第十一章 藥物開發(fā)課件

第十一章

天然藥物的開發(fā)第十一章藥物開發(fā)第一節(jié)概述

2l世紀(jì)已經(jīng)到來,在新的世紀(jì),具有我國傳統(tǒng)文化特色和獨(dú)特優(yōu)勢(shì)的中藥，正面臨著前所未有的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)：一方面，隨著社會(huì)的發(fā)展，人類疾病譜已悄然發(fā)生改變，醫(yī)療模式已由單純的疾病治療轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)防、保健、治療、康復(fù)相結(jié)合的模式，各種替代醫(yī)學(xué)和傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)正發(fā)揮著越來越大的作用。生存環(huán)境的不斷惡化，人類“回歸自然”的呼聲越來越高，傳統(tǒng)醫(yī)藥倍受青睞。第十一章藥物開發(fā)

另一方面，隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快，特別是我國已經(jīng)正式加入WTO，中國醫(yī)藥市場融入國際醫(yī)藥大市場的廣度和深度將進(jìn)一步加劇，將面臨強(qiáng)大跨國醫(yī)藥集團(tuán)的激烈競爭以及日本、韓國、印度等亞洲國家傳統(tǒng)醫(yī)藥產(chǎn)品和德國、法國等歐洲國家植物藥的巨大沖擊，我國生產(chǎn)的眾多傳統(tǒng)中藥產(chǎn)品由于尚不能符合國際醫(yī)藥市場的標(biāo)準(zhǔn)和要求，目前僅3%的國際市場銷售份額還有可能進(jìn)一步萎縮。我國是世界上植物資源最為豐富的國家，約有30000余種高等植物。我國有從熱帶、亞熱帶、溫帶到寒帶的多種植物資源，其中特有種占50％以上，其豐富的生物多樣性是世界上其他國家所不能及的，蘊(yùn)藏著巨大的開發(fā)潛力。為從事天然藥物研究提供豐富的研究材料。

第十一章藥物開發(fā)注冊(cè)分類

1、未在國內(nèi)上市銷售的從中藥、天然藥物中提取的有效成份及其制劑。

2、未在國內(nèi)上市銷售的來源于植物、動(dòng)物、礦物等藥用物質(zhì)制成的制劑。

3、中藥材的代用品。

4、未在國內(nèi)上市銷售的中藥材新的藥用部位制成的制劑。

5、未在國內(nèi)上市銷售的從中藥、天然藥物中提取的有效部位制成的制劑。

6、未在國內(nèi)上市銷售的由中藥、天然藥物制成的復(fù)方制劑。

7、未在國內(nèi)上市銷售的由中藥、天然藥物制成的注射劑。

8、改變國內(nèi)已上市銷售藥品給藥途徑的制劑。

9、改變國內(nèi)已上市銷售藥品劑型的制劑。

10、改變國內(nèi)已上市銷售藥品工藝的制劑。

11、已有國家標(biāo)準(zhǔn)的中成藥和天然藥物制劑。

第十一章藥物開發(fā)選擇確定作為開發(fā)對(duì)象的目標(biāo)化合物工業(yè)化探討（大量制備）臨床試驗(yàn)用樣品上市銷售（GSP)現(xiàn)代創(chuàng)新藥物研究開發(fā)的大致過程合成情報(bào)

提取、結(jié)構(gòu)測(cè)定

活性篩選藥理

生化特殊毒性毒性藥效藥理一般藥理藥物動(dòng)態(tài)吸收排泄代謝作用機(jī)理急性毒性亞急性毒性慢性毒性致畸致癌

致癮生殖毒性

理化學(xué)性質(zhì)、制定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定性配伍變化試驗(yàn)方法試驗(yàn)規(guī)格工業(yè)制備方法探討合成提取精制發(fā)酵制劑化探討III期：毒性、藥效（多數(shù)病人，多點(diǎn)觀察）

II期：毒性、藥效（少數(shù)病人）

I期：毒性（健康人群）申請(qǐng)臨床試驗(yàn)(GCP）申請(qǐng)生產(chǎn)許可(GMP)創(chuàng)新藥物源頭研究階段(GLP)

雜志公開發(fā)表接受公眾檢驗(yàn)申請(qǐng)專利第十一章藥物開發(fā)第二節(jié)天然藥物中開發(fā)新藥途徑

一、經(jīng)驗(yàn)積累

中藥的研究離不開祖國醫(yī)學(xué)長期實(shí)踐所積累的經(jīng)驗(yàn)，是尋找新藥的極為重要的源泉和基礎(chǔ)。古代，人類在尋找新藥的漫長歷史中，在親身“嘗試”中不斷積累各種藥物知識(shí)，即神農(nóng)嘗百草的方法。在天然藥物的研究過程中，要注重經(jīng)典文獻(xiàn)的調(diào)研，如根據(jù)中醫(yī)經(jīng)驗(yàn)和歷代醫(yī)書上記載中藥青蒿對(duì)“截瘧”有效。東晉葛洪著《肘后備急方》中記載，“青蒿一握，水二升漬，絞取汁盡服之”，說明青蒿中含有抗瘧有效成分，且加熱易破壞，故將青蒿低溫提取獲得抗瘧有效成分青蒿素，用于抗瘧具有顯著的特點(diǎn)，又通過構(gòu)效關(guān)系研究合成了新的衍生物，療效顯著提高，且水溶解性更強(qiáng)。文獻(xiàn)是前人積累的寶貴經(jīng)驗(yàn)，通過查閱文獻(xiàn)了解近緣植物的研究概況。只有了解前人成功的經(jīng)驗(yàn)和方法，才能最大限度的借鑒和利用前人的經(jīng)驗(yàn)開展新的研究十少走彎路，節(jié)省人力、物力和時(shí)間。

第十一章藥物開發(fā)二、偶然發(fā)現(xiàn)

偶然發(fā)現(xiàn)在新藥研究和發(fā)現(xiàn)中是較常見的，最典型的例子是青霉素的發(fā)現(xiàn)，1928年，英國細(xì)菌學(xué)家弗萊明一次在研究葡萄球菌的實(shí)驗(yàn)中偶然發(fā)現(xiàn)那次培養(yǎng)的細(xì)菌有些菌落沒有生長，仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)，在這次實(shí)驗(yàn)中，培養(yǎng)基被霉菌污染所致，后來從這種霉菌中發(fā)現(xiàn)了能殺滅細(xì)菌的物質(zhì)青霉素，開辟了抗生素治療疾病的新領(lǐng)域。

第十一章藥物開發(fā)三、藥物普篩

本世紀(jì)初，特別是30年代以來，世界各國開展了在特定藥理模型的基礎(chǔ)上篩選藥物的工作，對(duì)天然藥物的篩選，導(dǎo)致了許多新藥的發(fā)現(xiàn)。藥物的篩選有兩種方法：

1．分離純化得到純品化合物，然后再進(jìn)行活性測(cè)試。優(yōu)點(diǎn)：(1)目標(biāo)清楚，方法簡捷，指標(biāo)明確，標(biāo)準(zhǔn)同一。(2)分得標(biāo)準(zhǔn)品后可進(jìn)行多種藥理活性的測(cè)試。缺點(diǎn)：(1)如果選擇的分離方法不當(dāng)，活性化合物丟失的可能性極大。(2)對(duì)于極微量活性化合物，這種方法很容易漏檢。

第十一章藥物開發(fā)2．在活性篩選方法的指導(dǎo)下進(jìn)行化合物的分離提取(BioassayDirectedSeparation)。在供試樣品的活性確定以后，選用簡易、靈敏、可靠的活性測(cè)試方法作指導(dǎo)；在分離的每一階段對(duì)分離所得的各個(gè)組分進(jìn)行活性定量研究和評(píng)價(jià)，跟蹤其中活性的部分。缺點(diǎn)：(1)活性測(cè)試的樣品及工作量均大大增加；(2)要求分離工作者與活性測(cè)試人員兩個(gè)方面的配合。優(yōu)點(diǎn)：(1)由于分離過程中，沒有化合物類型的框框限制，只以活性為指標(biāo)進(jìn)行追蹤，故發(fā)現(xiàn)新化合物的可能性很大。(2)如果分離過程的某一階段，如因分離方法或材料選擇不當(dāng)，導(dǎo)致活性化合物的分解變化或流散時(shí)，還能迅速查明原因，并可采取相應(yīng)的措施進(jìn)行補(bǔ)救。對(duì)天然活性化合物的分離來說，這是一種較好的方法。

第十一章藥物開發(fā)例抑制前列腺素合成酶的藥物篩選

第十一章藥物開發(fā)追蹤分離天然活性化合物時(shí)的注意事項(xiàng)

1．關(guān)鍵在于選擇、建立先進(jìn)的生物活性測(cè)試方法

天然活性化合物的追蹤分離能否取得成功，關(guān)鍵在于有無好的生物活性測(cè)試體系．試驗(yàn)?zāi)Ｐ涂梢杂姓w動(dòng)物、器官、組織、細(xì)胞、酶或受體以及體內(nèi)生物活性物質(zhì)等。近來并已開始注意在基因調(diào)控水平上建立起新的篩選體系。無疑，采用整體動(dòng)物進(jìn)行的試驗(yàn)與人比較相近，但是實(shí)驗(yàn)費(fèi)時(shí)費(fèi)錢，現(xiàn)象復(fù)雜，加以動(dòng)物個(gè)體差異以及病理模型難于建立等因素，作為指導(dǎo)分離過程的活性篩選方法不太適宜。目前在實(shí)際工作中多采用的是那些靈敏、簡便、可用于微量樣品的體外活性測(cè)試方法。其中，利用對(duì)酶、受體或體內(nèi)生物活性物質(zhì)的抑制或促進(jìn)作用，以及利用基因調(diào)控影響進(jìn)行的活性測(cè)試方法因?yàn)楹啽阋仔杏挚啥?，更是受到青睞，得到越來越廣泛的應(yīng)用。但是有時(shí)這種體外活性測(cè)試方法所得結(jié)果與藥物實(shí)際在體內(nèi)的作用并不平行，故實(shí)踐中也應(yīng)予以注意。

第十一章藥物開發(fā)2．確保供試材料具有活性

這是追蹤分離活性化合物的前提。為了確?；钚猿煞蛛x工作在可靠的基礎(chǔ)上進(jìn)行，對(duì)供試天然藥物或中藥有時(shí)須采用多項(xiàng)指標(biāo)、體內(nèi)外進(jìn)行測(cè)試加以確認(rèn)。

例美國國立癌癥研究中心篩選抗腫瘤活性植物或動(dòng)物粗提取物方法本方法的優(yōu)點(diǎn)是：①活性低或含量少的化合物不至于丟失②增加了檢出新化合物的機(jī)會(huì)；③可能分離得到不同作用機(jī)制的化合物

第十一章藥物開發(fā)3.在眾多生物活性中力求找出最本質(zhì)的作用

天然藥物或中藥在臨床治療上可能作用于多個(gè)靶點(diǎn)，因而具有多種療效，即表現(xiàn)出多方面的活性。研究者應(yīng)當(dāng)力求找出其中最本質(zhì)的作用，選擇建立反映臨床治療作用特點(diǎn)、且效果與之平行的活性測(cè)試體系，才有可能追蹤分離出目的活性成分或甚至有效成分。

中藥或天然藥物名稱

生理活性活性篩選體系

目標(biāo)活性物質(zhì)

烏頭

(Aconitumspp.)強(qiáng)心、利尿興奮、鎮(zhèn)痛Yagi-Hartung法（離體蛙心）

去甲基烏藥堿（Higenamine)

烏頭堿類大黃（Rheumcoreanum及R.palmatum的雜交種）健胃、緩瀉

致瀉活性(小鼠)番瀉苷(sennoside)

茵陳蒿

(Artemisiacapillaris)利膽、抗炎膽汁分泌促進(jìn)作用茵陳色原酮

(capillarisin)等

貝(日本產(chǎn))(Babyloniajaponica)口渴、視力減退、瞳孔散大、言語障礙、便秘atropine定量法（小鼠散瞳率試驗(yàn))

surugatoxin軟紫草

(Arnebiaeuchroma)止血、抗炎、抗菌、抗病毒、抗癌前列腺素PGE2生合成抑制活性arteriolearnibinonearnebifuranone

shikonins類

第十一章藥物開發(fā)4．注意正確比較并判斷各個(gè)餾分的活性

分離過程中總是按“等劑量不等強(qiáng)度原則”對(duì)每一階段得到的餾分進(jìn)行活性定量評(píng)估，并與母體作比較，追蹤活性最強(qiáng)餾分。一般，如與母體比較，所得幾個(gè)子體活性強(qiáng)弱參差不齊，則示活性分離與物質(zhì)分離平行，預(yù)示可能得到良好的分離效果；如某個(gè)子體活性顯著增強(qiáng)，則示分離過程中可能除去了某種拮抗作用物質(zhì)；如果所得各個(gè)子體活性均明顯減弱，則提示活性成分可能分解、流散、或因吸附劑發(fā)生不可逆吸附所致，或因該藥的活性原本為多組分的綜合作用(相加或相乘)，故分離后反而導(dǎo)致活性的減弱或喪失。具體問題宜作具體分析，并在查明原因后采取相應(yīng)對(duì)策處理。

分離過程中常配合采用各種分離手段以求獲得良好的分離效果，并應(yīng)盡量避免采用可能導(dǎo)致活性成分分解或不可逆吸附的方法或試劑。

第十一章藥物開發(fā)四、代謝研究

(1)藥物的代謝研究結(jié)果又往往給新藥研究提供信息。

由于藥物的體內(nèi)過程不同，有些藥物轉(zhuǎn)化后，活性更高，有些轉(zhuǎn)化后則失活，從而可以幫助我們提供新藥設(shè)計(jì)的重要知識(shí)。

(2)植物成分的生物轉(zhuǎn)化，可為一些化合物的結(jié)構(gòu)修飾提供思路，提供新穎的先導(dǎo)化合物。

第十一章藥物開發(fā)五、天然藥物的化學(xué)修飾或結(jié)構(gòu)改造

從天然藥物或中藥中篩選追蹤得到活性化合物只是一類創(chuàng)新藥物研究的前期階段。不少天然活性化合物因?yàn)榇嬖谀承┤毕荻y以直接開發(fā)利用：

(1)藥效不理想；

(2)存在一定的毒副作用；

(3)含量太低，難以從天然原料中取材；

(4)或因結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，合成也十分困難；

(5)水溶性差、生物利用度差等等因此，我們只能以它們?yōu)橄葘?dǎo)化合物,在經(jīng)過一系列的化學(xué)修飾或結(jié)構(gòu)改造后，對(duì)得到的衍生物進(jìn)行定量構(gòu)-效關(guān)系的比較研究，才有可能發(fā)現(xiàn)比較理想的活性化合物，并開發(fā)成新藥。

第十一章藥物開發(fā)例青蒿素的構(gòu)效關(guān)系研究

第十一章藥物開發(fā)六、其他領(lǐng)域的研究

(1)在新藥的研究中，深入開展藥物作用機(jī)制的研究，也能為新藥的發(fā)現(xiàn)提供重要的線索。(2)利用藥物的毒副作用發(fā)現(xiàn)新藥。

第十一章藥物開發(fā)六、其他領(lǐng)域的研究

(1)在新藥的研究中，深入開展藥物作用機(jī)制的研究，也能為新藥的發(fā)現(xiàn)提供重要的線索。(2)利用藥物的毒副作用發(fā)現(xiàn)新藥。

第十一章藥物開發(fā)第十一章藥物開發(fā)研究實(shí)例二喜樹堿的發(fā)現(xiàn)

第十一章藥物開發(fā)第三節(jié)

天然藥物化學(xué)研究方法

在開展某一天然藥物的研究中，研究開始前，必須進(jìn)行充分的調(diào)查研究。這其中包括實(shí)地調(diào)查，資源調(diào)研和文獻(xiàn)調(diào)研三個(gè)方面。

實(shí)地調(diào)查

包括臨床療效的考察和實(shí)際應(yīng)用效果(民間使用情況)：(1)由于影響植物藥功效的因素較多，在確定其功效的基礎(chǔ)上第一步就是確定品種類別，由于植物或中藥同名異物和同物異名現(xiàn)象較多；植物的科、屬不同，成分各異，藥效作用也有很大差別，品種的鑒別、鑒定顯得尤為重要，如果品種沒有鑒別準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)結(jié)果很難會(huì)有好的重現(xiàn)性。(2)考察其生長環(huán)境，采收季節(jié)，加工與炮制方法等，這些因素都會(huì)影響藥物的療效。同時(shí)，這些因素的考察，還會(huì)為研究有效成分的提取、分離方法提供參考。

.第十一章藥物開發(fā)

資源調(diào)查

植物的生長環(huán)境、資源分布、品種的多少都是研究天然藥物要考慮的因素。對(duì)于資源少的植物藥材，在研究的開始階段，就要考慮到如何解決資源缺乏的問題。

文獻(xiàn)調(diào)研

當(dāng)確定了要研究的對(duì)象后，有關(guān)該植物本身的研究；相關(guān)近緣植物的研究等都可以通過文獻(xiàn)的調(diào)研得到解決，通過文獻(xiàn)的調(diào)研，可以了解該植物中或其近緣植物中所含有的化合物類別，研究方法，為接下來的研究提供研究思路和啟示。

第十一章藥物開發(fā)二、植物化學(xué)分預(yù)試

預(yù)試就是利用各類化學(xué)成分的溶解特征、化學(xué)反應(yīng)特征來初步判斷某類化學(xué)成分有無的預(yù)備性試驗(yàn)。植物中化學(xué)成分復(fù)雜，類型繁多，在研究植物有效成分時(shí)，無論是重復(fù)文獻(xiàn)方法制備已知成分或是探索未知成分，在提取分離之前都應(yīng)對(duì)樣品中所含成分及特性，存在狀態(tài)及數(shù)量有初步的或者盡可能全面的了解，然后根據(jù)所含成分的性質(zhì)設(shè)計(jì)化合物提取與分離的具體方法。

預(yù)試驗(yàn)的結(jié)果可以幫助我們選擇和建立合理的檢查方法，作為提取過程中對(duì)特定成分的追蹤和向?qū)А?/p>

第十一章藥物開發(fā)化學(xué)成分的預(yù)試方法有兩類:

一類為單項(xiàng)預(yù)試法，即根據(jù)工作的需要有重點(diǎn)地從某植物中檢查某一類成分。如水蒸氣蒸餾法直接檢查揮發(fā)油類成分；用微量升華法檢查葸醌類升華成分；利用強(qiáng)心苷的特征反應(yīng)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)檢查植物中強(qiáng)心苷的存在；利用皂苷的發(fā)泡性和溶血性能檢查皂苷的存在。

另一類方法為系統(tǒng)預(yù)試，系統(tǒng)預(yù)試的目的在于盡可能詳盡而全面的檢查植物中存在的成分。

第十一章藥物開發(fā)三、化學(xué)成分的分離

1．部位分離

即利用極性由小到大的各種有機(jī)溶劑連續(xù)提取，將化學(xué)成分分為極性不同的各個(gè)部位。

部位分離法有許多種，如Dragendoff提出的石油醚、乙醚、氯仿、乙醇、水、酸性水、堿性水七部位法。刈米達(dá)夫提出的石油醚、苯、醋酸乙酯、乙醇四部位法，Stahl提出的石油醚、氯仿、乙醚、丙酮、甲醇的五部位法。這些方法各有特點(diǎn)，但基本原理都是利用極性不同的有機(jī)溶劑依次提取藥材并分成不同極性的部位。由于使用的溶劑系統(tǒng)不同，分離的部位也有多有少。

近年來，部位分離更多地采用