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제약산업

high throughput screening 의 역사

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high throughput screening (HTS) 의 배경

1960년대 전후에 전세계에서 수집한 토양 샘플로부터 미생물 유래의 항생물질이 대량 발견 되었으나 약효 검색은 매우 낮은 생산성의 노동 집약적인 방법이었다. 당시에는 하루에 10여개 미생물의 효과를 검증하는 수준이었다. 현재 고지혈증의 치료제로 쓰이는 statin 계열의 mevastatin (1970년대)을 발견할 당시역시도 그랬다. 이후에도 독성이나 약효 미비로 신약개발 과정에서 중간에 탈락하는 등의 신약 개발 성공률이 낮은 상황에서 자연스레 high throughput screening 에 대한 요구가 생겨나게 되었다.

high throughput screening 의 구성

  1. 단백질 혹은 세포기반의 고효율의 in vitro 분석법
  2. 반복실험의 자동화/분석의 효율화 : 자동화된 반복실험으로 축적된 다량의 데이터를 처리할 수 있는 정보처리 기술의 뒷받침도 필요하다.
  3. 다수의 화합물을 만들어 낼 수 있는 유기합성 화학 기술

high throughput screening의 역사

년도  발전사항
1995 FLIPR (Fluorescent Imaging Plate Reader) 등장

FLIPR : FLIPR 의 장점은 여러개의 96 wells 마이크로 플레이트의 광학적 신호를 동시에 측정하고 1초 이내에 동역학적 분석을 할 수 있다는 점이다.

  • low-level optical detection
  • precise temperature control
  • precise fluid handling
1996 384 마이크로 플레이트 등장
1997 Rule of five 발표 (Adv. Drug Deliv. Rev., 23 (1997), pp. 3-25)

의약품의 흡수성과 투과성이 안 좋은 조건이다. 피해야할 조건으로 보면 되겠다.

  • hydrogen bond donors가 5개 초과일 경우.(expressed as the sum of OHS and NHs)
  • 분자량이 500이상인 경우
  • The Log P 가 5 초과인 경우 (or MLogP is over 4.15) :한 물질이 두개의 용매에 용해 되어 있을 때에 각 농도의 비 (분배계수)의 로그의 값을 말한다.  Hydrophobic drugs은 octanol/water 에대한 분배계수가 높고, hydrophilic drug은 낮다.
  •  hydrogen bond acceptors가 10개 초과인 경우 (expressed as the sum of Ns and OS)
  • 모든 항목이 5의 배수 연관이라서 Rule of five로 부른다.
2000-2005 화합물 은행 재구성
2005 NIH에서 molecular library screening center network 개시하여 학교나 비영리 연구소에서도 HTS가 가능해짐
현재 HTS 기술이 확장개발 되는 중

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