高通量药物筛选PPT课件

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➢荧光极化（荧光偏振）
原理：当处于激发期的可自由运动的荧光团 分子，被平面极化的光激发，使其发射到 一个固定平面，分子间的旋转碰撞导致发 射光平面与激发光平面产生差别，导致极 化值变化，从而进行检测。
适用于：酶催化水解的检测、蛋白质互相作 用、DNA诊断、生物膜的流动性变化、高 通量筛选。
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通过对虚拟组合库的优化，可以大大 减少实验组合库的药物数量，这为我们节 省了大量的时间和资源。
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新药的发现过程：
1. 合成化合物， 2. 纯化， 3. 鉴定结构， 4. 进行生物活性的测定。
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传统合成方法是要逐一合成，这种方法 效率低、速度慢、成本高、周期长。
高通量筛药物选利用组合合成方法同时 和成大量化合物，然后通过生物高通量方 法，对大量化合物进行高速、高效、低成 本、微量化的筛选，并促进了许多新的生 物活性评价方法。
高通量药物筛选的出现，使药物筛选逐步实现 规模化、自动化和集成化，具有筛选速度快，所 需样品用量少的特点。
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传统药物筛选
高通量药物筛选
人类疾病相关动物模型
药物作用分子靶点
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药物筛选发现有效药物
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药物筛选
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活性化合物
↓
活性化合物
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药效学研究
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作用机制研究
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组织器官水平研究
↓
组织、器官水平研究
↓
作用机制研究
➢荧光共振能量传递分析法
原理：在合适的能量供体和能量受体分子间， 提供一定的条件，即当供体激发态能量满 足光学和空间上的要求时，能量就会有效 转移给受体，通过记录能量转移接受体的 接收时间来进行检测。
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➢时间分辨能量传递分析方法
原理：常范围能量传递在荧光镧复合物和共 振能力安防受体之间。
对于毒性较大的化学样品，就要比较 其最小有效浓度和最低毒性浓度差距，然 后判断其药用价值。
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对于结构类型完全不同的化学样品， 通过活性综合分析，判断样品的药理作用 的选择性。若该样品只在特定模型中表现 活性，且选择性较好，则具有特定方面的 开发价值；若在多种模型上都表现活性， 则需通过综合资料分析其是否具有药用价 值，然后再做进一步药理价值研究。
↓
药效学研究
↓
分子细胞水平研究
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疾病相关动物模型研究
↓
↓
药物开发研究
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高通量筛选与组合化学
组合化学应用组合合成的方法，可以在 短时间内合成出含有102~106个化合物的 化学库，为高通量药物筛选提供了物质基 础。
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高通量筛选与组合化学
组合化学实现了组合库的虚拟化，从 而可以根据合成目标，获得一个虚拟组合 库。然后通过相关软件，从虚拟组合库中 筛选出，可能实现的、符合目标要求的药 物化学式，这就得到了实验组合库。
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高通量筛选常用分析技术
1. 荧光分析法 2. 放射性分析技术 3. 比色技术 4. 发光检测技术 5. 核磁共振技术
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荧光分析法
荧光分析法的特点：灵敏度高、易于检测、 实验条件简单、可以实现筛选体系的微量 化等。
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荧光分析法包括:
1. 荧光强度分析法 2. 均相时间分辨荧光法（ HTRF ） 3. 极化荧光法（FP） 4. 荧光共振能量传递分析法（FRET） 5. 时间分辨荧光能量传递分析法（TRET） 6. 荧光关联光谱法（FCS）
高通量药物筛选
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高通量药物筛选
• 高通量药物筛选（high throughput screening，HTS），是指用现代科技手 段，对可能作为药用的物质进行大规模的 生物活性检测，从而寻找出具有药用价值 的物质，为新药的开发研究奠定基础。
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高通量药物筛选的形成
高通量药物筛选是20世纪80年代后期发展起来 的高新技术。它主要由生物高通量和药物筛选结 合而成。所谓的高通量就是以新的药物作为靶点， 对药物的作用进行研究；而药物筛选可以简略的 解释为重合物吸 收、分布和代谢的体外筛选模型，根据药 理学、毒理学和药动学筛选结果反馈来指 导下一步的合成或改造。 目前常用的模型有：肝切片、培养的肝细 胞、亚细胞部分如S9及肝微粒体等。
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5.高信息筛选技术
高信息筛选技术是指通过软件（常用 ArrayscanⅡTM和ImageProTM）获得高分 辨率的图像，从而获得单个细胞、细胞器 和细胞内药靶的多方位信息。图像一般可 以反映多种细胞毒性的指征：细胞密度、 溶解后pH、细胞形态、核形态和膜通透性 等。
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2.药理活性评价
1. 靶点的选择 受体结合分析法、酶活性测定
法、细胞活性因子测定法、代谢物质测定法、 细胞活性测定法等。
2. 药理活性结果评价 阳性率法、活性指标
法、阳性药标准。
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对于同一结构类型、具有活性的化学 样品，应将该类化合物作为一组样品，选 取活性较好的样品进行进一步研究，并分 析其构效关系。
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高通量筛选生物活性评价方法：
1. 组合化学样品的准备 2. 药理活性评价 3. 细胞毒性评价 4. 药代动力学评价 5. 高信息筛选技术
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1. 组合化学样品的准备：
样品登记→称量→稀释→转运→标记 具体操作：样品登记时涉及样品名称、理化性质、
测试目的等内容，样品入库后称取一定量并用相 应的溶剂（常用而甲基亚砜）溶解后作为母液共 筛选用，然后经过稀释制备工作液，实验室一般 工作液分布在96孔板上，每板可以分布80个样品， 剩余16个孔作为筛选时设置各种对照。一般母液 经过2次100倍稀释后即可作为工作液供筛选使用。
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3.细胞毒性评价
细胞毒性终点包括细胞吸附、迁移、 凋亡、分裂、分化和坏死等。因细胞的生 长抑制具有较好的毒性预测性，常选择单 一来源的细胞进行高通量细胞毒性筛选作 为毒性的初筛。 细胞毒性检测方法有：化学染料法、MTT 法、LDH法、放射性核素标记法、荧光法、 化学发光法、生物发光检测法。
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➢ 荧光强度分析法
原理：许多分子带有天然荧光基团，当待测 大分子本身的荧光团不够强烈而无法检测 时，可结合一些荧光染料以加强其光谱特 征，然后根据其荧光强度的变化进行检测。
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➢时间分辨荧光分析
原理：利用激发波长、发射波长和荧光寿 命的变化，对物质进行检测。 该方法具有灵敏度高、无放射性危害、标 记物稳定、线性范围宽、分析速度快和操 作简便等优点，受到广大药物筛选工作者 的关注。