刺激响应共负载药物_基因微载体的制备
药物分析复习题
药物的专属鉴别试验是证实某一种药物的依据，它是根据每一种药物化学结构的差异及其所引起的物理化学特性不同，选用某些特有的灵敏的定性反应，来鉴别药物的真伪。 氧瓶燃烧法系将有机药物放入充满氧气的密闭的燃烧瓶中进行燃烧，并将燃烧所产生的欲测物质吸收于适当的吸收液中，然后根据欲测物质的性质，采用适宜的分析方法进行鉴别、检查或测定含卤素有机药物或含硫、氮、硒等其它元素的有机药物。 比旋度——偏振光透过长1d m 并每1ml含有旋光性物质1g的溶液，在一定的波长与温度下测得的旋光度称之。（符号[ ]） 准确度是指用特定方法测得的生物样品浓度与真实浓度的接近程度，可用相对回收率表示，即采用“回收率”或“加样回收率”得到的药物自样品中回收率。 微生物检定法─以抗生素对微生物的杀伤或抑制程度为指标来衡量抗生素效价的一种方法。其测定方法有稀释法、比浊法、管碟琼脂扩散法生物药物：利用生物体、生物组织或器官等成分，综合运用生物学、生物化学、微生物学、免疫学、物理化学和药学的原理与方法制得的一大类药物。 基因工程药物：先确定对某种疾病具有预防和治疗作用的蛋白质，然后将控制该蛋白质合成过程的基因进行分离、纯化或人工合成，利用重组DNA 技术加以改造，最后将该基因导入可以大量生产的受体细胞中不断繁殖或表达，并能进行大规模生产具有预防和治疗这种疾病的蛋白质，通过这种方法生产的药物称为基因工程药物。 效价测定：采用国际或国家参考品，或经国家检定机构认可的参考品，以体内或体外法测定其生物学活性，并标明其活性单位。 电泳法是指带电微粒如蛋白质、核苷酸、其他微粒分子或离子在电场的作用下，向其对应的电极方向按各自的速度泳动而使组分分离，再进行检测或计算百分含量的方法。 中药指纹图谱中药材或中药制剂经适当处理后，采用一定的分析手段，得到的能够标定该中药材或中药制剂特性的共有峰的图谱。
刺激响应性药物传递载体的研究进展
刺激响应性药物传递载体的研究进展 智能、可控、高效的刺激响应性药物传递载体是当今药物传递系统的研究及临床实验的热点。本文以”基于体内微环境”与”利用环境外加刺激激发”为主线，综述了几类重要的刺激响应性的药物传递载体材料。介绍了体内微环境信号如pH、温度、氧化还原电势、葡萄糖及酶响应性载体，环境外加刺激如电信号、光信号及超声信号响应性等体系及多响应性载体在药物传递系统中的应用。总结了药物传递系统的发展方向及亟待解决的问题，从科学研究及临床治疗角度介绍了药物传递系统的发展方向。 标签：药物传递；刺激响应；体内环境；外加刺激 药物传递系统（Drug Delivery System DDS）是现今科学领域的重点攻关项目，在各类生物医用材料研究中，大多数与药物（或者基因）传递相关。目前，药物传递系统研究的主要任务是：①控制药物在体内的持续作用时间及作用等级。②将药物靶向引导到人体中特定的区域或细胞。③克服某种不可避免的组织（如肺、皮肤和小肠等）对药物的阻碍作用。 为了实现这些目标，医学科学家设计了一系列的药物释放载体并取得了一定的效果。若想取得更加理想的效果，智能型药物传递载体显示出了更大的潜力。本文主要分别从”基于体内微环境的响应性载体”和”基于外加刺激信号的响应性载体”来综述目前刺激响应载体的研究进展。 1基于体内微环境的响应性载体 1.1 pH响应性载体人体的消化道有着明显的pH值变化，胃部的pH在2～3而在小肠出pH值升至8左右。基于此变化，简单的以聚丙烯酸PAA类水凝胶为载体包载胰岛素，由于在胃部pH较低，PAA的羧基不发生电离，整个水凝胶紧紧包裹着胰岛素，保护其不被胃液消化。一旦水凝胶来到小肠，pH升高致使PAA的羧基开始电离，整个体系溶胀，便可以通过简单的设计将胰岛素特异性的释放在小肠环境中。目前，大多数针对肿瘤治疗的pH响应性载体是基于肿瘤外部酸性微环境及内部溶酶体酸性微环境的，其中以”质子海绵效应”类载体为代表（可以在酸性下吸收氢离子，使得细胞浆大量渗透进入溶酶体中，最终使溶酶体破裂将药物释放入细胞浆中的一种机理。）发展出了一系列高效的药物及基因载体。 1.2温度响应性载体对于局部温度较高的区域如炎症与肿瘤组织附近，研究人员设计了一种存在低临界共溶温度（LCST）的聚N-异丙基丙酰胺（PNIPAm）类材料。通过调控其分子链的链段结构，使其在人体较高温度下产生亲水-疏水转变。利用材料的亲水-疏水转变，可以成功的控制载体聚集起效的位置，从而定点的释放出药物。利用温度响应性材料与光热试剂的有机整合体为治疗基体，利用外加辐射作为辅助治疗方法，将可以定点定量的对病灶进行清除。
[高分子材料] 刺激响应型组装-解组装策略——“唤醒”功能纳米医药材料
刺激响应型组装/解组装策略——“唤醒”功能纳米医药材料 MaterialsViews 2018-06-20 近年来，在生物医药研究领域中，研究学者们基于光、声、磁等功能性纳米材料开发了一系列疾病诊疗纳米探针。针对个性化诊疗的临床需求，如何实现纳米材料在病患部位的响应性应答，进而达到灵敏诊断、精确治疗疾病，以及体内安全性清除等效果，正逐步成为功能性纳米医药材料的发展趋势之一。 近期，浙江大学药学院凌代舜教授课题组发表了名为“Biological Stimulus-Driven Assembly/Disassembly of Functional Nanoparticles for Targeted Delivery, Controlled Activation, and Bioelimination”的综述文章（Adv. Healthc. Mater. 2018, 1800359）。该文章以纳米材料“智能响应”为中心，探索和研究纳米材料理化性质与疾病部位特异性刺激源的联系，并深入探讨了如何通过对纳米材料的巧妙设计以实现组装-解组装临界状态的可控转换，达到灵敏控制和激活纳米材料的生物医学功能的目的。 首先，作者以生物刺激信号触发的纳米材料组装-解组装过程为核心，介绍并总结了生物环境刺激响应的关键化学基团，纳米体系的构建和响应行为，以及纳米体系生物性能（如诊疗性能和生物安全性能）的选择性“激活”在生物医药领域中的重要意义和应用价值。进一步地，作者深入剖析了近期发表的研究工作中成功运用响应型组装/解组装纳米策略实现肿瘤部位选择性成像信号放大（如荧光成像、磁共振成像、光声成像等）、疗效增强和生物清除的实际案例。本文为智
pH和UV刺激响应表面材料_从超疏水到超亲水
17-P-006 pH和UV刺激响应表面材料：从超疏水到超亲水 蒋玉贵，万鹏博，王治强，张希* 清华大学化学系，有机光电子与分子工程教育部重点实验室，北京100084 E-mail: xi@https://www.360docs.net/doc/7f18021956.html, 刺激响应材料是指一类具有在外界刺激下可调控其物理化学性质的材料，将这类刺激响应材料引入到自组装单层膜体系中，就可实现利用外界刺激来调控表面结构和性质。以前报道的pH刺激响应表面，基本上都是在低pH值条件下为超疏水表面，在高pH值条件下为超亲水表面。为了制备一种新型的pH刺激响应表面，即在高pH值条件下为超疏水表面，在低pH值条件下为超亲水表面，我们设计合成了一种具有刺激响应性的末端为孔雀绿基团的烷基硫醇衍生物。一方面，孔雀绿是一种刺激响应材料，在没有外界pH或者UV刺激条件下，孔雀绿基团是疏水的；而在外界pH或者UV刺激条件下，孔雀绿基团变为相应的带正电荷的亲水基团。另一方面，硫醇衍生物中的巯基可以化学吸附于镀金表面形成自组装单层膜。研究表明修饰上述单层膜的粗糙金表面，对pH=13的水滴，呈现约146.8o的接触角，而对pH=1的水滴，呈现约0o的接触角，同时这种从接近超疏水表面到超亲水表面的转变可以循环多次。另外，上述表面的浸润性质，还可以通过UV光照时间进行调控，即从光照前的接近超疏水表面到光照后的超亲水表面。 关键词：pH和UV刺激响应材料；自组装单层膜；超疏水-超亲水转变。 参考文献： [1] Y. Jiang, P. Wan, M. Smet, Z. Wang, X. Zhang, Adv. Mater. 2008, adma.200702366. [2] Y. Jiang, Y. Wang, N. Ma, Z. Wang, M. Smet, X. Zhang, Langmuir2007, 23, 4029. [3] Y. Jiang, Z. Wang, H. Xu, H. Chen, X. Zhang, M. Smet, W. Dehaen, Y. Hirano, Y. Ozaki, Langmuir 2006, 22, 3715. [4] Y. Jiang, Z. Wang, X. Yu, F. Shi, H. Xu, X. Zhang, M. Smet, W. Dehaen, Langmuir2005, 21, 1986. pH and UV-responsive surface material：from superhydrophobicity to superhydrophilicity Yugui Jiang，Pengbo Wan，Zhiqiang Wang，Xi Zhang* Key Lab of Organic Optoelectronics and Molecular Engineering，Department of Chemistry，Tsinghua University，Beijing 100084 Stimuli-responsive material can be introduced into the self-assembled monolayer (SAM) to realize the control of the structures and properties of SAM under different external stimuli. The pH-responsive surface that can undergo a change of the wetting properties from near superhydrophobicity at low pH, to superhydrophilicity at high pH, has been reported. We are wondering if we can realize a pH-responsive surface with completely uncommon response behavior, i.e. from near superhydrophobicity at high pH, to superhydrophilicity at low pH. For this purpose, we have designed and synthesized a stimuli-responsive malachite green terminated alkanethiol. For the SAM of this alkanethiol on rough gold covered surface, a large contact angle of about 146.8o is observed for a pH=13 water droplet, while a very small contact angle of about 0o is observed for a pH=1 water droplet. Moreover, the malachite green terminated alkanethiol is dual stimuli-responsive, the wetting properties of the SAM can be controlled and fine-tuned by the UV irradiation. 54
基因检测与用药
基因与用药指导 新用药时代 科学的发展让许多不可能变为了可能，攀月登空，潜海游龙。如今我们身边充斥着诸多高科技的元素，基因——DNA更是这其中耀眼的明星。日常我们听到的转基因大豆、转基因动物、DNA眼霜。这些看似高科技外衣下的产品，使我们越来越习惯于听说基因的消息，那基因DNA到底离我们有多远呢？ 平日老百姓生活最普通的一部分，感冒发烧，到医院拿点药，或者干脆自己到药店买点儿药。好了也便好了，不好只能归咎于“病毒性的”。遇到大病，医生幵药也是按照常规处方，摸着石头过河。患者更是糊里糊涂，听大夫的便是。至于好不好，好到什么程度，那只能说个人差异了。 岂不知，这差异就体现在基因上，而这吃药也是有讲究的。我们的基因决定了我们吃什么药管用，吃什么药不管用。正确合理的用药是未来个体化医疗的重要组成部分。据世界卫生组织统计，全球死亡患者中，1/3是死于不合理用药，而非死于自然疾病本身。 “基因指导用药” 这个概念并不等同于一般意义上的“抗生素耐药”。后者是针对侵害人体的细菌而言，抗生素是一类能够破坏细菌生理结构或生长代谢的物质。 细菌通过不断的优胜劣汰以抗拒抗生素对它们的杀灭，导致耐药菌株队伍不断壮大，这导致了细菌耐药性的出现，并且这种耐药形势在抗生素滥用的情况下不断恶化，以至于出现了“超级病菌”。 “基因指导用药”则是针对我们每个人先天的遗传基因而言，在一般情况下，基因是伴随我们一生不变的，上面提到医生常规用药，同样的病、同样剂量的药，不同患者服用后疗效可能大相径庭，比如：高血压，据不完全统计，我国现有高血压病人约2亿。高血压是心肌梗死、脑卒中发病的重要危险因素，高血压每年在全球造成的死亡超过700万人，也就是每分钟约有13个人因高血压而与世长辞。很多高血压患者有过用药、疗效不佳、换药的经历。为什么同是高血压，同样的药却结果不一样呢？答案是：基因。基因决定了一个人吃何种药有效、吃何沖药无效，甚至有不良反 应。根据现有研究表明，部分抗高血压的药物降压疗效及不良反应的个体差异主要是因为相关药物的代谢酶、转运体和受体的基因多态性所致。临床常用抗高血压药物包括利尿剂、13-受体阻滞剂（如美托洛尔、卡维地洛等）、钙离子拮抗剂、血管紧张素转换酶抑制剂 (ACE-I)、血管紧张素受体拮抗剂（ARB)等，其中大部分抗高血压药物可能因为基因多态性差异，致使不同患者个体间出现降压效应的差异。 患者当发现患上高血压时，应到相关医院咨询，医生幵具化验单检测上述基因，并在医生指导下合理选择药物，进行有针对性的用药，以免贻误病情或造成不必要的经济损失。
基因工程药物的研究进展及其应用前景.doc
基因工程药物研究与应用新进展 郭小周 生物技术药物(biotech drugs)或称生物药物(biopharmaceutics)是集生物学、医学、药学的先进技术为一体，以组合化学、药学基因（功能抗原学、生物信息学等高技术为依托，以分子遗传学、分子生物、生物物理等基础学科的突破为后盾形成的产业。现在，世界生物制药技术的产业化已进入投资收获期，生物技术药品已应用和渗透到医药、保健食品和日化产品等各个领域，尤其在新药研究、开发、生产和改造传统制药工业中得到日益广泛的应用，生物制药产业已成为最活跃、进展最快的产业之一。 摘要：自20 世纪70 年代基因工程诞生以来,以DNA重组技术为核心的现代生物技术一直是人们研究的热点，本文主要介绍了基因药物的定义、获得途径、一些前沿技术以及基因药物的应用与发展前景。 关键词:生物技术药物基因工程药物基因发展前景 1. 引言 近年来1953年Waston和Crick发现遗传物质DNA的双螺旋结构，给整个生物学乃至整个人类社会带来了一场革命。此后，一系列有关遗传信息即基因研究的成果很快的向应用和开发拓展。1972年，美国斯坦福大学P.Berg博士研究小组使用EcorRⅠ,第一次在体外获得了包括SV40 DNA和λ噬菌体DNA的重组DNA分子。1973年，S.Cohen 等将两中分别编码卡那霉素和四环素的抗性基因相连，构建出重组的DNA分子，然后转化大肠杆菌，获得了既抗卡那霉素又抗四环素的转化子菌落，这是第一次成功的基因克隆实验，标志着基因工程的诞生。1977年Boyer首次获得生长激素抑制因子的克隆，1982年第一个基因工程重组产品——人胰岛素被批准应用，进入市场。迄今为止，已有50多种基因工程药物上市，近千种处于研发状态。基因工程药物已经形成一个巨大的高新技术产业，产生了不可估量的社会效益和经济效益，由于基因药物的出现，可以大大改善人类的生命质量，对于一些重大疾病的治疗将会有新的突破。 2 基因工程
基因工程药物研发的基本过程
基因工程药物研发的基本过程 基因工程药物的研发分为上游和下游两个阶段： 上游阶段：主要是分离目的基因、构建工程菌(细胞)。目的基因获得后，最主要的就是目的基因的表达。选择基因表达系统主要考虑的是保证表达的蛋白质的功能，其次是表达的量和分离纯化的难易。此阶段的工作主要在实验室完成。 下游阶段：从工程菌的大量培养一直到产品的分离纯化和质量控制。此阶段是将实验室的成果产业化、商品化，主要包括工程菌大规模发酵最佳参数的确立，新型生物反应器的研制，高效分离介质及装置的开发，分离纯化的优化控制，高纯度产品的制备技术，生物传感器等一系列仪器仪表的设计和制造，电子计算机的优化控制等。 血管抑制素(angiostatin ,简称AGN) 是纤溶酶原 的一个酶解片段,相当于其1～4 Kringle 区,具有抑 制皮细胞增殖、抑制血管生成及抑制多种类型肿 瘤生长和转移的生物功能,是一种新型血管生成抑 制因子[1 , 2 ] ,对于控制肿瘤、糖尿病视网膜病变、消 化道溃疡、关节炎等病理性血管生成具有重要的研 究价值和应用前景. PCR产物的T载体克隆 （一）重组T质粒的构建 一．原理 外源DNA与载体分子的连接就是DNA重组，这样重新组合的DNA叫做重组体或重组子。重组的DNA分子是在DNA连接酶的作用下，有Mg2+、ATP存在的连接缓冲系统中，将分别经酶切的载体分子与外源DNA分子进行连接。DNA连接酶有两种：T4噬菌体DNA连接酶和大肠杆菌DNA连接酶。两种DNA连接酶都有将两个带有相同粘性末端的DNA分子连在一起的功能，而且T4噬菌体DNA连接酶还有一种大肠杆菌DNA连接酶没有的特性，即能使两个平末端的双
一种新型的双重刺激响应性聚合物
Articles A New Double-Responsive Block Copolymer Synthesized via RAFT Polymerization:Poly(N-isopropylacrylamide)-block-poly(acrylic acid) Christine M.Schilli,?Mingfu Zhang,?Ezio Rizzardo,?San H.Thang,? (Bill)Y.K.Chong,?Katarina Edwards,§Go1ran Karlsson,§and Axel H.E.Mu1ller*,? Makromolekulare Chemie II,Universita¨t Bayreuth,95440Bayreuth,Germany,CSIRO Molecular Science,Bag10,Clayton South,Victoria3169,Australia,and Department of Physical Chemistry, Uppsala University,Box579,75123Uppsala,Sweden Received December4,2003;Revised Manuscript Received July23,2004 ABSTRACT:Poly(N-isopropylacrylamide)-block-poly(acrylic acid),PNIPAAm-b-PAA,with low polydis- persity was prepared by reversible addition-fragmentation chain transfer(RAFT)polymerization in methanol.The block copolymers respond to both temperature and pH stimuli.The behavior of the double- responsive block copolymers in solution was investigated by dynamic light scattering,temperature-sweep NMR,cryogenic transmission electron microscopy,and IR spectroscopy.The block copolymers form micelles in aqueous solutions in dependence of pH and temperature.Cloud point measurements indicated the formation of larger aggregates at pH4.5and temperatures above the lower critical solution temperature (LCST)of PNIPAAm.The solution behavior is strongly influenced by hydrogen bonding interactions between the NIPAAm and acrylic acid blocks. Introduction Block copolymers consisting of poly(acrylic acid),PAA, and poly(N-isopropylacrylamide),PNIPAAm,are of interest for a variety of reasons.First of all,poly(acrylic acid)is a polymer that responds to changes in pH and ionic strength with changes in its properties;e.g.,at pH <4precipitation occurs in aqueous solutions due to protonation of the carboxylate groups,which renders the polymer sparsely soluble in water.Poly(N-isopropyl- acrylamide),PNIPAAm,shows lower critical solution temperature(LCST)behavior in aqueous solutions,and a sharp phase transition is observed at32°C in water.1 The combination of pH-responsive PAA and temper- ature-responsive PNIPAAm creates systems that re- spond to combined external stimuli.Conjugation of drugs or proteins to PNIPAAm-b-PAA generates ther- mo-and pH-responsive entities that can be addressed through external stimuli. Furthermore,PNIPAAm-b-PAA may form micelles or other aggregates depending on solvent,temperature, pH,and block lengths(cf.Figure1).Temperature-or pH-sensitive micelles could eventually be used to confer bioadhesive properties;pH-sensitive micelles might be applied in the drug delivery to tumors,inflamed tissues, or endosomal compartments,where a pH lower than that in normal tissue is found.2 For that reason,we synthesized the corresponding block copolymers by reversible addition-fragmentation chain transfer(RAFT)polymerization of NIPAAm in the presence of a PAA RAFT agent synthesized earlier.3We investigated the behavior of these block copolymers in DMF and aqueous solution using turbidimetry,dynamic light scattering,cryogenic transmission electron mi-croscopy,Raman and IR spectroscopy. Experimental Section Materials.N-Isopropylacrylamide(Aldrich,97%)was re-crystallized twice from benzene/hexane3:2(v:v)and dried under vacuum prior to use.Azobis(isobutyronitrile)(AIBN, Fluka,purum)was recrystallized twice from methanol.Poly-(acrylic acid)(polymeric RAFT agent)was obtained from RAFT *Corresponding author.Fax:+49-921-553393.E-mail:axel. mueller@uni-bayreuth.de. ?Universita¨t Bayreuth. ?CSIRO Molecular Science. §Uppsala University. Figure 1.Possible modes of aggregate formation for PNIPAAm-b-PAA in aqueous solution in dependence of pH and temperature. 7861 Macromolecules2004,37,7861-7866 10.1021/ma035838w CCC:$27.50?2004American Chemical Society Published on Web09/21/2004
以壳聚糖为载体的口服基因药物讲课稿
以壳聚糖为载体的口服基因药物
以壳聚糖为载体的口服 基因药物 摘要：口服给药由于服用方便、病人依从性好、治疗费用低等优势一直是研究的热点。基因药物临床试验的成功再次激起了人们对基因药物口服给药的研究热情。以壳聚糖为载体的口服基因药物临床前研究已取得长足进展，但要成功地应用于临床，尚需对水溶性、胃肠道稳定性、膜通透性、转染效率等关键问题进行深入研究。 关键词：壳聚糖；基因药物；口服给药。 口服给药由于服用方便、病人依从性好、治疗费用低等优势，成为最常见的给药途径。但长期以来，基因药物的给药以注射途径为主，是因为口服给药存在多种限制因素，如胃中的低pH可使DNA脱嘌呤化。消化酶易降解治疗基因，常用基因载体难以被肠上皮细胞摄取等，相关释药技术的发展明显滞后于基因药物本身的发展。作为一种天然的阳离子聚合物，壳聚糖不仅易与带负电荷的DNA等遗传物质结合而形成纳米微粒，还具有无毒、易获得、生物可降解、稳定、生物相容、能抵抗胃肠道环境(pH、核酸酶)对药物的破坏、生物黏附性强、可促进药物渗透吸收等优点，日益成为服基因药物的优良载体。 1、口服壳聚糖基因药物的临床前研究 1．1、基因免疫 Roy等首先采用壳聚糖载体进行口服基因疫苗的可行性研究。对花生过敏的小鼠口服壳聚糖基因疫苗3-4周后，可以产生相应的分泌型I异A和血清lgG2a抗体，由花生引起的过敏反应的发生率和程度显著降低，表明该类药物可望成为防治过敏性疾病的有效手段。Chew等随后也报道了口服壳聚糖基因疫苗成功预防尘螨过敏反应的结果。最近Rajeshkumar等发现用载有VP28基因的壳聚糖纳米粒喂养对虾7d后能有效的对对虾白斑综合征病毒产生免疫力，病毒感染后存活
基因工程制药(2)
基因工程制药
(一) 概述 (二) 基因工程药物生产的基本过程 (三) 目的基因的获得 (四) 基因表达 (五) 基因工程菌的稳定性 (六) 基因工程菌生长代谢的特点 (七) 基因工程菌发酵 (八) 基因工程药物的分离纯化 (九) 基因工程药物的质量控制 (十) 基因工程药物制造实例
表达系统：一个完整的表达系统通常包括配套的表达载体和表达菌株，如果是特殊的诱导表达还包括诱导 剂，如果是融合表达还包括纯化系统或者Tag检测等等。 表达载体：包括启动子，多克隆位点，终止密码，融合Tag（如果有的话），复制子，筛选标记/报告基因 等。表达菌株：不同的表达载体对应有不同的表达菌 株。
组成型表达：：表达载体的启动子为组成型启动子，也就是一 组成型表达 直努力不停表达目的蛋白的启动子，如pMAL系统。这类表达载体通常表达量比较高，成本低，但是不适合表达一些对宿主细菌生长有害的蛋白。 诱导型表达：：表达载体采用诱导型启动子，只有在诱导剂存 诱导型表达 在的条件下才能表达目的产物。这种方法有助于解决有毒蛋白或者过量表达对细胞的影响。另外也有启动子是组成型的，但是启动子所依赖的转录酶是诱导表达的，也属于诱导表达系统。
融合表达：表达载体的多克隆位点上有一段融合表达标签（Tag），表达产物为融合蛋白（有分N端或者C端融合表达），方便后继的纯化步骤或者检测。对于特别小的分子建议用较大的Tag（如GST）以获得稳定表达；而一般的基因多选择小Tag以减少对目的蛋白的影响。His-Tag是最广泛采用的Tag。 分泌表达：在起始密码和目的基因之间加入信号肽，可以引导目的蛋白穿越细胞膜，避免表达产物在细胞内的过度累积而影响细胞生长，或者形成包含体，而且表达产物是可溶的活性状态不需要复性。通常这种分泌只是分泌到细胞膜和细胞壁之间的周质空间。 可溶性表达：大肠杆菌表达效率很高，特别是强启动子，目的蛋白来不及折叠而形成不溶的包含体颗粒，包含体容易纯化但是复性效率不高。分泌表达可以得到可溶的产物，也有部分融合Tag 有助于提高产物的可溶性，比如Thio，pMAL系统。
基因工程药物发展的历史及启示
基因工程药物发展的历史及启示 吴岚晓1,郭坤元1,秦 煜2 (11第一军医大学珠江医院血液科,广东广州510282;21第一军医大学南方医院创伤骨科,广东广州510282) 摘要:基因工程诞生20余年,运用于医药行业,研制和开发基因工程药物,已取得长足进展。迄今为止,已有近100 个基因工程新药上市,并有数百种正在研制和开发中。可以预计,基因工程药物的发展具有无比强大的生命力。 就基因工程药物发展史进行概述,会从中得到许多启示。 关键词:基因工程;药物;科学;技术 中图分类号:R-02 文献标识码:A 文章编号:1002-0772(2002)12-0011-03 Developing History and the E nlightenment of G enetic E ngineering Drug W U L an-xiao,GUO Kun-yuan,QIN Y u (1.Depart ment of Hem atology,Zhujiang Hospital,First Military Medical U niversity,Guangz hou510282,China;2. N anf ang Hospital,First Military U niversity,Guangz hou510282,China) Abstract:G enetic engineering has made remarkable development in the area of drug production and research since it ap2 peared twenty years ago.More than100new geneitc engineering drugs have been used in clinic,and more drug-projects are undergoing.It can be predicted that genetic engineering drug will make more and more influence in people’s life.A perspective view about genetic engineering drug developing history was made in this article and some philosophic opinions inspired from it were discussed. K ey Words:genetic engineering;drug;science;technology 1 基因工程原理和技术 基因工程是在分子水平上人工改造生物遗传性,创造世间新的生物物种技术,亦称DNA重组或分子克隆,包括基因和载体的制备、切割和连接,重组DNA的转移、表达及产物分离等。基因的制备方法有,多聚酶链反应、互补文库、基因组文库、染色体DNA的酶切分离、酶合成法和化学合成法等,迄今为止,已制备人胰岛素、人尿激酶、人生长激素、人α-干扰素及生长因子等多种药物的基因。载体是能将外源性目的基因运输至宿主细胞的小分子DNA,目前大抵有细菌质粒、嗜菌体DNA及病毒DNA构建人工载体,如pBR322、Charon系列、Cos2 mid、反转录病毒、腺病毒及其相关病毒的DNA,此外,尚有酵母人工染色体DNA,及哺乳动物人工染色体DNA等。载体和含目的基因的DNA分别经限制性内切酶切割后,两者混合通过连接酶连接构成重组DNA,经转化、转导、转染、激光打孔、微注射或基因枪等技术,可转移至宿主内,获得基因工程细胞,后者经培养和表达,即可产生相应的基因工程药物。近年来还发现不用载体也不重组,将编码完整的DNA片段或mRNA直接注射内实现完全表达,表明非重组DNA和mRNA可被细胞直接吸收和表达,既简化了基因操作程序,也修正了基因工程基本概念,又促进了基因工程药物的发展,同时还为基因治疗提供了新理论和新途径。 2 基因工程药物发展的历史 应用基因工程技术,研制和开发的药物称为基因工程药物。它是通过重组DNA技术将治疗疾病的蛋白质、肽类激素、酶、核酸和其他药物基因转移至宿主细胞进行繁殖和表达,最终获得相应药物。包括蛋白质类生物大分子、初级代谢产物,如苯丙氨酸及丝氨酸等以及次生代谢产物抗生素等。自20世纪70年代初基因工程药物诞生以来,基因工程药物发展十分迅速。 ? 1 1 ? 医学与哲学2002年12月第23卷第12期总第259期
纳米药物载体系统解析
纳米药物载体系统 年级: 2012级 专业: 材料科学与工程 姓名: 俞 学号: 3**
摘要: 着科技的发展，纳米生物技术越来越受到关注，物技术是国际生物技术领域的前沿和热点问题，在医药卫生领域有着广泛的应用和明确的产业化前景，特别是纳米药物载体、纳米生物传感器和成像技术以及微型智能化医疗器械等，将在疾病的诊断、治疗和卫生保健方面发挥重要作用。本文着重介绍纳米药物载体系统。纳米药物载体的属性纳米药物载体种类纳米药物载体的制备方法及纳米生物技术的发展前景。 关键词：纳米生物技术纳米药物载体纳米粒子 纳米技术是一种新兴的科技,它的基本涵义是在纳米尺寸(10-9~10-7m)范围内认识和改造自然,通过直接操作和安排原子、分子创制新物质。由于物理空间的改变,物质的理化特性、生物学特性发生令人惊奇的变化,其在药学领域中的应用,已成为本世纪崭新的前沿科学[1] 纳米药物载体是指粒径大小在10~1000nm的一类新型载体,通常由天然或合成高分子材料制成。它是以纳米颗粒作为药物载体,将药物治疗分子包裹在纳米颗粒之中或吸附在其表面,通过靶向分子与细胞表面特异性受体结合,在细胞摄取作用下进入细胞内,实现安全有效的靶向药物输送和基因治疗。纳米 载体技术是纳米生物技术的重要发展方向之一[2] 一、纳米药物载体的性质 作为药物载体的纳米材料，是粒径大小介于10~1000nm的固态胶体颗粒，包括纳米粒子、纳米囊、纳米胶束和纳米乳剂等。 其中较常见的是纳米粒子，一般指由天然或合成的高分子材料制成的、粒度在纳米级的固态胶体颗粒。 纳米粒子表面的亲水性与亲脂性将影响纳米粒子与调理蛋白吸附结合力的大小，从而影响吞噬细胞对其吞噬的快慢。一般而言，纳米粒子的表面亲脂性越大，则其对调理蛋白的结合力越强，吞噬细胞对其吞噬的速度越快。所以要延长纳米粒子在体内的循环时间，需增加其表面的亲水性，这是对纳米粒子进行表面修饰时选择材料的一个必要条件[3] 二、纳米药物载体的属性 1 具有较高的载药量 2 具有较高的包封率
氰基二苯乙烯类刺激响应型荧光材料的设计、合成与性质
氰基二苯乙烯类刺激响应型荧光材料的设计、合成与性质 刺激响应发光材料是一类"智能"材料,它们的颜色和荧光发射峰位/强度能被外部环境刺激（如热、压、pH、光、水、离子、有机小分子等）进行转换或调节。刺激响应发光材料被广泛地应用于荧光传感器、记忆芯片、防伪纸、逻辑运算、光编码、光开关、数据存储、安全墨水和生物成像等领域。 因此,刺激响应发光材料的设计、合成和应用受到研究人员越来越多的关注。刺激响应发光材料在溶液或固体状态下应具有较强的发光性能。 设计、制备在固态或溶液状态下具有刺激响应性质的荧光材料具有重要的理论指导意义和实际应用价值。本文在充分调研相关文献的基础上,基于分子设计理念,通过将具有优良发光性能且易于合成的氰基取代二苯乙烯结构单元的引入,构建了刺激响应荧光材料4、TSA和TC以及星状有机硼发光材料TB1-TB4。 研究了化合物4、TSA和TC在化学传感、数据存储和安全墨水等方面的应用及TB1-TB4的光物理性能。主要研究内容如下:1、设计合成了一种新型的具有聚集诱导发光（AIE）活性的线型共轭双希夫碱（E）-N,N-二-（4-（Z）-2-（丁氧基苯基）-1-氰基苯乙烯）-1,4-苯二甲酰亚胺（4）,对化合物的结构进行了表征。 化合物4 + Hg2+在四氢呋喃（THF）和水/THF中显示出明显的颜色和荧光发射变化,可实现裸眼识别Hg2+。Hg2+的加入刺激诱导化合物4荧光增强性能,可实现高选择性和高灵敏度识别THF、水/THF 以及活细胞中的Hg2+。 其在THF和水/THF中的检测限分别为3.4×10-9和2.4× 10-7M。通过4的聚集模式合理地解释了其对Hg2+的刺激响应机理。
药物代谢酶和药物作用靶点基因检测技术指南(试行)
药物代谢酶和药物作用靶点基因检测技术指南(试行)
前言 药物体内代谢、转运及药物作用靶点基因的遗传变异及其表达水平的变化可通过影响药物的体内浓度和敏感性，导致药物反应性个体差异。近年来随着人类基因组学的发展，药物基因组学领域得到了迅猛发展，越来越多的药物基因组生物标记物及其检测方法相继涌现。药物基因组学已成为指导临床个体化用药、评估严重药物不良反应发生风险、指导新药研发和评价新药的重要工具，部分上市的新药仅限于特定基因型的适应症患者。美国FDA已批准在140余种药物的药品标签中增加药物基因组信息，涉及的药物基因组生物标记物42个。此外，部分行业指南也将部分非FDA批准的生物标记物及其特性（如MGMT基因甲基化）的检测列入疾病的治疗指南。药物反应相关基因及其表达产物的分子检测是实施个体化药物治疗的前提。 药理学与遗传学结合的关键环节包括药物代谢动力学（pharmacokinetics，PK）和药物效应动力学（pharmacodynamics，PD）两方面。药物代谢动力学主要是定量研究药物在生物体内吸收、分布、代谢和排泄规律，侧重于阐明药物的体内过程；药物效应动力学主要研究药物对机体的作用、作用规律及作用机制，其内容包括药物与作用靶位之间相互作用所引起的生化、生理学和形态学变化，侧重于解释药物如何与作用靶点发生作用。对药物代谢酶和药物靶点基因进行检测可指导临床针对特定的患者选择合适的药物和给药剂量，实现个体化用药，从而提高药物治疗的有效性和安全性，防止严重药物不良反应的发生。目前美国FDA和我国食品药品监督管理局（CFDA）都已批准了一系列的个体化用药基因诊断试剂盒。这些试剂盒基本都是对人DNA样本进行基因检测。而在基因表达的检测方面，由于RNA的稳定性差，样本处置不当可导致目标RNA降解，使得检测结果不准确，影响临床判断。因此，RNA检测试剂的研发相对滞后。 本指南旨在为个体化用药基因检测提供一致性的方法。本指南中所指的药物基因组生物标志物不包括影响抗感染药物反应性的微生物基因组变异。此外，肿瘤靶向治疗药物个体化医学检测指南见《肿瘤个体化治疗的检测技术指南》。 本指南起草单位：中南大学湘雅医院临床药理研究所、中南大学临床药理研究所、中南大学湘雅医学检验所，并经国家卫生计生委个体化医学检测技术专家委员会、中国药理学会药物基因组学专业委员会、中国药理学会临床药理学专业委员会和中华医学会检验分会组织修订。 本指南起草人：周宏灏、陈小平、张伟、刘昭前、尹继业、李智、李曦、唐洁、俞
基因治疗与基因载体
基因治疗与基因载体 晏 霆1 朱满洲2 (1国药集团国怡药业有限公司,安徽淮南 232000、2中国科学技术大学,安徽合肥 230026) 摘要 综述基因治疗的原理、方法,用做基因治疗的载体,以及阳离子脂质体作为基因载体的优点等。 关键词 基因治疗;基因载体;阳离子脂质体 20世纪90年代以来,世界各国纷纷将人类基因组研究列为国家重大研究项目,很多人认为这是当代也可能是整个时代最重要的科学事业[1]。随着人类基因组研究的迅速进展,人们对生命基因基础的认识将达到一个新的水平。此外,微生物,例如细菌(methanococus jannaschii)和酵母的基因密码现在已被完全破译,更为复杂的有机体的基因密码也将很快得以阐释[2]。所有这些对基因的新认识给研究疾病的基因本质提供了前所未有的机会,并将迅速推动人类疾病的DNA 诊断及基因治疗研究,从而导致在将来把基因治疗作为治愈疾病的一种整体策略的实现[3]。人类有十万个基因,基因病有四千多种,基因缺陷是造成25%的生理缺陷,50%儿童死亡和60%成年人疾病的原因。因此,一旦基因治疗在临床上实现,将改变医药界的面貌,开创基因作为药物的新纪元,对医药工业产生深远的影响。 基因治疗的原理是:如果一位病人由于缺少某种已知基因而患病,那么把缺少基因通过一种特定的载体输送到病变细胞或组织内,使之表达,有可能会直接纠正基因缺乏,从而达到治愈疾病的目的;如果无法从基因的角度确定病人的病因,但其病理研究已十分清楚,那么可以利用载体把适当的基因或某些核酸类药物(如antisense oligonucleotides或mRNA)输送到病变细胞,通过其他途径破坏该病的机制。因此,基因治疗可以大致定义为“把基因作为药物来治疗疾病”或“为达到治疗的目的,通过载体把核酸传送到病体”[4]。 最早的基因治疗临床研究可追溯到80年代初,1980年, Cline等对两名重症β2地中海贫血患者进行了基因治疗的研究。Cline可以说是临床基因治疗的先驱。1989年1月,美国政府首次批准了一项人体基因转移研究,1990年9月14日首次批准了一项基因治疗临床研究计划———对腺苷脱氨酶(ADA)缺陷的重度联合免疫缺陷病(SCID)患者进行基因治疗,研究人员用携带正常ADA基因的逆转录病毒(RV)载体转染了一名ADA缺乏症患儿的淋巴细胞,然后将处理过的淋巴细胞回输患儿体内,反复几次治疗以后,患儿严重的联合免疫缺陷得到恢复,并能在外正常活动。这一成功轰动了全球, 8 庆大霉素 茶碱可促进庆大霉素的重吸收,使庆大霉素血药浓度升高,联用茶碱时,庆大霉素只需应用原剂量的1/5[4]。 9 磺胺甲口恶唑 磺胺药的蛋白结合率高,当与茶碱合用时,使茶碱从蛋白结合部位置换出来,即游离型茶碱浓度增加,有发生中毒的可能性,因此宜慎用或不宜配伍[4]。 10 β2内酰胺类 头孢呋肟使茶碱血药浓度升高,尤其在肺心病患者出现心衰时,使氨茶碱排泄减慢,导致体内氨茶碱浓度蓄积[14];头孢噻肟、头孢呋肟使茶碱血药浓度明显升高,有可能增强其毒副作用,而头孢噻肟、头孢呋肟血药浓度却明显降低,两药不宜同时应用[4]。 综上所述,茶碱与某些抗菌药物联用时,在药动学方面可表现不同程度的相互作用,从而使茶碱血药浓度过低,影响疗效,或太高,发生中毒。其中氨茶碱与红霉素、螺旋霉素、林可霉素、克林霉素、磺胺甲口恶唑联用4d起,应减量25%,与喹诺酮类药物联用,应减量30%,与异烟肼联用,应减量20～25%,与利福平联用,应增加用量的20%～25%,不宜与氯霉素合用[4]。故掌握抗菌药物与茶碱相互作用机制与规律,对于临床调整剂量,避免发生相互不良反应,致为重要。 参考文献 1 戴光强总主编.医学继续教育系统丛书.医院药学分册(进展篇).合肥:安徽科学技术出版社,2001:2352 刘萍译.细胞色素P450酶对药物生物转化的作用.国外医学?合成药、生化药制剂分册,2000;21(5):306 3 叶丽卡,李国秀,韩广轩et al.慢性阻塞性肺疾病患者服甲红霉素对稳态时氨茶碱药代动力学的影响.中国临床药理学杂志, 1991;7(4):221 4 贾公孚,谢惠民主编.药物联用禁忌手册.第11版,北京:中国协和医科大学出版社,2001:319～21 5 中国药典.二部.临床用药须知,2000:320 6 赵晓红.不宜与茶碱合用的药物.黑龙江医药,1998;11(6): 359 7 汤 光主编.现代药物学.北京:中国医药科技出版社,1997:85 8 黄 显,许建华,方令平.喹诺酮类药物对茶碱药动学的影响. 中国医院药学杂志,2002;20(2):104 9 戴自英,刘裕昆,汪 复主编.实用抗菌药物学.第2版,上海:上海科学技术出版社,1998:279 10 黎月玲,郑企琨.氧氟沙星对健康人茶碱药动学的影响.中国医院药学杂志,1997;17(9):390 11 郑明新,王 越,李 盾et al.氧氟沙星对人体内氨茶碱药动学的影响.中国医院药学杂志,1993;13(1):9 12 蒋 淼,徐丽停,贾正平et al.氟罗沙星对肺心病人体内茶碱药物动力学的影响.中国医院药学杂志,1998;18(10):443 13 贺儒林译.喹诺酮对黄嘌呤类药物的作用.中国新药杂志, 1994;3(1):23 14 郝 建,张安成,丛勤滋et al.头孢呋肟在慢性肺心病患者中的相互作用.中国药理学报,1995;11(4):347 ? 2 7 ?安 徽 医 药 A nhui Medical and Pharmaceutical Journal 2002Dec;6(4)