第一篇：分子生物学在制药工程上的应用
分子生物学在制药工程上的应用
摘要：分子生物学在制药行业的应用遍布各个方向，如：基因工程技术、细胞工程技术、DNA测序技术、DNA芯片技术、酶工程技术等方面。下面主要就在抗肿瘤药物方面的具体应用以及药物机制做简要综述。
关键词：抗肿瘤药、分子靶点、分子靶向、分子生物学
人类肿瘤是在各种致癌因子的作用下, 局部组织的细胞在基因水平上对其生长失去正常调控, 导致克隆性异常增生而来。其机制, 一般认为是由于细胞原癌基因的激活和(或)抑癌基因的失活造成的。近年来，随着肿瘤分子生物学及相关学科的飞速发展，人们逐渐认识到细胞癌变的本质可能是细胞信号转导通路的失调导致的细胞无限增殖，抗肿瘤药物研发理念发生了重大转变，从传统细胞毒类药物（主要作用于DNA、RNA和微管蛋白）转移到针对细胞内信号转导通路的新型抗肿瘤药物[1]。与传统细胞毒药物选择性差、毒副作用强、易产生耐药性等特点不同，靶向细胞内信号转导通路抗肿瘤药物针对于正常细胞和肿瘤细胞之间的差异，能够达到高选择性、低毒性的治疗效果[2]。以一些与肿瘤细胞分化增殖相关的细胞信号转导通路的关键酶作为药物筛选靶点（包括蛋白酪氨酸激酶、细胞周期蛋白、组蛋白去乙酰化酶以及泛素-蛋白酶体等）[3]，发现选择性作用于特定靶点的高效、低毒、特异性强的新型抗癌药物已成为当今抗肿瘤药物研究开发的重要方向。现就目前上市或正在进行各期临床研究的靶向细胞内信号转导通路抗肿瘤新药研究做一综述。
一、靶向蛋白酪氨酸激酶抑制剂：
蛋白酪氨酸激酶是一类具有酪氨酸激酶活性的蛋白质、主要分布在细胞膜上，可分为受体型和非受体型，其功能都是催ATP的磷酸基转移到下游蛋白的酪氨酸（Tyr）残基上，使其发生磷酸化[4]。酪氨酸激酶在细胞信号转导通路中占据十分重要的地位，调节细胞的生长、分化、死亡等一系列生理生化过程。研究显示酪氨酸激酶的功能和肿瘤的发生、发展密切相关，超过50%的原癌基因和癌基因产物都是酪氨酸激酶，酪氨酸激酶异常表达通常导致细胞增殖调节发生紊乱，致使肿瘤发生；另外，酪氨酸激酶还与肿瘤的侵袭、转移、肿瘤新生血管生成以及肿瘤的化疗抗药性密切相关[5]。因此，酪氨酸激酶被认为是很有希望的抗肿瘤分子靶点，以酪氨酸激酶为靶点进行药物研发是国际抗肿瘤药物研究的热点，目前有超过20个分属不同家族的受体和非受体酪氨酸激酶被作为抗肿瘤药物靶标进行筛选，其中包括表皮生长因子受体（EGFR）血管内皮细胞生长因子受体（VEGFR）血小板衍生生长因子受体（PDGFR）成纤维细胞生长因子受体（FGFR）胰岛素受体（InsR）等[6]。从1998年至今，已经有多个小分子酪氨酸激酶抑制剂和单抗先后上市，超过100个药物正在进行临床研究。
二、靶向EGF、VEGF和PDGF受体酪氨酸激酶抑制剂：
靶向EGFR、VEGFR和PDGFR等受体酪氨酸激酶抑制剂代表了抗肿瘤靶向
药物研究中一个重要方向-抑制肿瘤新生血管生成[7]。这些抑制剂的研发，都是基于对肿瘤新生血管的生成过程的认识。肿瘤组织在很长一段时间处于休眠期，依靠组织渗透维持其生长，肿瘤长到1.0 2.0 mm3时，简单的渗透作用已经不能满足生长所需要的氧气和营养物质以及代谢物的清除，需要血管为之提供养料并运走代谢废料，肿瘤新生血管的生成是肿瘤迅速增殖和转移的重要条件之一，阻断肿瘤新生血管的生成就可有效地抑制肿瘤的生长和转移[8 9]。针对肿瘤新生血管生成各环节的抑制剂，都能不同程度的阻碍肿瘤新生血管的新生，减慢实体瘤组织生长速度。
小分子EGF受体酪氨酸激酶抑制剂是近年来的研究热点之一，抑制EGF受体酪氨酸激酶的活性可以有效地抑制肿瘤的生长[10]。吉非替尼（Gefitinib）和埃罗替尼（Erlotinib）用于治疗接受过其他化学药物治疗的局部进展期或转移性非小细胞肺癌，临床试验显示出其耐受性好，毒性和不良反应小。
抑制VEGFR可选择性地以肿瘤新生血管为靶点抑制肿瘤的生成。目前已有多个疗效较好的VEGF受体酪氨酸激酶的小分子抑制剂进入了临床研究。Zactima是阿斯利康公司开发的口服选择性VEGFR小分子抑制剂，于2006年2月获FDA快速审批资格，用于甲状腺癌的治疗。PTK787(Vatalanib)是由诺华（Novartis）和先灵（Schering AG）两家制药公司合作开发的口服VEGF受体酪氨酸激酶抑制剂，Ⅰ期临床试验显示其具有良好的耐受性。
PDGF主要在成纤维细胞、平滑肌细胞以及肾、睾丸、脑中表达，与肿瘤的发生有密切的关系[11]。在大多数胶质母细胞瘤中，存在着PDGF及其受体形成的自分泌环路，包括PDGF在肿瘤中的自分泌刺激、PDGF受体的过度表达或过度活化或者通过刺激肿瘤内血管生成，这些过程都会促进肿瘤生长。研究表明，PDGF受体之一的Flt23在急性粒细胞白血病（AML）中过度表达 可引发白血病[12]。
CP-547632是辉瑞（Pfizer）公司开发的新型PDGF受体酪氨酸激酶抑制剂，其能抑制内皮细胞的增殖，导致小鼠肺癌转移瘤的缩小，Ⅰ期临床试验显示CP-547632具有良好的耐受性，目前该药正处于治疗卵巢癌的Ⅱ期临床研究阶段。
三、多靶点的酪氨酸激酶抑制剂：
基于肿瘤发生发展的复杂性，绝大部分肿瘤不是依靠某一条信号通路来维持其生长和存活的，信号通路之间存在着交叉和代偿[13]。多靶标药物可以通过抑制多重信号通路或一条通路中上下游的多个分子而达到协同治疗、克服耐药的双重功能[14]。多靶点的酪氨酸激酶抑制剂目前已成为研究重点，具有广阔的发展前景。其中包括舒尼替尼（Sunitinib）和索拉芬尼（Sorafenib）在内的几个新药均获得了良好的临床评价。
四、靶向组蛋白去乙酰化酶抑制剂：
肿瘤的发生和诸多基因特别是癌基因的异常表达密切相关，而染色体结构是调控基因表达的重要因素。染色质组蛋白乙酰化和去乙酰化是调节基因表达的关键环节之一，与肿瘤的产生、增殖以及致癌基因和抑癌基因的表达水平有密切的关系[15]。组蛋白的乙酰化程度由一对功能相互拮抗的蛋白酶--组蛋白乙酰化酶
（HAT）和组蛋白去乙酰化酶（HDAC）协调控制。近些年的研究发现HDAC是调控基因转录的关键蛋白酶，其功能的异常与肿瘤的发生和发展有直接关系，当HDAC过度表达，就会导致特定基因的不正常抑制，从而导致肿瘤和其他疾病的发生。因此，如果能抑制HDAC的活性便可增加组蛋白的乙酰化诱导对乙酰化敏感的启动子，从而激活抑癌基因的转录。另外研究发现HDAC抑制剂能激活主要组织相容性复合物、细胞间粘附分子ICAM-
1、干扰素Ⅰ/Ⅱ等分子的转录，促进免疫细胞的识别和激活；HDAC抑制剂能抑制缺氧诱导的VEGF表达，抑制新生血管生成[16]。因此，HDAC成为目前抗肿瘤药物最具潜力的靶点之一。
目前已经有10多个不同结构类型的HDAC抑制剂进入了Ⅰ/Ⅱ期临床试验，用于白血病和实体瘤的治疗。这些药物大多能在有效剂量显示出较好的耐受性，并显示出抗p-糖蛋白介导的多药耐药作用。其中SAHA Suberoylanilide hydroxamic acid 的Ⅰ期临床研究表明其具有较好的抗肿瘤效果且无严重的毒性和不良的反应。
五、靶向泛素-蛋白酶体通路抑制剂：
蛋白降解调控是细胞信号转导的一个重要方面，与基因转录水平的调控相比，这种转录后调控能保证细胞在遇到外界刺激时快速的做出反应[17]。UPS是真核细胞内依赖ATP的非溶酶体蛋白质降解途径，负责调控细胞内多种蛋白的水解过程，其中包括许多调节细胞生长、信号转导、基因转录和凋亡的重要分子。泛素介导的蛋白降解是一个复杂的多级反应，其过程主要是利用泛素活化酶E1 泛素结合酶E2与泛素，蛋白连接酶E3将泛素连接至目标蛋白作为标识，并送至20S蛋白酶体进行降解，最后由泛素分解酶将泛素分解并回收再利用[18]。UPS通路与肿瘤的发生、生长和转移都密切相关，该级联反应中各个环节都成为抗肿瘤药物作用的潜在靶点。通过阻断泛素分子C末端的腺苷酸化或与ATP分子竞争结合的策略来阻碍泛素的激活，根据E1与E2相互作用的结合域特异地设计能够干扰其相互作用的小分子化合物阻碍泛素分子在E1和E2之间的传递等，都能达到抗肿瘤的作用[19]。
首个上市的以UPS为靶点的小分子抑制剂（Bortezomib Velcade PS-341）就是直接抑制于蛋白酶体活性，该化合物已先后于2003年5月和2004年4月被美国FDA和欧盟药品审评管理局EMEA 批准用于复发性和难治性多发性骨髓瘤的治疗。
六、靶向细胞周期蛋白抑制剂：
细胞周期蛋白（Cyclin）和细胞周期蛋白依赖性激酶（Cyclin-dependent kinase CDK）均属于细胞周期调节正控蛋白。其中，细胞周期蛋白依赖性激酶（CDKs）是一类重要的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，通过与Cyclin结合的复合形式出现 激活CDK活化底物磷酸化，驱动细胞周期各相进程，引起细胞的生长和增殖。在细胞的癌变过程中，通常都伴随着Cyclin的过度表达和CKIs的缺失，CDK的活性失去控制，细胞周期处于失控状态；肿瘤细胞的另外一个特点是细胞周期检查点缺陷，造成对细胞损伤应答的缺失。然而，这种周期检查点关卡的缺失，使得细胞对外界的损伤更加敏感，可以应用于肿瘤的治疗，增加放化疗的敏感性[20]。基于肿瘤细胞的上述特点，恢复肿瘤细胞的周期调控和取消检查点等都成为潜在的抗肿瘤作用靶点。具体策略包括对CDK的直接催化抑制，阻碍CDK的激活，干扰周期素与CDK的相互作用，影响周期素水解失活和抑制细胞周期检测点等[21]。目前，已经有多个细胞周期的调节剂进入了临床研究，其中植物来源的黄酮类物质Flavopiridol能明显抑制CDK1、CDK2和CDK4 阻碍细胞通过G1/S和G2/M期检测点，能抑制多种肿瘤细胞关卡的缺失，使得细胞对外界的损伤更加敏感又能被应用于肿瘤的治疗，增加放化疗的敏感性[22]。另外，星型孢菌素（Staurosporine）的类似物UCN-01除了抑制PKC外，还可直接抑制CDK1和CDK2的活性和细胞周期检测点激酶Chk1的活化，目前，正在进行临床Ⅱ期实验。
结语：靶向细胞内信号转导通路抗肿瘤药物的成功上市，为新一代抗肿瘤药物的研发提供了乐观的前景。但是，必须看到靶向信号通路抑制剂只有在该信号通路高度激活的肿瘤上才产生更好地疗效，随着肿瘤分子生物学和细胞生物学的研究发展，越来越多的有效靶点被用来作为抗癌药物设计的基础，基于结构和作用机制的药物设计已成为当前发现抗肿瘤药物的主流方式，这种方式有望提供高效低毒、高选择性的抗肿瘤药物，肿瘤治疗提供新方向。
参考文献：
[1] Kummar,S..M,Gutierrez et al.Drug development in oncology:classical cytotoxics and molecularly targeted agents[J].British Journal of Clinical Pharmacology，2006，62(1)：15.[2] Aggarwal,Bharat B,Sethi,et al.Targeting cell signaling pathways for drug discovery: an old lock needs a new key[J].Journal of Cellular Biochemistry 2007,102(3):580.[3] Sebolt-Leopold JS,English JM.Mechanisms of drug inhibition of signalling molecules[J].Nature 2006,441(7092):457.[4] Traxler P.Tyrosine kinases as targets in cancer therapy-successes and failures[J].Expert Opinioon Ther Targets 2003 7(2)215.[5] Normanno N De Luca A Bianco C et al.Epidermal growth factor re-ceptor(EGFR)signaling in cancer[J].Gene 2006 366(1)2.[6] Traxler P Bold G Buchdunger E et al.Tyrosine kinase inhibitors:from rational design to clinical trials[J].Med Res Rev 2001 21(6):499.[7] Miyamoto Shingo Yagi et al.New approach to cancer therapy: hep-arin binding-epidermal growth factor-like growth factor as a noveltargeting molecule[J].Anticancer Research 2007 27(6A)3713.[8] Mross K Drevs J.PhaseⅠclinical and pharmacokinetic study of PTK/ZKa multiple VEGF receptor inhibitor in patients with liver metastasesfrom solid tumours.Eur J Cancer 2005 41(9)1291.[9] Folkman J.Antiangiogenesis in cancer therapy-endostatin and itsmechanisms of action[J].Exp Cell Res 2006 312(5):594.[10] Jain R.Normalization of tumor vasculature: an emerging concept inantiangiogenic therapy[J].Science 2005 307(5706)58.[11] Fjaellskog Marie-Louise.Upregulated expression of PDGF receptorbeta in
endocrine pancreatic tumors and metastases compared tonormal endocrine pancreas[J].Acta Oncologica 2007 46(6)741.[12] Roskoski Robert.Sunitinib: A VEGF and PDGF receptor proteinkinase and angiogenesis inhibitor[J].Biochemical and BiophysicalResearch Communications 2007 356(2)323.[13] Jimeno A Hidalgo M.Multitargeted therapy: can promiscuity bepraised in an era of political correctness?[J].Crit Rev Oncol Hematol [14] Shah NP Tran C Lee FY et al.Overriding imatinib resistance witha novel ABL kinase inhibitor[J].Science 2004 305(5682):399.[15] Liu T Kuljaca S Tee A et al.Histone deacetylase inhibitors:multi-functional anticancer agents[J].Cancer Treat Rev 2006 32(3)157.[16] Johnstone RW.Histone-deacetylase inhibitors: novel drugs for thetreatment of cancer[J].Nat Rev Drug Discov 2002 1(4)287.[17] Pickart CM.Back to the future with ubiquitin.Cell 2004 116(2):181.[18] Nalepa G Rolfe M Harper JW.Drug discovery in the ubiquitin-proteasome system[J].Nat RevDrug Discov 2006 5(7)596.[19] Vassilev LT Vu BT Graves B et al.In vivo activation of the p53pathway by small-molecule antagonists of MDM2[J].Science 2004303(5659): 844.[20] Nurse PM Nobel Lecture.Cyclin dependent kinases and cell cyclecontrol[J].Biosci Rep 2002 22(5-6)487.[21] Niida H Nakanishi M.DNA damage checkpoints in mammals[J].Mutagenesis 2006 21(1):3.[22] Monteith GR，D.McAndrew，et al.Calcium and cancer；targeting Ca2+ transport[J] Nature Reviews Cancer，2007，7(7)：519.
第二篇：细胞培养在分子生物学中的应用
细胞培养在分子生物学中的应用
随着社会的进步，科学的发展，生物技术已经得到了很大的改进，下面我就从心肌细胞培养，植物体细胞培养再生技术体系，马立克氏病病毒分子生物学诊断技术研究，三羟异黄酮诱导人肝癌细胞SMMC-7721凋亡的分子机制研究，细菌与放线菌的16S rDNA、真菌26S rDNA D1/D2区及ITS区的分子鉴定体系，载体构建技术体系及其基因靶点的定点诱变和靶序列缺失、改造技术体系6个方面来研究细胞培养在分子生物学中的应用，以阐述细胞培养的重要性。
1.心肌细胞培养
培养心肌细胞能提供单个细胞的同源集落，在记录腔内可视并容易控制。培养方便，定量、重复性好，均一性不受神经体液因素，在分子生物学技术研究成熟心肌细胞(如Ikur分子基础的研究中应用广泛；
心肌细胞位于心肌内膜内。一般认为，正常成年心脏的心肌细胞不再分裂。因此，心肌细胞最初多采用动物或人的胚胎心脏以及刚出生动物的心脏，如乳鼠以及其他刚出生动物的心脏或动物、人的胚胎心脏，这就是ECM。但ECM与ACM相比，在功能和结构上均有差异：ECM用途存在一定的局限性，ACM更适宜做电生理和细胞膜离子通道的研究单个因素干预实验方面更具有代表性
[3-5]
[1,2]
；ACM在进行。
2.植物体细胞培养再生技术体系
棉花是重要的经济作物之一，棉花生产对于我国棉农收入和国民经济的发展具有重要的意义。随着基因工程和分子生物学的发展，转基因技术正广泛地应用于现代植物育种中。然而，建立高效而稳定的植物体细胞培养再生技术体系是植物遗传转化和植物基因工程的基础。此外，棉属野生种中具有陆地棉栽培种所缺少的许多优良性状，通过棉种间的体细胞杂交技术获取种间杂种转育野生棉的优良性状是一条行之有效的技术途径，而建立一套适合这些野生棉种的体细胞胚胎发生和植株再生体系是体细胞杂交创造种间杂种的基础和先决条件。本研究在前人工作的基础上，以四倍体野生棉种毛棉(G.tomentosum Nutt& Seem)为材料，四倍体陆地棉(G.hirsutum L.)珂字棉201为对照，研究野生棉种毛棉体细胞培养过程中的影响因素，以建立适合于四倍体野生棉的体细胞培养体系。
[6]3.马立克氏病病毒分子生物学诊断技术研究
通过与SDS-蛋白酶K法、高纯度PCR模板提取试剂盒(宝灵曼公司产品)、NP<,40>-蛋白酶K法比较,研究小组建立了用TLS(三乙醇胺月桂酸硫酸盐)代替传统 的SDS-蛋白酶K提取DNA的方法,对细胞培养物、血液样品提取DNA,经琼脂糖凝胶电泳、PCR检测,结果表明,TLS法是一种快速、简便的提取高质量DNA的方法.利用地高辛标记马立克病病毒(MDV)GA株BamHI-L及其六个亚片段制备核酸探针,与MDV1型(京-
1、MD<,11/75c)、MDV2型(SB-1)、MDV3型(Fc-126)的核酸进行分子杂交,结果表明L片段是MDV1病毒特异的,与MDV2、MDV3的核酸无同源性,这与Ono等(1992)的报道:在非严格杂交条件下,MDV2 BamHI-F片段与MDV BamHI-L片段有同源性的结论不同.根据BamHI-L片段的核酸序列设计了针对pstI亚片段的寡核苷酸引物,建立了用0.3U Taq酶的10μl反应体系的微量PCR方法,通过对病毒感染细胞培养物DNA和京-1株接种鸡血液DNA的扩增,结果表明,该引物介导的微量PCR是MDV1特异的,MDV2(SB-1)、MDV3(Fc-126)及正常细胞DNA都没有任何扩增产物.敏感性试验表明微量PCR能从0.1pg京-1株感染细胞DNA中检测到MDV DNA,早期感染样品检测结果表明,微量PCR能从京-1株接种鸡的血液中于第5天检出MDV DNA.PCR产物的RFLP结构表明:京-1株和MD<,11/75c>株的产物在 BgII、TaqI、xbaI酶切位点上没有变化.4.三羟异黄酮诱导人肝癌细胞SMMC-7721凋亡的分子机制研究
三羟异黄酮对肝癌的抑制作用研究,通过细胞培养发现其可诱导肝癌细胞凋亡。通过体外细胞培养和分子生物学技术,检测人肝癌细胞SMMC-7721凋亡过程中相关蛋白基因的表达,可以探讨三羟异黄酮诱导肝癌细胞凋亡的分子机制.方法:应用体外人肝癌细胞系SMMC-7721细胞培养技术,采用MTT法观察三羟异黄酮对肝癌细胞的增殖抑制作用,选择合适的实验剂量.HE染色观察凋亡细胞的形态学表现,琼脂糖凝胶电泳观察凋亡细胞的DNA Ladder.采用细胞免疫组化检测三羟异黄酮诱导人肝癌细胞凋亡过程中相关蛋白p53、Caspase-
3、Survivin的表达,采用RT-PCR法检测Caspase-
3、Survivin在基因水平的表达。
[7]5.细菌与放线菌的16S rDNA、真菌26S rDNA D1/D2区及ITS区的分子鉴定体系
细菌（包含放线菌）基因组有5S、16S和23S三种rDNA.16S rDNA大小在1500bp左右，其所代表的信息量适中，是进行分类研究的理想靶位。利用16S rDNA两端的引物PCR扩增未知菌株的16S rDNA把序列，并进行后续的DNA测序，与Genbank中已知序列进行同源性比较后判定细菌种类，可将细菌划分到属或种。真菌基因组中编码核糖体RNA的基因为26S rDNA、5S rDNA、18S rDNA和5.8S rDNA。利用rDNA的保守序列设计引物，对未知真菌的26S rDNA D1/D2区域序列或ITS区进行PCR扩增，测序后与Genbank中已知序列进行同源性比较，可将真菌划分到属或种。我公司具备完整的细菌和真菌分子鉴定成熟方案和技术操作体系，已顺利完成近万株海洋细菌与放线菌、霉菌、酵母和来源于土壤的微生物、植株体内生菌的分子鉴定工作。
6.载体构建技术体系及其基因靶点的定点诱变和靶序列缺失、改造技术体系
载体是外源基因导入宿主菌的必需媒介。依据目的基因的来源，灵活选择不同的克隆方法，包括从基因组中分离目的基因，由特定mRNA逆转录合成cDNA后再进行克隆和PCR体外扩增目的片段进行克隆等。同时，根据需要对特定的基因靶点进行定点诱变和靶序列缺失、改造。
【参考文献】
[1] Feng JL，Wible B，Li GR，et a1．Antisense oligodeoxynucleotides directed against Kvl．5 mRNA specifically inhibit ultrarapid delayed rectifier current in cultured adult human atrial myocytes．Grc Res，1997，80：572—579．
[2] Davidoff AJ，Maki TM，Ellingsen O，et a1．Expression of calcium channels in adult cardiac myocytes is regulated by calcium．J Mol Cell Caroliol，1997，29：1791-1803． [3] Pinsky DJ，Aji W，Szaboks M，et a1．Nitric oxide triggers programmed cell death(apoptosis)of adult rat ventricular myocytes in culture．Am J physiol，1999，277(3 Pt 2)：H 1189一1199．
[4] Schluter KD，Goldberg Y，Taimor G，et a1．Role of phosphatidylinositol 3-Kinase activation in the
hypertrophic
grouth
of
adult
ventricular cardiomyocytes．Cardiovasc Res，1998，40：174-181．
[5] Clark WA，Decker ML，Behnke—Barclay M，et a1．Cell coutact as an independent factor modulating cardiac my-ocytes hypertrophy and surrival in Long-term primary culture．J Mol cell cardiol，1998，30：139—155．
[6] 张巧，四倍体野生棉种毛棉的体细胞胚胎发生和植株再生研究[J].浙江大学农业与生物技术学院，2009.[7] 魏思枕，三羟异黄酮诱导人肝癌细胞SMMC-7721凋亡的分子机制研究[J].河北医科大学，2005.
第三篇：制药工程
间歇釜式反应器和平推流反应器中，返混为零；全混流反应器中，返混 极大 ；多釜串联反应器，釜数越多，返混程度越小。实际反应器中，一般都有一定程度的返混。基本反应器：间歇釜式反应器、连续釜式反应器、连续管式反应器和多釜串联反应器 对整个反应器进行物料衡算：
流入量 = 流出量 + 反应量 + 累积量
某组分流入量=某组分流出量+某组分反应消耗量+某组分累积量
1.间歇釜式反应器
特点：1）一般为液相反应，密度变化不大，可视为等容过程；2）物料混合完全；3）间歇操作反应期间无进料和出料
装料系数，一般在0.4～0.85之间，不起泡不沸腾的物料可取0.7～0.85，易起泡或沸腾的物料可取0.4～0.6V1=V2/n
0.连续操作管式反应器
优点：具有容积小、比表面大、返混少、反应参数连续变化、易于控制的优点，缺点：对于慢速反应，则有需要管子长，压降大的不足。
适用：液相反应和气相反应。由于PFR能承受较高的压力，用于加压反应尤为合适。
1.间歇反应器与平推流反应器需要的容积相同。
但因为间歇反应器中存在辅助时间与装料系数。所以它需要的总容积较平推流反应器较大。对于反应时间很短，辅助时间相对较长的反应来说，选用管式反应器较为合适。
2.对简单反应，选择反应器型式有如下几条原则可供参考。
对零级反应，选用单个连续釜和管式反应器需要的容积相同，而间歇釜因有辅助时间和装料系数，需要的容积较大。
反应级数越高，转化率越高，单个连续釜需要的容积越大，可采用管式反应器。如反应热效应很大，为了控制温度方便，可采用间歇釜或多釜串联反应器。
液相反应，反应慢，要求转化率高时，采用间歇反应釜。
气相或液相反应，反应快，采用管式反应器。
液相反应，反应级数低，要求转化率不高；或自催化反应，可采用单个连续操作的搅拌釜。
3.反应器型式选择
设置较高的CA：采用管式反应器。因管式反应器内反应物的浓度较连续釜式反应器为高，其次则采用间歇釜式反应器或多釜串联反应器。
设置较低的CA：采用连续釜式反应器。但在完成相同生产任务时，所需釜式反应器体积较大。故需全面分析，再作选择。
与浓度无关：选用管式反应器，因同样选择性下其生产能力较大。
4.管式反应器特点：
（1）反应物浓度和化学反应速度随管长变化。
（2）管式反应器具有容积小、比表面大、单位容积的传热面积大，特别适用于热效应较大的反应。
（3）由于反应物在管式反应器中反应速度快、流速快，所以它的生产能力高。
（4）管式反应器适用于大型化和连续化的化工生产。
（5）和釜式反应器相比较，其返混较小，在流速较低的情况下，其管内流体流型接近与理想流体。
（6）管式反应器既适用于液相反应，又适用于气相反应。用于加压反应尤为合适。此外，管式反应器可实现分段温度控制。
缺点：反应速率很低时所需管道过长，工业上不易实现
分类：(1)水平管式反应器(2)立管式反应器(3)盘管式反应器(4)U形管式反应器
换热方式：(1)套管或夹套传热(2)套筒传热(3)电流加热(4)烟道气加热
双膜理论模型
（1）基本假定
气液两相沿接触界面均存在一个滞留膜，气相组分A传递阻力完全集中在气膜内，相界面本身无传递阻力；组分A由界面传递到液相主体的阻力完全位于液膜内，液膜以外的湍动足以消除浓度梯度。
（2）实质：定态理论
（3）缺点：双膜存在是理论先决条件，与事实不符。但包含两个基本特征－溶解和扩散
1.固定床反应器的特点
结构简单很少催化剂损耗很小气固返混较长的扩散时间及距离高床层压降 床内取热供热困难催化剂取出更新困难催化剂颗粒大，效率低
压力降产生原因
（1）摩擦阻力：由于流体与颗粒表面之间的摩擦产生。
（2）局部阻力：流体在孔道内的收缩、扩大及再分布所引起的。
低流速时，摩擦阻力为主；
高流速及薄床层中流动时，以局部阻力为主。
（1）属于流体的：气流速度、流体的粘度、密度等物理性质
（2）属于床层的：床层的高度、床层空隙率和颗粒特性如形状、粒度等
压力降过大对反应的影响： 影响生产能力；影响床层中的浓度和温度分布；增加动力消耗。降低压降的方法：降低流速、增大空隙率、减小床层高度、增加催化剂颗粒直径等。
1单段绝热式
特点：结构简单，反应器生产能力大，但反应过程中温度变化较大。
适用：1.反应热效应不大，反应过程允许温度有较宽变动范围的反应过程；2.热效应较大的反应只要对反应温度不很敏感或是反应速率非常快的过程，有时也使用这种类型的反应器。2多段绝热式
特点及适用：多段绝热式弥补了单段绝热式的不足；
冷激式反应器结构简单，便于装卸催化剂，内无冷管，避免由于少数冷管损坏而影响操作，特别适用于大型催化反应器。
1对外换热式
特点：小管径，传热面积大，有利于强放热反应；热效果好，易控制床层温度；管径较细，故反应速率快，选择性高；结构较复杂，设备费用高。
适用 ： 原料成本高，副产物价值低以及分离不是十分容易的情况。
2自热式
特点：把原料的预热和产物的冷却过程融为一体，大大提高了能量利用水平。
应用：只适用于热效应不大的高压放热反应过程。如中小型合成氨厂的氨合成和甲醇的合成。
2.流化床反应器
优点：温度分布均匀；提高了催化剂的内表面利用率；能够实现反应过程和再生过程的连续化；所需的传热面积大为减小；设备生产强度大，适用于大规模生产。
缺点： 1）气体返混严重，转化率降低2）增加了催化剂的损耗和设备及管道等的磨损。流化床适用于： A、热效应很大的放热或吸热反应； B、要求有均一的反应温度和需要精
确控制温度的反应； C、催化剂寿命较短，操作较短时间就需要更换(或活化)的反应。一般不适用于：A、要求高转化率的反应；B、要求催化剂床层有温度分布的反应。
流化床层中流体的流动
固定床阶段：u0≤umf时，固体粒子不动，床层压降随u0增大而增大；
流化床阶段：umf≤u0≤ut时，固体粒子悬浮湍动，床层分为浓相段和稀相段，u0增大而床层压降不变；
输送床阶段：u0＞ut时，粒子被气流带走，床层上界面消失，u0增大而床层压降有所下降。
1.实际流化床与理想流化床差异的原因：固定床阶段，颗粒之间由于相互接触，部分颗粒可能有架桥、嵌接等情况，造成开始流化时需要大于理论值的推动力才能使床层松动，即形成较大的压力降。
（1）沟流消除：物料预先干燥；加大气速；合理设计分布板
（2）大气泡 消除：在床层内加设内部构件可以避免产生大气泡，促使平稳流化
（3）腾涌 消除：在床层过高时，可以增设挡板以破坏气泡的长大，避免腾涌发生
对萃取剂的基本要求：（1）选择性强（2）溶解度大（3）挥发性小（4）经济、安全要求 共沸精馏的概念：
第三组分(恒沸剂或挟带剂)与原溶液中一或两个组分形成恒沸物，使原有组分间的相对挥发度 增大，再用一般精馏方法分离。
最低恒沸物的体系：恒沸物为塔顶产品，塔底得纯组分；
最高恒沸物的体系：恒沸物为塔底产品，塔顶得纯组分。
恒沸精馏流程取决于共沸剂与原组分形成的恒沸液的性质。
1．形成共沸物的条件和特性：（1）在恒温下，两液相共存区的溶液蒸汽压大于纯组分的蒸汽压，但蒸汽组成介于两液相之间，这种系统就形成非均相共沸物。（2）在恒温下，两液相共存区的溶液蒸汽压大于纯组分的蒸汽压，但蒸汽组成并不介于两液相组成之间，这种系统不形成非均相共沸物而形成均相共沸物（3）在恒温下，两液相共存区的溶液蒸汽压介于纯组分的蒸汽压之间，而蒸汽组成并不介于两液相组成之间，这种系统不形成共沸物。
1．共沸剂的选择原则：1）共沸剂至少应与原溶液的组分之一形成共沸物且该共沸物的Tb与原溶液组分的Tb或原溶液共沸物的 Tb相差越大越好。一般希望>10K。2）新共沸物所含共沸剂的量要小，以减少共沸剂用量、节省能耗和降低设备投资。3）新共沸物最好为非均相共沸物，便于用分层方法分离，使共沸剂易于回收。4）有较好的物理、化学性能。溶剂选择（萃取）范围较广一定要形成共沸，选择余地小（共沸）
溶剂用量（萃取）用量波动范围大，用量一般较大用量不易波动（共沸）
能量消耗（萃取）以消耗显热为主，能耗小以消耗蒸发潜热为主，能耗大（共沸）溶剂加入方式（萃取）在靠塔顶部加入加入方式灵活，视溶剂性质而定（共沸）适用范围（萃取）规模大的连续生产连续或间歇操作（共沸）
精密精馏1.不稳态操作时间的增加因素：塔身和产品罐存料大；原料浓度低而产品浓度又要求高；相对挥发度小，理论板数多；塔内汽液流速低，等等；此外还与操作方式有关盐溶精馏-选择一种盐溶液作为添加剂，来达到改变本分离组分之间的相对挥发度，从而达到分离目的。
优点：(1)可以节省能耗；(2)盐一般为不挥发组分，故仅仅在塔釜中出现，可以使产品的纯度提高；(3)盐的分离也较容易。盐可以循环使用。
缺点：盐的溶解回收，固体物料的输送，加料，以及盐结晶引起堵塞、腐蚀等问题，限制了它在工业上的应用。
用途：a)制造无水酒精。b)稀硝酸用硝酸镁脱水制造浓度99.5%的浓硝酸
方法：1）将固体盐加入到回流液中，溶解后由塔顶加入，在塔顶可以得到纯的产品，塔底得盐的溶液，其中的盐回收再用。该法的缺点是回收盐十分困难，要消耗大量热能。2）将盐溶液和回流液混合，此方法应用方便，但盐溶液中含有塔底组分，使塔顶得不到高纯产品。
3）把盐加到再沸器中，盐仅起破坏共沸液的作用，然后再用普通蒸馏进行分离。这种方法只适合用于盐效应很大，或纯度要求不高的情况。
1.加盐为什么会改变α？
宏观 :盐在水中的溶解度较大，使溶液的蒸汽压严重下降，进而导致沸点升高；而盐在醇中的溶解度较小，导致醇溶液的蒸气压下降较小，从而导致相对挥发度增加。
微观 :盐是强电解质，水中会解离为离子，产生电场，水分子极性和介电常数大，易聚集在离子周围使水的活度系数下降，从而使相对挥发度增加。
2.反应精馏优点:1)可以增加反应的转化率及选择性。2)增加了反应速度，提高了生产能力。
3)由于利用了反应热，节省能量。4)由于将反应器和精馏塔合成一个设备，节省设备投资。
5)对于某些难分离的物系，可以利用反应精馏来获得较纯的产品。例如用丁苯或叔丁苯的转移烷基化来分离间二甲苯对二甲苯的混合物
分子蒸馏过程（四步曲）
（1）物料分子从液相主体向蒸发表面扩散（注意：液相中的扩散速度是控制分子蒸馏速度的主要因素）;
（2）物料分子在液层上自由蒸发速度随温度升高而增大,但是,分离因素却随温度升高而降低;
（3）分子从蒸发面向冷凝面飞射。在飞射过程中可能与残存的空气分子碰撞,也可能相互碰撞,但只要真空度合适,使蒸发分子的平均自由程大于或等于蒸发面与冷凝面之间的距离即可。
（4）轻分子在冷凝面上冷凝。如果冷凝面的形状合理且光滑并迅速转移,则可以认为冷凝是瞬间完成的分子蒸馏技术的特点:操作温度低；蒸气压强低;受热时间短；不可逆性；没有沸腾鼓泡现象；分离程度及产品收率高；无毒、无害、无污染、无残留
分子蒸馏器的模式
（1）降膜式—结构简单。液膜靠重力自然分布下降，较厚，效率低，目前已很少使用；
（2）刮膜式—依靠刮板成膜，较薄，分离效率高，但结构较降膜式复杂。现在国内、外的工业化装置以转子刮膜式为主。
（3）离心式—依靠离心力成膜，很薄，蒸发效率最高，但结构也最复杂，造价高 分子蒸馏设备设计原则
1）正确的选择真空泵组、管道尺寸及密封结构，以保证足够快地达到所需之工作真空度。
2）正确选择蒸发面与冷凝面的形状、距离及相对位置
3）分子蒸馏多用于分离热敏性物质，故要求被加工物料在蒸馏温度下停留较短的时间。
4）力求减少液层厚度及强化液层的流动
5）被蒸馏液体必须预先除气。
第四篇：制药工程
制药工程
1.工程项目从计划建设到交付生产的基本程序：项目建议书----批准立项----可行性研究----
审查及批准-----设计任务书-----初步设计-----设计终审----施工图设计-----施工----试车----竣工验收-----交付生产
2.上述基本工作程序分为3个阶段：设计前期（项目建议书，可行性研究，设计任务书）、设计期（初步设计，施工图设计）、设计后期（施工，试车，竣工验收，交付生产）
3.项目建议书重要性：是投资前对工程项目的轮廓设想，主要说明项目建设的必要性，同
时初步分析项目建设的可能性。
4.制药装置调试的总原则：从单机到联机到整条生产线，从空车到以水代料到实际物料
5.厂址选择重要性：是基本建设前期工作的重要环节，是工程项目进行设计的前提
6.厂址选择的基本原则：a、贯彻国家的政策方针 b、正确处理各种关系c、注意制药工业
对厂址选择的特殊要求d、充分考虑环境保护和综合利用e、节约用地 f、具备基本的生产条件g、节约用地
7.总平面设计：是在主管部门批准的厂址上，按照生产工艺流程级安全，运输等要求，经
济合理的确定各建（构）筑物、运输路线、工程管网的设施的平面及立面关系。
重要性：是工程设计的一个重要组成部分，其方案是否合理直接关系到工程设计的质量和建设投资的效果
8.建筑系数：指建筑用地范围内所有建筑物占地的面积与用地总面积之比。反映了厂址范
围内的建筑密度。
建（构）筑物占地面积堆场、作业场占地面积100% 全场占地面积
9.建筑坐标系：厂区和建（构）筑物方位一致的坐标系。
特点：以厂区和建（构）筑物的方位为坐标轴，故在确定厂区和建（构）筑物方位的位
置时可避免烦琐的换算，给现场施工带来方便。
10.洁净厂房：由于生产等原因，需要采用空气净化系统以控制室内空气的含尘量或含菌浓
度的厂房。
11.工艺流程设计的作用：在确定的原料路线和技术路线的基础上进行的，是整个工艺设计的中心。是工程设计中最重要、最基础的设计步骤，对后续的物料衡算、工艺设备设计、车间布置设计和管道布置设计等单项设计起着决定性的作用，并与车间布置设计一起决定这车间或装置的基本面貌。
12.确定工艺流程的重要性：确定工艺流程中个生产过程的具体内容、顺序和组合方式，是
工艺流程设计的基本任务。
13.工艺流程设计通常采用2阶段设计：即初步设计（绘制工艺流程框图，工艺流程示意图，物料流程图和初步设计阶段带控制点的工艺流程图）和施工图设计（绘制施工阶段带控制点的工艺流程图）。
14.物料的回收与套用：以降低原辅材料的消耗，提高产品收率，是降低产品成本的重要措
施
15.工艺流程框图的性质：在工艺路线和生产方法确定后，物料衡算开始之前表示生产工艺
过程的一种定性图纸。作用：定性的表示出由原料变成产品的路线和顺序，包括全部单元操作和单元反应。
16.工艺流程示意图概念：在工艺流程框图的基础上，分析各过程的主要工艺设备，在此基
础上，以图例、箭头、和必要的文字说明定性表示出由原料变成产品的路线和顺序，绘制出工艺流程示意图。阿司匹林工艺流程示意图见P38
17.初步设计阶段和施工阶段都要绘制带控制点的工艺流程图，区别是：初步设计阶段带控
制点的工艺流程图是在物料流程图的基础上，加上设备、仪表、自控、管路等设计结果设计而成，并作为正式设计成果编入初步设计文件中。而施工阶段带控制点的工艺流程图是根据初步设计的终审意见，对初步设计阶段带控制点的工艺流程图进行修改和完善，并充分考虑施工要求而完成。
18.物料衡算的重要性：是最先进行的一个项目，其结果是后续的能量衡算，设备选型与工
艺设计、车间布置设计、管道设计等各单项设计的依据，因此，物料衡算结果的正确与否直接关系到整个工艺设计的可靠程度。
19.物料衡算的依据：工艺流程示意图以及为物料衡算收集的有关资料。
20.物料衡算的作用：根据物料衡算的结果，将工艺流程示意图进一步深化，可绘制出物料
流程图。在物料衡算的基础上，可进行能量横算，设备选型与工艺设计，以确定设备的容积，台数和主要工艺尺寸，进而可进行车间布置设计和管道设计等项目。
21.物料衡算的意义：在实际应用中，根据需要，也可对已经投产的一台设备，一套装置，一个车间或整个工厂进行物料衡算，以寻找生产中的薄弱环节，为改进生产、完善管理提供可靠的依据，并可作为判断工程项目是否达到设计要求以及检查原料利用率和三废处理完善程度的一种手段。
22.浓度变化热：恒温恒压下，溶液因浓度发生待变而产生的热效应。
23.熔解热：恒温恒压下，将1mol溶质溶解于n mol 溶剂中，该过程所产生的热效应。
24.标准生成热：由标准状态下最稳定单质生成标准状态下单位物质的亮的化合物的热效应
或焓变。吸热为正，放热为负。
25.间歇操作的方式及特点：将反应所需要的原料一次加入反应器，达到规定的反应程度后
立即卸出全部物料。然后对反应器进行清理，随后进入下一个操作循环。间歇反应过程是一种典型的的非稳态过程，反应器内物料组成随时间变化，值得注意的是，对于单一反应，产物R的浓度随反应时间的增加而增大，但若反应体系中同时存在多个化学反应，这一结论就未必成立。如连串反应A-R（产物）-S，产物R的浓度先随反应时间的增加而增大，达一极大值后又随反应时间的增加而减小。间歇操作有反应过程中既无物料加入又无物料输出，装置简单，操作方便，适应性强的特点。
26.反应器计算方程式：反应动力学方程式均相反应P86到P88（rArBrcrD）止 acdb
27.理想混合器的特征：是物料达到完全混合，浓度、温度、和反应速度处处相等。
理想置换的特征：与流动方向垂直的截面上，各点的流速和流向完全相同，就像活塞平推一样。细长型的管式反应器可近似看成理想置换反应器。
28．空间时间不等于物料在反应器内的停留时间。只有对于等容过程，空间时间才与物料的停留时间相等，并为管式反应器内物料的反应时间cVR反应器的有效容积反应器的有效容积 Vh进料体积流量反应器中的物料的体积流量
k1a1a2CA k229.平行反应，如何提高产率？提高值。
（1）调节反应物浓度。.若a1a2，就提高CA，反之，降低CA。若a1a2，反应物
浓度对对R的收率没有任何影响。
（2）。改变操作温度。kAexp(E/RT)
E1E2,提高温度，增大值。反之，降低温度。若相等，则无影响。详见110
30.挡板的安装方式与液体粘度有关。对于低粘度，将挡板垂直纵向的安装在釜的内壁上，上部伸出液面，下部到达釜底；中等粘度，挡板离开釜系；高粘度，挡板离开釜壁并与壁面倾斜。
31.建筑物：凡用于人们在其中生产、生活或进行其他活动的房屋或场所。
构建物：人们不在其中生产、生活的建筑。
柱网：厂房建筑的承重柱在平面中排列索形成的网格。
厂房建筑的定位轴线包括纵向定位轴线和横向定位轴线，其中纵向定位轴线与厂房平
行，横向定位轴线与厂房的长度方向垂直。
32． 公称压力：是管子、阀门及管件在规定温度下的最大许用工作压力（表压）。
公称直径：是管子、阀门或管件的名义内直径。对阀门或法兰而言，公称直径是指与其
相配的管子的公称直径。
33.制药工业污染的特点：1.数量少、组分多、变动性大（化学原料药的生产具备反应多而
复杂、工艺路线较长等特点，因此所用原辅料的种类较多，反应形成的副产物也多，有的副产物连结构都难以搞清楚，这给污染的综合治理带来了很大的困难）2.间歇排放
3.pH不稳定4.化学需氧量高
34.绿色生产工艺指尽量采用那些污染小或者无污染的绿色生产工艺，改造那些污染严重的落后生产工艺，以消除或减少污染物的排放。
35.采用绿色生产工艺的4个内容：重新设计无污染或者少污染的生产工艺，并通过改进操
作方法、优化工艺操作参数等措施，实现制药过程的节能降耗，消除或减少环境污染的目的。
36.生化需氧量（BOD）：在一定条件下，微生物氧化分解水中的有机物时所需的溶解氧的量。单位mg/L
37.化学需氧量（COD）：在一定条件下，用强氧化剂氧化废水中的有机物所需的氧的量。
38.BOD和COD的区别：BOD反映了废水中可被微生物分解的有机物的总量，其值越大，表示水中的有机物越多，水体被污染的程度越高。COD能够更加精确地表示水中的有机物含量。
39.清污分流指将清水（如间接冷却用水、雨水和生活用水）与废水（如制药生产过程中排
出的各种废水）分别用各自不同的管路或渠道输送、排放或贮留，以利于清水的循环套用和废水的处理。
40.废水处理的的基本方法：物理法（指利用物理作用将废水中呈悬浮状态的污染物分离出
来，在分离过程中不改变其化学性质，包括沉降，气浮，过滤）；化学法（利用化学反应原理来分离、回收废水中各种形态的污染物，包括中和，凝聚，氧化）；物理化学法（指综合利用物理和化学作用出去废水中的污染物，包括吸附法，离子交换法和膜分离法）；生物法（利用微生物的代谢作用，使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化为稳定无害的物质）
41.好氧生物处理基本原理：在有氧的条件下，利用好氧微生物的作用将废水中的有机物分
解为二氧化碳和水，并释放出能量的代谢过程。细看P252
42.好氧生物处理法：活性污泥法，生物膜法看P254-258
43.洁净厂房的耐火等级不能低于二级
44.制药工程设计的重要性：制药工程设计的水平高低，质量优劣，可通过技术经济分析和
编制工程概算来分析和评判。
45.技术经济分析：指借助于一系列技术经济指标，对制药工程设计的不同技术方案或措施
进行经济效果的分析、论证和评价，一寻求技术与经济之间的最佳关系，为确定技术上先进、经济上合理的最佳设计方案提供科学依据。
46.技术经济分析的根本目的是使拟建制药工程项目能以最小量的投入，生产出最大量的合格产品—药品，以实现最大的经济效益。
47.流动资金：项目建成投产后，在生产经营过程中不断循环周转的那部分资金，可分为定
额流动资金和非定额流动资金
48.估算流动资金的常用方法：一种，按月工厂成本的倍数估算，一般取1.5-3个月的工厂
成本作为流动资金的估算值，二种，按定额流动资金的3项组成计算。
49.定额流动资金=储备资金+生产资金+成品资金
50.成本的分类：按计量单位，按计算范围，按费用与产量的关系
51.总成本指生产一定种类和数量的产品所消耗的全部费用，该指标主要用于计算财务评价
中的毛利、净利、流动资金、静态指标和动态指标等。
52.静态分析法 自己看，P314
53.计算题，自己看，页数自己找。
第五篇：分子生物学在保护野生动物中的应用
分子生物学技术在保护野生动物方面的应用
野生动物是生态系统中活跃的、引人注目的组成部分，具有重要的生态服务功能,对于保护生物多样性、维持生态平衡具有重要作用。开展野生动物的保护和研究对人类社会也具有深远的意义。目前，野生动物的保护研究中较多注重关注宏观、外在的现象，广泛应用宏观的、描述性的研究手段，而对分子生态的内在机理方面仍涉足较少。物种内在分子机理是起源、进化或灭绝的重要内因，只有搞清楚内部的机制、机理，结合外因一起分析，才能掌握生物变化的本质。近几十年来，由于分子生物学技术的迅速发展，各种分子技术趋于成熟。野生动物的保护研究开始涉足到分子水平，蛋白质和ＤＮＡ水平上的多样性研究取得了突破性进展，其中遗传标记（Genetic marker）具有非常重要的地位。它的发展过程可分为形态标记（Morphological marker）、细胞标记（Cytological marker）、生化标记（Biochemical marker）和分子标记（Molecular marker）４个阶段。前３种是基因表达型的标记，是对基因的间接反映，标记数目有限，可利用的多态位点较少，易受环境影响，不能满足物种资源鉴定的需要。直到１９８０年，美国学者Botstein提出用ＤＮＡ限制性内切酶片段长度多态性（ＰＦＬＰ）作为遗传标记，开创了直接应用ＤＮＡ多态性发展遗传标记的新阶段。与前３种遗传标记不同的是分子标记直接在ＤＮＡ分子上检测生物间的差异，是在ＤＮＡ水平上遗传变异的直接反映。２０世纪８０年代ＤＮＡ聚合酶链式反应（ＰｃＲ）技术的出现，又推动了许多新型的分子标记，如 ＲＡＰＤ标记、ＳＳＲ标记等技术的发展。
１.分子标记技术概述
分子标记技术及其优势
分子标记技术是分子生物学发展的产物，指反映生物个体或群体间在基因组上某种差异特征的ＤＮＡ片段，是继形态标记、细胞标记和生化标记之后发展起来的一种较为理想的遗传标记形式。分子标记技术从本质上讲，都是以检测生物个体在基因或基因型上所产生的变异来反映生物个体之间的差异。每一种分子标记都有其自身的特点和特定的应用范围，但就一般意义而言，ＤＮＡ分子标记与表型标记等相比，具有以下优势 “(１)直接以ＤＮＡ的形式表现，不受组织类别、发育阶段等影响，不受基因表达与否的限制；（２）不受环境影响。因为环境只影响基因表达，而不改变基因结构即ＤＮＡ的核苷酸序列;（３）标记数量多，遍及整个基因 组；（４）多态性高，自然存在许多等位变异，不需专门创造特殊的遗传材料；（５）有许多标记表现为共显性,能够鉴别纯合基因型和杂合基因型，提供完整的遗传信息；（６）技术简单、快速、易于自动化：（７）提取的ＤＮＡ样品在适宜条件下可长期保存，这对于进行追溯性或仲裁性鉴定非常有利。正是由于ＤＮＡ分子标记这些特性，奠定了它具有广泛应用性的基础。
2.分子标记技术在野生动物保护研究中的应用
２．１ 种群遗传结构分析
遗传结构是指基因或基因型在空间和时间上的非随机分布，种群的遗传结构包括种群内的遗传变异和种群间的遗传分化。对遗传结构及其影响因子的研究是探讨生物适应意义、物种形成过程及其进化机制的基础。野生动物保护的关键是保护物种的遗传多样性或进化潜力，因此，制定有效的保护策略和措施必须建立在对遗传结构充分了解的基础上。ＤＮＡ分子标记技术有助于从本质上揭示物种遗传变异及其规律，预测物种白勺命运，从而制定相应的保护管理措施，现已成为种群遗传结构研究中有力手段之一。２．２ 亲缘关系鉴定和系统分类
多种野生动物在野外生存的个体数量已相当稀少,为保护这些珍稀物种不至于灭绝，对其进行人工饲养和繁殖是一种有效的途径。但实行人工繁殖后面临的新问题是种群过小所导致的近交衰退。为避免后代中可能存在的近亲交配，建立可靠的遗传谱系和制定科学的繁殖策略需要鉴定个体间的不明亲缘关系¨。分子标记的发展为研究物种亲缘关系和系统分类提供了有力的手段,通过对随机分布于整个基因组的分子标记的多态性进行比较，就能够全面评估研究对象的多样性，并揭示其遗传本质。利用遗传多样性的结果可以对物种进行聚类分析，进而了解其系统发育与亲缘关系。张亚平等用微卫星标记对１３只人工饲养的大熊猫（Ailuiopodidae melanoleuca）进行了亲缘关系分析，得出了繁殖能力较强的父本个体。这对于大熊猫人工繁殖过程中选择有效雄性个体及理想配对方案都十分必要。张于光等用家猫（Felis catus）和
苏门答腊虎（Panthera tigris sumatrae）的１０对微卫星引 物鉴定了东北虎（Panthera tigris silia）中７个父子关系不清的后代，这一结果为日后制定科学的繁殖保护策略提供了可靠依据。李淑玲等利用ＡＦＬＰ分子标记,构建了丹顶鹤（Grusjaponesis）亲缘关系分析体系，成功将５对鹤的亲缘关系进行了鉴定。此外，分子标记还能有助于解决一些物种在形态分类上无法确定的问题，澄清一些物种的分类地位，对保护措施的制定以及认清所保护的物种的重要性有指导意义。
２．３ 遗传图谱构建和基因定位
遗传图谱（Genetic map）是以基因间的交换值为依据，确立基因在染色体上的相对位置。构建遗传图谱是了解基因组结构、控制性状的基础。它既是遗传学研究的重要内容，又是资源保护、遗传改良和分子克隆等许多应用研究的理论依据和基础
。分子标记技术的不断发展和完善极大地促进了遗传图谱的构建，使得目前多种野生动物的连锁遗传图谱达到了很高的密度，图谱的可利用性也越来越强。此外，构建遗传图谱有助于对一些重要经济价值的基因进行定位和克隆，加速优良品种的培育。孙效文等
利用多种分子标记对柏氏鲤与黑龙江鲤的杂交子二代的单倍体样品做基因型分析，建立了初步的鲤鱼遗传连锁图谱。基因定位是确定 基因在遗传图谱中的位置，给野生动物构建一张完整的 遗传图谱具有巨大的理论意义，并且它可用于寻找有用基因，延缓物种衰退、进行基因诊断等等。ＤＮＡ标记中，初期用于构建遗传图谱的为 ＲＦＬＰ标记，目前微卫星 ＤＮＡ标记已普遍地用于基因图谱的构建。ＡＦＬＰ技术可以在对基因组没有事先了解的情况下产生大量的全基因组范围的多态标记，因而是遗传连锁作图的有力工具，被广泛运用于ＱＴＬ的定位分析中，其大大地延伸现有的遗传连锁图谱，并缩短了标记间的平均距离。随着ＳＮＰ标记的发现和定位，遗传连锁图谱标记密度将日益升高，这将为野生动物提供前所未有的便利工具。
２．４ 物种鉴定和个体识别
在野生环境中许多野生动物尤其是近缘种的形态、生活习性十分相似，仅靠野外观察有时难以确定一个生态系统中的物种组成。传统方法是根据形态学对物种进行鉴定，而近缘物种及种间杂交个体在形态上十分相似，给分类鉴定工作带来了困难。另外，打击非法野生动物贸易是保护野生动物资源的重要途径，必然要对涉及到的非法贸易野生动物进行物种的司法鉴定。执法部门在侦破野生动物违法案件中查获了大量的野生动物及其产品，除部分活体外，还有经多道工序加工的成品，使检材丧失了部分或全部的形态特征，难以用传统的形态学方法进行物种鉴定。可利用分子标记技术来区分不同的物种，提高鉴定的准确性。Ｆａｎｇ等
采用ＲＦＬＰ技术鉴定了送检的样品，被检验的１０种动物物种都有各自不同的特异性的杂交谱带，为野生动物保护执法提供了证据。
３．分子标记技术在野生动物保护中的应用前景展望
综上所述，分子标记由于其独具的优点使它具有广泛的应用价值，在野生动物保护方面也逐渐发挥其优势。但目前国内分子标记技术在野生动物方面应用还不是很多，尚处于初级阶段。因此，随着分子标记技术的逐步完善，将会有更多的野生动物种群保护问题得到解决。
第一，借助分子标记技术，可对目标物种同时应用多个分子标记，并与传统统计调查相结合，所得到的结果将会更有说服力，这将对保护物种多样性起促进作用。
第二，应用分子标记技术对野生动物群体进行遗传多样性分析，可对珍稀物种濒危的原因和进化潜力提供资料。
第三，世界各地都存在野生动物贸易的问题，ＤＮＡ分子标记技术的出现及不断更新改进给野生动物进行精确的个体识别与鉴定提供了保障，有着重要的学术价值及应用前景。
第四，作为新一代高效分子标记技术，ＳＮＰ目前主要应用于与疾病相关基因的克隆、群体遗传学研究及药物设计等方面，而且除人类以外，与其他物种相关的ＳＮＰ研究报道并不多见。该技术具有可构建高密度图谱的优势，利用高密度的ＳＮＰ进行比较鉴别，可广泛应用于野生动物个体识别与亲权鉴定方面的研究中。
第五，虽然分子标记技术的兴起和发展促使野生动物遗传学分析向高效率方向发展，但其有要求设备复杂、操作繁琐、技术难度大且耗资巨大等负面因素，因此有待进一步改进和开拓新的标记方法。分子标记技术的开发是近年来分子生物学领域研究的热点。随着分子生物学理论与技术的迅猛发展，必将不断地开发出分析速度更快、成本更低、信息量更大的分子标记，其分析
方法也应以简便可靠、快速准确、使用检材少为标准。此外，分子标记技术与ＤＮＡ提取程序化、电泳胶片分析。
新疆的野生动物的大多数是濒危动物所以我们应该重视保护濒危动物，避免它们灭绝。濒危动物是一项珍贵的、不可替代的、可再生的自然资源，在维护生态平衡、促进经济发展、满足人民日益增长的物质和文化需求、发展对外关系、提高社会主义精神文明等方面发挥着重要作用。保护濒危动物有以下几方面的意义：
第一，维护生态平衡。每个物种都是生态系统中的重要一员，通过食物链的关系，物种之间起到互相依存、互相牵制的作用。一旦食物链的某一环节出现问题，整个生态系统的平衡就会受到严重影响
第二，保证科学研究和教育活动的正常开展。濒危动物是科学研究的试验材料，在动物学、进化学、生态学、遗传学、现代医学、仿生学等学科领域里发挥着重要作用。
第三，促进经济发展，满足人民生活需要。绝大多数濒危动物都有很高的经济价值。除了药用价值外，还有食用价值食用和衣用价值。我们的祖先就是依靠采集或猎捕野生动植物来维持生计的。即使到了20世纪的今天，许多动物依然是我们生活中常见的食用或衣用原料。
第四，濒危动物具有很高的观赏价值，是动物园、森林公园、自然保护区或风景名胜区招揽游客的王牌，是马戏团表演的主角，也是部分家庭养殖观赏或许多文人墨客吟诗作画的主要对象。
保护濒危动物是一项耗资巨大而又十分艰巨的工作，需要采用法律的、行政的、经济的和舆论的综合手段来完成。我们可以建立自然保护区；开展驯养繁殖；加大执法力度，禁止或限制商业性开发利用；还要开展国际合作，引进资金及先进的经验、技术和设备。
总之，我们不仅要保护濒危动物，而且还要发展濒危动物资源。
参考文献：
［１］ 蒋志刚．野生动物的价值与生态服务功能 ［Ｊ］．生态学报，２００１，２１（１１）：１９０９—１９１６．
［２］ 刘思慧，刘季科，王应祥。分子生态学在野生动物保护中的作用
［Ｊ］．世界林业研究，２００３，１６ｆ４）：２３—２６．
［３］ 贾继光．分子标记种质资源鉴定和分子标记育种 ［Ｊ］．中国农
业科学，１９９５，２９（４）：１—５．
［４］ 刘华，贾继增．指纹图谱在作物品种鉴定中的应用 ［Ｊ］．作物
品种资源，１９９７，４（２）：４５—４８．
［５］ 朱玉贤，李毅．现代分子生物学（第２版）［Ｍ］．北京：高等
教育出版社，２００２
［６ ３ 刘云国．水产生物ＤＮＡ分子标记技术 ［Ｍ］．北京：科学出版
点击咨询 