何文

(河南護(hù)理職業(yè)學(xué)院 河南安陽 455001)

1 前言

隨著生命信息科學(xué)的迅猛發(fā)展和學(xué)科間知識(shí)技術(shù)的相互滲透,大大推動(dòng)了生物技術(shù)藥物的發(fā)展與進(jìn)步。生物技術(shù)藥物(biophar maceutics):是指所有以生物質(zhì)(生物體、生物組織、細(xì)胞及其成分等)為原料制取的各種生物活性物質(zhì)和人工合成類似物或通過現(xiàn)代生物技術(shù)(生物學(xué)、化學(xué)、醫(yī)藥學(xué)和DNA重組技術(shù))制成的藥物和保健品(蛋白質(zhì)或核苷類)。例如:重組血漿因子、融合蛋白、疫苗和單抗等,主要用于防治心腦血管疾病、腫瘤、糖尿病和遺傳病等疑難病癥,在臨床上已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用。

生物技術(shù)藥物量微而活性強(qiáng),副作用較小、安全性較高。但由于生物技術(shù)藥物中復(fù)雜的蛋白質(zhì)或多肽大分子結(jié)構(gòu),因此在分析檢測的過程中要注意藥物內(nèi)部反應(yīng)機(jī)制是大分子與大分子或大分子與小分子間的反應(yīng),不同于小分子的簡單快速反應(yīng)。因此,在對生物技術(shù)藥物進(jìn)行定性和定量檢測時(shí),除了采用一些常規(guī)的化學(xué)儀器分析方法外,還需要建立專門的生物技術(shù)藥物分析檢測方法。

2 生物技術(shù)藥物分析檢測方法

2.1 化學(xué)儀器分析法

在化學(xué)儀器分析中主要用到的方法有色譜法、光譜法、電泳法、質(zhì)譜法和核磁共振法等。對于生物技術(shù)藥物中蛋白質(zhì)含量的分析測定普遍使用的方法是高效液相色譜法,該方法根據(jù)蛋白質(zhì)多肽的分子質(zhì)量大小、極性等特征使樣品獲得分離,分辨率及特異性高。例如:采用高效液相色譜法可準(zhǔn)確檢測出生物樣品中兒茶酚胺的含量。在蛋白質(zhì)分析中普遍使用的技術(shù)還有毛細(xì)管電泳法,該技術(shù)由于分辨率高、樣品量少、靈敏度高、操作簡單省時(shí)等優(yōu)點(diǎn)已廣泛應(yīng)用于氨基酸、多肽、核苷酸的分離分析。與色譜法分析原理不同,光譜法則是利用生物技術(shù)藥物中蛋白質(zhì)、多肽和核酸對光譜的吸收特性對蛋白質(zhì)、多肽和核酸進(jìn)行定性或定量分析。常用光譜法有紫外光譜法、熒光光譜法、紅外光譜法等。例如,臨床上已廣泛采用熒光法對微生物病毒進(jìn)行定量檢測。隨著軟電離技術(shù)的迅速發(fā)展,對于一些具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的大分子生物聚合物,質(zhì)譜法可將其進(jìn)行電離分解后在電場和磁場作用下進(jìn)行離子質(zhì)量分析,從而獲得有機(jī)物分子式和結(jié)構(gòu)信息,方法高效、快速準(zhǔn)確。將色譜法與質(zhì)譜聯(lián)用可形成更強(qiáng)有力的聯(lián)用分析技術(shù),實(shí)現(xiàn)對極低濃度的生物樣品的含量測定和蛋白質(zhì)多肽類藥物的代謝動(dòng)力學(xué)研究。核磁共振是一種吸收光譜(1HNMR和13C-NMR應(yīng)用廣泛)。1H-NMR可以提供分子中氫原子所處的化學(xué)環(huán)境、相對數(shù)目以及分子構(gòu)型等有關(guān)信息,13C-NMR直接提供有關(guān)分子骨架的結(jié)構(gòu)信息。光譜攜帶大分子生物聚合物結(jié)構(gòu)信息經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理,可確定氨基酸序列、核酸的分析和定量混合物中的各組分含量分析等。將核磁共振技術(shù)與高效液相色譜法或毛細(xì)管電泳法聯(lián)用,分析能力強(qiáng)大并能拓展其在生命科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍。但質(zhì)譜,核磁共振儀器精密昂貴,工作環(huán)境操作技術(shù)要求高,普及性受限。

2.2 生物技術(shù)分析法

生物技術(shù)分析法主要包括:免疫學(xué)法、放射性同位素示蹤法、生物鑒定法和量熱法等。免疫學(xué)法是利用蛋白質(zhì)多肽抗原與相應(yīng)抗體(單克隆或多克隆抗體)可以特異性識(shí)別結(jié)合的特點(diǎn)(結(jié)合比色法),借助顯微鏡觀察定位,對蛋白質(zhì)多肽進(jìn)行定性定量分析。常用免疫學(xué)方法有免疫熒光法和酶聯(lián)免疫吸附劑測定法。免疫熒光法:是將目標(biāo)抗體標(biāo)上熒光素,借助熒光顯微鏡進(jìn)行抗原示蹤定位的檢測技術(shù);酶聯(lián)免疫吸附劑測定法:又稱酶聯(lián)免疫法,或ELISA法,是在酶免疫技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新興的免疫檢測方法,該方法是將可以催化底物發(fā)生顯色反應(yīng)的酶進(jìn)行標(biāo)記,然后通過顯色進(jìn)行分析檢測的一種前沿特殊試劑檢測方法。例如,動(dòng)物血清蛋白藥物或動(dòng)物性食品中農(nóng)藥殘留的ELISA法建立等。而放射性同位素示蹤法則是將目標(biāo)性分子或產(chǎn)物用放射性同位素標(biāo)記(與內(nèi)源物質(zhì)區(qū)別),以研究目標(biāo)分子或產(chǎn)物的體內(nèi)分布、代謝行為。放射性同位素示蹤法和免疫學(xué)方法雖然能夠描述蛋白質(zhì)多肽類藥物的體內(nèi)動(dòng)力學(xué)行為,但不能夠直接反映出蛋白質(zhì)多肽類藥物的生物活性和穩(wěn)定性。

生物鑒定法和量熱法則分別依據(jù)生物藥物的特異性反應(yīng)原理和放熱吸熱原理對藥物的生物活性和穩(wěn)定性進(jìn)行分析研究。例如,生物鑒定法利用組織或細(xì)胞對蛋白質(zhì)多肽類藥物的某種特異反應(yīng),界定藥物是否具有生物活性,根據(jù)制劑-效應(yīng)曲線對目標(biāo)蛋白質(zhì)多肽類藥物進(jìn)行定性定量分析。量熱法則是通過測定樣品在受熱過程中的放熱和吸熱行為來研究樣品中各組分相互作用及狀態(tài)變化的一種方法,該方法多用于多肽的熱穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)分析。

在對生物技術(shù)藥物的生物活性,穩(wěn)定性和代謝動(dòng)力學(xué)研究中,通常將化學(xué)儀器分析方法與生物技術(shù)分析方法聯(lián)合應(yīng)用。例如,將高效液相色譜與同位素、免疫學(xué)檢測技術(shù)聯(lián)用;熒光光譜法與免疫檢測技術(shù)聯(lián)用;質(zhì)譜與核磁共振技術(shù)與免疫、生物鑒定法聯(lián)用等。分析聯(lián)用技術(shù)的迅速發(fā)展,為生物技術(shù)藥物的檢測提供了更為寬闊的發(fā)展前景。

[1]馬大龍.生物技術(shù)藥物.北京:科學(xué)出版社,2001.

[2]葉婷,梁文權(quán).生物技術(shù)制劑的發(fā)展?fàn)顩r.醫(yī)學(xué)導(dǎo)報(bào),2000,19(3):265.