高通量药物筛选.ppt

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1、高通量药物筛选——余婵娟10122565高通量药物筛选高通量药物筛选（highthroughputscreening，HTS），是指用现代科技手段，对可能作为药用的物质进行大规模的生物活性检测，从而寻找出具有药用价值的物质，为新药的开发研究奠定基础。高通量药物筛选的形成高通量药物筛选是20世纪80年代后期发展起来的高新技术。它主要由生物高通量和药物筛选结合而成。所谓的高通量就是以新的药物作为靶点，对药物的作用进行研究；而药物筛选可以简略的解释为重复性实验操作。高通量药物筛选的出现，使药物筛选逐步实现规模化、自动化和集成化，具有筛选速度快，所需样

2、品用量少的特点。传统药物筛选高通量药物筛选药物作用分子靶点↓药物筛选↓活性化合物↓作用机制研究↓组织、器官水平研究↓药效学研究↓疾病相关动物模型研究↓人类疾病相关动物模型↓药物筛选发现有效药物↓活性化合物↓药效学研究↓组织器官水平研究↓作用机制研究↓分子细胞水平研究↓药物开发研究高通量筛选与组合化学组合化学应用组合合成的方法，可以在短时间内合成出含有102~106个化合物的化学库，为高通量药物筛选提供了物质基础。高通量筛选与组合化学组合化学实现了组合库的虚拟化，从而可以根据合成目标，获得一个虚拟组合库。然后通过相关软件，从虚拟组合库中筛选出，可

3、能实现的、符合目标要求的药物化学式，这就得到了实验组合库。通过对虚拟组合库的优化，可以大大减少实验组合库的药物数量，这为我们节省了大量的时间和资源。新药的发现过程：合成化合物，纯化，鉴定结构，进行生物活性的测定。传统合成方法是要逐一合成，这种方法效率低、速度慢、成本高、周期长。高通量筛药物选利用组合合成方法同时和成大量化合物，然后通过生物高通量方法，对大量化合物进行高速、高效、低成本、微量化的筛选，并促进了许多新的生物活性评价方法。高通量筛选生物活性评价方法：组合化学样品的准备药理活性评价细胞毒性评价药代动力学评价高信息筛选技术组合化学样品的准

4、备：样品登记→称量→稀释→转运→标记具体操作：样品登记时涉及样品名称、理化性质、测试目的等内容，样品入库后称取一定量并用相应的溶剂（常用而甲基亚砜）溶解后作为母液共筛选用，然后经过稀释制备工作液，实验室一般工作液分布在96孔板上，每板可以分布80个样品，剩余16个孔作为筛选时设置各种对照。一般母液经过2次100倍稀释后即可作为工作液供筛选使用。2.药理活性评价靶点的选择受体结合分析法、酶活性测定法、细胞活性因子测定法、代谢物质测定法、细胞活性测定法等。药理活性结果评价阳性率法、活性指标法、阳性药标准。对于同一结构类型、具有活性的化学样品，应将该

5、类化合物作为一组样品，选取活性较好的样品进行进一步研究，并分析其构效关系。对于毒性较大的化学样品，就要比较其最小有效浓度和最低毒性浓度差距，然后判断其药用价值。对于结构类型完全不同的化学样品，通过活性综合分析，判断样品的药理作用的选择性。若该样品只在特定模型中表现活性，且选择性较好，则具有特定方面的开发价值；若在多种模型上都表现活性，则需通过综合资料分析其是否具有药用价值，然后再做进一步药理价值研究。3.细胞毒性评价细胞毒性终点包括细胞吸附、迁移、凋亡、分裂、分化和坏死等。因细胞的生长抑制具有较好的毒性预测性，常选择单一来源的细胞进行高通量细胞

6、毒性筛选作为毒性的初筛。细胞毒性检测方法有：化学染料法、MTT法、LDH法、放射性核素标记法、荧光法、化学发光法、生物发光检测法。4.药代动力学评价这是一种通过建立研究候选化合物吸收、分布和代谢的体外筛选模型，根据药理学、毒理学和药动学筛选结果反馈来指导下一步的合成或改造。目前常用的模型有：肝切片、培养的肝细胞、亚细胞部分如S9及肝微粒体等。5.高信息筛选技术高信息筛选技术是指通过软件（常用ArrayscanⅡTM和ImageProTM）获得高分辨率的图像，从而获得单个细胞、细胞器和细胞内药靶的多方位信息。图像一般可以反映多种细胞毒性的指征：细

7、胞密度、溶解后pH、细胞形态、核形态和膜通透性等。高通量筛选常用分析技术荧光分析法放射性分析技术比色技术发光检测技术核磁共振技术荧光分析法荧光分析法的特点：灵敏度高、易于检测、实验条件简单、可以实现筛选体系的微量化等。荧光分析法包括:荧光强度分析法均相时间分辨荧光法（HTRF）极化荧光法（FP）荧光共振能量传递分析法（FRET）时间分辨荧光能量传递分析法（TRET）荧光关联光谱法（FCS）荧光强度分析法原理：许多分子带有天然荧光基团，当待测大分子本身的荧光团不够强烈而无法检测时，可结合一些荧光染料以加强其光谱特征，然后根据其荧光强度的变化进行检

8、测。时间分辨荧光分析原理：利用激发波长、发射波长和荧光寿命的变化，对物质进行检测。该方法具有灵敏度高、无放射性危害、标记物稳定、线性范围宽、分析速度快