氨基酸多肽及蛋白质类药物

氨基酸、多肽及蛋白质类药物山东药品食品职业学院张慧婧第一部分氨基酸、多肽及蛋白质基本知识一、蛋白质基本知识蛋白质是一切生命的物质基础，是生物体的重要组成成分之一。

无论是病毒、细菌、寄生虫等简单的低等生物，还是植物、动物等复杂的高等生物，均含有蛋白质。

蛋白质占人体重量的16%～20%，约达人体固体总量的45%，肌肉、血液、毛发、韧带和内脏等都以蛋白质为主要成分的形式存在；植物体内蛋白质含量较动物偏低，但在植物细胞的原生质和种子中蛋白质含量较高，如大豆中蛋白含量约为38%，而黄豆中高达40%；微生物中蛋白质含量也很高，细菌中的蛋白质含量一般为50%～80%，干酵母中蛋白质含量也高达46．6%，病毒除少量核酸外几乎都由蛋白质组成，疯牛病的病原体——朊病毒仅由蛋白质组成。

这些不同种类的蛋白质，具有独特的生物学功能，几乎参与了所有的生命现象和生理过程，可以说一切生命现象都是蛋白质功能的体现。

1．生物催化作用作为生命体新陈代谢的催化剂——酶，是被认识最早和研究最多的一大类蛋白质，它的特点是催化生物体内的几乎所有的化学反应。

生物催化作用是蛋白质最重要的生物功能之一。

正是这些酶类决定了生物的代谢类型，从而才有可能表现出不同的各种生命现象。

2．结构功能第二大类蛋白质是结构蛋白，它们构成动、植物机体的组织和细胞。

在高等动物中，纤维状胶原蛋白是结缔组织及骨骼的结构蛋白，α-角蛋白是组成毛发、羽毛、角质、皮肤的结构蛋白。

丝心蛋白是蚕丝纤维和蜘蛛网的主要组成成分。

膜蛋白是细胞各种生物膜的重要成分，它与带极性的脂类组成膜结构。

3.运动收缩功能另一类蛋白质在生物的运动和收缩系统中执行重要功能。

肌动蛋白和肌球蛋白是肌肉收缩系统的两种主要成分。

细菌的鞭毛或纤毛蛋白同样可以驱动细胞作相应的运动。

4.运输功能有些蛋白质具有运输功能，属于运载蛋白，它们能够结合并且运输特殊的分子。

如脊椎动物红细胞中的血红蛋白和无脊椎动物的血蓝蛋白起运输氧的功能，血液中的血清蛋白运输脂肪酸，β-脂蛋白运输脂类。

氨基酸、多肽及蛋白质类药物分析方法1. 引言氨基酸、多肽及蛋白质类药物是一类重要的生物大分子，广泛应用于医学、生物学和药物研发领域。

分析方法的研发和优化对于确保药物的质量和安全性至关重要。

本文将介绍氨基酸、多肽及蛋白质类药物分析方法的原理、常用技术和应用。

2. 氨基酸分析方法2.1 色谱法色谱法是最常用的氨基酸分析方法之一。

其中，离子交换色谱法（Ion-exchange chromatography）和高效液相色谱法（High-performance liquid chromatography, HPLC）是最常用的技术。

离子交换色谱法基于氨基酸的电荷性质，通过固定相上的阴离子交换树脂将氨基酸分离。

而HPLC则利用溶液中氨基酸的亲水性质，通过不同流动相的梯度洗脱将氨基酸分离。

2.2 光谱法光谱法基于氨基酸的吸光特性，常用的有紫外-可见光谱法（UV-Vis spectroscopy）和红外光谱法（Infrared spectroscopy, IR）。

紫外-可见光谱法利用氨基酸在特定波长下的吸光度差异进行分析，而红外光谱法则通过氨基酸吸收、发射或散射红外光的特性进行定性和定量分析。

3. 多肽分析方法3.1 质谱法质谱法是多肽分析的主要方法之一。

质谱法利用质谱仪对多肽进行分析，可以进行结构鉴定、定性和定量分析。

常用的质谱方法包括基质辅助激光解析电离飞行时间质谱（Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-Flight Mass Spectrometry, MALDI-TOF-MS）和液相色谱-质谱联用（Liquid Chromatography-Mass Spectrometry, LC-MS）。

3.2 磁共振波谱法磁共振波谱法（Nuclear Magnetic Resonance, NMR）提供了多肽的结构信息。

通过分析多肽所产生的NMR信号，可以揭示多肽的空间构象和相互作用等重要信息。

氨基酸、多肽及蛋白质类药物氨基酸、多肽及蛋白质类药物山东药品食品职业学院张慧婧第一部分氨基酸、多肽及蛋白质基本知识一、蛋白质基本知识蛋白质是一切生命的物质基础，是生物体的重要组成成分之一。

无论是病毒、细菌、寄生虫等简单的低等生物，还是植物、动物等复杂的高等生物，均含有蛋白质。

蛋白质占人体重量的16%-20%约达人体固体总量的45%肌肉、血液、毛发、韧带和内脏等都以蛋白质为主要成分的形式存在；植物体内蛋白质含量较动物偏低，但在植物细胞的原生质和种子中蛋白质含量较咼，如大豆中蛋白含量约为38%而黄豆中咼达40%微生物中蛋白质含量也很高，细菌中的蛋白质含量一般为50%-80%干酵母中蛋白质含量也高达46. 6%病毒除少量核酸外几乎都由蛋白质组成，疯牛病的病原体——朊病毒仅由蛋白质组成。

这些不同种类的蛋白质，具有独特的生物学功能，几乎参与了所有的生命现象和生理过程，可以说一切生命现象都是蛋白质功能的体现。

1•生物催化作用作为生命体新陈代谢的催化剂一一酶，是被认识最早和研究最多的一大类蛋白质，它的特点是催化生物体内的几乎所有的化学反应。

生物催化作用是蛋白质最重要的生物功能之一。

正是这些酶类决定了生物的代谢类型，从而才有可能表现出不同的各种生命现象。

2•结构功能第二大类蛋白质是结构蛋白，它们构成动、植物机体的组织和细胞。

在高等动物中，纤维状胶原蛋白是结缔组织及骨骼的结构蛋白， a -角蛋白是组成毛发、羽毛、角质、皮肤的结构蛋白。

丝心蛋白是蚕丝纤维和蜘蛛网的主要组成成分。

膜蛋白是细胞各种生物膜的重要成分，它与带极性的脂类组成膜结构。

3.运动收缩功能另一类蛋白质在生物的运动和收缩系统中执行重要功能。

肌动蛋白和肌球蛋白是肌肉收缩系统的两种主要成分。

细菌的鞭毛或纤毛蛋白同样可以驱动细胞作相应的运动。

4.运输功能有些蛋白质具有运输功能，属于运载蛋白，它们能够结合并且运输特殊的分子。

如脊椎动物红细胞中的血红蛋白和无脊椎动物的血蓝蛋白起运输氧的功能，血液中的血清蛋白运输脂肪酸，B-脂蛋白运输脂类。

多肽和蛋白质药物的设计和合成在现代医学中，蛋白质和多肽药物的应用越来越广泛。

这类药物具有高效、高选择性和高亲和力等优点，可以准确地治疗众多疾病。

因此，对蛋白质和多肽药物的设计和合成研究变得愈加重要。

一、多肽药物的设计多肽是由多个氨基酸残基连接而成的高分子物质，具有天然低毒性、良好的生物相容性和对靶标的选择性等独特优点。

多肽药物的设计主要涉及到两个方面：亲和性和稳定性。

1、亲和性亲和性是多肽药物治疗效果的关键之一。

它决定了药物与靶标之间的相互作用程度，进而影响到药效的强弱。

对于亲和性的研究，目前主要采用构象法和肽分子对接法。

构象法是通过计算机辅助模拟多肽分子的空间构象，预测分子与靶标之间键合的可能性。

这种方法可以快速有效地筛选出具有较高亲和性的多肽结构，避免大量动物实验和临床试验。

另外，肽分子对接法通过计算机辅助模拟多肽分子与靶标分子之间的互作过程，预测肽分子与靶标蛋白之间的相互作用位点及能量大小。

这种方法通过大量模拟来筛选出最优的肽分子结构，增强对肽分子结构的认识。

2、稳定性稳定性是多肽药物研究中的另一大难题。

多肽药物在体内容易被酶解，因此要想提高多肽药物在体内的半衰期，就需要加强多肽菌株的稳定性。

对于稳定性的研究，主要采用例如N-α-取代和二硫键连接的方法等等。

N-α-取代是将天然氨基酸中的α-氢原子取代为其他官能团，如氟、氨基、甲基等。

这样的处理不但可以增加多肽分子的抗酸碱性、抗氧化性和稳定性，而且能够影响分子构象，增加多肽分子的体内稳定性。

二、蛋白质药物的设计蛋白质是一种复杂的生物大分子，对于蛋白质药物的设计就需要考虑到分子构象、稳定性和生产成本等诸多方面。

1、构象对蛋白质药物的影响蛋白质的构象对药效具有关键的影响，因为只有具有正确的构象才能够与生物分子发生作用。

而一旦蛋白质失去其构象，就难以恢复其天然状态。

因此，如何有效地保持蛋白质的构象成为蛋白质药物研究中的重要问题。

2、稳定性对蛋白质药物的影响蛋白质具有复杂的结构和功能，但是，在体内会遭受到酶解、氧化、脱水等多种反应的侵袭，从而影响到药效。

生化药物的概述一、生化药物的定义：生化药物一般是系指从动物、植物及微生物提取的，亦可用生物-化学半合成或用现代生物技术制得的生命基本物质，如氨基酸、多肽、蛋白质、酶、辅酶、多糖、核苷酸、脂和生物胺等，以及其衍生物、降解物及大分子的结构修饰物等。

二、生化药物的种类：1、氨基酸类药物（1）单氨基酸白氨酸、组氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸、异白氨酸、丝氨酸、色氨酸、丙氨酸、赖氨酸、甘氨酸、甲硫氨酸、门冬氨酸、精氨酸、苏氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸、胱氨酸、酪氨酸、谷氨酸。

（2）氨基酸衍生物N-乙酰-L-半胱氨酸、L-半胱氨酸乙酯盐酸盐、S-氨基甲酰半胱氨酸、S-甲基半胱氨酸、谷胺酰胺、S-羟色氨酸、二羟基苯丙氨酸。

（3）复合氨基酸注射液有3S、6S、9S、11S、13S、14S、15S、17S、18S 复合氨基酸注射液。

S代表氨基酸的种类。

2、多肽类药物（1）垂体多肽促肾上腺皮质激素（39肽）、促胃液素（5肽）、加压素（9肽）、催产素（9肽）、α-促黑素（13肽）、-促黑素（18肽）、人-促黑素（22肽）。

（2）消化道多肽促胰液素（胰泌素，27肽）、胃泌素（14肽，17肽和34肽三种）、胆囊收缩素（33肽和39肽、另外还有4肽和8肽）、抑胃肽（43肽）、血管活性肠肽（28肽）、胰多肽（36肽）、神经降压肽（13肽）、蛙皮肽（10肽和14肽）。

（3）下丘脑多肽促甲状腺素释放激素（3肽）、促性腺激素释放激素（10肽）、生长激素抑制激素（14肽和28肽）、生长激素释放激素（10肽）、促黑细胞激素抑制激素（3肽和5肽）。

（4）脑多肽由人及动物脑和脑脊液中分离出来的多肽、蛋氨酸脑啡肽和亮氨酸脑啡肽（均为5肽），由猪或牛垂体、下丘脑、十二指肠得到系列与脑啡肽相关的多肽，有新啡肽（25肽），-内啡肽（31肽），脑活素（由二个肽以上组成的复合物）等。

（5）激肽类血管紧张肽I（10肽）II（8肽）、III（7肽）等活性肽。

（6）其它肽类谷脱甘肽（3肽）、降钙素（32肽）、睡眠肽（9肽）、松果肽（3肽）、素高捷疗（分子量为3000的肽为主成分，亦称血活素），胸腺素（肽）有：a1胸腺素（28肽）、胸腺生长肽2（49肽）、循环胸腺因子（9肽）、胸腺体液因子（31肽）。

结业论文多肽及蛋白质类药物学院环境工程学院专业生物工程班级生物11001班目录摘要一、前言二、多肽类药物和蛋白质类药物（一）多肽类药物（二）蛋白质类药物（三）多肽和蛋白类药物的主要生产方法三、重要多肽类药物（一）胸腺激素（二）促皮质素（三）降钙素四、重要蛋白类药物（一）白蛋白（二）干扰素（三）胰岛素（四）生长素（五）免疫球蛋白多肽及蛋白质类药物摘要随着蛋白组学计划的逐步深入，蛋白质结构与功能关系逐渐被破解，近年来越来越多的多肽及蛋白质类物质在诊断、治疗或作为疫苗预防各种疾病方面发挥着重要作用。

多肽和蛋白质类药物主要以20种天然氨基酸为基本结构单元依序连接而得,代谢物氨基酸为人体生长的基本营养成分,可通过农产品发酵而制备，药效高、副作用小、不积累中毒，作为人体内源性物质参与人体新陈代谢的调控，与人体高度契合。

多肽和蛋白类药物是目前医药研发领域中最有前景、进展最快的部分。

关键字：氨基酸多肽蛋白质一、前言多肽和蛋白质类药物指用于预防、治疗和诊断的多肽和蛋白质类物质生物药物。

多肽是α-氨基酸以肽链连接在一起而形成的化合物，它也是蛋白质水解的中间产物。

N条多肽链按一定的空间结构缠绕纠结就构成了蛋白质。

大分子蛋白质水解会生成多肽。

多肽和蛋白质类生物药物按药物的结构分类可分为：氨基酸及其衍生物类药物、多肽和蛋白质类药物、酶和辅酶类药物、核酸及其降解物和衍生物类药物、糖类药物、脂类药物、细胞生长因子和生物制品类药物。

随着生物工程技术的迅速发展，生物技术活性物质不断面世，已有不少生物技术药物应用于临床，国内外已批准上市的约40多种，1995年开发数为234种，目前正在研究的则成倍增加，在这些品种中，大量的均为多肽和蛋白质类药物。

由于多肽和蛋白质药物的体内外不稳定性，临床主要剂型是溶液型注射剂和冻干粉针。

为解决长期用药的问题，克服注射剂的不便和缺点，发展适宜给药途径的非注射传输系统是药剂学面对的挑战。

二、多肽类药物和蛋白质类药物（一）多肽类药物多肽类药物主要包括多肽疫苗、抗肿瘤多肽、多肽导向药物、细胞因子模拟肽、抗菌性活性肽、诊断用多肽及其它药用小肽等7大类。

氨基酸、多肽及蛋白质类药物山东药品食品职业学院张慧婧第一部分氨基酸、多肽及蛋白质基本知识一、蛋白质基本知识蛋白质是一切生命的物质基础，是生物体的重要组成成分之一。

无论是病毒、细菌、寄生虫等简单的低等生物，还是植物、动物等复杂的高等生物，均含有蛋白质。

蛋白质占人体重量的16%～20%，约达人体固体总量的45%，肌肉、血液、毛发、韧带和内脏等都以蛋白质为主要成分的形式存在；植物体内蛋白质含量较动物偏低，但在植物细胞的原生质和种子中蛋白质含量较高，如大豆中蛋白含量约为38%，而黄豆中高达40%；微生物中蛋白质含量也很高，细菌中的蛋白质含量一般为50%～80%，干酵母中蛋白质含量也高达46．6%，病毒除少量核酸外几乎都由蛋白质组成，疯牛病的病原体——朊病毒仅由蛋白质组成。

这些不同种类的蛋白质，具有独特的生物学功能，几乎参与了所有的生命现象和生理过程，可以说一切生命现象都是蛋白质功能的表达。

1．生物催化作用作为生命体新陈代谢的催化剂——酶，是被认识最早和研究最多的一大类蛋白质，它的特点是催化生物体内的几乎所有的化学反应。

生物催化作用是蛋白质最重要的生物功能之一。

正是这些酶类决定了生物的代谢类型，从而才有可能表现出不同的各种生命现象。

2．结构功能第二大类蛋白质是结构蛋白，它们构成动、植物机体的组织和细胞。

在高等动物中，纤维状胶原蛋白是结缔组织及骨骼的结构蛋白，α-角蛋白是组成毛发、羽毛、角质、皮肤的结构蛋白。

丝心蛋白是蚕丝纤维和蜘蛛网的主要组成成分。

膜蛋白是细胞各种生物膜的重要成分，它与带极性的脂类组成膜结构。

3.运动收缩功能另一类蛋白质在生物的运动和收缩系统中执行重要功能。

肌动蛋白和肌球蛋白是肌肉收缩系统的两种主要成分。

细菌的鞭毛或纤毛蛋白同样可以驱动细胞作相应的运动。

4.运输功能有些蛋白质具有运输功能，属于运载蛋白，它们能够结合并且运输特殊的分子。

如脊椎动物红细胞中的血红蛋白和无脊椎动物的血蓝蛋白起运输氧的功能，血液中的血清蛋白运输脂肪酸，β-脂蛋白运输脂类。

多肽药物及蛋白质药物的新型制备技术研究多肽（peptide）是由氨基酸组成的短链生物分子，它可以用于人体疾病的治疗，而蛋白质（protein）是由多个氨基酸组成的长链生物分子。

多肽药物和蛋白质药物的研究紧贴当前的医学发展，随着人类对于疾病治疗的要求越来越高，要求药物更加精准和高效，制备多肽药物和蛋白质药物的新型技术应运而生。

一、早期制备技术早期对于多肽和蛋白质的制备技术主要有两种方式：天然提取和化学合成。

天然提取方法主要是从动物或人体组织中提取多肽或蛋白质，然后经过人工分离纯化。

这种方式具有较高的成本和污染风险，并且无法获得足够纯度的药物。

化学合成是另一种重要的多肽和蛋白质制备方式，这种方法通过化学反应，逐步合成出目标分子。

但是，化学合成制备过程中容易产生不完整反应产物和不易去除的副产物，因此需要更高的技术水平、劳动力和时间成本。

二、新型制备技术近年来，随着技术的不断发展，多肽和蛋白质药物的新型制备技术逐渐产生。

下面将围绕三个方向详细介绍。

1. 基因工程技术（genetic engineering）基因工程技术是制备多肽和蛋白质的一种重要方式。

它通过人工创造DNA序列，或是修改天然基因序列，使得细胞或微生物表达特定的多肽或蛋白质。

这种方式具有可重复性强、成本低、无需天然的储备物质、不易受环境影响等优点。

通过人工修改基因和表达蛋白质，大量制备出对人体有益的蛋白质，不仅有助于缓解药物供需紧张的状况，同时也为疾病治疗带来了新希望。

2. 表达技术（fusion protein technology）表达技术是指将多肽与其他分子进行融合，从而实现药物的制备。

这种方法对于表达量的限制较大，可以用共表达或是多值化等技术适当提高表达量。

同时，将多肽融合到高表达的载体蛋白质中，利用载体蛋白质结构中的细节优势提升多肽在人体内的生物活性和稳定性，为制备更好的治疗药物提供了新的思路。

3. 纳米技术（nanotechnology）纳米技术是一种通过调整中药材制备条件，将多肽药物或蛋白质转变为纳米级别的物质，并利用纳米粒子的特殊物性优势，实现更高的药效和低毒副作用的制备技术。

多肽和蛋白质类药物特点是什么多肽和蛋白质类药物特点是什么多肽和蛋白质类药物指用于预防、治疗和诊断的多肽和蛋白质类物质生物药物。

下面是店铺给大家整理的多肽和蛋白质类药物的特点简介，希望能帮到大家!多肽和蛋白质类药物的特点1) 基本原料简单易得多肽和蛋白质类药物主要以20种天然氨基酸为基本结构单元依序连接而得，代谢物氨基酸为人体生长的基本营养成分，可通过农产品发酵而制备。

2)药效高，副作用低，不蓄积中毒多肽和蛋白质类药物本身是人体内源性物质或针对生物体内调控因子研发而得，医学教育网搜|集整理通过参与，介入，促进或抑制人体内或细菌病毒中生理生化过程而发挥作用，副作用低，药效高，针对性强，不会蓄积于体内而引起中毒。

3)用途广泛，品种繁多，新型药物层出不穷多肽和蛋白质类药物是目前医药研发领域中最活跃，进展最快的部分，是二十一世纪最有前途的产业之一。

将20种基本氨基酸按不同序列相互连接，可得到品种繁多，可用于治疗各种类型疾病的多肽和蛋白质类药物。

众多新型多肽和蛋白质类药物在治疗艾滋病，癌症，肝炎，糖尿病，慢性疼痛效果显著。

4) 研发过程目标明确，针对性强借助生命科学领域取得的大量研究成果，包括对各类疾病发病机理的揭示，对体内各种酶，辅酶，生长代谢调节因子的深入认识，可以针对性开展多肽和蛋白质类药物的研发。

多肽和蛋白质类药物的研发技术1) 化学合成方法以化学合成方法研制开发多肽和蛋白质类药物，已成为广泛采用的有效手段。

通过液相合成，固相合成，固/液合成相结合以及片段连接等方式, 已成功研发众多多肽和蛋白质类药物。

2) 改造生物活性多肽及现有多肽药物以生物活性多肽或现有多肽药物作参照，通过组合筛选，氨基酸序列简化或替代改造，是研发多肽药物的有效途径。

3) 提高活性多肽及现有多肽药物档次通过对内源性多肽或现有多肽药物进行结构修饰，以克服原有产物的弱点，减少副作用，提高药效, 是研发多肽蛋白质类新药的重要渠道。

4) 针对具生物活性的.多肽天然产物研发以生物活性天然多肽,尤其是海洋生物活性多肽为模板, 开展构效关系研究，以提高活性与效价，简化结构并降低副作用，是研发多肽蛋白质类新药的重要方向。

多肽类药物多肽类药物多肽和蛋白质类生物药物按药物的结构分类可分为：氨基酸及其衍生物类药物、多肽和蛋白质类药物、酶和辅酶类药物、核酸及其降解物和衍生物类药物、糖类药物、脂类药物、细胞生长因子和生物制品类药物。

结构分析多肽的定性至少应包括氨基酸分析、序列分析及质谱分析。

纯肽的氨基酸分析可提供该多肽的氨基酸组成和数量。

序列分析则提供氨基酸残基的精确排列顺序。

基于多种技术的质谱, 如快原子轰击、电喷雾、激光解吸, 经常用于提供多肽的相对分子量及其序列信息。

肽谱是蛋白质或多肽通过酶解得到的肽片段经分离和分析所得到的“指纹图谱”。

当多肽含有20 个以上的氨基酸残基时, 肽谱分析对多肽结构研究和特性鉴别具有重要意义。

2. 1 氨基酸分析用于氨基酸分析的水解方法主要是酸水解, 同时辅以碱水解。

酸水解中使用最广泛的是盐酸(一般浓度为6mo löL )。

多肽于110 ℃真空或充氮的安瓿瓶内水解10～24 h, 然后除去盐酸。

水解过程中氨基酸遭破坏的程度与保温时间有线性关系, 因此该氨基酸在多肽中的真实含量可通过以不同的保温时间对相应时间的样品中该氨基酸的含量作图, 用外推法求出。

高氨基酸分析仪的使用使氨基酸的分析越来越准确, 如W aters 公司的氨基酸分析系统的检出限已达100 fmo l。

2. 2 序列分析氨基酸测序主要为化学法, 酶法也有一定的意义。

化学法以Edman 降解法最为经典, 它对所有氨基酸残基具有普适性和近乎定量的高产率, 是近50年N 2端顺序分析技术的基础。

Edman 机理的液相(旋转杯) 自动蛋白顺序分析仪在1967 年推出。

近年来不断对其改进, 其灵敏度已达到可以对0. 1pmo l 的样品进行常规分析。

2. 3 质谱(mass spect romet ry,M S)质谱以质量分析为基础, 可提供化合物的分子量以及一些结构信息。

1980 年代以后发展了许多新的“软电离”技术, 使其在蛋白质多肽分析中的应用越来越广。