生藥活性成分的高通量篩選技術(shù)doc-資料下載頁
2025-07-15 05:54本頁面
【正文】 量藥物篩選的物質(zhì)基礎(chǔ)，樣品庫來源的化學(xué)多樣性是決定高通量篩選技術(shù)能否成功的關(guān)鍵因素之一。前面我們談到，化合物樣品主要有常規(guī)化學(xué)合成、組合化學(xué)合成和從天然產(chǎn)物中分離純化幾個(gè)來源。而從天然產(chǎn)物中分離出來的化合物，由于其母核結(jié)構(gòu)和活性基團(tuán)是長期的自然選擇形成的，它們通過高通量篩選所表現(xiàn)出來的生物活性在藥物發(fā)現(xiàn)中具有人工合成化合物所不能比擬的優(yōu)勢(shì)。 我國擁有非常豐富的藥材資源，幾十年來，我們應(yīng)用藥理學(xué)手段，對(duì)我國的傳統(tǒng)藥物進(jìn)行了大規(guī)模的研究和篩選，取得了巨大成就。但是，僅僅依靠傳統(tǒng)的藥理實(shí)驗(yàn)方法，既耗時(shí)，勞動(dòng)強(qiáng)度又大，還需要使用大量實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，顯然不能適應(yīng)大量樣品的同時(shí)篩選。雖然經(jīng)過努力，已從生藥中分離、提取、純化出大量化合物，但由于研究手段的落后，使大量分離出的化合物得不到充分的利用，造成了化合物資源的極大浪費(fèi)。 因此，將高通量篩選技術(shù)應(yīng)用于生藥的活性成分研究，既是對(duì)高通量篩選技術(shù)的不斷完善，又是將這一技術(shù)應(yīng)用于中藥現(xiàn)代化研究的有益嘗試。 如何對(duì)生藥的活性成分進(jìn)行高通量篩選呢？其原理、方法和人工合成化合物的高通量篩選基本一致，區(qū)別主要在于篩選前需要從生藥中將化合物提取出來并進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆蛛x和化學(xué)多樣性的評(píng)價(jià)。相同的就不再贅述，這里主要談一下提取、分離和多樣性評(píng)價(jià)的問題。 提取 由于高通量篩選需要大量的樣品來源，所以常規(guī)的提取方法顯然不能滿足這一要求。尋找一個(gè)快速、高效、連續(xù)、自動(dòng)化的提取方法顯得迫在眉睫。加速溶劑提取技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一個(gè)新的提取技術(shù)，在準(zhǔn)備好樣品和對(duì)提取方法（或程序）進(jìn)行設(shè)定后，自動(dòng)進(jìn)樣和自動(dòng)收集裝置就可以連續(xù)對(duì)最多24個(gè)不同樣品自動(dòng)完成樣品的提取和提取液的收集，簡單方便。應(yīng)用這一技術(shù)，可以得到大量的生藥的提取物。 分離及化學(xué)多樣性評(píng)價(jià) 我們都知道，生藥的化學(xué)成分相當(dāng)復(fù)雜，通過提取得到的提取物往往是大量單體組成的混合物，所以篩選前需要對(duì)生藥的提取物進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆蛛x。在眾多的分離手段中，制備型HPLC應(yīng)該是最為理想的，它具有快速、高效、自動(dòng)化等諸多優(yōu)點(diǎn)。 分離完成后還需要對(duì)分離的物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)多樣性的評(píng)價(jià)，以提高高通量篩選的效率。以前，這種評(píng)價(jià)多是基于物種的地理分布、生物學(xué)分類、化學(xué)分類以及基源等關(guān)系，近年來，隨著科技的進(jìn)步，多種現(xiàn)代化手段開始應(yīng)用于化學(xué)多樣性的評(píng)價(jià)。其中，色譜電噴霧質(zhì)譜聯(lián)用（HPLCESIMS）技術(shù)在這方面做出了有力的嘗試。首先，它做出成分的離子信號(hào)（m/z）對(duì)保留時(shí)間的平面圖，然后對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)的相似度評(píng)估從而對(duì)樣品的多樣性進(jìn)行定量的評(píng)價(jià)。接著，三維的HPLC數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為CDF文件格式并傳輸?shù)経NIX工作站。數(shù)據(jù)文件中的每一個(gè)離子（包括保留時(shí)間、質(zhì)量、離子強(qiáng)度等數(shù)據(jù)）被定位在一個(gè)二維圖譜中，保留時(shí)間和質(zhì)量分占一個(gè)軸，離子強(qiáng)度數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在位點(diǎn)中。濾除噪聲以后，離子的中心時(shí)間和中心質(zhì)量被計(jì)算出來。根據(jù)對(duì)LCMS的數(shù)據(jù)處理，混合物間的相似度被定量地計(jì)算出來。這種數(shù)據(jù)處理基于以下的一種關(guān)系，這種關(guān)系表征了樣品1中的離子i和樣品2中的離子j的“化學(xué)空間”距離。 其中，ti表示離子i的色譜保留時(shí)間，mi表示離子i的質(zhì)荷比（m/z），wt是保留時(shí)間的權(quán)重系數(shù)，wm是質(zhì)量的權(quán)重系數(shù)。dij是離子i和離子j的歐幾里的距離，n1和n2分別是樣品1和樣品2中確認(rèn)的離子數(shù)。sij是離子i和離子j之間的相似度（01），相似度值為1表明是相同樣品，相反，相似度值接近0則表明樣品具有很高的化學(xué)多樣性。通過這種方法，可以很好的解決樣品化學(xué)多樣性的評(píng)價(jià)問題。3．問題及展望 當(dāng)然，高通量篩選作為藥物篩選的一種方法，它并不是一種萬能的手段，特別是在中藥研究方面，其局限性也是十分明顯的。首先，高通量篩選所采用的主要是分子、細(xì)胞水平的體外實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，因此任何模型都不可能充分反映藥物的全面藥理作用；其次，用于高通量篩選的模型是有限的和不斷發(fā)展的，要建立反映機(jī)體全部生理機(jī)能或藥物對(duì)整個(gè)機(jī)體作用的理想模型，也是不現(xiàn)實(shí)的。但我們應(yīng)該相信，任何技術(shù)的進(jìn)步，都將為科學(xué)的發(fā)展起到促進(jìn)作用。隨著我們對(duì)高通量篩選研究的不斷深入，隨著對(duì)篩選模型的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、新的藥物作用靶點(diǎn)的研究和發(fā)現(xiàn)以及對(duì)篩選模型的新穎性和實(shí)用性的統(tǒng)一，高通量篩選這一藥物篩選新技術(shù)必將在未來的藥物研究中發(fā)揮越來越重要的作用。
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