药物研发中的新方法和新技术
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
药物研发中的新方法和新技术
1、手性药物和手性药理学
(Chiral Drug and Chiral Pharmacology) 手性药物：
是指含有不对称中心或手性中心的药物。
手性药物的对映体进入生物体内手性环境(如酶、 蛋白质、受体等)，将被作为不同的分子加以识别匹 配，因此在药效、药物动力学和毒理学方面均存在 对映体选择性作用。
• 因将生物转化技术应用于组合库合成，故可对合 成的天然产物进行结构改造，合成类天然产物数 据库(nature product-like library)和人工天 然产物，增加天然产物的分子多样性。
组合生物催化的进展：
• 利用生物催化的选择特异性，建立小分子 化合物库。
• 利用生物催化的底物的广谱性，采用“一 锅煮”方法可得到多种衍生物。
分子克隆：
又称基因克隆技术，是指通过一定的方法得到 含某个特定基因的单一细胞或细菌，然后进行大 量繁殖，从而得到包含该基因的单一细胞克隆。
意义：
• 大大提高紧缺昂贵药品的产量，大大降低其成本。
• 为疑难杂症(例如糖尿病、乙肝、癌症等)的诊断 和治疗提供分子药物(激素、抗体、酶等)和分子 检测手段(例如DNA探针)。
6、生物信息学（Bioinformatics）
定义：
包括生物信息的获取、处理、存储、传播、 分析和解释等方面的学科。
两个相关的研究领域：
•构建现代生物信息结构的工作和研究 ——传统生物信息学
•为探索生物学基本问题所进行的计算研究 ——计算生物学
意义：
生物信息学不仅可用于靶标生物大分 子的发现及确证，还可用于药物作用机 制、药代动力学以及药物毒性的研究。
• 建立天然复杂化合物库，与微生物和基因 工程技术相结合产生大量的人工天然产物。
• 实现生物催化的高通量、自动化。
• 设计新的酶促转化方法，提高非水溶液中 生物催化剂的活性，产生新的生物催化剂。
4、高通量筛选
(High-through-put Screening)
概念：
是指运用计算机控制的高敏化和专一性筛 选模型，对大量化合物的药效进行微量样品 的自动化测定。
• 根据受体生物大分子结合位点的三维结构 设计集中库(focus library)，提高组合化 学物库的质量和筛选效率。
3、组合生物催化
(Combinatorial Biocatalyst)
是指将生物催化和组合化学结合起来，从某一 先导化合物出发，用酶催化或微生物转化方法产 生化合物库。
意义：
• 提高合成组合化合物库的效率。
意义：
是一种灵敏度高、特异性强、微量快速的 筛选新模型和新技术，大大加快了新药研发 的步伐。
5、化学信息学(Chemoinformatics)
概念：
从各种信息源中提取有用的信息，将数据 转换成信息，信息转换成有效的知识，以加速 新药先导化合物的发现和优化。
化学信息学的数据来自于各制药公司自己 的积累、化学品公司、数据库公司和文献，组 合化学样品库的合成和高通量筛选是化学信息 学的新的数据来源。
细胞生物学的主要内容：
细胞的形态与结构、细胞的代谢、细胞的 增殖与分化、细胞的遗传与变异、细胞的衰 老与死亡、细胞起源与进化、细胞的兴奋与 运动、细胞的信息传递等。
细胞生物学的新的发展领域：
细胞的识别、细胞免疫、细胞工程等。
细胞分子生物学：
是将细胞生物学与分子生物学相结合，将 分子生物学的概念和技术引入细胞学，将细 胞看成是物质、能量、信息过程的结合，并 在分子水平深入探索其生命活动规律。
2、组合化学
(Combinatorial chemistry)
是指对含有数十万乃至数十亿个化合物的 化学库进行同步合成和筛选的方法，又称非 合理药物设计。
组合化学的核心思想：
构建具有分子多样性的化合物库，然后进 行高通量筛选，试图在其中找到具有生物活 性的化合物。
组合化学的目前发展趋势：
• 与合理药物设计相结合，通过分子模拟和 理论计算方法合理设计化合物库，一方面 增加库中化合物的多样性(diversity)，提 高库的质量；另一方面通过合理设计和分 子模拟方法减少库中化合物的数量。
种异构体产生。 • 对映体作用的互补性。 • 一种对映体有药理活性，另一种对映体无活性或活
性弱。 • 对映体生物转化增加毒性。
意义：
•手性药物和手性药理学在今后的药学 研究中的作用将越来越大。
•手性拆分和合成技术、分子生物学、 结构生物学等的不断发展，将加速现 有混旋体药物被拆分或用不对称方法 被合成，以利于药物活性的提高和药 物毒性的降低。
意义：
丰富人们对药物在细胞内部的作用机制和 代谢过程的认识，以助于找到更加有效、低 毒的新药。
8、结构生物学(Structural Biology)
是利用现在物理、化学方法和技术，从原 子和分子结构水平上研究生物大分子的结构 与功能的关系、生物大分子-生物大分子和生 物大分子-小分子间的相互作用等。
手性药理学：
研究手性药物对映体的药效和药代动力学，为合 理使用手性药物提供科学依据的药理学ห้องสมุดไป่ตู้支学科。
手性药物的药理作用模型：
• 一种对映体为另一种对映体的竞争性拮抗剂。 • 两种对映体有不同的药理作用。 • 一种对映体有治疗作用，另一种对映体主要产生副
作用。 • 两种对映体都有治疗作用，但主要的副作用由中一
结构生物学的主要研究方向：
利用X-衍射晶体学方法、多维核磁共振方 法和电镜技术测定生物大分子的三维结构。
9、分子克隆(Molecular Cloning)
克隆(名词)：
是指从同一祖先通过无性繁殖产生的后代， 或具有相同遗传性状的DNA分子、细胞和个 体所组成的特殊的生命群体。
克隆(动词)：
是指从同一祖先无性繁殖产生这类同一的 DNA分子群和细胞群的过程，其本质即无性 繁殖。
7、细胞和分子生物学
(Celluar and Molecular Biology)
分子生物学：
在分子水平研究生物过程的科学，特别是关于细胞 成分的物理化学性质和变化，以及这些性质和变化与 生物现象的关系的研究。
细胞生物学：
是应用现代物理学和化学的技术成就和分子生物学 的概念和方法，以细胞作为生命活动的基本单位的思 想为出发点，在细胞、细胞超微结构和分子水平等不 同层次上探索生命活力基本规律的基础学科。
1、手性药物和手性药理学
(Chiral Drug and Chiral Pharmacology) 手性药物：
是指含有不对称中心或手性中心的药物。
手性药物的对映体进入生物体内手性环境(如酶、 蛋白质、受体等)，将被作为不同的分子加以识别匹 配，因此在药效、药物动力学和毒理学方面均存在 对映体选择性作用。
• 因将生物转化技术应用于组合库合成，故可对合 成的天然产物进行结构改造，合成类天然产物数 据库(nature product-like library)和人工天 然产物，增加天然产物的分子多样性。
组合生物催化的进展：
• 利用生物催化的选择特异性，建立小分子 化合物库。
• 利用生物催化的底物的广谱性，采用“一 锅煮”方法可得到多种衍生物。
分子克隆：
又称基因克隆技术，是指通过一定的方法得到 含某个特定基因的单一细胞或细菌，然后进行大 量繁殖，从而得到包含该基因的单一细胞克隆。
意义：
• 大大提高紧缺昂贵药品的产量，大大降低其成本。
• 为疑难杂症(例如糖尿病、乙肝、癌症等)的诊断 和治疗提供分子药物(激素、抗体、酶等)和分子 检测手段(例如DNA探针)。
6、生物信息学（Bioinformatics）
定义：
包括生物信息的获取、处理、存储、传播、 分析和解释等方面的学科。
两个相关的研究领域：
•构建现代生物信息结构的工作和研究 ——传统生物信息学
•为探索生物学基本问题所进行的计算研究 ——计算生物学
意义：
生物信息学不仅可用于靶标生物大分 子的发现及确证，还可用于药物作用机 制、药代动力学以及药物毒性的研究。
• 建立天然复杂化合物库，与微生物和基因 工程技术相结合产生大量的人工天然产物。
• 实现生物催化的高通量、自动化。
• 设计新的酶促转化方法，提高非水溶液中 生物催化剂的活性，产生新的生物催化剂。
4、高通量筛选
(High-through-put Screening)
概念：
是指运用计算机控制的高敏化和专一性筛 选模型，对大量化合物的药效进行微量样品 的自动化测定。
• 根据受体生物大分子结合位点的三维结构 设计集中库(focus library)，提高组合化 学物库的质量和筛选效率。
3、组合生物催化
(Combinatorial Biocatalyst)
是指将生物催化和组合化学结合起来，从某一 先导化合物出发，用酶催化或微生物转化方法产 生化合物库。
意义：
• 提高合成组合化合物库的效率。
意义：
是一种灵敏度高、特异性强、微量快速的 筛选新模型和新技术，大大加快了新药研发 的步伐。
5、化学信息学(Chemoinformatics)
概念：
从各种信息源中提取有用的信息，将数据 转换成信息，信息转换成有效的知识，以加速 新药先导化合物的发现和优化。
化学信息学的数据来自于各制药公司自己 的积累、化学品公司、数据库公司和文献，组 合化学样品库的合成和高通量筛选是化学信息 学的新的数据来源。
细胞生物学的主要内容：
细胞的形态与结构、细胞的代谢、细胞的 增殖与分化、细胞的遗传与变异、细胞的衰 老与死亡、细胞起源与进化、细胞的兴奋与 运动、细胞的信息传递等。
细胞生物学的新的发展领域：
细胞的识别、细胞免疫、细胞工程等。
细胞分子生物学：
是将细胞生物学与分子生物学相结合，将 分子生物学的概念和技术引入细胞学，将细 胞看成是物质、能量、信息过程的结合，并 在分子水平深入探索其生命活动规律。
2、组合化学
(Combinatorial chemistry)
是指对含有数十万乃至数十亿个化合物的 化学库进行同步合成和筛选的方法，又称非 合理药物设计。
组合化学的核心思想：
构建具有分子多样性的化合物库，然后进 行高通量筛选，试图在其中找到具有生物活 性的化合物。
组合化学的目前发展趋势：
• 与合理药物设计相结合，通过分子模拟和 理论计算方法合理设计化合物库，一方面 增加库中化合物的多样性(diversity)，提 高库的质量；另一方面通过合理设计和分 子模拟方法减少库中化合物的数量。
种异构体产生。 • 对映体作用的互补性。 • 一种对映体有药理活性，另一种对映体无活性或活
性弱。 • 对映体生物转化增加毒性。
意义：
•手性药物和手性药理学在今后的药学 研究中的作用将越来越大。
•手性拆分和合成技术、分子生物学、 结构生物学等的不断发展，将加速现 有混旋体药物被拆分或用不对称方法 被合成，以利于药物活性的提高和药 物毒性的降低。
意义：
丰富人们对药物在细胞内部的作用机制和 代谢过程的认识，以助于找到更加有效、低 毒的新药。
8、结构生物学(Structural Biology)
是利用现在物理、化学方法和技术，从原 子和分子结构水平上研究生物大分子的结构 与功能的关系、生物大分子-生物大分子和生 物大分子-小分子间的相互作用等。
手性药理学：
研究手性药物对映体的药效和药代动力学，为合 理使用手性药物提供科学依据的药理学ห้องสมุดไป่ตู้支学科。
手性药物的药理作用模型：
• 一种对映体为另一种对映体的竞争性拮抗剂。 • 两种对映体有不同的药理作用。 • 一种对映体有治疗作用，另一种对映体主要产生副
作用。 • 两种对映体都有治疗作用，但主要的副作用由中一
结构生物学的主要研究方向：
利用X-衍射晶体学方法、多维核磁共振方 法和电镜技术测定生物大分子的三维结构。
9、分子克隆(Molecular Cloning)
克隆(名词)：
是指从同一祖先通过无性繁殖产生的后代， 或具有相同遗传性状的DNA分子、细胞和个 体所组成的特殊的生命群体。
克隆(动词)：
是指从同一祖先无性繁殖产生这类同一的 DNA分子群和细胞群的过程，其本质即无性 繁殖。
7、细胞和分子生物学
(Celluar and Molecular Biology)
分子生物学：
在分子水平研究生物过程的科学，特别是关于细胞 成分的物理化学性质和变化，以及这些性质和变化与 生物现象的关系的研究。
细胞生物学：
是应用现代物理学和化学的技术成就和分子生物学 的概念和方法，以细胞作为生命活动的基本单位的思 想为出发点，在细胞、细胞超微结构和分子水平等不 同层次上探索生命活力基本规律的基础学科。