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高通量藥物篩選技術在中藥現代化研究中的應用

時間:2016-07-13來源:玉研儀器作者:玉研儀器

中醫藥是世界傳統醫藥寶庫中的一顆明珠,從民間傳統用藥經驗升華到傳統醫藥文化,又發展成為一門具較高技術含量的傳統醫藥產業,經歷了漫長的歷史。中藥現代化研究是應用現代醫藥學的研究成果,借助現代化的技術手段。探索、認識、發展傳統中藥學。中藥現代化是時代的需要,是中醫藥事業發展的必然要求。高通量藥物篩選技術是現代藥學研究的重要工具之一,將現代藥物篩選的最新技術應用到中藥學的研究中,將對中藥現代化研究起到極大的作用。 

   

1 高通量藥物篩選 

   

高通量藥物篩選(high throughput screening,HTS),就是應用先進的技術手段,同時對大量的被篩選樣品就生物學活性或藥理活性進行分析評價的過程。 

高通量藥物篩選技術是20世紀80年代后期發展起來的一種用于尋找新藥的高新技術,由于該技術的快速、高效等特點,受到國際藥物研究機構的極大重視,在短短數年內,就成為新藥發現過程中的主要技術手段,被國際大多數醫藥研究機構廣泛采用,并因此得到快速的發展。 

傳統的藥物篩選方法是采用藥理學的實驗方法,通過體內、體外的多種實驗方法,評價藥用樣品的藥理活性。但是,由于傳統的藥理實驗方法需要消耗大量樣品,使用大量實驗動物,參加實驗的技術人員具有較熟練的操作技能,而且篩選樣品量有限。勞動強度大,不能適應大量樣品的同時篩選。高通量藥物篩選是在傳統的篩選技術基礎上,應用先進的分子生物學、細胞生物學、計算機、自動化控制等高新技術,建立的一套更適合于藥物篩選的技術體系。 

高通量藥物篩選技術是將多種技術方法有機結合而形成的新的技術體系,它以分子水平和細胞水平的實驗方法為基礎,以微板形式作為實驗工具載體,以自動化操作系統執行實驗過程,以靈敏快速的檢測儀器采集實驗數據,以計算機對實驗獲得的數據進行分析處理,在同一時間內對數以千、萬計的樣品進行檢測,并以相應的數據庫支持整個技術體系的正常運轉。 

   

2高通量藥物篩選技術在中藥現代化研究中的應用 

   

2.1中藥分類研究 傳統中藥學根據藥物的性、味、寒、熱等性質分類,作為藥物應用的依據。根據傳統的藥物分類方法,按照不同的類別進行大規模的比較篩選,研究不同類別的藥物作用的共性和特點,對于深入認識中藥學的理論基礎將會產生積極的促進作用。通過對不同類別的中藥作用機制的研究,可以發現各個類別藥物的差異所在.由此驗證中藥分類方法,深入認識各種中藥的作用特點和藥效,使中藥的應用更準確、更合理,將會使中藥的信息資料更加豐富和科學。 

2.2藥材鑒別及炮制前后的成分和藥效變化研究 中藥材種類繁多,地域差異大,各地名稱和用藥習慣不同,同名異物或同物異名現象普遍存在,由于形狀相似。鑒別特征不明顯而不易辨認,特別是對同科屬的種類及中藥復方制劑中組成藥物的鑒別顯得力不從心。目前大多數中藥材的鑒定還是通過形狀鑒定、顯微鑒定、理化鑒定,或者應用薄層掃描、高效液相的方法做單位藥材的指紋圖譜。高通量藥物篩選方法的日益成熟,它的高效,高通量等特點可對中藥材快速進行鑒別。 

為符合中藥的辨證論治的特點,增加療效,減小毒副作用,傳統中藥學根據藥物的性味等性質分類,作為藥物應用的依據。根據傳統的藥物分類方法,按照不同的類別進行大規模的比較篩選,研究不同類別的藥物作用的共性和特點,對于深入認識中藥學的理論基礎將會產生積極的促進作用。通過對不同類別的中藥作用機制的研究,可以發現各個類別藥物的差異所在,由此驗證中藥分類方法,深入認識各種中藥的作用特點和藥效,使中藥的應用更準確、更合理,將會使中藥的信息資料更加豐富和科學,有利于中藥炮制標準的制定。 

2.3中藥有效性大規模篩選 根據文獻記載,中藥品種有10000余種,而在現有文獻中詳細描述其主治、功能的也僅限于常用的數百種藥物。實際上,許多中藥雖然在文獻上有了記載,但由于發現較晚,臨床資料相對不足,仍然需要進行必要的再認識和驗證,面對大量的中藥,高通量藥物篩選方法不失為一種快速有效的方法。 

2.4中藥活性成分研究與發現 應用現代科學技術研究中藥有效成分,是中藥現代化研究的重要內容。研究中藥含有的有效成分,特別是對大量的中藥進行活性成分的研究,應用高通量藥物篩選的方法具有明顯的優勢,可以提高研究速度和效率。高通量藥物篩選需要大量的樣品,也可以借助新的樣品制備方法和設備,提取不同的樣品,包括單一化合物,提取組分或部位。同時積累各種中藥樣品,建立樣品庫,供不同的篩選模型使用,提高樣品的利用率。 

對中藥單一化合物成分的活性篩選,可以根據獲得的結果直接評價化合物的生物活性和藥理作用。但對于含有多種成分的提取物或部位,則可以根據活性結果進行跟蹤提取分離,最終發現活性化合物或確定活性組分。 

2.5中藥作用機理研究 應用高通量藥物篩選方法,可以對中藥作用原理進行深入研究。中藥作用機理研究可以分為兩個方面.一方面是通過不同的藥物篩選模型研究中藥不同成分的藥理作用,闡明中藥在治療過程中發揮作用的機制;另一方面是根據分子細胞水平的篩選模型獲得的結果,得到研究中藥學的實驗基礎,豐富中藥學的知識和內容,提高中藥的治療效果,發展中藥學理論體系。對實驗模型的研究,可以采取不同水平的模型相結合的方法,探索各種水平的篩選模型之問的相互關系,逐步建立適合于中藥作用特點的篩選模型。由于高通量藥物篩選可以對同一樣品進行多模型的檢測,經過一定時間的積累??梢缘玫酵粯悠吩诓煌P蜕系幕钚越Y果,應用綜合分析技術,對多種生物活性進行分析,更符合中藥多靶點作用的特點,由此可以深入認識中藥的作用機理,豐富中藥藥理學內容。 

2.6中藥復方研究 中藥復方研究的難點就在于中藥組成和作用的復雜性,在用現代醫學手段研究中藥復方過程中,對拆方和不同組合獲得的大量樣品,常常受到藥效研究以及巨大的勞動強度所限制。而高通量藥物篩選方法的突出特點就是可以進行大規模篩選,這一特點恰恰適應中藥復方研究的要求,采用高通量藥物篩選方法,可以對中藥復方的配伍、比例、活性部位進行篩選.根據篩選結果,分析復方的組方原理,決定最佳復方組成,提高復方治療效果。同時還有可能得到效果更加理想的活性組分。開發出新型的復方藥物。 

2.7其他方面的研究 高通量藥物篩選技術作為一種科學研究的手段,可以適用的范圍決不僅限于以上幾個方面,例如:該方法可以有效地評價中藥的療效、代謝方式、毒副作用和作為篩選中藥新藥的技術平臺中藥現代化的發展,重要的是開拓思路建立新的研究方式,藥物篩選技術可采取直接應用、創造性應用和借用有關的技術和思維方式,開創中藥現代化研究的新局面。 

高通量藥物篩選技術的優勢證明了該技術將會極大地推進中藥現代化的發展,促進我國醫藥科技領域的發展。

 

 

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