關(guān)鍵詞:高通量藥物篩選;中藥現(xiàn)代化研究;應(yīng)用
中圖分類號:965.1 文獻標識碼:A
文章編號:1007-2349(2007)12-0044-03
中醫(yī)藥是世界傳統(tǒng)醫(yī)藥寶庫中的一顆明珠,從民間傳統(tǒng)用藥經(jīng)驗升華到傳統(tǒng)醫(yī)藥文化,又發(fā)展成為一門具較高技術(shù)含量的傳統(tǒng)醫(yī)藥產(chǎn)業(yè),經(jīng)歷了漫長的歷史。中藥現(xiàn)代化研究是應(yīng)用現(xiàn)代醫(yī)藥學(xué)的研究成果,借助現(xiàn)代化的技術(shù)手段。探索、認識、發(fā)展傳統(tǒng)中藥學(xué)。中藥現(xiàn)代化是時代的需要,是中醫(yī)藥事業(yè)發(fā)展的必然要求。高通量藥物篩選技術(shù)是現(xiàn)代藥學(xué)研究的重要工具之一,將現(xiàn)代藥物篩選的最新技術(shù)應(yīng)用到中藥學(xué)的研究中,將對中藥現(xiàn)代化研究起到極大的作用。
1 高通量藥物篩選
高通量藥物篩選(high throughput screening,HTS),就是應(yīng)用先進的技術(shù)手段,同時對大量的被篩選樣品就生物學(xué)活性或藥理活性進行分析評價的過程。
高通量藥物篩選技術(shù)是20世紀80年代后期發(fā)展起來的一種用于尋找新藥的高新技術(shù),由于該技術(shù)的快速、高效等特點,受到國際藥物研究機構(gòu)的極大重視,在短短數(shù)年內(nèi),就成為新藥發(fā)現(xiàn)過程中的主要技術(shù)手段,被國際大多數(shù)醫(yī)藥研究機構(gòu)廣泛采用,并因此得到快速的發(fā)展。
傳統(tǒng)的藥物篩選方法是采用藥理學(xué)的實驗方法,通過體內(nèi)、體外的多種實驗方法,評價藥用樣品的藥理活性。但是,由于傳統(tǒng)的藥理實驗方法需要消耗大量樣品,使用大量實驗動物,參加實驗的技術(shù)人員具有較熟練的操作技能,而且篩選樣品量有限。勞動強度大,不能適應(yīng)大量樣品的同時篩選。高通量藥物篩選是在傳統(tǒng)的篩選技術(shù)基礎(chǔ)上,應(yīng)用先進的分子生物學(xué)、細胞生物學(xué)、計算機、自動化控制等高新技術(shù),建立的一套更適合于藥物篩選的技術(shù)體系。
高通量藥物篩選技術(shù)是將多種技術(shù)方法有機結(jié)合而形成的新的技術(shù)體系,它以分子水平和細胞水平的實驗方法為基礎(chǔ),以微板形式作為實驗工具載體,以自動化操作系統(tǒng)執(zhí)行實驗過程,以靈敏快速的檢測儀器采集實驗數(shù)據(jù),以計算機對實驗獲得的數(shù)據(jù)進行分析處理,在同一時間內(nèi)對數(shù)以千、萬計的樣品進行檢測,并以相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫支持整個技術(shù)體系的正常運轉(zhuǎn)。
2高通量藥物篩選技術(shù)在中藥現(xiàn)代化研究中的應(yīng)用
2.1中藥分類研究 傳統(tǒng)中藥學(xué)根據(jù)藥物的性、味、寒、熱等性質(zhì)分類,作為藥物應(yīng)用的依據(jù)。根據(jù)傳統(tǒng)的藥物分類方法,按照不同的類別進行大規(guī)模的比較篩選,研究不同類別的藥物作用的共性和特點,對于深入認識中藥學(xué)的理論基礎(chǔ)將會產(chǎn)生積極的促進作用。通過對不同類別的中藥作用機制的研究,可以發(fā)現(xiàn)各個類別藥物的差異所在.由此驗證中藥分類方法,深入認識各種中藥的作用特點和藥效,使中藥的應(yīng)用更準確、更合理,將會使中藥的信息資料更加豐富和科學(xué)。
2.2藥材鑒別及炮制前后的成分和藥效變化研究 中藥材種類繁多,地域差異大,各地名稱和用藥習(xí)慣不同,同名異物或同物異名現(xiàn)象普遍存在,由于形狀相似。鑒別特征不明顯而不易辨認,特別是對同科屬的種類及中藥復(fù)方制劑中組成藥物的鑒別顯得力不從心。目前大多數(shù)中藥材的鑒定還是通過形狀鑒定、顯微鑒定、理化鑒定,或者應(yīng)用薄層掃描、高效液相的方法做單位藥材的指紋圖譜。高通量藥物篩選方法的日益成熟,它的高效,高通量等特點可對中藥材快速進行鑒別。
為符合中藥的辨證論治的特點,增加療效,減小毒副作用,傳統(tǒng)中藥學(xué)根據(jù)藥物的性味等性質(zhì)分類,作為藥物應(yīng)用的依據(jù)。根據(jù)傳統(tǒng)的藥物分類方法,按照不同的類別進行大規(guī)模的比較篩選,研究不同類別的藥物作用的共性和特點,對于深入認識中藥學(xué)的理論基礎(chǔ)將會產(chǎn)生積極的促進作用。通過對不同類別的中藥作用機制的研究,可以發(fā)現(xiàn)各個類別藥物的差異所在,由此驗證中藥分類方法,深入認識各種中藥的作用特點和藥效,使中藥的應(yīng)用更準確、更合理,將會使中藥的信息資料更加豐富和科學(xué),有利于中藥炮制標準的制定。
2.3中藥有效性大規(guī)模篩選 根據(jù)文獻記載,中藥品種有10000余種,而在現(xiàn)有文獻中詳細描述其主治、功能的也僅限于常用的數(shù)百種藥物。實際上,許多中藥雖然在文獻上有了記載,但由于發(fā)現(xiàn)較晚,臨床資料相對不足,仍然需要進行必要的再認識和驗證,面對大量的中藥,高通量藥物篩選方法不失為一種快速有效的方法。
2.4中藥活性成分研究與發(fā)現(xiàn) 應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)研究中藥有效成分,是中藥現(xiàn)代化研究的重要內(nèi)容。研究中藥含有的有效成分,特別是對大量的中藥進行活性成分的研究,應(yīng)用高通量藥物篩選的方法具有明顯的優(yōu)勢,可以提高研究速度和效率。高通量藥物篩選需要大量的樣品,也可以借助新的樣品制備方法和設(shè)備,提取不同的樣品,包括單一化合物,提取組分或部位。同時積累各種中藥樣品,建立樣品庫,供不同的篩選模型使用,提高樣品的利用率。
對中藥單一化合物成分的活性篩選,可以根據(jù)獲得的結(jié)果直接評價化合物的生物活性和藥理作用。但對于含有多種成分的提取物或部位,則可以根據(jù)活性結(jié)果進行跟蹤提取分離,最終發(fā)現(xiàn)活性化合物或確定活性組分。
2.5中藥作用機理研究 應(yīng)用高通量藥物篩選方法,可以對中藥作用原理進行深入研究。中藥作用機理研究可以分為兩個方面.一方面是通過不同的藥物篩選模型研究中藥不同成分的藥理作用,闡明中藥在治療過程中發(fā)揮作用的機制;另一方面是根據(jù)分子細胞水平的篩選模型獲得的結(jié)果,得到研究中藥學(xué)的實驗基礎(chǔ),豐富中藥學(xué)的知識和內(nèi)容,提高中藥的治療效果,發(fā)展中藥學(xué)理論體系。對實驗?zāi)P偷难芯浚梢圆扇〔煌降哪P拖嘟Y(jié)合的方法,探索各種水平的篩選模型之問的相互關(guān)系,逐步建立適合于中藥作用特點的篩選模型。由于高通量藥物篩選可以對同一樣品進行多模型的檢測,經(jīng)過一定時間的積累??梢缘玫酵粯悠吩诓煌P蜕系幕钚越Y(jié)果,應(yīng)用綜合分析技術(shù),對多種生物活性進行分析,更符合中藥多靶點作用的特點,由此可以深入認識中藥的作用機理,豐富中藥藥理學(xué)內(nèi)容。
2.6中藥復(fù)方研究 中藥復(fù)方研究的難點就在于中藥組成和作用的復(fù)雜性,在用現(xiàn)代醫(yī)學(xué)手段研究中藥復(fù)方過程中,對拆方和不同組合獲得的大量樣品,常常受到藥效研究以及巨大的勞動強度所限制。而高通量藥物篩選方法的突出特點就是可以進行大規(guī)模篩選,這一特點恰恰適應(yīng)中藥復(fù)方研究的要求,采用高通量藥物篩選方法,可以對中藥復(fù)方的配伍、比例、活性部位進行篩選.根據(jù)篩選結(jié)果,分析復(fù)方的組方原理,決定最佳復(fù)方組成,提高復(fù)方治療效果。同時還有可能得到效果更加理想的活性組分。開發(fā)出新型的復(fù)方藥物。
2.7其他方面的研究 高通量藥物篩選技術(shù)作為一種科學(xué)研究的手段,可以適用的范圍決不僅限于以上幾個方面,例如:該方法可以有效地評價中藥的療效、代謝方式、毒副作用和作為篩選中藥新藥的技術(shù)平臺中藥現(xiàn)代化的發(fā)展,重要的是開拓思路建立新的研究方式,藥物篩選技術(shù)可采取直接應(yīng)用、創(chuàng)造性應(yīng)用和借用有關(guān)的技術(shù)和思維方式,開創(chuàng)中藥現(xiàn)代化研究的新局面。
高通量藥物篩選技術(shù)的優(yōu)勢證明了該技術(shù)將會極大地推進中藥現(xiàn)代化的發(fā)展,促進我國醫(yī)藥科技領(lǐng)域的發(fā)展。