国外植物药研研究与开发.ppt
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1、1,国外植物药的研究与开发,第三章国外植物药研发中的现代科学理论和方法,中药学院 天然药物化学教研室,陈丽霞,2,植物药纳入国外的医疗体系和药政管理体系 日本:1976年厚生省正式通过了汉方列入健康保险,并把主要的210个有效方剂及140种生药列为医疗用药在全国通过。凡纳入保险的制剂及饮片在使用时,需要医师处方。这些纳入保险的汉方制剂,仅限于日本厂家的产品。美国:1994年通过了“食品补充剂健康和教育法案(DSHEA)”。该法案对“饮食补充剂”的定义包括了“草药或其它植物”以及其“任何浓缩物”,确定了植物(中药)提取物作为饮食补充剂的合法地位。2000年版美国药典收载的植物药中包括提取物(含植
2、物油、芳香油等)20种。植物药/中草药可按照两种渠道进行销售:一作为营养补充剂和保健食品;二是作为药品销售。,3,加拿大:在1999年加拿大决定将包括中药在内的数千种的草药制品列为天然健康产品,并且和西药一样管制,即加拿大卫生部将把维生素、矿物补充剂、各种草药疗法产品、顺势疗法产品以及各种自然物等列入一个新的单独的产品类别。并成立一个监督天然健康产品的管制机构,用于天然健康产品的研究。德国:德国是使用植物药制剂最多的国家。目前德国药品市场上约有2500种植物制剂,其中500种为单方,2000种为复方。在德国立法程序上允许植物提取物作为处方药进行登记,德国注册药品中约有60000种含有草药成分,
3、大部分是草药浸剂,这些药品基于600700种植物,制作的提取物或制剂约5000种。,4,法国:是仅次于德国的欧洲植物药生产大国。经法国卫生部批准了可作为药物使用的药用植物共有195种,由此加工的植物药制剂数百种。这些药用植物必须通过药政部门的安全性、有效性试验。法国卫生部还特别规定:植物药制剂只可用于非严重疾病的治疗,复方草药制剂中的药用植物种数不得超过5种。在法国绝大部分植物药被卫生部列入“药品”范围。英国:是欧洲老牌制剂强国之一,但英国与美国一样在植物药的立法方面十分谨慎。至今只有少数几种植物药可作为药品上市。大部分植物制剂均只能以食品、功能食品或食品补充剂名义上市。,5,西方植物药的医疗
4、体系和药政管理模式 采用现代药物(化学药、生物药)监督管理框架对产品上市进行管理。西方实行现代医学行政管理模式,医疗实践这一社会性行为必须按照现代医学的规范,须得到现代医学的认可,实行现代医学教育系统,医师只接受现代医学的系统教育,医疗保险以现代医学的疾病为单位进行。经受西医系统教育的临床医生按现代医学机理开方投药。传统植物药必须经过现代医学基础研究使其符合西方国家处方药的标准,才能被药政法规认可被临床医生接受。,6,国外植物药与化学药研究要求对比,化学药物要求:明确结构精确定量定性明确机理、靶点明确代谢,植物药要求:主要活性成分是什么?结构主要活性成分有多少?含量主要作用机理是什么?靶点,7
5、,化学合成药研究开发的方式,化学合成药开发的基础是研究治疗靶点的生物靶分子的结构和功能,在此基础上来设计合成药物,或通过对现有某些药物小分子的结构进行修饰,然后再经过动物药理、毒理试验(临床前试验),但最后要检验的仍是对病人的疗效与安全性(临床试验)。这种模式优点是治疗靶点针对性强,量效确切,作用机制相对清楚,然而也有着不容回避的缺点是开发的主观盲目、周期长、耗资大、风险大。,8,很多国内外制药公司都重视对新药的研究和开发,研究经费占药品销售额的810。研究内容包括:新化合物的合成,动物筛选,动物治疗试验,毒性试验和毒理学研究,药物代谢与动力学研究,分析研究和质量标准的制订,健康人的药理试验,
6、临床试验,制剂研究,合成工艺研究,等等。化学合成药物开发的成本高,开发周期长。据统计,世界药品研究开发的年费用已超过400亿美元,比1982年的54亿美元上升了8倍。,9,如:美国的新药批准体系也许是世界上最严格的体系。根据美国统计数据显示,药物从最初的实验室研究到最终摆放到药柜销售平均需要花费12年的时间。进行临床前试验的5000种化合物中只有5种能进入到后续的临床试验,而仅其中的1种化合物可以得到最终的上市批准。,10,11,化学合成药物开发的成本日益增多,驱使开发商们必须缩短药物的开发周期,从天然药物(包括动植物或微生物)中寻找预防和治疗疾病的药物,已逐步成为当今世界医药领域的热点。,1
7、2,国外植物药是现代科技研究结果的集成,1、化学研究工作(1)确定主要活性成分结构、含量(2)化学导向确定工艺、化学标准化工艺和产品 A:化学研究导向提取分离条件确定工艺(必需服从生物学研究结果)。B:化学分析方法标准化工艺和产品:指纹图谱的应用。2、生物学研究工作(1)确定主要活性成分的分子水平作用机理和靶点(2)生物学导向确定工艺、生物学标准化工艺和产品3、化学、生物学工作结合起来进行工艺的筛选和标准化。,13,本 章 内 容,第一节 国外植物药研发中的质量控制方法第二节 国外植物药研发中的化学研究工作第三节 国外植物药研发中的生物学研究工作第四节 国外植物药研发中的化学、生物学研究联合起
8、来筛选工艺第五节 国外利用现代科学理论和技术方法研究传统复方中药-日本汉方药,14,德国制药工业发达,有从植物中提取药物的传统,尤其在植物化学成分的检测、组织培养和化学分类等现代药学研究方面处于国际领先地位。德国实行植物药注册管理政策,利用现代医学科技成果对植物进行系统研究、开发,值得我们学习和借鉴。以银杏标准提取物的研究为例,介绍现代化学研究工作在植物药研究中的应用。,15,在全球的天然药物中,银杏制剂是用量最大的品种之一。金纳多系德国威玛舒培博士药厂生产。创建于1866 年的德国威玛舒培博士药厂(Schwabe)是世界上最负盛名的植物药药厂之一,经过了145 年的创新与发展,成功奠定了其“
9、植物药专家”的声誉。公司研发的最成功的产品金纳多(EGb761)是至今被业界最关注的植物提取物。,16,从银杏叶中提取药物成分从20 世纪开始,经历了4 代:第1 代:银杏叶制剂的有效成分含量低于16%,只能作为保健品,无药理作用,一般为银杏叶茶。第2 代:银杏叶产品,其有效成分为16%的银杏黄酮。第3 代:银杏叶产品,可含24%的银杏黄酮,其药理作用均为清除自由基,目前许多银杏叶制剂处于这一阶段。第4 代:银杏叶制剂要求:提取浓缩比例为501(50 份干燥银杏叶中提取1份银杏叶提取物);银杏叶酸的含量5 ppm(1/10 万单位);含24%的银杏黄酮、6%的萜类(3.1%的银杏内酯、2.9%
10、的白果内酯)。第4 代银杏叶制剂的药理作用:清除自由基;拮抗血小板活化因子;保护神经细胞。目前只有德国威玛舒培博士药厂生产的金纳多符合这一条件。,17,“标准提取物”的含义:西方大多数权威人士认为标准提取物是作为保证每批提取物活性一致的途径,代表了植物疗法的前景。标准提取物是发达国家以现代科技开发传统植物药,使之成为国际通用药物的较成功的模式。,18,2.1 确定主要活性成分的结构,(1)内酯部分,(2)黄酮部分,19,2.2 化学标准化工艺和产品,世界卫生组织(WHO)在数项决议中强调,要通过使用现代技术确保植物药品质量控制以及提供合适标准。西方植物药研发中充分应用新技术新方法,并不断开发创
11、造出新方法应用。标准提取物-质量严格标准化的提取物(确保药物的安全性和治疗效果)德国的制药企业筛选能制备高含量黄酮和内酯提取物的工艺,以化学方法标准化。,20,第4代银杏叶提取物制剂,它的27 个提取工序在欧洲获得了永久性专利。这样的“27 道提取工序”保证了金纳多的高度安全性。在27 道工序的提取过程中,包含了几个不同的纯化阶段,像黄酮苷、银杏内酯等活性成分被浓缩了50 倍,同时像银杏叶酸这样的不良成分被剔除。这种成分的合理配比不仅发挥了每个单一成分的特殊药理作用,也发挥了多成分的协同作用,这也正是金纳多这种植物制剂的魅力之所在。,银杏标准提取物EGb761的标准化产品中各种成分的含量,21
12、,化学标准化方法:各种分析技术的运用:如薄层色谱法、气相色谱法、高效液相色谱法、质谱分析、红外光谱、紫外光谱法等,单独或联合使用。银杏标准提取的化学标准化方法主要是高效液相色谱法-紫外光谱法的联合使用。,22,2.2.1 银杏萜类内酯部分(含量占6%),原料药银杏叶中银杏内酯、白果内酯的定量-要求不同地区产的银杏叶中萜内酯的含量是:0.1%-0.3%,白果内酯,银杏内酯,23,不同制剂中银杏内酯、白果内酯的定量,24,银杏标准提取物的发展也促进了指纹图谱的发展:Wagner等,于1989年首先提出了用于银杏黄酮的指纹图谱法,该法在55min内仅分离了两种黄酮和四种双黄酮。意大利的Pietta
13、等报道了用指纹图谱法在50 min内分离了15种黄酮(等度溶剂系统分离)。Andreas R.Hasler 在1990 年,用梯度洗脱法,在30min内,分离出了33中黄酮类化合物,并进行了确证。,2.2.2 银杏黄酮苷部分(含量占24%),25,对照品纯化合物,药用银杏标准提取物指纹图谱,银杏标准提取物中的黄酮醇苷的HPLC 指纹图谱作为“标准图谱”,不同批次的产品以指纹图谱作为内控标准。,26,1号峰-18号峰(色谱光谱连用,每个色谱峰进行光谱分析,UV谱相同说明苷元相同。),27,19号-23号峰,28,24号-33号峰(3033为双黄酮从紫外看母核差不多,但于25-28这些苷元相近的黄
14、酮醇UV光谱有较大区别),29,定33个黄酮类化合物的结构确定:,银杏标准提取物中包括:单糖苷、双糖苷、三糖苷及香豆酰葡萄糖苷以及双黄酮类。,30,本 章 内 容,第一节 国外植物药研发中的质量控制方法第二节 国外植物药研发中的化学研究工作第三节 国外植物药研发中的生物学研究工作第四节 国外植物药研发中的化学、生物学研究联合起来筛选工艺第五节 国外利用现代科学理论和技术方法研究传统复方中药-日本汉方药,31,德国实行植物药注册管理政策,利用现代医学、生物学科技成果对植物药进行系统研究、开发。德国的植物药注册管理政策,也是欧盟制定植物药法规的重要参考。现代医学对药物功能的理解是作用于生物体的分子
15、水平的靶点,化学合成药是单分子作用靶点,植物标准提取物是混合物,同样也做现代医学的靶点机理研究。,32,以德国银杏标准提取物的抗心血管疾病的药理学研究为例,介绍生物学研究工作在国外植物药研究中的应用。EGb761的生物学研究主要是体外(In vitro)对心血管系统作用的研究,得到包括活性、作用机理和作用靶点的基本信息,揭示其分子水平的作用机理,构成了EGb761药理活性研究的基础。,33,3.1 EGb761对儿茶酚胺系统的影响,儿茶酚胺系统的概念:儿茶酚胺是一种含有儿茶酚和胺基的神经类物质,包括多巴胺、去甲肾上腺素和肾上腺素。血浆中儿茶酚胺水平的变化显示不同的病态情形。,34,通过不正常的
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