生物化学与药物.ppt

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1、生物化学与药物生物化学在药物中的发展史20世纪中叶以来，许多新理论、新技术迅速进入药学研究领域，如电子学、波谱技术、立体化学、量子理论与遗传中心法则等新概念，使对物质结构、生物大分子的结构与功能和分子遗传学的理论有了深入了解。生理学、生物化学与分子生物学的进展，使实验医学有了重大突破，从而为新药的发现提供了理论、概念、技术和方法。到20世纪末、由于生物学和化学相结合的模式，生物化学在药学发展中起先导作用！微生物药物简介微生物药物主要包括抗生素和微生物代谢产物。人工半合成抗生素、微生物酶抑制剂和免疫调节剂是当前微生物药物的主要发展方向。在现有微生物药物研究

2、中，抗细菌、抗真菌、抗癌、杀虫剂等药物所占比例相近，合计约占50%，抗癌类包括抑制蛋白激酶C、抑制肿瘤血管新生作用；在循环系统领域药物包括抗皮内素、抑制磷酸二酯酶、抗血小板凝集作用。生物化学药物拓展已上市的生化药物有500多种,还有100多种临床诊断试剂。主要有氨基酸类、多肽蛋白质类、核酸类、多糖类、脂类和细胞生长调节因子等。最近在肝细胞生长因子、脑活素、蚓激酶、蛇毒抗栓酶、低分子量肝素、UTI(尿胰蛋白酶抑制剂)、肺表面活性物质(PS)和抗菌肽等方面的研究都取得突出成果,尤其是神经肽和细胞生长调节因子的研究进展更为迅速。已发现的神经肽达50种,成为神经

3、生物学最活跃的研究领域之一。生物技术药品第一代生物技术药品第一代基因工程药物是针对因缺乏天然内源性蛋白所引起的疾病应用基因工程技术去扩大这类多肽蛋白质的产量以替代或补充体内对这类活性多肽蛋白质的需要主要是以蛋白质激素类为代表的,如人胰岛素、胰高血糖素、人生长激素。降钙素、生长激素(somatropin)及α-EPO(Epoetinalfa)等。第二代生物技术药品第二代基因工程药物是根据内源性多肽蛋白的生理活性,应用基因工程技术大量生产这些极为稀有物质,以超正常浓度剂量供给人体,以激发它们的天然活性作为其治疗疾病的药理基础,主要是以细胞生长调节因子为代表的

4、,如G-CSF,GM-CSF,α-IFN,γ-IFN和tPA等。蛋白质药物分子设计主要方法用突变技术更换活性蛋白的某些关键氨基酸残基通过增加、删除或调整分子上的某些肽段或结构域或寡糖链,使之改变活性,生成合适糖型,产生新的生物功能将功能互补的两种基因工程药物在基因水平上融合。生物化学药品实例胰岛素壳聚糖纳豆激酶牛磺酸水蛭素氨基葡萄糖胰岛素胰岛素是典型的生物化学药品,它是由胰岛β细胞受内源性或外源性物质如葡萄糖、乳糖、核糖、精氨酸、胰高血糖素等的刺激而分泌的一种蛋白质激素。胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素，同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成。外源性胰岛素主要用

5、来糖尿病治疗，糖尿病患者早期使用胰岛素和超强抗氧化剂如（注射用硫辛酸、口服虾青素等）有望出现较长时间的蜜月期，胰岛素注射不会有成瘾和依赖性。牛磺酸牛磺酸（Taurine）又称β-氨基乙磺酸，最早由牛黄中分离出来，故得名。纯品为无色或白色斜状晶体，无臭，牛磺酸化学性质稳定，不溶于乙醚等有机溶剂，是一种含硫的非蛋白氨基酸，在体内以游离状态存在，不参与体内蛋白的生物合成。牛磺酸虽然不参与蛋白质合成，但它却与胱氨酸、半胱氨酸的代谢密切相关。人体合成牛磺酸的半胱氨酸亚硫酸羧酶（CSAD）活性较低，主要依靠摄取食物中的牛磺酸来满足机体需要。壳聚糖壳聚糖(chitos

6、an)是由自然界广泛存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的，化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖，自1859年，法国人Rouget首先得到壳聚糖后，这种天然高分子的生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能被各行各业广泛关注，在医药、食品、化工、化妆品、水处理、金属提取及回收、生化和生物医学工程等诸多领域的应用研究取得了重大进展。针对患者，壳聚糖降血脂、降血糖的作用已有研究报告。水蛭素动物试验与临床研究表明，水蛭素能高效抗凝血、抗血栓形成，以及阻止凝血酶催化的凝血因子活化和血小板反应等进一步血瘀现象。此外，

7、它还能抑制凝血酶诱导的成纤维细胞的增殖和凝血酶对内皮细胞的刺激。与肝素相比，它不仅用量少，不会引起出血，也不依赖于内源性辅助因子；而肝素则有引起出血的危险，在弥漫性血管内凝血的发病过程中抗凝血酶III往往减少，这将限制肝素的疗效，采用水蛭会有较好的效果。纳豆激酶纳豆激酶(nattokinase简称NK)是一种枯草杆菌蛋白激酶，是在纳豆发酵过程中由纳豆枯草杆菌(Bacillussubtilislnatto)产生的一种丝氨酸蛋白酶。具有溶解血栓，降低血粘度，改善血液循环，软化和增加血管弹性等作用。1980年在纳豆中被发现，由275个氨基酸按照固定排列方式组成

8、，分子量是27724，有分解血栓的独特功能，活性效果用固有单位Fu表示氨基葡萄糖