海洋极端微生物来源抗肿瘤活性物质CPU-111A的初步药代动力学研究文献综述

一、实验背景

世界海洋所占面积超过地表面积的70%,海洋生态环境复杂多样,海洋微生物具有一些特殊的结构和功能来适应这样的生态环境,因而海洋微生物是开发新颖生物活性物资的极好的天然资源。在海洋中存在一些能在高温、寒冷、高酸、强碱、高盐、高压或高辐射强度等极端环境下生活的微生物据了解，数十年前极端微生物还是非常稀缺的研究材料，全球只有少数几个研究小组能够获得此类资源。如今，尽管它们依旧神秘，但很多极端微生物都已成为常规的生物工程的研究材料，其新颖的代谢产物也展现出广阔的应用前景。极端微生物合成的各种酶类，就是工业应用关注的焦点。据了解，低温酶由于酶催化反应的最适温度较低，可以在卫生要求较高的食品、药品加工等领域大显身手。而嗜热酶因其具有酶制剂的制备成本低、动力学反应快、能耗低、产物纯度高等优点，也广泛应用于分子生物学研究、环境保护、能源利用等领域。

目前，已形成产业的主要是高温DNA聚合酶和一些洗涤品用极端酶，全球年产值都在数亿美元。向华表示，在聚合酶链式反应（PCR）中，由于嗜热菌耐热DNA聚合酶Taq的使用，才使PCR的专一性、收得率、灵敏度以及操作简便性和自动化程度都有了明显的提高。而高温酶在生物质处理方面的潜力还须进一步挖掘。值得一提的是，由多种细菌和某些嗜盐古菌在一定条件下产生的一类胞内聚合物聚羟基脂肪酸酯（PHA），因其具有生物可降解性及组织相容性等特点，也是目前生物材料开发研究的热点。PHB和PHBV是PHA最为常见的两种类型，其中，PHBV比PHB具有更好的材料性能。不久前，向华研究组还首次发现CO2直接固定进入PHBV进行贮存的新途径。通过进一步遗传、代谢及发酵工程优化，嗜盐古菌有望成为生产PHBV最为价廉物美的细胞工厂。而对极端嗜盐古菌相关特殊途径的深入研究，还有望开发出高附加值的医学生物材料。除此之外，极端厌氧产甲烷古菌还是地球上唯一可生物合成甲烷的生命形式，广泛分布于各种厌氧环境中，其在沼气发酵、有机废物、废水厌氧降解产甲烷过程中都起到关键作用。同样，其他一些极端微生物也具有巨大的应用潜力。例如，利用嗜酸耐热菌进行生物冶金，可将贫矿和尾矿中金属溶出并回收；嗜盐碱菌及其功能基因可用于盐碱地的修复；抗辐射微生物用于核污染环境治理等。本实验拟用HPLC法对药物111-A 的药代动力学的初步研究，以观察和测出其活性。

二、实验目的和意义

运用HLPC法 和小动物活体成像仪定量研究海洋极端微生物III-A在动物体内吸收、分布、代谢和排泄规律，并运用数学原理和方法阐述血药浓度随时间变化的规律,从而测出药物活性。

三、实验内容

1、标准曲线的制备：取空白血浆，加入药物III-A 的样品，设置不同浓度梯度，在给定的色谱条件下进行HPLC分析，以样品的峰面积对样品浓度进行线性回归。

2、给药-采血：将大鼠分为三组，分别按 低剂量、中等剂量、高剂量尾静脉注射 药物III-A,与0、10min、30min、1h、4h、8h、12h、24h、48h 眼眶采血200ul，并于12000r 5min 离心取血浆。同时注意大鼠应该雌雄各占一半，并按体重给药。所用的给药途径和方式，应尽可能与临床用药一致，也要兼顾药效学研究和毒理研究的给药途径。采样时间点的设计应兼顾药物的吸收相、平衡相（峰浓度附近）和消除相。对于吸收快的血管外给药药物，应尽量避免第一个点是峰浓度（C_max）；在C_max附近需要3个时间点，尽可能保证C_max的真实性。整个采样时间应持续到3~5个半衰期，或持续到血药浓度为C_max的1/10~1/20。为保证最佳采样点，建议在正式试验前进行预试验，然后根据预试验的结果，审核并修正原设计的采样点。同时应注意采血途径和整个试验周期的采血总量不影响动物的正常生理功能和血液动力学，一般不超过动物总血量的15％~20%。

3、HPLC测定-血药-浓度，取得血浆加入三氯乙酸离心5min 12000r，取上清液为HPLC分析

4、分布：一般选用小鼠进行分布实验测定，利用小动物活体成像仪曝光药物在荧光下的分布。