生物制药论文开题报告
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一、研究背景
20世纪初才在我国大量栽培。洋葱中含有丰富的黄酮类化合物,而黄酮类化合物在医药和食品中有着广泛的应用。
黄酮类化合物具有抗癌、抗心血管老化、抗炎、杀菌及降血压等作用。有报道说,洋葱中主要的类黄酮是黄酮醇懈皮素及其衍生物,其含量达总黄酮含量的80%以上,由于含有酚烃基结构而具有较强的抗氧化作用,许多药理学研究表明,懈皮素具有比其它类类黄酮更强的抗氧化性、清除自由基活性、抑制脂肪氧合酶和环氧化物酶,防止血小板凝集的作用。
由于洋葱具有多种保健功能特性,其精深加工产品蕴涵着巨大的市场。因此,对洋葱的深入研究将会为降血糖、降血脂、抗血栓、抗菌抗癌等天然药物的开发利用提供新的线索。
目前对洋葱的研究主要集中在含硫化合物上,而对其黄酮类化合物提取、应用开发技术方面的研究报道甚少目前,国内也几乎没有真正意义上的洋葱深加工产品,其加工水平和产品处于脱水等较低水平。
例如:洋葱干和洋葱粉,以及洋葱沙拉酱等。而在发达国家开发出洋葱黄酮胶囊、洋葱方便食品等多种既具较强保健功能又方便、营养可口的深加工产品。
因此通过高新技术应用和提取工艺的优化从洋葱中提取黄酮类化合物,能够提高原料的利用率,提高产品的附加值,有利于经济效益的提高。我国加入WTO后,因包括劳动力在内的生产要素低廉,所以洋葱等原料在国际贸易中具有明显的外贸比较优势。多年来中国洋葱产业主要以原料或初级加工产品面向国际市场。
目前,我国洋葱及其制品的生产和销售受到三个方面的制约:第一,原料形式出口和销售受市场因素制约较大,且价格较低,附加值低;第二,应用领域不宽,出口价格波动较大,导致产品积压,同时又反过来影响了种植和加工;第三,加工品种类型单一,销售一市场单一。
以上三方面的影响导致其价格不稳定,收入不稳定,极大地影响了我国洋葱产业的发展。尤其是洋葱产业普遍存在产品结构不合理、品种单一、生产上艺水平低、呈现主要药理功能作用的风味物质提取率及在产品中的含量低的缺点,难以创造高技术含量、高附加的适应市场需求的新产品,严重影响了产业的进一步发展。而洋葱高品质、高价值的贸易品越来越受到食品工业的推崇,在国外发展迅速,己逐渐成为食品工业的主要原料之一,这些在我国则刚刚起步。
我国面临全面与国际接轨后更加激烈的国际竞争,这迫切需要洋葱产业要有较大的发展。我们必须积极增加人力资本和技术投入,不断增加知识产品的生产,依靠洋葱原料外贸比较优势构建我们的产品竞争力。
通过本实验的研究,一、可以为充分有效开发和利用洋葱功能性成分奠定基础、提供必要的依据。洋葱的深加工和功能食品的研究开发要建立在其功能性成分深入细致的研究基础上。
而国内外虽在这方面做了很多工作,但仍有很多需要进一步研究和实验的内容。通过本实验研究期望能在这一方面有所贡献。二、提高洋葱的附加值,为广大种植户带去更多的实惠。
开发洋葱深加工产品,为培植洋葱育种→种植→贮藏→运输→深加工→包装→营销的产业链,带动和发展一方产业。在提高洋葱附加值和经济效益的同时带来社会效益,为广大农民种植户提供发家致富的机会。是解决三农问题,寻求长期切实可行、行之有效的方法和途径。三、有利于产业结构的调整。利用丰富的原料资源,发挥中国生产成本相对较低的优势,开发出适合国际市场所需的深加工产品,完全有可能成为出口创汇的渠道。从而改变我国农产品依赖于原料出口的现状。
二、该选题的研究现状及发展趋势
洋葱品质优良、营养丰富、易于生产管理,作为天然的保健营养食品,一直受到人们的青睐。洋葱由外国引入我国,因此我国对洋葱栽培的时间相对来说并不算长,但是尽管如此,由于洋葱适应性强,又耐贮藏和运输,而我国自然条件十分有利于洋葱的生长,所以,在我国种植历史虽然短,但发展速度很快,现如今它已经成为我国栽培面积大、栽培范围广、产量最高的蔬菜之一。
洋葱同生姜、大蒜一样,都是亚洲国家传统的药食两用植物,含有多种生理活性成分,在保健和预防、治疗慢性病等方面具有多种功效。近年来,随着人们对自身保健意识的增强,日益强调食品原料及添加剂的天然性、功能性,使得人们更加关注洋葱的药食兼用特性,期望提取、富集其生理活性成分,更好的满足人们的.需要。
洋葱中含有丰富的黄酮类化合物,而黄酮类化合物化合物的生理活性作用较为广泛,具有抗癌、镇痛、提高免疫能力等药用保健功能。
在临床上,可以用来预防和治疗脑动脉硬化及脑血管循环不顺畅等疾病。由于注意到洋葱中类黄酮的含量较高,而且类黄酮种类为具有广泛生理活性的榭皮素及其糖甙,美国、日本以及欧洲一些国家对洋葱中类黄酮的研究非常重视。而国内对洋葱的研究主要集中在含硫化合物上,黄酮类化合物、前列腺素类和氨基酸类等的药理研究还有待进一步的研究。
目前国内外主要是从银杏叶、大豆、山植叶、荷叶、芹菜叶、水芹、花生壳等材料中利用有机溶剂、超声波、酶解等方法提取类黄酮化合物,为了进一步提高类黄酮的质量,将类黄酮产品推向广阔的市场,有必要寻求更多的原料及合适的提取方法以及研究最佳的提取工艺条件。
三、主要研究内容及预期目标
主要研究内容
回流法提取洋葱皮总黄酮的工艺流程如下:
洋葱皮洗净→烘干粉碎(过60目筛) →回流提取→提取液→抽滤→离心→总黄酮粗提液→真空干燥→黄酮粗品
1.洋葱中总黄酮提取液的定性检测:通过盐酸一镁粉还原反应、金属盐类试剂的络合反应、提取液与浓硫酸的反应以及与NaOH水溶液的反应等颜色反应确定洋葱提取物中确实含有黄酮,
2.洋葱中总黄酮提取液的定量检测:通过芦丁-分光光度法测定洋葱中总黄酮含量。产品中黄酮得率可由下式计算,黄酮得率E(%)为:
式中: c一洋葱皮总黄酮提取液的浓度(mg/ml)
V一洋葱皮总黄酮提取液的体积(ml)
N一稀释倍数
M一原料质量(g)
3.粉碎粒度对黄酮得率的影响: 准确称取粒度为20目、40目、60目、80目的洋葱粉末各1g,分别加入80%的乙醇溶液20ml,在70℃温度下一次回流提取2h,二次回流提取lh,合并提取液并抽滤,滤得清液在500Or/min条件下离心8min,然后定容于5Oml容量瓶中。分别准确吸取lml样液,按建立标准曲线的方法进行吸光度A的测定,从而得出黄酮类化合物的得率。
5 异丙酚(Propofol,丙泊酚,disoprofol)
异丙酚是一种新型静脉麻醉药,因具有起效快、时效短、苏醒迅速的优点,在临床广泛应用。其在发挥麻醉作用的同时,可使血糖升高,该作用对糖尿病人尤为明显,但停药后血糖迅速降至用药前水平。虽然该药升血糖作用持续时间短,但糖尿病人因自身糖代谢异常加之异丙酚的升血糖作用,血糖升高幅度大于非糖尿病人,所以应避免大剂量持续输入,从而减轻其升血糖作用[20]。异丙酚对血糖升高作用机制尚不明确。
6 其它
如糖皮质激素、甲碘胺、甲状腺素、甲状腺球蛋白、肾上腺素、烟酸及其衍生物、吩噻嗪类药物、促肾上腺皮质激素、雌激素与黄体酮样衍生物、双香豆素、去甲基麻黄碱等药物,均有增高血糖浓度的作用,使用时应注意监测血糖,避免引起高血糖或糖尿。
7 结语
正常水平的血糖对于人体各组织器官的生理功能是极其重要的。上述药物虽非糖类,但用药后均可不同程度的引起糖代谢异常,导致血糖升高。特别是长期应用时,可引起血糖持续增高,引发由高血糖所致的高血浆渗透压、渗透性利尿、毛细血管扩张、通透性增加、周围循环衰竭、血粘滞度升高、脑缺氧、脑水肿等。因而在使用这些药物期间应当定期监测血糖,避免引起高血糖。尤其是对糖尿病患者,多种药物所致的血糖升高作用比非糖尿病人更明显。加之糖尿病人本身就易出现血糖异常,因此他们更应慎重应用上述药物
生物制药的研究与发展(生物技术论文)
摘 要:生物技术已经深入中药研究和开发的各个领域,在科技高速发展的现代社会里,中药要想存在就必须实行现代化,因此生物制药在制药行业就显得尤为重要,而发展生物制药将会形成一个大的趋势
关键词:生物制药;研究;发展
Abstract:Biotechnology has been widely used in the research and development of chinese medicine on all side.In the high development of sciences,especially modern society,only by being modern,can the chinese medcine exits.So the biology pharmacy becomes more importment in the pharmsncy industry and developing biology phsrmsry will be a big trend.
Key words:biology phsrmsry; rearch; development
摘要:现代生物技术制药工业始于1971年,现已创造出35个重要治疗药物,全球大约有2500多家公司,
主要产品有重组蛋白质药品、重组疫苗和诊断、治疗用的单克隆机体三大类。我国自80年代开始进行现
代生物技术药品的研究和开发,到1998年7月底,我国已有近200多个现代生物技术制药企业,已有14种
现代生物技术药品和疫苗投产,已经批准进入临床的有近10种药,正在进行临床前研究的有10多种。在
采用现代生物技术改造传统生物技术制药产业方面已取得初步成果。但我国生物技术诊断试剂、酶工程
、动植物细胞工程医药产品、现代生物技术支撑技术、后处理技术和制剂技术等方面与国外还存在差距
。其中不重视中试放大过程是影响我国生物技术产业化发展的一个很重要的原因。
关键词:生物技术制药 生物技术的应用 生物技术发展 生物药物研究进展
生物技术药物(biotech drugs)或称生物药物(biopharmaceutics)是集生物学、医学、药学的先进
技术为一体,以组合化学、药学基因(功能抗原学、生物信息学等高技术为依托,以分子遗传学、分子
生物、生物物理等基础学科的突破为后盾形成的产业。现在,世界生物制药技术的产业化已进入投资收
获期,生物技术药品已应用和渗透到医药、保健食品和日化产品等各个领域,尤其在新药研究、开发、
生产和改造传统制药工业中得到日益广泛的应用,生物制药产业已成为最活跃、进展最快的产业之一。
有些学者认为,20世纪的科学技术是以物理学和化学的成就占主导地位,而21世纪的科学技术是以生物
学的成就占主导地位。无论这种说法是否得到普遍的认同,生物技术是当今高技术中发展最快的领域似
乎是不争的事实。 科学家预测,生命科学到2015年会取得革命性进展。这些进展可以帮助人类解决很多
目前无法医治的疾病的治疗问题,彻底消除营养不良,改善食品的生产方式,消除各种污染,延长人类
寿命,提高生命质量,为社会安全和刑侦提供新的手段。有些成果还可以帮助人类加速植物和动物的人
工进化以及改善生态环境对人类的影响等。产生新的有机生命的研究也会取得进展。
1.生物制药现状
目前生物制药主要集中在以下几个方向:
1 肿瘤 在全世界肿瘤死亡率居首位,美国每年诊断为肿瘤的患者为100万,死于肿瘤者达54.7
万。用于肿瘤的治疗费用1020亿美元。肿瘤是多机制的复杂疾病,目前仍用早期诊断、放疗、化疗等综
合手段治疗。今后10年抗肿瘤生物药物会急剧增加。如应用基因工程抗体抑制肿瘤,应用导向IL-2受体
的融合毒素治疗CTCL肿瘤,应用基因治疗法治疗肿瘤(如应用γ-干扰素基因治疗骨髓瘤)。基质金属蛋白
酶抑制剂(TNMPs)可抑制肿瘤血管生长,阻止肿瘤生长与转移。这类抑制剂有可能成为广谱抗肿瘤治疗剂
,已有3种化合物进入临床试验。
2 神经退化性疾病 老年痴呆症、帕金森氏病、脑中风及脊椎外伤的生物技术药物治疗,胰岛素生长
因子rhIGF-1已进入Ⅲ期临床。神经生长因子(NGF)和BDNF(脑源神经营养因子)用于治疗末稍神经炎,肌
萎缩硬化症,均已进入Ⅲ期临床。
美国每年有中风患者60万,死于中风的人数达15万。中风症的有效防治药物不多,尤其是可治疗不
可逆脑损伤的药物更少,Cerestal已证明对中风患者的脑力能有明显改善和稳定作用,现已进入Ⅲ期临
床。Genentech的溶栓活性酶(Activase重组tPA)用于中风患者治疗,可以消除症状30%。
3 自身免疫性疾病 许多炎症由自身免疫缺陷引起,如哮喘、风湿性关节炎、多发性硬化症、
红斑狼疮等。风湿性关节炎患者多于4000万,每年医疗费达上千亿美元,一些制药公司正在积极攻克这
类疾病。如 Genentech公司研究一种人源化单克隆抗体免疫球蛋白E用于治疗哮喘,已进入Ⅱ期临
床;Cetor′s公司研制一种TNF-α抗体用于治疗风湿性关节炎,有效率达80%。Chiron公司的β-干扰素用
于治疗多发性硬化病。还有的公司在应用基因疗法治疗糖尿病,如将胰岛素基因导入患者的皮肤细胞,
再将细胞注入人体,使工程细胞产生全程胰岛素供应。
4 冠心病 美国有100万人死于冠心病,每年治疗费用高于1 170亿美元。今后10年,防治冠心
病的药物将是制药工业的重要增长点。Centocor′s Reopro公司应用单克隆抗体治疗冠心病的心绞痛和
恢复心脏功能取得成功,这标志着一种新型冠心病治疗药物的延生。
基因组科学的建立与基因操作技术的日益成熟,使基因治疗与基因测序技术的商业化成为可能,正在达
到未来治疗学的新高度。转基因技术用于构造转基因植物和转基因动物,已逐渐进入产业阶段,用转基
因绵羊生产蛋白酶抑制剂ATT,用于治疗肺气肿和囊性纤维变性,已进入Ⅱ,Ⅲ期临床。大量的研究成果
表明转基因动、植物将成为未来制药工业的另一个重要发展领域。
2.生物制药展望
今后10年生物技术将对当代重大疾病治疗剂创造更多的有效药物,并在所有前沿性的医学领域形成
新领域。目前热门的药物生物技术如下:
表1 热门药物生物技术
技 术 新颖性 技 术 新颖性
组合化学 成熟领域 前导物综合鉴定技术 新生技术
药学基因组科学 发展领域 核糖酶 新生技术
蛋白质工程 发展领域 抗体酶 新生技术
基因治疗 发展领域 药物设计与人工智能 新生技术
糖类治疗剂 发展领域 功能抗原 新生技术
表2 正在研究开发的生物技术药物类型
领 域 开发药物品种 领 域 开发药物品种
单克隆体 78 人生长激素 5
疫苗 62 组织纤溶酶原激活剂 4
基因治疗 28 凝血因子 3
白介素 11 集落细胞刺激因子 3
干扰素 10 促红细胞生成素 2
生长因子 10 SOD 1
重组可溶性受体 6 其他 56
反义药物 6 总数 284
生物学的革命不仅依赖于生物科学和生物技术的自身发展,而且依赖于很多相关领域的技术走向,
例如微机电系统、材料科学、图像处理、传感器和信息技术等。尽管生物技术的高速发展使人们难以作
出准确的预测,但是基因组图谱、克隆技术、遗传修改技术、生物医学工程、疾病疗法和药物开发方面
的进展正在加快。
除了遗传学之外,生物技术还可以继续改进预防和治疗疾病的疗法。这些新疗法可以封锁病原体进入人
体并进行传播的能力,使病原体变得更加脆弱并且使人的免疫功能对新的病原体作出反应。这些方法可
以克服病原体对抗生素的耐受性越来越强的不良趋势,对感染形成新的攻势。
除了解决传统的细菌和病毒问题之外,人们正在开发解决化学不平衡和化学成分积累的新疗法。例如,
正在开发之中的抗体可以攻击体内的可卡因,将来可以用于治疗成瘾问题。这种方法不仅有助于改善瘾
君子的状况,而且对于解决全球性非法毒品贸易问题具有重大影响。
各种新技术的出现有助于新药物的开发。计算机模拟和分子图像处理技术(例如原子力显微镜、质
量分光仪和扫描探测显微镜)相结合可以继续提高设计具有特定功能特性的分子的能力,成为药物研究和
药物设计的得力工具。药物与使用该药物的生物系统相互作用的模拟在理解药效和药物安全方面会成为
越来越有用的工具。例如,美国食品药物管理局(FDA)在药物审批的过程中利用Dennis Noble的虚拟心
脏模拟系统了解心脏药物的机理和临床试验观测结果的意义。这种方法到2015年可能会成为心脏等系统
临床药物试验的主流方法,而复杂系统(例如大脑)的药物临床试验需要对这些系统的功能和生物学进行
更为深入的研究。
到下世纪初生物技术药物的种类数目尚不会超过一般药物的总数,但生物技术制药公司总数将超过
前10年的6倍。目前主要生物技术公司多分布在美国,如Amgen,Genetics institute,Genzyme,Genentech
和Chiron,还有Biogen也发展较快。1987年尚没有一种重组DNA药物进入世界药品销售额排名前列表,但
到1996年已有多种生物工程药物榜上有名。经上市的生物技术药物主要含3大类,即重组治疗蛋白质、重
组疫苗和诊断或治疗用的单克隆抗体。
药物的研究开发成本目前已经高到难以为继的程度,每种药物投放市场前的平均成本大约为6亿美
元。这样高的成本会迫使医药工业对技术的进步进行巨大的投资,以增强医药工业的长期生存能力。综
合利用遗传图谱、基于表现型的定制药物开发、化学模拟程序和工程程序以及药物试验模拟等技术已经
使药物开发从尝试型方法转变为定制型开发,即根据服药群体对药物反应的深入了解会设计、试验和使
用新的药物。这种方法还可以挽救过去在临床试验中被少数患者排斥但有可能被多数患者接受的药物。
这种方法可以改善成功率、降低试验成本、为适用范围较窄的药物开辟新的市场、使药物更加适合适用
对症群体的需要。如果这种技术趋于成熟,可以对制药工业和健康保险业产生重大影响。
值得注意的是,制药工业的知识产权保护在世界各地是不平衡的。某些地区(例如亚洲)会继续以生
产专利过期药物为主,有些地区(如美国和欧洲)除了继续生产低利润的药物外会不断开发新的药物。
总之,综合多学科的努力,通过新技术的创立可以大大拓宽发明新药的空间,增加发明新药的机遇
与速度。因为这些手段可以寻找快速鉴定药物作用的靶,更有效地发现更多新的先导物化学实体,从而
为发明新药提供更加广阔的前景。