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美迪西生物医药

 
 
 

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生物分析技术在中药研发上的应用  

2018-07-24 14:42:45|  分类: 生物分析 |  标签: |举报 |字号 订阅

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近年来,借助生物药物分析技术对中药活性成分的深入研究,有很多新技术不断涌现,体内成分识别和鉴定技术发展迅速。目前,无论使用哪种色谱高分辨质谱联用仪,均能够发现一个中药复方在体内暴露的几十种成分和代谢物。可这些成分和代谢物的活性和作用的机制是什么,一直困惑着研究人员。针对该瓶颈问题,现在又有一些新的技术被探索和应用。

美迪西提供生物药物分析服务,其分析实验室配置先进的仪器设备,实行全面的信息化管理,实验研究符合FDA/CFDA GLP标准要求,可以为客户提供小分子药物、生物制剂、疫苗和生物标记物的筛选与开发,以及临床前和临床研究。

中药成分复杂,其中含有大量的次生代谢产物,因此分离提纯难度大。目前中药质量控制主要是对一些主要成分或特征性成分进行定性鉴别及含量测定,但大量研究表明,中药的药效是多成分共同作用的结果,而并非只是某几个“指标成分”或“主要成分”在起作用。

1、传统中药药物分析技术应用上的局限

(1)活性分子探针(ABP)的“钩钓”技术

其中分子探针的设计非常关键,要在化合物适当的官能团上引入报告基团,同时设计的探针分子应保持与原化合物相当的活性。与此同时,如何建立可靠的体外模型来评价活性也非常重要。

(2)反向分子对接及通路分析

目前该技术在中药研究领域应用广泛,也叫网络药理学,该技术本质上是利用活性靶点预测数据库进行反向分子对接来预测中药活性成分的潜在靶点。因为是利用数据库预测的活性,活性靶点可靠性的验证又存在诸多瓶颈,用体内验证还是体外验证?这些都是需要进一步研究。

(3)组学分析技术手段

还有近年来很热门的组学分析技术手段,研究中会发现很多差异代谢物、潜在生物标记物和代谢通路,但是研究目标还是在筛选和发现中药活性成分和作用机制上,也就是从组学的角度,包括代谢组、蛋白组等数据的分析,去发现活性成分和作用机制。但这些技术的困难就在于构建差异代谢物/差异蛋白和众多成分活性之间的桥梁。研究中会发现体内暴露成分和代谢物,通过代谢组学或蛋白组学技术也发现了和疾病、治疗用药相关的差异代谢物或蛋白,然而他们之间的关系构建则是一个有待解决的问题。

2、药物分析技术应用在中药研发上的新探索

高效液相色谱法常用于生物药物分析研究,是20世纪60年代末70年代初发展起来的一种快速、高效的新型分离分析技术。并且可以直接用于分析难挥发、热不稳定及高分子样品,弥补了气相色谱法的弱点,扩大了色谱法的应用范围,高效液相色谱法包括吸附色谱法、分配色谱法、离子交换色谱法和分子排阻色谱法,其中基于分配机理的高效液相色谱法在药品检验中应用非常广泛的一种仪器分析方法。

液质联用(HPLC-MS)又叫液相色谱-质谱联用技术,它以液相色谱作为分离系统,质谱为检测系统。样品在质谱部分和流动相分离,被离子化后,经质谱的质量分析器将离子碎片按质量数分开,经检测器得到质谱图。液质联用体现了色谱和质谱优势的互补,将色谱对复杂样品的高分离能力,与MS具有高选择性、高灵敏度及能够提供相对分子质量与结构信息的优点结合起来,在药物分析、食品分析和环境分析等许多领域得到了广泛的应用。

可以将HPLC-MC技术应用在中药研发上来,首先使用色谱高分辨质谱联用技术发现中药在体内暴露的成分和代谢物,并进行结构鉴定。其次,把体内发现的,特别是靶器官中暴露的成分和代谢物在公共活性靶点预测数据库中进行靶点的反向对接,发现对应的活性靶点。与此同时,研究人员会开展一组平行研究,即开展有关病理模型靶器官的蛋白组学研究,发现和中药治疗相关的差异蛋白,将差异蛋白在与疾病(病理)相关的通路上富集,从而可能发现与中药治疗或疾病相关的通路,然后把反向对接的靶点在这些通路上进行映射覆盖,构建成分-靶点-通路之间的关系。该思路是一个探索突破中药多成分及其代谢物和活性靶点之间无法建立关联瓶颈的新思路。

高效液相色谱法选择性高、灵敏度高、分析速度快,并可同时用于有关物质检查与含量测定的特点,成为医药研究的有力工具,在天然药物及复方成药分析、生物药物分析、抗生素分析、手性药物分析、临床治疗药物检测等领域均需用到HPLC的不同测定方法。

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