植物生化制药 第四章肽类和蛋白质类药物

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1、第四章肽类和蛋白质类药物一、多肽和蛋白质的概念由多个氨基酸通过肽键连接而成的链状化合物称为多肽。50个以上氨基酸残基组成的多肽称蛋白质。多肽和蛋白质具有不同的结构。蛋白质结构与其生物学活性之间的关系非常密切。蛋白质变性：当蛋白质受环境因素的影响，从原来的有规则的空间结构变为无序松散状态时，其生物活性将会散失，称为蛋白质的变性。二、多肽和蛋白质理化性质1.酸碱性2.胶体性质3.离子结合（1）盐析（2）有机溶剂沉淀反应（3）加热沉淀反应（4）金属盐沉淀法（pH>pI时）（5）生物碱试剂和某些酸类的沉淀反应4.变性作用天然蛋白质因受物理或化学因素的影响，分子构象发生变化，致使

2、蛋白质的理化性质和生物学功能随之发生变化，但一级结构未遭破坏，这种现象称为变性作用。变性后的蛋白质称为变性蛋白。导致蛋白质变性的因素：热、紫外光、激烈的搅拌以及强酸和强碱等。5.紫外吸收6.颜色反应（1）茚三酮反应（2）双缩脲反应（3）酚试剂反应三、多肽和蛋白质药物1.多肽类药物（1）多肽类激素①下丘脑-垂体多肽激素：促甲状腺素释放素、促生长抑制素等②甲状腺激素：甲状旁腺素，降钙素等③胰岛激素：胰高血糖素、胰解痉多肽等④消化道激素：肠抑胃肽，胃泌素等⑤胸腺激素：胸腺肽等⑥心脏激素：心房肽等（2）多肽类细胞生长调节因子：表皮生长因子等（3）其它多肽类药物：谷胱甘肽、胎盘素

3、等第二节多肽和蛋白质类药物的一般制备方法一、生物材料的选择1.选择原则（1）材料来源丰富易得；（2）有效成分含量高；（3）制备工艺简单，难于分离的杂质少；（4）成本低经济效益好的生物材料或微生物材料为原料。材料选定后，必须尽量保持新鲜，尽快加工处理，否则冷冻保存。二、材料的预处理1.机械法常用的有匀浆器，研钵，机械捣碎机。2.物理法反复冻融法；急热骤冷法；超声波法；加压破碎法。3.化学法用稀酸、稀碱、浓盐、有机溶剂或表面活性剂处理细胞，可破坏细胞结构释放出内容物。4.酶解法用纤维素酶、半纤维素酶处理植物细胞，酶解细胞壁，得到细胞的内含物。三、多肽和蛋白质药物的提取与合成

4、（一）提取法1.水溶液提取（1）盐浓度（2）pH（3）温度2.有机溶剂提取法一些与脂质结合比较牢固或分子中非极性侧链较多的蛋白质或多肽，不溶或难溶于水、稀盐、稀碱中，常用不同比例的有机溶剂提取。（二）化学合成法多肽和蛋白质的化学合成是从1882年Curticus报道的马脲酰甘氨酸，经过和实际半个多世纪对各种保护基和缩合方法的精心设计应用，使得合成方法日趋完善。四、多肽与蛋白质类药物的纯化1.根据溶解度不同主要有盐析法、等电点沉淀法、有机溶剂沉淀法、加热沉淀法、结晶法、双水相萃取法等。2.利用分子结构和大小的不同可采用凝胶色谱、超滤、SDS-PAGE来分离。3.利用电离性

5、质的不同常采用的方法有离子交换法、电泳法等。4.利用生物功能专一性的不同常用的是亲和色谱技术，近年来还发展出了亲和膜分离技术及亲和过滤技术。5.利用疏水性的不同利用多肽和蛋白质疏水性不同的纯化方法有疏水相互作用色谱法、反向色谱法。核酸类药物核酸是以核苷酸为基本组成单位的生物大分子，携带和传递遗传信息。核酸类药物是具有药用价值的核酸、核苷酸、核苷以及碱基的统称。除了天然存在的碱基、核苷、核苷酸外，它们的类似物、衍生物或这些类似物、衍生物的聚合物也属于核酸药物。第二节核酸类药物的一般制备方法一、RNA的制备（一）材料的选择与预处理制备RNA的材料要选择含核酸量丰富的组织。R

6、NA的含量和细胞的活跃程度有关，在蛋白质合成旺盛的细胞中，其核酸的含量也相应地较高。1.酸处理法将经酸和有机溶剂处理后的残留物用1mol/L的过氯酸液于4℃下处理18h，从中抽提出RNA，沉淀部分再用0.5mol/L的过氯酸液70℃下处理20min提取DNA。此法的缺点是有些材料的DNA在冷过氯酸抽提时被少量提取，从而使RNA部分中混有少量的DNA。2.碱处理法将残留物用1mol/L的NaOH溶液于37℃处理过夜，则RNA被碱解为碱溶性核苷酸，DNA不溶解。加入过氯酸或三氯乙酸使溶液酸化，至酸浓度为5%-10%,此时，RNA的分解产物溶解在上清液中，DNA等则被沉淀下来

7、。此法的优点是RNA和DNA分开得较为彻底，缺点是RNA中还含有其他含磷化合物，如磷肽，磷酸肌醇等（二）提取与纯化1.提取（1）乙醇沉淀法（2）去污剂处理法（3）酚法2.纯化（1）密度梯度离心法（2）柱色谱法（3）凝胶电泳法（三）含量测定1.定磷法（1）核酸样品用硫酸消化，将有机磷转化成无机磷；（2）制定定磷标准曲线；（3）测定回收率和样品总磷量。(NH4)MoO4+H2SO4H2MoO4+(NH4)2SO4H3PO4+12H2MoO4H3P(Mo3O10)4+12H2OH3P(Mo3O10)4Mo2O3•MoO3（钼蓝）2.定糖法RNA