药物的生物学特性范文

时间:2023-12-14 17:40:56

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药物的生物学特性

篇1

【关键词】 中药提取物;伴生物质;生物药剂学

通常,主体为植物药(含复方)的中药,从该药物中提取出来的物质,不但具有该药物的基本属性,同时,由于处方的配伍原理:君、臣、佐、使,伴生物质还被赋予更具有弹性的空间以及更丰富的内涵。以下,笔者将对中药提取物中伴生物质的生物药剂学特性以及该物质的制剂学意义进行探讨。

1 取物伴生物质对活性物质生物药剂学特性的影响

提取物由于其组成较为复杂,往往容易造成植物中的提取物质与纯情物质之间的差异,由此可见,伴生物质并不是没有用处的非活性副产物,我们可以把它们当作是协同效应物。不仅仅是明确的药物化学成分会对生物的利用度有所影响,另外,其他化合物的重要性也不可忽视。

1.1 提取物伴生物质对溶出的影响 活性作用的类型不仅受到植物中的提取物伴生物质的影响,同时,对于其作用强度、作用起始与过程均会被改变。比如将由毛地黄叶进行制备的过程,要将该植物制备成地高辛,需在5 min内将不同组分中的伴生物质对地高辛中阿密茴物质中约90%的凯林在溶液中释放出来,然而,对于纯物质来说,在5 min中,所能释放出来的凯林只有20%左右,从该实验中,我们可以发现通过黏稠液体,伴生物质能够将凯林的充分溶出进行阻止[2]。

1.2 提取物伴生物质对吸收的影响 活性物质的吸收能力会受到伴生物质影响,造成这一结果的原因可能有以下几点:①将吸收部位的药物浓度进行增加,使得药物在缔合的过程中,其亲脂性得到增加。②将膜的通透性加以改善。

血清通过给药之后,其制剂才是真正起作用的,中药在体内能够直接进行作用的物质正是此时血清内所含有的成分。如果在血管外进行给药,由于中间又多了一个吸收的环节,制剂中会有一部分物质是没有进行血清的,而这部分物质的作用是不容忽视,有时,这些物质会造成许多不良反应。

2 伴生物质在制剂学中的意义

何谓中药复方,专业上认为把各种单一药物经过人工进行合成最终得到一种相对安全的疗效较好的药物,这一过程就叫做中药复方[3]。自古以来中药很多时候都是用水进行煎煮,这一现象体现了水提取是一种有效的方案,也是十分天然并且相当合理的方法,这当中包含了很多种类的数量组合关系。此种关系通过处方和配伍原理体现出来,基本的活性物质最终还能够帮助吸收。

中医一般来说都是建议复方用药,多元化环节,充分体现药物的综合疗效,最终达到治疗效果。中药的效果最为重要的就是看此药物在浸泡、分解、提炼的过程中够不够完善,整个过程是否正规。

2.1 正确认识“伴生物质”可能具有的功能

从制剂学方面着手。伴生物质一直都被我们称之为杂质,一直都被人们所忽略。它在制剂的整个过程之中和其他的物质会发生反映,从而造成以下的一些功能。伴生物质本来就有促进活跃度的功能:比方说麦角当中的蛋白质进行分解可以得到组胺、酪胺等等,对于麦角缩宫有着很强的促进功能。

A. 本身具有或可增强活性作用:如麦角中的蛋白质分解成组胺、酪胺和乙酰胆碱等,均能增强麦角生物碱的缩宫作用。B. 助溶剂作用:皂苷可以使得毛地黄的吸收更为快捷有效,葛粉可以是的麻黄素在溶解时更为透彻,这些都很大程度上的起到了催化剂的效果。C. 形成可溶性盐功能:我们举例说明,单独的使用抗癌药物栎精时它很难溶解在水中,这样就使得药物进入身体后不容易被吸收,作用率大大降低,针对这一问题我们可以加入一些碱性的物质如精氨酸进行中和反应形成新的物质,这样就可以更好的促进吸收提高利用率。

2.2 中药细致分离方案的重要依据

采用不一样的方案得到的半生物质也不一样,不同的伴生物质组成物质都不一样,体现出来的化学性质也不会相同,对于物质的吸收也会起到不同的作用。从这一点出发也就是说我们只要能够明确把握到伴生物质的组成就能根据这一点来采取不同的应用。

参 考 文 献

[1] MOiler R H.Hildebrand G E Pharraa2eutisehe Technogogie。Mode~Arznelformen(现代给药系统的理论和实践).Beijing:People’s Military Medieal Publishing House.2004,12(08):414416.

篇2

关键词:云南;烟草;金龟甲;防治;生物学特性

金龟甲属鞘翅目害虫,目前资料报道危害烟草的金龟甲有10多种,但在云南省烟草生产上常见的,危害比较严重的主要有三种:码绢金龟甲(Madaderasp.)、棕色金龟甲(Holotrichia titanis Reift)、铜绿丽金龟甲(Anomala corpulenta Motschulsky)。

1 分布与危害

码绢鳃金龟甲目前主要分布于云南、贵州和广西。棕色金龟甲在云南、贵州、河南、山东、广东、广西、福建、台湾等省区均有分布。铜绿丽金龟甲国内除西藏、新疆尚未发现外,遍及中国各省(区)。

金龟甲主要以成虫为害烟叶,咬食叶片成缺刻或孔洞。严重的把叶片吃光,仅剩下叶脉;有的烟株生长点也被吃光。被迫重栽。幼虫在土壤中活动,虽然可以齿食寄主植物根皮。但一般对烟草危害甚微。

金龟甲食性极杂,除烟草外,还为害棉、大豆、麦类、玉米、高粱、甜菜、向日葵、马铃薯、花生、瓜类、桃、李、梨、苹果等草本和木本经济植物和禾本科杂草。

2 形态特征

2.1码绢金龟甲

成虫:体长6.5-11mm,体宽4~8mm。体椭圆形,体色暗褐色或棕褐色,鞘翅在光照下有闪光,特别是末端处闪光明显。鞘翅上各有10条明显的隆起线,唇基扁平,触角10节,鳃片部外侧二齿形。前胸背板长2~4mm,宽3~6mm。小盾片三角形。前足腿节粗大,胫节端部外侧二齿形。中足、后足胫节内侧和外侧各有一矩,中间着生跗节,胫内侧着生细毛,跗节5节,爪成对,端部钩状。中足胫节端部较平、形如斜锯状,外侧有3根刺状物,内侧1根。后足状如中足,只是较为粗大。腹面除上唇、上颚为暗褐色外。一其余为棕褐色,腹部5节。

卵:椭圆形,长约1.75mm,宽约1.17mm,表面呈瓦纹状。初产卵乳白色,较小,随着胚胎发育,卵粒逐渐增大,颜色变褐。

幼虫:体长15.0~20.0mm,宽4.5~9.0mm。体乳白色微黄。头顶部毛稀少且细,额内平滑,无毛,下两侧各具毛3根。腹部1-6节。每节的前、中、后盾片着生细毛和短刺毛。

蛹:小型,长约10.5~120mm,初期为黄白色,后变为黄褐色。头顶近方形,唇基梯形,前缘明显:卷;无发音器。

2.2棕色金龟甲

成虫:体长18~26mm,宽9~12mm。头小,棕色。触角短,柄节稍长,末端3-7节。鳃节叶状。前胸背板黄棕色,无光泽。鞘翅全长为前胸宽度的2倍,棕色,表面具不规则隆起成。前足、腹足胫节内、外均具龄状突,前足尤适于掘土。

卵:椭圆形,长2~3mm。宽约2.5mm。初产时乳白色或浅黄色。孵化前呈水渍状半透明。

幼虫:别名蛴螬。C字形,体圆肥胖,体长40-50mm,宽12~17mm。头部红褐色,胸部乳白色,多皱褶。胸足3对,黄褐色。腹部黄白色,皱褶稍多;腹部末端着生肛毛。

蛹:长椭圆形,长约20-27mm,初期为黄白色,后变为黄褐色。无发音器。

2.3铜绿丽金龟

成虫:体长16~22mm,宽8.3~12mm。头胸及鞘翅均为铜绿色,具光泽。前胸背板前缘较直,两前角前伸,呈斜直角状。鞘翅每侧有4条纵肋,肩部有疣突。前足胫节有2个外齿。雌性腹部腹板呈灰白色或雄性腹部腹板呈黄白色。

卵:卵圆形,长2.4~2.6mm,宽约2.2mm。卵壳表面光滑。

幼虫:体长30-33mm,头部前顶毛每侧6-8根,成一纵列,肚腹片后部腹毛区刺毛列由长针状刺毛组成,每侧多为15-18根,两侧刺毛尖相遇交叉。刺毛列的后端少许岔开些,刺毛列的前端远没有达到钩状刚毛群的前部边缘。

蛹:长椭圆形,土黄色,长约18-22mm。体稍弯曲,腹部背面有6对发音器。

3 生活史及习性

3.1码绢金龟甲

此虫是近年新鉴定和报道的烟草害虫。发生世代数有待研究。分布全省,在文山、红河、曲靖、玉溪、昆明、楚雄、大理、保山4月下旬初见成虫。天气干旱年份,其他寄主枝叶稀少,食料缺乏,5月中旬一6月中旬在烟田大量危害烟株,靠近果园,山边等地的烟苗发生严重,移栽烟苗早的田地重于移栽迟的。生长势好的烟苗重于生长势差的,有的地方成片的烟苗叶肉包括生长点都被吃光。1987年和1988年,罗平、曲靖、马龙、富源、寻甸遭受码绢鳃金龟甲危害的面积达12万亩以上,虫伤株率平均达78%,死苗率达23.4%。在玉溪、峨山、宜良、陆良、泸西、龙陵等地调查,严重田每株烟有虫数头,多的达10余头。近年来,云南许多地方在这段时间一直是码绢金龟危害高峰期。7月中旬后,其他寄主植物枝繁叶茂。食料丰富,成虫纷纷离开烟田,迁往其他寄主植物上取食。

成虫昼伏夜出,一般傍晚7点以后成虫纷纷出来活动。取食烟叶,到夜晚10-11时达高峰期。黎明时,成虫潜伏于烟株根部和其他土缝中以及杂草或秸杆内躲起来。成虫取食寄主的时期,也正是产卵的时期。成虫有假死性。

3.2棕色金龟甲

棕色金龟甲每年发生1代。以幼虫或成虫在30厘米处土壤中越冬。越冬成虫春暖季节开始出土活动。在云南烟区,棕色金龟甲成虫于5月初出现,5月下旬至6月中旬大量发生为害烤烟。6月末7月初则多数迁往其它寄主上为害。

成虫白天潜伏在土壤内或杂草丛中,黄昏后飞出来活动取食,并进行,黎明前又潜回土中或杂草丛中隐藏。后雌虫一般在比较松软而潮湿的砂壤土中产卵。卵散产或几粒至几十粒为一小堆,卵期14-28天。

成虫有假死性和趋光性。天气闷热。风小或无风夜晚成虫活动十分活跃。成虫期一般200-300天。

幼虫终身在土壤中活动,取食寄主根皮。

3.3铜绿丽金龟甲

每年发生1代,以幼虫越冬。在云南烟区,成虫主要在6-7月份发生。成虫也是昼伏夜出。白天隐蔽的场所多在3-6厘米表土层,且喜在草根下。每雌产卵一般40粒左右,卵分批产下,多散产,产卵深度主要集中在3-10厘米处。

成虫有假死性和趋光性。阴天。成虫白天也活动频繁,2001年6月底,在陆良县一些烟地发生严重,严重田块百株有虫数15头左右。在阴雨天,烟地旁一些木本植物上虫口密度非常大。

4 发生与环境的关系

成虫活动与气候因素关系密切。天气闷热、无风的夜晚,成虫活动十分活跃;凉爽、有风的夜晚,则活动平缓。

幼虫终身在土中活动,表土过干或过湿则下降;地下水位高时,幼虫上升;人秋后逐渐下降,春暖时逐渐上升。幼虫活动适宜的土壤含水量为10%-25%。

从环境的总体条件看,松软的土质及杂草丛生,便于成虫及幼虫藏匿和活动;土壤适当湿润,幼虫生长发育正常;耕作粗放,则为幼虫和蛹提供安全的生活条件:施用较多的堆肥或厩肥,幼虫食料充足,并使土质松软,提高土温,有利于幼虫生长发育。上述种种都因有利于金龟甲的发生而可能引起猖獗为害。

5 防治措施

5.1冬春季深翻田地,杀伤和减少土壤中幼虫和蛹。

5.2诱杀成虫。这三种金龟甲对核桃叶都有特殊嗜好。可在傍晚于烟田内插上数丛新鲜核桃枝。也可插桃、梨、石榴等树枝,在树枝上喷洒90%敌百虫800倍液,诱杀成虫效果非常好。

篇3

关键词 合成生物学;医药;能源;实践

中图分类号 R122 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)121-0161-01

目前科学家已测定了包括人类在内的700多种生物的基因组,这表明生命科学进入遗传密码的全面解析阶段,在分子水平研究基因结构和功能。这些成果为工程师创造新世界提供了有力的生物元器件。工程师可以用这些已知的功能,重新设计和构建具有新功能的生命,甚至可以全合成新生命,这就是进入21世纪新兴的合成生物学。合成生物学是继人类基因组研究之后,生物领域的又一热门学科,是整体系统论生物学思潮在工程学领域的

再现。

1 合成生物学与其他学科的关系

1.1 合成生物学与系统生物学

合成生物学的出现是与系统生物学的发展密不可分的。从哲学思维上,二者都遵从系统论,生物系统的整体功能不可分割。系统生物学将在基因、蛋白质、代谢物等多维分子水平获得大量的细胞行为知识和建立生物网络,为合成生物学提供理论和模型。合成生物学可为系统生物学的定量分析提供模式生物。

1.2 合成生物学与生物信息学、化学

如果把基因组测序看成阅读和解码遗传信息的过程,那么合成生物学就是人工书写和编程过程,是测序的逆过程。这个过程对生物信息学提出了更大的挑战,与所有的工程学一样,合成生物的设计和优化过程中需要用新的算法进行模拟和测试。合成生物的过程是以原料核酸的高速合成为基础的,因此需要高效、低成本的化学合成技术提供支持。目前,常规化学方法合成一个碱基核苷酸商业化价格是2元左右,而新方法有望把成本降到更低。

1.3 合成生物学与基因工程

二者既有联系,也有区别。就操作对象和主要技术手段而言,二者相同,都是以基因为对象,都需要核酸酶和连接酶作为剪切和组装的工具,也都需要载体来承载基因,进行扩大繁殖和保存。然而仅采用基因工程技术,只能在较小的范围内对已经存在生命进行改造,合成生物学研究将降低关键技术成本,解决基因操作的经济性问题,从而在工程领域将得到广泛应用。

2 医药与能源创新发展中的合成生物学技术

创新药物的发现是整个新药研究中最富创造性的环节。20世纪70年代之后,DNA重组技术、基因组学、蛋白质组学、生物信息学及生物芯片技术的研究成果为新药研究提供了指导性的理论知识和多样化的实验手段,极大地促进了新药的研制和产业化。

2.1 DNA重组技术与创新药物研究

DNA重组技术通过人为的基因拼接,构建携带外源目的基因的表达系统,在宿主细胞中表达外源基因编码的蛋白质、多肽类药物。DNA重组技术为创新药物的研究和产业化提供了全新的技术,开创了现代生物技术药物的新阶段。在微生物药物的制备中,具有良好遗传特性的高产菌株是产业化的关键。重组DNA技术已成功地应用于构建具有特定遗传特性的高产菌株。如将放线菌紫红素的合成基因导入紫红链霉菌,产生了新型抗生素二氢榴菌紫红素;将红霉素抗性基因转入红霉素产生菌,可构建出耐自身产物抑制的高产菌株;将透明颤菌的血红蛋白基因导人金霉素产生菌,工程菌可以在低溶氧条件下正常代谢,达到降低供氧能耗的目的。

2.2 蛋白质组学与创新药物研究

蛋白质组学(proteomics)是继人类基因组计划之后又一个引人注目的新兴学科。蛋白质组学是从整体蛋白质水平上,从更贴近生命活动规律的角度去探讨机体生理、病理现象及其本质。人体细胞有3000~10000种以上的蛋白质。蛋白质的种类和数量及其功能状态在同一机体的不同细胞中是不相同的,即使是同一种细胞,在不同时期,其蛋白质的种类和数量也不尽相同。正常和病变状态下细胞内的蛋白质谱存在差异,服药前后的蛋白质谱也存在差异,通过定性和定量地分析蛋白质谱的差异,可以探讨疾病发生的可能机制,发现药物作用的新靶点,从而为研发新药,研究药物作用机制以及指导临床合理用药提供重要的依据。

靶向药物的研制是创新药物研制的主流。据统计,已发展了多种类型的功能或疾病靶标,涉及:肿瘤、血液与造血、免疫调节、心肾系统、胃肠系统、神经系统、内分泌系统及泌尿系统等。据Drew报告(2000年),目前使用的、据认为安全有效的多种疾药的分子靶点483个,按生物化学分类,其中受体45%,酶28%,激素与细胞因子11%,其他为离子通道、核多体等。在分子水平对疾病研究结果显示,潜在的药物靶点数目可能为5000~10000个,均可能作为研制药物的作用靶点。

2.3 生物信息学与创新药物研究

生物信息学是生物学、数学、计算机科学和信息科学等多学科交叉产生的崭新学科。生物信息学借助计算机强大的信息储存和信息分析功能处理生物学领域、尤其是基因组学和蛋白质组学研究领域中爆炸性增长的海量数据。生物信息学的核心内容至少包括基因组信息学、蛋白质组信息学和代谢调控信息学三大部分。基因组信息学指对基因信息的获取、处理、存储和分析,目的是确定全部基因的确切位置,以及各DN段的功能。蛋白质组信息学包括对有关细胞或组织中的全部蛋白质的结构、组成、功能、定位以及各蛋白质问的相互作用的信息进行处理和分析,目的是确定各种蛋白质的组成、结构和功能及相互作用。

2.4 生物芯片技术与创新药物研究

生物芯片(biochip)是近年来生命科学、微电子学和生物信息学结合交叉领域的重大进展。生物芯片分为DNA芯片、RNA芯片、蛋白质芯片、抗体芯片、PCR芯片及药物传输芯片等。生物芯片通过原位化学合成或机械点样构成高密度探针微阵列。比如DNA芯片可在1 cm2的玻璃或硅片衬底上,集中排列数万至数十万个DNA探针。从理论上讲,十至数十个这样的芯片就可以全面检查一个人的基因,从而发现结构异常或功能异常的基因。生物芯片主要用于基因序列测定,分析基因组突变和单核苷酸多态性突变位点,同时也用于测定特定基因的表达水平和比较同源基因的表达差异,以实现对细胞、蛋白质、DNA及其他生物组分的准确、快速和大信息量的检测。生物芯片技术的发展为疾病的临床诊断和个性化治疗开辟了全新的途径,同时为创新药物的高通量筛选(high throughput screening,HTS)提供了强有力的技术支撑平台。

3 结束语

合成生物学为很多领域的研究提供新视角:生物学家用它来重建不同层次的研究对象,由此加深对生命活动和生命过程的理解;化学家用它创造新分子化合物;物理学家用它来发现自然状态下分子的运动行为;工程技术人员则用它进行药物、生物材料和生物能源等工程设计并简单、低廉、高效地制造,满足人类和社会发展的需要。

参考文献

[1]刘夺,杜瑾,赵广荣等.合成生物学在医药及能源领域的应用[J].化工学报,2011,62(9):2391-2397.

[2]梁泉峰,王倩,祁庆生等.合成生物学与微生物遗传物质的重构[J].遗传,2011,33(10):1102-1112.

篇4

关键词:玉葡萄根;资源调查;生物学特性;开发利用

中图分类号:R282文献标志码:A文章编号:1007-2349(2014)06-0072-03

玉葡萄根为葡萄科蛇葡萄属三裂蛇葡萄(Ampelopsis delavayana(Franch)Planch)的根,收载于《中国药典》1977年版[1]和多版《云南省药品标准》[2~3]。还广泛收载于多个民族的中草药书籍中,金刚散、赤木通、野葡萄根、五爪金、野蒲桃根《滇南本草》,大接骨丹《昆明民间常用草药》,飞蜈蚣藤《云南中草药选》,抢花药《云南思茅中草药选》。如玉葡萄根《中药志》,五爪龙《湖南药物志》,破石珠、红母猪藤《全国中草药汇编》,见肿消《陕西中草药》,红赤葛、红内消、赤葛《四川常用中草药》,乌血藤《彝药志》,三叶藤、红狗肠《广西药用植物名录》;还有的书籍中的别名还叫肥猪藤、鸟血藤、万初牛、绿葡萄、玉葡萄、野葡萄、耳坠果、五爪龙、见肿消等[4]。是被广泛收载与应用的中草药品种,也是云南各民族医生骨伤科较为常用的中草药品种。在现代医药产业中,玉葡萄根是云南白药集团“金品”系列产品和“云南红药”等产品的重要原料。随着云药产业的发展,玉葡萄根药材商品用量在大幅增加,野生资源日渐枯竭。据此,笔者对其应用研究进行了归纳,对资源分布及其生物学特性进行了调查,展开了野生抚育与繁育种植的试验研究,现整理报道如下。

1玉葡萄根的应用研究

经查阅文献资料与向云南有关地区草药医生调查:玉葡萄根始载于《滇南本草》[5],为云南地区多民族常用的民间草药,能了解到的大规模应用历史约一百余年,在时期,云南日月大药房用玉葡萄根研粉制成“金刚散”,为驰名骨伤科成药。解放后,昆明市红十字会医院利用原存原料,改名“红十字创伤粉”继续生产使用。1958年经对处方中原植物进行了调查,认为三裂蛇葡萄等是上述成药的重要药物[6]。彝族、白族等民间医生认为玉葡萄根对治疗跌打损伤、接骨续筋等病症具有独特的功效,将其称为“金刚散、接骨丹、见肿消”等。其功效归纳为清热利湿,活血通络,止血生肌,解毒消肿。主治淋证,疝气,偏坠,风湿痹痛,跌打瘀肿,创伤出血,烫伤,疮痈等症。《滇南本草》:“利膀胱积热,消偏坠下气,走经络,定痛,散乳结肿痛,治痈疮,排脓,通利五淋,赤白便浊,止玉茎痛。”《陕西中草药》:“消肿止痛,舒筋活血,止血。主治跌打损伤,内有瘀血,外伤出血。”《四川常用中草药》:“止血,消痈,解毒。治跌打损伤,金创,刀伤,痈疽恶疮肿毒,风毒游丹。”《湖北中草药志》:“清热解毒,舒筋活络,排脓,通乳。用于风湿关节痛,腰腿痛,乳汁不足,慢性骨髓炎,脓肿疔毒,疮疖,水火烫伤,外伤出血等。”由此可见,玉葡萄根在多省区都在使用,而功效大同小异。《云南省药品标准》将其功效归纳为散瘀止痛,接骨续筋,去腐生新,清热解毒。用于跌打损伤,骨折,水火烫伤,肠炎腹泻,尿涩尿痛,小便淋沥。现代研究证实,三裂蛇葡萄的化学成份主要为羽扇豆醇、β-胡萝卜素、β-谷甾醇、红橘素(4',5,6,7,8-五甲氧基黄酮)、二十九烷酸、棕榈酸、儿茶素、胡萝卜苷等[7]。现代药理研究认为具有消炎镇痛、保肝护肝等显著的药理活性,临床上适用慢性骨髓炎、急性乳腺炎、抗肿瘤、肝炎、降血糖、降血脂、降血压等功效[4],具有很好的开发应用前景。

2资源分布概况

篇5

关键词:纳米材料 生物医学 应用

1应用于生物医学中的纳米材料的主要类型及其特性

1.1纳米碳材料

纳米碳材料主要包括碳纳米管、气相生长碳纤维也称为纳米碳纤维、类金刚石碳等。

碳纳米管有独特的孔状结构[1],利用这一结构特性,将药物储存在碳纳米管中并通过一定的机制激发药物的释放,使可控药物变为现实。此外,碳纳米管还可用于复合材料的增强剂、电子探针(如观察蛋白质结构的afm探针等)或显示针尖和场发射。纳米碳纤维通常是以过渡金属fe、co、ni及其合金为催化剂,以低碳烃类化合物为碳源,氢气为载体,在873 k~1473 k的温度下生成,具有超常特性和良好的生物相溶性,在医学领域中有广泛的应用前景。类金刚石碳(简称dlc)是一种具有大量金刚石结构c—c键的碳氢聚合物,可以通过等离子体或离子束技术沉积在物体的表面形成纳米结构的薄膜,具有优秀的生物相溶性,尤其是血液相溶性。资料报道,与其他材料相比,类金刚石碳表面对纤维蛋白原的吸附程度降低,对白蛋白的吸附增强,血管内膜增生减少,因而类金刚石碳薄膜在心血管临床医学方面有重要的应用价值。

1.2纳米高分子材料

纳米高分子材料,也称高分子纳米微粒或高分子超微粒,粒径尺度在1 nm~1000 nm范围。这种粒子具有胶体性、稳定性和优异的吸附性能,可用于药物、基因传递和药物控释载体,以及免疫分析、介入性诊疗等方面。

1.3纳米复合材料

目前,研究和开发无机—无机、有机—无机、有机—有机及生物活性—非生物活性的纳米结构复合材料是获得性能优异的新一代功能复合材料的新途径,并逐步向智能化方向发展,在光、热、磁、力、声[2]等方面具有奇异的特性,因而在组织修复和移植等许多方面具有广阔的应用前景。国外已制备出纳米zro2增韧的氧化铝复合材料,用这种材料制成的人工髋骨和膝盖植入物的寿命可达30年之久[3]。研究表明,纳米羟基磷灰石胶原材料也是一种构建组织工程骨较好的支架材料[4]。此外,纳米羟基磷灰石粒子制成纳米抗癌药,还可杀死癌细胞,有效抑制肿瘤生长,而对正常细胞组织丝毫无损,这一研究成果引起国际的关注。北京医科大学等权威机构通过生物学试验证明,这种粒子可杀死人的肺癌、肝癌、食道癌等多种肿瘤细胞。

此外,在临床医学中,具有较高应用价值的还有纳米陶瓷材料,微乳液等等。

2纳米材料在生物医学应用中的前景

2.1用纳米材料进行细胞分离

利用纳米复合体性能稳定,一般不与胶体溶液和生物溶液反应的特性进行细胞分离在医疗临床诊断上有广阔的应用前景。20世纪80年代后,人们便将纳米sio2包覆粒子均匀分散到含有多种细胞的聚乙烯吡咯烷酮胶体溶液中,使所需要的细胞很快分离出来。目前,生物芯片材料已成功运用于单细胞分离、基因突变分析、基因扩增与免疫分析(如在癌症等临床诊断中作为细胞内部信号的传感器[5])。伦敦的儿科医院、挪威工科大学和美国喷气推进研究所利用纳米磁性粒子成功地进行了人体骨骼液中癌细胞的分离来治疗病患者[6]。美国科学家正在研究用这种技术在肿瘤早期的血液中检查癌细胞,实现癌症的早期诊断和治疗。

2.2用纳米材料进行细胞内部染色

比利时的de mey博士等人利用乙醚的黄磷饱和溶液、抗坏血酸或柠檬酸钠把金从氯化金酸(haucl4)水溶液中还原出来形成金纳米粒子,(粒径的尺寸范围是3 nm~40 nm),将金纳米粒子与预先精制的抗体或单克隆抗体混合,利用不同抗体对细胞和骨骼内组织的敏感程度和亲和力的差异,选择抗体种类,制成多种金纳米粒子—抗体复合物。借助复合粒子分别与细胞内各种器官和骨骼系统结合而形成的复合物,在白光或单色光照射下呈现某种特征颜色(如10 nm的金粒子在光学显微镜下呈红色),从而给各种组织“贴上”了不同颜色的标签,为提高细胞内组织分辨率提供了各种急需的染色技术。

2.3纳米材料在医药方面的应用

2.3.1纳米粒子用作药物载体

一般来说,血液中红血球的大小为6000 nm~9000 nm,一般细菌的长度为2000 nm~3000 nm[7],引起人体发病的病毒尺寸为80 nm~100 nm,而纳米包覆体尺寸约30 nm[8],细胞尺寸更大,因而可利用纳米微粒制成特殊药物载体或新型抗体进行局部的定向治疗等。专利和文献资料的统计分析表明,作为药物载体的材料主要有金属纳米颗粒、无机非金属纳米颗粒、生物降解性高分子纳米颗粒和生物活性纳米颗粒。

磁性纳米颗粒作为药物载体,在外磁场的引导下集中于病患部位,进行定位病变治疗,利于提高药效,减少副作用。如采用金纳米颗粒制成金溶液,接上抗原或抗体,就能进行免疫学的间接凝聚实验,用于快速诊断[9]。生物降解性高分子纳米材料作为药物载体还可以植入到人体的某些特定组织部位,如子宫、阴道、口(颊、舌、齿)、上下呼吸道(鼻、肺)、以及眼、耳等[10]。这种给药方式避免了药物直接被消化系统和肝脏分解而代谢掉,并防止药物对全身的作用。如美国麻省理工学院的科学家已研制成以用生物降解性聚乳酸(pla)制的微芯片为基础,能长时间配选精确剂量药物的药物投送系统,并已被批准用于人体。近年来生物可降解性高分子纳米粒子(nps)在基因治疗中的dna载体以及半衰期较短的大分子药物如蛋白质、多肽、基因等活性物质的口服释放载体方面具有广阔的应用前景。药物纳米载体技术将给恶性肿瘤、糖尿病和老年痴呆症的治疗带来变革。

2.3.2纳米抗菌药及创伤敷料

ag+可使细胞膜上蛋白失去活性从而杀死细菌,添加纳米银粒子制成的医用敷料对诸如黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿浓杆菌等临床常见的40余种外科感染细菌有较好抑制作用。

2.3.3智能—靶向药物

在超临界高压下细胞会“变软”,而纳米生化材料微小易渗透,使医药家能改变细胞基因,因而纳米生化材料最有前景的应用是基因药物的开发。德国柏林医疗中心将铁氧体纳米粒子用葡萄糖分子包裹,在水中溶解后注入肿瘤部位,使癌细胞部位完全被磁场封闭,通电加热时温度达到47℃,慢慢杀死癌细胞。这种方法已在老鼠身上进行的实验中获得了初步成功[11]。美国密歇根大学正在研制一种仅20 nm的微型智能炸弹,能够通过识别癌细胞化学特征攻击癌细胞,甚至可钻入单个细胞内将它炸毁。

2.4纳米材料用于介入性诊疗

日本科学家利用纳米材料,开发出一种可测人或动物体内物质的新技术。科研人员使用的是一种纳米级微粒子,它可以同人或动物体内的物质反应产生光,研究人员用深入血管的光导纤维来检测反应所产

生的光,经光谱分析就可以了解是何种物质及其特性和状态,初步实验已成功地检测出放进溶液中的神经传达物质乙酰胆碱。利用这一技术可以辨别身体内物质的特性,可以用来检测神经传递信号物质和测量人体内的血糖值及表示身体疲劳程度的乳酸值,并有助于糖尿病的诊断和治疗。

2.5纳米材料在人体组织方面的应用

纳米材料在生物医学领域的应用相当广泛,除上面所述内容外还有如基因治疗、细胞移植、人造皮肤和血管以及实现人工移植动物器官的可能。

目前,首次提出纳米医学的科学家之一詹姆斯贝克和他的同事已研制出一种树形分子的多聚物作为dna导入细胞的有效载体,在大鼠实验中已取得初步成效,为基因治疗提供了一种更微观的新思路。

纳米生物学的设想,是在纳米尺度上应用生物学原理,发现新现象,研制可编程的分子机器人,也称纳米机器人。纳米机器人是纳米生物学中最具有诱惑力的内容,第一代纳米机器人是生物系统和机械系统的有机结合体,这种纳米机器人可注入人体血管内,进行健康检查和疾病治疗(疏通脑血管中的血栓,清除心脏脂肪沉积物,吞噬病菌,杀死癌细胞,监视体内的病变等)[12];还可以用来进行人体器官的修复工作,比如作整容手术、从基因中除去有害的dna,或把正常的dna安装在基因中,使机体正常运行或使引起癌症的dna突变发生逆转从而延长人的寿命。将由硅晶片制成的存储器(rom)微型设备植入大脑中,与神经通路相连,可用以治疗帕金森氏症或其他神经性疾病。第二代纳米机器人是直接从原子或分子装配成具有特定功能的纳米尺度的分子装置,可以用其吞噬病毒,杀死癌细胞。第三代纳米机器人将包含有纳米计算机,是一种可以进行人机对话的装置。这种纳米机器人一旦问世将彻底改变人类的劳动和生活方式。

瑞典正在用多层聚合物和黄金制成医用微型机器人,目前实验已进入能让机器人捡起和移动肉眼看不见的玻璃珠的阶段[13]。

纳米材料所展示出的优异性能预示着它在生物医学工程领域,尤其在组织工程支架、人工器官材料、介入性诊疗器械、控制释放药物载体、血液净化、生物大分子分离等众多方面具有广泛的和诱人的应用前景。随着纳米技术在医学领域中的应用,临床医疗将变得节奏更快,效率更高,诊断检查更准确,治疗更有效。

参考文献

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[11]李沐纯等.中国现代医学杂志,2003,13:140-141

[12]张莉芹.武汉科学大学学报(自然科学版),2003,(3):23

篇6

纳米材料在结构、光电和化学性质等方面的诱人特征,引起物理学家、材料学家和化学家的浓厚兴趣。80年代初期纳米材料这一概念形成以后,世界各国对这种材料给予极大关注。它所具有的独特的物理和化学性质,使人们意识到它的发展可能给物理、化学、材料、生物、医药等学科的研究带来新的机遇。纳米材料的应用前景十分广阔。近年来,它在化工生产领域也得到了一定的应用,并显示出它的独特魅力。

1.在催化方面的应用

催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用,它可以控制反应时间、提高反应效率和反应速度。大多数传统的催化剂不仅催化效率低,而且其制备是凭经验进行,不仅造成生产原料的巨大浪费,使经济效益难以提高,而且对环境也造成污染。纳米粒子表面活性中心多,为它作催化剂提供了必要条件。纳米粒于作催化剂,可大大提高反应效率,控制反应速度,甚至使原来不能进行的反应也能进行。纳米微粒作催化剂比一般催化剂的反应速度提高10~15倍。

纳米微粒作为催化剂应用较多的是半导体光催化剂,特别是在有机物制备方面。分散在溶液中的每一个半导体颗粒,可近似地看成是一个短路的微型电池,用能量大于半导体能隙的光照射半导体分散系时,半导体纳米粒子吸收光产生电子——空穴对。在电场作用下,电子与空穴分离,分别迁移到粒子表面的不同位置,与溶液中相似的组分进行氧化和还原反应。

光催化反应涉及到许多反应类型,如醇与烃的氧化,无机离子氧化还原,有机物催化脱氢和加氢、氨基酸合成,固氮反应,水净化处理,水煤气变换等,其中有些是多相催化难以实现的。半导体多相光催化剂能有效地降解水中的有机污染物。例如纳米TiO2,既有较高的光催化活性,又能耐酸碱,对光稳定,无毒,便宜易得,是制备负载型光催化剂的最佳选择。已有文章报道,选用硅胶为基质,制得了催化活性较高的TiO/SiO2负载型光催化剂。Ni或Cu一Zn化合物的纳米颗粒,对某些有机化合物的氢化反应是极好的催化剂,可代替昂贵的铂或钮催化剂。纳米铂黑催化剂可使乙烯的氧化反应温度从600℃降至室温。用纳米微粒作催化剂提高反应效率、优化反应路径、提高反应速度方面的研究,是未来催化科学不可忽视的重要研究课题,很可能给催化在工业上的应用带来革命性的变革。

2.在涂料方面的应用

纳米材料由于其表面和结构的特殊性,具有一般材料难以获得的优异性能,显示出强大的生命力。表面涂层技术也是当今世界关注的热点。纳米材料为表面涂层提供了良好的机遇,使得材料的功能化具有极大的可能。借助于传统的涂层技术,添加纳米材料,可获得纳米复合体系涂层,实现功能的飞跃,使得传统涂层功能改性。涂层按其用途可分为结构涂层和功能涂层。结构涂层是指涂层提高基体的某些性质和改性;功能涂层是赋予基体所不具备的性能,从而获得传统涂层没有的功能。结构涂层有超硬、耐磨涂层,抗氧化、耐热、阻燃涂层,耐腐蚀、装饰涂层等;功能涂层有消光、光反射、光选择吸收的光学涂层,导电、绝缘、半导体特性的电学涂层,氧敏、湿敏、气敏的敏感特性涂层等。在涂料中加入纳米材料,可进一步提高其防护能力,实现防紫外线照射、耐大气侵害和抗降解、变色等,在卫生用品上应用可起到杀菌保洁作用。在标牌上使用纳米材料涂层,可利用其光学特性,达到储存太阳能、节约能源的目的。在建材产品如玻璃、涂料中加入适宜的纳米材料,可以达到减少光的透射和热传递效果,产生隔热、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好静电屏蔽的纳米涂料,所应用的纳米微粒有氧化铁、二氧化钛和氧化锌等。这些具有半导体特性的纳米氧化物粒子,在室温下具有比常规的氧化物高的导电特性,因而能起到静电屏蔽作用,而且氧化物纳米微粒的颜色不同,这样还可以通过复合控制静电屏蔽涂料的颜色,克服炭黑静电屏蔽涂料只有单一颜色的单调性。纳米材料的颜色不仅随粒径而变,还具有随角变色效应。在汽车的装饰喷涂业中,将纳米TiO2添加在汽车、轿车的金属闪光面漆中,能使涂层产生丰富而神秘的色彩效果,从而使传统汽车面漆旧貌换新颜。纳米SiO2是一种抗紫外线辐射材料。在涂料中加入纳米SiO2,可使涂料的抗老化性能、光洁度及强度成倍地增加。纳米涂层具有良好的应用前景,将为涂层技术带来一场新的技术革命,也将推动复合材料的研究开发与应用。

3.在其它精细化工方面的应用

精细化工是一个巨大的工业领域,产品数量繁多,用途广泛,并且影响到人类生活的方方面面。纳米材料的优越性无疑也会给精细化工带来福音,并显示它的独特畦力。在橡胶、塑料、涂料等精细化工领域,纳米材料都能发挥重要作用。如在橡胶中加入纳米SiO2,可以提高橡胶的抗紫外辐射和红外反射能力。纳米Al2O3,和SiO2,加入到普通橡胶中,可以提高橡胶的耐磨性和介电特性,而且弹性也明显优于用白炭黑作填料的橡胶。塑料中添加一定的纳米材料,可以提高塑料的强度和韧性,而且致密性和防水性也相应提高。国外已将纳米SiO2,作为添加剂加入到密封胶和粘合剂中,使其密封性和粘合性都大为提高。此外,纳米材料在纤维改性、有机玻璃制造方面也都有很好的应用。在有机玻璃中加入经过表面修饰处理的SiO2,可使有机玻璃抗紫外线辐射而达到抗老化的目的;而加入A12O3,不仅不影响玻璃的透明度,而且还会提高玻璃的高温冲击韧性。一定粒度的锐钛矿型TiO2具有优良的紫外线屏蔽性能,而且质地细腻,无毒无臭,添加在化妆品中,可使化妆品的性能得到提高。超细TiO2的应用还可扩展到涂料、塑料、人造纤维等行业。最近又开发了用于食品包装的TiO2及高档汽车面漆用的珠光钛白。纳米TiO2,能够强烈吸收太阳光中的紫外线,产生很强的光化学活性,可以用光催化降解工业废水中的有机污染物,具有除净度高,无二次污染,适用性广泛等优点,在环保水处理中有着很好的应用前景。在环境科学领域,除了利用纳米材料作为催化剂来处理工业生产过程中排放的废料外,还将出现功能独特的纳米膜。这种膜能探测到由化学和生物制剂造成的污染,并能对这些制剂进行过滤,从而消除污染。

4.在医药方面的应用

21世纪的健康科学,将以出入意料的速度向前发展,人们对药物的需求越来越高。控制药物释放、减少副作用、提高药效、发展药物定向治疗,已提到研究日程上来。纳米粒子将使药物在人体内的传输更为方便。用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体,可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织;使用纳米技术的新型诊断仪器,只需检测少量血液就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病,美国麻省理工学院已制备出以纳米磁性材料作为药物载体的靶定向药物,称之为“定向导弹”。该技术是在磁性纳米微粒包覆蛋白质表面携带药物,注射到人体血管中,通过磁场导航输送到病变部位,然后释放药物。纳米粒子的尺寸小,可以在血管中自由流动,因此可以用来检查和治疗身体各部位的病变。对纳米微粒的临床医疗以及放射性治疗等方面的应用也进行了大量的研究工作。据《人民日报》报道,我国将纳米技术应用于医学领域获得成功。南京希科集团利用纳米银技术研制生产出医用敷料——长效广谱抗菌棉。这种抗菌棉的生产原理是通过纳米技术将银制成尺寸在纳米级的超细小微粒,然后使之

附着在棉织物上。银具有预防溃烂和加速伤口愈合的作用,通过纳米技术处理后的银表面急剧增大,表面结构发生变化,杀菌能力提高200倍左右,对临床常见的外科感染细菌都有较好的抑制作用。

微粒和纳粒作为给药系统,其制备材料的基本性质是无毒、稳定、有良好的生物性并且与药物不发生化学反应。纳米系统主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的药物的给药。

纳米生物学用来研究在纳米尺度上的生物过程,从而根据生物学原理发展分子应用工程。在金属铁的超细颗粒表面覆盖一层厚为5~20nm的聚合物后,可以固定大量蛋白质特别是酶,从而控制生化反应。这在生化技术、酶工程中大有用处。使纳米技术和生物学相结合,研究分子生物器件,利用纳米传感器,可以获取细胞内的生物信息,从而了解机体状态,深化人们对生理及病理的解释。

篇7

关键词:生物制药技术

0引言

生物技术药物(biotechdrugs)或称生物药物(biopharmaceutics)是集生物学、医学、药学的先进技术为一体,以组合化学、药学基因(功能抗原学、生物信息学等高技术为依托,以分子遗传学、分子生物、生物物理等基础学科的突破为后盾形成的产业。

1生物制药技术

目前生物制药主要集中在以下几个方向:

1.1肿瘤在全世界肿瘤死亡率居首位,美国每年诊断为肿瘤的患者为100万,死于肿瘤者达54.7万。用于肿瘤的治疗费用1020亿美元。肿瘤是多机制的复杂疾病,目前仍用早期诊断、放疗、化疗等综合手段治疗。今后10年抗肿瘤生物药物会急剧增加。如应用基因工程抗体抑制肿瘤,应用导向IL-2受体的融合毒素治疗CTCL肿瘤,应用基因治疗法治疗肿瘤(如应用γ-干扰素基因治疗骨髓瘤)。基质金属蛋白酶抑制剂(TNMPs)可抑制肿瘤血管生长,阻止肿瘤生长与转移。这类抑制剂有可能成为广谱抗肿瘤治疗剂,已有3种化合物进入临床试验。

1.2神经退化性疾病老年痴呆症、帕金森氏病、脑中风及脊椎外伤的生物技术药物治疗,胰岛素生长因子rhIGF-1已进入Ⅲ期临床。神经生长因子(NGF)和BDNF(脑源神经营养因子)用于治疗末稍神经炎,肌萎缩硬化症,均已进入Ⅲ期临床。美国每年有中风患者60万,死于中风的人数达15万。中风症的有效防治药物不多,尤其是可治疗不可逆脑损伤的药物更少,Cerestal已证明对中风患者的脑力能有明显改善和稳定作用,现已进入Ⅲ期临床。Genentech的溶栓活性酶(Activase重组tPA)用于中风患者治疗,可以消除症状30%。

1.3自身免疫性疾病许多炎症由自身免疫缺陷引起,如哮喘、风湿性关节炎、多发性硬化症、红斑狼疮等。风湿性关节炎患者多于4000万,每年医疗费达上千亿美元,一些制药公司正在积极攻克这类疾病。

1.4冠心病美国有100万人死于冠心病,每年治疗费用高于1170亿美元。今后10年,防治冠心病的药物将是制药工业的重要增长点。Centocor′sReopro公司应用单克隆抗体治疗冠心病的心绞痛和恢复心脏功能取得成功,这标志着一种新型冠心病治疗药物的延生。

基因组科学的建立与基因操作技术的日益成熟,使基因治疗与基因测序技术的商业化成为可能,正在达到未来治疗学的新高度。转基因技术用于构造转基因植物和转基因动物,已逐渐进入产业阶段,用转基因绵羊生产蛋白酶抑制剂ATT,用于治疗肺气肿和囊性纤维变性,已进入Ⅱ,Ⅲ期临床。大量的研究成果表明转基因动、植物将成为未来制药工业的另一个重要发展领域。

2生物制药发展分析

未来生物技术将对当代重大疾病治疗剂创造更多的有效药物,并在所有前沿性的医学领域形成新领域。

生物学的革命不仅依赖于生物科学和生物技术的自身发展,而且依赖于很多相关领域的技术走向,例如微机电系统、材料科学、图像处理、传感器和信息技术等。尽管生物技术的高速发展使人们难以作出准确的预测,但是基因组图谱、克隆技术、遗传修改技术、生物医学工程、疾病疗法和药物开发方面的进展正在加快。

除了遗传学之外,生物技术还可以继续改进预防和治疗疾病的疗法。这些新疗法可以封锁病原体进入人体并进行传播的能力,使病原体变得更加脆弱并且使人的免疫功能对新的病原体作出反应。这些方法可以克服病原体对抗生素的耐受性越来越强的不良趋势,对感染形成新的攻势。

除了解决传统的细菌和病毒问题之外,人们正在开发解决化学不平衡和化学成分积累的新疗法。例如,正在开发之中的抗体可以攻击体内的可卡因,将来可以用于治疗成瘾问题。这种方法不仅有助于改善瘾君子的状况,而且对于解决全球性非法贸易问题具有重大影响。

各种新技术的出现有助于新药物的开发。计算机模拟和分子图像处理技术(例如原子力显微镜、质量分光仪和扫描探测显微镜)相结合可以继续提高设计具有特定功能特性的分子的能力,成为药物研究和药物设计的得力工具。药物与使用该药物的生物系统相互作用的模拟在理解药效和药物安全方面会成为越来越有用的工具。例如,美国食品药物管理局(FDA)在药物审批的过程中利用DennisNoble的虚拟心脏模拟系统了解心脏药物的机理和临床试验观测结果的意义。这种方法到2015年可能会成为心脏等系统临床药物试验的主流方法,而复杂系统(例如大脑)的药物临床试验需要对这些系统的功能和生物学进行更为深入的研究。

去年相比。这种方法还可以挽救过去在临床试验中被少数患者排斥但有可能被多数患者接受的药物。这种方法可以改善成功率、降低试验成本、为适用范围较窄的药物开辟新的市场、使药物更加适合适用对症群体的需要。如果这种技术趋于成熟,可以对制药工业和健康保险业产生重大影响。

篇8

一、中药和西药的概念划分

中医药和西医药,在十八世纪以前,是难于区分的,都可称作民间医药或民族医药。十八世纪以后,西方各国随着科学技术和工业生产的发展,尤其是化学、化学工业和现代生物学的发展,相继形成了现代的西医药学。西医药学,它是由于传入我国以后,相对于原来的中医药学而言的。西药,就是相对于我国的传统药物—中药而言的。这种按起源或地域来源划分中药和西药,在西药刚刚传人我国的初期,是可以理解的,在现代,随着我国药物科学研究和制药工业的发展,我国不仅能制造和生产外国人最先制造和生产的药物,同时也研制和生产了很多为我国首创的药物,这些药物再按地域来源划分,称之为西药,显然是不合适了从中药本身来看,随着科学研究和生产的发展,也在起着一定的变化和发展。那么,到底何为中药,何为西药呢?有的将人工合成的药物称作西药,而树皮草根等天然药物称作中药(或中草药),这种划分,并不确切,因为也有些中药是人工合成的,如砒石即为雄黄(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龙脑;有的将现代剂型如片剂、针剂等称作西药,传统的丸、散、膏、丹、汤剂等称作中药,这种区分,也不合适,因为西药也有散剂和类似汤剂的合剂等,同时现在有些中药也制成了针剂、片剂等现代剂型;有的将成分结构清楚的药物称作西药,成分结构不清楚的混合物药物称作中药,这种划分也不合适,因为西药的某些格林制剂及一些天然药物如大黄扮等,其成分结构也不完全清楚,而中药也有好多是成分结构清楚的,如冰片(龙脑),?砂(氯化铵)等。中药和西药的概念,就目前实际情况来看,应当结合不同的医药学体系来划分:以中医药理论体系的术语表示药物的性能和功效,从而能按中医药理论体系来使用的药物,称作中药;以现代科学术语来表示药物的性能和功效,从而能按西医药理论体系来使用的药物,称作西药。据此,即使一些常用中药,若只考虑其西医药理论体系下的性能和功效,并按西药来使用,则亦应称之为西药。同理,若将西药按中医药理论指导,以中药的特性和功效为内容,进行研究,总结归纳出它们的中医药理论体系木语所表示的中药特性、功效及使用规律,从而能按中医药理论体系来使用,那么,就成了中药。

二、西药中药化的内容

总的来讲,就是使西药学具备中药学的内容,即具备中医药学理论体系所表示的药物特性、功效和使用规律,能按中医药学理论体系使用。具体内容有:1.西药本身的中药特性:中药本身有其特有的药性。尽管对中药药性的范畴,各家看法不一,但比较公认的应包括性味(即四气五味—寒热温凉和酸苦甘辛咸)、归经(包括按脏腑归经及经络归经)和升降沉浮。这些内容是中医药学体系对中药本身性能的特殊表示方法,是中药本身所含化合物的功效规律表示,从而成为中医根据中医药理论体系的阴阳五行学说和整体辩证论治观点选用药物的基本依据。而上述特性,到目前为止,是西药所不具备的内容。那么西药,尤其是单体化合物的西药,是否同样具备如上特性,应当作为西药中药化研究、总结、归纳的内容。2.西药功用和主治的中药表示:中药的功用是针对机体的证而言的,如解表药(单味药)和解表剂(复方),是针对机体的表邪证而起治疗作用,即具解除表邪的功用。机体在大证下又分小证,如同是热证,则有胃热证、肺热证等,而针对小证又有相应功用的中药。至于主治,则是指用中医药学术语所表示的中药治疗效能,如知母可治肺咳骨蒸,黄柏可治阴虚亢热。中药的主治是在功用统帅下而表示的治疗作用的具体化,例如黄连,功用为清心火、燥脾湿、凉血、止泻、厚肠等,主治热病泻痢、心烦、胸痞呕吐、消渴、痈肿疗毒、目疾目赤等。这些用中医药学术语所表示的药物功用和主治,目前西药尚不具备,应当研究。3.西药配伍使用规律的中药化研究:药物的配伍使用规律,不论在中药学还是在西药学,都是比较重视的。但在不同体系,各自规律又是不同的。中药在配伍使用时,最突出的是中药学精华之一的复方使用。中医在使用药物时,按中医药学理论,根据机体状况,进行辩证论治,依辩理、立法、组方、选药(即理、法、方、药)的程序,层层深入,步步具体化。在组方选药时,又按君、臣、佐、使的要求来处理,主次分明,方中药物由其内在的规律性构成一个整体,使处方的整体性与机体的整体性相对应,从而更好的发挥治疗作用。西药以复方使用时,其方的整体性往往不如中药复方的整体性那么突出和严谨,通常是按每个西药的独立功效,针对机体的不同病症而应用相应药物,那么,西药在配合使用时,是否也有一定的类似中药的复方组成规律是?这也西药中药化的重要内容之一。药物配伍使用规律,还有另一种内容,即某些药物配合使用时使疗效或毒性有所变化,如中药的七情合和(单行、相须、相使、相畏、相恶、相杀、相反)以及在此基础上总结出的十八反、十九畏,同时还有配伍禁忌。西药虽无七情合和、十八反十九畏之说,但在配伍使用中的关系已包括了这方面的内容,如从生物活性考虑,有的药物配合使用可增强疗效或减低毒副作用,称作具有协同作用,有的药物配合使用能减低药效或增强毒付作用,称作具有拮抗作用。有时从物理和化学变化来考虑,如有的药物配合使用,增加溶解度,有利于药物的吸收,有的则产生沉淀,不利吸收;有的配合使用,使稳定性增强,有的则使化合物破坏等。西药在这方面的配合使用规律,比中药研究的深入,亦较准确,因此,在西药中药化时,可保留这方面的内容。4.西药制剂的中药化问题:西药制剂,更确切他讲,应称之为现代制剂。现代制剂的中药化,并不是要把现代制剂再改成中药的传统制剂,而是说,涉及到制剂的有关问题,再结合中医药理论进行一定的研究。中药剂型选择,是根据药物性能和临床使用要求而定的。如“元(丸)者,缓也”,“汤者,荡也”,就是说,急性病或者是为使药物尽快发挥作用而选用汤剂,慢性病或者为使药物作用缓合、持久而选用丸剂。这只能说大体如此,如补中益气汤、六君子汤,并非“荡也”;三物备急丸等,也并非“缓也”。在古代,由于科学技术条件的限制,中药传统剂型相对于西药剂型或者说现代剂型为少,适用范围也相对较窄,而近展起来的很多药物剂型,更能适合不同药物性能和临床使用要求,如注射剂,它往往起效更诀,又便于昏迷状态病人使用。这些现代的药物剂型,已逐渐应用于中药制剂。这些称之为西药制剂的现代制剂在中药中的应用,也带来了好多新问题的出现。例如中药的苦寒药,中医认为苦寒伤脾胃,能引起纳差(食欲减退)、完谷不化(消化不良)或便溏。这在古代仅能制成口服制剂,似可理解,但如果将苦寒药制成注射剂,采取非胃肠道给药,是否还伤脾胃,就是值得研究的了。5.其它:(1)西药的颜色、质地、性状等表观特性是否也具中药的特性和功效?按中医药学理论,中药的颜色也表现相应的中药特性和功效,如白入肺、属辛、能燥。也有质地坚硬为重镇之剂的说法等。这些很可能并非完全如此,有些亦可能为中药学的糟粕部分,但有的表观特性还是应给予一定的考察,如物理性状的挥发性等;(2)毒性。西药往往因有坚实的实验生物学基础,其毒住可以半数致死量、中毒剂量和具体毒副作用等表示,这比中药的大毒、小毒等表示,是具体而精确的。因此,这部分内容可保留;(3)剂量。中药使用时,所用剂量要考虑多种因素,如机体状况一证、配伍药的不同等,从而剂量变化较大,如附子一般用3~9克,但也有用几十克的,甘草剂量有用0.3~45克的,相差150倍。西药剂量往往从考虑浓度,即有效浓度出发,而对机体状况及药物配伍制约考虑不够(近年已开始重视),所以,也应从中医药理论对西药剂量进行研究。

三、西药中药化的基础

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【关键词】红椎栽培;生物学特性;人工培育技术;探讨

红椎作为一种优良种源,具有很大的潜力空间和利用空间。因此,对红椎栽培生物学特性及人工培育技术探讨其重要的生物学价值。

1 红椎的生物学特性

生物学特性是从个体上讲,而生态学是从宏观上讲的,例如:红树林,生物学特性是研究他的生长,发育,生殖过程和特性等。生态学研究的是大量的红树林对生态的影响。例如:整片的红树林存在与否对沿海生态系统的影响等,为此,要全面掌握红椎人工培育技术,首先要理解了红椎的生物学特性。

1.1形态特征

红椎属于常绿乔木,树皮呈现灰褐色,树干通直高大,侧枝较细但是发达,树身高大,由根部发生独立的主干,树干与树冠有明显的区分。坚果呈现卵形,种子胚乳呈黄色,不含有苦涩味。

1.2 生长发育

红椎属于速生树种,尤其是在5a后,其生长速度明显加快,树高的平均生长量可以达到0.7m以上,通常在10a左右开始开花红实,然后在20a后,就到了盛果时期,在4-5月份会开花,大概在11月中旬的时候就可以成熟,到完全成熟时就可以采种,进入成熟期的果实,会开裂,然后坚果就会露出来,2、3天以后,自然脱落。

总之,以上的红椎生长特性对研究红椎有着重要的作用和指导意义。

2 影响红椎生长的相关因素

红椎生长的影响因素是多方面的,有内在因素,有外在因素;有生物因素,也有非生物,简单来讲,就是植物个体本身受遗传的影响,外在就是来自于周围的微环境和大环境,大环境就是所谓的气候(光热水风温湿度)、地域(地貌土质土壤类型营养含量等)、微环境等,在这里作具体的说明:

2.1 气候环境

气候环境对红椎的生长条件影响是相当大的。经过大量的实践研究与证明: 红椎不耐低温,适宜在高温环境下生长,在气温低的地区,其生长速度就相应较慢。所以红椎的生长与当地的气候因子有着很大的关系,如当地的最热月均温、超过10度以上的积温、年均温等。

2.2 经纬度

经纬度是影响红椎生长的地理因素。在实践研究中发现,红椎的生长速率与经纬度呈现负直线相关。一般情况下,红椎主要生长于我国的南部地区,如云南、广东、广西以及福建、湖南等地。

2.3 土壤

对红椎土壤的生长环境调查分析,发现其分布的地区,土壤类型大多为砂页岩、花岗岩、变质岩等,并且土壤酸性 pH一般在4.5-6左右,如砖红性土壤、黄壤、红壤等,但是对于土壤的肥力却没有过高的要求,既能够适应土壤肥力较高的土壤,也能够适应土壤肥力较低的土壤,所以,红椎的生力潜力大,而且生长水平也比较高。

另外,除了非生物的干扰外,还受其他植物的干扰,比如植物的他感作用就是通过自身分泌特殊的化学或者生物成分,使其他植物不能正常生长,还有植物的竞争,生态位相同的植物不等良好的生长,同时还要考虑微生物的作用。植物的根吸收营养物质,是要消耗能量的,而能量的主要来源就是根细胞的有氧呼吸,此过程需要一定的氧气,土壤板结,土壤通透性不好,氧气不足,妨碍植物根的呼吸作用,不利于植物生长,而且土壤板结,土壤肥力状况也不理想,土壤孔隙都不理想,土壤团粒结构少,这些影响土壤微生物活动的同时,也会影响植物生长。

3 红椎人工培育技术

3.1 人工林的栽植

3.1.1 栽植方式

首先,在栽植人工林时,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,主要是将木荷、马尾松等与红椎等混交,并且比例在控制在1:7:2,栽植时间最好选择在春季(1-3月)的雨天,在造林之前,需要对树苗进行简单的修剪,主要是将苗木的枯叶修理干净;其次,根系部分要沾好泥浆,将苗木扶正,保证根系的正常舒展,但是,在栽植时,要尽可以地减少中间的环节,一方面,是为了减少水分的流失;另一方面,是为了保证红椎的成活率;第三,优化造林技术,红椎造林的技术要求是比较高的,所以,要做好准备工作,选择合理的造林地,经营管理要做到科学化、合理化,根据实际情况,制定好施工方案,控制和掌握树种之间的比例,并且要在每年的4月、5-6月以及9-10月之间施肥一次。

3.1.2 人工林栽植效果分析

首先,对于红椎成活率的分析,木荷的成活率达95%,马尾松达90%,红椎成活率在95%以上。

其次,对于生长量的调查,树高年平均生长量也可以达到lm,胸径的生长量也可能达到 1cm/年左右,同时,红椎还表现出较强的抗病能力和抗寒能力。

3.2 扦插育苗

在选择穗条时,最好选择1年生以内的半木质化或者是木质化健壮枝条,而且最好是采用随采随插的方法,将穗条下部分的叶片剪掉,保留1、2两片的叶片即可,用药物作简单的处理,然后进行扦插,通常采用10%的酒精溶液来处理,其效果明显;基质选择:对于不同基质其对红椎的生长速度的影响也是不同的,要求最好采用以黄心土为基质,加入适量的生根促进剂,如 浓度为250 mg/ L的吲哚丁酸,促进红椎快速生根,做好浓度处理,一般其生根率可以达到95%以上;在季节选择时,一般在每年的3-4月之间,或者是每年的9月,即春末夏初,因此,这两个时间段的温度适中,适宜红椎生长,但是一定要保证其湿度,确保红椎穗条的更好生长。

3.3 采种育苗技术

在配制营养土时,要求要含有含量较高的腐殖质,较强的保水能力的表土,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,作为育苗的基质,也可以采用8%过磷酸钙、32%的林地表土、60%的草皮泥,但是要根据实际要求,尽可能地减少黄泥土所占的比例,同时加入浓度为500 mg/ kg的赤红霉素,促进种子生长。

另外,在作育苗处理时,可以从以下几点入手:选择高热量地区的半阴坡和阴坡,最好靠近水源,保持土壤的肥沃;要细心整地,翻耕深度要达到25cm,一定要将土块充分粉碎,同时,要下足够的基肥,加入一定量的带有菌根的表土;在播种时,需要将红椎的根尖剪掉,胚根要保持在2-4cm,采用200 mg/L吲哚丁酸将种子浸泡20个小时,然后播种,这样做的主要目的就是为了保证红椎根系的发达。此外,在育苗时,一定要保证根系的完整性,避免根菌散落和根系触伤。

3.4 嫁接育苗技术

嫁接育苗技术也是一种极为有效的方法,这是推广红椎造林的有效途径,同时,可以有效提高红椎的育种水平。在这里我们针对红椎育苗技术问题进行简单的分析:

首先,嫁接时间。一般红椎的嫁接时间在每年的9-12月的中旬至来年的5月中旬,这是嫁接的最好时间。

其次,嫁接方法。红椎的嫁接方法主要有劈接法、切接法、腹接法等。

此外,3月份红椎嫁接最好采用腹接法,高度控制在10~20cm,砧木的地径控制在 1.4~2.2cm,这样可以保持较高的成活率,而且效果良好,但是有时候会出现假活的现象,为此,要求接口位置不宜太高,合理选择砧木和接穗,加强管理,避免接株的损伤。

4 总结

总而言之,要想深入研究红椎的育苗技术,提高育苗技术水平,就要全面了解红椎的生物学特性,探讨影响红椎生长的相关因素,从栽植、育种、林地管理与施肥等各个方面入手,保证各个环节落实到位,全面提高其生长率。

参考文献:

[1]黄礼祥.红椎大径材示范林营造技术[J].中国林业,2009(03).

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【关键词】 胃癌;肠癌;热休克蛋白27;谷胱甘肽s转移酶

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热休克蛋白(hsps)与蛋白质的合成、折叠、积聚、装配、运输和降解及组织的分化有关〔1,2〕,同时与肿瘤细胞的耐药性也有一定的关系〔3〕;谷胱甘肽s转移酶(gstπ)可以促进肿瘤的侵袭及使肿瘤细胞产生耐药性〔4〕。以往对hsp27和gstπ在胃肠癌中的表达情况及其与癌细胞分化程度的相关性少有报道,本文以期探讨hsp27和gstπ在胃肠癌中的表达情况及其与癌细胞分化程度的相关性,并对化疗方案的制定有所指导。

1 材料与方法

1.1 临床资料 收集我院2005~2007年间手术切除的部分胃肠癌标本72例,其中胃癌标本41例,肠癌标本31例,男41例,女31例,年龄60~77(平均65±2.7)岁。

1.2 标本处理 将新鲜标本固定于10%中性甲醛溶液内,常规梯度乙醇脱水,二甲苯透明,石蜡包埋,切片厚度5 μm。

1.3 染色 he染色供病理诊断与组织分型;免疫组织化学染色:hsp和gst抗血清由美国zaxim公司生产。sp试剂盒和dab显色剂由北京中山生物技术公司购入。染色程序严格按说明书操作。阴性对照片以pbs代替ⅰ抗。阳性对照片由中山公司提供。

1.4 统计学处理 数据组间比较采用χ2检验。

2 结果

2.1 hsp27和gstπ阳性率的相关性 经病理诊断表明,hsp27和gstπ在72例标本中阳性率分别为37.5%(27/72)和62.5%(45/72),两项同时阳性率12.5%(9/72);hsp27和gstπ的表达与肿瘤细胞的分化程度有一定相关性。与肿瘤浸润深度、有无淋巴结转移和患者年龄无显著相关性。

2.2 hsp27的表达 胃、肠癌的肿瘤分化程度与hsp27的表达明显相关,胃癌高分化组阳性率明显高于低分化组(p<0.05),肠癌高中分化组阳性率高于低分化组(p<0.05)。hsp27在肠癌中阳性率高于胃癌,但差异不显著(p>0.05)。见表1。

表1 hsp27阳性率(%)与肿瘤分化程度的相关性(略)

与低分化组比较:1)p<0.05,下表同

2.3 gstπ的表达 胃癌的肿瘤分化程度与gstπ的表达明显相关,高、中分化组阳性率明显高于低分化组(p<0.005)。而肠癌的gstπ阳性率低分化组高于高分化组(p<0.05)。gstπ在肠癌中阳性率高于胃癌,但差异不显著(p>0.05)。见表2。

表2 gstπ阳性率(%)与肿瘤分化程度的相关性(略)

3 讨论

3.1 hsps生物学特性和肿瘤分化程度的相关性 hsps对细胞具有保护作用〔5,6〕,同时也是造成肿瘤细胞耐药的基因之一,其造成肿瘤细胞耐药的机制,一般认为有以下两点:①药物转运障碍,hsp27可以将药物滞留于高尔基体内,使药物与作用靶位之间保持一定距离,而不能发挥作用。②抑制细胞凋亡,导致再生性耐药。hsp27能封闭细胞凋亡因子apo1介导的细胞凋亡;在结节型乳腺癌中hsp27高表达与细胞增生呈正相关,与耐药性也呈正相关。研究发现〔7〕,hsp27的过表达,能下调人鳞癌细胞系a431中细胞分化基因g24的表达,影响组织的分化。本研究结果也显示:在胃肠癌中,hsp27的阳性率高分化组明显高于低分化组,与临床高分化癌对化疗敏感性差相符合。

3.2 gstπ生物学特性及与肿瘤分化程度的相关性 gstπ基因位于第11号染色体上,当受到致癌因素刺激时,造成gstπ基因突变,导致该基因过度表达。在免疫组织化学染色时,可见gstπ呈高度表达状态。本研究中gstπ在胃癌中gstπ的表达,高分化组明显高于低分化组,但在肠癌中则低分化组明显高于高分化组。这一结果的原因需在今后进一步研究。但有研究者报道〔8〕:在食道癌和癌前病变中,gstπ的表达明显增高,且随着不典型增生程度的递进而增加。同时gstπ在细胞的解毒功能上起重要作用,可催化亲电物质与谷胱甘肽结合,其本身可与亲脂性细胞毒药物结合以增加其水溶性,促进其代谢,还可促进dna的修复,从而使细胞产生耐药〔4〕,因此推测gstπ高表达的胃肠癌容易产生耐药。

【参考文献】

1 陈俊辉,陈理明,许丽艳,等.热休克蛋白在食管鳞状癌中的表达及其意义〔j〕.中华肿瘤杂志,2006;28(10):75861.

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3 garrido c,mehlen p,fromentin a,et al.inconstant assocication between hsp27 content and doxorubicin resistance in human colon cancer〔j〕.eur j biochem,1996;237(3):6539.

4 关云艳,欧希龙,郭庆明,等.pgp,topoll和gstπ在胃癌组织中的表达及与预后的关系〔j〕.世界华人消化杂志,2006;14(35):33716.

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6 于晓妉.热休克蛋白对细胞凋亡的调控作用〔j〕.细胞生物学杂志,2005;27(1):14.