单克隆抗体技术在中药研究中的应用初探
随着科学技术的发展,单克隆抗体技术已不单单是制备动物(包括人)体内生化物质的抗体,它已被引领和发展到自然界的植物学,特别是临床中草药研究领域的应用,从而开创了单克隆抗体应用的新领域。近日,西北师范大学生命科学院马瑞君教授指出,单克隆抗体技术是上世纪发展起来的一种高科技葱录际酰?br>特别是近年来,它在生物学、医学及临床研究上得到了普遍的应用,并发挥了重要作用。由于单克隆抗体是由同一个B细胞克隆产生的,并具有纯度高、特异性强、利于实验、标准化及可大量生产供应等优点,因而在中医药研究领域,有着广阔的发展空间。
■利于分析中药有效成分
近年来,中药现代化研究大多集中在单味中药有效成分的研究上,如大环结构的抗癌物质、多糖、皂苷及黄酮等化合物。而对中药复方作用机制的研究,也必须建立在其药效成分的了解之上。因此,对中药活性成分的分离纯化、结构测定、定向诱导有效活性成分的生成及新剂型、新工艺等方面,都离不开生物工程技术。单克隆抗体技术作为一种成熟的生物工程技术,在解决这些关键性问题中,均具有不可替代的作用和优势。有研究表明,中草药中的一些有效成分如蛋白质、多酞等,既能刺激机体引起免疫反应,产生相应的抗体,又能与抗体发生特异结合,被称之为“完全抗原”。因此,单克隆抗体技术不单纯是制备某种动物(包括人)体内生化物质的抗体,它在植物学特别是中草药领域的研究应用,有着广泛的前景和空间。我国是世界上中草药最丰富的国家,在长期的实践中已形成了独特的理论体系,并积累了丰富的临床经验。为此,我国不仅具有利用中草药研发新药的优势,而且为单克隆抗体技术在中草药研究中的应用,提供得天独厚的条件和基础。
■相关研究促进其应用
随着生物工程技术的发展,单克隆抗体技术在中医药的研究应用中,已呈多层面多渠道的发展态势。
用于对药物原材料的检测分析。目前,中药原材料同名异物、同物异名或同种植物不同组织中,有效成分含量差别很大。如果能得到某种中草药有效成分的单克隆抗体,就可应用放射免疫或PCR分析法,对不同植物的有效成分进行检测,并判断出该植物中的成分及含量。如日本研究人员制备抗人参皂苷的单克隆抗体,对人参属植物根部的粗提取物中的人参皂苷,进行质和量的检测分析;又如美国研究人员利用单克隆抗体及免疫检测法,对中草药中的小檗碱含量进行定量分析,均取得了成功。
制备免疫亲和柱,用于提取高纯度的有效成分。免疫亲和色谱柱是将抗体通过连接臂结合在固相的介质上,这种固相化的抗体将只和与其有生物特异亲和性的抗原分子相结合,其他生物分子因不被吸附而流出色谱柱,从而达到分离纯化之目的。由于免疫亲和谱利用的是生物学特性,其选择性强,纯化效率高,可一步获得满意的纯化效果。目前,美国已用抗人参皂苷抗体制作免疫亲和色谱柱,成功提取高纯度的人参皂苷。
建立药物分析法,用于生产质量的控制。在药物生产过程中,采用生物检测或物理化学检测法,往往需要几克或几十克的材料,经过反复提取、分离和纯化方可得到供检测的样品,且需要价格昂贵的仪器设备。而单克隆抗体免疫分析技术,可直接测定微量样品的某一种或几种物质,具有灵敏精确、迅速简便等优点。国外药商十分看好这一研发技术。
单克隆有效成分抗体,用于中药真伪鉴定。加强中药的鉴别,是确保中药原药材和制剂质量的重要环节。物理、化学、生物学、紫外线、高效液相以及免疫学等检测技术的发展,已成为一个先进的鉴别体系。然而,以单克隆抗体作为基础的免疫分析技术,更显其独特的优势。如将药物有效成分的单克隆抗体开发成试剂盒化,仅凭借其简单的显色反应,即可对药物的真假做出正确的判断。目前,国外已有这种庖呱滋醮觳饧际跷适馈4送猓タ寺】固寤箍煽⒊芍瘟埔?br>物,利用其抗原抗体的特异性反应,对体内的中药毒性成分进行中和,发挥生物活性作用,恢复患者健康。
总之,随着科学技术的发展,人们对单克隆抗体技术的认识在不断深化,在我国的中药现代化中,将有广泛的应用前景,并发挥出不可替代的作用。
□吴一福
■相关链接:
单克隆抗体:抗体主要由B淋巴细胞合成。每个B淋巴细胞有合成一种抗体的遗传基因。动物脾脏有上百万种不同的B淋巴细胞系,含遗传基因不同的B淋巴细胞合成不同的抗体。当机体受抗原刺激时,抗原分子上的许多决定簇分别激活各个具有不同基因的B细胞。被激活的B细胞分裂增殖形成该细胞的子孙,即克隆由许多个被激活B细胞的分裂增殖形成多克隆,并合成多种抗体。如果能选出一个制造一种专一抗体的细胞进行培养,就可得到由单细胞经分裂增殖而形成的细胞群,即单克隆。单克隆细胞将合成仅含一种决定簇的抗体,称为单克隆抗体。
单克隆抗体技术的基本原理:要制备单克隆抗体需先获得能合成专一性抗体的单克隆B淋巴细胞,但这种B淋巴细胞不能在体外生长。实验发现,骨髓瘤细胞可在体外生长繁殖,应用细胞杂交技术使骨髓瘤细胞与免疫的淋巴细胞二者合二为一,得到杂种的骨髓瘤细胞。这种杂种细胞继承两种亲代细胞的特性,它既具有B淋巴细胞合成专一抗体的特性,也有骨髓瘤细胞能在体外培养增殖永存的特性,用这种来源于单个融合细胞培养增殖的细胞群,可制备抗一种抗原决定簇的特异单克隆抗体。(吴一福)
■利于分析中药有效成分
近年来,中药现代化研究大多集中在单味中药有效成分的研究上,如大环结构的抗癌物质、多糖、皂苷及黄酮等化合物。而对中药复方作用机制的研究,也必须建立在其药效成分的了解之上。因此,对中药活性成分的分离纯化、结构测定、定向诱导有效活性成分的生成及新剂型、新工艺等方面,都离不开生物工程技术。单克隆抗体技术作为一种成熟的生物工程技术,在解决这些关键性问题中,均具有不可替代的作用和优势。有研究表明,中草药中的一些有效成分如蛋白质、多酞等,既能刺激机体引起免疫反应,产生相应的抗体,又能与抗体发生特异结合,被称之为“完全抗原”。因此,单克隆抗体技术不单纯是制备某种动物(包括人)体内生化物质的抗体,它在植物学特别是中草药领域的研究应用,有着广泛的前景和空间。我国是世界上中草药最丰富的国家,在长期的实践中已形成了独特的理论体系,并积累了丰富的临床经验。为此,我国不仅具有利用中草药研发新药的优势,而且为单克隆抗体技术在中草药研究中的应用,提供得天独厚的条件和基础。
■相关研究促进其应用
随着生物工程技术的发展,单克隆抗体技术在中医药的研究应用中,已呈多层面多渠道的发展态势。
用于对药物原材料的检测分析。目前,中药原材料同名异物、同物异名或同种植物不同组织中,有效成分含量差别很大。如果能得到某种中草药有效成分的单克隆抗体,就可应用放射免疫或PCR分析法,对不同植物的有效成分进行检测,并判断出该植物中的成分及含量。如日本研究人员制备抗人参皂苷的单克隆抗体,对人参属植物根部的粗提取物中的人参皂苷,进行质和量的检测分析;又如美国研究人员利用单克隆抗体及免疫检测法,对中草药中的小檗碱含量进行定量分析,均取得了成功。
制备免疫亲和柱,用于提取高纯度的有效成分。免疫亲和色谱柱是将抗体通过连接臂结合在固相的介质上,这种固相化的抗体将只和与其有生物特异亲和性的抗原分子相结合,其他生物分子因不被吸附而流出色谱柱,从而达到分离纯化之目的。由于免疫亲和谱利用的是生物学特性,其选择性强,纯化效率高,可一步获得满意的纯化效果。目前,美国已用抗人参皂苷抗体制作免疫亲和色谱柱,成功提取高纯度的人参皂苷。
建立药物分析法,用于生产质量的控制。在药物生产过程中,采用生物检测或物理化学检测法,往往需要几克或几十克的材料,经过反复提取、分离和纯化方可得到供检测的样品,且需要价格昂贵的仪器设备。而单克隆抗体免疫分析技术,可直接测定微量样品的某一种或几种物质,具有灵敏精确、迅速简便等优点。国外药商十分看好这一研发技术。
单克隆有效成分抗体,用于中药真伪鉴定。加强中药的鉴别,是确保中药原药材和制剂质量的重要环节。物理、化学、生物学、紫外线、高效液相以及免疫学等检测技术的发展,已成为一个先进的鉴别体系。然而,以单克隆抗体作为基础的免疫分析技术,更显其独特的优势。如将药物有效成分的单克隆抗体开发成试剂盒化,仅凭借其简单的显色反应,即可对药物的真假做出正确的判断。目前,国外已有这种庖呱滋醮觳饧际跷适馈4送猓タ寺】固寤箍煽⒊芍瘟埔?br>物,利用其抗原抗体的特异性反应,对体内的中药毒性成分进行中和,发挥生物活性作用,恢复患者健康。
总之,随着科学技术的发展,人们对单克隆抗体技术的认识在不断深化,在我国的中药现代化中,将有广泛的应用前景,并发挥出不可替代的作用。
□吴一福
■相关链接:
单克隆抗体:抗体主要由B淋巴细胞合成。每个B淋巴细胞有合成一种抗体的遗传基因。动物脾脏有上百万种不同的B淋巴细胞系,含遗传基因不同的B淋巴细胞合成不同的抗体。当机体受抗原刺激时,抗原分子上的许多决定簇分别激活各个具有不同基因的B细胞。被激活的B细胞分裂增殖形成该细胞的子孙,即克隆由许多个被激活B细胞的分裂增殖形成多克隆,并合成多种抗体。如果能选出一个制造一种专一抗体的细胞进行培养,就可得到由单细胞经分裂增殖而形成的细胞群,即单克隆。单克隆细胞将合成仅含一种决定簇的抗体,称为单克隆抗体。
单克隆抗体技术的基本原理:要制备单克隆抗体需先获得能合成专一性抗体的单克隆B淋巴细胞,但这种B淋巴细胞不能在体外生长。实验发现,骨髓瘤细胞可在体外生长繁殖,应用细胞杂交技术使骨髓瘤细胞与免疫的淋巴细胞二者合二为一,得到杂种的骨髓瘤细胞。这种杂种细胞继承两种亲代细胞的特性,它既具有B淋巴细胞合成专一抗体的特性,也有骨髓瘤细胞能在体外培养增殖永存的特性,用这种来源于单个融合细胞培养增殖的细胞群,可制备抗一种抗原决定簇的特异单克隆抗体。(吴一福)