抗氧化药药理要点.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,抗氧化药药理,gj,浅谈自由基,100,年,放射生物学领域 潜水医学领域,SOD,缺血再灌注与自由基损伤肿瘤、免疫等各种生命过程,自由基：损伤作用,信号作用,现代抗衰老研究的目标不是将自由基彻底清除，而是将自由基维持在一个,适当的低水平,，维持氧化和抗氧化防御之间的平衡。,自由基是什么,一个原子或分子含有未成对电子，或是一个原子、分子或离子子，带有一个单独不成对的电子。即是自由基外层只有一个子，因此急于抓取其他电子来稳定自己，而破坏其他分子,大部分生物学和医学所关心的自由基是由,氧分子衍生而,氧分子衍生之自由基也同样应用在以氮及碳分子为中心所衍生出 之自由基,O2,e O-,2,（氧自由基；超氧化物）,自由基致线粒体,DNA,突变,自由基对呼吸链的损伤,自由基对线粒体膜的损伤,自由基破坏线粒体的钙稳态,已有公认,线粒体钙稳态的破坏是细胞坏死的最后共同通路。,自由基的来源,烧烤、抽烟、致癌物质、环境的化学物质、氯化物、重金属、酒精性饮料、抗癌药物、剧烈运动等,线粒体是细胞呼吸和氧化的中心，氧自由基主要来源于线粒体呼吸链反应，这里可产生活细胞内,90%,以上的自由基。,自由基的种类繁多，其中，以超氧阴离子自由基,(O,2,),和羟自由基,(OH,),等氧自由基最为重要,抗氧化剂,近年来经研究发现的清除氧自由基的药物很多，如众所周知的维生素,e,、维生素,a,、维生素,F,及丹参等，都能很好地清除氧自由基，在临床上也已得到广泛的应用。还有一些天然产物知母宁和蛋白类的化合物（金属硫蛋白、钝顶螺旋藻藻胆蛋白）也具有较强的抗氧化能力。在,目前众多的清除氧自由基的药物中，以,中草药及其提取成分,的活性较强，在临床的应用也十分广泛,.,因而在中草药中寻找,高效无不良反应的天然自由基清除剂,的研究，成为医药学活跃的研究领域,。某些具有氧自由基清除能力的中草药不仅可以治疗与氧自由基增加而引起的有关疾病，如癌症、缺血,:,再灌注损伤、辐射损伤，还,可通过清除氧自由基对面部色素沉积（如蝴蝶斑，黄褐斑）有一定的疗效。因此，研究清除氧自由基的药物及其制剂不仅在临床治疗上有重大意义而且在化妆品及保健食品的开发上具有较大的市场潜力。但在使用的过程中应恰当，否则利少弊多。,09,年，抗氧化剂的临床应用及其研究进展,抗氧化剂的分类,抗氧化剂,(antioxidants),：,分为两类：,-,由体内制造的抗氧化酵素,-,由体外补充的抗氧化食物,+,体内的抗氧化酵素，必须有有铜,(Cu),锌,(Zn),硒,(Se),铁,(Fe),等的参与,饮食中的抗氧化物质：,胡萝卜素,从饮食或营养补充品持续补充抗氧化剂和营养素是必须的,09,年，抗氧化剂的临床应用及其研究进展,抗氧化药物的研究进展,微量元素类,-,羧乙基锗倍半氧化物（锗,-123,）,电子自旋共振技术（,ESR,）和比色法,OH,和,O,2,-,硒,-,为含硒谷胱甘肽过氧化物酶（,GSH-Px,）的活性部分,O,2,所致脂质过氧化链锁反应 克山病、肝癌及结肠癌的预防。,-,青络锗（,Ge-M10,）和青络铜（,Cu-M5,）,抗癌药的研发,09,年，抗氧化剂的临床应用及其研究进展,药用天然化合物,-,多糖类,-,藻类多糖,ESR,和自旋捕集技术，,OH,和,O,2,-,菌类多糖,邻苯三酚自氧化法测定,-,其他植物多糖,金线莲多糖 沙棘多糖,-,黄酮类化合物,ESR,自旋捕捉法和微量量热法实验,-,酚类,单酚类与多酚类 抗衰老、心脑血管,-,萜类化合物及其甙,-,人参总甙类,犬肾移植模型,-,冬凌草甲素,OH,和,O,2,抗癌,-,蒽醌类化合物,芦荟大黄素和芦荟素,09,年，抗氧化剂的临床应用及其研究进展,药用植物,-,伞形科药用植物,大都具有清除自由基,-,马齿苋,不同处理方法引起的马齿苋水提物对,O,2,作用的差异，使得马齿苋的临床应用有所不同,-,鲜花提取液,化学发光法 多数鲜花具有抗氧化活性，其中天竺葵、春兰、仙客来、万寿菊等花瓣浸提液具有较强的清除,OH,的活性,-,其他的药用植物,大黄，丹参，三七，银杏，陈皮，荷叶，桑叶等,09,年，抗氧化剂的临床应用及其研究进展,酶类,-,巴曲酶,蛇毒中提取的血栓素样的蛋白酶，具有抗血栓作用,超氧阴离子自由基清除剂,-SOD,公认 有效期很短，只有几小时，且不易通过细胞膜,09,年，抗氧化剂的临床应用及其研究进展,化学合成药,-,吲达帕胺和维拉帕米,离体兔心灌注模型试验，设置吲达帕胺和维拉帕米组与对照组,MDA,下降，,SOD,增强,-4-,氧和,4-,羟四甲基哌啶氮氧自由基及其衍生物,明显的抗脂质过氧化物,09,年，抗氧化剂的临床应用及其研究进展,抗氧化药的研究热点,特异性抗氧化,是用比较特异的抗氧化物质来阻断那些主要损害机体的自由基，保留正常或好的自由基的方法,物质的还原性不强，否则可能具有还原损伤效应，如维生素,C,目前比较有前途的几个是：尿酸、衣达拉丰（药物）、氢气FK106(,免疫抑制药物,),另外一个比较有前途的是,启动内源性抗氧化系统,的方法，就是氧化反应元件的激动物，如硫氧化还原蛋白、,GSH,合成等，这些物质是体内抗氧化最有效的系统，不需要补充抗氧化物质，就可以发挥作用，而且不会造成过度抗氧化，实际上氧化还原最重要的是平衡,许多天然化合物能激动这个途径例如萝卜硫素、姜黄素，这些药物具有非常好的抗癌作用,天然药物抗氧化活性成分研究进展,天然药物抗氧化活性成分分离提取技术的发展,天然药物有效成分的传统提取方法为,索氏萃取法,(Soxhletextraction,SE),缺点,：局部过热，溶液限制,新的液相色谱法,的发展和应用,为有效成分的提取提供了新的有利的方法。如：,灌注色谱法,可用于天然药物中蛋白质、肽类、酶类、低聚糖类、生物碱类等的分离纯化。,高速逆流色谱法,(Hsccc),用于生物碱类、黄酮类、萜类、木脂素类、香豆素类及植物激素类等活性成分的分离提取,目前多采用 微波辅助萃取法,(MAE),和 超临界流体萃取技术,(SFE),。,MAE,SFE,分离提取快速,与索氏萃取法比较只需较少的溶剂且得率较高,。,酚类化合物可以容易地用,MAE,提取而得,最干净的提取方法,萃取和分离合二为一，速度快，在接近常温的条件下操作，适合于挥发性物质的分离,抗氧化活性的测定,-,体外抗氧化活性,总的抗氧化能力,消除活性氧能力,-,在体抗氧化作用试剂盒,丙二醛含量可以反应出体内脂质过氧化损伤的水平。,抗氧化活性筛选方法,主要为三大类：,体外抗氧化模型,脂质过氧化的抑制,清除各类活性氧、自由基能力的检测方法,氧化还原法,细胞损伤模型,H,2,O,2,损伤细胞的体外模型,过氧化脂质损伤细胞的体外模型建立,体内抗氧化模型,07,年，徐清萍等，抗氧化剂抗氧化方法研究进展,体外抗氧化模型,以油脂为底物,：,加速氧化方法：烘箱法、活性氧加速法等,利用金属离子、自由基引发剂,氧化诱导期的,指示方法,能否客观反映底物氧化,诱导期的结束，对评价抗氧化剂的活性非常关键。,方法：碘量法,硫氰酸亚铁法 三价铁离子与硫氰酸络合,共轭二烯酸测定法,化学荧光法,增重法,养压法,茴香胺反应物法、克雷斯实验法、胡萝卜素漂白法等,脂质过氧化的抑制,07,年，徐清萍等，抗氧化剂抗氧化方法研究进展,体外抗氧化模型,以亚油酸为底物,硫氰酸铁法,硫代巴比妥酸法,-,利用亚油酸氧化产生丙二醛和硫代巴比妥酸反应生成红色物质，在,532 nm,有吸收。,+,卵磷脂氧化法,+,亚油酸甲酯氧化法,+,以鼠肝微粒体为底物,脂质过氧化的抑制,07,年，徐清萍等，抗氧化剂抗氧化方法研究进展,体外抗氧化模型,清除羟自由基能力,产生羟自由基,(OH),的体系有,Fe EDTA,一抗坏血酸一,H20,体系、,Fe,一,EDTAH20,体系、黄嘌呤一黄嘌呤氧化酶一,H 0,体系及紫外光照H 0,，光解产生,OH,等。,方法,：二甲基亚砜法,DMSO,脱氧核糖核酸降解法,亚硝基二甲苯胺,(NPA),漂白法,水杨酸法,高效液相电化学检测法,茜素紫显色法,清除各类活性氧、自由基能力的检测方法,07,年，徐清萍等，抗氧化剂抗氧化方法研究进展,体外抗氧化模型,检测清除,H,2,0,2,能力的方法,清除过氧自由基能力的检测方法,过氧自由基,(RO),包括水溶性,RO,和脂溶性,RO,RO,可使顺式十八碳四烯酸脂质过氧化，测定,荧光强度,(,于,324 nm,激发，,412 nm,处释放,),可了解脂质过氧化的情况，推测受试物清除,RO,的情况。,+,超氧阴离子自由基清除能力的测定,邻苯三酚 蛋氨酸,邻苯三酚法可通过测定邻苯三酚的自氧化速率来确定待测物的抑制作用,+,清除二苯代苦味酰基自由基能力的检测方法,ABTs,方法,2,，,2,一连氮一双一,(3,一乙基苯并噻唑啉一,6,一磺酸,清除各类活性氧、自由基能力的检测方法,07,年，徐清萍等，抗氧化剂抗氧化方法研究进展,受试物直接清除自由基能力的检测除以上介绍的方法外，受试物对各类自由基的清除作用还可用电子顺磁共振,(ESR),法。用,ESR,测试得到自旋加合物的电子自旋共振图谱，得知受试物对自旋加合物信号强度的影响，从而了解受试物对自由基的清除情况,体外抗氧化模型,07,年，徐清萍等，抗氧化剂抗氧化方法研究进展,FRAP assay(Ferric Reducing Ability of plasma),：血浆高铁还原能力分析能力,原理：实质是基于氧化还原反应的比色法,在低,pH,值的溶液中，,Fe,3+,一,TPTZ(Fe,3+,一三吡啶三嗪,),被抗氧化剂还原成,Fe,2+,一,TPTz,，溶液变成深蓝色，并且在,593 nm,处有最大光吸收。,其他体外测定抗氧化活性的方法还有利用,Cu2-Fenton,反应，,P,标记检测,DNA,的氧化损伤法，,SPME,法监测脂质过氧化系统中产生的挥发性羰基类化合物来评价抗氧化活性法等。,体外抗氧化模型,氧化还原法,07,年，徐清萍等，抗氧化剂抗氧化方法研究进展,自由基损伤细胞的体外模型,H,2,0,2,损伤细胞的体外模型,H,2,0,2,培养液,MTT,法观察细胞损伤及药物对细胞损伤的保护作用,+,过氧化脂质损伤细胞的体外模型建立,过氧化脂质,tBuOOH,、,NDE(2,，,4,一,nonadiena1),07,年，徐清萍等，抗氧化剂抗氧化方法研究进展,体内抗氧化实验,用受试物连续喂饲大鼠或小鼠,1,个月,3,个月，,然后处死动物，测定其血或组织,(,如肝、脑,),中,MDA,、单胺氧化酶,(MAOB),及抗氧化酶,SOD,、,谷胱甘肽过氧化物酶,(GSHPx),及过氧化氢酶,(CAT),，同对照组比较，若,MDA,、,MAOB,降低，,SOD,、,GSHPx,、,CAT,等升高，则说明受试物具有抗氧化能力。,07,年，徐清萍等，抗氧化剂抗氧化方法研究进展,体外筛选具有抗氧化活性的物质可通过体内实验进一步验证。,体内实验的特点是比较灵敏，周期较长，成本较大，实验比较繁琐，不如体外实验简易方便，但却是目前最准确、可信度最高的抗氧化剂的筛选方法。,天然抗氧化活性物质筛选对促进抗衰老、防癌和心血管系统疾病的保健食品、药品的开发具有积极作用。,07,年，徐清萍等，抗氧化剂抗氧化方法研究进展,量子化学计算方法,在化学工作者用实验方法检测某一类抗氧化剂抗氧化能力的基础上，根据所得的数据，以计算机软件为工具用量子化学模拟计算，确定抗氧化剂的构效关系，开创了用量子化学理论研究抗氧化剂能力的新路,可以对抗氧化剂的活性进行预测，且有可能在理论上构造出新的活性更高的抗氧化剂，进而加速抗氧化剂的合成与筛选,遗传药理学,研究药物效应的遗传变异及其规律,在正常个体间，药物代谢酶的动力学参数(米氏常数,Km,反应最大速率,Vmax),存有很大差异,在体内试验测量到的药物消除速率差异可自4倍40倍以上,大量的孪生子女和家族的研究显示遗传是造成,高度,个体间差异的主要因素,研究意义,不同病人清除药物的固有能力是不同的,一位具有迅速代谢药物能力的人，为获得适宜的治疗浓度，可能需要更高的剂量、更频繁地给药,一位代谢能力缓慢的病人，为避免发生毒性反应，可能需要较低的剂量和较少的给药次数,对于安全范围较窄的药物尤为重要,研究任务,认识和阐明药物反应个体和群体间差异的发生机制，提高药物治疗效果,阐明遗传在机体对药物和外源性物质反应个体变异中的作用,从生物化学、药理学、遗传学和基因组学多学科研究与药物反应有关的蛋白质和相关基因，阐明决定药物反应个体差异的根本机制,研究内容,药物代谢酶,受体,遗传多态性,药物转运体,研究方法,1.,人群调查,在临床实践中发现某些个体（病人）对药物产生异常药物反应或代谢的基础上进行人群调查研究，可初步确定个体或种族间差异是否存在遗传因素的影响。,2.,双生子法(,twin method),单卵双生(,monozygotic twin),二卵双生(,dizygotic twin),双生子研究,同卵双生子(,monozygotic twin,MZ),具有相同的基因组，差异由母体宫内或出生后的环境因素所致，该差异可作为环境对表型变异影响的量度,异卵双生子(,dizygotic twin,DZ),遗传特征不尽相同，但因有相同的出生顺序，出生时母亲的年龄相同，在环境方面比非双生子有更多的相似性，为评价基因的影响程度提供了量度,3.,动物模型,4.,家谱研究,在人群调查研究的基础上，对不同的表,型的家系进行家谱研究，基本可确定遗传,因素在药物不同表型差异中作用及其遗传,的方式。,5.,酶蛋白和药物受体的研究,探讨与药物代谢和反应变异相关的酶蛋,白或药物受体及其遗传变异。,THANK YOU,