Ⅰ 药物中测定某物质含量的常用方法有那些(3种以上)
方法的验证:
订入质量标准的含量测定法不同于一般质量考察的方法,须经过严格的方法学验证,不同原理的测定法具有不同的验证内容及要求:
(1)容量分析法的验证:①精密度:用原料药精制品考察方法精密度,平行试验5个样本的RSD≤0.2%;②准确度:以测定原料精制品(含量>99.5%)的回收率(测定值与理论值的比值)计算,应在99.7%~100.3%之间(n=5,RSD≤0.1%);③滴定终点确定的依据:包括滴定曲线的绘制,如用指示剂法确定终点,应用电位法校准终点颜色,提供指示剂颜色与电位变化情况的对比结果;④耐用性:考察测定条件(供试液稳定性、样品提取次数、时间等)有微小变动时,测定结果不受影响的承受程度,如测试条件要求苛刻时则应在方法中注明。
(2)HPLC法的验证:①精密度:RSD≤2%(n=5);②准确度:用于制剂时,要考察辅料的影响,将一定量药物加到按处方比例配制的辅料中(为标示量的80%~120%)制成高、中、低三个剂量,混合均匀后,每个剂量取三份样品,按拟定方法测定回收率,应在98%~102%之间(n=9,
RSD≤2%)。③线性范围:用已知含量的精制品配制一系列浓度的溶液(n=5~7),用浓度C对峰面积A或峰高h或被测物的响应值之比进行回归处理,线性方程的相关系数r≥0.999,截距应趋于零,并提供线性关系图;④专属性:辅料、有关物质或降解产物峰对主药峰应无干扰;⑤耐用性:考察测定条件(供试液稳定性、流动相组成和pH值、不同品牌或批号的同类色谱柱、柱温、流速、样品提取次数、时间等)有微小变动时,测定结果不受影响的承受程度,如测试条件要求苛刻时则应在方法中注明;⑥灵敏度:作为常量分析法,此项可不作主要要求。
(3)UV法的验证:①精密度:RSD≤1%(n=5);②准确度:方法同HPLC法,回收率应在98%~102%之间(n=9,
RSD≤2%),同时要求辅料、有关物质或降解产物在测定波长处无吸收。③线性范围:用已知含量的精制品配制一系列浓度的溶液(n=5~7,吸收度A在0.2~0.7间),用浓度C对峰面积A或峰高h或被测物的响应值之比进行回归处理,线性方程的相关系数r应≥0.999,截距应趋于零,并提供线性关系图;④耐用性:考察测定条件(供试液稳定性、样品提取次数、时间、比色法中显色剂用量、反应温度、时间、pH值等)有微小变动时,测定结果不受影响的承受程度,如测试条件要求苛刻时则应在方法中注明;⑤灵敏度:作为常量分析法,此项可不作主要要求。
吸收度A在0.2~0.8间其线形关系好,利用标准品建立标准曲线后,受测溶液做适当的稀释,使其吸收度在0.2~0.8,如果太小或太大,都将影响测定的准确性的。
Ⅱ 细胞内药物浓度测定应该怎么做
⒈选择适当的细胞接种浓度。一般情况下,96孔培养板的一内贴壁细胞长满时约有105个细胞。但由于不同细胞贴壁后面积差异很大,因此,在进行MTT试验前,要进行预实验检测其贴壁率、倍增时间以及不同接种细胞数条件下的生长曲线,确定试验中每孔的接种细胞数和培养时间,以保证培养终止致细胞过满。这样,才能保证MTT结晶形成数量与细胞数呈的线性关系。否则细胞数太多敏感性降低,太少观察不到差异。
⒉药物浓度的设定。一定要多看文献,参考别人的结果再定个比较大的范围先初筛。根据自己初筛的结果缩小浓度和时间范围再细筛。切记!否则,可能你用的时间和浓度根本不是药物的有效浓度和时间。
⒊ 时间点的设定。在不同时间点的测定OD值,输入excel表,最后得到不同时间点的抑制率变化情况,画出变化的曲线,曲线什么时候变得平坦了(到了平台期)那个时间点应该就是最好的时间点(因为这个时候的细胞增殖抑制表现的最明显)。
⒋培养时间。200ul的培养液对于10的4~5次方的增殖期细胞来说,很难维持68h,如果营养不够的话,细胞会由增殖期渐渐趋向G0期而趋于静止,影响结果,我们是在48h换液的。
⒌MTT法只能测定细胞相对数和相对活力,不能测定细胞绝对数。做MTT时,尽量无菌操作,因为细菌也可以导致MTT比色OD值的升高。
⒍理论未必都是对的。要根据自己的实际情况调整。
⒎实验时应设置调零孔,对照孔,加药孔。调零孔加培养基、MTT、二甲基亚砜。对照孔和加药孔都要加细胞、培养液、MTT、二甲基亚砜,不同的是对照孔加溶解药物的介质,而加药组加入不同浓度的药物。
⒏避免血清干扰。用含15%胎牛血清培养液培养细胞时,高的血清物质会影响试验孔的光吸收值。由于试验本底增加,会试验敏感性。因此,一般选小于10%胎牛血清的培养液进行。在呈色后,尽量吸净培养孔内残余培养液。 MTT 溶液的配制方法
通常,此法中的MTT 浓度为5mg/ml。因此,可以称取MTT 0.5克,溶于100 ml的磷酸缓冲液(PBS)或无酚红的培养基中,用0.22μm滤膜过滤以除去溶液里的细菌,放4℃ 避光保存即可。在配制和保存的过程中,容器最好用铝箔纸包住。
需要注意的是,MTT法只能用来检测细胞相对数和相对活力,但不能测定细胞绝对数。在用酶标仪检测结果的时候,为了保证实验结果的线性,MTT 吸光度最好在0-0.7 范围内。
MTT一般最好现用现配,过滤后4℃避光保存两周内有效,或配制成5mg/ml保存在-20度长期保存,避免反复冻融,最好小剂量分装,用避光袋或是黑纸、锡箔纸包住避光以免分解。我一般都把MTT粉分装在EP管里,用的时候现配,直接往培养板中加,没必要一下子配那么多,尤其当MTT变为灰绿色时就绝对不能再用了。
MTT有致癌性,用的时候小心,有条件最好带那种透明的簿膜手套.配成的MTT需要无菌,MTT对菌很敏感;往96孔板加时不避光也没有关系,毕竟时间较短,或者你不放心的时候可以把操作台上的照明灯关掉.
配制MTT时用用PBS溶解,也有人用生理盐水配,60℃水浴助溶。
Ⅲ 如何筛选微生物药物
市面上有很多微生物制剂的菌种,多种多样,造成在选择上产生很大困惑,下边是选择菌种的方法:
1、微生物菌种选择
动物消化道微生物具有多样性和特异性,不同动物种类对菌种的要求不同,同一菌株用于不同动物,产生的效果差异也较大。使用时一定要掌握菌种的特性和功效,选择不当起不到应有效果,反而会破坏原有菌群,甚至引发疾病
2、微生物菌种应用时间
微生物制剂应用要从子畜开始使用,以保证有益菌优先定植。因为制剂进入体内后要有一段时间进行微生物菌群调整才能定植下来。
一般认为,乳酸菌类在各种动物的各阶段添加均较好,芽孢杆菌类在生长期添加较好,在幼龄期可以添加;曲霉菌类在幼龄期,水产动物全期不必添加;酵母菌类在生长期不必添加;在水产动物养殖中,以改善水质为目的时,可将微生物制剂或光合细菌直接洒于水中。
3、微生物菌种添加方式
一般粉状饲料添加微生物制剂效果较好,颗粒饲料和膨化饲料在加工过程中的高温可造成10%~30%的芽孢杆菌,90%以上的肠球菌以及99%以上的酵母失活,而乳酸杆菌几乎全部被杀灭。因此,在颗粒饲料中要使用耐热,耐挤压的芽孢杆菌制剂。乳酸菌不耐高温,应采用冻干后包被或采用喷雾干燥的方式制成的乳酸菌制剂。使用时最好采用饮水方式,以利于乳酸菌优先粘附于肠壁。
4、微生物菌种剂量与浓度
微生物制剂中必须含有相当数量的活菌才能达到效果。当进入动物肠道食糜中外源菌数大于1000万个每克时,都会对肠道内原有菌群产生较大的影响。因此,微生物制剂在产品中活菌数含量为10亿~20亿每克时效果最佳。
我国正式批准生产的微生物制剂中规定每克芽孢杆菌含量要多于5亿个。以酵母菌产品为例,目前市场上销售的产品活菌数从每克几亿到200亿不等,在选择是要认真鉴别。
5、微生物菌种抗生素的影响
细菌类的微生物制剂对抗生素敏感,不宜与抗生素同时使用,使用微生物制剂的前后二天应停止使用抗生素。最好先用抗菌药物清理肠道,为益生菌的定植和繁殖扫除障碍,然后再饲喂微生物制剂,可提高使用效果。酵母菌类属于真核生物,生物学活性与细菌完全不同,对抗生素、磺胺类药物和一些抗菌剂有天然抗性,可与抗生素同时使用。
6、微生物菌种保存条件和期限
微生物制剂均为活菌制剂,由于大多数菌种在饲料加工、运输中容易失活,应用中要注意保存期限。通常微生物制剂应密封保存于阴凉避光处,储存时间不宜过长,有效期一般为一年左右,随着保存时间的延长,活菌数量不断减少。厌氧菌类暴露在空气中容易死亡,有的产品对其进行了包被或真空包装处理,应在打开包装后规定的时间内用完。酵母类属于兼性厌氧菌,可以保存较长时间。芽孢杆菌类有效期比其他类型长,可达2年左右。
Ⅳ 高通量药物筛选的简介
1. 化合物样品库
化合物样品主要有人工合成和从天然产物中分离纯化两个来源。其中,人工合成又可常规化学合成和组合化学合成两种方法。
2.自动化的操作系统
自动化操作系统利用计算机通过操作软件控制整个实验过程。操作软件采用实物图像代表实验用具,简洁明了的图示代表机器的动作。自动化操作系统的工作能力取决于系统的组分,根据需要可配置加样、冲洗、温解、离心等设备以进行相应的工作。
3.高灵敏度的检测系统
检测系统一般采用液闪计数器、化学发光检测计数器、宽谱带分光光度仪、荧光光度仪等。
4.数据库管理系统
数据库管理系统承担4个方面的功能: 样品库的管理功能;生物活性信息的管理功能; 对高通量药物筛选的服务功能; 药物设计与药物发现功能。 常用的筛选模型都在分子水平和细胞水平,观察的是药物与分子靶点的相互作用,能够直接认识药物的基本作用机制。
1.分子水平的药物筛选模型:受体筛选模型;酶筛选模型;离子通道筛选模型
1.1受体筛选模型:指受体与放射性配体结合模型。以受体为作用靶的筛选方法,包括检测功能反应、第二信使生成和标记配体与受体相互作用等不同类型。
1.2酶筛选模型:观察药物对酶活性的影响。根据酶的特点,酶的反应底物,产物都可以作为检测指标,并由此确定反应速度。典型的酶筛选包括1) 适当缓冲液中孵化;(2)控制反应速度,如:温度,缓冲液的pH值和酶的浓度等;(3)单时间点数器, 需测量产物的增加和底物的减少。
1.3离子通道筛选模型: (1)贝类动物毒素的高通量筛选,其作用靶为Na+通道上的蛤蚌毒素结合位点,用放射性配体进行竞争性结合试验考察受试样品。(2)用酵母双杂交的方法高通量筛选干扰N型钙通道β3亚单位与α1β亚单位相互作用的小分子,寻找新型钙通道拮抗剂。
2.细胞水平药物筛选模型
观察被筛样品对细胞的作用,但不能反映药物作用的具体途径和靶标,仅反映药物对细胞生长等过程的综合作用。包括: 内皮细胞激活; 细胞凋亡; 抗肿瘤活性; 转录调控检测; 信号转导通路; 细菌蛋白分泌; 细菌生长。
高通量筛选技术与传统的药物筛选方法相比有以下几个优点:反应体积小;自动化;灵敏快速检测;高度特异性。但是,高通量筛选作为药物筛选的方法,并不是一种万能的手段,首先,高通量筛选所采用的主要是分子、细胞水平的体外实验模型,任何模型都不可能充分反映药物的全面药理作用;其次,用于高通量筛选的模型是有限的和不断发展的,要建立反映机体全部生理机能的理想模型,也是不现实的。但我们应该相信,随着对高通量筛选研究的深入,随着对筛选模型的评价标准、新的药物作用靶点的发现以及筛选模型的新颖性和实用性的统一,高通量筛选技术必将在未来的药物研究中发挥越来越重要的作用。 光学测定技术。美、英两国研究人员在高通量筛选检测中,努力进行了光学测定方法的研究,建立了大量的非同位素标记测定法,如用分光光度检测法筛选蛋白酪氨酸激酶抑制剂、组织纤溶酶原激活剂等,均获得成功。
放射性检测技术。美国学者GanieSM在高通量药物筛选研究中,应用放射性测定法,特别是亲和闪烁(SPA)检测方法,使在96孔板上进行的样本量实验得到发展。该方法灵敏度高,特异性强,促进了高通量药物筛选的实现,但存在环境污染问题。
荧光检测技术。美国学者GiulianokA研究认为,采用FLIPR(fluor ometricimaging readet)荧光检测法,可在短时间内同时测定荧光的强度和变化,对测定细胞内钙离子流及测定细胞内pH和细胞内钠离子流等,是非常理想的一种高效检测方法。
多功能微板检测系统。由西安交通大学药学院研制的1536孔板高通量多功能微板检测系统,是国际上先进的高通量检测系统,它可使筛选量进一步提高,现已在该院投入使用。
1.基本原理
高通量药物筛选技术是将多种技术方法有机结合而形成的新的技术体系,它以分子水平和细胞水平的实验方法为基础,以微板形式作为实验工具载体,以自动化操作系统执行实验过程,以灵敏快速的检测仪器采集实验数据,以计算机对实验获得的数据进行分析处理。它的正常开展需要有一个高容量的化合物库、自动化的操作系统、高灵敏度的检测系统、高效率的数据处理系统以及高特异性的药物筛选模型。
1.1 化合物样品库
高通量筛选是一种利用已有的化合物进行的体外随机筛选。因此通过高通量药物筛选发现先导化合物(leading compounds)的有效性取决于化合物样品库中化合物的数量及其质量。化合物样品的数量是指不同样品的数量。化合物样品的质量主要由化合物结构的多样性决定的。许多活性反应基团(reactive groups)使初筛的假阳性大量增加,剔除这些化合物可以提高化合物样品库的质量。
化合物样品主要有人工合成和从天然产物中分离纯化两个来源。
人工合成又可分为常规化学合成和组合化学合成两种方法。采用常规化学合成的纯化合物一直是国外制药企业建立化合物样品库的主要来源。它们通过长年积累的化合物建立化合物样品库,通过购买和化合物交流使化合物样品库的数量和质量大幅度提高。
组合化学(combinatorial chemistry)的出现为大量增加化合物的数量提供另外一种来源。组合化学的基本原理是采用适当的化学方法,在特定的分子母核上加入不同的基团,在同样条件下,产生大量的新化合物。这种方法在化合物的结构改造和优化方面已经表现出强大的优势。但是,由于该方法是基于母核结构的改造,因此产生的大量化合物在结构多样性方面尚有极大的不足。解决组合化学产物结构多样性的问题,已经成为化学研究人员的研究课题。
从天然产物中分离出来的化合物,母核结构和活性基团是长期的自然选择形成的,它们通过高通量筛选所表现出来的生物活性在药物发现中具有人工合成化合物所不能比拟的优势。因此,增加样品库中具结构多样性的天然化合物及其衍生物是提高样品库质量的一个重要途径。跨国制药企业为了增加高通量筛选的阳性率,已经或正在寻求助买我国的天然产物单体。
1.2 自动操作系统
高通量药物筛选每天要对数千化台物样品进行检测,工作枯燥、步骤单一,人工操作容易疲劳、出错。自动化操作系统采用微孔板作为反应容器,具有固定的分布模式(format);不同的微孔板通过条形码加以标记。自动化操作系统通过光电阅读器对特定的微孔板上的特定位置进行操作,并将操作结果及相关数据存贮在计算机内,使筛选结果准确,实验过程快速。
自动化操作系统编程过程简洁明了,可操作性强。自动化操作系统的工作能力取决于系统的组成都分,根据需要可配置加样、冲洗、温解、离心等设备以进行相应的工作。
除了实验步骤的需要以外,自动化的加样方式是决定筛选速度的重要因素。主要有单孔、8孔、96孔、384孔等几种方式。单孔一般用于对照样品以及复筛中零散样品的转移。96孔、384孔在酶活性检测以及需同时开始、同时终止反应的筛选模型中是必需的。
自动化操作系统的一个重要组成部分是堆栈(hotel)。所谓堆栈是指在操作过程中用来放置样品板、反应板以及对它们进行转移所需的腾挪空间。因此,高通量筛选的样品数量取决于堆栈的容量。
由此可见,高通量药物筛选的自动化操作系统由计算机及其操作软件、自动化加样设备、温孵离心等设备、堆栈4个部分组成。不同的单位可根据主要筛选模型类型、筛选规模选购不同的部分整合成为一个完整的操作系统。
1.3 检测系统
快速、高灵敏度的检测技术是高通量药物筛选的关键技术之一。检测仪器灵敏度的不断提高,即使对微量样品的检测,也可以得到很好的检测效果。
1.3.1 液闪计数 放射性同位素广泛用于受体结合测定、细胞毒性、细胞增殖实验、药物代谢示踪以及基因分析中。由于采用了双光电倍增管及时间分辨偶合回路(time-resolved coincidence circuit)技术,有效地降低了背景信号的干扰,使测定灵敏度提高,同位素用量少。在96孔板的分析检测中,背景信号可控制在10cpm左右。
亲和闪烁分析(scintil1ation proximity assay,SPA)是一种新的液闪分析法。该方法在细胞表面受体药物筛选中应用较为普遍。在高通量筛选测定细胞表面受体亲合结合作用时,放射配体标记滤过分析技术由于需要进行分离,现已被亲合闪烁分析所取代。亲合闪烁分析技术通过亲合结合,将放射性配基结合到具有受体的闪烁球上,从而产生光子,减少了放射配体标记分析中的游离配基与结合配基的分离过程,使得放射配基分析可完全以自动化的方式进行,适于进行高通量筛选。产生低能量放射粒子的同位素可被用来进行放射性标记,而这种低能量放射粒子在短距离内可被重吸收,以确保只有结合到受体表面的配基才被检测到。SPA技术被广泛的应用到激酶、核酸处理酶分析以及受体配体的相互作用分析中。
1.3.2 分光光度法 为了适应高通量药物筛选,许多公司都生产了具备计算机接口并能对多孔板进行同时检测的分光光度计。以Molecular Device公司的spectra 190为例,它采用8条光导纤维同时对8孔进行测定。测定波长以2nm为间隔,可以在190nm一850nm间进行选择。对未知物质,可在该范围内进行扫描以确定其特征吸收光谱。因此,大大增加了建立模型的多样性。检测数据以不同文件格式输出,可用随机软件或通用数据处理软件进行处理。方便、快速、准确、自动化程度高。分光光度法高灵敏仪器同自动化操作系统的连接,使得基于紫外、可见光谱的高通量药物筛选模型成为主要模型种类。
1.3.3 化学发光检测 化学发光指生色物质在酶促作用下,化学能以光子的形式释放出来。化学发光根据发光的形式和种类分为辉光型和闪光型发光两种。辉光型化学发光如以AMPPD、CDPS、ECL、Diagoxigein等为基础的发光反应。其发光时间较长且稳定。而以发光蛋白、ATP、荧光素酶等为底物的发光反应则是闪光型发光反应,其发光时间较短。由于时间分辨及偶合回路技术的使用,对于背景的去除更为有效,使得化学发光的检测灵敏度达到0.1pg数量级。在单孔多点喷射技术中,用于检测化学发光的光导纤维末端带有一喷头,用来加入反应性底物。反应性底物从100个小孔喷出,使反应性底物加入孔中后即可均匀混合。发光反应同时启动后,可立即进行测定,对于闪光性化学发光的测定更为有利。
1.3.4 激发荧光检测 新型激发荧光检测仪在传统仪器的基础上,用连续的激发光谐和测定光谱取代固定光谱,使模型的建立更具备灵活性。荧光检测方法灵敏是因为多数荧光基团都有短暂的半衰期,即使用较弱的激发光源也能获得大量的光子流。这种特性以及多种可采用的荧光模式,使得荧光检测技术成为高通量筛选必不可少的应用手段。荧光技术在均相筛选分析中广为应用。其中,包括荧光共振能量转移(FRET),荧光偏振(FP),时间分辨荧光(TRET)以及荧光相关谱(FCS)等技术。
1.4 数据库管理系统
高通量药物筛选的特点是对数以万计的化合物样品进行多模型的筛选。与高通量药物筛选相适应的数据库管理系统主要承担4个方面的功能。
样品库的管理功能:化合物样品库对进行高通量药物筛选的化合物样品的各种理化性质进行存储管理。对每一个新入库的化合物进行新颖性分析,排除结构雷同的化合物,避免不必要的筛选。由于高度反应性基团增加了假阳性出现的机率,样品库对新入库的化合物进行反应基因检测以去除这类化合物。
生物活性信息的管理功能:生物活性库存贮每一化合物经过不同模型检测后的结果,并根据多个模型的检测结果对化合物的生物活性进行综合评价。
对高通量药物筛选的服务功能:高通量药物筛选的工作量大,自动化程度高,也涉及到许多繁琐的工作。高通量药物筛选数据库管理系统对与药物筛选相关的业务往来通讯、档案管理以及各种样品标签的打印进行管理,使高通量药物筛选的各个环节程序化、标准化。
药物设计与药物发现功能:高通量药物筛选产生大量的化合物结构信息,随着筛选的进行,生物活性信息也特大幅度提高。高通量药物筛选数据库管理系统通过对同一模型不同的呈现阳性反应的化合物结构进行分析,找出其构效关系,从而为药物设计提供参考。
1.5 筛选模型
是指用于检测药物作用的实验方法。由于高通量筛选要求反应总体积小,而且,反应具有较高特异性和敏感性,因此对于筛选模型也要求较高。这些模型主要集中在受体、酶、通道以及各种细胞反应方面。基因水平的药物筛选模型,使药物筛选模型的范围更为广泛。
1.5.1 以酶为靶的高通量筛选 以酶为作用靶的高通量筛选方法,绝大多数是直接检测酶活性。具体方法根据酶的不同而不同,主要有基于放射性的方法和基于比色、荧光的方法两大类。
基于放射性的方法多是将底物标记,测定放射性产物的生成。Taft等建立了(1,3)β-葡聚糖合酶抑制剂(抗真菌)的高通量筛选方法。将含有酶的菌丝提取物、α-淀粉酶和UDP-14C-葡萄糖加入96孔板的孔中,温孵、反应。终止反应后,滤去未被合成进入的底物。闪烁计数检测滤器上保留的(1,3)β-葡聚糖,指示酶活性大小。
也有将酶标记,测定被特异结合的酶的方法。Vollmer等建立了一种以青霉素结合蛋白(PBP)为靶的抗生素的高通量筛选方法。PBP既是糖基转移酶又是肽转移酶,该法是筛选其糖基转移结构域的活性位点上的可结合物。将莫诺霉素(moenomycin)结合于一种小球上,制成混悬液,加入96孔板,然后加入3H标记的PBP(细菌膜粗提物)和受试化合物,孵育、过滤去掉非结合的放射性,闪烁计数测得的放射性指示PBP与莫诺霉素结合的情况及受试化合物对其影响。
另外,基于放射性而无需过滤分离的SPA也有应用。Brown等建立了内源性肽酶的水解活性检测方法,用以研究其抑制剂。用3H标记的肽底物,通过生物素(biotin)与抗生物素蛋白(avidin)包裹的SPA闪烁球相连。酶解使3H随肽的断裂而离开闪烁球。测定3H放射性作用于闪烁球产生的闪烁信号的丢失量,即指示酶活性大小。
基于比色、荧光等的方法有一些报道。Waslidge等建立了脂氧合酶抑制剂的筛选方法。酸性条件下,脂的过氧化物能把Fe2+氧化为Fe3+,然后氧化二甲酚橙(xylenol orange),产物在可见光区620nm有强烈吸收。在96孔板上测定。Zhang等建立了HIV逆转录酶抑制剂(抗病毒药物)的高通量筛选方法。方法使用了“同质时间分辨荧光”(homogenous time resolved fluorence,HTRF)技术,既实现了非分离操作(同质),又避免了放射性同位素的使用。该方法基于逆转录酶能很容易地将核苷酸类似物(如生物素-11-dUTP)引入新生DNA链。在96或384孔板上,将生物素化的引物/模板与抗生蛋白链菌素-铕在板孔中混合孵育,加入逆转录酶,再加入生物素-dUTP和d-TTP混合物启动反应。反应60min后,加入链亲和素-别藻蓝蛋白(streptavidin-allophycocyanin),孵育,用HTRF分析仪读取数据。该法也可用于多种其他的核酸聚合酶。
1.5.2 以受体为靶的高通量筛选 以受体为作用靶的高通量筛选方法。检测功能反应的优点是易于区分激动剂和拮抗剂。经典的功能检测方法通量低,而引入基于重组技术的报告基因检测方法极大地提高了筛选通量,既高效且节省成本。检测第二信使或下游机制如磷酸化,传统方法也比较麻烦,不适于高通量检测,但将这些机制与报告基因相偶联则能克服。
1.5.3 以离子通道为靶的高通量筛选 Negri等建立了贝类动物毒素的高通量筛选方法。其作用靶为Na+通道上的蛤蚌毒素(STX)结合位点,用放射性配体(3H-STX)进行竞争性结合试验考察受试样品。Yong等用酵母双杂交的方法高通量筛选干扰N型钙通道β3亚单位与α1β亚单位相互作用的小分子,寻找新型钙通道拮抗剂。
1.5.4 以核酸为靶的高通量筛选 Hamasaki等建立了以16S rRNA编码区结构和HIV-RRE RNA结构为靶的抑制剂的高通量筛选方法。寻找类似氨基糖甙类抗生素而亲和力更高或作用于相同核酸的其他位点的新化合物,以及不易被代谢失活的新化合物。方法基于当含芘的氨基甙类似物结合于RNA时,芘的荧光被淬灭的原理。在96孔板上,将芘碳酰巴龙霉素(PCP),RNA结构配成溶液后加入有受试化合物的板孔中,用荧光读板器考察荧光恢复的程度。
1.5.5 以细胞功能为基础的高通量筛选
1.5.5.1 内皮细胞激活 内皮细胞激活是急慢性炎症过程中重要的组成环节。Rice等以E选择蛋白在细胞表面的表达作为标志,建立了内皮细胞激活抑制剂的高通量筛选方法。建立人脐静脉内皮细胞培养系统。IL-1刺激下,E选择蛋白在内皮细胞表面的表达用ELISA方法定量。方法包括细胞固定、加液、加受试化合物等操作,能保持细胞完整,不昂贵,可重复,筛选速度可达每星期1000种化合物。适用化合物范围很宽,并且方法用细胞作为检测对象,使能够较早地发现细胞对化合物的摄取及化合物的细胞毒性。
1.5.5.2 细胞凋亡 Erusalimsky等建立了新型细胞凋亡调节物的高通量筛选方法。细胞预先用3H 胸苷标记,与凋亡诱导物孵育后,连续经过两种玻璃滤器。一个是中性的,捕获完整的染色质和高分子量DNA。另一个装有DEAE活性基团,捕获低分子量DNA碎片。通过对滤器上放射性的测量,可以对DNA的破碎情况定量。
1.5.5.3 抗肿瘤活性 Lu等建立了用高通量“生物活性指纹”筛选抗肺癌药物的方法,考察受试分子(类维生素A及类维生素A相关分子)对许多不同细胞系的效应特点。检测指标包括:(1)肺癌细胞生长抑制检测。选择了约50种肿瘤和非肿瘤细胞,包括了大量不同的组织和(或)肿瘤来源。细胞暴露于受试化合物5d后,用标准比色法测定存活细胞百分率。20%生长抑制率指示有活性。(2)集落形成抑制检测,用以区分细胞生长抑制作用和细胞杀伤作用。6孔板上加NCI-H292非小细胞肺癌细胞,暴露于受试物一定时间。然后对细胞进行清洗,植于无受试物的培养介质共7d。用结晶紫对细胞染色,考察集落形成情况。(3)凋亡检测,用ELISA方法测量细胞DNA破碎。(4)转录调控检测,用以考察受试化合物是否有类维生素A受体介导的转录抑制作用。方法是将HeLa TK-细胞用73Col-CAT报告基因连同受体的表达载体转染,与受试物一起培养,用ELISA方法检测CAT活性。
1.5.5.4 G2检查点(G2 checkpoint) Roberge等建立了G2期检查点抑制剂的高通量筛选方法。将MCF-7m p53细胞培养,种在96孔聚苯乙烯组织培养板上。照射使细胞进入G2静止期,加入受试化合物用ELISA方法检测核仁蛋白(nucleolin)的磷酸化形式,从而得到从G2期释放进入M期的细胞数量,即抑制G2检查点程度。
1.5.5.5 信号转导通路 Su等建立了TGFβ3通路作用物的高通量筛选方法。构建融合报告基因,转染细胞,选择虫荧光素酶表达能被TGFβ高诱导的克隆。将细胞植于96孔板,与受试化合物孵育后,稀释并加入Steady-Glo底物测虫荧光素酶活力,与对照比较,计算相对酶活性增加值。
1.5.5.6 细菌蛋白分泌 Alksne等建立了以抑制细菌蛋白分泌为作用方式的新型抗生素的高通量筛选方法。该方法基于SecA-lacZ融合报告基因。SecA是一种自我调控翻译的蛋白,当细菌蛋白分泌被干扰时,该报告基因被诱导。
1.5.5.7 细菌生长 Chung等建立了抑制分枝杆菌生长化合物的高通量筛选方法。选择了一种腐生性分枝杆菌代替结核分枝杆菌,因其具有生长迅速以及非感染性的特点。通过测定细胞摄入放射性标记的尿嘧啶,考察受试化合物对分枝杆菌活力的作用。用96孔板的形式,1d内可以测试数千个样品。
2.生药活性成分的高通量筛选
样品是高通量药物筛选的物质基础,样品库来源的化学多样性是决定高通量筛选技术能否成功的关键因素之一。前面我们谈到,化合物样品主要有常规化学合成、组合化学合成和从天然产物中分离纯化几个来源。而从天然产物中分离出来的化合物,由于其母核结构和活性基团是长期的自然选择形成的,它们具有人工合成化合物所不能比拟的优势。
我国拥有非常丰富的药材资源,几十年来,我们应用药理学手段,对我国的传统药物进行了大规模的研究和筛选,取得了巨大成就。但是,仅仅依靠传统的药理实验方法,既耗时,劳动强度又大,还需要使用大量实验动物,显然不能适应大量样品的同时筛选。虽然经过努力,已从生药中分离、提取、纯化出大量化合物,但由于研究手段的落后,使大量分离出的化合物得不到充分的利用,造成了化合物资源的极大浪费。
因此,将高通量筛选技术应用于生药的活性成分研究,既是对高通量筛选技术的不断完善,又是将这一技术应用于中药现代化研究的有益尝试。
如何对生药的活性成分进行高通量筛选呢?其原理、方法和人工合成化合物的高通量筛选基本一致,区别主要在于筛选前需要从生药中将化合物提取出来并进行适当的分离和化学多样性的评价。相同的就不再赘述,这里主要谈一下提取、分离和多样性评价的问题。
2.1 提取 由于高通量筛选需要大量的样品来源,所以常规的提取方法显然不能满足这一要求。寻找一个快速、高效、连续、自动化的提取方法显得迫在眉睫。加速溶剂提取技术是一个新的提取技术,在准备好样品和对提取方法(或程序)进行设定后,自动进样和自动收集装置就可以连续对最多24个不同样品自动完成样品的提取和提取液的收集,简单方便。应用这一技术,可以得到大量的生药的提取物。
2.2 分离及化学多样性评价 我们都知道,生药的化学成分相当复杂,通过提取得到的提取物往往是大量单体组成的混合物,所以筛选前需要对生药的提取物进行适当的分离。在众多的分离手段中,制备型HPLC应该是最为理想的,它具有快速、高效、自动化等诸多优点。
分离完成后还需要对分离的物质进行化学多样性的评价,以提高高通量筛选的效率。以前,这种评价多是基于物种的地理分布、生物学分类、化学分类以及基源等关系,随着科技的进步,多种现代化手段开始应用于化学多样性的评价。其中,色谱-电喷雾质谱联用(HPLC-ESI-MS)技术在这方面做出了有力的尝试。首先,它做出成分的离子信号(m/z)对保留时间的平面图,然后对这些数据进行统计学的相似度评估从而对样品的多样性进行定量的评价。接着,三维的HPLC数据被转换为CDF文件格式并传输到UNIX工作站。数据文件中的每一个离子(包括保留时间、质量、离子强度等数据)被定位在一个二维图谱中,保留时间和质量分占一个轴,离子强度数据储存在位点中。滤除噪声以后,离子的中心时间和中心质量被计算出来。根据对LCMS的数据处理,混合物间的相似度被定量地计算出来。这种数据处理基于以下的一种关系,这种关系表征了样品1中的离子i和样品2中的离子j的“化学空间”距离。
其中,ti表示离子i的色谱保留时间,mi表示离子i的质荷比(m/z),wt是保留时间的权重系数,wm是质量的权重系数。dij是离子i和离子j的欧几里的距离,n1和n2分别是样品1和样品2中确认的离子数。sij是离子i和离子j之间的相似度(0-1),相似度值为1表明是相同样品,相反,相似度值接近0则表明样品具有很高的化学多样性。通过这种方法,可以很好的解决样品化学多样性的评价问题。
Ⅳ 如何建立好药物含量的高效液相色谱分析方法
1,首先必须去进行配制药物溶液前处理的工作。找出该药物的溶解性,探索出该药物的有效溶剂,使该药物能在该溶剂中充分溶解,这是药物溶液配制的前处理必然途径,也是进行高效液相色谱含量分析的首要条件。
2,然后就是根据该药物配制溶液的前处理方法,配制好适当浓度的药物溶液,利用该药物溶液,在紫外-可见分光光度计上进行紫外扫描,找到该药物的最大吸收波长,确立适合的高效液相色谱分析的检测波长。因为它是进行高效液相色谱含量分析的基本条件
3,再是色谱柱的选择:根据药物的极性来选择合适极性的色谱柱类型
4,再是流动相的确立。配制一系列的流动相,考察合适的流动相。
5,再是准确度考察。通过精密度、重复性和重现性的考察来衡量仪器的准确度
6,接着是线性关系考察。配制不同浓度的一系列溶液,进行其溶液的色谱扫描。根据所得的不同浓度下的药物峰面积作为纵坐标(Y轴)、以溶液浓度为横坐标(X轴)进行线性回归,得到其线性图,考察其线性程度,即线性相关系数R=?。考察的目的就是:为了我们在做含量分析时,选择一个合适的浓度进行检测,不至于你配制的待测溶液浓度范围不在线性范围之内,造成测量结果的错误。
7,再是最低检测浓度和检测限的考察。目的是为了考察这种方法的实用性,是否符合痕量分析的要求。
8,再是回收率考察。目的是考察方法的准确性。
9,再是稳定性考察。目的是考察试验方法的时间性,指导我们在分析检测时,建立合适的溶液配制到进样的时间段,保证实验结果的准确性。
10,最后是专属性考察。
Ⅵ 药物化学课程中通过哪些研究内容去发现一个安全有效的药物
药物化学是一门经验学科,只有随着我们药物合成和药物临床应用的不断积累,这门学科的内容才会越来越丰富,现在出现的构效关系,或者定量构效关系就是经验积累的结果,计算机的大量应用也为学科的飞速发展奠定了基础,通过快速的计算分析,我们可以预测分子结构的修饰与受体之间的亲和力,可以预测哪些基团的加入会影响药物的半衰期,药物的毒性,当然所有这一切只是在大量经验的数据上通过参数分析得出的,究竟怎么样还很难说,还得通过离体的细胞实验去验证药物的有效性,通过动物实验验证药物的毒性。
Ⅶ 论述从环境中筛选目标菌中的方法,一种就可以,详细点
5.6 菌种筛选方法
所有的微生物育种工作都离不开菌种筛选。尤其是在诱变育种工作中,筛选是最为艰难的也是最为重要的步骤。经诱变处理后,突变细胞只占存活细胞的百分之几,而能使生产状况提高的细胞又只是突变细胞中的少数。要在大量的细胞中寻找真正需要的细胞,就象是大海捞针,工作量很大。简洁而有效的筛选方法无疑是育种工作成功的关键。 为了花费最少的工作量,在最短的时间内取得最大的筛选成效,就要求采用效率较高的科学筛选方案和手段。因为诱变育种中的筛选工作最复杂,所以,本节主要讨论诱变育种的筛选方法,这些方法也为其它育种方法的筛选提供了借鉴。
5.6.1菌种筛选方案 在实际工作中,为了提高筛选效率,往往将筛选工作分为初筛和复筛两步进行。初筛的目的是删去明确不符合要求的大部分菌株,把生产性状类似的菌株尽量保留下来,使优良菌种不致于漏网。因此,初筛工作以量为主,测定的精确性还在其次。初筛的手段应尽可能快速、简单。复筛的目的是确认符合生产要求的菌株,所以,复筛步骤以质为主,应精确测定每个菌株的生产指标。
5.6.2 菌种筛选的手段 筛选的手段必需配合不同筛选阶段的要求,对于初筛,要力求快速、简便,对于复筛,应该做到精确,测得的数据要能够反映将来的生产水平。
5.6.2.1 从菌体形态变异分析 有时,有些菌体的形态变异与产量的变异存在着一定的相关性,这就能很容易地将变异菌株筛选出来。尽管相当多的突变菌株并不存在这种相关性,但是在筛选工作中应尽可能捕捉、利用这些直接的形态特征性变化。当然,这种鉴别方法只能用于初筛。有人曾统计过3,484个产维生素B2的阿舒假囊酵母(Eremothecium ashbyii)的变异菌落,发现高产菌株的菌落形态有以下特点:菌落直径呈中等大小(8-10毫米),凡过大或过小者均为低产菌株;色泽深黄色,凡浅黄或白色者皆属低产菌株。又如,在灰黄霉素产生菌荨麻青霉(Penicillium urticae)的育种中,曾发现菌落的棕红色变深者往往产量有所提高,而在赤霉素生产菌藤仓赤霉(Gibberella fujikuroi)中,却发现菌落的紫色加深者产量反而下降。
5.6.2.2 平皿快速检测法 平皿快速检测法是利用菌体在特定固体培养基平板上的生理生化反应,将肉眼观察不到的产量性状转化成可见的"形态"变化。具体的有纸片培养显色法、变色圈法、透明圈法、生长圈法和抑制圈法等,见图5.6.1。这些方法较粗放,一般只能定性或半定量用,常只用于初筛,但它们可以大大提高筛选的效率。它的缺点是由于培养平皿上种种条件与摇瓶培养,尤其是发酵罐深层液体培养时的条件有很大的差别,有时会造成两者的结果不一致。 图 5.6.1 平皿快速检测法示意图 平皿快速检测法操作时应将培养的菌体充分分散,形成单菌落,以避免多菌落混杂一起,引起"形态"大小测定的偏差。
1) 纸片培养显色法 将饱浸含某种指示剂的固体培养基的滤纸片搁于培养皿中,用牛津杯架空,下放小团浸有3%甘油的脱脂棉以保湿,将待筛选的菌悬液稀释后接种到滤纸上,保温培养形成分散的单菌落,菌落周围将会产生对应的颜色变化。从指示剂变色圈与菌落直径之比可以了解菌株的相对产量性状。指示剂可以是酸碱指示剂也可以是能与特定产物反应产生颜色的化合物。
2) 变色圈法 将指示剂直接掺入固体培养基中,进行待筛选菌悬液的单菌落培养,或喷洒在已培养成分散单菌落的固体培养基表面,在菌落周围形成变色圈。如在含淀粉的平皿中涂布一定浓度的产淀粉酶菌株的菌悬液,使其呈单菌落,然后喷上稀碘液,发生显色反应。变色圈越大,说明菌落产酶的能力越强。而从变色圈的颜色又可粗略判断水解产物的情况。
3) 透明圈法 在固体培养基中渗入溶解性差、可被特定菌利用的营养成分,造成浑浊、不透明的培养基背景。将待筛选在菌落周围就会形成透明圈,透明圈的大小反映了菌落利用此物质的能力。 在培养基中掺入可溶性淀粉、酪素或CaCO3可以分别用于检测菌株产淀粉酶、产蛋白酶或产酸能力的大小。
4) 生长圈法 利用一些有特别营养要求的微生物作为工具菌,若待分离的菌在缺乏上述营养物的条件下,能合成该营养物,或能分泌酶将该营养物的前体转化成营养物,那么,在这些菌的周围就会有工具菌生长,形成环绕菌落生长的生长圈。 该法常用来选育氨基酸、核苷酸和维生素的生产菌。工具菌往往都是对应的营养缺陷型菌株。
5) 抑制圈法 待筛选的菌株能分泌产生某些能抑制工具菌生长的物质,或能分泌某种酶并将无毒的物质水解成对工具菌有毒的物质,从而在该菌落周围形成工具菌不能生长的抑菌圈。例如:将培养后的单菌落连同周围的小块琼脂用穿孔器取出,以避免其它因素干扰,移入无培养基平皿,继续培养4-5天,使抑制物积累,此时的抑制物难以渗透到其它地方,再将其移入涂布有工具菌的平板,每个琼脂块中心间隔距离为2厘米,培养过夜后,即会出现抑菌圈。抑菌圈的大小反映了琼脂块中积累的抑制物的浓度高低。该法常用于抗生素产生菌的筛选,工具菌常是抗生素敏感菌。由于抗生素分泌处于微生物生长后期,取出琼脂块可以避免各菌落所产生抗生素的相互干扰。典型的例子是春雷霉素生产菌的筛选,见图5.6.2。
5.6.2.3 摇瓶培养法 摇瓶培养法是将待测菌株的单菌落分别接种到三角瓶培养液中,振荡培养,然后,再对培养液进行分析测定。摇瓶与发酵罐的条件较为接近,所测得的数据就更有实际意义。但是摇瓶培养法需要较多的劳力、设备和时间,所以,摇瓶培养法常用于复筛。但若某些突变性状无法用简便的形态观察或平皿快速检测法等方法检测时,摇瓶培养法也可用于初筛。 初筛的摇瓶培养一般是一个菌株只做一次发酵测定,从大量菌株中选出10-20%较好的菌株,淘汰80-90%的菌株;而复筛中摇瓶培养一般是一个菌株培养3瓶,选出3-5个较好的菌株,再做进一步比较,选出最佳的菌株。
5.6.3 特殊变异菌的筛选方法 上述一般的筛选菌株方法的处理量仍是很大的,为了从存活的每毫升106左右细胞的菌悬液中筛选出几株高产菌株,要进行大量的稀释分离、摇瓶和测定工作。虽然平皿快速检测法作为初筛手段可减少摇瓶和测定的工作量,但稀释分离的工作仍然非常繁重。而且有些高产变异的频率很低,在几百个单细胞中并不一定能筛选到,所以,建立特殊的筛选方法是极其重要的。例如营养缺陷型和抗性突变菌株的筛选有它们的特殊性,营养缺陷型或抗性突变的性状就象一个高效分离的"筛子",以它为筛选的条件,可以大大加快筛选的进程并有效地防止漏筛。在现代的育种中,常有意以它们作为遗传标记选择亲本或在DNA中设置含这些遗传标记的片段,使菌种筛选工作更具方向性和预见性。本节还将简单介绍其它一些特殊变异株的筛选方法。
5.6.3.1营养缺陷型突变株的筛选 经诱变处理后的菌悬液在筛选前一般应先进行诱变后培养,以促使变异细胞发生分离,防止出现表型延迟现象,筛选出不纯的菌株。营养缺陷型的筛选一般包括浓缩、进一步检出和鉴别营养缺陷型等步骤。
1) 浓缩营养缺陷型菌株 诱变后的细胞群体中大部分存活菌是野生型,而营养缺陷型占的比例相当小,这对分离是很不利的,所以,应该淘汰大量的野生型,以达到浓缩营养缺陷型的目的。常用的浓缩方法有抗生素法、菌丝过滤法、差别杀菌法和饥饿法等。
2)进一步检出所需缺陷型 浓缩后的菌液中营养缺陷型的比例较大,但并非全部都是。并且营养缺陷型中也有不同的类型,还需要进一步检出所需要的营养缺陷型。这样就需要采用逐个检出法、夹层培养法和限量补给法等方法进一步检出所需要的营养缺陷型。
3)营养缺陷型的鉴定 获得的营养缺陷型菌株还应进一步确认其生长的所需物。菌株较少时,可用生长谱法, 若菌株较多时,常采用组合补充培养基法
5.6.3.2 抗性突变菌株的筛选 抗性突变株的筛选相对比较容易,只要有10-6频率的突变体存在,就容易筛选出来。抗性突变株的筛选常用的有一次性筛选法和阶梯性筛选法两种手段。
1) 一次性筛选法 一次性筛选法就是指在对出发菌株完全致死的环境中,一次性筛选出少量抗性变异株。 噬菌体抗性菌株常用此方法筛选。将对噬菌体敏感的出发菌株经变异处理后的菌悬液大量接入含有噬菌体的培养液中,为了保证敏感菌不能存活,可使噬菌体数大于菌体细胞数。此时出发菌株全部死亡,只有变异产生的抗噬菌体突变株能在这样的环境中不被裂解而继续生长繁殖。通过平板分离即可得到纯的抗性变异株。 耐高温菌株在工业发酵中的应用意义在于它可以节约冷却水的用量,尤其是在夏季,并能减少染菌的机会。耐高温菌株所产生酶的热稳定性较高,适用于一些特殊的工艺过程。耐高温菌株也常采用此法筛选。将处理过的菌悬液在一定高温下处理一段时间后再分离。对此温度敏感的细胞被大量杀死,残存的细胞则对高温有较好的耐受性。 耐高浓度酒精的酵母菌的酒精发酵能力较高,也适宜提高发酵醪浓度,提高醪液酒精浓度。而耐高渗透压的酵母菌株具有积累甘油的性能,可用于甘油发酵。耐高酒精度、高渗透压的菌株也可分别在高浓度酒精或加蔗糖等造成的高渗环境下一次性筛选获得。
2)阶梯性筛选法 药物抗性即抗药性突变株可在培养基中加入一定量的药物或对菌体生长有抑制作用的代谢物结构类似物来一次性筛选,大量细胞中少数抗性菌在这种培养基平板上能长出菌落。但是在相当多的情况下,无法知道微生物究竟能耐受多少高浓度的药物,这时,药物抗性突变株的筛选需要应用阶梯性筛选法。 因为药物抗性常受多位点基因的控制,所以药物的抗性变异也是逐步发展的,时间上是渐进的,先是可以抗较低浓度的药物,而对高浓度药物敏感,经"驯化"或诱变处理后,可能成为抗较高浓度药物的突变株。阶梯筛选法由梯度平板或纸片扩散在培养皿的空间中造成药物的浓度梯度,可以筛选到耐药浓度不等的抗性变异菌株,使暂时耐药性不高,但有发展前途的菌株不致于被遗漏,所以说,阶梯性筛选法较适合于药物抗性菌株的筛选,特别是在暂时无法确定微生物可以接受的药物浓度情况下
5.6.3.3 组成酶变异株的筛选
许多水解酶是诱导酶,只有在含有底物或底物类似物的培养环境中,微生物才会合成这些酶类,所以,诱导酶的生产不仅需要诱导物,而且受到诱导物的种类、数量以及分解产物的影响。能迅速利用的碳源(如葡萄糖)往往会引起酶合成的减少,诱导物有时又比较昂贵。这些都可能造成这些水解酶工业生产的波动以及生产成本提高。如果控制这些酶合成的调节基因发生了变异,诱导酶就可能转变成组成酶,它的合成与细胞的其它组织蛋白一样,不再需要诱导物的存在。由诱导型的出发菌株诱变筛选出组成型变异株对于水解酶的工业生产具有重要的现实意义。具体的筛选方法有恒化器法、循环培养法和诱导抑制物法。
1) 恒化器法 恒化器常被用于微生物的"驯化"。在培养基中添加不能起诱导作用的低浓度底物,接入处理后的菌悬液进行培养,此时出发菌株由于不能被诱导,无法合成有关的诱导酶而不能分解该底物,从而生长速率极慢,而群体中少数组成型变异株则可合成有关的酶,分解利用该底物,生长速率较快。为了提高组成酶变异株的优势,即它在群体中的比例,可以应用恒化器培养技术。随着恒化器培养中不断加入新鲜基质而逐渐增大组成酶变异株的优势,这样就能够比较容易地做进一步的纯化分离。
2) 循环培养法 利用不含诱导物的培养环境和含有诱导物的培养环境进行交替循环培养待分离的菌悬液,从而使组成酶变异株得到富集。当接种到不含诱导物而含有其它可利用碳源的培养基中时,两种类型菌株同样能较好地生长,但在此环境中组成型突变株已能合成有关的水解酶,而诱导型菌株就不能合成。 进而将它们转接入含诱导物的培养基中时,变异株能迅速利用诱导底物进行生长繁殖,而诱导型出发菌株需经历一个诱导合成酶的阶段,两类菌株的生长就不同步了,随着循环交替培养的继续,组成酶变异株所占的比例将逐渐增大。
3) 诱导抑制剂法 有些化合物能阻止某些诱导酶的合成,如α-硝基苯基-β-岩藻糖苷对大肠杆菌的β-半乳糖苷酶的诱导合成有抑制作用,称为诱导抑制剂。当在诱导物和诱导抑制剂同时存在的培养环境中培养待分离菌群时,诱导型菌株不能产生诱导酶,无法正常生长,只有组成型变异株能够利用底物进行生长繁殖。
5.6.3.4高分子废弃物分解菌的筛选 随着石油化工和塑料工业的发展,各种高分子包装废弃物日益增多,这些"白色污染"在自然界很难被消化而进入物质循环。设法选育能分解利用这些高分子材料的微生物对于环境保护至关重要。这些高分子材料大多是不溶于水的,直接分离具有分解功能的微生物很困难。为此,有人设计了阶段式筛选法,首先寻找能在与聚乙二醇结构相似的含两个醚键的三甘醇上生长的微生物,接着,诱变筛选能分解聚乙二醇的变异株;或者筛选能以乙二醇、丙二醇为碳源的菌株,继而诱变筛选出能利用聚乙二醇等物质的变异株。这种由简单的聚合物单体入手逐级筛选高分子废弃物分解菌也许是一条有效的筛选思路。
5.6.3.5无泡沫菌株及高凝聚性菌株的筛选 有些菌在发酵过程中会产生大量的泡沫,从而造成发酵液满溢,增大了染菌的机会,使发酵体系反应不均匀,也有可能引起某些发酵产物的生物活性丧失,如蛋白酶变性失活。为了避免泡沫的产生,常常需通过牺牲发酵液的装量或加入大量的消泡剂来消除泡沫的不利影响。发酵过程产生泡沫是菌体代谢、培养基和发酵工艺等方面的原因造成的,而菌种是产生泡沫的关键,选育无泡沫或少泡沫菌株可以从根本上解决泡沫问题。 有人用气泡上浮法筛选出了无泡沫的酒精酵母。将变异处理后的菌悬液接种入生长培养基中,培养器皿的底部放置无菌压缩空气喷口,培养过程中不断通入无菌空气,形成鼓泡,易产生泡沫的酵母菌会随泡沫而除去,留下的是不易产生泡沫的变异菌株;也有人用苯胺蓝染色法进行筛选,将经过变异处理的菌悬液经培养后涂布在含葡萄糖3%、酵母膏0.5%、苯胺蓝0.005%的平板上培养4天,出发菌株呈浅蓝色,变异菌株因细胞壁成分和结构改变造成与染料结合力改变,少泡沫的变异菌株呈深蓝色。 啤酒发酵和单细胞蛋白培养都希望由凝聚性较好的酵母菌株担任发酵菌种,以便于啤酒的澄清和保持良好的风味,以及单细胞蛋白的收集。采用上述的泡沫上浮法也可以除去不易凝聚的细胞,通过改变鼓泡速度的调节,可以获得具不同凝聚性的菌株。
Ⅷ 请教!血药浓度的一般监测方法
一、需要进行TDM的药物
尽管分析技术发展很快,但并不是所有的药物都需要监测血药浓度。如血药浓度和疗效相关性不好的药物、安全范围宽的药物、以及疗效显而易见的药物。只有符合下列条件的药物才需要进行TDM。
1.血药浓度与药效关系密切的药物。
2.治疗指数低、毒性反应强的药物(地高辛、茶碱、抗心律失常药、氨基甙类抗生素、抗癫痫药、甲氨蝶呤、锂盐等)。
3.有效治疗浓度范围已经确定的药物。
4.具有非线性动力学特性的药物。这些药物在用到某一剂量量,体内药物代谢酶或转运载体发生了饱和,出现了一级和零级动力学的混合过程,此时剂量稍有增加,血药浓度便急骤上升,t1/2明显延长,而产生中毒症状,此类药物如苯妥英、普奈洛尔等。
5.药物的毒性反应与疾病的症状难以区分时,是因为给药剂量不足,还是因为过量中毒,如地高辛等。
6.用于防治一些慢性疾病发作的药物(如茶碱、抗癫痫药、抗心率失常药),不容易很快判断疗效,通过测定稳态血药浓度可适当调整剂量。
7.治疗如果失败会带来严重后果。
8.患有心、肝、肾和胃肠道等脏器疾患,可明显影响药物的吸收、分布、代谢和排泄的体内过程时,血药浓度变动大,需要进行监测。
9.在个别情况下确定病人是否按医嘱服药。
10.提供治疗上的医学法律依据。
二、血药浓度的一般监测方法
1.高效液相色谱法;
2.气相色谱法;
3.微生物法(用于抗生素)。
三、一般三甲医院可以做这样的监测。
Ⅸ 药物筛选的活性实验
药物筛选是现代药物开发流程中检验和获取具有特定生理活性化合物的一个步骤,系指通过规范化的实验手段从大量化合物或者新化合物中选择对某一特定作用靶点具有较高活性的化合物的过程。药物筛选的过程从本质上讲就是对化合物进行药理活性实验的过程,随着药物开发技术的发展,对新化合物的生理活性实验从早期的验证性实验,逐渐转变为筛选性实验,即所谓的药物筛选。
作为筛选,需要对不同化合物的生理活性做横向比较,因此药物筛选的实验方案需具有标准化和定量化的特点。随着组合化学和计算化学的发展,人们开始有能力在短时间内大规模合成和分离多种化合物,因而在现代新药开发流程中药物筛选逐渐成为发现先导化合物的主要途径之一。
Ⅹ 抗肿瘤药物怎样选择试验浓度
[1]寻找与该新药结构类似的化合物的抗癌活性筛选资料作为参考.
[2]做量效关系试验,选择至少六个以上浓度,一开始拉得大些,可从微克(微摩尔)到纳克(纳摩尔).在此基础上缩小浓度间距.多做几次,求出IC50.
[3]一般在十微克(十微摩尔)以下才有开发价值.
[4]要注意多选几种肿瘤细胞株试试,最好也包括非肉瘤细胞株.有抗癌选择性是最好的结果.
[5]也要注意设阳性药对照,以排除方法学的问题,并可比较新化合物的作用强度.一般可选5-氟尿嘧啶等.