藥物的生物學特性范文
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篇1
【關鍵詞】 中藥提取物;伴生物質;生物藥劑學
通常,主體為植物藥(含復方)的中藥,從該藥物中提取出來的物質,不但具有該藥物的基本屬性,同時,由于處方的配伍原理:君、臣、佐、使,伴生物質還被賦予更具有彈性的空間以及更豐富的內涵。以下,筆者將對中藥提取物中伴生物質的生物藥劑學特性以及該物質的制劑學意義進行探討。
1 取物伴生物質對活性物質生物藥劑學特性的影響
提取物由于其組成較為復雜,往往容易造成植物中的提取物質與純情物質之間的差異,由此可見,伴生物質并不是沒有用處的非活性副產物,我們可以把它們當作是協同效應物。不僅僅是明確的藥物化學成分會對生物的利用度有所影響,另外,其他化合物的重要性也不可忽視。
1.1 提取物伴生物質對溶出的影響 活性作用的類型不僅受到植物中的提取物伴生物質的影響,同時,對于其作用強度、作用起始與過程均會被改變。比如將由毛地黃葉進行制備的過程,要將該植物制備成地高辛,需在5 min內將不同組分中的伴生物質對地高辛中阿密茴物質中約90%的凱林在溶液中釋放出來,然而,對于純物質來說,在5 min中,所能釋放出來的凱林只有20%左右,從該實驗中,我們可以發現通過黏稠液體,伴生物質能夠將凱林的充分溶出進行阻止[2]。
1.2 提取物伴生物質對吸收的影響 活性物質的吸收能力會受到伴生物質影響,造成這一結果的原因可能有以下幾點:①將吸收部位的藥物濃度進行增加,使得藥物在締合的過程中,其親脂性得到增加。②將膜的通透性加以改善。
血清通過給藥之后,其制劑才是真正起作用的,中藥在體內能夠直接進行作用的物質正是此時血清內所含有的成分。如果在血管外進行給藥,由于中間又多了一個吸收的環節,制劑中會有一部分物質是沒有進行血清的,而這部分物質的作用是不容忽視,有時,這些物質會造成許多不良反應。
2 伴生物質在制劑學中的意義
何謂中藥復方,專業上認為把各種單一藥物經過人工進行合成最終得到一種相對安全的療效較好的藥物,這一過程就叫做中藥復方[3]。自古以來中藥很多時候都是用水進行煎煮,這一現象體現了水提取是一種有效的方案,也是十分天然并且相當合理的方法,這當中包含了很多種類的數量組合關系。此種關系通過處方和配伍原理體現出來,基本的活性物質最終還能夠幫助吸收。
中醫一般來說都是建議復方用藥,多元化環節,充分體現藥物的綜合療效,最終達到治療效果。中藥的效果最為重要的就是看此藥物在浸泡、分解、提煉的過程中夠不夠完善,整個過程是否正規。
2.1 正確認識“伴生物質”可能具有的功能
從制劑學方面著手。伴生物質一直都被我們稱之為雜質,一直都被人們所忽略。它在制劑的整個過程之中和其他的物質會發生反映,從而造成以下的一些功能。伴生物質本來就有促進活躍度的功能:比方說麥角當中的蛋白質進行分解可以得到組胺、酪胺等等,對于麥角縮宮有著很強的促進功能。
A. 本身具有或可增強活性作用:如麥角中的蛋白質分解成組胺、酪胺和乙酰膽堿等,均能增強麥角生物堿的縮宮作用。B. 助溶劑作用:皂苷可以使得毛地黃的吸收更為快捷有效,葛粉可以是的麻黃素在溶解時更為透徹,這些都很大程度上的起到了催化劑的效果。C. 形成可溶性鹽功能:我們舉例說明,單獨的使用抗癌藥物櫟精時它很難溶解在水中,這樣就使得藥物進入身體后不容易被吸收,作用率大大降低,針對這一問題我們可以加入一些堿性的物質如精氨酸進行中和反應形成新的物質,這樣就可以更好的促進吸收提高利用率。
2.2 中藥細致分離方案的重要依據
采用不一樣的方案得到的半生物質也不一樣,不同的伴生物質組成物質都不一樣,體現出來的化學性質也不會相同,對于物質的吸收也會起到不同的作用。從這一點出發也就是說我們只要能夠明確把握到伴生物質的組成就能根據這一點來采取不同的應用。
參 考 文 獻
[1] MOiler R H.Hildebrand G E Pharraa2eutisehe Technogogie。Mode~Arznelformen(現代給藥系統的理論和實踐).Beijing:People’s Military Medieal Publishing House.2004,12(08):414416.
篇2
關鍵詞:云南;煙草;金龜甲;防治;生物學特性
金龜甲屬鞘翅目害蟲,目前資料報道危害煙草的金龜甲有10多種,但在云南省煙草生產上常見的,危害比較嚴重的主要有三種:碼絹金龜甲(Madaderasp.)、棕色金龜甲(Holotrichia titanis Reift)、銅綠麗金龜甲(Anomala corpulenta Motschulsky)。
1 分布與危害
碼絹鰓金龜甲目前主要分布于云南、貴州和廣西。棕色金龜甲在云南、貴州、河南、山東、廣東、廣西、福建、臺灣等省區均有分布。銅綠麗金龜甲國內除西藏、新疆尚未發現外,遍及中國各省(區)。
金龜甲主要以成蟲為害煙葉,咬食葉片成缺刻或孔洞。嚴重的把葉片吃光,僅剩下葉脈;有的煙株生長點也被吃光。被迫重栽。幼蟲在土壤中活動,雖然可以齒食寄主植物根皮。但一般對煙草危害甚微。
金龜甲食性極雜,除煙草外,還為害棉、大豆、麥類、玉米、高粱、甜菜、向日葵、馬鈴薯、花生、瓜類、桃、李、梨、蘋果等草本和木本經濟植物和禾本科雜草。
2 形態特征
2.1碼絹金龜甲
成蟲:體長6.5-11mm,體寬4~8mm。體橢圓形,體色暗褐色或棕褐色,鞘翅在光照下有閃光,特別是末端處閃光明顯。鞘翅上各有10條明顯的隆起線,唇基扁平,觸角10節,鰓片部外側二齒形。前胸背板長2~4mm,寬3~6mm。小盾片三角形。前足腿節粗大,脛節端部外側二齒形。中足、后足脛節內側和外側各有一矩,中間著生跗節,脛內側著生細毛,跗節5節,爪成對,端部鉤狀。中足脛節端部較平、形如斜鋸狀,外側有3根刺狀物,內側1根。后足狀如中足,只是較為粗大。腹面除上唇、上顎為暗褐色外。一其余為棕褐色,腹部5節。
卵:橢圓形,長約1.75mm,寬約1.17mm,表面呈瓦紋狀。初產卵乳白色,較小,隨著胚胎發育,卵粒逐漸增大,顏色變褐。
幼蟲:體長15.0~20.0mm,寬4.5~9.0mm。體乳白色微黃。頭頂部毛稀少且細,額內平滑,無毛,下兩側各具毛3根。腹部1-6節。每節的前、中、后盾片著生細毛和短刺毛。
蛹:小型,長約10.5~120mm,初期為黃白色,后變為黃褐色。頭頂近方形,唇基梯形,前緣明顯:卷;無發音器。
2.2棕色金龜甲
成蟲:體長18~26mm,寬9~12mm。頭小,棕色。觸角短,柄節稍長,末端3-7節。鰓節葉狀。前胸背板黃棕色,無光澤。鞘翅全長為前胸寬度的2倍,棕色,表面具不規則隆起成。前足、腹足脛節內、外均具齡狀突,前足尤適于掘土。
卵:橢圓形,長2~3mm。寬約2.5mm。初產時乳白色或淺黃色。孵化前呈水漬狀半透明。
幼蟲:別名蠐螬。C字形,體圓肥胖,體長40-50mm,寬12~17mm。頭部紅褐色,胸部乳白色,多皺褶。胸足3對,黃褐色。腹部黃白色,皺褶稍多;腹部末端著生肛毛。
蛹:長橢圓形,長約20-27mm,初期為黃白色,后變為黃褐色。無發音器。
2.3銅綠麗金龜
成蟲:體長16~22mm,寬8.3~12mm。頭胸及鞘翅均為銅綠色,具光澤。前胸背板前緣較直,兩前角前伸,呈斜直角狀。鞘翅每側有4條縱肋,肩部有疣突。前足脛節有2個外齒。雌性腹部腹板呈灰白色或雄性腹部腹板呈黃白色。
卵:卵圓形,長2.4~2.6mm,寬約2.2mm。卵殼表面光滑。
幼蟲:體長30-33mm,頭部前頂毛每側6-8根,成一縱列,肚腹片后部腹毛區刺毛列由長針狀刺毛組成,每側多為15-18根,兩側刺毛尖相遇交叉。刺毛列的后端少許岔開些,刺毛列的前端遠沒有達到鉤狀剛毛群的前部邊緣。
蛹:長橢圓形,土黃色,長約18-22mm。體稍彎曲,腹部背面有6對發音器。
3 生活史及習性
3.1碼絹金龜甲
此蟲是近年新鑒定和報道的煙草害蟲。發生世代數有待研究。分布全省,在文山、紅河、曲靖、玉溪、昆明、楚雄、大理、保山4月下旬初見成蟲。天氣干旱年份,其他寄主枝葉稀少,食料缺乏,5月中旬一6月中旬在煙田大量危害煙株,靠近果園,山邊等地的煙苗發生嚴重,移栽煙苗早的田地重于移栽遲的。生長勢好的煙苗重于生長勢差的,有的地方成片的煙苗葉肉包括生長點都被吃光。1987年和1988年,羅平、曲靖、馬龍、富源、尋甸遭受碼絹鰓金龜甲危害的面積達12萬畝以上,蟲傷株率平均達78%,死苗率達23.4%。在玉溪、峨山、宜良、陸良、瀘西、龍陵等地調查,嚴重田每株煙有蟲數頭,多的達10余頭。近年來,云南許多地方在這段時間一直是碼絹金龜危害高峰期。7月中旬后,其他寄主植物枝繁葉茂。食料豐富,成蟲紛紛離開煙田,遷往其他寄主植物上取食。
成蟲晝伏夜出,一般傍晚7點以后成蟲紛紛出來活動。取食煙葉,到夜晚10-11時達高峰期。黎明時,成蟲潛伏于煙株根部和其他土縫中以及雜草或秸桿內躲起來。成蟲取食寄主的時期,也正是產卵的時期。成蟲有假死性。
3.2棕色金龜甲
棕色金龜甲每年發生1代。以幼蟲或成蟲在30厘米處土壤中越冬。越冬成蟲春暖季節開始出土活動。在云南煙區,棕色金龜甲成蟲于5月初出現,5月下旬至6月中旬大量發生為害烤煙。6月末7月初則多數遷往其它寄主上為害。
成蟲白天潛伏在土壤內或雜草叢中,黃昏后飛出來活動取食,并進行,黎明前又潛回土中或雜草叢中隱藏。后雌蟲一般在比較松軟而潮濕的砂壤土中產卵。卵散產或幾粒至幾十粒為一小堆,卵期14-28天。
成蟲有假死性和趨光性。天氣悶熱。風小或無風夜晚成蟲活動十分活躍。成蟲期一般200-300天。
幼蟲終身在土壤中活動,取食寄主根皮。
3.3銅綠麗金龜甲
每年發生1代,以幼蟲越冬。在云南煙區,成蟲主要在6-7月份發生。成蟲也是晝伏夜出。白天隱蔽的場所多在3-6厘米表土層,且喜在草根下。每雌產卵一般40粒左右,卵分批產下,多散產,產卵深度主要集中在3-10厘米處。
成蟲有假死性和趨光性。陰天。成蟲白天也活動頻繁,2001年6月底,在陸良縣一些煙地發生嚴重,嚴重田塊百株有蟲數15頭左右。在陰雨天,煙地旁一些木本植物上蟲口密度非常大。
4 發生與環境的關系
成蟲活動與氣候因素關系密切。天氣悶熱、無風的夜晚,成蟲活動十分活躍;涼爽、有風的夜晚,則活動平緩。
幼蟲終身在土中活動,表土過干或過濕則下降;地下水位高時,幼蟲上升;人秋后逐漸下降,春暖時逐漸上升。幼蟲活動適宜的土壤含水量為10%-25%。
從環境的總體條件看,松軟的土質及雜草叢生,便于成蟲及幼蟲藏匿和活動;土壤適當濕潤,幼蟲生長發育正常;耕作粗放,則為幼蟲和蛹提供安全的生活條件:施用較多的堆肥或廄肥,幼蟲食料充足,并使土質松軟,提高土溫,有利于幼蟲生長發育。上述種種都因有利于金龜甲的發生而可能引起猖獗為害。
5 防治措施
5.1冬春季深翻田地,殺傷和減少土壤中幼蟲和蛹。
5.2誘殺成蟲。這三種金龜甲對核桃葉都有特殊嗜好??稍诎碛跓熖飪炔迳蠑祬残迈r核桃枝。也可插桃、梨、石榴等樹枝,在樹枝上噴灑90%敵百蟲800倍液,誘殺成蟲效果非常好。
篇3
關鍵詞 合成生物學;醫藥;能源;實踐
中圖分類號 R122 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)121-0161-01
目前科學家已測定了包括人類在內的700多種生物的基因組,這表明生命科學進入遺傳密碼的全面解析階段,在分子水平研究基因結構和功能。這些成果為工程師創造新世界提供了有力的生物元器件。工程師可以用這些已知的功能,重新設計和構建具有新功能的生命,甚至可以全合成新生命,這就是進入21世紀新興的合成生物學。合成生物學是繼人類基因組研究之后,生物領域的又一熱門學科,是整體系統論生物學思潮在工程學領域的
再現。
1 合成生物學與其他學科的關系
1.1 合成生物學與系統生物學
合成生物學的出現是與系統生物學的發展密不可分的。從哲學思維上,二者都遵從系統論,生物系統的整體功能不可分割。系統生物學將在基因、蛋白質、代謝物等多維分子水平獲得大量的細胞行為知識和建立生物網絡,為合成生物學提供理論和模型。合成生物學可為系統生物學的定量分析提供模式生物。
1.2 合成生物學與生物信息學、化學
如果把基因組測序看成閱讀和解碼遺傳信息的過程,那么合成生物學就是人工書寫和編程過程,是測序的逆過程。這個過程對生物信息學提出了更大的挑戰,與所有的工程學一樣,合成生物的設計和優化過程中需要用新的算法進行模擬和測試。合成生物的過程是以原料核酸的高速合成為基礎的,因此需要高效、低成本的化學合成技術提供支持。目前,常規化學方法合成一個堿基核苷酸商業化價格是2元左右,而新方法有望把成本降到更低。
1.3 合成生物學與基因工程
二者既有聯系,也有區別。就操作對象和主要技術手段而言,二者相同,都是以基因為對象,都需要核酸酶和連接酶作為剪切和組裝的工具,也都需要載體來承載基因,進行擴大繁殖和保存。然而僅采用基因工程技術,只能在較小的范圍內對已經存在生命進行改造,合成生物學研究將降低關鍵技術成本,解決基因操作的經濟性問題,從而在工程領域將得到廣泛應用。
2 醫藥與能源創新發展中的合成生物學技術
創新藥物的發現是整個新藥研究中最富創造性的環節。20世紀70年代之后,DNA重組技術、基因組學、蛋白質組學、生物信息學及生物芯片技術的研究成果為新藥研究提供了指導性的理論知識和多樣化的實驗手段,極大地促進了新藥的研制和產業化。
2.1 DNA重組技術與創新藥物研究
DNA重組技術通過人為的基因拼接,構建攜帶外源目的基因的表達系統,在宿主細胞中表達外源基因編碼的蛋白質、多肽類藥物。DNA重組技術為創新藥物的研究和產業化提供了全新的技術,開創了現代生物技術藥物的新階段。在微生物藥物的制備中,具有良好遺傳特性的高產菌株是產業化的關鍵。重組DNA技術已成功地應用于構建具有特定遺傳特性的高產菌株。如將放線菌紫紅素的合成基因導入紫紅鏈霉菌,產生了新型抗生素二氫榴菌紫紅素;將紅霉素抗性基因轉入紅霉素產生菌,可構建出耐自身產物抑制的高產菌株;將透明顫菌的血紅蛋白基因導人金霉素產生菌,工程菌可以在低溶氧條件下正常代謝,達到降低供氧能耗的目的。
2.2 蛋白質組學與創新藥物研究
蛋白質組學(proteomics)是繼人類基因組計劃之后又一個引人注目的新興學科。蛋白質組學是從整體蛋白質水平上,從更貼近生命活動規律的角度去探討機體生理、病理現象及其本質。人體細胞有3000~10000種以上的蛋白質。蛋白質的種類和數量及其功能狀態在同一機體的不同細胞中是不相同的,即使是同一種細胞,在不同時期,其蛋白質的種類和數量也不盡相同。正常和病變狀態下細胞內的蛋白質譜存在差異,服藥前后的蛋白質譜也存在差異,通過定性和定量地分析蛋白質譜的差異,可以探討疾病發生的可能機制,發現藥物作用的新靶點,從而為研發新藥,研究藥物作用機制以及指導臨床合理用藥提供重要的依據。
靶向藥物的研制是創新藥物研制的主流。據統計,已發展了多種類型的功能或疾病靶標,涉及:腫瘤、血液與造血、免疫調節、心腎系統、胃腸系統、神經系統、內分泌系統及泌尿系統等。據Drew報告(2000年),目前使用的、據認為安全有效的多種疾藥的分子靶點483個,按生物化學分類,其中受體45%,酶28%,激素與細胞因子11%,其他為離子通道、核多體等。在分子水平對疾病研究結果顯示,潛在的藥物靶點數目可能為5000~10000個,均可能作為研制藥物的作用靶點。
2.3 生物信息學與創新藥物研究
生物信息學是生物學、數學、計算機科學和信息科學等多學科交叉產生的嶄新學科。生物信息學借助計算機強大的信息儲存和信息分析功能處理生物學領域、尤其是基因組學和蛋白質組學研究領域中爆炸性增長的海量數據。生物信息學的核心內容至少包括基因組信息學、蛋白質組信息學和代謝調控信息學三大部分?;蚪M信息學指對基因信息的獲取、處理、存儲和分析,目的是確定全部基因的確切位置,以及各DN段的功能。蛋白質組信息學包括對有關細胞或組織中的全部蛋白質的結構、組成、功能、定位以及各蛋白質問的相互作用的信息進行處理和分析,目的是確定各種蛋白質的組成、結構和功能及相互作用。
2.4 生物芯片技術與創新藥物研究
生物芯片(biochip)是近年來生命科學、微電子學和生物信息學結合交叉領域的重大進展。生物芯片分為DNA芯片、RNA芯片、蛋白質芯片、抗體芯片、PCR芯片及藥物傳輸芯片等。生物芯片通過原位化學合成或機械點樣構成高密度探針微陣列。比如DNA芯片可在1 cm2的玻璃或硅片襯底上,集中排列數萬至數十萬個DNA探針。從理論上講,十至數十個這樣的芯片就可以全面檢查一個人的基因,從而發現結構異?;蚬δ墚惓5幕?。生物芯片主要用于基因序列測定,分析基因組突變和單核苷酸多態性突變位點,同時也用于測定特定基因的表達水平和比較同源基因的表達差異,以實現對細胞、蛋白質、DNA及其他生物組分的準確、快速和大信息量的檢測。生物芯片技術的發展為疾病的臨床診斷和個性化治療開辟了全新的途徑,同時為創新藥物的高通量篩選(high throughput screening,HTS)提供了強有力的技術支撐平臺。
3 結束語
合成生物學為很多領域的研究提供新視角:生物學家用它來重建不同層次的研究對象,由此加深對生命活動和生命過程的理解;化學家用它創造新分子化合物;物理學家用它來發現自然狀態下分子的運動行為;工程技術人員則用它進行藥物、生物材料和生物能源等工程設計并簡單、低廉、高效地制造,滿足人類和社會發展的需要。
參考文獻
[1]劉奪,杜瑾,趙廣榮等.合成生物學在醫藥及能源領域的應用[J].化工學報,2011,62(9):2391-2397.
[2]梁泉峰,王倩,祁慶生等.合成生物學與微生物遺傳物質的重構[J].遺傳,2011,33(10):1102-1112.
篇4
關鍵詞:玉葡萄根;資源調查;生物學特性;開發利用
中圖分類號:R282文獻標志碼:A文章編號:1007-2349(2014)06-0072-03
玉葡萄根為葡萄科蛇葡萄屬三裂蛇葡萄(Ampelopsis delavayana(Franch)Planch)的根,收載于《中國藥典》1977年版[1]和多版《云南省藥品標準》[2~3]。還廣泛收載于多個民族的中草藥書籍中,金剛散、赤木通、野葡萄根、五爪金、野蒲桃根《滇南本草》,大接骨丹《昆明民間常用草藥》,飛蜈蚣藤《云南中草藥選》,搶花藥《云南思茅中草藥選》。如玉葡萄根《中藥志》,五爪龍《湖南藥物志》,破石珠、紅母豬藤《全國中草藥匯編》,見腫消《陜西中草藥》,紅赤葛、紅內消、赤葛《四川常用中草藥》,烏血藤《彝藥志》,三葉藤、紅狗腸《廣西藥用植物名錄》;還有的書籍中的別名還叫肥豬藤、鳥血藤、萬初牛、綠葡萄、玉葡萄、野葡萄、耳墜果、五爪龍、見腫消等[4]。是被廣泛收載與應用的中草藥品種,也是云南各民族醫生骨傷科較為常用的中草藥品種。在現代醫藥產業中,玉葡萄根是云南白藥集團“金品”系列產品和“云南紅藥”等產品的重要原料。隨著云藥產業的發展,玉葡萄根藥材商品用量在大幅增加,野生資源日漸枯竭。據此,筆者對其應用研究進行了歸納,對資源分布及其生物學特性進行了調查,展開了野生撫育與繁育種植的試驗研究,現整理報道如下。
1玉葡萄根的應用研究
經查閱文獻資料與向云南有關地區草藥醫生調查:玉葡萄根始載于《滇南本草》[5],為云南地區多民族常用的民間草藥,能了解到的大規模應用歷史約一百余年,在時期,云南日月大藥房用玉葡萄根研粉制成“金剛散”,為馳名骨傷科成藥。解放后,昆明市紅十字會醫院利用原存原料,改名“紅十字創傷粉”繼續生產使用。1958年經對處方中原植物進行了調查,認為三裂蛇葡萄等是上述成藥的重要藥物[6]。彝族、白族等民間醫生認為玉葡萄根對治療跌打損傷、接骨續筋等病癥具有獨特的功效,將其稱為“金剛散、接骨丹、見腫消”等。其功效歸納為清熱利濕,活血通絡,止血生肌,解毒消腫。主治淋證,疝氣,偏墜,風濕痹痛,跌打瘀腫,創傷出血,燙傷,瘡癰等癥?!兜崮媳静荨罚骸袄螂追e熱,消偏墜下氣,走經絡,定痛,散乳結腫痛,治癰瘡,排膿,通利五淋,赤白便濁,止玉莖痛。”《陜西中草藥》:“消腫止痛,舒筋活血,止血。主治跌打損傷,內有瘀血,外傷出血?!薄端拇ǔS弥胁菟帯罚骸爸寡?,消癰,解毒。治跌打損傷,金創,刀傷,癰疽惡瘡腫毒,風毒游丹?!薄逗敝胁菟幹尽罚骸扒鍩峤舛?,舒筋活絡,排膿,通乳。用于風濕關節痛,腰腿痛,乳汁不足,慢性骨髓炎,膿腫疔毒,瘡癤,水火燙傷,外傷出血等?!庇纱丝梢?,玉葡萄根在多省區都在使用,而功效大同小異?!对颇鲜∷幤窐藴省穼⑵涔πw納為散瘀止痛,接骨續筋,去腐生新,清熱解毒。用于跌打損傷,骨折,水火燙傷,腸炎腹瀉,尿澀尿痛,小便淋瀝?,F代研究證實,三裂蛇葡萄的化學成份主要為羽扇豆醇、β-胡蘿卜素、β-谷甾醇、紅橘素(4',5,6,7,8-五甲氧基黃酮)、二十九烷酸、棕櫚酸、兒茶素、胡蘿卜苷等[7]。現代藥理研究認為具有消炎鎮痛、保肝護肝等顯著的藥理活性,臨床上適用慢性骨髓炎、急性乳腺炎、抗腫瘤、肝炎、降血糖、降血脂、降血壓等功效[4],具有很好的開發應用前景。
2資源分布概況
篇5
關鍵詞:納米材料 生物醫學 應用
1應用于生物醫學中的納米材料的主要類型及其特性
1.1納米碳材料
納米碳材料主要包括碳納米管、氣相生長碳纖維也稱為納米碳纖維、類金剛石碳等。
碳納米管有獨特的孔狀結構[1],利用這一結構特性,將藥物儲存在碳納米管中并通過一定的機制激發藥物的釋放,使可控藥物變為現實。此外,碳納米管還可用于復合材料的增強劑、電子探針(如觀察蛋白質結構的afm探針等)或顯示針尖和場發射。納米碳纖維通常是以過渡金屬fe、co、ni及其合金為催化劑,以低碳烴類化合物為碳源,氫氣為載體,在873 k~1473 k的溫度下生成,具有超常特性和良好的生物相溶性,在醫學領域中有廣泛的應用前景。類金剛石碳(簡稱dlc)是一種具有大量金剛石結構c—c鍵的碳氫聚合物,可以通過等離子體或離子束技術沉積在物體的表面形成納米結構的薄膜,具有優秀的生物相溶性,尤其是血液相溶性。資料報道,與其他材料相比,類金剛石碳表面對纖維蛋白原的吸附程度降低,對白蛋白的吸附增強,血管內膜增生減少,因而類金剛石碳薄膜在心血管臨床醫學方面有重要的應用價值。
1.2納米高分子材料
納米高分子材料,也稱高分子納米微?;蚋叻肿映⒘?,粒徑尺度在1 nm~1000 nm范圍。這種粒子具有膠體性、穩定性和優異的吸附性能,可用于藥物、基因傳遞和藥物控釋載體,以及免疫分析、介入性診療等方面。
1.3納米復合材料
目前,研究和開發無機—無機、有機—無機、有機—有機及生物活性—非生物活性的納米結構復合材料是獲得性能優異的新一代功能復合材料的新途徑,并逐步向智能化方向發展,在光、熱、磁、力、聲[2]等方面具有奇異的特性,因而在組織修復和移植等許多方面具有廣闊的應用前景。國外已制備出納米zro2增韌的氧化鋁復合材料,用這種材料制成的人工髖骨和膝蓋植入物的壽命可達30年之久[3]。研究表明,納米羥基磷灰石膠原材料也是一種構建組織工程骨較好的支架材料[4]。此外,納米羥基磷灰石粒子制成納米抗癌藥,還可殺死癌細胞,有效抑制腫瘤生長,而對正常細胞組織絲毫無損,這一研究成果引起國際的關注。北京醫科大學等權威機構通過生物學試驗證明,這種粒子可殺死人的肺癌、肝癌、食道癌等多種腫瘤細胞。
此外,在臨床醫學中,具有較高應用價值的還有納米陶瓷材料,微乳液等等。
2納米材料在生物醫學應用中的前景
2.1用納米材料進行細胞分離
利用納米復合體性能穩定,一般不與膠體溶液和生物溶液反應的特性進行細胞分離在醫療臨床診斷上有廣闊的應用前景。20世紀80年代后,人們便將納米sio2包覆粒子均勻分散到含有多種細胞的聚乙烯吡咯烷酮膠體溶液中,使所需要的細胞很快分離出來。目前,生物芯片材料已成功運用于單細胞分離、基因突變分析、基因擴增與免疫分析(如在癌癥等臨床診斷中作為細胞內部信號的傳感器[5])。倫敦的兒科醫院、挪威工科大學和美國噴氣推進研究所利用納米磁性粒子成功地進行了人體骨骼液中癌細胞的分離來治療病患者[6]。美國科學家正在研究用這種技術在腫瘤早期的血液中檢查癌細胞,實現癌癥的早期診斷和治療。
2.2用納米材料進行細胞內部染色
比利時的de mey博士等人利用乙醚的黃磷飽和溶液、抗壞血酸或檸檬酸鈉把金從氯化金酸(haucl4)水溶液中還原出來形成金納米粒子,(粒徑的尺寸范圍是3 nm~40 nm),將金納米粒子與預先精制的抗體或單克隆抗體混合,利用不同抗體對細胞和骨骼內組織的敏感程度和親和力的差異,選擇抗體種類,制成多種金納米粒子—抗體復合物。借助復合粒子分別與細胞內各種器官和骨骼系統結合而形成的復合物,在白光或單色光照射下呈現某種特征顏色(如10 nm的金粒子在光學顯微鏡下呈紅色),從而給各種組織“貼上”了不同顏色的標簽,為提高細胞內組織分辨率提供了各種急需的染色技術。
2.3納米材料在醫藥方面的應用
2.3.1納米粒子用作藥物載體
一般來說,血液中紅血球的大小為6000 nm~9000 nm,一般細菌的長度為2000 nm~3000 nm[7],引起人體發病的病毒尺寸為80 nm~100 nm,而納米包覆體尺寸約30 nm[8],細胞尺寸更大,因而可利用納米微粒制成特殊藥物載體或新型抗體進行局部的定向治療等。專利和文獻資料的統計分析表明,作為藥物載體的材料主要有金屬納米顆粒、無機非金屬納米顆粒、生物降解性高分子納米顆粒和生物活性納米顆粒。
磁性納米顆粒作為藥物載體,在外磁場的引導下集中于病患部位,進行定位病變治療,利于提高藥效,減少副作用。如采用金納米顆粒制成金溶液,接上抗原或抗體,就能進行免疫學的間接凝聚實驗,用于快速診斷[9]。生物降解性高分子納米材料作為藥物載體還可以植入到人體的某些特定組織部位,如子宮、陰道、口(頰、舌、齒)、上下呼吸道(鼻、肺)、以及眼、耳等[10]。這種給藥方式避免了藥物直接被消化系統和肝臟分解而代謝掉,并防止藥物對全身的作用。如美國麻省理工學院的科學家已研制成以用生物降解性聚乳酸(pla)制的微芯片為基礎,能長時間配選精確劑量藥物的藥物投送系統,并已被批準用于人體。近年來生物可降解性高分子納米粒子(nps)在基因治療中的dna載體以及半衰期較短的大分子藥物如蛋白質、多肽、基因等活性物質的口服釋放載體方面具有廣闊的應用前景。藥物納米載體技術將給惡性腫瘤、糖尿病和老年癡呆癥的治療帶來變革。
2.3.2納米抗菌藥及創傷敷料
ag+可使細胞膜上蛋白失去活性從而殺死細菌,添加納米銀粒子制成的醫用敷料對諸如黃色葡萄球菌、大腸桿菌、綠濃桿菌等臨床常見的40余種外科感染細菌有較好抑制作用。
2.3.3智能—靶向藥物
在超臨界高壓下細胞會“變軟”,而納米生化材料微小易滲透,使醫藥家能改變細胞基因,因而納米生化材料最有前景的應用是基因藥物的開發。德國柏林醫療中心將鐵氧體納米粒子用葡萄糖分子包裹,在水中溶解后注入腫瘤部位,使癌細胞部位完全被磁場封閉,通電加熱時溫度達到47℃,慢慢殺死癌細胞。這種方法已在老鼠身上進行的實驗中獲得了初步成功[11]。美國密歇根大學正在研制一種僅20 nm的微型智能炸彈,能夠通過識別癌細胞化學特征攻擊癌細胞,甚至可鉆入單個細胞內將它炸毀。
2.4納米材料用于介入性診療
日本科學家利用納米材料,開發出一種可測人或動物體內物質的新技術??蒲腥藛T使用的是一種納米級微粒子,它可以同人或動物體內的物質反應產生光,研究人員用深入血管的光導纖維來檢測反應所產
生的光,經光譜分析就可以了解是何種物質及其特性和狀態,初步實驗已成功地檢測出放進溶液中的神經傳達物質乙酰膽堿。利用這一技術可以辨別身體內物質的特性,可以用來檢測神經傳遞信號物質和測量人體內的血糖值及表示身體疲勞程度的乳酸值,并有助于糖尿病的診斷和治療。
2.5納米材料在人體組織方面的應用
納米材料在生物醫學領域的應用相當廣泛,除上面所述內容外還有如基因治療、細胞移植、人造皮膚和血管以及實現人工移植動物器官的可能。
目前,首次提出納米醫學的科學家之一詹姆斯貝克和他的同事已研制出一種樹形分子的多聚物作為dna導入細胞的有效載體,在大鼠實驗中已取得初步成效,為基因治療提供了一種更微觀的新思路。
納米生物學的設想,是在納米尺度上應用生物學原理,發現新現象,研制可編程的分子機器人,也稱納米機器人。納米機器人是納米生物學中最具有誘惑力的內容,第一代納米機器人是生物系統和機械系統的有機結合體,這種納米機器人可注入人體血管內,進行健康檢查和疾病治療(疏通腦血管中的血栓,清除心臟脂肪沉積物,吞噬病菌,殺死癌細胞,監視體內的病變等)[12];還可以用來進行人體器官的修復工作,比如作整容手術、從基因中除去有害的dna,或把正常的dna安裝在基因中,使機體正常運行或使引起癌癥的dna突變發生逆轉從而延長人的壽命。將由硅晶片制成的存儲器(rom)微型設備植入大腦中,與神經通路相連,可用以治療帕金森氏癥或其他神經性疾病。第二代納米機器人是直接從原子或分子裝配成具有特定功能的納米尺度的分子裝置,可以用其吞噬病毒,殺死癌細胞。第三代納米機器人將包含有納米計算機,是一種可以進行人機對話的裝置。這種納米機器人一旦問世將徹底改變人類的勞動和生活方式。
瑞典正在用多層聚合物和黃金制成醫用微型機器人,目前實驗已進入能讓機器人撿起和移動肉眼看不見的玻璃珠的階段[13]。
納米材料所展示出的優異性能預示著它在生物醫學工程領域,尤其在組織工程支架、人工器官材料、介入性診療器械、控制釋放藥物載體、血液凈化、生物大分子分離等眾多方面具有廣泛的和誘人的應用前景。隨著納米技術在醫學領域中的應用,臨床醫療將變得節奏更快,效率更高,診斷檢查更準確,治療更有效。
參考文獻
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篇6
納米材料在結構、光電和化學性質等方面的誘人特征,引起物理學家、材料學家和化學家的濃厚興趣。80年代初期納米材料這一概念形成以后,世界各國對這種材料給予極大關注。它所具有的獨特的物理和化學性質,使人們意識到它的發展可能給物理、化學、材料、生物、醫藥等學科的研究帶來新的機遇。納米材料的應用前景十分廣闊。近年來,它在化工生產領域也得到了一定的應用,并顯示出它的獨特魅力。
1.在催化方面的應用
催化劑在許多化學化工領域中起著舉足輕重的作用,它可以控制反應時間、提高反應效率和反應速度。大多數傳統的催化劑不僅催化效率低,而且其制備是憑經驗進行,不僅造成生產原料的巨大浪費,使經濟效益難以提高,而且對環境也造成污染。納米粒子表面活性中心多,為它作催化劑提供了必要條件。納米粒于作催化劑,可大大提高反應效率,控制反應速度,甚至使原來不能進行的反應也能進行。納米微粒作催化劑比一般催化劑的反應速度提高10~15倍。
納米微粒作為催化劑應用較多的是半導體光催化劑,特別是在有機物制備方面。分散在溶液中的每一個半導體顆粒,可近似地看成是一個短路的微型電池,用能量大于半導體能隙的光照射半導體分散系時,半導體納米粒子吸收光產生電子——空穴對。在電場作用下,電子與空穴分離,分別遷移到粒子表面的不同位置,與溶液中相似的組分進行氧化和還原反應。
光催化反應涉及到許多反應類型,如醇與烴的氧化,無機離子氧化還原,有機物催化脫氫和加氫、氨基酸合成,固氮反應,水凈化處理,水煤氣變換等,其中有些是多相催化難以實現的。半導體多相光催化劑能有效地降解水中的有機污染物。例如納米TiO2,既有較高的光催化活性,又能耐酸堿,對光穩定,無毒,便宜易得,是制備負載型光催化劑的最佳選擇。已有文章報道,選用硅膠為基質,制得了催化活性較高的TiO/SiO2負載型光催化劑。Ni或Cu一Zn化合物的納米顆粒,對某些有機化合物的氫化反應是極好的催化劑,可代替昂貴的鉑或鈕催化劑。納米鉑黑催化劑可使乙烯的氧化反應溫度從600℃降至室溫。用納米微粒作催化劑提高反應效率、優化反應路徑、提高反應速度方面的研究,是未來催化科學不可忽視的重要研究課題,很可能給催化在工業上的應用帶來革命性的變革。
2.在涂料方面的應用
納米材料由于其表面和結構的特殊性,具有一般材料難以獲得的優異性能,顯示出強大的生命力。表面涂層技術也是當今世界關注的熱點。納米材料為表面涂層提供了良好的機遇,使得材料的功能化具有極大的可能。借助于傳統的涂層技術,添加納米材料,可獲得納米復合體系涂層,實現功能的飛躍,使得傳統涂層功能改性。涂層按其用途可分為結構涂層和功能涂層。結構涂層是指涂層提高基體的某些性質和改性;功能涂層是賦予基體所不具備的性能,從而獲得傳統涂層沒有的功能。結構涂層有超硬、耐磨涂層,抗氧化、耐熱、阻燃涂層,耐腐蝕、裝飾涂層等;功能涂層有消光、光反射、光選擇吸收的光學涂層,導電、絕緣、半導體特性的電學涂層,氧敏、濕敏、氣敏的敏感特性涂層等。在涂料中加入納米材料,可進一步提高其防護能力,實現防紫外線照射、耐大氣侵害和抗降解、變色等,在衛生用品上應用可起到殺菌保潔作用。在標牌上使用納米材料涂層,可利用其光學特性,達到儲存太陽能、節約能源的目的。在建材產品如玻璃、涂料中加入適宜的納米材料,可以達到減少光的透射和熱傳遞效果,產生隔熱、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好靜電屏蔽的納米涂料,所應用的納米微粒有氧化鐵、二氧化鈦和氧化鋅等。這些具有半導體特性的納米氧化物粒子,在室溫下具有比常規的氧化物高的導電特性,因而能起到靜電屏蔽作用,而且氧化物納米微粒的顏色不同,這樣還可以通過復合控制靜電屏蔽涂料的顏色,克服炭黑靜電屏蔽涂料只有單一顏色的單調性。納米材料的顏色不僅隨粒徑而變,還具有隨角變色效應。在汽車的裝飾噴涂業中,將納米TiO2添加在汽車、轎車的金屬閃光面漆中,能使涂層產生豐富而神秘的色彩效果,從而使傳統汽車面漆舊貌換新顏。納米SiO2是一種抗紫外線輻射材料。在涂料中加入納米SiO2,可使涂料的抗老化性能、光潔度及強度成倍地增加。納米涂層具有良好的應用前景,將為涂層技術帶來一場新的技術革命,也將推動復合材料的研究開發與應用。
3.在其它精細化工方面的應用
精細化工是一個巨大的工業領域,產品數量繁多,用途廣泛,并且影響到人類生活的方方面面。納米材料的優越性無疑也會給精細化工帶來福音,并顯示它的獨特畦力。在橡膠、塑料、涂料等精細化工領域,納米材料都能發揮重要作用。如在橡膠中加入納米SiO2,可以提高橡膠的抗紫外輻射和紅外反射能力。納米Al2O3,和SiO2,加入到普通橡膠中,可以提高橡膠的耐磨性和介電特性,而且彈性也明顯優于用白炭黑作填料的橡膠。塑料中添加一定的納米材料,可以提高塑料的強度和韌性,而且致密性和防水性也相應提高。國外已將納米SiO2,作為添加劑加入到密封膠和粘合劑中,使其密封性和粘合性都大為提高。此外,納米材料在纖維改性、有機玻璃制造方面也都有很好的應用。在有機玻璃中加入經過表面修飾處理的SiO2,可使有機玻璃抗紫外線輻射而達到抗老化的目的;而加入A12O3,不僅不影響玻璃的透明度,而且還會提高玻璃的高溫沖擊韌性。一定粒度的銳鈦礦型TiO2具有優良的紫外線屏蔽性能,而且質地細膩,無毒無臭,添加在化妝品中,可使化妝品的性能得到提高。超細TiO2的應用還可擴展到涂料、塑料、人造纖維等行業。最近又開發了用于食品包裝的TiO2及高檔汽車面漆用的珠光鈦白。納米TiO2,能夠強烈吸收太陽光中的紫外線,產生很強的光化學活性,可以用光催化降解工業廢水中的有機污染物,具有除凈度高,無二次污染,適用性廣泛等優點,在環保水處理中有著很好的應用前景。在環境科學領域,除了利用納米材料作為催化劑來處理工業生產過程中排放的廢料外,還將出現功能獨特的納米膜。這種膜能探測到由化學和生物制劑造成的污染,并能對這些制劑進行過濾,從而消除污染。
4.在醫藥方面的應用
21世紀的健康科學,將以出入意料的速度向前發展,人們對藥物的需求越來越高??刂扑幬镝尫拧p少副作用、提高藥效、發展藥物定向治療,已提到研究日程上來。納米粒子將使藥物在人體內的傳輸更為方便。用數層納米粒子包裹的智能藥物進入人體,可主動搜索并攻擊癌細胞或修補損傷組織;使用納米技術的新型診斷儀器,只需檢測少量血液就能通過其中的蛋白質和DNA診斷出各種疾病,美國麻省理工學院已制備出以納米磁性材料作為藥物載體的靶定向藥物,稱之為“定向導彈”。該技術是在磁性納米微粒包覆蛋白質表面攜帶藥物,注射到人體血管中,通過磁場導航輸送到病變部位,然后釋放藥物。納米粒子的尺寸小,可以在血管中自由流動,因此可以用來檢查和治療身體各部位的病變。對納米微粒的臨床醫療以及放射性治療等方面的應用也進行了大量的研究工作。據《人民日報》報道,我國將納米技術應用于醫學領域獲得成功。南京??萍瘓F利用納米銀技術研制生產出醫用敷料——長效廣譜抗菌棉。這種抗菌棉的生產原理是通過納米技術將銀制成尺寸在納米級的超細小微粒,然后使之
附著在棉織物上。銀具有預防潰爛和加速傷口愈合的作用,通過納米技術處理后的銀表面急劇增大,表面結構發生變化,殺菌能力提高200倍左右,對臨床常見的外科感染細菌都有較好的抑制作用。
微粒和納粒作為給藥系統,其制備材料的基本性質是無毒、穩定、有良好的生物性并且與藥物不發生化學反應。納米系統主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的藥物的給藥。
納米生物學用來研究在納米尺度上的生物過程,從而根據生物學原理發展分子應用工程。在金屬鐵的超細顆粒表面覆蓋一層厚為5~20nm的聚合物后,可以固定大量蛋白質特別是酶,從而控制生化反應。這在生化技術、酶工程中大有用處。使納米技術和生物學相結合,研究分子生物器件,利用納米傳感器,可以獲取細胞內的生物信息,從而了解機體狀態,深化人們對生理及病理的解釋。
篇7
關鍵詞:生物制藥技術
0引言
生物技術藥物(biotechdrugs)或稱生物藥物(biopharmaceutics)是集生物學、醫學、藥學的先進技術為一體,以組合化學、藥學基因(功能抗原學、生物信息學等高技術為依托,以分子遺傳學、分子生物、生物物理等基礎學科的突破為后盾形成的產業。
1生物制藥技術
目前生物制藥主要集中在以下幾個方向:
1.1腫瘤在全世界腫瘤死亡率居首位,美國每年診斷為腫瘤的患者為100萬,死于腫瘤者達54.7萬。用于腫瘤的治療費用1020億美元。腫瘤是多機制的復雜疾病,目前仍用早期診斷、放療、化療等綜合手段治療。今后10年抗腫瘤生物藥物會急劇增加。如應用基因工程抗體抑制腫瘤,應用導向IL-2受體的融合毒素治療CTCL腫瘤,應用基因治療法治療腫瘤(如應用γ-干擾素基因治療骨髓瘤)?;|金屬蛋白酶抑制劑(TNMPs)可抑制腫瘤血管生長,阻止腫瘤生長與轉移。這類抑制劑有可能成為廣譜抗腫瘤治療劑,已有3種化合物進入臨床試驗。
1.2神經退化性疾病老年癡呆癥、帕金森氏病、腦中風及脊椎外傷的生物技術藥物治療,胰島素生長因子rhIGF-1已進入Ⅲ期臨床。神經生長因子(NGF)和BDNF(腦源神經營養因子)用于治療末稍神經炎,肌萎縮硬化癥,均已進入Ⅲ期臨床。美國每年有中風患者60萬,死于中風的人數達15萬。中風癥的有效防治藥物不多,尤其是可治療不可逆腦損傷的藥物更少,Cerestal已證明對中風患者的腦力能有明顯改善和穩定作用,現已進入Ⅲ期臨床。Genentech的溶栓活性酶(Activase重組tPA)用于中風患者治療,可以消除癥狀30%。
1.3自身免疫性疾病許多炎癥由自身免疫缺陷引起,如哮喘、風濕性關節炎、多發性硬化癥、紅斑狼瘡等。風濕性關節炎患者多于4000萬,每年醫療費達上千億美元,一些制藥公司正在積極攻克這類疾病。
1.4冠心病美國有100萬人死于冠心病,每年治療費用高于1170億美元。今后10年,防治冠心病的藥物將是制藥工業的重要增長點。Centocor′sReopro公司應用單克隆抗體治療冠心病的心絞痛和恢復心臟功能取得成功,這標志著一種新型冠心病治療藥物的延生。
基因組科學的建立與基因操作技術的日益成熟,使基因治療與基因測序技術的商業化成為可能,正在達到未來治療學的新高度。轉基因技術用于構造轉基因植物和轉基因動物,已逐漸進入產業階段,用轉基因綿羊生產蛋白酶抑制劑ATT,用于治療肺氣腫和囊性纖維變性,已進入Ⅱ,Ⅲ期臨床。大量的研究成果表明轉基因動、植物將成為未來制藥工業的另一個重要發展領域。
2生物制藥發展分析
未來生物技術將對當代重大疾病治療劑創造更多的有效藥物,并在所有前沿性的醫學領域形成新領域。
生物學的革命不僅依賴于生物科學和生物技術的自身發展,而且依賴于很多相關領域的技術走向,例如微機電系統、材料科學、圖像處理、傳感器和信息技術等。盡管生物技術的高速發展使人們難以作出準確的預測,但是基因組圖譜、克隆技術、遺傳修改技術、生物醫學工程、疾病療法和藥物開發方面的進展正在加快。
除了遺傳學之外,生物技術還可以繼續改進預防和治療疾病的療法。這些新療法可以封鎖病原體進入人體并進行傳播的能力,使病原體變得更加脆弱并且使人的免疫功能對新的病原體作出反應。這些方法可以克服病原體對抗生素的耐受性越來越強的不良趨勢,對感染形成新的攻勢。
除了解決傳統的細菌和病毒問題之外,人們正在開發解決化學不平衡和化學成分積累的新療法。例如,正在開發之中的抗體可以攻擊體內的可卡因,將來可以用于治療成癮問題。這種方法不僅有助于改善癮君子的狀況,而且對于解決全球性非法貿易問題具有重大影響。
各種新技術的出現有助于新藥物的開發。計算機模擬和分子圖像處理技術(例如原子力顯微鏡、質量分光儀和掃描探測顯微鏡)相結合可以繼續提高設計具有特定功能特性的分子的能力,成為藥物研究和藥物設計的得力工具。藥物與使用該藥物的生物系統相互作用的模擬在理解藥效和藥物安全方面會成為越來越有用的工具。例如,美國食品藥物管理局(FDA)在藥物審批的過程中利用DennisNoble的虛擬心臟模擬系統了解心臟藥物的機理和臨床試驗觀測結果的意義。這種方法到2015年可能會成為心臟等系統臨床藥物試驗的主流方法,而復雜系統(例如大腦)的藥物臨床試驗需要對這些系統的功能和生物學進行更為深入的研究。
去年相比。這種方法還可以挽救過去在臨床試驗中被少數患者排斥但有可能被多數患者接受的藥物。這種方法可以改善成功率、降低試驗成本、為適用范圍較窄的藥物開辟新的市場、使藥物更加適合適用對癥群體的需要。如果這種技術趨于成熟,可以對制藥工業和健康保險業產生重大影響。
篇8
一、中藥和西藥的概念劃分
中醫藥和西醫藥,在十八世紀以前,是難于區分的,都可稱作民間醫藥或民族醫藥。十八世紀以后,西方各國隨著科學技術和工業生產的發展,尤其是化學、化學工業和現代生物學的發展,相繼形成了現代的西醫藥學。西醫藥學,它是由于傳入我國以后,相對于原來的中醫藥學而言的。西藥,就是相對于我國的傳統藥物—中藥而言的。這種按起源或地域來源劃分中藥和西藥,在西藥剛剛傳人我國的初期,是可以理解的,在現代,隨著我國藥物科學研究和制藥工業的發展,我國不僅能制造和生產外國人最先制造和生產的藥物,同時也研制和生產了很多為我國首創的藥物,這些藥物再按地域來源劃分,稱之為西藥,顯然是不合適了從中藥本身來看,隨著科學研究和生產的發展,也在起著一定的變化和發展。那么,到底何為中藥,何為西藥呢?有的將人工合成的藥物稱作西藥,而樹皮草根等天然藥物稱作中藥(或中草藥),這種劃分,并不確切,因為也有些中藥是人工合成的,如砒石即為雄黃(硫化砷AsS)氧化后所得的三氧化二砷(As2O3),冰片即是人工合成的龍腦;有的將現代劑型如片劑、針劑等稱作西藥,傳統的丸、散、膏、丹、湯劑等稱作中藥,這種區分,也不合適,因為西藥也有散劑和類似湯劑的合劑等,同時現在有些中藥也制成了針劑、片劑等現代劑型;有的將成分結構清楚的藥物稱作西藥,成分結構不清楚的混合物藥物稱作中藥,這種劃分也不合適,因為西藥的某些格林制劑及一些天然藥物如大黃扮等,其成分結構也不完全清楚,而中藥也有好多是成分結構清楚的,如冰片(龍腦),?砂(氯化銨)等。中藥和西藥的概念,就目前實際情況來看,應當結合不同的醫藥學體系來劃分:以中醫藥理論體系的術語表示藥物的性能和功效,從而能按中醫藥理論體系來使用的藥物,稱作中藥;以現代科學術語來表示藥物的性能和功效,從而能按西醫藥理論體系來使用的藥物,稱作西藥。據此,即使一些常用中藥,若只考慮其西醫藥理論體系下的性能和功效,并按西藥來使用,則亦應稱之為西藥。同理,若將西藥按中醫藥理論指導,以中藥的特性和功效為內容,進行研究,總結歸納出它們的中醫藥理論體系木語所表示的中藥特性、功效及使用規律,從而能按中醫藥理論體系來使用,那么,就成了中藥。
二、西藥中藥化的內容
總的來講,就是使西藥學具備中藥學的內容,即具備中醫藥學理論體系所表示的藥物特性、功效和使用規律,能按中醫藥學理論體系使用。具體內容有:1.西藥本身的中藥特性:中藥本身有其特有的藥性。盡管對中藥藥性的范疇,各家看法不一,但比較公認的應包括性味(即四氣五味—寒熱溫涼和酸苦甘辛咸)、歸經(包括按臟腑歸經及經絡歸經)和升降沉浮。這些內容是中醫藥學體系對中藥本身性能的特殊表示方法,是中藥本身所含化合物的功效規律表示,從而成為中醫根據中醫藥理論體系的陰陽五行學說和整體辯證論治觀點選用藥物的基本依據。而上述特性,到目前為止,是西藥所不具備的內容。那么西藥,尤其是單體化合物的西藥,是否同樣具備如上特性,應當作為西藥中藥化研究、總結、歸納的內容。2.西藥功用和主治的中藥表示:中藥的功用是針對機體的證而言的,如解表藥(單味藥)和解表劑(復方),是針對機體的表邪證而起治療作用,即具解除表邪的功用。機體在大證下又分小證,如同是熱證,則有胃熱證、肺熱證等,而針對小證又有相應功用的中藥。至于主治,則是指用中醫藥學術語所表示的中藥治療效能,如知母可治肺咳骨蒸,黃柏可治陰虛亢熱。中藥的主治是在功用統帥下而表示的治療作用的具體化,例如黃連,功用為清心火、燥脾濕、涼血、止瀉、厚腸等,主治熱病瀉痢、心煩、胸痞嘔吐、消渴、癰腫療毒、目疾目赤等。這些用中醫藥學術語所表示的藥物功用和主治,目前西藥尚不具備,應當研究。3.西藥配伍使用規律的中藥化研究:藥物的配伍使用規律,不論在中藥學還是在西藥學,都是比較重視的。但在不同體系,各自規律又是不同的。中藥在配伍使用時,最突出的是中藥學精華之一的復方使用。中醫在使用藥物時,按中醫藥學理論,根據機體狀況,進行辯證論治,依辯理、立法、組方、選藥(即理、法、方、藥)的程序,層層深入,步步具體化。在組方選藥時,又按君、臣、佐、使的要求來處理,主次分明,方中藥物由其內在的規律性構成一個整體,使處方的整體性與機體的整體性相對應,從而更好的發揮治療作用。西藥以復方使用時,其方的整體性往往不如中藥復方的整體性那么突出和嚴謹,通常是按每個西藥的獨立功效,針對機體的不同病癥而應用相應藥物,那么,西藥在配合使用時,是否也有一定的類似中藥的復方組成規律是?這也西藥中藥化的重要內容之一。藥物配伍使用規律,還有另一種內容,即某些藥物配合使用時使療效或毒性有所變化,如中藥的七情合和(單行、相須、相使、相畏、相惡、相殺、相反)以及在此基礎上總結出的十八反、十九畏,同時還有配伍禁忌。西藥雖無七情合和、十八反十九畏之說,但在配伍使用中的關系已包括了這方面的內容,如從生物活性考慮,有的藥物配合使用可增強療效或減低毒副作用,稱作具有協同作用,有的藥物配合使用能減低藥效或增強毒付作用,稱作具有拮抗作用。有時從物理和化學變化來考慮,如有的藥物配合使用,增加溶解度,有利于藥物的吸收,有的則產生沉淀,不利吸收;有的配合使用,使穩定性增強,有的則使化合物破壞等。西藥在這方面的配合使用規律,比中藥研究的深入,亦較準確,因此,在西藥中藥化時,可保留這方面的內容。4.西藥制劑的中藥化問題:西藥制劑,更確切他講,應稱之為現代制劑。現代制劑的中藥化,并不是要把現代制劑再改成中藥的傳統制劑,而是說,涉及到制劑的有關問題,再結合中醫藥理論進行一定的研究。中藥劑型選擇,是根據藥物性能和臨床使用要求而定的。如“元(丸)者,緩也”,“湯者,蕩也”,就是說,急性病或者是為使藥物盡快發揮作用而選用湯劑,慢性病或者為使藥物作用緩合、持久而選用丸劑。這只能說大體如此,如補中益氣湯、六君子湯,并非“蕩也”;三物備急丸等,也并非“緩也”。在古代,由于科學技術條件的限制,中藥傳統劑型相對于西藥劑型或者說現代劑型為少,適用范圍也相對較窄,而近展起來的很多藥物劑型,更能適合不同藥物性能和臨床使用要求,如注射劑,它往往起效更訣,又便于昏迷狀態病人使用。這些現代的藥物劑型,已逐漸應用于中藥制劑。這些稱之為西藥制劑的現代制劑在中藥中的應用,也帶來了好多新問題的出現。例如中藥的苦寒藥,中醫認為苦寒傷脾胃,能引起納差(食欲減退)、完谷不化(消化不良)或便溏。這在古代僅能制成口服制劑,似可理解,但如果將苦寒藥制成注射劑,采取非胃腸道給藥,是否還傷脾胃,就是值得研究的了。5.其它:(1)西藥的顏色、質地、性狀等表觀特性是否也具中藥的特性和功效?按中醫藥學理論,中藥的顏色也表現相應的中藥特性和功效,如白入肺、屬辛、能燥。也有質地堅硬為重鎮之劑的說法等。這些很可能并非完全如此,有些亦可能為中藥學的糟粕部分,但有的表觀特性還是應給予一定的考察,如物理性狀的揮發性等;(2)毒性。西藥往往因有堅實的實驗生物學基礎,其毒住可以半數致死量、中毒劑量和具體毒副作用等表示,這比中藥的大毒、小毒等表示,是具體而精確的。因此,這部分內容可保留;(3)劑量。中藥使用時,所用劑量要考慮多種因素,如機體狀況一證、配伍藥的不同等,從而劑量變化較大,如附子一般用3~9克,但也有用幾十克的,甘草劑量有用0.3~45克的,相差150倍。西藥劑量往往從考慮濃度,即有效濃度出發,而對機體狀況及藥物配伍制約考慮不夠(近年已開始重視),所以,也應從中醫藥理論對西藥劑量進行研究。
三、西藥中藥化的基礎
篇9
【關鍵詞】紅椎栽培;生物學特性;人工培育技術;探討
紅椎作為一種優良種源,具有很大的潛力空間和利用空間。因此,對紅椎栽培生物學特性及人工培育技術探討其重要的生物學價值。
1 紅椎的生物學特性
生物學特性是從個體上講,而生態學是從宏觀上講的,例如:紅樹林,生物學特性是研究他的生長,發育,生殖過程和特性等。生態學研究的是大量的紅樹林對生態的影響。例如:整片的紅樹林存在與否對沿海生態系統的影響等,為此,要全面掌握紅椎人工培育技術,首先要理解了紅椎的生物學特性。
1.1形態特征
紅椎屬于常綠喬木,樹皮呈現灰褐色,樹干通直高大,側枝較細但是發達,樹身高大,由根部發生獨立的主干,樹干與樹冠有明顯的區分。堅果呈現卵形,種子胚乳呈黃色,不含有苦澀味。
1.2 生長發育
紅椎屬于速生樹種,尤其是在5a后,其生長速度明顯加快,樹高的平均生長量可以達到0.7m以上,通常在10a左右開始開花紅實,然后在20a后,就到了盛果時期,在4-5月份會開花,大概在11月中旬的時候就可以成熟,到完全成熟時就可以采種,進入成熟期的果實,會開裂,然后堅果就會露出來,2、3天以后,自然脫落。
總之,以上的紅椎生長特性對研究紅椎有著重要的作用和指導意義。
2 影響紅椎生長的相關因素
紅椎生長的影響因素是多方面的,有內在因素,有外在因素;有生物因素,也有非生物,簡單來講,就是植物個體本身受遺傳的影響,外在就是來自于周圍的微環境和大環境,大環境就是所謂的氣候(光熱水風溫濕度)、地域(地貌土質土壤類型營養含量等)、微環境等,在這里作具體的說明:
2.1 氣候環境
氣候環境對紅椎的生長條件影響是相當大的。經過大量的實踐研究與證明: 紅椎不耐低溫,適宜在高溫環境下生長,在氣溫低的地區,其生長速度就相應較慢。所以紅椎的生長與當地的氣候因子有著很大的關系,如當地的最熱月均溫、超過10度以上的積溫、年均溫等。
2.2 經緯度
經緯度是影響紅椎生長的地理因素。在實踐研究中發現,紅椎的生長速率與經緯度呈現負直線相關。一般情況下,紅椎主要生長于我國的南部地區,如云南、廣東、廣西以及福建、湖南等地。
2.3 土壤
對紅椎土壤的生長環境調查分析,發現其分布的地區,土壤類型大多為砂頁巖、花崗巖、變質巖等,并且土壤酸性 pH一般在4.5-6左右,如磚紅性土壤、黃壤、紅壤等,但是對于土壤的肥力卻沒有過高的要求,既能夠適應土壤肥力較高的土壤,也能夠適應土壤肥力較低的土壤,所以,紅椎的生力潛力大,而且生長水平也比較高。
另外,除了非生物的干擾外,還受其他植物的干擾,比如植物的他感作用就是通過自身分泌特殊的化學或者生物成分,使其他植物不能正常生長,還有植物的競爭,生態位相同的植物不等良好的生長,同時還要考慮微生物的作用。植物的根吸收營養物質,是要消耗能量的,而能量的主要來源就是根細胞的有氧呼吸,此過程需要一定的氧氣,土壤板結,土壤通透性不好,氧氣不足,妨礙植物根的呼吸作用,不利于植物生長,而且土壤板結,土壤肥力狀況也不理想,土壤孔隙都不理想,土壤團粒結構少,這些影響土壤微生物活動的同時,也會影響植物生長。
3 紅椎人工培育技術
3.1 人工林的栽植
3.1.1 栽植方式
首先,在栽植人工林時,通常采用混交林的方式,其主要的密度主要控制在2 550 株/ hm2,主要是將木荷、馬尾松等與紅椎等混交,并且比例在控制在1:7:2,栽植時間最好選擇在春季(1-3月)的雨天,在造林之前,需要對樹苗進行簡單的修剪,主要是將苗木的枯葉修理干凈;其次,根系部分要沾好泥漿,將苗木扶正,保證根系的正常舒展,但是,在栽植時,要盡可以地減少中間的環節,一方面,是為了減少水分的流失;另一方面,是為了保證紅椎的成活率;第三,優化造林技術,紅椎造林的技術要求是比較高的,所以,要做好準備工作,選擇合理的造林地,經營管理要做到科學化、合理化,根據實際情況,制定好施工方案,控制和掌握樹種之間的比例,并且要在每年的4月、5-6月以及9-10月之間施肥一次。
3.1.2 人工林栽植效果分析
首先,對于紅椎成活率的分析,木荷的成活率達95%,馬尾松達90%,紅椎成活率在95%以上。
其次,對于生長量的調查,樹高年平均生長量也可以達到lm,胸徑的生長量也可能達到 1cm/年左右,同時,紅椎還表現出較強的抗病能力和抗寒能力。
3.2 扦插育苗
在選擇穗條時,最好選擇1年生以內的半木質化或者是木質化健壯枝條,而且最好是采用隨采隨插的方法,將穗條下部分的葉片剪掉,保留1、2兩片的葉片即可,用藥物作簡單的處理,然后進行扦插,通常采用10%的酒精溶液來處理,其效果明顯;基質選擇:對于不同基質其對紅椎的生長速度的影響也是不同的,要求最好采用以黃心土為基質,加入適量的生根促進劑,如 濃度為250 mg/ L的吲哚丁酸,促進紅椎快速生根,做好濃度處理,一般其生根率可以達到95%以上;在季節選擇時,一般在每年的3-4月之間,或者是每年的9月,即春末夏初,因此,這兩個時間段的溫度適中,適宜紅椎生長,但是一定要保證其濕度,確保紅椎穗條的更好生長。
3.3 采種育苗技術
在配制營養土時,要求要含有含量較高的腐殖質,較強的保水能力的表土,加入30%以上的草皮泥或者是塘泥,并加入3%的菌泥和2%的磷肥,作為育苗的基質,也可以采用8%過磷酸鈣、32%的林地表土、60%的草皮泥,但是要根據實際要求,盡可能地減少黃泥土所占的比例,同時加入濃度為500 mg/ kg的赤紅霉素,促進種子生長。
另外,在作育苗處理時,可以從以下幾點入手:選擇高熱量地區的半陰坡和陰坡,最好靠近水源,保持土壤的肥沃;要細心整地,翻耕深度要達到25cm,一定要將土塊充分粉碎,同時,要下足夠的基肥,加入一定量的帶有菌根的表土;在播種時,需要將紅椎的根尖剪掉,胚根要保持在2-4cm,采用200 mg/L吲哚丁酸將種子浸泡20個小時,然后播種,這樣做的主要目的就是為了保證紅椎根系的發達。此外,在育苗時,一定要保證根系的完整性,避免根菌散落和根系觸傷。
3.4 嫁接育苗技術
嫁接育苗技術也是一種極為有效的方法,這是推廣紅椎造林的有效途徑,同時,可以有效提高紅椎的育種水平。在這里我們針對紅椎育苗技術問題進行簡單的分析:
首先,嫁接時間。一般紅椎的嫁接時間在每年的9-12月的中旬至來年的5月中旬,這是嫁接的最好時間。
其次,嫁接方法。紅椎的嫁接方法主要有劈接法、切接法、腹接法等。
此外,3月份紅椎嫁接最好采用腹接法,高度控制在10~20cm,砧木的地徑控制在 1.4~2.2cm,這樣可以保持較高的成活率,而且效果良好,但是有時候會出現假活的現象,為此,要求接口位置不宜太高,合理選擇砧木和接穗,加強管理,避免接株的損傷。
4 總結
總而言之,要想深入研究紅椎的育苗技術,提高育苗技術水平,就要全面了解紅椎的生物學特性,探討影響紅椎生長的相關因素,從栽植、育種、林地管理與施肥等各個方面入手,保證各個環節落實到位,全面提高其生長率。
參考文獻:
[1]黃禮祥.紅椎大徑材示范林營造技術[J].中國林業,2009(03).
篇10
【關鍵詞】 胃癌;腸癌;熱休克蛋白27;谷胱甘肽s轉移酶
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熱休克蛋白(hsps)與蛋白質的合成、折疊、積聚、裝配、運輸和降解及組織的分化有關〔1,2〕,同時與腫瘤細胞的耐藥性也有一定的關系〔3〕;谷胱甘肽s轉移酶(gstπ)可以促進腫瘤的侵襲及使腫瘤細胞產生耐藥性〔4〕。以往對hsp27和gstπ在胃腸癌中的表達情況及其與癌細胞分化程度的相關性少有報道,本文以期探討hsp27和gstπ在胃腸癌中的表達情況及其與癌細胞分化程度的相關性,并對化療方案的制定有所指導。
1 材料與方法
1.1 臨床資料 收集我院2005~2007年間手術切除的部分胃腸癌標本72例,其中胃癌標本41例,腸癌標本31例,男41例,女31例,年齡60~77(平均65±2.7)歲。
1.2 標本處理 將新鮮標本固定于10%中性甲醛溶液內,常規梯度乙醇脫水,二甲苯透明,石蠟包埋,切片厚度5 μm。
1.3 染色 he染色供病理診斷與組織分型;免疫組織化學染色:hsp和gst抗血清由美國zaxim公司生產。sp試劑盒和dab顯色劑由北京中山生物技術公司購入。染色程序嚴格按說明書操作。陰性對照片以pbs代替ⅰ抗。陽性對照片由中山公司提供。
1.4 統計學處理 數據組間比較采用χ2檢驗。
2 結果
2.1 hsp27和gstπ陽性率的相關性 經病理診斷表明,hsp27和gstπ在72例標本中陽性率分別為37.5%(27/72)和62.5%(45/72),兩項同時陽性率12.5%(9/72);hsp27和gstπ的表達與腫瘤細胞的分化程度有一定相關性。與腫瘤浸潤深度、有無淋巴結轉移和患者年齡無顯著相關性。
2.2 hsp27的表達 胃、腸癌的腫瘤分化程度與hsp27的表達明顯相關,胃癌高分化組陽性率明顯高于低分化組(p<0.05),腸癌高中分化組陽性率高于低分化組(p<0.05)。hsp27在腸癌中陽性率高于胃癌,但差異不顯著(p>0.05)。見表1。
表1 hsp27陽性率(%)與腫瘤分化程度的相關性(略)
與低分化組比較:1)p<0.05,下表同
2.3 gstπ的表達 胃癌的腫瘤分化程度與gstπ的表達明顯相關,高、中分化組陽性率明顯高于低分化組(p<0.005)。而腸癌的gstπ陽性率低分化組高于高分化組(p<0.05)。gstπ在腸癌中陽性率高于胃癌,但差異不顯著(p>0.05)。見表2。
表2 gstπ陽性率(%)與腫瘤分化程度的相關性(略)
3 討論
3.1 hsps生物學特性和腫瘤分化程度的相關性 hsps對細胞具有保護作用〔5,6〕,同時也是造成腫瘤細胞耐藥的基因之一,其造成腫瘤細胞耐藥的機制,一般認為有以下兩點:①藥物轉運障礙,hsp27可以將藥物滯留于高爾基體內,使藥物與作用靶位之間保持一定距離,而不能發揮作用。②抑制細胞凋亡,導致再生性耐藥。hsp27能封閉細胞凋亡因子apo1介導的細胞凋亡;在結節型乳腺癌中hsp27高表達與細胞增生呈正相關,與耐藥性也呈正相關。研究發現〔7〕,hsp27的過表達,能下調人鱗癌細胞系a431中細胞分化基因g24的表達,影響組織的分化。本研究結果也顯示:在胃腸癌中,hsp27的陽性率高分化組明顯高于低分化組,與臨床高分化癌對化療敏感性差相符合。
3.2 gstπ生物學特性及與腫瘤分化程度的相關性 gstπ基因位于第11號染色體上,當受到致癌因素刺激時,造成gstπ基因突變,導致該基因過度表達。在免疫組織化學染色時,可見gstπ呈高度表達狀態。本研究中gstπ在胃癌中gstπ的表達,高分化組明顯高于低分化組,但在腸癌中則低分化組明顯高于高分化組。這一結果的原因需在今后進一步研究。但有研究者報道〔8〕:在食道癌和癌前病變中,gstπ的表達明顯增高,且隨著不典型增生程度的遞進而增加。同時gstπ在細胞的解毒功能上起重要作用,可催化親電物質與谷胱甘肽結合,其本身可與親脂性細胞毒藥物結合以增加其水溶性,促進其代謝,還可促進dna的修復,從而使細胞產生耐藥〔4〕,因此推測gstπ高表達的胃腸癌容易產生耐藥。
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