分子，与内源性激素、递质或外源性药物结合后，发生一定的特定功能，如开启细胞膜上的离子通道，或激活特殊的酶，从而导致特定的生
理变化。能与受体产生特异性结合的生物活性物质称为配体（ligand）。配体与受体结合能产生与激素或神经递质等相似的生理活性作用的称为激动剂；若与受体集合后阻碍了内源性物质与受体结合，从阻断了其产生生理作用的，则称为拮抗剂。计算机辅助药物设计实际上就是通过模拟和计算受体与配体的这种相互作用，进行先导化合物的优化与设计[6]。 计算机辅助药物设计根据受体的结构是否已知，分为直接药物设计和间接药物设计。 计算机辅助药物设计的方法始于1980年代早期。当今，随着人类基因组计划的完成、蛋白组学的迅猛发展，以及大量与人类疾病相关基因的发现，药物作用的靶标分子急剧增加；同时，在计算机技术推动下，计算机药物辅助设计在近几年取得了巨大的进展[7]。 计算机辅助药物设计的一般原理是，首先通过X－单晶衍射技等技术获得受体大分子结合部位的结构，并且采用分子模拟软件分析结合部位的结构性质，如静电场、疏水场、氢键作用位点分布等信息[8]。然后再运用数据库搜寻或者全新药物分子设计技术[9]，识别得到分子形状和理化性质与受体作用位点相匹配的分子，合成并测试这些分子的生物活性，经过几轮循环，即可以发现新的先导化合物。因此，计算机辅助药物设计大致包括活性位点分析法、数据
药剂学综述栓剂的研究进展[1]
栓剂的研究进展 【摘要】栓剂是古老剂型之一，栓剂不仅可以起局部治疗作用，还可以起全身治疗作用。近年来栓剂广泛应用于临床各科，应用筒单方便，效果明显可靠。对近年来栓刺的特点、处方组成、制备工艺、新型栓剂等方面进行了综述。随着新制药技术和新基质的不断出现，国内外对栓剂的研究及使用也显著增加，出现了很多新型栓剂，如中空栓剂、双层栓剂、泡腾栓剂等，中药栓剂也得到了一定发展。【关键词】栓剂；研究概况；综述；新剂型； 引言：栓剂是古老的外用固体制剂。在我国，汉代时期就已有对栓剂的记载。栓剂系将药物与适宜基质制成的有一定形状供腔道给药的固体制剂。随着栓剂新基质的不断出现和栓剂生产自动化的实现，栓剂现已生产的品种和数量都显著增加，如中空栓、泡腾栓、微囊栓、海绵栓、凝胶栓等新型栓剂，尤其中药栓剂不断涌现，栓剂的研发热潮仍在进行中。 1 .栓剂概述[1] 栓剂系指将药物和适宜的基质制成的具有一定形状供腔道给药的固 体状外用制剂。栓剂在常温下为固体，塞人人体腔道后，在体温下迅速软化，熔融或溶解于分泌液，逐渐释放药物而产生局部或全身作用。栓剂因使用腔道不同而有不同的名称，如肛门栓、阴道栓、尿道栓、喉道栓、耳用栓和鼻用栓等。目前，常用的栓剂有直肠栓和阴道栓。这两种栓剂的形状和大小各不相同。肛门栓的形状有圆锥形、圆柱形、鱼雷形等；阴道栓的形状有球形、卵形、鸭嘴形等；尿道栓呈笔形，一端稍尖。 2.栓剂分类 2.1按作用
分局部作用栓剂和全身作用栓剂。 2.2按应用部位 分直肠栓、阴道栓、尿道栓、脐栓、耳栓等，其中直肠栓和阴 道栓最为常见.Kyong-Hoon Eun等【2】曾用家兔做过栓剂直肠实验。2.3按形状大小 有圆锥形、圆柱形、鱼雷形和球形、卵形、鸭嘴形等，前者多为肛门栓，塞人肛门后，由于括约肌的收缩容易压人直肠内。后者多为阴道栓，亦称阴道弹剂，因相同重量的栓剂，鸭嘴形的表面积较大，因此以鸭嘴形较好。 2.4按基质 1．脂肪性基质，包括可可豆油、半合成甘油脂肪酸酯类、乌桕油和氢化油等。 2．水溶性及亲水性基质，包括甘油明胶、聚乙二醇类、吐温一6l等。 2.5按剂型 分双层栓剂、泡腾栓剂、微囊栓剂、中空栓剂、海绵栓剂、渗透泵栓剂、不溶性栓剂、凝胶栓剂等。【3】 3．栓剂作用特点【4】 栓剂给药的作用包括两个方面：其一为栓剂在腔道内起局部作用；其二为栓剂中的药物经由腔道吸收进入血液而发挥全身作用。局部作用主要为润滑抗菌、消炎、收敛、止痒、止痛局麻等作用，例如甘油栓，紫珠草栓及苯佐卡因栓等。这类局部作用是栓剂的特色和长处之所在，因其能够将药物直接送达病所。所以疗效显著，副作用小。全
piRNA研究进展概述
PiRNA 研究进展 非编码小RNA在正常的生物学过程和人类疾病中均有重要作用（Esteller, M et al., 2011），主要包括microRNAs（miRNA）、short-interfering RNAs （siRNA）和PIWI-interacting RNAs（piRNA）。piRNA的发现得益于PIWI蛋白家族的研究，这种蛋白是动物繁衍后代所必须的。目前，保守估计真核生物基因组上大约具有20,000个piRNA（Moyano, M et al., 2015）。piRNA首次在果蝇的睾丸中被鉴定为一种新的长的siRNA( long siRNA)，可以沉默位于果蝇X染色体上的多拷贝基因Stellate (Arvain et al, 2001)。后因与Argonaute蛋白家族亚族PIWI相结合发挥作用而得名，由Arvain等采用层析柱法从小鼠睾丸细胞中分离得到(Arvain et al, 2006)。 PiRNA是一类片段大小在26-31nt单链小RNA，大部分集中在29-30nt，5’端具有强烈的单磷酸尿嘧啶核苷酸倾向性，3’端（2?-O- methyl）进行了甲基化修饰（Kirino et al., 2007）(Fig 1)。 Fig 1 structure of piRNA piRNA 生成机制研究进展 已研究的大部分物种中，基因组上散在分布的基因座产生了绝大部分的piRNA，这些基因座被称为piRNA簇（piRNA cluster）。PiRNA 簇根据能否从基因组上的两条链或一条链产生piRNA而分为双链簇和单链簇。单链簇piRNA 是分布最广泛的也是默认的类型。单链簇转录生成piRNA前体与经典的转录途径事实上是难以区分的，基于二者都具有以下几个转录特点：（1）启动子区域都有H3K4me2 (histon 3 lysin 4 dimethylation )标志；（2）转录由RNA聚合酶Ⅱ
药物设计学复习资料
名词解释 1、合理药物设计：根据药物发现过程中基础研究所揭示的药物作用靶点，即受体，再参考 其内源性配体或天然药物的化学结构特征，根据配体理化性质寻找和设计合理的药物分子，以便有效发现、到达和选择性作用与靶点的又具有药理活性的先导物；或根据靶点3D结构直接设计活性配体。 2、高通量筛选：HTS,以分子水平和细胞水平的实验方法为基础，以微板形式作为实验工具 载体，以自动化操作系统执行实验过程，以灵敏快速的检验仪器采集实验数据，以计算机分析处理实验数据，在同一时间检测数以万计的样品并以得到的相应数据库支持运转的技术体系。 3、药物的体内过程即A、D、M、E的中文名称及各自定义：分别为 吸收：药物从用药部位进入体循环的过程。 分布：药物在血液、组织及器官间的可逆转运过程。 代谢：药物在吸收过程或进入体循环后，在体内酶系统、体液的PH或肠道菌从的作用下，发生结构转变的过程，此过程也称为生物转化。 排泄：药物或其代谢物排除体外的过程。 4、基于靶点的药物设计：TBBD,以生命科学为基础，根据疾病特异的功能、症状和机制， 发现和研究药物作用靶点以及与预防相关的调控过程。 5、基于性质的药物设计：PBBD,运用计算机辅助设计软件，根据配体的理化性质对设计的 先导物结构预测它们的吸收、分布、代谢、排泄和毒性（ADME/T），估计药物在体内的释放度和生物利用度，判断类药性 6、基于结构的药物设计：SBDD,以计算机辅助药物设计为手段，其方法分为基于靶点的直 接药物设计和基于配体的简介药物设计两类，运用受体学说和分子识别原理，设计对受体进行调控的先导物，或根据已有药物作用力大小和构效关系判断来推测新化合物的药效，达到发现活性分子的目地。 7、定量构效关系:QSAR,研究的是一组化合物的生物与其结构特征之间的相互关系，结构特 征以理化参数、分子拓扑参数、量子化学指数和结构碎片指数表示，用数理统计的方法进行数据回归分析，并以数学模型表达和概括量变规律。 8、三维定量构效关系：3D-QSAR,以配体和靶点的三维结构特征为基础，根据分子的内能变 化和分子间相互作用的能量变化，将已知一系列药物的理化参数和三维结构参数与药效拟合出定量关系，再以此化合物预测新化合物的活性，进行结构的优化和改造。 1、简述基于靶点结构的药物设计的基本流程。 定义活性位点→产生配体分子→配体分子打分→合成及活性测定→先导物 2、根据设计来源不同软药可以分为几种类型？软药和前药的区别有几个方面？ 软类似物；活化的软类似物；用控释内源物设计天然软药；活性代谢物；无活性代谢物等类型。区别：①先导物不一样，前药是以原药为先导物的，软药的先导物既可以是原药也可以是原药的代谢物；②作用方式不一样，前药在体外无活性，只有到达靶点释放出原药才有活性，而软药在体外是有活性的，它们到达靶点发挥治疗作用后一步代谢失活。 3、简述先导物发现的可能途径。 ①筛选途径：从众多的化合物中运用生物筛选模型挑选有生物活性的先导物。现代筛 选途径涉及组合化学、组合库和高通量高内含筛选。 ②合理药物设计：基于靶点和配体的作用机制、三维结构和识别过程以及与药物理化
维生素C药物分析设计性实验综述
药物分析设计性实验综述 维生素C 及其制剂的含量测定 2015 年 4 月 摘要：本文简要介绍了维生素C 的结构、性质，详述了维生素C 的 鉴别及含量测定的方法，如滴定分析法,分光光度法,电极法,薄层色谱法和高效液相色谱法等，并讨论各种方法的优缺点。 关键词：维生素C;鉴别；含量测定; 前言：维生素C 作为维持机体正常生理功能的重要维生素之一,不仅广泛参与机体氧化、还原等复杂代谢过程,还能促进体内胶原蛋白和粘多糖的
药物分析设计性实验综述 合成,增加机体抵抗力。缺乏时可引起造血机制障碍、贫血、微血管壁通透
性增加,脆性增强,容易出血等坏血病症状,故其对人体健康有着重要的意义。维生素C 是一种酸性己糖衍生物,具有烯醇式己糖内酯立体结构,分D 和L 两种立体构型,但只有L 型有生理功效。维生素C 具有较强的还原性, 在一定条件下氧化型和还原型可以互变,两者均具有生物活性。其C2 和C3 位上两个相邻的烯醇式羟基极易解离而释放出H+,故维生素C虽然不含自 由羧基,仍具有有机酸的性质。维生素 C 呈无色无臭的片状结晶体,易溶于水,不溶于脂。在酸性环境中稳定,遇空气中氧、热、光、碱性物质,特别是有氧化酶及痕量铜、铁等金属离子存在时可促进其破坏速度。 维生素c 的剂型主要有片剂、颗粒剂、泡腾剂、注射剂等 维生素C 分子结构图 1 鉴别 鉴别方法有：与氧化剂反应、薄层色谱法、紫外光谱法、红外光谱法等，本综述只讲述其中具有代表性的两种。 1.1 与硝酸银反应：: 除维生素C 钙、维生素C 钠、维生素注射液、维生素 C 银翘片，其余制剂均可用此方法。 1.1.1原理
白芍总苷的研究进展综述
白芍总苷研究进展的综述
目录 摘要 (1) 关键词 (1) 一、白芍化学成分研究 1.1 单萜及其苷类成分 (2) 1.2 黄酮及其苷类化合物 (2) 1.3 鞣质类 (2) 1.4 多糖 (3) 二、提取工艺 2.1 回流提取法 (3) 2.2 煎煮法 (4) 2.3 超声提取法 (4) 三、精制工艺 3.1 大孔树脂纯化法 (5) 3.2 联合技术纯化 (6) 四、检识 4.1 liebermann-burchard反应 (6) 4.2 薄层色谱检识 (7) 4.3 指纹图谱检识 (7) 五、含量测定的方法 5.1 高效液相法测白芍中白芍总苷的含量 (8) 5.2 其他方法测白芍中白芍总苷的含量 (8) 六、药理作用 6.1 TGP对心血管系统作用 (9) 6.2 TGP对神经系统作用 (9)
6.3 TGP对内分泌代谢系统作用 (9) 6.4 TGP对消化系统作用 (9) 6.5 TGP对泌尿生殖系统作用 (10) 6.6 TGP对皮肤及骨骼系统作用 (10) 七、展望 (10) 八、参考文献 (10)
【摘要】：白芍来源于毛茛科植物芍药的干燥根，含芍药苷、芍药内酯苷、氧化芍药苷、苯甲酰芍药苷等单萜类化合物, 合称白芍总苷。近年来由于提取工艺以及检测方法的提高，对白芍中的白芍总苷的研究越来越深入，本文就白芍中的白芍总苷的提取分离、含量等研究作综述。 【关键词】：白芍总苷，提取，纯化，含量测定 白芍来源于毛茛科植物芍药Paeonia lactif loraPa ll1 的干燥根, 别名金芍药, 主产于浙江、安徽、四川等地。白芍性微寒, 味微苦、酸, 归肝、脾经, 具有平肝止痛、养血调经、敛阴止汗等功效。白芍中主要含芍药苷、芍药内酯苷、氧化芍药苷、苯甲酰芍药苷等单萜类化合物, 合称白芍总苷( TGP) [1] ，也是白芍的有效部位, 具有镇静镇痛、抗炎、免疫调节等作用。因 此对于白芍总苷的提取分离、含量测定的研究很有必要性。 【 abstract 】: the root of herbaceous peony from ranunculaceae plant peony dry root, including paeoniflorin, paeonia lactiflora lactone glycosides, oxidation paeoniflorin, benzoyl paeoniflorin and single terpenoids, root of herbaceous peony are total glycosides. In recent years due to the extraction technology and the improvement of detection method, the root of herbaceous peony root of herbaceous peony total glycosides research more and more thorough, in this paper the root of herbaceous peony root of herbaceous peony total glycosides extraction separation, content and research review. 【 key words 】: root of herbaceous peony total glycosides, extraction, purification, the content determination Root of herbaceous peony from ranunculaceae plant peony Paeonia lactif loraPa ll1 dry root, alias gold peony, mainly produced in zhejiang, anhui, sichuan, etc. Root of herbaceous peony sex small cold, taste slightly bitter, acid to the liver, spleen, liver pain with flat, keep blood to regulate the menstrual function, gathered Yin hidroschesis effect and so on. The main root of herbaceous peony contain peony glucoside, paeonia lactiflora lactone glycosides, oxidation paeoniflorin, benzoyl paeoniflorin and single terpenoids, root of herbaceous peony are total glycosides (TGP) [1], is also the root of herbaceous peony effective parts, have composed analgesic, anti-inflammatory and immune regulation effect. So for the root of herbaceous peony total glycosides in the extraction and separation of the content determination, the research is a necessity
药物分子设计基础论文
药物分子设计的基本学识论文 摘要 近些年来，各种各样的新型疾病依次出现。因此，寻找可以治愈这些疾病的药物对人们来说至关重要。随着分子生物学和药物化学的发展，药物设计进入了理性阶段，其中药物分子设计是目前新药发现的主要方向。它是依据生物化学、酶学、分子生物学以及遗传学等生命科学的研究成果，针对这些基础研究中所揭示的包括酶、受体、离子通道及核酸等潜在的药物设计靶点，并参考其它类源性配体或天然产物的化学结构特征，设计出合理的药物分子。本文介绍了几种药物设计的方法。关键词：药物；分子设计；靶点。 ABSTRACT In recent years a variety of new disease appeared in turn. Therefore, looking for drugs that c an cure the disease to people is very important. With the development of molecular biology and pharmaceutical chemistry, entered the stage of rational drug design of drug molecular design is t he main direction of drug discovery. It is on the basis of biochemistry, enzymology, molecular biol ogy and genetics biological scientific research achievements, such as iron to these basic research reveals the including enzyme, receptors, ion channels and nucleic acids such as potential targets f or drug design, and refer to other types of source sex ligand or chemical structure characteristics of natural products, design a reasonable drug molecules. Original meaning, this paper introduces several kinds of drug design methods. Keywords: drugs; Molecular design; Targets. 一.药物分子生物学重点。 1.分子生物学：是在分子水平研究生命现象的科学，是现代生命科学的共同语言。核心内容是通过生物的物质基础——核酸、蛋白质、酶等生物大分子的结构、功能及其相互作用等运动规律的研究来阐明生命分子基础，从而探讨生命的奥秘。 2.药学分子生物学：由于分子生物学的新理论、新技术渗入到药学研究领域，从而使药物学研究以化学、药学的培养模式转化为以生命科学、药学和化学相结合的新药模式。 3.分子生物学的主要研究对象：核酸、蛋白质、酶等生物大分子的结构、功能及相互作用。 4.分子生物学在医药工业中的应用： ①DNA重组技术与新药研究 ②药物基因组学、药物蛋白质组学与现代药物研究 ③药物蛋白质组学是基因、蛋白质、疾病三者相连的桥 二.药物设计的发展 1．药物设计是随着药物化学学科的诞生相应出现的。早在20世纪20年代以前，就开始进行天然有效成分的结构改造。直到1932年，欧兰梅耶发表了将有机化学的电子等排原理和环状结构等价概念用于药物设计，首次出现具有理论性的药物分子结构的修饰工作。随后，药物作用的受体理论、生化机制、药物在体内转运等药物设计的理论不断出现。在60年代初出现了构效关系的定量研究，1964年汉希和藤田稔夫提出定量构效关系的汉希分析。药物设计开始由定性进入定量研究阶段，为定量药物设计奠定理论和实践基础。药物设计逐渐形成一门独立的分支学科。70年代以后药物设计开始综合运用药物化学、分子生物学、量子化学、统计数学基础理论和当代科学技术以及电子计算机等手段，开辟了药物设计新局面。随着分子生物学的进展，对酶与受体的理解更趋深入，对有些酶的性质、酶反应历程、药物
新药设计作业
三种药物设计原理在新药设计中的应用综述摘要:新药设计的主要任务是药物先导化合物的发现以及先导化合物的结构优化。而结构拼合、软药原理和前药原理越来越成为设计和开发新药物先导化合物的重要方法,为新药的研制工作开创了一个新的局面。就目前有关结构拼合、软药原理和前药原理研究的基本理论、基本方法分类、发展趋势及其在研制新药的先导化合物中的应用进行了综述。 关键词:药物设计原理;先导化合物;新药设计 拼合原理 1药效结构拼合的发展 早在19世纪中叶,研究人员就将两个药物的基本结构拼合在一个分子中,以期获得毒副作用小、药理效应相加的新药的设想。当时受到科学水平的限制,可用于临床的例子不多。随着有机化学、生物化学、分子药理学的发展,这一“拼合”设想,逐渐得到完善,且已成为“拼合原理”、广泛用于新药设计之中。拼合原理主要是指将两种药物的药效结构单元拼合在一个分子中，或将两者的药效基团通过共价键兼容于一个分子中，使形成的药物或兼具两者的性质，强化药理作用，减少各自相应的毒副作用，或是两者取长补短，发挥各自的药理活性，协同完成治疗作用[1]。目前国内外许多制药公司和研究所,正致力于应用拼合原理研发新药。由于应用已知疗效的药物拼合新药,基于原料药的药理作用不难预测出拼合出的新药的药理活性,这就使新药研发具有一定的目的性和基础,从而缩短了新药研发的进程。药物拼合已经作为发现新药的快速和有效手段,成功地应用在多种药物的合成中。 2药效结构拼合分类
2·1按药理分类 2·1·1将两个作用类型相同的药物或同一药物的两个分子拼合在一起 这类药物的合成是为了产生更强的作用,或降低毒副作用,或改善药代动力学性质等,构成的两个原分子具有相同的药理作用类型。 2·1·2将两个不同药理作用的药物拼合在一起 如苯丁酸氮芥是抗肿瘤药,但其毒性较大,副作用较多,严重影响了其临床应用。罗氏公司设计以甾体为其载体,增加其靶向性,来减少它的毒副作用,这种思路指导下将泼尼松龙和苯丁酸氮芥拼合形成抗肿瘤药泼尼莫司汀,其对前列腺癌的选择性显著提高,降低了苯丁酸氮芥的毒性。 2·2按结合方法分类 在Perez的论文中,两种药效团之间的拼合分为“重叠式”和“链接式”两种类型。 2·2·1“重叠式”类型 是将两种药效团之间共同存在的结构单元(一般为氮原子)杂交在一起,两种药效团结构变化不大,新生成的杂交分子充分利用了两种药效团之间的结构部分相似性。 2·2·2“链接式”类型 是将两种药效团之间的两个氮原子用一种合适的连接基团杂交在一起,分子结构变化较大,这个连接基团称之为“连接体”,不同的连接体构成了不同的设计策略。 2·3按反应类型分类 2·3·1成酯拼合 这一类型目前在药物拼合中应用最广,一种药物分子中羧基与另一种药物分子
色谱技术在体内药物分析中的应用进展
色谱技术在体内药物分析中的应用进展 童珊珊1,余江南1综述 刘文英2,安登魁2审校 (1.镇江医学院,江苏镇江 212001;2.中国药科大学,江苏南京 210009) 摘要:本文综述了近年来色谱技术在体内药物分析中的应用进展,包括柱切换技术、手性色谱技术、高效毛细管电泳技术、超临界流体色谱技术以及色谱联用技术。由于这些新技术在进样方式、分离模式、检测手段等方面独特的优越性,从而提高了分析的准确度、灵敏度和选择性,使色谱技术成为体内药物分析中最强有力的工具之一,具有广阔的应用前景。 关键词:色谱技术;色谱联用技术;体内药物分析 中图分类号:R917 文献标识码:A 文章编号:1001-0971(2000)06-0360-05 在体内药物分析中,色谱技术一直是研究体内药物及其代谢物最强有力的手段。目前,随着药物分析技术与其他学科新技术相结合,色谱技术在进样方式、分离模式、检测技术及适用对象等方面迅速发展。近年来,色谱技术在体内药物分析中应用的最新研究进展主要集中在柱切换技术、手性色谱技术、高效毛细管电泳、超临界流体色谱和色谱联用技术。 1 柱切换技术 在生物样品分析中,随着高效液相色谱(HPLC)的广泛应用,样品的预处理显得尤为重要。但预处理一般耗时,耗费试剂,还需要有足够量的样品,往往会给结果带来较大误差。为解决这一问题,柱切换技术(column switching)得到迅速发展。柱切换技术最显著的特点是其在线分离,在不降低灵敏度的情况下,不仅增强了色谱的选择性,对微量样品进行富集,防止样品在预处理中受到污染,还能在一个柱切换体系内以多种切换方式来分离复杂的组分。一般一个柱切换系统内有多个泵,多个分析柱或预柱,多种洗脱体系。近年来的研究表明,将直接进样固定相运用于柱切换系统中,可使柱切换技术处理含蛋白质等杂质的生物样品更加有效。直接进样固定相又称限进介质(restricted access media, RAM),其特点是:填料表面有足够的亲水性,避免蛋白质变性;填料孔径足够小,使蛋白质能完全洗 收稿日期:2000-03-29 基金项目:江苏省青年科学基金资助项目(BQ98043);镇江医学院博士科研启动基金资助项目(9942)脱;内表面具有足够疏水性,使小分子物质获得满意的色谱分离。近年来研制的种类包括涂渍蛋白质的ODS柱,内表面反相固定相(ISRP),屏蔽疏水相(SHP),半渗透表面固定相(SPS),混合功能固定相(MFP)、二元层叠相填料以及以聚合物为基质的固定相等。 Oertel等[1]用柱切换技术测定生物体液中的药物,无需预处理,用一根分析柱,两根固相萃取柱的自动双柱系统将生物体液直接注入,首先在萃取柱上进行提纯富集,当生物基质充分洗脱后,再用柱反冲技术将待测组分带入分析柱进行分离。Eklund 等[2]用超过滤法和偶联柱液相色谱法测定了血浆中的游离沙美利定(sameridine)的浓度。偶联柱由一个反相柱,一个阳离子交换萃取柱和一个阳离子交换分析柱组成,用U V检测器于205nm处检测,最低定量限(LOQ)为1nmol?L-1,实验结果选择性很高。Cavaleri等[3]采用柱切换技术分析尿液中的肽类抗生素药雷莫拉宁(ramoplanin)。预柱固定相为ISRP,用醋酸调节到pH 3.3,反相分析柱,用两种不同的洗脱液4个泵以回路切换方式进行测定,分析结果LOQ为0.1mg?L-1,线性范围0.1～2 mg?L-1,RSD为0.71%～8.75%,分析全过程35 min,选择性、准确度极高。 2 手性色谱 为了评价药物对映体的生物学活性,检查其光学纯度,近年来药物对映体测定技术尤其是拆分和定量方法有了迅速发展,并在分离分析生物体液中药物对映体及其药代动力学研究中发挥了重要的作
药物分析学现状及研究进展综述
药物分析学现状及研究进展 药物是预防、治疗、诊断疾病和帮助机体恢复正常机能的物质。药品质量的优劣直接影响到药品的安全性与有效性，关系到患者的生命安危。虽然药品也是一种商品，但是由于其特殊性，对它的质量控制远比其他商品严格。因此必须运用各种有效手段，包括物理、化学生物学以及微生物学等等的方法，通过各个环节来全面保证、控制以及提高药品的质量。传统的药物分析手段大多包括化学方法来分析药物分子，控制药品质量。但是，如今的药物分析无论是分析领域，还是分析技术都已经大大的拓展。从静态发展到动态，从体外分析发展到体内分析，从品质分析发展到生物活性分析，从单一技术分析发展到联用分析，从小样本分析发展到高通量分析，从人工分析发展到计算机辅助分析，从而使得药物分析从20世纪初的一门分析技术，逐步发展成为一门日渐成熟的科学——药物分析学。药物分析学采用化学、物理、数学、生物学和信息学等分析理论和方法，结合现代化学、光谱、色谱及连用技术，对化学药物、中药/天然药物和生物技术的研发、生产、和临床应用等各环节进行全面的质量控制。 药物分析学作为药物科学研究的眼睛，梳理并逐步明确了重点方向的重大科学问题，形成了关键的技术和方法，观念不断更新，研究范围也不断拓宽。分析科学、计算化学、生物学等相关学科的发展，促进了药物分析学的理论、技术和方法的发展；药学学科的发展对药物分析学提出了更高的需求，药物分析学不仅是静态的化学药物、中药和生物技术药物的分析，而且拓展到对生物体内、代谢过程、工艺流程、反应历程的动态分析、检测和综合质量评价分析。基因组学、蛋白质组学和代谢组学在新药开发中日益受到重视，对药物分析学提出了新的挑战和机遇，药物分析学已从以物质为中心转移到与生命科学的结合，即药物成分和药物活性的相关分析。现就药物分析学的一些较重要发展领域和分析技术的进展作一概述。手性药物分析 美国药典药名字典所收载的药物中有一半至少含有一个不对称中心。而其中绝大多数人工合成的手性药物，例如90%抗癫痫药，β-受体激动剂和阻断剂、口服抗凝剂，50%抗炎药和局麻药都以其外消旋体供药用。生物系统由生物大分子组成，如蛋白质、糖脂、多核苷酸、受体等，这些生物大分子都由L-氨基酸和D-糖类构成，因而生物体是一个手性环境。在手性药物的两个对映体分子被引入体内后，具有手性的受体、酶蛋白质将其作为两个不同的化合物处理，因而药物对映体具有不同的代谢途径和药理作用，进而产生不同的疗效或毒副作用。另外，一些药物在体内发生手性转化，如S-(+)-布洛芬是优映体，但低活性的R-(-)-劣映体可在生物体内转化为高活性的S-(+)-体。由于个体差异等原因使用外消旋体不易控制有效剂量，特别是当肾功能减弱时，S-(+)-优映体易在体内蓄积，通过抑制肾环氧化酶，加剧肾局部缺血，而发生毒副反应。美国等国药品管理部门已要求在申请新手性药物时，提供每一种对映体的药动学、药理学和毒理学研究资料，并对研制外消旋体而不是单个对映体做出合理的解释。常规的分析方法用于外消旋体药物的药动学、浓度-效应关系研究时，会导致错误的结果。因此目前需要建立对映体选择性分析方法，用于研究手性药物对映体的药物动力学、药效学和手性药物的质量控制。 对映体的分离和测定在分离科学上曾被认为是最困难的工作之一。经典的分级结晶、旋光等方法的重现性或灵敏度欠佳。随着手性色谱学，尤其是手性高效液相色谱法、性气相色谱法和手性毛细管电泳法等的发展，为解决上述问题提供了有效的手段。色谱法分离药物对映体的方法可分为两大类：间接法（手性衍生化试剂法，CRD）和直接法。间接法采用手性衍生化试剂与手性胺类、醇类、羧酸类等反应形成非对映体衍生物。非对映体对在常规色谱系统中，根据非对映体分子的手性结构、手性中心所连接的基团、色谱系统的分离效率（包括溶
仙茅的研究进展概述
仙茅的研究进展概述 姓名： 系别：生物工程 班级： 学号：
仙茅的研究进展概述 摘要：本文对仙茅近年的来源产地、中药炮制、化学成分、药理作用、临床应用等方面的研究作一概述。化学成分有环菠萝蜜烷型三萜皂苷、酚及酚苷, 木脂素及木脂素苷, 黄酮、桉烷类衍生物和甜味蛋白等。生物活性研究显示, 仙茅属植物具有调节免疫、抗氧化、保肝、保护心血管系统、改善味觉、补肾壮阳及抗骨质疏松等作用。仙茅具有广泛的药理活性, 对其进一步研究和开发将具有重要意义。 关键词：仙茅；炮制加工；化学成分；药理作用；保健功能；临床应用 仙茅（学名：Curculigo orchioides），又名地棕根、地棕、独茅根、独茅、独脚仙茅、山党参、仙茅参、海南参、婆罗门参、芽瓜子，为石蒜科仙茅属多年生草本植物。仙茅的根茎为《中华人民共和国药典》收载的中药仙茅，具有补肾助阳、益精血、强筋骨和行血消肿的作用, 主要用于肾阳不足、阳痿遗精、虚痨内伤和筋骨疼痛等病症[1]。另外, 我国民间用仙茅全草治疗跌打损伤, 印度民间将仙茅用于流产。大叶仙茅在四川民间用于治疗慢性气管炎, 在福建民间用于治疗急性肾炎、风湿性关节炎, 傣医用其治疗肾结石，短葶仙茅在广西民间用于治疗水肿[2] 。本文对近年来仙茅属植物的来源产地、化学成分、药理作用和生物活性等研究进展进行综述, 为该属植物的进一步开发利用提供参考。 1. 资源分布 仙茅生长在海拔160 m 以下的林下草地、灌丛、荒坡或芒其骨中。分布在江苏、浙江、福建、台湾、广东、广西、湖南、湖北、四川、贵州等地。药材主产于四川、贵州、云南、广西[3]。 2. 采收和储藏 仙茅移栽后生长2年，在10月倒苗后至春季末发芽前采挖。把根茎全部挖起，抖净泥土，除尽残叶及须根晒干。 3. 药材基源 为仙茅科植物仙茅的根茎。 4. 植物形态 仙茅，多年生草本。根茎近圆柱状直生，直径约1cm，长可达30cm，外皮褐色；须根常丛生，内质，具环状横纹，长可达6cm；地上茎不明显。叶基生；叶片线形，线状披针形或披针形，长10-45cm，宽5-25mm，先端长渐尖，基部下延成柄，叶脉明显，两面散生疏柔毛或无毛。花茎甚短，长67-cm，大部分隐藏于鞘状叶柄基部之内，亦被毛；苞片披针形，长2.5-5cm，膜质，具缘毛；总状花序多少呈伞房状，通常具4-6朵花；花黄色，直径约1cm，下部花筒线形，上部6裂，裂片披针形，长8-12mm，宽2.5-3mm，外轮的背面有时散生长柔毛；雄蕊6，长约为花被裂片的1/2，花丝长1.5-2.5mm，花药长2-4mm；柱头3裂，分