多肽药物分析
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多肽类抗肿瘤药物研究进展
【摘要】目前,恶性肿瘤已严重威胁人类的健康,传统的手术、化疗、放疗等治疗手段不仅选择性低,毒副作用大,且易产生耐药性。而多肽具有良好的靶向性,且分子量小、来源广泛,具有低毒性、易于穿透肿瘤细胞且不产生耐药性的优点。抗肿瘤活性肽可特异性结合并作用于肿瘤组织,与肿瘤生长转移相关的信号转导分子相互作用,从而抑制肿瘤生长或促进肿瘤细胞发生凋亡。本文将从抗肿瘤多肽药物的来源、作用机制及发展现状进行概述。
【关键词】多肽 来源 抗肿瘤 作用机制
恶性肿瘤是一类严重威胁人类健康和生命的疾病,仅次于心血管疾病,每年死于癌症的患者约占总死亡人数的1/4,且中国占相当庞大的病例数。药物治疗是当今治疗肿瘤的主要手段之一,但目前的抗肿瘤药物不良反应较大。对此,寻找新型高效低毒的抗肿瘤药物一直是国内外医药研发的热点。随着免疫和分子生物学的发展,以及生物技术与多肽合成技术的成熟,人们发现多肽类药物不仅毒性低、活性高、易于吸收,还可以通过提高机体免疫功能抑制肿瘤的生长和转移,增强抗肿瘤作用,而且其广泛存在于动物、植物、微生物体内,因此,越来越多的多肽药物被开发并应用于临床。
抗肿瘤多肽的来源
天然来源的抗肿瘤活性肽
天然活性多肽是存在于动物、植物和微生物等生物体内的一类生物活性肽,可经过特殊提取分离工艺直接得到。近年来,对某些多肽经修饰加工后发现其具有显著的抗肿瘤作用,它们可针对肿瘤细胞发生、发展的不同环节,特异性杀伤、抑制肿瘤细胞,显示出极好的应用前景。
1.1微生物源抗肿瘤多肽
微生物源抗肿瘤多肽主要是指广泛存在于生物体内的一种小分子多肤,它们是非核糖体合成的抗菌肽,如多黏菌素(polymyxin)、杆菌肽(bacitracin)、短杆菌肽(gramicidin)等,主要是由细菌产生,并经结构修饰而获得,这类微生物产生的抗菌多肽的研究近年来取得了较大的进展。
细菌抗菌肽又称细菌素,是最常见的一类抗菌肽,革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均可分
多肽类药物
氨基酸是蛋白质的基本单位,两个以上的氨基酸缩合形成肽链(polypeptidechain)。蛋白质是机体内最重要的一类生物大分子,目前被广泛地作为药物用于疾病的治疗。但是,蛋白质类药物也有缺点,如分子量大、制备困难、存在抗原性、体内易降解等。令人惊喜的是,人们发现某些分子量较小的多肽同样具有类似蛋白质的活性,且功能更显着。随着对这类生物活性多肽的进一步研究,已为新药的研制和开发提供了一个新的途径。从生物学角度看,多肽和蛋白质的区别只是前者结构小一些,后者结构大一些。在人的生命活动中,蛋白质不断分解变化,蛋白质分解后形成多肽,多肽聚合又形成蛋白质。在人体中,多肽是涉及各种细胞功能的生物活性物质,几乎所有的细胞都能合成多肽,所有细胞又受多肽调节。生命科学之所以将目光投向多肽,原因恰恰在于多肽在人体内担当的这种独特的生理和生化反应的信使角色。
蛋白质和多肽之间在分子量上并无明确的区分,习惯上将胰岛素(51个氨基酸组成,分子量5733)视为多肽和蛋白质的界限。也有人将分子量小于104(或2×104)的氨基酸链称为多肽。目前生物医学在人体中已发现了1000多种具有活性的多肽,仅脑中就存在近40种,它们在生物体内的浓度很低,血液中一般仅有10-12~10-9mol/L,但生理活性很强,在神经、内分泌、生殖、消化、生长等系统中发挥着不可或缺的生理调节作用。人们比较熟悉的有谷胱甘肽(3肽)、催产素(9肽)、加压素(9肽)、脑啡肽(5肽)、β-内啡肽(31肽)、P物质(10肽)等。
作为药用的肽,通常是由几个到二十几个氨基酸组成的比较短的多肽。开发和发展内源性活性物质作为治疗疾病的药物具有重要的实用价值,因为它是最符合人体生物学调节规律的治疗手段,可以避免许多其他类型药物给人体带来的不良反应。目前,全世界已经应用于临床的多肽类药物约有几十种,包括人们熟知的胰岛素、胸腺肽、抗艾滋病新药T20以及肽类激素等。近几年蛋白质/多肽类药物市场的发展速度惊人,年增长率达24%,与增长率仅为9%的总体医药市场相比,该领域令人注目。鉴于多肽生物活性高,一些肽在人的生长发育、细胞分化、大脑活动、肿瘤病变、免疫防御、生殖控制、抗衰防老及分子进化等方面又具有极其特殊的功能,多肽类药物的研发自然成为近年生命科学的一大热门领域。
1 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。许多营养物质(如葡萄糖、氨基酸等)的跨膜输送需要载体蛋白的协助,细胞色素类蛋白在线粒体和叶绿体中担负传递电子的功能。
多肽原料药的分析和表征
作者:王二琴
来源:《上海医药》2022年第13期
摘 要 本文从鉴别、检验(纯度)、含量测定和一般属性检测几个方面来介绍多肽原料药的分析、表征及其检测项目。
关键词 多肽原料药 鉴别 检验 含量 分析和表征
中图分类号:R927 文献标志码:A 文章编号:1006-1533(2022)13-0110-03
引用本文 王二琴. 多肽原料药的分析和表征[J]. 上海医药, 2022, 43(13): 110-112.
Analysis and characterization of active pharmaceutical ingredient peptide
WANG Erqin
(Shanghai Ambiopharm Co., Ltd., Shanghai 201417, China)
ABSTRACT The analysis, characterization and test items of active pharmaceutical ingredient
peptide are introduced from the aspects of identification, testing (purity), content determination
and general attribute detection.
KEy wORDS active pharmaceutical ingredient peptide; identification; testing; content;
analysis and characterization
多肽的相对分子质量介于典型的有机小分子和高分子化合物之间。一般来说,多肽是由≤50个氨基酸通过肽键连接而成的化合物。多肽广泛存在于人体内,并具有重要的生理效能,而多肽类药物也早已用于临床治疗糖尿病和某些癌症等[1]。随着多肽类药物的不断出现,多肽相关的分析检测研究的重要性亦日益凸显[2]。