天然藥物的研究與開發(fā)(整理).ppt課件

1、第 十 一 章天然藥物的研究與開發(fā).1本章主要內(nèi)容一、天然藥物的研究開發(fā)程序二、天然藥物中生物活性成分 的研究方法.2天然藥物的研究開發(fā)程序 一、天然藥物或中藥的研發(fā)途徑1. 通過文獻(xiàn)資料民間用藥的調(diào)研通過藥理學(xué)的篩選研究發(fā)現(xiàn)具有藥效的動植物將其開發(fā)為新藥發(fā)現(xiàn)具有藥效的礦物及微生物（一）從天然藥物或中藥中開發(fā)新的主要形式.32.已知某種成分已知某類成分具有藥用價值根據(jù)動植物的親緣關(guān)系尋找含有這種成分的動植物將其開發(fā)為新藥.4 這種形式可以解決貴重藥材資源不足的問題，從而尋找替代資源。如：黃連、黃柏均含有黃連素，具有抗菌消炎作用，臨床療效良好，但因黃連、黃柏資源有限，故限制黃連素的使用。 根據(jù)親

2、緣關(guān)系發(fā)現(xiàn)三顆針中也含有黃連素，進(jìn)而將三顆針開發(fā)成一個新藥。又如：人參 人參莖葉.53.在不明確有效成分的基礎(chǔ)上：臨床療效明確的經(jīng)典方經(jīng)驗(yàn)方經(jīng)藥效學(xué)研究復(fù)方中藥開發(fā)為新藥.64. 有效部位有效成分在基本搞清基礎(chǔ)上將有效部位開發(fā)為新藥.7 如：地奧心血康、銀杏葉制劑等。 特點(diǎn)：藥品的均一性較易控制，臨床療效穩(wěn) 定、質(zhì)量易于得到保證等。.85.通過天然藥物的研究中藥中有效成分的研究生物活性成分的研究發(fā)現(xiàn)有藥用價值的單體開發(fā)為新藥如：青蒿素 青蒿素甲醚.9（二）從天然藥物或中藥中開發(fā)的三階段1、臨床前研究 選定研究對象； 收集原材料 篩選活性 分離追蹤活性成分、確認(rèn)結(jié)構(gòu).10 動物試驗(yàn)急性毒性試驗(yàn)長

3、期毒性試驗(yàn)特殊毒性試驗(yàn)（致畸、致癌、致突變）藥代動力學(xué)試驗(yàn).11處方及工藝研究臨床及生產(chǎn)用藥品質(zhì)量研究 原料及制劑穩(wěn)定性研究生物利用度或溶出度試驗(yàn) 制劑工業(yè)化研究.12資源調(diào)查研究栽培研究 組織培養(yǎng)人工合成 原料保障 供應(yīng)研究.132、臨床試驗(yàn)研究 期臨床試驗(yàn) 期臨床試驗(yàn) 申請新藥證書及生產(chǎn)批文號3、試生產(chǎn)階段 期臨床試驗(yàn)（安全性考察）4、正式生產(chǎn).14選擇確定作為開發(fā)對象的目標(biāo)化合物工業(yè)化探討（大量制備）臨床試驗(yàn)用樣品上市銷售（GSP)現(xiàn)代創(chuàng)新藥物研究開發(fā)的大致過程合成情報 提取、結(jié) 構(gòu)測定 活性篩選藥理 生化特殊毒性 毒 性藥效藥理一般藥理藥物動態(tài)吸收排泄代謝作用機(jī)理急性毒性亞急性毒性慢性

4、毒性致畸致癌 致癮生殖毒性 理化學(xué)性質(zhì)、 制定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定性配伍變化試驗(yàn)方法試驗(yàn)規(guī)格工業(yè)制備方法探討 合成提取精制 發(fā)酵制劑化探討III期：毒性、藥效（多數(shù)病人， 多點(diǎn)觀察） II期：毒性、藥效（少數(shù)病人） I期：毒性（健康人群）申請臨床試驗(yàn)(GCP）申請生產(chǎn)許可(GMP)創(chuàng)新藥物源頭研究階段(GLP) 雜志公開發(fā)表 接受公眾檢驗(yàn)申請專利.15二、天然藥物中生物活性成分的研究方法 從天然藥物或中藥中開發(fā)創(chuàng)新藥物的關(guān)鍵是能否從天然藥物或中藥中分離得到有藥用價值的活性化合物。 中藥有千年用藥歷史,對某些疾病有獨(dú)特療效,臨床基礎(chǔ)雄厚,其中化學(xué)成分和和種類多，結(jié)構(gòu)新穎，是創(chuàng)新藥物及其先導(dǎo)化合物的重要來

5、源。.161.確定測試模型或指標(biāo)，進(jìn)行體內(nèi)或體外試驗(yàn)。2.按化學(xué)成分的性質(zhì)將其粗分為不同部分，確定 活性部位。(一)天然藥物或中藥中原生生物活性成分的研究.173.采用色譜或其他方法對活性部位分離得 到活性成分。4.根據(jù)理化性質(zhì)或波普數(shù)據(jù)確定單體化合 物的結(jié)構(gòu)。5.對有藥用價值的化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾或 構(gòu)效關(guān)系的研究，進(jìn)而將其開發(fā)成新藥。.18(二)天然藥物或中藥中前體活性成分的研究 動植物中的化學(xué)成分本身無生物活性，但經(jīng)體內(nèi)代謝后的產(chǎn)物具有很強(qiáng)的生物活性，稱為前體活性成分。 對這類成分的研究常采用體內(nèi)代謝的方法進(jìn)行。.19.20（三）血清藥化學(xué)和血清藥理學(xué) 天然藥物中盡管含有很多化學(xué)成分，通常

6、只有吸收入血液中才能發(fā)揮藥效。吸收入血的成分屬于少數(shù)，如果只研究吸收到血液中的成分（血清藥化學(xué)）及藥理作用（血清藥理學(xué)）可大大降低成本。 但此法可靠性相對較差，此法不太常用。.21（四）生物活性成分研究應(yīng)注意的問題 1關(guān)鍵在于選擇、建立先進(jìn)的生物活性測試方法 天然活性化合物的追蹤分離能否取得成功，關(guān)鍵在于有無好的生物活性測試體系。試驗(yàn)?zāi)Ｐ涂梢杂姓w動物、器官、組織、細(xì)胞、酶或受體以及體內(nèi)生物活性物質(zhì)等。 采用整體動物進(jìn)行的試驗(yàn)與人比較相近，但是實(shí)驗(yàn)費(fèi)時費(fèi)錢，現(xiàn)象復(fù)雜，加以動物個體差異及病理模型難于建立等因素，給分離過程活性篩選帶來難度。.22 目前在實(shí)際工作中多采用的是那些靈敏、簡便、可用于微

7、量樣品的體外活性測試方法。 其中，利用對酶、受體或體內(nèi)生物活性物質(zhì)的抑制或促進(jìn)作用，以及利用基因調(diào)控影響進(jìn)行的活性測試方法因?yàn)楹啽阋仔杏挚啥?，更是受到青睞，得到越來越廣泛的應(yīng)用。.23 但是有時這種體外活性測試方法所得結(jié)果與藥物實(shí)際在體內(nèi)的作用并不平行，故實(shí)踐中也應(yīng)予以注意。 2確保供試材料具有活性 這是追蹤分離活性化合物的前提。 為確?；钚猿煞址蛛x工作在可靠的基礎(chǔ)上進(jìn)行，對供試天然藥物或中藥有時須采用多項指標(biāo)、體內(nèi)外進(jìn)行測試加以確認(rèn)。 .24本方法的優(yōu)點(diǎn)是： 活性低或含量少的化合物不至于丟失； 增加了檢出新化合物的機(jī)會； 可能分離得到不同作用機(jī)制的化合物。.253.在眾多生物活性中力求找出

8、最本質(zhì)的作用 天然藥物或中藥在臨床治療上可能作用于多個靶點(diǎn)，因而具有多種療效，即表現(xiàn)出多方面的活性。 研究者應(yīng)當(dāng)力求找出其中最本質(zhì)的作用，選擇建立反映臨床治療作用特點(diǎn)、且效果與之平行的活性測試體系，才有可能追蹤分離出目的活性成分或甚至有效成分。.26中藥或天然藥物名稱 生理活性活性篩選體系 目標(biāo)活性物質(zhì) 烏頭 (Aconitum spp.)強(qiáng)心、利尿興奮、鎮(zhèn)痛Yagi-Hartung法（離體蛙心） 去甲基烏藥堿 （Higenamine) 烏頭堿類大黃（Rheum coreanum及R. palmatum的雜交種）健胃、緩瀉 致瀉活性(小鼠) 番瀉苷 (sennoside) 茵陳蒿 (Artem

9、isia capillaris) 利膽、抗炎 膽汁分泌促進(jìn)作用 茵陳色原酮 (capillarisin)等 貝(日本產(chǎn)) (Babylonia japonica) 口渴、視力減退、瞳孔散大、言語障礙、便秘 atropine定量法（小鼠散瞳率試驗(yàn)) surugatoxin軟紫草 (Arnebia euchroma) 止血、抗炎、抗菌、抗病毒、抗癌前列腺素PGE2生合成抑制活性 arteriolearnibinone arnebifuranone shikonins類 .274注意正確比較并判斷各個部位的活性 一般要與母體比較，所得幾個子體活性強(qiáng)弱參差不齊，則示活性分離與物質(zhì)分離平行，預(yù)示可能得到

10、良好的分離效果； 如某個子體活性顯著增強(qiáng)，則示分離過程中可能除去了某種拮抗作用物質(zhì)； .28 如果所得各個子體活性均明顯減弱，則提示活性成分可能分解、流散、或因吸附劑發(fā)生不可逆吸附所致，或因該藥的活性原本為多組分的綜合作用(相加或相乘)，故分離后反而導(dǎo)致活性的減弱或喪失。 具體問題具體分析，并采取相應(yīng)對策。.29（五）活性成分分離的幾個實(shí)例.30ArtemisininThe newest class of potential antimalarials are peroxy-bridge containing compounds. 例 青蒿素的研發(fā)過程.31瘧疾流行病學(xué)調(diào)查： 分布：100多個

11、國家為瘧疾流行區(qū)，高危人群多達(dá)22億，超過世界人口的1/3。 發(fā)病:2005年全球每年感染瘧疾超過5億人，臨床病例300500萬；死亡人數(shù)110270萬。 預(yù)測：根據(jù)大氣環(huán)流模型(GCM)預(yù)測，2100年全球平均氣溫將升高3-5攝氏度，發(fā)病人數(shù)在熱帶地區(qū)將增加2倍，溫帶地區(qū)增加10倍以上。（瘧疾的兒童傳染率在淺色地區(qū)和深色地區(qū)分別為10%和50%。）.32 20世紀(jì)60年代以來，美、英、法、德等國化費(fèi)大量人力和物力，尋找抗瘧有效的新結(jié)構(gòu)類型化合物，但始終沒有滿意的結(jié)果。 我國是從1964年重新開始了對抗瘧新藥研究； 1967年，組織全國7大省、市全面開展這項工作。 從中草藥中尋找抗瘧新藥一直是

12、整個工作的主流，但是，通過對數(shù)千種中草藥的初步篩選，卻沒有任何重要發(fā)現(xiàn)。.33 明代醫(yī)方類聚中記載兩個治療瘧疾的復(fù)方青蒿鱉甲湯和青蒿茵陳湯，于是科學(xué)家推想到青蒿可能是治療瘧疾的主藥。.34 1969年2月，中國中醫(yī)研究院中藥研究所首席研究員屠呦蚴首先從收集整理歷代醫(yī)籍、本草、地方藥志的單、驗(yàn)方入手，整理了一個從2000余方藥中選編的640種藥物為主的抗瘧方藥集，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。經(jīng)系統(tǒng)查閱有關(guān)文獻(xiàn)，改進(jìn)了提取方法，終于在第191次實(shí)驗(yàn)（先后篩選方藥200余種）中，獲得青蒿抗瘧發(fā)掘的成功。青蒿提取物對鼠瘧原蟲抑制率達(dá)100%。研究與開發(fā).35結(jié) 構(gòu) 改 造 針對復(fù)發(fā)率比較高、用藥劑量比較大問題。屠呦

13、呦等人還對其衍生物進(jìn)行了研究。 歷經(jīng)6年時間，開發(fā)成功抗瘧療效比青蒿素高10倍，而復(fù)發(fā)率極低、用藥劑量小、使用方便的抗瘧新藥-還原青蒿素。 1990年3月，還原青蒿素通過了技術(shù)鑒定，專家們普遍認(rèn)為該藥是目前國際上比較理想的口服抗瘧治療藥，將青蒿素結(jié)構(gòu)中的羰基改為羥基，使臨床療效大幅度提高，具有理論和實(shí)際意義。.36In 1996 reported that there were 1.5-2.7 million deaths annually and majority were children. 500 million new incidences annually.37.38 中國中醫(yī)研究院中藥研究所首席