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文檔簡介

生物制藥制品生產工藝論文摘要:現代生物技術制藥工業(yè)始于1971年,現已創(chuàng)造出35個重要治療藥物,全球大約有2500多家公司,

主要產品有重組蛋白質藥品、重組疫苗和診斷、治療用的單克隆機體三大類。我國自80年代開始進行現

代生物技術藥品的研究和開發(fā),到1998年7月底,我國已有近200多個現代生物技術制藥企業(yè),已有14種

現代生物技術藥品和疫苗投產,已經批準進入臨床的有近10種藥,正在進行臨床前研究的有10多種。在

采用現代生物技術改造傳統(tǒng)生物技術制藥產業(yè)方面已取得初步成果。但我國生物技術診斷試劑、酶工程

、動植物細胞工程醫(yī)藥產品、現代生物技術支撐技術、后處理技術和制劑技術等方面與國外還存在差距

。其中不重視中試放大過程是影響我國生物技術產業(yè)化發(fā)展的一個很重要的原因。

關鍵詞:生物技術制藥生物技術的應用生物技術發(fā)展生物藥物研究進展

生物技術藥物(biotechdrugs)或稱生物藥物(biopharmaceutics)是集生物學、醫(yī)學、藥學的先進

技術為一體,以組合化學、藥學基因(功能抗原學、生物信息學等高技術為依托,以分子遺傳學、分子

生物、生物物理等基礎學科的突破為后盾形成的產業(yè)?,F在,世界生物制藥技術的產業(yè)化已進入投資收

獲期,生物技術藥品已應用和滲透到醫(yī)藥、保健食品和日化產品等各個領域,尤其在新藥研究、開發(fā)、

生產和改造傳統(tǒng)制藥工業(yè)中得到日益廣泛的應用,生物制藥產業(yè)已成為最活躍、進展最快的產業(yè)之一。

有些學者認為,20世紀的科學技術是以物理學和化學的成就占主導地位,而21世紀的科學技術是以生物

學的成就占主導地位。無論這種說法是否得到普遍的認同,生物技術是當今高技術中發(fā)展最快的領域似

乎是不爭的事實??茖W家預測,生命科學到2015年會取得革命性進展。這些進展可以幫助人類解決很多

目前無法醫(yī)治的疾病的治療問題,徹底消除營養(yǎng)不良,改善食品的生產方式,消除各種污染,延長人類

壽命,提高生命質量,為社會安全和刑偵提供新的手段。有些成果還可以幫助人類加速植物和動物的人

工進化以及改善生態(tài)環(huán)境對人類的影響等。產生新的有機生命的研究也會取得進展。

1.生物制藥現狀

目前生物制藥主要集中在以下幾個方向:

1腫瘤在全世界腫瘤死亡率居首位,美國每年診斷為腫瘤的患者為100萬,死于腫瘤者達54.7

萬。用于腫瘤的治療費用1020億美元。腫瘤是多機制的復雜疾病,目前仍用早期診斷、放療、化療等綜

合手段治療。今后10年抗腫瘤生物藥物會急劇增加。如應用基因工程抗體抑制腫瘤,應用導向IL-2受體

的融合毒素治療CTCL腫瘤,應用基因治療法治療腫瘤(如應用γ-干擾素基因治療骨髓瘤)?;|金屬蛋白

酶抑制劑(TNMPs)可抑制腫瘤血管生長,阻止腫瘤生長與轉移。這類抑制劑有可能成為廣譜抗腫瘤治療劑

,已有3種化合物進入臨床試驗。

2神經退化性疾病老年癡呆癥、帕金森氏病、腦中風及脊椎外傷的生物技術藥物治療,胰島素生長

因子rhIGF-1已進入Ⅲ期臨床。神經生長因子(NGF)和BDNF(腦源神經營養(yǎng)因子)用于治療末稍神經炎,肌

萎縮硬化癥,均已進入Ⅲ期臨床。

美國每年有中風患者60萬,死于中風的人數達15萬。中風癥的有效防治藥物不多,尤其是可治療不

可逆腦損傷的藥物更少,Cerestal已證明對中風患者的腦力能有明顯改善和穩(wěn)定作用,現已進入Ⅲ期臨

床。Genentech的溶栓活性酶(Activase重組tPA)用于中風患者治療,可以消除癥狀30%。

3自身免疫性疾病許多炎癥由自身免疫缺陷引起,如哮喘、風濕性關節(jié)炎、多發(fā)性硬化癥、

紅斑狼瘡等。風濕性關節(jié)炎患者多于4000萬,每年醫(yī)療費達上千億美元,一些制藥公司正在積極攻克這

類疾病。如Genentech公司研究一種人源化單克隆抗體免疫球蛋白E用于治療哮喘,已進入Ⅱ期臨

床;Cetor′s公司研制一種TNF-α抗體用于治療風濕性關節(jié)炎,有效率達80%。Chiron公司的β-干擾素用

于治療多發(fā)性硬化病。還有的公司在應用基因療法治療糖尿病,如將胰島素基因導入患者的皮膚細胞,

再將細胞注入人體,使工程細胞產生全程胰島素供應。

4冠心病美國有100萬人死于冠心病,每年治療費用高于1170億美元。今后10年,防治冠心

病的藥物將是制藥工業(yè)的重要增長點。Centocor′sReopro公司應用單克隆抗體治療冠心病的心絞痛和

恢復心臟功能取得成功,這標志著一種新型冠心病治療藥物的延生。

基因組科學的建立與基因操作技術的日益成熟,使基因治療與基因測序技術的商業(yè)化成為可能,正在達

到未來治療學的新高度。轉基因技術用于構造轉基因植物和轉基因動物,已逐漸進入產業(yè)階段,用轉基

因綿羊生產蛋白酶抑制劑ATT,用于治療肺氣腫和囊性纖維變性,已進入Ⅱ,Ⅲ期臨床。大量的研究成果

表明轉基因動、植物將成為未來制藥工業(yè)的另一個重要發(fā)展領域。

2.生物制藥展望

今后10年生物技術將對當代重大疾病治療劑創(chuàng)造更多的有效藥物,并在所有前沿性的醫(yī)學領域形成

新領域。目前熱門的藥物生物技術如下:

表1熱門藥物生物技術

技術新穎性技術新穎性

組合化學成熟領域前導物綜合鑒定技術新生技術

藥學基因組科學發(fā)展領域核糖酶新生技術

蛋白質工程發(fā)展領域抗體酶新生技術

基因治療發(fā)展領域藥物設計與人工智能新生技術

糖類治療劑發(fā)展領域功能抗原新生技術

表2正在研究開發(fā)的生物技術藥物類型

領域開發(fā)藥物品種領域開發(fā)藥物品種

單克隆體78人生長激素5

疫苗62組織纖溶酶原激活劑4

基因治療28凝血因子3

白介素11集落細胞刺激因子3

干擾素10促紅細胞生成素2

生長因子10SOD1

重組可溶性受體6其他56

反義藥物6總數284

生物學的革命不僅依賴于生物科學和生物技術的自身發(fā)展,而且依賴于很多相關領域的技術走向,

例如微機電系統(tǒng)、材料科學、圖像處理、傳感器和信息技術等。盡管生物技術的高速發(fā)展使人們難以作

出準確的預測,但是基因組圖譜、克隆技術、遺傳修改技術、生物醫(yī)學工程、疾病療法和藥物開發(fā)方面

的進展正在加快。

除了遺傳學之外,生物技術還可以繼續(xù)改進預防和治療疾病的療法。這些新療法可以封鎖病原體進入人

體并進行傳播的能力,使病原體變得更加脆弱并且使人的免疫功能對新的病原體作出反應。這些方法可

以克服病原體對抗生素的耐受性越來越強的不良趨勢,對感染形成新的攻勢。

除了解決傳統(tǒng)的細菌和病毒問題之外,人們正在開發(fā)解決化學不平衡和化學成分積累的新療法。例如,

正在開發(fā)之中的抗體可以攻擊體內的可卡因,將來可以用于治療成癮問題。這種方法不僅有助于改善癮

君子的狀況,而且對于解決全球性非法毒品貿易問題具有重大影響。

各種新技術的出現有助于新藥物的開發(fā)。計算機模擬和分子圖像處理技術(例如原子力顯微鏡、質

量分光儀和掃描探測顯微鏡)相結合可以繼續(xù)提高設計具有特定功能特性的分子的能力,成為藥物研究和

藥物設計的得力工具。藥物與使用該藥物的生物系統(tǒng)相互作用的模擬在理解藥效和藥物安全方面會成為

越來越有用的工具。例如,美國食品藥物管理局(FDA)在藥物審批的過程中利用DennisNoble的虛擬心

臟模擬系統(tǒng)了解心臟藥物的機理和臨床試驗觀測結果的意義。這種方法到2015年可能會成為心臟等系統(tǒng)

臨床藥物試驗的主流方法,而復雜系統(tǒng)(例如大腦)的藥物臨床試驗需要對這些系統(tǒng)的功能和生物學進行

更為深入的研究。

到下世紀初生物技術藥物的種類數目尚不會超過一般藥物的總數,但生物技術制藥公司總數將超過

前10年的6倍。目前主要生物技術公司多分布在美國,如Amgen,Geneticsinstitute,Genzyme,Genentech

和Chiron,還有Biogen也發(fā)展較快。1987年尚沒有一種重組DNA藥物進入世界藥品銷售額排名前列表,但

到1996年已有多種生物工程藥物榜上有名。經上市的生物技術藥物主要含3大類,即重組治療蛋白質、重

組疫苗和診斷或治療用的單克隆抗體。

藥物的研究開發(fā)成本目前已經高到難以為繼的程度,每種藥物投放市場前的平均成本大約為6億美

元。這樣高的成本會迫使醫(yī)藥工業(yè)對技術的進步進行巨大的投資,以增強醫(yī)藥工業(yè)的長期生存能力。綜

合利用遺傳圖譜、基于表現型的定制藥物開發(fā)、化學模擬程序和工程程序以及藥物試驗模擬等技術已經

使藥物開發(fā)從嘗試型方法轉變?yōu)槎ㄖ菩烷_發(fā),即根據服藥群體對藥物反應的深入了解會設計、試驗和使

用新的藥物。這種方法還可以挽救過去在臨床試驗中被少數患者排斥但有可能被多數患者接受的藥物。

這種方法可以改善成功率、降低試驗成本、為適用范圍較窄的藥物開辟新的市場、使藥物更加適合適用

對癥群體的需要。如果這種技術趨于成熟,可以對制藥工業(yè)和健康保險業(yè)產生重大影響。

值得注意的是,制藥工業(yè)的知識產權保護在世界各地是不平衡的。某些地區(qū)(例如亞洲)會繼續(xù)以生

產專利過期藥物為主,有些地區(qū)(如美國和歐洲)除了繼續(xù)生產低利潤的藥物外會不斷開發(fā)新的藥物。

總之,綜合多學科的努力,通過新技術的創(chuàng)立可以大大拓寬發(fā)明新藥的空間,增加發(fā)明新藥的機遇

與速度。因為這些手段可以尋找快速鑒定藥物作用的靶,更有效地發(fā)現更多新的先導物化學實體,從而

為發(fā)明新藥提供更加廣闊的前景。生物制藥論文,5000字左右海洋生物來源藥物先導化合物的研究進展

【摘要】海洋生物中活性物質豐富,本篇文章對國內外近3年來從海洋生物中分離提取到的萜類化合物以及糖苷類化合物進行了歸納,并對其研究趨勢進行了展望。這些新發(fā)現的萜類化合物廣泛分布于海藻、珊瑚、海綿以及一些海洋真菌等海洋生物中,主要以單萜、倍半萜、二萜、三萜結構型式存在;而糖苷類化合物在海藻、海綿、海參、海星等海洋生物中發(fā)現大部分以糖苷脂、甾體糖苷、萜類糖苷型式存在。

【關鍵詞】海洋生物萜類化合物糖苷類生物活性

【Abstract】Marineorganismshowsomeimportantbiologicalactivities.Thispaperreviewsterpenoidsandglycosidesfrommarineorganismathomeandabroadsince2005,andprovidesscientificevidenceforreasonableexploitationandapplication.Terpenoidsaremainlyoccurredonmarinealgae,coral,spongeandsomefungibymonoterpene,sesquiterpene,diterpeneandtriterpene.Andglycosideswithstructuresoflipid,steroidandterpenoidaredistributedtomarinealgae,sponge,seacucumberandstarfish.

【Keywords】Marineorganism;terpenoid;glycoside;bioactivity

海洋是生命之源,由于海洋環(huán)境的特殊性,具有高壓、低營養(yǎng)、低溫(特別是深海)、無光照以及局部高溫、高鹽等生命極限環(huán)境,海洋生物適應了海洋獨特的生活環(huán)境,必然造就了海洋生物具有獨特的代謝途徑和遺傳背景,必定也會有新的、在許多陸地生物中未曾發(fā)現過的新結構類型和特殊生物活性的化合物。

萜類物質是一類天然的烴類物質,其分子中具有異戊二烯(C5H8)的基本單位。故凡由異戊二烯衍生的化合物,其分子式符合(C5H8)n通式的均稱萜類化合物(terpenoids)或異戊二烯類化合物(isopenoids)。但有些情況下,在分子合成過程中由于正碳離子引起的甲基遷移或碳架重排以及烷基化、降解等原因,分子的某一片斷會不完全遵照異戊二烯規(guī)律產生出一些變形碳架,它們仍屬于萜類化合物。海洋生物中萜類化合物主要以單萜、倍半萜、二萜、二倍半萜為主,三萜和四萜種類和數量都較少,且大部分以糖苷形式存在。萜類化合物是海洋生物活性物質的重要組成部分,廣泛分布于海藻、珊瑚、海綿、軟體動物等海洋生物中,具有細胞毒性、抗腫瘤活性、殺菌止痛等活性作用。

糖苷的分類有多種方法,按照在生物體內是原生的還是次生的可將其分為原生糖苷和次生糖苷(從原生糖苷中脫掉一個以上的苷稱為次生苷或次級苷);按照糖苷中含有的單糖基的個數可將糖苷分為單糖苷、雙糖苷、三糖苷等;按照糖苷的某些特殊化學性質或生理活性可將糖苷分為皂苷、強心苷等;按照苷元化學結構類型可分為黃酮糖苷、蒽醌糖苷、生物堿糖苷、三萜糖苷等,海洋類的糖苷大部分是按照此特點分類的,主要包括鞘脂類糖苷、甾體糖苷、萜類糖苷和大環(huán)內酯糖苷等,在很多海洋生物如海藻、珊瑚、海參、海綿等中均發(fā)現有糖苷類化合物存在。已有的研究表明海洋糖苷類成分大都具有抗腫瘤、抗病毒、抗炎、抗菌、增強免疫力等生物活性??拱籽『桶习┧幬锇⑻前誂ra-C(D-arabinosylcytosine)1、抗病毒藥物的Ara-A2以及Ara-C的N4-C16-19飽和脂肪酰基化衍生物3是海洋糖苷類藥物成功開發(fā)的典范〔1〕。

本篇文章對國內外自2005年來從海洋生物中分離提取到的萜類化合物以及糖苷類化合物進行了總結。

1萜類化合物

1.1單萜2005年M.G.Knott等人〔2〕對從紅藻Plocamiumcorallorhiza中分離得到的三種多鹵代單萜化合物plocoralidesA-C(1~3)〔3,4〕進行了活性研究,發(fā)現化合物PlocaralidesB(2),C(3)對食管癌細胞WHCOI具有中等強度的細胞毒作用,這些化合物具有鹵素取代基。

1.2倍半萜從海泥來源的真菌EmericellavariecolorGF10的發(fā)酵液中分離得到兩個新型的倍半萜化合物6-epi-ophiobolinG(4)和6-epi-ophiobolinN(5),化合物在1~3μM濃度時能使神經癌細胞Neuro2A凋亡,同時伴隨細胞萎縮和染色體聚集〔5〕。這一類ophiobolins是天然的三環(huán)或四環(huán)的倍半萜化合物,對線蟲、真菌、細菌以及腫瘤細胞有著普遍的抑制活性。

WillamFenical等人從海洋沉積物分離得到一株放線菌CNH-099,在該菌的代謝產物中分離到具有細胞毒作用的新穎的marinonc衍生物neomarinone(6)、isomarinone(7)、hydroxydebromomarinone(8)和methoxydeuromomarinonc(9),它們均是倍半萜萘醌類抗生素。Neomarinone(6)和marinones(7~9)對HCrll6結腸癌細胞顯示中等程度的體外細胞毒作用(IC50=8μg/ml),而且,neomarinone(6)對NCI-s60癌細胞也具有中等程度細胞毒作用(IC50=10μg/ml)〔6〕。

化合物花側柏烯倍半萜(10~12)從希臘北愛情海希俄斯島采集的紅藻L.microcladia中分離得到〔7〕。紅藻L.microcladia經有機溶劑CH2Cl2/MeOH(3:1)提取,以Cyclohexane/EtOAc(9:1)為洗脫液進行硅膠柱層析,最后經HPLC純化得到化合物(10-12)。該試驗并對化合物活性進行了研究,發(fā)現三種化合物均對肺癌細胞NSCLC-N6和A-549有抑制作用,化合物(10):IC50=196.9μM(NSCLC-N6)和242.8μM(A-549),化合物(11):IC50=73.4μM(NSCLC-N6)和52.4μM(A-549),化合物(12):IC50=83.7μM(NSCLC-N6)和81.0μM(A-549)。后兩個化合物對肺癌細胞毒活性作用明顯高于第一個化合物,推測可能由于后兩個化合物結構中酚羥基以及五環(huán)內雙鍵的存在提高了化合物活性,而化合物中溴原子的存在并沒有對其活性構成影響。從中國南京采集的紅藻L.okamurai也分離出四種衍生的花側柏烯倍半萜化合物,分別是Laureperoxide(13),10-bromoisoaplysin(14),isodebromolaurinterol(15)和10-hydroxyisolaurene(16)〔8〕。5種snyderane倍半萜(17~21)化合物從紅藻L.luzonensis中分離得到〔9〕。

從一個軟海綿種屬Halichondriasp中分離得到四種具有抗微生物活性的含氮桉烷倍半萜化合物halichonadinsA-D(22~25)〔10〕。該海綿采集于日本沖繩運天港,2.5kg樣品溶于4LMeOH,所得的115gMeOH提取物分別用1200mlEtOAc和400MlH2O萃取,7.9gEtOAc萃取物經硅膠柱層析后,洗脫液為MeOH/CHCl3(95:5)和石油醚/乙醚(9:1),得到化合物halichonadinsA-D(22~25)和已知化合物acanthenesB、C?;钚詸z測實驗顯示:化合物halichonadinsA-D均具有抗細菌活性,同時halichonadinsB和C也具有抗真菌活性,化合物halichonadinsC對新型隱球菌(Cryptococcusneoformans)的半致死濃度(IC50)達到0.0625μg/ml。三個部分環(huán)化的倍半萜(26~28)化合物具有抑制磷酸酶Cdc25B活性,從海綿Thorectandrasp.中分離得到〔11〕。冷凍的海綿樣品經4℃去離子水浸泡冷凍干燥后得到的干涸物,隨后用MeOH/CH2Cl2(1:1)和MeOH/H2O(9:1)的有機溶劑提取獲得粗提物。采用活性追蹤的方式,對粗提物(IC50=8μg/ml)進一步分離,將其溶于100mlMeOH/H2O(9:1)有機溶劑中,得到1.2g的粗提物加入300ml正己烷,獲得水相部分溶于MeOH/H2O(7:3)的溶劑中,再用300mlCH2Cl2提取得到的部分經活性測定顯示對磷酸酯酶抑制活性最強(IC50=6μg/ml),之后采用反相C-18柱HPLC分離,得到部分環(huán)化的倍半萜化合物(26)16-oxo-luffariellolide(12mg,tR=18min),化合物(27)16-hydroxy-luffariellolide(2.5mg,tR=19min)以及化合物(28)luffariellolide(4.20mg,tR=38min)。五種屬于倍半萜類的化合物hyrtiosinsA-E(29~33),從中國海南兩個不同地方的海綿Hyrtioserecta種屬中分離得到〔12〕。

氧化的倍半萜化合物gibberodione(34),peroxygibberol(35)和sinugibberodiol(36)從臺灣軟珊瑚Sinulariagibberosa分離得到〔13〕,化合物(35)具有較溫和的細胞毒性〔14〕。從珊瑚Euniceasp.中提取的七種倍半萜代謝產物(37~43)〔15〕,含有欖烷,桉烷和吉瑪烷骨架結構,研究顯示對Eunicea種屬的瘧原蟲具有輕度的抑制作用。

1.3二萜以前很少有從綠藻中分離得到萜類化合物的報道,但是與2004年相比,提取的代謝產物數量有所增加〔16〕。從澳大利亞塔斯馬尼亞采集的綠藻Caulerpabrownii中分離出許多新型二萜類化合物,其中化合物(44~48)在沒有分支的綠藻中提取得到〔17〕,而類酯萜化合物(49)是從分支的綠藻中獲得,該研究同時顯示提取的類酯萜化合物對細胞、魚類、微生物均有不同程度的毒性作用〔18〕。

日本KoyamaK等人從褐藻Ishigeokamurae來源的未知海洋真菌(MPUC046)中分離到一種新型的二萜類化合物phomactinH(50)〔19〕。真菌(MPUC046)經含150g小麥的400ml海水25℃發(fā)酵培養(yǎng)31天后,采用CHCl3溶劑提取、硅膠層析及HPLC純化得到phomactinH。該化合物同已發(fā)現的phomactinA-G化合物一樣,均屬于血小板活化因子(PAF)拮抗劑,能抑制PAF誘導的血小板凝聚,同時推測此活性與化合物的某個特定骨架結構有關。

從法國南部大西洋海濱采集的褐藻Bifurcariabifurcata中分離得到(51~55)五種新型的極性非環(huán)狀二萜類化合物〔20〕。該褐藻經CHCl3/MeOH(1:1)提取,硅膠層析(洗脫液為不同比例的Hexane,EtOAc,MeOH),經反相C-18柱HPLC純化獲得十二種化合物,其中五種為新型二萜類化合物。化合物(51~53)在Hexane:EtOAc(2:3)洗脫液中發(fā)現,而化合物(54)和(55)則從Hexane:EtOAc(1:4)洗脫液中獲得。

6種新型的Dactylomelane二萜類化合物(56~61)從西班牙特納里夫南部家那利群島采集的紅藻Laurencia中分離得到〔21〕,其結構具有C-6到C-11環(huán)化的單環(huán)碳新型結構。采集的紅藻經CH2Cl2/MeOH(1:1)有機溶劑提取后,用洗脫液Hexane/CHCl3/MeOH(2:1:1)進行SephadexLH-20反相色譜分離,結合TLC點樣篩選的部分用洗脫液EtOAc/hexane(1:4)進行硅膠柱層析,最后采用硅膠柱進行HPLC純化得到六種新型的單環(huán)碳二萜類化合物Dactylomelans。從紅藻L.luzonensis中也分離得到二萜類化合物luzodiol(62)〔9〕。一個溴代二萜類化合物(63)從日本其他紅藻Laurencia物種中分離得到〔22〕。

Xenicane二萜類化合物(64~71)從臺灣珊瑚Xeniablumi分離出來,而化合物xeniolactonesA-C(72~74)則是從臺灣Xeniaflorida中分離出來的〔23〕?;衔?64~67),(69),(70)和(72)具有輕微的細胞毒性作用。非Xenicane代謝產物xenibellal(75)對Xeniaumbellata也具有輕微的細胞毒性作用〔24〕?;衔顲onfertdiate(76)是一個四環(huán)的二萜類物質,從中國珊瑚Sinulariaconferta中分離得到〔25〕。

從史密森尼博物院癌癥研究所收集的??蟹蛛x得到的二萜類化合物actiniarinsA-C(77~79)能適度抑制人cdc25B磷酸酶重組〔26〕。PericonicinsA,B(80~81)〔27〕是從內生紅樹林真菌Periconiasp.分離得到的二萜類的新化合物,能抑制不同微生物的生長活性,諸如bacillussubtilisATCC6633,StaphylococcusaureusATCC6358p,StaphylococcusepidermisATCC12228等等。

南海真菌2492#是從采自香港紅樹林植物Phiagmitesaustrah樣品中分離得到的,從2492#菌株的發(fā)酵液中分離得到的兩種二萜類化合物(82~83)有很好的生理活性〔28〕,如抗腫瘤、降壓、調整心率失常,同時降壓調整心率失常的作用在相同的條件下優(yōu)于臨床現用的陽性對照物。

從中國紅樹林植物Bruguieragymnorrhiza分離出二萜類化合物(84~86),化合物(86)對小鼠成纖維細胞具有適當的細胞毒活性〔29〕。也從中國紅樹林另一物種Bruguierasexangulavar.rhynchopetala分離出三種二萜類化合物(87~89)〔30〕。與之結構相似的二萜類化合物(90~93)從中國Bruguieragymnorrhiza中分離得到,其中化合物(92)和(93)有輕微的細胞毒活性〔31〕。

1.4二倍半萜WillamFenical研究小組從曲霉屬Aspergillus海洋真菌(菌株編號CNM-713)分離到一個新的二倍半萜化合物aspergilloxide(94),該化合物為含有25個碳原子的新骨架,對人的結腸癌細胞HCT-116有微弱的細胞毒活性〔32〕。在此之前,WillamFenical等人從巴哈馬的紅樹林中的漂浮木中也分離到一株真菌FusariumheterosporumCNC-477,并從中分離得到一系列多羥基二倍半萜類化合物neomangicolsA-C(95~97)〔33〕和mangicolsA-G(98~104)〔6〕,它們的結構如下圖所示。Neomangicols的骨架為25個碳的二倍半萜,是首次從天然物中分離得到。藥理實驗顯示化合物(96)具有和慶大霉素大致相當的對革蘭陽性細菌的抑制能力,化合物(98)和(99)對MPA(phorbolmyristateacetate)誘導的鼠類耳朵水腫有抗炎癥活性。1.5三萜從海洋生物中提取得到的三萜類化合物主要以三萜皂苷、三萜烯類、三萜糖苷等形式存在。四環(huán)三萜皂苷類化合物nobilisidenol(105)和(106)是從中國黑乳海參Holothurianobilis分離得到的〔34〕。采集于福建東山的黑乳海參洗凈切碎后用85%的EtOH冷浸提取,得到的流浸膏均勻分散于水中,依次用石油醚、二氯甲烷、n-BuOH萃取,研究發(fā)現n-BuOH提取物經大孔吸附樹脂、正相硅膠層析、反相C-18硅膠柱層析以及反相C-18柱HPLC分離得到三萜皂苷類化合物nobilisidenol(105)和(106)。易楊華等同時從海參中提取到了其它的三萜糖苷類化合物以及三萜皂苷脫硫衍生物〔35,36〕。三萜烯類化合物intercedensidesD-I(107-112)從中國海參Mensamariaintercedens中分離得到,具有細胞毒功能〔37〕。新西蘭海參Australostichopusmollis是單硫酸酯三萜糖甙化合物mollisosidesA(113),B1(114)和B2(115)的來源〔38〕。

具有細胞溶解作用的三萜類化合物sodwanoneS(116)是從印度洋多毛島采集的海綿Axinellaweltneri中分離得到的〔39〕。三萜苷類化合物sarasinosidesJ-M(117-120)分離自印尼蘇拉威西島采集的海綿Melophlussarassinorum,對B.subtilis和S.cerevisae的細菌具有抗微生物活性作用〔40〕。

2糖苷類化合物

從中國海南采集的甲藻A.carterae中分離得到一種不飽和的糖基甘油酯化合物(121)〔41〕。甲藻采集于中國海南三亞,經分離篩選得到的A.carterae大規(guī)模培養(yǎng)后用甲苯/MeOH(1:3)的有機溶劑提取,所得干涸物分別用甲苯、1NNaCl水溶液提取。研究發(fā)現有機相提取物經硅膠柱(洗脫液為不同比例的MeOH/CHCl3)、反相C-18硅膠柱層析(洗脫液為MeOH/H2O=9:1),最后經反相C-18柱制備型HPLC(流動相為MeOH/H2O=95:5)分離純化得到25mg不飽和的糖基甘油酯化合物(121)。從多米尼克普次矛斯采集的綠藻Avrainvilleanigricans中可以分離出一個甘油酯avrainvilloside(122),該化合物含有6-脫氧-6-氨基糖苷部分〔42〕。

兩個甘油一酯化合物homaxinolin(123)和(124),磷脂酰膽堿homaxinolin(125)以及能抑制細胞生長的脂肪酸(126)是從韓國海綿Homaxinellasp.中分離得到的〔43〕。從紅海采集的海綿Eryluslendenfeldi分離得到的兩個甾體糖苷類化合物erylosidesK(127)和L(128)能選擇性的抑制酵母菌株的rad50芽體,rad50能修復協調受損的雙鏈DNA〔44〕。

海參Stichopusjaponicus是五種糖苷化合物SJC-1(129),SJC-2(130),SJC-3(131),SJC-4(132)和SJC-5(133)的主要來源〔45〕。五種化合物均從弱極性CHCl3/MeOH部分分離出來,其中SJC-1(129),SJC-2(130),SJC-3(131)是典型的鞘甘醇或植物型鞘甘醇葡萄糖腦苷脂類化合物,含有羥基化或非羥基化的脂肪?;Y構。SJC-4(132)和SJC-5(133)也含有羥基化的脂肪?;Y構,但是含有獨特的鞘甘醇基團,是兩種新型的葡萄糖腦苷脂類化合物。LinckiacerebrosideA(134)是從日本海星Linckialaevigata分離出的一種新型糖苷脂化合物〔46〕。

甾體糖苷孕甾-5,20-二烯-3β-醇-3-O-α-L-吡喃巖藻糖苷(135)和孕甾-5,20-二烯-3β-醇-3-O-β-D-吡喃木糖苷(136)從中國短足軟珊瑚Cladiellasp.中分離得到〔47〕。將新鮮的軟珊瑚干質量1.6kg用乙醇在室溫下浸泡3次,合并提取液,減壓濃縮后得到深褐色浸膏166.5g用30%的甲醇溶解后,依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取,石油醚提取液經減壓濃縮后得棕黑色膠狀物62.5g,將此提取物硅膠柱減壓層析,用石油醚乙酸乙酯溶劑體系梯度洗脫,從石油醚/乙酸乙酯(20:80)洗脫液中所得的洗脫部分在反相C-18柱上進行HPLC分離,用MeOH洗脫得到化合物60mg(135)和3mg(136),該類化合物具有抗早孕和抑制腫瘤細胞生長活性。

四種甾體糖苷化合物(137-140)是從中國珊瑚JunceellajunceaEtOH/CH2Cl2提取液中分離得到〔48〕。

3結語

目前,從海洋生物中發(fā)現的萜類和糖苷類天然化合物的數量近幾年呈現逐漸增加的趨勢,有些化合物的活性確切而且活性作用強烈是很有希望的一些藥物先導化合物,但是用于臨床研究的化合物還相對較少,因此開發(fā)更多新的天然化合物是有必要的。其次,從海洋生物中發(fā)現的活性化合物也存在著活性較低或毒性較大等問題,可以通過對其結構進行修飾,使其活性達到最佳效果。此外,從海洋生物中提取的活性化合物含量通常較低,而且化合物在提取過程中受到提取試劑、方法等外界因素的影響,所以采用化學合成的方法進行化合物的半合成或者全合成解決化合物在提取過程中結構易變、試劑耗量大等缺點。例如從海洋真菌中發(fā)現的結構新穎,有抗菌、抗癌和神經心血管活性的物質頭孢菌素C,就是從海洋真菌中分離得到的,這是一大類半合成的廣為人知的抗生素,它已廣泛用于臨床〔49〕。所以采用合成或半合成的方法解決活性化合物作為藥源的大量生產方式是通行的。我們期待著這些藥物先導化合物在藥物開發(fā)方面發(fā)揮重要作用。生物醫(yī)藥論文范文生物醫(yī)藥產業(yè)近年來引起世界各國的高度重視,我國也把生物醫(yī)藥產業(yè)作為重點發(fā)展的支柱性產業(yè),從政策和規(guī)劃上積極進行扶持。下面是我為大家整理的生物醫(yī)藥論文,供大家參考。合成生物學在醫(yī)藥中的應用生物醫(yī)藥論文摘要摘要:合成生物學是在項目學理論的帶領下,對天然生物體系從頭開展策劃以及整改。并且策劃同時制造新的生物部件、模式以及體系的全新科目。合成生物學是自然科目前進到一定程度形成的新學科,同時在醫(yī)藥方面已獲取了明顯的成就。文章綜合講述了在項目細胞使用合成生物科目方式研究出了能夠抵抗瘧病的治理藥物的前身青蒿二烯,抵抗癌癥的藥物前身紫杉二烯,還有脂肪醇、酸以及高級醇的生成方式等探索進步。除此之外,有的關鍵的合成生物學有關措施,在很大程度上加快了項目細胞的重新組合以及演化,為建筑運用于制造范疇的新效用細胞供應便利適用的東西。生物醫(yī)藥論文內容關鍵詞:合成生物學;基因模塊;醫(yī)藥引言最近幾年,合成生物學發(fā)展的速度有了很大程度的提升,慢慢的造就了特征明顯的探索實質以及運用范疇。其探索實施關鍵包含:(1)新生物原件、構件以及體系的策劃和建筑。(2)對現在擁有的、自然的生物體系開展從新策劃。二零零九年美國醫(yī)學部門的帶領下組建了一支由十二支社會各界學士構成的IDR小組,研究合成生物科目的前進朝向以及多科目交叉狀況。認為合成生物科目是集電腦、物理、工程以及生物等科目一起進行研究交叉的科目,能夠經過重組生物運用在環(huán)境、藥物、民眾健康、資源等部分。合成生物科目是項目學以及生物科目一起前進到一定程度形成的。人類基因體和很多形式的生物基因體測定未知序列的完成,還有很多的后基因體作業(yè),促進累計的生物學資料出現了天文級。但是,現在擁有的資料挖掘當時依舊限制于對生命特征的深層探索,很難對生命的內在工作樣式開展探索分析。合成生物科目就在這種環(huán)境下形成,經過從下到上的建筑生命行為,按照其獨具的角度解釋生命,為理性策劃以及革新生命供應了基礎。最近幾年,基因體測定未知序列以及合成單位已經在全球范疇內普遍建立,供應品質優(yōu)、價格低的服務。優(yōu)異的基因體測定未知序列以及合成措施推動合成生物科目策劃新生命組合以及建筑功效細胞更簡單。最關鍵的是,人類身體健康情況、資源、條件等范疇的巨大需要也推動著合成生物科目的快速前進。把基因部件按照項目的需求,有機從新組建整合在一起,就出現了效用基因模式。在加上對現在已經擁有的生物網絡的使用,并且引進新的效用基因模式,表明天然細胞不可以合成的物品,在合成部分已經有了很大程度的前進?,F在我們解析一下在藥物范疇內使用的合成生物科目1青蒿二烯的生物合成杰伊?科斯林在項目細胞中制造出抵抗瘧疾的前身青蒿二烯的探索作業(yè)實在經典。在產生青蒿二烯合成方式的重要新基因資料后,科斯林團隊在二零零三年在大腸桿菌中勝利的研究出了制造青蒿二烯的另一種方式。這種合成方式劃分為兩種形式。第一種形式是在Acetyl-CoA為出發(fā)點,通過甲瓦龍酸來制造IPP。這就擺脫了大腸桿菌本來的G3P以及乙酰甲酸為前身制造的異戊二烯焦磷酸方式,能夠使細胞代謝經過新方式形成異戊二烯焦磷酸分子,為下游制造方式供應足夠多的底物分子。第二個形式就是從C5的異戊二烯焦磷酸為出發(fā)點,通過異戊二烯鏈拉長方式形成C15的FPP,最后在ADS酶的功用下制造青蒿二烯,最高形成量能夠達到一百二十二毫克每升。上下游模式都是來源于真核生物中的代謝方式,把其密碼改善同時從新構筑在原核生物大腸桿菌內,同時勝利制造想要得到的物品,開拓了制造生物的新方式。2006年,Keasling小組又以酵母菌為宿主,通過對內源的乙酰輔酶A到FPP途徑的關鍵基因進行上調或下調,同時引入基因優(yōu)化過的外源模塊,成功實現了產物青蒿二烯產量的穩(wěn)步提高。對內源基因上調的方式有兩種,其一是增加基因拷貝數,如tHMGR酶的基因,其二是通過轉錄因子來上調基因表達量,如ERG系列的基因。對內源基因的下調則是采用基因敲除的方法。通過對合成路徑涉及基因的一系列微調,使產量達到153mg?L-1,是以往報道的二烯類分子產量的500倍。在此基礎上,研究小組又設計了人工蛋白支架(syntheticproteinscaffolds),對大腸桿菌內已構建的上游模塊:從乙酰輔酶A到甲羥戊酸的合成途徑進行了優(yōu)化。三個反應酶AtoB,HMGS,tHMGR通過蛋白支架以不同分子數比例捆綁在一起發(fā)揮作用,解決了中間代謝物積累造成的合成效率降低以及對宿主的毒副作用問題。具體機理是將高等動物細胞中的配體受體作用關系引入到大腸桿菌中,將配體分子的基因序列與模塊中的反應酶基因融合表達,從而將受體分子以不同分子數連成一串,構成柔性支架。由于腳手架內各個受體分子間由一定長度的多肽連接,就避免了因多個配體受體結合造成的空間位阻問題。在反復實驗與調試后,研究小組發(fā)現三個酶分子以1:2:2的比例連在一起作用效果最強,產量達初始值的77倍,約5mmol?I-1(740mg?L-1)。隨著后期工業(yè)化發(fā)酵,研究小組又發(fā)現來自酵母的外源基因HMGS和tHMGR表達的酶不足以平衡外源代謝流,成為瓶頸反應。他們以金黃葡萄菌中的相關酶基因進行替換后,青蒿二烯產量立刻增加一倍。通過與工業(yè)發(fā)酵過程優(yōu)化的結合,作為工業(yè)產品的青蒿二烯最終產量高達27.4g?L-1。合成生物學成功用于重要藥物的合成,引起了廣泛關注。2紫杉二烯的生物合成GregoryStephanopoulos的科研組織在二零一零年時在大腸桿菌中勝利完成了抵抗癌癥藥物的前身紫杉二烯物質的合成。這是在這個科研小組在萜類生物代謝方法和大腸桿菌細胞細微調節(jié)的長時間探索中獲取的成效。科學組織把內在的過氧化二碳酸二異丙酯合成方式定位上游模式,把之后合成紫杉二烯的方式定位成下游模式,其作業(yè)也關鍵聚合在怎樣對上下游模式開展微調。因為假如只顧上游,肯定會導致中間代謝物的消耗,并且形成中間障礙;但是如果下游經過量太多就會浪費很多的酶分子,增加了細胞表述負荷。研究小組采用改變質粒拷貝數和啟動子強度的方法對上下游通量的比例進行了微調。通過對已有文獻的整合以及自己的測試工作,研究小組確定了三種質粒pSCl01,p15A,pBR322的拷貝數分別urNorphadicnc為5,10,20,而整合入基因組中的基因拷貝數相當于1。三種啟動子Trc,T5,T7的相對強度分別為1,2,5。通過這幾種質粒和啟動子的組合,使上下游模塊的通量比例發(fā)生變化,再檢鍘含有不同通量比例的細胞內的產物產量。在此過程中,模塊內部基因是單順反子還是多順反子表達形式也影響產量變化,即多個基因是在一個啟動子后表達還是在各自的啟動子后表達。經過一系列微調與組合后,具有最優(yōu)性狀的菌株目標產物的產量高達(1020±80)mg?L-1,實現了對碳代謝流的高效利用和協調。同時,通過蛋白質工程的手段對細胞色素P450氧化還原酶進行改造,在工程菌中首次成功異源表達。3展望合成生物科目根據項目學原理為指引,對現在擁有的、天然具備的生物體系從頭策劃以及整改,并且全力對策劃合成出新的生物部件、模式以及體系努力。特別在使用部分,合成生物科目建筑的人工生物體系能夠在制成關鍵生物品種、呵護人類身體等部分有主要的前進空間。現在合成生物科目的探索成就主要使用在醫(yī)學方面,將來在別的行業(yè)范疇內也肯定會有引人注目的成就出現??偠灾?,合成生物科目擁有普遍的運用前提以及強有力的措施撐持。我國生物醫(yī)藥產業(yè)發(fā)展研究生物醫(yī)藥論文摘要【摘要】生物醫(yī)藥產業(yè)是由生物技術產業(yè)與醫(yī)藥產業(yè)共同組成。本文分析了當前國內外生物醫(yī)藥產業(yè)發(fā)展狀況,分析醫(yī)藥產業(yè)發(fā)展中存在的問題,并且著重調查生物醫(yī)藥產業(yè)發(fā)展的基礎及發(fā)展中存在的不足,尋找對策,在生物醫(yī)藥產業(yè)發(fā)展的過程中實現“四個化”,促進生物醫(yī)藥產業(yè)快速穩(wěn)步地發(fā)展。生物醫(yī)藥論文內容【關鍵詞】生物醫(yī)藥發(fā)展對策一、國內生物醫(yī)藥產業(yè)發(fā)展現狀1986年我國正式實施“863計劃”,生物技術被列為包括航空航天、信息技術等7個高技術領域之首。政府在生物技術的研發(fā)和產業(yè)化發(fā)展的過程中給予了一定的優(yōu)惠和扶持;國內各大企業(yè)為生物技術產業(yè)投入了大量資金;我國金融界也積極參與生物技術產業(yè)的發(fā)展,許多有實力的公司進行了生物技術開發(fā),并且從金融市場融資從事生物技術研究和產業(yè)化。目前全球正處于生物醫(yī)藥技術大規(guī)模產業(yè)化的開始階段,預計2020年后將進入快速發(fā)展期,并逐步成為世界經濟的主導產業(yè)之一。1、產業(yè)政策傾力扶持,高度重視生物醫(yī)藥產業(yè)發(fā)展我國政府把生物醫(yī)藥產業(yè)作為21世紀優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略性產業(yè),加大對生物醫(yī)藥產業(yè)的政策扶持與資金投入?!笆濉币?guī)劃明確提出“十五”期間醫(yī)藥的發(fā)展重點在于生物制藥、中藥現代化等。國家對生物醫(yī)藥產品的開發(fā)、生產和銷售制訂了一系列扶持政策,包括對生物制藥企業(yè)實行多方面稅收優(yōu)惠、延長產品保護期和提供研發(fā)資金支持等。同時,國家為加強行業(yè)管理,對生物醫(yī)藥產品的研制和生產采取嚴格的審批程序,并針對重復建設嚴重這一情況,對部分生物醫(yī)藥產品的項目審批采取了限制家數的措施,以確保新藥的市場獨占權和合理的利潤回報,鼓勵新藥的研制。2007年國家發(fā)改委公布了《生物產業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃》,該《規(guī)劃》在組織領導、產業(yè)技術創(chuàng)新體系、人才隊伍、投入、稅收優(yōu)惠政策、市場環(huán)境等方面制定了相關政策措施保障生物產業(yè)的快速發(fā)展,因而對生物醫(yī)藥產業(yè)的發(fā)展意義重大。2、生物醫(yī)藥產業(yè)化進程明顯加快,投資規(guī)模與市場規(guī)模迅速擴張自20世紀80年代中期以來,在國家以及地方各級政府政策的大力支持下,生物醫(yī)藥產業(yè)在我國蓬勃發(fā)展,國家經貿委的有關資料顯示:1998年以前,我國對生物醫(yī)藥技術開發(fā)的總投資累計約為40億元,自1999年開始,國家明顯加大了對生物醫(yī)藥的投入力度,平均每年達20億元左右,2003年這一投入達到60億元,極大地促進了生物醫(yī)藥產業(yè)的發(fā)展。在生物醫(yī)藥產業(yè)相關優(yōu)惠政策的作用下,國內一些生物醫(yī)藥企業(yè)通過自有資金和銀行貸款兩種渠道獲得了大量的資金,用于研發(fā)新產品。目前我國從事生物技術產業(yè)和相關產品研發(fā)的公司、大學和科研院所達600余家,其中注冊的生物醫(yī)藥公司有200余家,具備生產能力的有60余家(其中的48家已取得生產基因工程藥物試產或生產批文)。3、初步形成了以上海張江,北京中關村等為代表的醫(yī)藥產業(yè)集群在生物技術產業(yè)迅猛發(fā)展的浪潮推動下,經過多年的發(fā)展和市場競爭,加上政府不失時機地加以引導,我國生物技術、人才、資金密集的區(qū)域,已逐步形成了生物醫(yī)藥產業(yè)聚集區(qū),由此形成了比較完善的生物醫(yī)藥產業(yè)鏈和產業(yè)集群。如由羅氏、葛蘭素一史克、先鋒藥業(yè)等40多個國內外一流藥廠組成的側重于基因研究,化合物篩選和新藥開發(fā)的張江藥谷產業(yè)集群;擁有諾和諾德制藥公司和8個生物科技國家863項目的北京中關村生命科學園區(qū);側重于生物制藥、特別是遺傳工程藥學的深圳生命科學園區(qū)等。這些產業(yè)集群聚集了包括生物公司、研究、技術轉移中心、銀行、投資、服務等在內的大量機構,初步形成了產業(yè)群體(藥廠),研究開發(fā)、孵化創(chuàng)新、教育培訓、專業(yè)服務、風險投資6個模塊組成的良好的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)境,對擴大生物醫(yī)藥產業(yè)規(guī)模、增強產業(yè)競爭力作出了重要貢獻。二、國內生物醫(yī)藥產業(yè)存在問題1、投資模式不利于生物制藥產業(yè)的發(fā)展國際醫(yī)藥產業(yè)巨大的經濟效益來源于創(chuàng)新,發(fā)達國家現代生物醫(yī)藥產業(yè)都擁有自己實力雄厚的研究機構,通常每年投入的經費占全部銷售額的10%一20%,而美國每年用于研究開發(fā)生物藥品的投人占總投資額的60

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