药物研发与开发是一个复杂与漫长的过程,特别是小分子药物的研发,其难点和关键在于如何快速高效的找到先导化合物(LeadCompound)。采用高通量药物筛选(High-throughputscreening,HTS)来发现新的先导化合物仍然是小分子药物研发的优先。传统药物筛选是一个耗时长且昂贵的过程,一般需要消耗大量的样品和实验动物,对技术人员的操作技能有较高要求,难以在短时间内对一定数量的样品开展有效和经济的筛选。随着各类化合物样品库储量的不断增加以及组合化学技术的应用,采用传统手段筛选海量样品不仅不可能而且极大地限制了新药研究之进程。酶的高通量筛选实验。上海菌株高通量筛选
微生物菌种的改造是现代微生物发酵行业中,提高其工业化生产性能,提高酶和菌的性能非常重要的一个环节。而快速高效的高通量筛选方法的建立又是菌株改造中非常重要的一个环节。传统的微生物快速筛选方法,琼脂平板法可分为表型活性筛选和表型生长选择。表型活性筛选利用菌落周围产生的水解圈、颜色圈或荧光产物等进行酶活或目标产物筛选;表型生长选择根据细胞对或其他有害物质的抗性或营养缺陷型互补,在选择培养基中依据生长情况进行筛选。琼脂平板筛选法基于透明圈、颜色圈的琼脂平板活性筛选或基于营养缺陷型或抗性的琼脂平板生长选择可作为简单易行的初筛方法,用于排除大量无活性和极低活性的突变体。但并不是所有的改造目标都能建立琼脂平板筛选法。琼脂平板筛选法,是一种简单直接的筛选方法,已用于多种水解酶(如脂肪酶、酯酶、蛋白酶)和氧化还原酶(如漆酶)等突变库的初步筛选中。上海菌株高通量筛选高通量筛选的药物特点。
高通量筛选的实验方法分子水平和细胞水平的实验方法(或称筛选模型)是实现药物高通量筛选的技术基础。由于药物高通量筛选要求同时处理大量样品,实验体系必须微量化,而这些微量化的实验方法应根据新的科研成果来建立。第四军医大学周四元研究认为,药物高通量筛选模型的实验方法,根据其生物学特点,可分为以下几类:受体结合分析法;酶活性测定法;细胞分子测定法;细胞活性测定法;代谢物质测定法;基因产物测定法。这些实验方法,均已用于药物高通量筛选中。充分利用药用资源 由于高通量筛选依赖数量庞大的样品库,实现了药物筛选的规模化,较大限度地利用了药用物质资源,提高了药物发现的几率,同时提高了发现新药的质量。
我国进行药物高通量筛选的优势首先是化合物来源,且多为天然;其次是对化合物生物活性的筛选目的较明确,无目的合成的化合物较少;第三,我国传统药物为筛选研究提供了一个巨大的资源库,可从中药中提取分离筛选新的化合物。这些优势为药物的高通量筛选打下了坚实基础。我国药物高通量筛选初现规模:药物高通量筛选工作在我国起步较晚,且不规范。近几年,我国进行了外引内联的整体化、规模化基础建设,已初见成效。1996年中国医学科学院引进国内台Biomek2000型实验自动化工作站;1998年又引进台Topcount微量闪烁计数器,使放射配基实验、放射免疫实验等技术微量化、自动化。上海药物研究所、北京医学科学院分别成立了药物筛选专门机构,开始从事大规模筛选工作。高通量筛选技术的方法有哪些。
由于高通量筛选(HTS)具有微量、快速、灵敏和准确等特点,从二十世纪九十年代开始,海外各大药企已经开始积累扩大化合物库和使用HTS技术来支持新药研发。随着用于HTS的操作设备和检测仪器的发展,自动化控制和计算机数据分析软件的开发,HTS的效率和结果的准确性得到了提高。由于HTS使用了数量庞大的样品库,实现了药物筛选的规模化,提高了新药物发现的几率和质量。然而传统的针对单一靶点的研究方法已经难以适应一些多基因疾病和病毒等相关药物的研究。组合化学高通量筛选。上海菌株高通量筛选
全自动高通量筛选工作站。上海菌株高通量筛选
开发一种新药的过程可能是漫长、复杂和不确定的,但从社会、科学和经济的角度来看,它也可能是高回报的。高通量筛选(HTS)已经成为药物发现的主要工具。,向大家介绍目前用于靶标确认的几种HTS方法,主要分为两大类:生化水平和细胞水平。生化水平分析包括比率荧光法(FA/FP)、荧光共振能量转移(FRET)、时间分辨荧光共振能量转移(TR-FRET)等;细胞水平的分析包括细胞活力、报告基因、第二信使和高内涵成像等。生化筛选利用纯化的目标蛋白,在体外测定配体的结合或酶活性的抑制。这些检测通常在384孔板中以竞争的形式进行,其中所研究的化合物必须取代已知的配体或底物。荧光法由于其使用简便、灵敏度高和灵活性强等特点,广受科研人员的欢迎,主要有比率荧光法(FA/FP)、荧光共振能量转移(FRET)、时间分辨荧光共振能量转移(TR-FRET)。上海菌株高通量筛选