生物技术讲义药物研究进展

题目：基于新型合成策略的药物化合物研究进展摘要：随着生物技术和化学合成技术的不断发展，药物合成领域取得了显著的成果。

本文总结了近年来在药物合成领域的研究进展，重点介绍了新型合成策略在药物化合物合成中的应用，并对未来的研究方向进行了展望。

一、引言药物合成是医药科学领域的重要组成部分，随着人类对疾病认识的不断深入，药物合成技术也在不断创新。

近年来，新型合成策略在药物化合物合成中得到了广泛应用，为药物研发提供了新的思路和方法。

二、新型合成策略在药物化合物合成中的应用1. 绿色合成策略绿色合成是指在合成过程中尽量减少对环境的影响，降低能耗和废弃物排放。

近年来，绿色合成技术在药物化合物合成中得到了广泛应用，如生物催化、酶促合成等。

（1）生物催化：利用酶催化反应合成药物化合物，具有反应条件温和、选择性高、底物适用范围广等优点。

例如，利用葡萄糖异构酶催化合成药物中间体，可提高产率并降低环境污染。

（2）酶促合成：利用酶催化合成药物化合物，具有高效、低能耗、环境友好等特点。

例如，利用淀粉酶催化合成药物中间体，可降低合成成本并提高产品质量。

2. 高效合成策略高效合成是指在合成过程中提高反应速率、降低能耗、提高产率等。

近年来，高效合成技术在药物化合物合成中得到了广泛应用，如连续流合成、微波合成等。

（1）连续流合成：通过连续流反应器进行合成，可提高反应速率、降低能耗、减少废弃物排放。

例如，利用连续流合成技术合成药物中间体，可提高产率并降低环境污染。

（2）微波合成：利用微波加热，提高反应速率、降低能耗。

例如，利用微波合成技术合成药物化合物，可提高产率并降低环境污染。

3. 多组分一锅法合成多组分一锅法合成是指在单一反应体系中完成多个反应步骤，简化合成过程，提高产率。

近年来，多组分一锅法合成技术在药物化合物合成中得到了广泛应用，如点击化学、过渡金属催化等。

（1）点击化学：利用叠氮化物和炔烃之间的“点击”反应，实现药物化合物的快速合成。

2019⽣物技术⽣物化学实验讲义18页实验⼀糖的呈⾊反应和还原糖的检验⼀、实验⽬的1.学习鉴定糖类及区分酮糖和醛糖的⽅法。

2.了解鉴定还原糖的⽅法及其原理。

⼆、实验原理糖经浓⽆机酸处理，脱⽔产⽣糠醛或糠醛衍⽣物。

戊糖形成糠醛，⼰糖则形成羟甲基糠醛。

这些糠醛和糖醛衍⽣物在浓⽆机酸作⽤下，能与酚类化合物缩合⽣成有⾊物质。

与⼀元酚如α⼀萘酚作⽤，形成三芳⾹环甲基有⾊物质。

与多元酚如间苯⼆酚作⽤，则形成氧杂蒽有⾊物质，反应式如下：通常使⽤的⽆机酸为硫酸。

如⽤盐酸，则必须加热。

常⽤的酚类为α⼀萘酚、甲基苯⼆酚、间苯⼆酚和间苯三酚等，有时也⽤芳⾹胺、胆酸、某些吲哚衍⽣物和⼀些嘧啶类化合物等。

有⼈认为，⽤浓硫酸作为脱⽔剂时，形成有颜⾊的产物与酚核的磺化有关，见如下反应式；（⼀）糖的呈⾊反应1．Molish反应(α～萘酚反应)本实验是鉴定糖类最常⽤的颜⾊反应。

糖在浓酸作⽤下形成的糠醛及其衍⽣物与α⼀萘酚作⽤，形成红紫⾊复合物。

在糖溶液与浓硫酸两液⾯间出现紫环，因此⼜称紫环反应。

⾃由存在和结合存在的糖均呈阳性反应。

此外，各种糠醛衍⽣物、葡萄糖醛酸、丙酮、甲酸、乳酸等皆呈颜⾊近似的阳性反应。

因此，阴性反应证明没有糖类物质的存在；⽽阳性反应，则说明有糖存在的可能性，需要进⼀步通过其他糖的定性试验才能确定有糖的存在。

2．蒽酮反应糖经浓酸⽔解，脱⽔⽣成的糠醛及其衍⽣物与蒽酮(10⼀酮⼀9，10⼀⼆氢蒽)反应⽣成蓝⼀绿⾊复合物。

3. Seliwanoff反应(间苯⼆酚反应)该反应是鉴定酮糖的特殊反应。

在酸作⽤下，⼰酮糖脱⽔⽣成羟甲基糠醛。

后者与间苯⼆酚结合⽣成鲜红⾊的化合物，反应迅速，仅需20—30s。

在同样条件下，醛糖形成羟甲基糠醛较慢。

只有糖浓度较⾼时或需要较长时间的煮沸，才给出微弱的阳性反应。

蔗糖被盐酸⽔解⽣成的果糖也能给出阳性反应。

4．Bial反应(甲基间苯⼆酚反应)戊糖与浓盐酸加热形成糠醛，在有Fe3+存在下，它与甲基间苯⼆酚(地⾐酚)缩合，形成深蓝⾊的沉淀物。

动物乳腺生物反应器的研究进展班级：生物工程学号：071454116 姓名：刘俊超摘要：动物乳腺生物反应器(Mammary Bioreactor)是一种利用动物转基因技术在乳腺细胞中表达多肽药物、工业酶、疫苗和抗体等蛋白的技术。

该技术具有低投入高产出的特点，其效率是利用以大肠杆菌和动物细胞培养技术的100倍，是一种非常有潜力的高新技术。

本文综述了乳腺生物反应器的原理，研究进展与应用。

关键词：乳腺生物反应器；研究进展；应用1乳腺生物反应器的原理乳腺生物反应器(mammary gland bioreactor)技术是指利用乳腺特异表达的乳蛋白基因的调控序列构建表达载体，制作转基因动物，指导外源基因在动物乳腺中特异性、高效率地表达，以期从转基因动物乳汁中源源不断地获得外源活性蛋白。

乳腺生物反应器的原理是应用重组DNA技术和转基因技术，将目的基因转移到尚处于原核阶段(或1～2细胞的受精卵)的动物胚胎中，经胚胎移植得到转基因乳腺表达的个体。

外源基因在乳腺特异性表达需要乳蛋白基因的一个启动子和调控区，即需要一个引导泌乳期乳蛋白基因表达的序列，这样才能将外源基因置于乳腺特异性调节序列控制之下，使其在乳腺中表达，再通过回收乳汁获得具有生物活性的目的蛋白。

2研究现状2.1国外进展GordonL[l] 等将重组DNA 采用显微注射方法导人小鼠受精卵，首次获得了带有外源基因的转基因小鼠。

Palmiter等[2]将大鼠生长激素基因显微注射到小鼠的受精卵中，获得比普通小鼠大得多的“硕鼠”，并提出可以从转基因动物中提纯有价值的药用蛋白。

此后，国外在此项技术上不断取得新的进展。

荷兰的Phraming公司[3]培育出含人乳铁蛋白的转基因牛，每升牛奶中含有人乳铁蛋白1 g。

英国爱丁堡制药公司[4]已培育成功含a一1一抗胰蛋白酶(AA T)的转基因羊，每升羊奶中会有此种蛋白30 g。

V elander W H 等L3 报导用转基因猪生产人蛋白C的量为1 g／L。

生物技术进展 2023 年 第 13 卷 第 1 期 77 ~ 82Current Biotechnology ISSN 2095‑2341进展评述Reviews雷公藤红素抗肿瘤作用及机制研究进展董立强 ， 王斌 ， 苏适 ， 刘东琦绥化学院，黑龙江 绥化 152061摘 要：雷公藤红素是我国传统中药雷公藤中的天然活性成分，具有抗类风湿、抗炎、抗肿瘤等多种生物学活性。

近年来，雷公藤红素由于低毒、多靶点、广谱性等优势，在抗肿瘤治疗中备受关注。

雷公藤红素可以通过调控PI3K/AKT 、NF -κB 、MAPK 和STAT3等多种信号通路抑制肿瘤增殖、侵袭和转移，诱导肿瘤细胞凋亡。

综述了雷公藤红素的抗肿瘤作用及机制，以期促进雷公藤红素的深入研究与应用。

关键词：雷公藤红素；细胞凋亡；信号通路；抗肿瘤DOI ：10.19586/j.2095⁃2341.2022.0167 中图分类号：R284.1 文献标志码：AProgress on Celastrol in Anti -tumor Effects and MechanismDONG Liqiang ， WANG Bin ， SU Shi ， LIU DongqiSuihua University ， Heilongjiang Suihua 152061， ChinaAbstract ：Celastrol is one of the natural active ingredient in traditional Chinese medicine Tripterygium wilfordii ， which has many biological activities such as anti -rheumatoid ， anti -inflammatory ， anti -tumor and so on. In recent years ， celastrol has attracted much attention in anti -tumor therapy due to its advantages of low toxicity ， multiple targets and broad spectrum. Celastrol can in‐hibit tumor proliferation ， invasion and metastasis ， and induce tumor cell apoptosis via regulating various signaling pathwayssuch as PI3K/AKT ， NF -κB ， MAPK and STAT3 pathway. This paper summarized the anti -tumor effects and mechanism of celas‐trol ， in order to provide reference for the future research.Key words ：celastrol ； apoptosis ； signaling pathway ； anti -tumor雷公藤红素（celastrol ）属于五环三萜类化合物，分离自传统中药雷公藤或南蛇藤的根皮、茎和叶，分子量为450.61，易溶于乙醇、三氯甲烷、二甲基亚砜等有机溶剂［1］。

现代药物制剂技术研究进展玉星生物（集团）股份有限公司 055550玉星生物（集团）股份有限公司 055550玉星生物（集团）股份有限公司 055550【摘要】本文探讨了现代药物制剂技术研究进展，随着现代医学的不断发展，药物制剂技术也在不断进步。

药物制剂技术是指将药物原料转化为适合人体使用的药物制剂的技术，包括药物的制备、加工、包装等方面。

本文将从药物制剂技术的发展历程、现代药物制剂技的研究进展以及未来发展趋势三个方面进行探讨。

【关键词】现代药物制剂；研究进展引言药物制剂技术的重要性药物制剂技术是指将药物与载体材料相结合，制成适合人体吸收、分布、代谢和排泄的药物剂型的技术。

药物制剂技术的发展对于提高药物的疗效、减少药物的副作用、改善患者的治疗体验、降低医疗成本等方面都具有重要的意义。

传统的药物制剂技术主要包括口服剂型、注射剂型、外用剂型等，这些剂型虽然已经被广泛应用，但是在一些方面存在着局限性。

例如，口服剂型需要经过胃肠道的消化吸收，药物的生物利用度较低；注射剂型需要专业人员进行注射，使用不便；外用剂型只能局部治疗，无法达到全身治疗的效果。

随着现代科技的不断发展，新型的药物制剂技术不断涌现，如纳米技术、生物技术、仿生技术等，这些新技术的应用使得药物制剂的研究和开发更加精准、高效、安全、便捷。

因此，现代药物制剂技术的研究和发展具有重要的意义。

一、现代药物制剂技术的发展历程传统药物制剂技术的局限性促进了现代药物制剂技术的兴起。

控释药物制剂能够有效降低血浆药物浓度的波动，减少给药次数，提高药物疗效，降低毒副作用，而且符合人们“吃药”的习惯，应用方便，易被患者接受[[1]]。

现代药物制剂技术的发展历程可以分为以下几个阶段：1.化学合成药物制剂技术阶段化学合成药物制剂技术是现代药物制剂技术的起点。

在这个阶段，药物的化学结构被精细设计，以便提高药物的生物利用度和药效。

例如，阿司匹林、青霉素等药物都是在这个阶段被开发出来的。

（怀化学院微生物学课程组）微生物学实验室学生要求为了营造一个安全有效、秩序良好的实验室环境，达到“科学、规范、安全、高效”的目的，特对进入微生物学实验室进行实验的学生作如下要求。

1.按已分好的班级组次，按时参加实验，并完成实验项目。

2.进入实验室前，要求穿戴整齐，需穿好实验服，不能穿人字拖类拖鞋进入实验室。

3.上课前要求上交当堂课程的实验预习报告。

4.要求独立或以小组为单位完成实验项目，实验期间保持实验室安静，不能大声喧哗，并及时记录好实验数据。

5.实验完成后及时对实验结果进行分析并完成实验报告。

6.实验完成后需及时清洗实验器皿，清洁和整理实验台，做好卫生，保持实验室干净整洁。

授课教师：刘卫今、黎晓英（以下实验内容仅供参考，具体内容以相应教材为准）实验一培养基的制备与灭菌一、实验目的1．掌握培养基配制的原理。

2．通过对牛肉膏蛋白胨培养基、高氏一号培养基、马铃薯培养基的配制，掌握配制培养基的一般方法和步骤。

3．解高压蒸汽灭菌的基本原理及操作方法。

二、实验原理1．什么是培养基，一般培养基应具备哪些营养要素？2．培养基有哪些类型，为什么培养不同的微生物需要的培养基不同，培养基为什么要调节pH 值，配制好的培养基为什么要立即灭菌？3．高压蒸汽灭菌的原理是什么？三、实验材料和用具牛肉膏、蛋白胨、琼脂、可溶性淀粉、葡萄糖（或蔗糖）、链霉素、1mol/L NaOH、1mol/LH Cl、K2HPO4·3H2O、MgSO4·7H2O、FeSO4·7H2O 试管、三角瓶、烧杯、量筒、玻璃棒、天平、牛角匙、pH试纸、棉花、牛皮纸、记号笔、线绳、纱布和玻璃漏斗等。

四、操作步骤(一)牛肉膏蛋白胨培养基的配制牛肉膏蛋白胨培养基是一种应用最广泛和最普通的细菌基础培养基。

其配方如下:牛肉膏3g，蛋白胨l0g，NaCl5g，琼脂15-20g, 水1000mL，pH 7.4～7.61. 称量：按实际用量计算后，按配方称取各种药品放入大烧杯中。

药物分析杂志药物分析杂志药物分析杂志药物分析杂志药物分析杂志药物分析杂志药物分析杂志Journal of Pharmaceutical Analysis药物分析杂志Chinese 图LBA-LC-MS/MS 的生物大分子药物定量分析工作流程LBA-LC-MS/MS-based quantitative analysis workflow of biomacromolecular drugs要进行还原和烷基化步骤［12-13］，也能达到分析目的，但绝大多数研究表明，还原和烷基化步骤是建立一个稳健的LC-MS/MS 分析方法的重要保障优化酶切条件时，需要考察反应温度、及缓冲液种类等对酶切效率的影响有50、37 ℃（过夜消化），酶与蛋白质的最优比例一般为1∶20（w /w ），常用的缓冲液有冲液、Tris-HCl 缓冲液等。

2.3　指纹肽的选择　通常大分子药物的相对分子质量在1×104~9×105之间，而质谱质荷比围一般在1.25×103以内，为了准确且灵敏地定量生物基质中大分子药物的浓度，最常用的方法是将大分子药物进行酶切，选择酶切后的1个或多个特异性肽段作为指纹肽，通过测定指纹肽的浓度间接反映大分子药物的浓度。

指纹肽应是目标蛋白所特有的，体内和整个生物分析过程中足够稳定，有易被修饰的残基如甲硫氨酸和色氨酸，修饰的不稳定序列；指纹肽还应表现出足够的灵敏度以达到所需的定量下限；优选的肽序列长度约为8~15个氨基酸［15］。

2.4　内标的选择　基于LBA-LC-MS/MS 子药物定量分析的内标一般包括：（记的蛋白质（SIL-protein ）；（2）扩展的稳定同位素标记肽段（extended SIL-peptide ）；（3）的肽段（SIL-peptide ）；（4）没有标记的蛋白结构类似物；（5）没有标记的肽段结构类似物SIL-protein 因成本较高而不常用，　通用型捕试剂和特异性捕获试剂的比较Comparison of general-purpose capturereagents and specific capture reagents可获取性（accessibility）耗时长短（time-consuming）特异性（specificity）易（easy）短（short）一般（general）难（difficult）长（long）高（high）获得并投入使用，尤其是在药物开发的早期阶段，时间紧迫且资源有限。

三种生物新技术在微生物研究中的应用进展摘要：本文对几种时下比较热门的生物技术的应用原理、存在的问题和研究进展进行了简单阐述，并且结合自己研究的领域，浅析了这些新兴的生物技术在生物防治真菌中研究的实际应用。

关键词：微生物新技术；基因编辑技术；RNA 干扰技术；DNA 芯片技术一、基因组编辑新技术：CRISPR–Cas近年来，随着生物技术突破性的变革及科学家们不断的努力，新的基因编辑技术不断涌现出来，出现了当下最热门最新型的CRISPR/Cas9 基因编辑系统。

近日，中国科学家利用该基因编辑技术对抑制狗骨骼肌生长的基因（MSTN）进行了敲除，培育出两只肌肉发达的“大力神”狗，成功构建了世界首个基因敲除狗模型。

科研人员所使用的“基因编辑技术”，顾名思义，能够让人类对目标基因进行“编辑”，实现对特定DNA 片段的敲除、加入等。

而CRISPR/Cas9 技术自问世以来，就有着其它基因编辑技术无可比拟的优势，技术不断改进后，更被认为能够在活细胞中最有效、最便捷地“编辑”任何基因。

1. CRISPR/Cas9 基因编辑技术概述CRISPR/Cas9 基因编辑技术是最近几年出现的一种由RNA 指导Cas 核酸酶对靶向基因进行特定DNA 修饰的技术。

它是细菌和古细菌为应对病毒和质粒不断攻击而演化来的获得性免疫防御机制。

此系统的工作原理是crRNA (CRISPR-derived RNA) 通过碱基配对与tracrRNA (trans-activating RNA) 结合形成tracrRNA/crRNA 复合物，此复合物引导核酸酶Cas9 蛋白在与crRNA 配对的序列靶位点处剪切双链DNA ，从而实现对基因组DNA 序列进行编辑；而通过人工设计这两种RNA，可以改造形成具有引导作用的gRNA (guide RNA)，足以引导Cas9 对DNA 的定点切割。

作为一种RNA导向的dsDNA 结合蛋白，Cas9 效应物核酸酶是已知的第一个统一因子(unifying factor)，它能够共定位RNA、DNA 和蛋白，从而拥有巨大的改造潜力。

长效蛋白及多肽药物的研究进展王韬生物学基地班随着生物技术的迅猛发展、生物制品的大面积研发和应用，以蛋白和多肽为主的生物技术药物已广泛应用于临床。

这些药物主要应用于癌症、传染性疾病、艾滋病在内等多种疾病的治疗，与同传统的化学合成药物相比，该类药物由于是通过基因工程制备的，其结构与天然来源蛋白结构相同，与体内正常生理物质十分接近，药理活性高。

但由于这种药物为异原性蛋白，在机体内具有很强的免疫原性，容易被机体免疫系统识别并清除，导致药物在血浆中半衰期缩短。

为了维持药物的疗效需要大剂量反复用药，长期的频繁注射给患者带来了不便和经济上的巨大负担。

因此临床上需要研制长效的蛋白药物，长效蛋白质和多肽药物的研究不但能解决上述现有药物所存在的给药问题，而且能推动新的蛋白质和多肽药物的应用开发，使一些由于半衰期短、副作用大而无法进入实际应用的药物获得理想的临床效果（如抗肿瘤药等），从而为人民身体健康带来福音。

本文主要对影响蛋白酶长效性的主要因素以及目前国内外关于研究长效药物的主要方法进行综述。

1.影响蛋白质和多肽药物长效性的主要因素1.1蛋白酶因素的影响当药物进入系统时，由各种酶引起的代谢，尤其是多种形式的蛋白水解酶的作用，可导致药物降解为小分子肽或者氨基酸。

这类酶广泛存在于胃、肠道、肝脏和肾脏等器官中，其分布具有细胞组织的特异性。

1.2蛋白质物理或化学上的性质变化物理变化包括聚合、沉淀；化学变化包括氨基酸残基的修饰，主要有氧化作用、还原作用、脱酰胺反应、水解反应、β消除、二硫化物交换等几种反应，并且蛋白质在构建中的稳定性和免疫原性以及导致蛋白质化学结构错误变化的环境条件也被认为是影响蛋白质代谢稳定性的主要因素。

1.3受体介导的清除较大的多肽常通过受体介导的方式来清除，有不少例子显示，受体介导的清除可能是一种主要的清除机制。

例如胰岛素，若减少与受体的亲和力就会显著提高其血浆半衰期。

受体介导清除的限速步骤是药物与细胞表面受体形成非共价物的过程。