海洋生物制药复习提纲

1 海洋生物制药复习提纲海洋生物制药复习提纲 1 1 海洋生物制药涵义海洋生物制药涵义 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 2 海洋生物制药品种与药品特点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 是新发展的药物研究领域 药源来自海洋药用生物 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 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 活性物质 构效关系 药物 研发构思 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 采集与提取标准化 药理筛选 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 4 我国海洋生物制药产业化发展的重点领域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 5 海洋生物的特点 海洋生物活性成分特异性的原因 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 6 6 藻酸双酯钠藻酸双酯钠 PSSPSS 的研制 来源 修饰 研制单位和领军人物 与它的药理作用的研制 来源 修饰 研制单位和领军人物 与它的药理作用 7 7 3 3 种已经开发的海洋药物的药理作用与其来源种已经开发的海洋药物的药理作用与其来源 8 8 海洋生物有效化学成份的概念和主要的化学成分种类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 大环内酯类 聚醚类化合物 肽类化合物 C15 乙酸原化合物 前列腺类似物 9 9 溶剂分离法的原理与选用溶剂的注意点 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 对有效成分溶解度大 对杂质溶解度小 不与化学成分起化学变化 经济 易得 使用安全 10 10 色谱法原理及其分类 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 11 超临界流体萃取的原理超临界流体萃取的原理 什么是超临界什么是超临界 COCO2 2萃取及其特点萃取及其特点 原理 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 超临界超临界 COCO2 2萃取 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 特点 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 2 完整保留生物活性 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 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 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 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 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 12 高速逆流色谱仪高速逆流色谱仪 HSCCC HSCCC 如何做到化合物样品的分离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 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 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 特征 质核比为分子量 是奇电离子 分子失去一个价电子生成的离子 并非所有的有机物分子离子 都能出现 14 14 质谱在鉴定海洋天然产物结构的应用有哪些 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 15 海洋药用无脊椎动物的主要生物学来源有哪几个门海洋药用无脊椎动物的主要生物学来源有哪几个门 各举一例各举一例 并说明其主要的药用价值 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 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 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 门类 红藻门 石花菜 褐藻门 裙带菜 轮藻门 苦草 药用价值 药用价值 石花菜 清肺化痰 清热燥湿 滋阴降火 凉血止血 裙带菜 抗癌 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 17 红树林有哪些主要的次生代谢产物 简述其中的一 两种 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 18 红树里植物的次生代谢产物主要有哪些生物学活性 红树里植物的次生代谢产物主要有哪些生物学活性 抗病毒活性 抗肿瘤活性 镇痛 抗炎及抗氧化活性 抗菌 毒素和昆虫拒食素及其他活性 19 19 海洋生物技术概念与内容海洋生物技术概念与内容 概念 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 3 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 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 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 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 20 海洋生物制药研发瓶颈及其解决办法海洋生物制药研发瓶颈及其解决办法 瓶颈 有效成分无法确定 药源不足 解决办法 人工养殖 开辟新的资源领域 探索新的方法和技术 21 21 如何应用膜分离技术制取海洋生物来源的甘露醇 如何应用膜分离技术制取海洋生物来源的甘露醇 此项技术的应用有哪些优点 此项技术的应用有哪些优点 优点 节省水 电和蒸汽耗量 降低生产成本 提高产品得率 经济效益显著 减轻劳动强度 改 善生产环境 22 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 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 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 23 藻类基因工程的概念与研究进展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 24 简答基因芯片在海洋生物制药中的应用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 25 25 简述新药从原料采集到新药产生的整个过程 简述新药从原料采集到新药产生的整个过程 26 26 什么是药物筛选 目前活性筛选有哪些主要的方法 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 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 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 27 常用的药物活性筛选方法有哪些 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 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 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 54 5 个即可 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 29 简述如何采用简述如何采用 MTTMTT 法筛选抗肿瘤活性药物 法筛选抗肿瘤活性药物 1 接种一定量对数生长期细胞 90 l 孔于 96 孔板 培养 24h 2 每孔加待测样液 10 l 37 5 CO2培养 48h 3 每孔加 MTT20 l 培养 4h 每孔加三联液 50 l CO2培养过夜 4 酶标仪测 OD570 计算待测样对细胞的影响 30 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 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 4 微孔板 微阵列技术 芯片膜片钳技术 微流体芯片技术 体系的组成 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 31 高通量筛选技术的三种平台及其优缺点 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 优点 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 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 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 不足 细胞通透性问题 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 优点 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 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 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 32 高通量筛选的的优缺点 高通量筛选的的优缺点 优点 快速 每天筛选数万次 微量 筛选样品需要量为微克级 灵敏 准确判断筛选样品的活性和选择性 经济 筛选费用低 缺点 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 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 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 33 33 海洋生物活性物质的高通量筛选流程海洋生物活性物质的高通量筛选流程 34 34 海洋生物制药高通量筛选的工作程序海洋生物制药高通量筛选的工作程序 35 35 海洋新药临床前评价的主要内容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 评价海洋生物新药的主要药效作用 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 一般药理研究 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 36 海洋生物新药临床前评价的基本要求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 37 如何把握海洋生物新药临床前评价的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 5 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 38 如何选择海洋生物新药的主要药效实验的实验动物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 39 海洋生物新药主要药效学评价的指导原则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 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 41 海洋生物新药制剂类型的选择依据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 42 药物动力学的概念及其研究目的和意义药物动力学的概念及其研究目的和意义 概念 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 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 43 海洋生物新药临床前安全性评价的目的和内容和意义 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 目的 安全 有效是一切药物所具备的两大要素 内容 内容 一般毒理学 特殊毒理学 药物依赖性 安全性药理 毒代动力学 意义 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 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 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 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 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 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 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 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 3 核磁共振仪在海洋生物制药中的主要应用有哪些 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 4 碳核磁共振谱 碳核磁共振谱 13C NMR13C NMR 的特征有哪些 的特征有哪些 1 13C NMR 谱比 1HNMR 谱作用更大 化学位移 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 6 5 5 什么是旋光光谱 如何表示 实际工作中又如何表示 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 以波长对比旋度 10 2作图 所得曲线即旋光光谱 D 实 C L 100 M 100 6 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 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 max 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 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 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 8 高通量筛选的模型有哪些 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 9 什么是虚拟药物筛选 其组成如何 什么是虚拟药物筛选 其组成如何 虚拟药物筛选