海洋生物制药复习提纲

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第一篇:海洋生物制药复习提纲

海洋生物制药复习提纲

1.海洋生物制药涵义

应用海洋药源生物具明确药理作用的活性物质,按制药工程进行系统的研究,研制成为海洋药物的制药工程。

2.海洋生物制药品种与药品特点

品种:中药,化学药(西药),生物制品

特点:①是新发展的药物研究领域

②药源来自海洋药用生物

③海洋生物活性物质含量低微、结构奇特、活性显著,是海洋生物制药先导化合物的丰富来源。

3.应用海洋生物活性物质研发海洋生物新药的途径与思路

研发途径:

化学结构改造(分子修饰、人工半合成)——药物 活性物质——构效关系——人工全合成

研发构思:

①了解海洋生物活性物质的特点:活性集中(抗肿瘤);来源于低等动植物;化学结构、生物来源具多样性,含量低

②采集与提取标准化

③药理筛选

④结合现代生物技术,保证可持续发展利用:再生资源优先开发;养殖的工业化和生物合成;生物反应器及基因工程技术的应用;必须立足我国特有的海洋药用生物资源研发海洋生物一类新药

4.我国海洋生物制药产业化发展的重点领域

(1)海洋生物抗癌药物的研究

(2)海洋生物心脑血管药物的研究

(3)海洋生物抗菌、抗病毒药物研究

(4)海洋生物消化系统药物的研究

(5)海洋生物镇痛抗炎药物的研究

(6)海洋生物泌尿系统药物研究

(7)海洋生物免疫调节作用药物的研究

(8)海洋生物毒素先导化合物的研究

5.海洋生物的特点(海洋生物活性成分特异性的原因)

(1)生活环境与陆生生物迥然不同:有一定的水压、高盐度、小温差、有限的溶解氧、有限的光照及化学缓冲海水体系;

(2)次生代谢产物较陆生生物独特新颖:新陈代谢、生存繁殖方式、适应机制具有显著特性;

(3)化合物结构独特、生物活性多样;

(4)开展海洋药物研究具有重要的理论意义与实际应用价值。

8.海洋生物有效化学成份的概念和主要的化学成分种类

概念:指从海洋生物中分离纯化出具有生物活性的天然有机化合物。

种类:①大环内酯类;②聚醚类化合物;③肽类化合物;④C15乙酸原化合物;⑤前列腺类似物

9.溶剂分离法的原理与选用溶剂的注意点。

原理:根据活性物质在溶剂中溶解度(极性)的差异分离

选择溶剂注意点:①对有效成分溶解度大,对杂质溶解度小;②不与化学成分起化学变化;③经济、易得、使用安全

10.色谱法原理及其分类。

原理:利用不同物质在不同相态的选择分配性,以流动相对固定相中物质进行洗脱,混合物中不同物质会以不同速度沿固相移动,最终达到分离效果

11.超临界流体萃取的原理,什么是超临界CO2萃取及其特点

原理:利用流体在超临界状态时具有密度大、粘度小、扩散系数大等优良的传质特性而成功开发的,具有提取率高、产品纯度好、流程简单、能耗低的特点。

超临界CO2萃取:以超临界状态下的CO2为溶剂,利用该状态下流体CO2所具有的高渗能力和高溶解能力分离混合物的过程。

特点:①可以在接近室温(35-40℃)及CO2气体笼罩下进行提取,有效地防止了热敏性物质的氧化和逸散,完-1-

整保留生物活性,而且能把高沸点,低挥发渡、易热解的物质在其沸点温度以下萃取出来。

②由于全过程不用有机溶剂,因此萃取物绝无残留溶媒,同时也防止了提取过程对人体的毒害和对环境的污染,100%的纯天然,符合当今“绿色环保”、“回归自然”的高品位追求。

③控制工艺参数可以分离得到不同的产物,可用来萃取多种产品,而且原料中的重金属、无机物、尘土等都不会被CO2溶解带出。

④蒸馏和萃取合二为一,可以同时完成蒸馏和萃取两个过程,尤其适用于分离难分离的物质,如有机混合物、同系物的分离精制等。

⑤能耗少;热水、冷水全都是闭路循环,无 废水、废渣排放。CO2也是闭路循环,仅在排料时带出少许,不会污染环境。由于能耗少、用人少、物料消耗少,所以运行费用非常低。12.高速逆流色谱仪(HSCCC)如何做到化合物样品的分离

(1)样品中一种高分配系数的化合物在固定相中的浓度要高于在流动相中的浓度,要晚一些从柱子里洗脱出来。

(2)另一种低分配系数的化合物在流动相中的浓度要高于在固定相中的浓度,要早一些洗脱出来。

(3)如果一种化合物在两相中的是平均分配的(D=1),不论哪一相溶剂被选为流动相,在流动相流出1倍柱体积的量后,这种化合物都会被洗脱出来。

13.质谱仪器中最主要的三种离子是什么?分子离子的三个特征是什么?

分子离子:样品分子失去一个电子而形成的离子称为分子离子。

同位素离子:由重同位素组成的分子形成的离子

碎片离子:由M + ·或碎片离子单分子裂解产生的离子

特征:①质核比为分子量;②是奇电离子,分子失去一个价电子生成的离子;③并非所有的有机物分子离子都能出现

14.质谱在鉴定海洋天然产物结构的应用有哪些?

(1)(最基本)提供分子量信息

(2)确定碎片离子

(3)确定有机化合物的元素组成及其分子式

(4)确定有机化合物的结构式

15.海洋药用无脊椎动物的主要生物学来源有哪几个门,各举一例,并说明其主要的药用价值。

(1)多孔动物门:海绵,活体检测水质,具有抗肿瘤活性物质。

(2)环节动物门:沙蚕,提取沙蚕毒素。是一种仿杀虫剂。

(3)腔肠动物门:海蜇,治疗心血管疾病。珊瑚,抑制癌细胞增长。

(4)软体动物门:贝类、乌贼、海兔,中药:厣,海螵鞘,石决明,珍珠。

(5)节肢动物门:虾、蟹、鲎,甲壳质、壳聚糖。(6)苔藓动物门:苔虫素防腐蚀剂,抗癌,促进造血。

(7)棘皮动物门:海星、海胆、海参

16.海洋药用大型藻类的主要生物学来源有哪几个门,各举一例,并说明其主要的药用价值。

门类:红藻门(石花菜)、褐藻门(裙带菜)、轮藻门(苦草)

药用价值:①石花菜:清肺化痰、清热燥湿,滋阴降火、凉血止血

②裙带菜:抗癌

③苦草:清热解毒,止咳祛痰,养筋和血。用于急、慢性支气管炎、咽炎,扁桃体炎,关节疼痛;

外治外伤出血。

17.红树林有哪些主要的次生代谢产物,简述其中的一、两种。

(1)萜类:是红树林植物中含量最为丰富的一种代谢产物,二萜是最为重要的化学成分,与多种生物活性密切相关。二倍半萜化合物-柠檬苦素具有较好的细胞毒性。

(2)糖苷类化合物:是红树林植物中一种重要的代谢产物。

(3)甾醇:植物甾醇是滨海湿地植物中的常见化学成分,含量高且类型单一。

(4)生物碱类:在滨海湿地植物中发现较少。但在红树林植物中发现了新颖结果的生物碱,有拒食活性。

(5)含硫化合物:是滨海湿地植物中一类比较特殊的成分,目前仅在红树科的Brugiera属中有发现。有新颖结构的化合物发现。

(6)其它:芳香类表现抗革兰氏阳性菌和阴性菌活性。

18.红树里植物的次生代谢产物主要有哪些生物学活性?

①抗病毒活性;②抗肿瘤活性;③镇痛、抗炎及抗氧化活性;④抗菌、毒素和昆虫拒食素及其他活性

19.海洋生物技术概念与内容

概念:利用海洋生物或其组成部分,综合应用基因工程、细胞操作技术和细胞培养等技术手段,生产出有用的生物产品,以及定向改良海洋生物的某些遗传特性的综合性科学技术。

内容:①开发、生产和改造海洋生物天然产物,以便用作药物、食品、新材料;

②定向改良海洋动物、植物遗传特性,为海水养殖业提供具有生长快、品质高和抗病害的优良品种; ③培养具有特殊用途的“超级细菌”,用来清除海洋环境的污染,或者生产具有特定生物治理的物质。

20.海洋生物制药研发瓶颈及其解决办法

瓶颈:①有效成分无法确定;②药源不足

解决办法:①人工养殖;②开辟新的资源领域,探索新的方法和技术

21.优点:①节省水、电和蒸汽耗量,降低生产成本;②提高产品得率;③经济效益显著;④减轻劳动强度,改善生产环境。

22.什么是生物反应器?生产藻类活性物质生物反应器技术的研究有哪两项?

生物反应器:一般是指利用固定化酶及固定化细胞高效生产产物的技术,是现代生物技术研究的焦点。生产藻类活性物质生物反应器技术的研究

光和微藻生物反应器包括:

1.大面积室外养殖

2.真正意义上的生物反应器—在可控条件下高密度养殖

23.藻类基因工程的概念与研究进展

概念——是指利用分离自海洋生物的有药用价值的基因、以规模化养殖的海洋生物作为表达受体进行遗传操作,从而大量获得高值廉价的海洋生物药物。

海洋蓝藻基因工程的应用研究—发展为两个方向,海藻分子生物学与基因工程的研究;概念:从生物大分子角度研究海藻个体发育与系统发育,从分子水平上揭示海藻起源、进化及生命现象、生命过程的规律、本质以及机理。

进展:1)克隆技术2)质粒发现分离技术3)标记技术4)克隆与遗传转化技术

24.简答基因芯片在海洋生物制药中的应用

(1)新药靶点发现;(2)药物作用机制研究;(3)超高通量药物筛选;(4)药物毒理学研究;(5)药物基因组学研究

26.什么是药物筛选?目前活性筛选有哪些主要的方法?

药物筛选:是现代药物开发流程中检验和获取具有特定生理活性化合物的一个步骤,系指通过规范化的试验手段从大量化合物或者新化合物中选择对某一特定作用靶点具有较高活性的化合物的过程。

目前活性筛选的三种方法:

(1)寻找某类已知化合物及其类似物:如青蒿素紫杉醇苔藓虫内酯

(2)寻找具有某种活性的物质:抗肿瘤活性、抗菌筛选、抗病毒筛选等

(3)多种活性筛选:高通量筛选(HTS)、高内涵筛选、虚拟筛选

27.常用的药物活性筛选方法有哪些?

(1)抗菌活性筛选---抗生素的研究:抗一般细菌、厌氧细菌、真菌、支原体药物筛选

(2)对动物的影响活性:幼体定植或变态、无脊椎动物运动、金鱼毒性、器官和生理系统监测

(3)细胞水平筛选:抗肿瘤药物筛选

(4)酶抑制剂筛选法:抗肿瘤、血栓、病毒、糖尿病等

(5)受体拮抗活性筛选

(6)免疫调节活性代谢物的筛选法

(7)抗病毒药物的活性筛选

(8)其他筛选。如神经系统药物、抗炎、心血管疾病药物、抗氧化等筛选。

28.抗肿瘤药物筛选经常采用哪种筛选方法?常用的肿瘤筛选的细胞株?(4-5个即可)

方法:细胞水平筛选(MTT法、SRB法)

细胞株:P388(小鼠白血病细胞);A-594(人肺癌细胞);BEL-7404(人肝细胞性肝癌);S180(小鼠移植性肿瘤);Lewis(肺癌)

29.简述如何采用MTT法筛选抗肿瘤活性药物?

(1)接种一定量对数生长期细胞90μl/孔于96孔板,培养24h

(2)每孔加待测样液10μl,37℃ 5% CO2培养48h

(3)每孔加MTT20μl,培养4h,每孔加三联液50μl,CO2培养过夜

(4)酶标仪测OD570,计算待测样对细胞的影响

30.超高通量筛选平台发展的两个方向?高通量筛选技术体系的组成?

①微孔板/微阵列技术,芯片膜片钳技术

②微流体芯片技术

体系的组成:(1)化合物样品库;(2)自动化的操作系统;(3)高灵敏度的检测系统;(4)数据库管理系统。

31.高通量筛选技术的三种平台及其优缺点?

(1)反酵母双杂交系统的药物筛选模型

优点:①该系统中的酵母细胞能够繁殖,因此无须对靶分子进行耗时、耗力、耗材的生物纯化过程,而且能够在相对短的时间内对大量的蛋白质进行测试。

②该系统是在一个生物体环境内进行的,因此与体内环境较为接近。细胞通透性以 及细胞毒作用都作为参数在筛选过程中被考虑。而这一点恰前可以弥补体外筛选试验的不足。

③该系统能够与现有的高通量筛选兼容,从而可以在96孔或384孔板上测试组合化学分子库中的化合物。另外它还很容易与计算机工作站相结合,从而能够快捷地分析实验数据。

不足:①细胞通透性问题;

②药物浓度的要求超出了组合化学所能提供的水平等。

(2)基于细胞平台的药物筛选模型

优点:①细胞平台的药物筛选系统可以直接选取来源于人源组织的细胞或者是人源转化细胞株进行培养,更接近人体的情况,因此能够改善一些蛋白靶点在异源细胞中表达情况不够理想的局面。

②细胞的高通量筛选能够提供化合物对于特定受体、离子通道或者是细胞内的药理活性,而传统的生化分析往往不能得到这些活性数据。

(3)基于动物平台的药物筛选模型

优点:将动物模型作为药物筛选模型是今年来刚刚发展起来的。由于动物体的完整性,解决了筛选药物的药理活性和对药物的吸收、分布、代谢、排泄进行研究的问题。该模型尚处于发展阶段。

32.高通量筛选的的优缺点?

优点:①快速:每天筛选数万次;

②微量:筛选样品需要量为微克级;

③灵敏:准确判断筛选样品的活性和选择性;

④经济:筛选费用低。

缺点:①高通量筛选所采用的主要是分子、细胞水平的体外实验模型,因此任何模型都不可能反应药物的全面药理作用;

②用于高通量筛选的模型是有限的,要建立反应机体全部生理机能或药物对整个机体作用的理想模型,也是不现实的。

③其检测模型均建立在单个药物作用靶分子的基础上,无法全面反映被筛样品的生物活性特征,只得到有限的数据,初筛得到的阳性结果需要进一步确认。

35.海洋新药临床前评价的主要内容

(1)临床前主要药效学研究:①评价海洋生物新药的主要药效作用;②阐明海洋生物新药的作用部位和作用机理

(2)临床前药理研究:①一般药理研究;②复方药理学研究

(3)海洋生物新药临床前作用机制研究

(4)海洋生物新药临床前的毒理评价

(5)海洋生物新药的药代动力学评价

36.海洋生物新药临床前评价的基本要求

(1)明确不同实验的目的和意义

(2)把握药理毒理学研究的整体性

(3)强调具体问题具体分析

(4)执行药物非临床研究质量管理规范(GLP)

(5)注重“非临床安全性的全程评价”

(6)对各种因素进行综合分析

37.如何把握海洋生物新药临床前评价的”非临床安全性的全程评价”?

(1)对研究方法的评价:要注重对研究方法(手段、模型)的评价,以判断其预测临床安全性价值的大小。

(2)对实验结果的评价:应围绕实验目的(毒性靶器官、安全范围、提示临床检测指标)来进行。

(3)注意全面理解实验室检查结果变化的统计学意义与临床意义的关系,有统计学意义的结果,不一定有临床意义。反之也相关。要结合相关参数临床上合实验室参考范围等综合考虑。

38.如何选择海洋生物新药的主要药效实验的实验动物?

(1)选择健康的实验动物。选择动物必须健康、有些动物必须预选。

(2)实验动物年龄和性别的选择。一般是成年动物,常用雄性动物或雌雄各半。

(3)实验动物种属的异同性。实验动物和人间对药物的反应有共同性也有差异;多选择几种动物;不同种属动物对药物反应有明显差别;同一种属的不同品系之间,有时对药物反应也会有差异。

39.海洋生物新药主要药效学评价的指导原则

(1)负责人和研究人员专业

(2)实验室条件、仪器设备、各种试剂及组织管理均符合规范化要求

(3)实验设计应遵循科学研究的基本规律,按随机、对照和重复的原则进行设计

(4)试剂保证纯度,规格恒定,实验动物用药后的观察其内,要加强管理

40.海洋生物药物制剂研究的概念:指将原料通过制剂技术制成适宜剂型的过程。

41.海洋生物新药制剂类型的选择依据

(1)临床需要和用药对象;(2)药物性质和处方剂量;(3)充分考虑安全性

42.药物动力学的概念及其研究目的和意义

概念:研究药物在体内的量变过程的规律,采用数学方法定量地研究药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄除的量变特征,特别是研究药物在体内方式中的量变规律。

目的和意义:

(1)为临床安全用药和合理用药提供依据和参考;

(2)应用药代动力学和生物利用度研究结果指导新制剂的设计或改造;

(3)是新药设计的中药组成部分。

43.海洋生物新药临床前安全性评价的目的和内容和意义。

目的:安全、有效是一切药物所具备的两大要素

内容:①一般毒理学、②特殊毒理学、③药物依赖性、④安全性药理、⑤毒代动力学

意义:药品是一种特殊的商品,它的安全与否关系到人民的生命健康,海洋生物新药临床前的安全性评价有助于人们了解药品的安全情况,很大方面上避免新药对人们生命健康的损害。

补充:

(说明:此部分内容海科班给的题库中有,而我们班没有的,可能是我们两个班拷得题库版本不同。)

1.什么是核磁共振谱、化学位移?影响化学位移的因素有哪些?

核磁共振谱:在静磁场中具有磁矩的原子核(1H、13C)存在不同能级,当原子核被特定频率的电磁波照射时,原子核便产生能级的跃迁而获得共振信号,即核磁共振谱。

化学位移:由于有机分子中各种质子受到不同程度的屏蔽效应,引起外加磁场()或共振频率(v)偏离标准值而产生移动的现象。

影响化学位移的因素:

2.使用核磁共振仪进行物质结构鉴定时,样品应该如何处理?

(1)对样品的要求:样品要纯;样品量不能太小,通常为1-3mg(低灵敏度NMR仪需10-30mg)、不含氧和灰尘;固体样品要用合适溶剂溶解;加入内标,如TMS

(2)对溶剂的要求:不含质子、沸点低、不与样品缔合、溶解度好,如CCl4, CS2, CHCl3,。为防干扰,多采用D代试剂,如CHCl3-d1,(CH3)2CO-d6, H2O-d2(水溶性试剂)TMS只能在测定时加入,不要加入过早。

3.核磁共振仪在海洋生物制药中的主要应用有哪些?

(1)结构鉴定:对于1H-NMR的简单图谱,可用化学位移鉴别质子的类型。

CH3O-, CH3CO-, CH2=C-, Ar-CH3,>HCH3, CH3CH2-,-CHO,-OH, 等。对于复杂的未知物,可以配合IR, UV, MS等数据,推定结构。

(2)定量分析:

4.碳核磁共振谱(13C-NMR)的特征有哪些?

(1)13C-NMR谱比1HNMR谱作用更大(化学位移δ范围更广);

(2)能反映出化合物结构上的精细变化;

(3)有利于对化合物中碳原子的确认;

(4)可以区别伯仲叔季各类碳原子;

(5)灵敏度较低,需要样品量较大,费时。

(6)在实际应用氢谱和碳谱是相互补充的。

5.什么是旋光光谱?如何表示,实际工作中又如何表示?

紫外及可见光经尼可尔棱镜产生偏振光,以偏振光照射具有旋光性的化合物,偏振光振动平面产生改变,产生旋光现象。

测出旋光度(α),以波长对比旋度[α]×10作图,所得曲线即旋光光谱。

[α]D =(α实/ C L)× 100

〔φ〕λ =〔α〕λ·M/ 100

6.什么是正常的或平坦的旋光谱线?什么叫简单康顿效应谱线?

(1)正常的或平坦的旋光谱线:化合物无发色团时,ORD谱线只是在一个相内延伸,没有峰也没有谷

(2)简单康顿效应谱线:分子中有一个简单的发色团时,ORD曲线在紫外光谱λmax处越过零点,进入另一个相区。形成的一个峰和一个谷组成的ORD谱线

7.如何利用本课程中学习的技术鉴定一个未知化合物的结构(包括立体结构)。

(1)质谱(MS):确定分子量、分子式

(2)计算不饱和度,推测化合物的大致类型

(3)紫外光谱(UV):是否具有共轭基团,是芳香族还是脂肪族化合物。

(4)红外光谱(IR):官能团类型

(5)核磁共振氢谱(1H-NMR):质子类型(具有哪些种类的含氢官能团);氢分布(各种官能团中含氢的数目);氢核间的关系

(6)质谱(MS):验证所推测的未知物结构的正确性

8.高通量筛选的模型有哪些?

(1)分子水平的药物筛选模型; 包括受体筛选模型;酶筛选模型;离子通道筛选模型。

(2)细胞水平药物筛选模型;包括:内皮细胞激活;细胞凋亡;抗肿瘤活性转录调控检测;信号转导通路;细菌蛋白分泌;细菌生长。

9.什么是虚拟药物筛选?其组成如何?

虚拟药物筛选定义:针对重要疾病特定靶标生物大分子的三维结构或定量构效关系(QSAR)模型,从现有小分子数据库中,搜寻与靶标生物大分子结合或符合QSAR模型的化合物,进行实验筛选研究。

组成:虚拟药物筛选应用软件,理论方法,操作对象,操作过程,结果分析评价。

10.基于分子对接的虚拟筛选的过程如何?

(1)收集文献上发表的小分子化合物结构的信息,组成二维小分子数据库。对每个小分子进行原子类型和化学键归属,将2D结构转变成3D结构并进行结构优化,组成3D小分子数据库。

(2)对生物大分子(蛋白质)进行质子化合原子电荷归属,并进行结构优化,确定小分子结合位点,构建计算网格;

(3)将3D小分子数据库中的每个化合物对接到生物大分子的活性位点,并进行打分-计算小分子-生物大分子的结合强度Ki(结合自由能)

(4)根据打分的结果挑选化合物(打分比较高的分子)进行类药性评价,选择化合物进行生物实验测试。

11.什么是高内涵筛选?其组成如何?

是指在保持细胞结构和功能完整性的前提下,同时检测被筛选样品对细胞形形态、生长、分化、迁移、凋亡、代谢途径及信号转导各个环节的影响,在单一实验中获取大量相关信息,确定其生物活性和潜在毒性。

组成:荧光显微系统、自动化荧光图像获取系统、检测仪器、图像处理分析软件、结果分析系统、数据管理系统和其他(生物信息学工具、新型细胞株的研制和选择性试剂)。

12.比较3种现代药物筛选技术的优缺点。

高通量:参见32题

虚拟筛选:优点:提高了筛选化合物的速度和效率,缩短新药研究的周期。

缺点:(课件上没找到)

高内涵筛选:

优点:①筛选取得了纵向和横向上的双重突破。

②HCS获得信息以细胞为单位

③获取多个终点的定量数据的能力全面加深了研究者对筛选中得到信息的理解

④显著提高发现先导化合物的速率,减少开发后期的失败率。

缺点:(课件上没找到)

13.海洋中药与陆生中药一样,亦有“四气”、“五味”之别。“四气”是指寒、热、温、凉四种不同的药性,还有一些药性较为平和,成为“平”性。“五味”指辛、甘、酸、苦、咸五种不同的味道,在五味以外,还有淡味、涩味。海洋药物体现了其具有甘、咸、寒、平。

14.2005年版《中华人民共和国药典》收载了海藻、瓦楞子、石决明、牡蛎、昆布、海马、海龙、还螵蛸等10余个品种。-2

第二篇:生物制药复习提纲和答案

基本概念:

1.生物药物

是利用生物体、生物组织或其成分,综合应用生物学、生物化学、微生物学、免疫学、物理化学和药学的原理与方法进行加工、制造而成的一大类预防、诊断、治疗制品。2.生物技术药物

是指采用DNA重组技术、单克隆抗体技术或其他生物技术研制的蛋白质、抗体或核酸类药物。生物技术药物可以是在药理上有高度活性的,也可以是在免疫或其他生理系统上有活性的。生物技术药物可以分为三大类,即重组蛋白质、治疗性抗体和核酸。3.生物制品

用微生物及微生物代谢产物或动物血清制成的用于预防、诊断和治疗的制品。

4.生物制药工艺学

是从事各种生物药物的研究、生产和制剂的综合性应用技术科学。研究内容包括生化制药工艺、生物制品制造与相关的生物医药产品的生产工艺。主要讨论各类生物药物的来源、结构、性质、制造原理、工艺过程、生产技术操作和质量控制。5.抗生素

青霉素、链霉素、红霉索等一类化学物质的总称。它是生物,包括微生物、植物和动物,在其生产活动过程中所产生,并能在低微浓度下有选择性地抑制或杀灭其他微生物或肿瘤细胞的有机物质。6.热原质

热原质是在生产过程中由于被污染后由杂菌所产生的一种内毒素。7.四环类抗生素

是以四并苯为母核的一类有机化合物。金霉素、土霉素、四环素、地美环素。四环类抗生素可与微生物核糖核蛋白体30S亚基接合,通过抑制氨基酰-tRNA与起始复合物中核蛋白体的结合,阻断蛋白质合成时肽链的延长。8.大环内酯类抗生素

由链霉菌产生的弱碱性抗菌素,因分子中含有一个内酯结构的14或16元环而得名,红霉素是本类药物最典型的代表。大环内酯类作用于细菌细胞核糖蛋白体50s亚单位,阻碍细菌蛋白质合成,属于生长期抑制剂。9.β-内酰胺类抗生素 10.氨基糖苷类抗生素

由氨基环醇(aminocyclitol)、氨基糖(aminosuger)和糖组成的抗生素的总称。

11.耐药性

12.干扰素

系指由诱导剂诱导有关生物细胞所产生的一类高活性、多功能的诱生蛋白质。这类诱生蛋白质从细胞中产生和释放之后,作用于相应的其它同种生物细胞,并使其获得抗病毒和抗肿瘤等多方面的免疫力。有α型、β型和γ型及许多亚型。13.硫酸软骨素

硫酸软骨素一般含有50~70个双糖单位,链长不均一,相对分子质量在1~3万,硫酸软骨素按其化学组成和结构差异,又分为A、B、C、D、E、F、H等多种。它们均由D-葡萄糖醛酸和N-乙酰-D-氨基半乳糖组成,只是硫酸基团位置不同而己。14.肝素

属高分于化合物,分于量6 000~20 000以前肝素钠一般都由动物肝脏中提取,现在大多从猪、羊、牛等动物的肠粘膜中提取,亦可从肺脏和心脏中提取。作为一种重要的生化药物,是一簇酸性粘多糖化合物的统称,它是由已糖醛酸(L-艾杜糖醛酸、葡萄糖醛酸)与硫酸氨基葡萄糖分子以一定的比例交替联结形成的具有六糖或八糖单位的线型链状大分子 15.维生素

是维持机体正常代谢机能的一类化学结构不同的小分子有机化合物,它们在体内不能合成,大多需从外界摄取。

16.激素

是生物体产生的,对机体代谢和生理机能发挥高效调节作用的化学信使分子。17.亚基疫苗

利用病原体的某一部分通过基因工程克隆而制得的疫苗称为亚基疫苗。18.活体重组疫苗

通过基因工程的方法,对非致病性微生物(细菌和病毒)进行改造,使之携带并表达某种特定病原体的抗原决定簇基因,产生免疫原性;或通过基因工程的方法修饰或删除致病性微生物的毒性基因,使之仍保持免疫原性所制成的疫苗。19.核酸疫苗

核酸疫苗就是把外源基因克隆到真核质粒表达载体上,然后将重组的质粒DNA直接注射到动物体内,使外源基因在生物体内表达,产生的抗原激活机体的免疫系统,引发免疫反应。20.基因治疗

基因治疗是将具有正常功能的基因转移到病人体内并发挥功能,纠正病人体内所缺乏的蛋白质或赋予机体新的抗病功能。更为广义的基因治疗还包括从基因水平对基因表达的调控。

21.人工免疫

人为地给机体输入抗原以调动机体的免疫系统,或直接输入免疫血清,使其获得某种特殊抵抗力,用以预防或治疗某些疾病者,称为人工免疫 22.人工自动免疫

是给机体输入抗原物质,使免疫系统因抗原刺激而产生类似感染时所发生的免疫过程,从而产生特异性免疫力。这种免疫力出现较慢,常有1~4周诱导期,但维持较久,可从半年到数年。

23.人工被动免疫

输入免疫血清(含特异性抗体),使机体获得一定免疫力,以达到防治某些疾病目的,称为人工被动免疫。

24.乙肝基因工程疫苗

将乙型肝炎病毒(HBV)基因组中乙肝表面抗原(HBsAg)的DNA序列构建到表达载体上,并在宿主细胞中表达,所表达的抗原经纯化后制备成的重组亚单位乙肝疫苗。25.抗体

是由抗原刺激机体后,由淋巴B细胞经分化增殖的浆细胞合成、分泌的,能与相应抗原特异结合并具有多方面免疫功能的球蛋白。26.单克隆抗体

仅识别抗原分子上同一抗原位区的由同一克隆细胞产生的抗体。27.人源化抗体

人源化抗体主要指鼠源性单克隆抗体的基因克隆及 DNA 重组技术改造,重新表达的抗体。其大部分氨基酸序列为人源序列所取代,既基本保留亲代鼠单克隆抗体的亲和力和特异性,又降低了鼠异源性。28.基因工程抗体 是利用DNA重组技术,通过对抗体分子基因结构与功能了解,有目的地在基因水平上对抗体分子进行切割、拼接或修饰,或者直接合成基因序列,再将基因导入细胞表达产生的一类抗体。

29.前体物质

在抗生素生物合成中,菌体利用它以构成抗生素分子中的一部分而其本身又没有显著改变的物质,称为前体(precursor)。

简述题 1.新药筛选基本方法

(一)、随机筛选

(二)、经验式重复筛选

(三)、药物合理设计与筛选

(四)、高通量筛选

2.新药研究和开发的主要过程

1、确定研究计划

2、准备化合物

3、药理筛选

4、化学实验

5、临床前I期

6、临床前II期

7、I期临床

8、II期临床

9、III期临床10.注册申请上市(2-3年)11.售后监测

3.生物活性物质的浓缩的主要方法?

(一)盐析浓缩:硫酸铵沉淀蛋白质

(二)有机溶剂沉淀浓缩

(三)用葡聚糖凝胶(Sephadex)浓缩

(四)用聚乙二醇透析浓缩

(五)超滤浓缩

(六)真空减压浓缩与薄膜浓缩

4.试述活性物质的保护措施

1、采用缓冲盐系统

在生物药物制备中,常用的缓冲盐有磷酸缓冲盐,柠檬酸缓冲盐,Tris缓冲液,醋酸缓冲盐,碳酸缓冲盐,硼酸缓冲盐和巴比妥缓冲盐等。

2、添加保护剂

防止某些生理活性物质的活性基团及酶的活性中心受到破坏,如巯基是许多活性蛋白质和酶催化活性基团,极易被氧化,故提取时,常添加某些还原剂如半胱氨酸,-巯基乙醇。对易受重金属影响的,可添加EDTA。

3、抑制水解酶的作用

4、其它保护措施(冷、热、酸、碱)

5.试述生物活性物质的浓缩方法

(一)盐析浓缩:硫酸铵沉淀蛋白质

(二)有机溶剂沉淀浓缩

在生物大分子的水溶液中,逐渐加入乙醇,丙酮等有机溶剂,可以使生化物质的溶解度明显降低,从溶液中沉淀出来。

(三)用葡聚糖凝胶(Sephadex)浓缩

(四)用聚乙二醇透析浓缩

(五)超滤浓缩

(六)真空减压浓缩与薄膜浓缩

真空减压浓缩在药物生产中使用较为普遍,具有生产规模较大,蒸发温度较低,蒸发速度较快等优点。

薄膜浓缩器的加速蒸发的原理是增加汽化表面积。使液体形成薄膜而蒸发,成膜的液体具有较大的表面积,热传播快而均匀,没有液体静压的影响,能较好地防止物料的过热现象。

6.试述生化物质分离纯化的基本步骤

1、将目标药物成分从起始原材料中释放出来;

2、从提取物中去除固体杂质成分;

3、去除可溶性杂质成分;

4、除去水或其他类别的溶剂,富集或浓缩目标药物成分;

5、去除残留杂质和污染物成分,使药物成分能够达到所需的纯度;

6、对目标药物成分进行必要的后加工处理(如修饰、加入稳定剂、佐剂等)以保护或提高药物活性等。

7.生物活性物质分离制备设计基本阶段(1)确定制备物的研究目的及建立相应的分析鉴定方法。(2)制备物理化性质稳定性的预备试验。(3)材料处理及抽提方法的选择。(4)分离纯化方法的摸索。(5)产物均一性测定。

8.靶向给药系统

采用乳化技术、脂质体制备技术、微型包囊和微型成球技术,使药物浓集于靶器官、靶组织。靶细胞的靶向给药系统属于第4代剂型,可用于恶性肿瘤等疾病的治疗。近年来受到普遍关注的口服结肠定位给药系统是一类对pH敏感的结肠定位释药制剂。口服结肠靶向给药系统中的药物在胃、十二指肠、空肠和回肠不释放,只有当药物达到人体回盲部后启结肠较高的pH环境下溶解聚合物,才能使给药系统把药物释放出未,并且在结肠部发挥局部治疗作用。

9.缓、控释制剂

缓释控释制剂与药物在体内浓度有关,而与给药时间无关的基本理论的基础上发展起未的。是一类采用新型药用辅料,通过膜控技术、骨架阻滞技术和包衣技术等来控制片剂、胶囊剂的释药速度,从而实现定时、定速释放,属于第3代剂型就延长有效血药浓度的持续时间和提高用药的安全度。缓释制剂和控释制剂的主要区别在于控释制剂是按零级速率释放药物,其释放量不受时间影响,释放速度是恒速或接近恒速,血药浓度平稳,峰谷波动很小。10.根据抗生素的化学结构抗生素可分为几类?每类其结构有何特点?每类举1药品。以青霉素为例写出发酵生产青霉素的工艺路线。(1)β-内酰胺类抗生素:包括青霉素类、头孢菌素类等。它们都包含一个四元内酰胺环。这是在当前最受重视的一类抗生素。

(2)氨基糖苷类抗生素:包括链霉素、庆大霉素等。它们既含有氨基糖苷,也含有氨基环醇的结构。

(3)大环内酯类抗生素:如红霉素、麦迪霉素(medicamycin)。它们含有一个大环内酯作配糖体,以苷健和1~3个分子的糖相连。

(4)四环类抗生素:如四环素、土霉素等。它们以四并苯为母核。

(5)多肽类抗生素:如多粘菌素、杆菌肽等。它们多由细菌、特别是由产孢子的杆菌产生,并含有多种氨基酸,经肽键缩合成线状、环状或带侧链的环状多肽。

11.12.微生物产生耐药机理是什么?

影响青霉素结晶的因素?

(1)水分的影响

(2)温度的影响

(3)污染数高低对结晶的影响(4)青霉素与醋酸钾摩尔比关系

13.去除四环素差向异构物的方法 ?

(1)制成尿素复盐转四环素盐酸盐(2)制成氯化钙复合物(3)制成甲酰复合物

14.用现代生物技术提高抗生素产量的方法

1.将产生菌基因随机克隆至原株直接筛选高产菌株 2.增加参与生物合成限速阶段基因的拷贝数 3.强化正调节基因的作用 4.增加抗性基因

15.乙肝病毒(HBV)基因在真核细胞中的表达途径

①将HBV的S、S2或S1基因重组质粒转化酵母,用重组酵母生产HB疫苗; ②将S、S2或S1基因重组质粒转化哺乳动物细胞;

③将S、S2或S1基因插入痘苗病毒DNA非必需区,传染中华地鼠卵巢细胞,大量培养该动物细胞株生产HB疫苗;

④将S、S2或S1基因插入昆虫核多角体病毒DNA非必需区,转染家蚕和蝶蛹生产HB疫苗。

16.试述HBA的DNA结构

①小蛋白(S蛋白),为S基因编码的由226个氨基酸残基组成的多肽,是HBsAg和HBV包膜的主要成分,也是HBV的主要蛋白;

②中蛋白(M蛋白),由S蛋白和前S2基因编码的55个氨基酸残基多肽(前S2蛋白)组成,它具有一个多聚人血清白蛋白(pHSA)受体位点; ③大蛋白(L蛋白),为M蛋白和前S1基因编码的108~109个氨基酸残基多肽(前S1蛋白)组成。

17.用于制备病毒类疫苗的毒株,一般需具备哪几个条件?

①必须持有特定的抗原性,能使机体诱发特定的免疫力,阻止相关病原体的入侵或防止机体发生相应的疾病。

②应有典型的形态和感染特定组织的特性,并在传代的过程中,能长期保持其生物学特性。③易在特定的组织中大量繁殖。

④在人工繁殖的过程中,不应产生神经毒素或能引起机体损害的其他毒素。

⑤如是制备活疫苗,毒株在人工繁殖的过程中应无恢复原致病力的现象,以免在使用时,诱发机体发生相应的疾病。

⑥在分离时和形成毒种的全过程中应不被其他病毒所污染,并需要保持历史记录。用于制备活疫苗的毒种,往往需要在特定的条件下将毒株经过长达数十次或上百次的传代,降低其毒力,直至无临床致病性,才能用于生产。18.简述核酸疫苗的特点?

(1)免疫保护力增强:接种后蛋白质在宿主细胞内表达,直接与组织相容性复合物MHCI 或II类分子结合,同时引起细胞和体液免疫,对慢性病毒感染性疾病等依赖细胞免疫清除病原的疾病的预防更加有效。

(2)制备简单,省时省力:核酸疫苗作为一种重组质粒,易在工程菌内大量扩增,提纯方法简单,可制备多价核酸疫苗。

(3)同种异株交叉保护:这是基因疫苗的最大优点之一。在制备基因疫苗时,可通过对基因表达载体所携带的靶基因进行改造,从而选择抗原决定簇。

(4)应用较安全:接种核酸疫苗后,蛋白质抗原在宿主细胞内表达,无因毒力返祖或残留毒力病毒颗粒而引发疫病的危险,也不会引起对机体的不良反应。

(5)产生持久免疫应答:免疫具有持久性,一次接种可获得长期免疫力,无需反复多次加强免疫。

(6)贮存、运输方便:核酸疫苗的质粒DNA稳定性好,无须冷藏。

(7)可用于防治肿瘤:核酸疫苗可以诱导CTL(细胞毒性T淋巴细胞),CTL应答也是机体杀死癌变细胞的有效清除途径。

19.核酸疫苗的纯化步骤

(1)收集、裂解细胞的和质粒的初步抽提

细胞的收集可利用离心的方法完成。裂解细胞(使细菌的细胞壁和细胞膜破裂的过程)一般有煮沸法、SDS碱裂解法、非离子型去垢剂法等。

(2)质粒DNA的纯化 ①聚乙二醇(PEG)沉淀法 ②氯化铯-溴乙锭梯度平衡离心法 ③柱层析法

20.DNA疫苗为治疗恶性肿瘤提供哪些新的思路

①激发免疫系统杀死致癌病毒;

②激发免疫系统识别并消除表达共同癌细胞信号的癌细胞; ③转染和表达基因工程蛋白,从而使癌细胞成为更好的免疫靶子。将编码肿瘤相关抗原的基因转导到肿瘤细胞内表达,可提高肿瘤免疫原性,从而增强宿主抗肿瘤的免疫应答。

21.影响核酸疫苗免疫效果的因素

1、质粒载体和启动子的选择2 注射途径与方法 3、接种部位的预处理4、接种剂量与次数5、免疫佐剂

22.试述抗体分子的基本结构?

抗体分成3个部分,即两个Fab片段和一个Fc片段。

抗体的结构抗体是机体在抗原物质刺激下由浆细胞产生的一类能与抗原发生特异结合反应的免疫球蛋白。其基本结构是由(两重H链两轻L链)四条肤链组成,四链互以-S-S键结合,形成一个“Y”形的四链分子。每一链又分为二段,一段为恒定部分,该部分的氨基酸序列是相同的;另一段为可变部分,这一部分的氨基酸序列各不相同,因而其上具有抗原结合位点。主要位于“Y”的两臂末端1 /2L链和1 /4H链相结合部位。抗体的特异性就是由结合部位的构象决定的。只有分子构象与抗体结合部位的分子构象互补的抗原才能与该种抗体结合。这样一个抗体就可和两个抗原结合。此外抗体的柄部Fc段上有补体结合区。

23.试述B淋巴细胞杂交瘤选择培养基的原理?

细胞的DNA合成有内源性和外源性两种途径。内源性途径就是利用Gln(谷氨酰胺)或单磷酸尿苷酸在二氢叶酸还原酶的催化下合成DNA;外源性途径则利用次黄漂呤或胸腺嘧啶在HGPRT(次黄漂呤鸟漂呤磷酸核糖转移酶)或TK(胸腺嘧啶激酶)的催化作用下补救合成DNA。HAT培养基中的氨基喋呤是二氢叶酸还原酶的抑制剂,因此能有效的阻断DNA合成的内源性途径。B淋巴细胞具有HGPRT和TK这两种酶,因此在内源性途径被阻断后仍能利用HAT培养基中的次黄漂呤和胸腺嘧啶完成合成。但由于B淋巴细胞是正常细胞故不能长期存活。而杂交瘤细胞由于继承了B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的双重特性,能够合成HGPRT和TK,故在HAT培养基中可长期存活。在历经2周左右的时间后即可得到该杂交瘤细胞,从而成为制造单克隆抗体的细胞源。

24.单抗纯化策略及注意事项?

腹水或细胞上清液,均含有脂蛋白、脂质、细 胞碎片等杂质,用滤纸去掉脂质和大颗粒,离心去除 细胞碎片和蛋白聚合物,目前纯化方法有十几种,一 般采用盐析、凝胶过滤、离子交换层析和辛酸提取等,现在最有效的方法是亲和纯化法,常用 SPA 或抗小 鼠免疫球蛋白抗体与载体交联。称为 Sepharose 柱,抗体结合上去,然后洗脱。

25.26.简述单克隆抗体制备过程? 干扰素和干扰素基本功能是什么? 1.动物体内生长

2.体外培养

3、单克隆抗体的纯化

4、单克隆抗体的性质鉴定

干扰素—系指由诱导剂诱导有关生物细胞所产生的一类高活性、多功能的诱生蛋白质。这类诱生蛋白质从细胞中产生和释放之后,作用于相应的其它同种生物细胞,并使其获得抗病毒和抗肿瘤等多方面的免疫力。有α型、β型和γ型及许多亚型。

IFN具有抗病毒繁殖、抗细胞分裂增殖及调节机体免疫三大基本功能。

(1)抗病毒繁殖:IFN具有发好的广谱抗病毒作用。IFN不是直接中和或杀伤病毒体,而是病毒体做为IFN的诱生剂,启动细胞内抗病毒蛋白质的结构基因,诱导细胞合成抗病毒蛋白质的,从而阻止感染性病毒颗粒的形成,达到抗病毒的目的。

(2)直接抗肿瘤:这主要表现在IFN具有抑制肿瘤细胞增殖,直接溶癌,降低肿瘤细胞的恶性生物学行为及暴露肿瘤特异性表面抗原等功能方面。IFN有抑制细胞癌基因表达,诱导肿瘤细胞分化,促进“逆转”等作用。

(3)间接抗肿瘤:IFN不仅对肿瘤细胞有直接作用,而且还通免疫系统发挥间接作用。IFN是自然杀伤细胞(Natual kill cell,NK)天然的强有力的诱导剂,在体内外IFN皆可促使NK细胞的成熟与活化,增强NK细胞杀伤肿瘤细胞的能力。

IFN在体内外均能激活巨噬细胞,增强其吞噬和细胞毒功能。

IFN还具有双向免疫调节作用,可调节自身免疫性疾病的过度反应到接近正常水平。

27.微生物转化生产甾类激素的特点是什么?

①可减少化学合成步骤,简化生产设备,缩短生产周期。如由黄体生产炔诺酮,利用微生物法后,可减少6步工序。

②可提高产物得率和质量,降低成本。如用黑根霉羟化孕酮得率达90%以上。

③可进行化学法难以进行的反应,如甾类化合物C-11上的加氧(即羟化)等反应,化学法很难进行,而采用微生物法则比较容易。

④其他生物虽能产生这类羟化酶,但微生物产生的酶系种类最多。据统计,微生物要比哺乳动物多1β、3β、5α、12β、15α、16β等12种羟化酶。

⑤可改善工人的劳动条件,避免或减少使用强酸、强碱或有毒物质。

28.试述胰岛素的结构及作用?

胰岛素(insulin)为含51个氨基酸残基的小分子蛋白质,分子量5808,由含有21个氨基酸的A链和含有30个氨基酸的B链借助2个二硫键联结而成。胰岛素是促进合成代谢、维持血糖正常水平的主要激素。1)对糖代谢的影响

胰岛素加速全身组织,特别是肝脏、肌肉和脂肪组织摄取和利用葡萄糖,促进肝糖原和肌糖原的合成,抑制糖异生,从而使血糖降低。

2)对脂肪代谢的影响

胰岛素可促进脂肪的合成与储存,促进葡萄糖进入脂肪细胞,合成甘油三酯和脂肪酸。胰岛素还抑制脂肪酶的活性,减少脂肪的分解。3)对蛋白质代谢的影响

胰岛素可促进氨基酸进入细胞内;促进脱氧核糖核酸、核糖核酸和蛋白质的合成;抑制蛋白质的分解。由于能促进蛋白质合成,所以胰岛素对机体的生长有调节作用,但需与生长素共同作用,促生长效果才显著。

29.核酸类药物有哪些?

核酸类药物包括:核酸、核苷酸、核苷、碱基及其衍生物。第一类为具有天然结构的核酸类物质,有助于改善机体的物质代谢和能量平衡,加速受损组织的修复,促进缺氧组织恢复正常生理机能。临床上用于放射病,血小板减少症,急慢性肝炎,心血管疾病,肌肉萎缩等代谢障碍。如肌苷,ATP,辅酶A,脱氧核苷酸,肌苷酸等

第二类为自然结构碱基、核苷、核苷酸结构的类似物或聚合物,这一类核酸类药物是当今治疗病毒,肿瘤,艾滋病得重要手段,也是产生干扰素、免疫抑制的临床药物。

30.酶类药物的结晶方法有哪些?

1)盐析法2)有机溶剂法3)复合结晶法4)透析平衡5)等电点法

31.什么是尿激酶,尿激酶有什么作用?

尿激酶(urokinase,UK),具有激活纤溶酶原(Pfasmingen)转变为纤溶酶(Plasmin)进而产生纤维蛋白溶解作用的一种蛋白水解酶。

32.简述肝素结构、性质及制造过程?

肝素作为一种重要的生化药物,是一簇酸性粘多糖化合物的统称,它是由已糖醛酸(L-艾杜糖醛酸、葡萄糖醛酸)与硫酸氨基葡萄糖分子以一定的比例交替联结形成的具有六糖或八糖单位的线型链状大分子,①提取:取新鲜肠黏膜投入反应锅内,按3%加入NaCl,用30%NaOH调pH=9.0,于53~55℃保温提取2h。继续升温至95℃,维持10min,冷却至50℃以下,过滤,收集滤液。②吸附:加入714强碱性C1-型树脂,树脂用量为提取液的2%。搅拌吸附8h,静置过夜。③洗涤:收集树脂,用水冲洗至洗液澄清,滤干,用2倍量1.4mol/L NaCl搅拌2h,滤干。④洗脱:用2倍量3mol/LNaCl搅拌洗脱8h,滤干,再用1倍量3mo1/LNaCl搅拌洗脱2h,滤干。

⑤沉淀:合并滤液,加入等量95%乙醇沉淀过夜。收集沉淀,丙酮脱水,真空干燥得粗品。⑥精制:粗品肝素溶于15倍量1%NaCl,用6mol/L盐酸调pH=1.5左右,过滤至清,随即用5mol/LNaOH调pH=11.0,按3%用量加入H2O2(浓度30%),25℃放置。维持pH=11.0,第2天再按1%量加入H2O2,调整pH=11.0,继续放置,共48h,用6mol/L盐酸调pH=6.5,加人等量的95%乙醇,沉淀过夜。收集沉淀,经丙酮脱水真空干燥,即得肝素钠精晶。

33.简述甾类激素药物的分类及其生理作用?

根据其生理活性可分为肾上腺皮质激素、性激素和蛋白同化激素三大类。

肾上腺皮质激素按其生理功能,又可分为糖皮质激素和盐皮质激素两大类。以可的松(conisonc)和氢化可的松(hydrocoritsonc)为代表的糖皮质激素是由肾上腺束状带细胞所合成和分泌,主要影响人体的糖、蛋白质和脂肪的代谢,而对水、盐的代谢作用影响较小。临床上主要用于抗炎、抗过敏等。以醛甾酮和去氧皮甾酮为代表的盐皮质激素是由肾上腺的球状带细胞所分泌,主要作用是促进钠离子由肾小管的重吸收,从而使钠的排泄量减少,促进钾的排泄。临床上主要用于治疗慢性肾上腺皮质机能减退症(阿狄森病)及低血钠症。

性激素按生理功能分为雄性激素和雌性激素两大类。性激素的重要生理功能是刺激副性器官的发育和成熟,激发副性特性的出现,增进两性生殖细胞结合和孕育能力,还有调节代谢作用。

蛋白同化激素其主要作用有:①促进蛋白质合成和抑制蛋白质异化;②加速骨组织钙化和生长;③刺激骨髓造血功能,增加红血球量;④促进组织新生和肉芽形成;⑤降低血胆甾醇。临床上用于与上述作用相应的病症。

34.试比较人工自动免疫与人工被动免疫的主要特点?

35.基因工程乙肝疫苗表达细胞有哪些?

1、重组酵母乙肝疫苗(YDV),指在酵母表达系统表达的HBV包膜蛋白疫苗。

2、重组中国仓鼠卵巢(CHO)细胞乙肝疫苗,指在CHO细胞中表达的HBV包膜蛋白疫苗。该疫苗免疫原性强,抗原纯化简单,适于大规模生产。

3、c127乙肝疫苗(Hepagene)是由英国Medeva公司采用鼠c127纯系细胞株表达的一种含Pre-S1,Pre-S2及S抗原成分的新型乙肝疫苗。

36.核酸疫苗有哪些特点?

(1)免疫保护力增强:接种后蛋白质在宿主细胞内表达,直接与组织相容性复合物MHCI 或II类分子结合,同时引起细胞和体液免疫,对慢性病毒感染性疾病等依赖细胞免疫清除病原的疾病的预防更加有效。

(2)制备简单,省时省力:核酸疫苗作为一种重组质粒,易在工程菌内大量扩增,提纯方法简单,可制备多价核酸疫苗。

(3)同种异株交叉保护:这是基因疫苗的最大优点之一。在制备基因疫苗时,可通过对基因表达载体所携带的靶基因进行改造,从而选择抗原决定簇。(4)应用较安全:接种核酸疫苗后,蛋白质抗原在宿主细胞内表达,无因毒力返祖或残留毒力病毒颗粒而引发疫病的危险,也不会引起对机体的不良反应。

(5)产生持久免疫应答:免疫具有持久性,一次接种可获得长期免疫力,无需反复多次加强免疫。

(6)贮存、运输方便:核酸疫苗的质粒DNA稳定性好,无须冷藏。

(7)可用于防治肿瘤:核酸疫苗可以诱导CTL(细胞毒性T淋巴细胞),CTL应答也是机体杀死癌变细胞的有效清除途径。

37.人-鼠嵌合抗体制造有几个步骤?

(1)鼠单克隆抗体可变区基因克隆(2)表达载体的构建(3)表达

38.抗生素个提取过程的要求?

1)时间短;2)温度低;3)pH宜选择对抗生素较稳定的范围;4)勤清洗消毒(包括厂房、设备、管路并注意消灭死角)。

39.青霉素生物合成的前体氨基酸有几个些?

(1)α-氨基己二酸的生物合成(2)缬氨酸的生物合成(3)半胱氨酸的生物合成

40.试举例说明青霉素的结晶。

以青霉素钾盐结晶为例说明 :

青霉素游离酸在有机溶媒中的溶解度是很大的,但是它与某些金属或有机胺结合成盐之后,由于极性增大,溶解度大大减小而且自溶媒中析出。它和醋酸钾化学反应式如下:

41.大环内酯类抗生素的作用机理是什么?

大环内酯类作用于细菌细胞核糖蛋白体50s亚单位,阻碍细菌蛋白质合成,属于生长期抑制剂。

42.青霉素、红霉素、四环素和链霉素的结构与理化性质是什么?

43.抗生素结晶和重结晶的方法有哪些?

(1)改变温度结晶:利用抗生素在溶剂中的溶解度随温度变化而显著变化的这一特性来进行结晶。例如制霉菌素的浓缩液在5℃条件下保持4~ 6h后即结晶完全。分离掉母液、洗涤、干燥、磨粉后即得到制霉菌素成品。

(2)利用等电点结晶:当将某一抗生素溶液的pH调到等电点时,它在水溶液中溶解度最小,则沉淀析出。如6-氨基青霉烷酸(6-APA)水溶液当PH调至等电点(4.3)时,6-APA即从水溶液中沉淀析出。

(3)加成盐剂结晶:在抗生素溶液中加成盐剂(酸、碱或盐类)使抗生素以盐的形式从溶液中沉淀结品。例如在青霉素G或头孢菌素C的浓缩浓中加入醋酸钾、即生成钾盐析出。

(4)加入不同溶剂结晶:利用抗生素在不同溶剂中溶解度大小的不同,在抗生素某一溶剂的溶液中加入另一溶剂使抗生素析出。如巴龙霉素具有易溶于水而不溶于乙醇的性质。在其浓缩液中加入10~12倍体积的95%乙醇,并调PH至7.2~7.3使其结晶析出。

重结晶是进一步精制以获高纯度抗生素的有效方法。

44.什么叫抗生素滥用?抗生素滥用有何害处?

凡超时、超量、不对症使用或未严格规范使用抗生素,都属于抗生素滥用。

第三篇:华南农业大学 海洋生物制药

海洋生物制药中常用的生物技术与应用

*建辉 制药*班 2010302*****

摘要:根据近期国际海洋生物技术研究发展的有关信息资料,简要介绍了海洋生物技术研究的现状、前沿领域、最新研究进展以及海洋生物技术中医药的作用,并展望了今后的发展趋势及我国应采取的措施。

关键词:海洋生物、生物技术、制药、抗癌

正文

随着海洋在沿海国家可持续发展中的战略地位的日益突出,以及多层面的开发利用海洋生物资源的社会需求日益增长,近20年来,海洋生物技术受到了高度的重视,这不仅表现在美国、日本、挪威、澳大利亚、英国、德国等发达国家先后制定了国家发展计划,把海洋生物技术确定为21世纪优先发展领域,而且发展中国家,如中国、韩国、墨西哥、印度及东南亚各国等,也不失时机地把海洋生物技术的研究提到国家发展的日程上来。中国在1996年把海洋生物技术研究正式纳“国家高新技术研究发展计划”(863计划)。

1.1海洋生物技术研究在深入发展中不断扩展其应用领域

在海洋生物产业的2个重要方面:水产养殖和天然产物开发,人们希望通过生物技术手段提高养殖种类的生长、发育、繁殖和健康状况,培育出性状优良、抗病抗逆能力强的高产品种,希望利用生物技术的最新原理和技术方法开发分离海洋生物的天然产物、活性物质和化合物等。而近几年重要功能基因的研究成为以实际应用为目标的新热点。希望通过基因组学的研究,鉴定、发现和克隆能够调控养殖生物生长、发育、繁殖、性控、免疫和抗逆等相关的重要功能基因,为遗传改良、基因改造、品种培育和规模化养殖提供广泛的关键应用技术[1]。

1.2海洋水产养殖

海洋生物技术又称海洋生物工程。是以现代生命科学知识为基础来开发海洋、利用海洋的一门新兴学科,是直接或间接利用海洋生物或其成分,来达到既定目标的一类技术。近年来,海洋生物技术在水产领域中的发展日益迅速,并体现出极高的应用价值和经济价值。它对解决水产业中的技术难题、开拓新领域、改造传统产业具有十分重要的作用。现就海洋生物技术在水产上的应用作两点介绍

[2]。

2.海洋生物技术

2.1转基因技术

转基因水生生物与其他转基因生物一样,是利用分子生物学手段,将某一特定

目的基因导人水生生物体内,而使其遗传组成和遗传背景发生相应改变的水生生物。世界上第一例转基因动物超级小鼠得益培育成功后,转基因技术得以飞速发展。转基因技术的应用,为克服生物种间杂交不育以及远缘杂交困难等问题,显示出极大的优势。目前,国内外对转基因技术在水产上的应用日益多元化、完善化。涉及的对象包括各种海、淡水经济鱼类,海洋贝类及藻类等。转入的目的基因有生长激素基因、抗病基因等。我国学者张培军采用电脉冲导入法,将外源生长激素基因导人真细受精卵,培育出了转基因真绸。经检验证实外源基因的整合率达到22%。初步观察的结果表明,这些转基因鱼在生长速度和抗病能力上显示出了明显的优势。研究证明,通过基因转移,对虾在抗病力、扇贝在生长率上均有了较大幅度的提高。

2.2海洋生物技术在水产养殖病害诊断与防治上的应用

养殖规模的不断扩大,集约化程度的不断提高,一方面推动了养殖业的迅速发展,增加了经济效益,另一方面也带来一个不容忽视的问题--疾病滋生,严重困扰着养殖业的步伐。因而寻求一种有效的途径来缓解疾病给养殖业带来的危害与损失,是人们当前关注的问题。近些年来,国内外诸多学者将这一新兴科技用于病害防治,取得了不少成果。这些技术比如有单克隆杭体、酶联免疫吸附、核酸探针、聚合酶链反应、细胞培养[3]。

3.0海洋生物药物

目前已有10000多种新型结构的化合物被发现,其中200多种已申请专利,主要包括枯类、聚醚类、皂贰类、生物硫、多糖、小分子多肤、核酸及蛋白质等,主要药理作用包括抗肿瘤、防治心脑血管疾病、抗艾滋病、抗菌、抗病毒、延缓衰老及免疫调节功能等。现已开发的海洋药物,已在治疗癌症、艾滋病、心脑血管病、早老年痴呆症等一些至今仍困扰人类的疾病方面显示出巨大的潜力[4]。4.0海洋生物制药的现状

来自于海洋的活性物质在生物体内的分布是极其微量的,价格极其昂贵,为获得这些物质而大量采集海洋生物,将会导致海洋生物资源枯竭,破坏海洋环境的生态平衡。运用现代生物技术则可以解决这一矛盾,因此,利用生物技术生产海洋药物已成为海洋生物资源开发中的重要组成部分。比如海洋药物基因工程。实现这样的方法有:将海洋药物基因转人陆地生物中表达、将来自陆地的药物基因转入

海洋生物中表达、将海洋药物基因转人海水养殖生物中表达。

目前,利用基因工程技术,将克隆的海洋药物相关基因转人细菌中得到表达,生产重组产物已经取得了一定的进展。存在于某些藻类藻胆体中的藻胆蛋白具有显著的抗癌、抗辐射以及促进造血功能等多方面的生物活性,并能提高患癌生物的存活率。中国药科大学生物技术中心在从鳖鱼肝脏中分离纯化肝刺激物质,测定N一端氨基酸残基序列,根据序列分析结果合成简并引物并获得相关序列。5.0海底基因资源是一个有待开发和利用的潜在宝库

海洋独特的环境,浩瀚流动的海水,极端的生活条件,使得海洋生物,特别是深海生物,具备了极强的自卫能力和适应环境的能力,它们体内产生了形形色色结构特异、性质特殊的海洋生物天然产物,这些结构新颖、功能独特的物质具有很强的生理、生化活性,有的具有抗肿瘤、抗病毒活性;有的含有高/低温酶,它们的极端性质超出了传统酶催化功能的临界范围,其优异的催化效果无疑会给众多的应用领域增添新的活力,有人预测,它的应用和发展将为需酶工业带来一场革命。此外,有的含有特殊的毒素和抗毒素,有的甚至能分解神经毒剂,在医药领域中有着广阔的应用前景[5-6]。

参考文献:

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第四篇:公选课 海洋生物制药

海洋生物制药中活性物质与有效化

学物质的综述

姓名:xxx

学院:经济管理学院

课程名称:海洋生物制药

任课老师:xx

海洋生物制药中活性物质与有效化学物质的综述

xxx

xxxx大学经济管理学院国际经济与贸易x班 xxxxxxxxxxxx

任课老师:xx

摘要:本文主要介绍了海洋生物制药的发展状况、前景,阐述了海洋生物制药领域中的活性物质、有效化学物质的分类、功效及其应用。

关键词:海洋生物制药,多糖类,活性物质,基因工程

A Survey of Active Substances and Effective Chemicals

in Marine Biological Pharmaceutical

Abstract:This paper introduces the latest development of Marine Biological Pharmaceutical, and the prospect of Marine Biological Pharmaceutical are expected in this paper.Besides, in this paper, the classification, the functions and the applications of active substances and effective chemicals of Marine Biological Pharmaceutical can be reviewed.Key words:Marine Biological Pharmaceutical,polysaccharide,active substances,gene engineering

1.引言

21世纪是海洋的世纪,海洋是拥有巨大潜力的天然资源,从海洋生物中获得的许多结构新颖、活性独特的物质为获得全新结构的新药提供了宝贵的化合物来源。随着人们绿色消费意识的增强和回归大自然的呼声日益高涨,高效、低毒的海洋药物受到各国政府和药学界的重视。20世纪60年代 , 各国竞相投入巨资,开始利用海洋生物资源进行药物开发的系统研究。在过去的几十年间,6000多种海洋天然产物被发现,其中有重要生物活性并已申请专利的新化合物有200多。而在70年代只有少数几个有关前列腺素的专利申请。80年代至今则数量大

增。

1.1什么是海洋生物制药

海洋生物制药是指应用海洋生物具有明确药理作用的活性物质,按制药工程进行系统的研究,研制成为海洋药物的制药工程。海洋生物制药是当前正处于发展阶段的生物医药科学领域,是新兴的制药工业的分支学科,是研究海洋生物的药物来源、分布、形态、鉴别、采集加工、化学成分、药理作用、炮制、制剂、临床前研究及临床应用等多学科的综合性科学。

1.2什么是海洋生物制药中的活性物质和有效化学成分

海洋生物活性物质是指海洋生物体内含有的对生命现象具有影响的微量或少量物质,主要包括海洋药用物质、生物信息物质、主要包括海洋药用物质、生物信息物质、海洋生物毒素产生物、海洋生物毒素产生物、功能材料等。

1.3海洋生物制药的活性物质与有效化学物质的分类

海洋生物具有多样性,从而从某种程度上也决定了海洋生物中的活性物质和有效化学的多样性,其大致的分类是:1.多糖类 2.聚醚类 3.大环内酯 4.萜类 5.生物碱 6.环肽 7.甾醇 8.苷类 9.不饱和脂肪酸 10.其他化合物

2.对部分活性物质和有效化学物质的综述

下面,我就多糖类(polysaccharide)的物质进行阐述。

2.1概述

多糖类化合物广泛存在于高等植物、动物、微生物、地衣和海藻等中,如植物的种子、茎和叶组织、动物粘液、昆虫及甲壳动物的壳真菌、细菌的胞内胞外等。多糖在抗肿瘤、抗炎、抗病毒、降血糖、抗衰老、抗凝血、免疫促进等方面发挥着生物活性作用。具有免疫活性的多糖其衍生物常常还具有其它的活性, 如硫酸化多糖具有抗HIV活性及抗凝血活性, 羧甲基化多糖具有抗肿瘤活性。

2.2多糖类化合物的生理作用[1]

2.2.1增强机体免疫能力

多糖主要影响免疫系统中的网状内皮系统、巨噬细胞、淋巴细胞及白细 胞,促进RNA,DNA,蛋白质的合成、抗体的生成、补体的生成以及对干扰素的诱生作用,增强机体免疫功能,使抗病能力增强,从而达到抗衰老、抗放射线、抗癌以及抗肝炎的目的。

2.2.2激活巨噬细胞

人参多糖、柴胡多糖、黄芪多糖、灵芝多糖、银耳多糖可激活巨噬细胞,从而达到抵御各种感染和抗肿瘤作用。

2.2.3激活网状内皮系统

生物体中的网状内皮 系统具有吞噬、排除老化细胞和异物病原体的作用,常用碳廓清法测定其活性。据报道防风多糖、冬葵于多糖、桂皮多糖、郁金多糖、人参三七具有激活网状内皮系统作用。此外甘草多糖、杜仲多糖、竹节多糖以及刺五加多糖、虫草多糖也有该功能。根据它们的结构分析,认为1,3位结合的阿拉伯吡喃糖,α-1,4结合的聚半乳糖醛酸链,α·阿拉伯-3,6-半乳糖结构,鼠李半乳聚糖可能为活性的结构基础。

2.2.4激活补体

根据当归多糖、艾叶多糖、柴胡多糖、薏苡仁多糖、人参茎叶多糖等的结构分析,认为各生药多糖激活朴体的活性依赖于结合在聚鼠李半乳糖醛酸中心的中性糖侧链的结构,即结合于聚鼠李半乳糖醛酸中心的4位的(1→6)结合半乳糖链或者结合于β(1→3)结合半乳聚糖的6位的(1→6)结合半乳糖链的互相结合,如柴胡及当归中果胶的聚半乳糖醛酸部分甲酯化,半乳糖醛酸的羧基与钙等两价阳离子的相互作用受到阻碍。此外,整体立体构象、主链的结构、中性糖侧链的细微结构均与其活性有关。补体系统是通过交替途径或经典途径或两种途径而被活化,其活化途径依赖于多糖的结构。结合中性糖侧链的鼠李半乳糖醛酸部分参与交替途径及经典途径的活化。而经典途径的活化与IgG依赖性有关,参与自然抗体的活化。

2.2.5抗癌活性

多糖通过增强机体的免疫功能、改变细胞膜生化活性、诱生肿瘤坏死因子、抗自由基作用而达到抗癌活性,并非直接杀伤瘤细胞,所以对正常细胞无杀伤作用,优于细胞毒抗癌药,如香菇多糖、云芝多糖、茯苓多糖、银耳多糖等。它可与一些抗癌药物(如5-FU、环磷酰胺等)作用,恢复由化疗所导致的免疫功能低下,增强抗肿瘤活性。目前除香菇多糖外,已有不少糖类化合物作为抗癌免疫药物通过了卫生部门的批准,正式应用于临床。代表的有裂褶多糖、云芝多糖、猪苓多糖等。

2.2.6降血糖活性

具有降血糖作用的多糖中有单聚糖、杂多糖、粘多糖,其构效关系和作用尚不清楚。但Tomoda认为在粘性多糖中乙酰基的存在是降血糖活性的重要抑制因子。如秋葵粘质F和车前子粘质A降糖活性较弱,脱乙酰化后,两者降血糖活性提高;Crond等将冬葵子中提取的肽聚糖MVS-V经蛋白分解酶 处理,活性显著提高,可能是分子中主体结构的变化。野葵子的主要中性多糖MVS-I由阿拉伯糖:半乳糖:葡萄糖(3:6:7)组成,以β-1,3结合葡聚糖和阿戊-3,6-半乳聚糖

为主要结构单位,呈现显著降血糖活性。根据秋葵粘质F的结构分析,认为β-1,4结合2分子葡萄糖醛酸,而半乳糖醛酸的3位 有结合侧链的结构可能是活性的抑制因子。

2.2.7抗放射线作用

它是通过强化造血系统和活化吞噬细胞等作用提高机体对辐射的耐受性。如酸枣仁多糖、海带多糖、黑木耳多糖、银耳多糖等,对放射性损伤小鼠有明显保护作用,使动物存活率增加。

2.2.8抗衰老作用

免疫功能具有增龄性变化,即年龄增大,其免疫功能下降或紊乱,结果胸腺萎缩,T细胞损耗,从而导致机体衰老,寿命缩短。多糖类能增强老年人的免疫功能而呈现抗衰老作用。如刺五加多糖可 延长果蝇平均寿命儿7%~23.0%。枸杞子多糖可 延长家蚕五龄期寿命5.14%。

2.2.9抗艾滋病病毒(HIV)作用

硫酸化多糖通过抑制逆转录酶活性(HIV为逆转录酶病毒);抑制靶细胞与病毒结合;增强机体免疫功能而发挥作用。科学家们已进一步发现硫酸化多糖能从多个环节、步骤上干扰HIV对宿主细胞的侵袭,对其具有很高的选择性抑制作用。在美国,硫酸化右旋糖酐和多硫酸聚戊糖已进入I型临 床试验。在德国,人工合成的木聚糖(Hoe/Boy 976)也试用于临床。实验证明,硫酸化多糖抑制HIV的作用不仅与浓度呈量效关系,而且与分子中 硫酸盐含量有关。硫酸盐阴离子是其抑制HIV的 必需离子结构。

3.多糖的应用

3.1骨关节炎治疗中的多糖药物

当前治疗骨关节炎的用药主要有非鸦片、鸦片、非甾体类抗炎药、昔布类环氧化酶抑制剂这四类,但不能忽视的是,氨基葡萄糖等多糖类药物凭借安全性高的特点,悄然成为治疗骨关节炎的第五方队。

据世界卫生组织(WHO)统计,骨关节炎在全球50岁以上人口中的发病率为50%,在55岁以上人群的发病率为80%。据美国有关机构的统计,骨关节炎成为继缺血性心脏病后导致工作能力丧失的第二位疾病,美国1992年用于骨关节炎的医疗费及带来的工作损失达650亿美元。鉴于此,WHO将骨关节炎与心血管疾病及癌症列为威胁人类健康的“三大杀手”,并将每年的10月12日定为“世界骨关节炎日”。

由于发病率高,各国用于治疗骨关节炎的费用惊人,因此,今后治疗骨关节炎的药物市场潜力将十分巨大。

骨关节炎是一种可动关节的非炎症性病变,其特点是关节软骨的退化和关节表面及边缘新骨形成。一般说来,骨关节炎的发病率随年龄增长而增长,女性的发病率要高于男性——在45~65岁这一阶段,男性骨关节炎的发病率仅有25%,而女性则为30%;到65岁以上,男性骨关节炎的发病率上升为58%,女性更上升至65%~67%。由此可见,骨关节炎在老年人中是比较普遍的疾病,我国老年人口已占国民总数的10%,如按该比例推算,我国骨关节炎患者可能达5000万人,其药物市场是非常可观的[2]。

迄今为止,西医治疗骨关节炎尚无良策,主要采用打封闭针、口服布洛芬之类的非甾体类消炎药和超短波理疗等手段,但这些方法都很难治愈骨关节炎,至多只能起暂时缓解作用。随着科学研究的深入,医学研究人员发现:一些天然多糖类物质能有效改善病人的骨关节炎症状,而且基本无毒副作用,因为这些多糖本来就是人体内的固有物质。

按用量排列,目前国际医学界使用最广的多糖类骨关节炎治疗药是氨基葡萄糖、硫酸软骨素/鲨鱼软骨素等。

3.2其他

目前,还有比较热议的话题,就是基因克隆和基因工程。许多国家的科学家在这方面都有比较深入的研究,也都有不同程度的突破。这种课题前景是巨大的。因为,一般来说,具有很高生物活性的物质在海洋生物体内是以微量的形式存在的,比如:从鲨鱼肝脏中分离鲨肝刺激物质的得率仅仅为40~50mg/kg肝脏[3],这样是远远不能够满足临床药学研究需要的。而这类的课题正好能够克服这种缺点,同时它还能够在不占用太多海洋生物自愿的情况下,得到大量的活性物质。克隆新基因的方法有很多种,这里就不一一展开了。倒是基因工程的内容我想重温一下。

广义的海洋药物基因工程是指利用源自海洋的药物基因重组生产要用蛋白(或多肽)或以海洋生物作为“生物反应器”生产药用蛋白(或多肽)。我认为,建立一个完善的海洋生物基因库是非常必要的,至少要建立一个完善的“药用基因”的基因库,这样就有利于医学工作者的临床研究,还有利于科学家研究基因对蛋白质合成的指导作用。

4.参考文献

[1]《中国药师》.2002年第5卷第4期

[2] http:///submsg/2455778 你我他网

[3]《功能海洋生物分子--发现与应用》.谭仁祥.2007.科学出版社

第五篇:海洋生物制药发展和应用前景

海洋生物制药的发展和前景

学号:0809501151 姓名:陈水浩 班级:生物制药08

【摘要】:海洋蕴藏着丰富的药物资源,即大量的活性物质,随着海洋生物制药的发展海洋药物的研究和开发已经成为各国互相竞争的重点。随着着生物制药的快速发展及细胞工程、基因工程和酶工程的广泛而深入的应用,海洋生物制药的发展更具科学性,有着广阔的前景。从海洋生物

制药现状、海洋生物制药的发展、海洋生物制药的前景和我国海洋生物制药的情况四方面综述了海洋生物制药的最新情况。

【关键词】:海洋生物制药;生物制药;基因工程;海洋药物

海洋生物制药的现状

众所周知,海洋占地球表面的70%,是迄今所知最大的生命栖息地,海洋中有机物的品种是陆地上的两倍,因此,大多数科学家都坚持认为,海洋药物的研究将会给不断遭受疾病灾难的人类带来更多的希望。海洋是一个开放性复杂系统,在海洋特殊的生态环境里生活着20多万种动、植物和大量的微生物。这些海洋生物含有与陆地生物不同的、化学结构特异的活性物质(化合物)。特别是那些身上充满生物活性分子、利用化学方式保护自己的海洋物种,很可能蕴含丰富的药物资源,开发价值不可估量。

实际上,自20世纪60年代初开始,海洋生物资源便成为医药界关注的新热点,海洋药物研发更是引起了各国的关注。1967年在美国召开了首次海洋药物国际学术讨论会。近年来,美国国家研究委员会和国立癌症研究所每年用于海洋药物开发研究的经费各为5000多万美元,美国卫生研究院(NIH)的海洋药物资金每年增长幅度达11%以上,与合成药、植物药基本持平。

日本于1988年设立了海洋生物技术研究院,并投巨资建立两个药物实验室,每年用于海洋药物研究开发的经费约为1亿多美元。欧盟于1989年制定了海洋科学和技术计划,每年用于海洋药物开发研究的经费约为1亿多美元,由欧洲8个国家的19个海洋生物科研机构共同承担,主要寻找抗癌和抗艾滋病的海洋药物。法国、瑞士等国也先后建立了有关海洋药物的研究机构。

世界各地先后成立了区域性学术交流组织,如亚太海洋生物技术学会、欧洲海洋生物技术学会和泛美海洋生物技术协会等。各国还组建了一批研究中心,其中比较著名的为美国马里兰大学海洋生物技术中心、加州大学圣地亚哥分校海洋生物技术和环境中心,康州大学海洋生物技术中心,挪威贝尔根大学海洋分子生物学国际研究中心和日本海洋生物技术研究所等。这些学术组织或研究中心不断举办各种专题研讨会或工作组会议,研究讨论富有区域特色的海洋生物技术问题。

但是由于受到科技发展的制约,海洋生物的利用一直没有很大的发展,随着生物制药的快速发展及细胞工程、基因工程和酶工程的广泛而深入的应用,使得海洋生物制药得到了长足的进步。国际上已投入应用的海洋药物有头孢霉素、阿糖腺苷、阿糖胞苷等。这些也是最早开发成功的现代海洋药物,广泛用于临床。海洋生物制药是指应用海洋药源生物具有明确药理作用的活性物质按制药工程进行系统的研究,研制成为海洋药物的制药工程。

海洋生物制药是新兴制药工业的分支学科,是研究海洋生物的药物来源、分布、形态、鉴别、采集加工、化学成分、药理作用、炮制、制剂、临床前研究

及临床应用等多学科的综合性科学。海洋生物药物的特点(1)海洋生物药物的药源来自海洋药用生物,(2)海洋生物活性物质含量低微、结构奇特、活性显著,是海洋生物制药先导化合物丰富的来源。最近启用基因工程、蛋白质工程、生物发酵工程技术,深入研究海洋药物结构与功能的基础上,针对特定的受体,设计全新的药物分子,使的海洋生物制药进入一个全新的阶段。由于海洋的活性物质在生物体内的分布是极其微量的,如果要获得大量的活性物质则需要采集大量的海洋生物,导致资源的枯竭和海洋生态系统的破坏,而且价格极其昂贵,不利于海洋药物的开发,目前基因工程、细胞工程和酶工程的发展,使的海洋药物的开发成为可能,同时使海洋生物制药有了广阔的前景。因此,利用生物技术生产海洋药物已成为海洋生物资源开发中的重要组成部分。

美国等国家在研究和开发海洋药物方面已经走在了世界各国的前面。截止去年底,在海洋药物研究方面,已经发现活性化学物3000多种,特别是研制成功的海洋药物在抗菌、抗病毒、抗肿瘤和治疗心脑血管疾病方面成效显著。在美、日和欧洲发达国家,海洋生物制药已经成为相对成熟的学科,也成为当今世界最赚钱的行业,目前已有上百种药物进入临床评估。据相关数据表明,2004年全球海洋生物技术产品市场价值约为24亿美元,在今后三年里,年增长率可望达到 10%左右。国际海洋生物医药市场存在着巨大的利益空间,产业前景十分看好。海洋生物制药的发展

海洋生物制药的目的是得到海洋药物,那么海洋药物的分离将是得到活性物质的的关键技术,海洋生物的特异生活环境使其本身及其代谢产物、次生代谢产物具有特异及活性强、含量微的特点。所以海洋天然产物的筛选,通常采用的是现代手段下的随机筛选,即由整体动物实验为主转变为体外实验为主的高通量药物筛选即以酶、受体、基因等靶点作为药物筛选的高特异性模型。

1、发展海洋生物技术是增加海产品的附加值,促进海洋经济发展的有效途径 海洋主物活性物质的开发,使原来没有利用价值的生物资源(甲壳质等)通过科技形成高附加值的产品,出现了一批有市场前景的海洋生化制品和海洋药物。同时,促进了海洋经济的发展,使海洋产品向多元化发展,为进一步调整海洋产业结构奠定了一定的基础。

2、产、学、研相结合是加快科技成果转化的必由之路推动产、学、研结合,鼓励科研院所,高等学校的科技力量以多种形式进入企业或企业集团,参与企业的技术改造和技术开发,以及合作建设中试基地,加快科技成果在企业中的转化推广和应用。按照市场经济规律,最后以企业推动科技成果的转化。

3、与科技兴海相结合,建设中试基地是加速科技成果转化,推动产业发展的重要途径建立示范基地,加速科技成果转化,推动产业发展,是科技兴海的一个重要发展模式。每个基地都制定了各自的规划和实施方案。有些基地利用海洋生物技术成果中试和产业化,有些与科研院所结合,利用高新技术改造传统产业,不仅起到了试验和示范的作用,而且使科技成果得到转化,形成一批新型的科技企业,从而带动了地方海洋产业的发展。

4、加强国际交流合作是促进海洋生物技术研究与开发的重要途径国际社会在海洋生物技术领域取得了很多好的经验和成果,值得中国科学家、企业家和政府管理人员认真借鉴和吸取。国家863计划海洋生物技术主题共20多项研究课题在相关的研究领域进行了国际合作,取得了好的成效。要充分抓住全球重视海洋生物技术开发的有利时机,围绕全球关心的问题,大力开展国际合作,在资金和技

术方面取得有效的支持,相互交流,寻求合作机会,促进中国海洋生物技术的发展,同时为全球海

洋生物技术的发展作出更大贡献。

5基因工程技术的应用利用基因工程技术离自海洋生物的有药用价值的基因或以规模化养殖的海洋生物作为表达受体进行遗传操作,从而大量获得高值廉价的药物,这方面的技术主要包括三方面:(1)将海洋药物基因转入陆地生物中表达;

(2)将来自陆地的药物基因转入海洋生物中表达;(3)将海洋药物基因转入海水养殖生物中表达。基因工程技术已经开始应用到实际中,在克隆得到到别藻蓝蛋白(APC)基因后,将该基因转化到大肠杆菌后获得高效表达基因重组别藻蓝蛋白-镭普克(rAPC),该药物具有明显的抑制小鼠S肉瘤的活性。

国际上已投入应用的海洋药物有头孢霉素、阿糖腺苷、阿糖胞苷等。这些也是最早开发成功的现代海洋药物,广泛用于临床。而海洋生物制药的发展将更加的多元化,更加有效,随着生物技术在海洋生物只要中的广泛应用,是海洋生物制药有了更广阔的情景。所以海洋生物制药今后的发展趋势将会在以下几个方面展开:(1)基因工程药物的开发。用细菌、酵母、蓝藻作为表达系统,选择海洋生物中药理活性强的多肽和蛋白质类物质为突破口,开展基因工程研究,促进基因工程药品的发展;(2)增强海洋天然产物的活性。以基因工程、细胞工程和酶工程为手段,培育出生长快、活性高、抗病性强的海洋药材新品种,并利用生物技术防治海洋药材人工养殖中的病虫害;(3)加强海洋微生物药物的开发。采用现代生物技术,加速发展海洋抗菌药物和其他海洋微生物药物的研制。目前最新的研究进展包括能高效表达螺旋藻蛋白,藻胆蛋白的大肠杆菌菌株的获得。从中华大蟾蜍中分离出种化合物其中部分为新发现的化合物在国家七五重点科技攻关成果鉴定会上被评为具有国际水平的一级成果,从螺旋藻中分离提取的多糖和蛋白对肿瘤细胞有一定的抑制作用和杀伤作用并可提高机体的免疫功能等。存在的问题,我国海洋药物的研究水平与国外相比差距并不太大,但从国内海洋药物的整体发展来看,多数科研成果仅停留在研究阶段且基础研究为多成果,应用研究少,故难以向生产转化。虽然研究水平已属先进,某些成果亦为国内外领先,但科研与产业化脱节产业化进程慢无法产生预期效益。

从海洋生物中发现的大量活性天然成分,有的可以直接进入新药的研究开发,但有的活性成分存在着活性较低或毒性较大等问题。因此,需要将这些活性成分作为先导化合物进一步进行结构优化,如结构修饰和结构改造,以期获得活性更高、毒性更小的新的化学成分。不少海洋天然活性成分含量低,原料采集困难,限制了该化合物进行临床研究和产业化。寻找经济的、人工的、对环境无破坏的药源已成为海洋药物开发的紧迫课题。采用化学合成的方法进行化合物的全合成是解决药源问题的一个重要手段,已有不少海洋活性天然产物实现了全合成,如草苔虫内酯!和海鞘素B均已成功地进行了全合成,由于不少成分结构非常复杂,要进行全合成,难度大、成本高,不易形成产业化。

我国海洋生物制药的情况介绍

我国海岸线长达多浩翰辽阔海洋生物资源及其丰富年代开始我国利用高科技手段陆续开发出一些海洋药物包括河豚毒素珍珠精母注射液治疗子宫功能性出血刺参多糖钾注射液抗癌海星胶代血浆角鲨烯褐藻淀粉硫酸酯藻酸双酯钠等其中最引人注目的是我国首次提取成功的河豚毒素可代替吗啡杜冷丁等起止痛作用不成瘾并有镇痉降压抗心律失常等作用藻酸双酯钠是我国首创的半合成海洋新药经临床应用证明对缺血性心脑血管疾病及高血粘度综合征的防治具有显著疗效。我国海洋生物技术领域相关学科研究取得令人瞩目的成果,形成了以专业科研单位、高等院校和企业为主体的海洋生物基础研究和应用开发体系。以海洋药物研究为目标导向的海洋生物资源研究已经从沿海、浅海延伸到深海和极地,特别是海洋生物活性先导化合物的发现,海洋生物中代谢产物的结构多样性研究,海洋生物基因功能及其技术,海洋生物大分子的研究,海洋药物研发等,在国际上引起了高度关注。

我国目前已经有多烯康、角鲨烯、河豚毒素、藻酸双酯钠、肝糖酯、盐酸甘露醇等海洋药物获国家批准上市,还有多个海洋药物进入临床研究。目前新型抗艾滋病海洋药物“911”的研究开发已经获准进入Ⅱ期临床试验,成为我国具有自主知识产权的第一个进入临床试验的抗艾滋病药物。抗肿瘤新药K-001也已经进入临床前的研究,并建立了专门的原料养殖基地。甲壳质衍生物“916”抗动脉粥样硬化新药也申报了临床研究。海洋抗老年痴呆症新药“917”目前已经进入一期临床研究。在抗菌药物方面,我国已开发了系列头孢菌素等海洋抗菌药物。在抗病毒药物上,已经分离了萜类、核苷类、生物碱类、多糖类、杂环类等具有抗病毒活性的化合物,国内市场上已有珍宁注射液等产品上市。在抗心血管疾病的药物上,已经研究出多种可供预防和治疗心血管疾病的药物,如萜类、多糖类、多不饱和脂肪酸、肽类等物质,均具有抑制血栓形成和扩张血管作用。有多种海洋生物毒素不仅具有强心作用,而且还有很强的降压作用。在消化系统方面,国内药厂配合中药制成的海洋胃药在临床上取得较好疗效。从海洋天然产物中分离的磷酸酯酶抑制剂20多年前就被作为典型的抗炎剂应用于临床。在泌尿系统用药上,褐藻多糖硫酸酯具有抗凝血、降血脂、改善微循环、抑制白细胞等作用,临床上用于治疗肾血管病,已经按照国家二类新药标准获准进入临床研究。

据不完全统计,全国海洋药物正常生产品种接近30余个,近海洋药物生产企业就有40多家,年产值约10亿元。

总结

海洋蕴藏着丰富的药物资源,但是由于受到科技发展的制约,海洋生物的利用一直没有很大的发展,随着生物制药的快速发展及细胞工程、基因工程和酶工程的广泛而深入的应用,使得海洋生物制药得到了长足的进步。我国海洋生物技术领域相关学科研究取得令人瞩目的成果,形成了以专业科研单位、高等院校和企业为主体的海洋生物基础研究和应用开发体系。

参考文献

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