國(guó)際熱點(diǎn)植物藥研究概況陳虎彪課件

國(guó)際熱點(diǎn)植物藥研究概況

21世紀(jì)人類社會(huì)面臨人口增長(zhǎng)、資源匱乏、環(huán)境污染以及人口老齡化、疾病譜改變、合成藥開發(fā)周期長(zhǎng)、投入高、風(fēng)險(xiǎn)大等諸多問(wèn)題,促使人們將眼光投向毒副作用小、對(duì)一些疑難病、慢性病有特殊療效的植物藥的研究開發(fā)上來(lái),從而掀起了一場(chǎng)“綠色革命”的浪潮。目前世界植物藥市場(chǎng)銷售額達(dá)300億美元，并以每年20%的速度增長(zhǎng)。植物藥正以其獨(dú)特的療效和可靠的安全性逐步進(jìn)入各國(guó)藥物主流。1998年全球銷售量最大的20種藥物中，10種為天然藥物或其衍生物，如胰島素、克拉霉素、共軛雌激素及多種血管緊張素轉(zhuǎn)換酶（ACE）抑制劑，以及來(lái)源于真菌或植物的類固醇、地高辛、阿片樣物質(zhì)和氨基糖所修飾的青霉素和頭孢菌素等。世界天然藥物市場(chǎng)主要在西歐、亞洲及美國(guó)。1999年歐洲植物藥銷售額為65-70億美元；亞洲為45億美元；美國(guó)為43億美元，年增長(zhǎng)率為20%-22%；其他地區(qū)為25-35億美元。近幾年美國(guó)暢銷植物藥有銀杏制劑、金絲桃素、松果菊、纈草及卡瓦胡椒等。德國(guó)藥學(xué)家最先研制出銀杏標(biāo)準(zhǔn)制劑“強(qiáng)力梯保寧”，目前銀杏制劑在全球銷售額達(dá)20億美元。該公司還最先開發(fā)出金絲桃素，其銷售量居全球第一。國(guó)際熱點(diǎn)植物藥紅豆杉銀杏番荔枝紅景天淫羊藿纈草絞股藍(lán)沙棘刺五加蘆薈月見草松果菊苦瓜貫葉金絲桃卡瓦胡椒青蒿千層塔（蛇足石杉）紅豆杉

1958-1980年,美國(guó)國(guó)家癌癥協(xié)會(huì)(NCI)策劃并實(shí)施了從35,000多種天然植物物種中篩選抗癌新藥的計(jì)劃。1971年,Wani等從太平洋紅豆杉(Taxusbrevifolia

Nutt.)中分離得到紫杉醇(paclitaxel,商品名Taxol),紫杉醇因其較強(qiáng)的抗癌活性和獨(dú)特的抗癌機(jī)理而被譽(yù)為90年代國(guó)際上抗腫瘤藥三大成就之一。

抗癌機(jī)理：紫杉醇屬有絲分裂抑制劑,能誘導(dǎo)和促進(jìn)微管蛋白聚合,從而阻止腫瘤細(xì)胞繁殖。目前紫杉醇主要用于卵巢癌和乳腺癌的治療,預(yù)計(jì)每年世界范圍內(nèi)紫杉醇的需求量可達(dá)數(shù)百公斤。

資源：紫杉醇主要從紅豆杉屬植物中提取分離得到,但因紅豆杉生長(zhǎng)緩慢,而且各部位中紫杉醇含量均很低。如何解決紫杉醇來(lái)源成為世界研究的熱點(diǎn)。

銀杏銀杏(GinkgobilobaL.)是我國(guó)的古老樹種之一，為單科單屬單種植物，特產(chǎn)于我國(guó)，是著名的“活化石”。近十多年來(lái)，銀杏成為近代植物開發(fā)的熱點(diǎn)之一。

活性成分：銀杏黃酮、銀杏內(nèi)酯藥理作用：①擴(kuò)張血管

②降低血清膽固醇

③血小板聚集因子④神經(jīng)保護(hù)作用

（PAF）的拮抗作用⑥抗缺氧作用

⑤清除自由基作用

⑦改善記憶

⑧抗病毒作用

存在問(wèn)題：我國(guó)有豐富的銀杏資源，但在銀杏化學(xué)成分，藥理作用的深入研究和開發(fā)利用上遠(yuǎn)不如法、美、日等國(guó)家。在銀杏葉加工企業(yè)中，多數(shù)廠家存在銀杏葉提取物的產(chǎn)品收得率不高，提取物中的有效成分含量低，達(dá)不到出口商品的要求等問(wèn)題。措施：1.引進(jìn)銀杏葉提取物的制備工藝技術(shù)2.以有效成分含量高的葉用品種建立采葉園3.利用現(xiàn)代生物技術(shù)進(jìn)行黃酮及銀杏內(nèi)酯的工廠化生產(chǎn)

抗癌機(jī)理：番荔枝內(nèi)酯作用于線粒體內(nèi)膜上的呼吸復(fù)合體I-NADH:輔酶Q氧化還原酶,通過(guò)抑制該酶的活性干擾細(xì)胞能量代謝而發(fā)揮抗癌作用,這與常規(guī)抗癌藥物大多以DNA為靶點(diǎn)不同,引起人們的極大興趣。我國(guó)番荔枝科植物分布于南方各省,已有學(xué)者對(duì)紫玉盤屬及番荔枝屬植物進(jìn)行化學(xué)研究和抗腫瘤活性研究。為了進(jìn)一步探索番荔枝內(nèi)酯及其衍生物在生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,大量研究工作有待完成。

紅景天

紅景天（RhodiolaroseaL.）系紅景天科紅景天屬植物，是一種適于特殊地區(qū)開發(fā)的環(huán)境適應(yīng)藥用植物。該屬全世界有96種，我國(guó)有70多種，主要分布在前蘇聯(lián)遠(yuǎn)東地區(qū)及中國(guó)東北、西北、西南等高寒地區(qū)。

活性成分

紅景天主要含有香豆素類，黃酮類和苷類等有效成分。其中紅景天素，紅景天苷及苷元有明顯的抗缺氧、抗疲勞、抗衰老、雙向調(diào)節(jié)等作用。本世紀(jì)70年代被前蘇聯(lián)學(xué)者定為“適應(yīng)原樣”藥物，是繼人參、刺五加、絞股藍(lán)之后，可供尋找抗衰老、補(bǔ)益強(qiáng)壯，防治神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)疾病的又一值得重視研究的天然藥物。

紅景天屬植物在我國(guó)種類多、分布廣，但目前僅對(duì)紅景天和高山紅景天等少數(shù)種進(jìn)行開發(fā)利用，致使這些種資源日趨枯竭。紅景天屬植物資源有待更深入、更細(xì)致的多學(xué)科綜合研究，利用現(xiàn)代生物技術(shù)解決資源問(wèn)題，注意保護(hù)野生資源，才能更合理、更有效、更廣泛地開發(fā)利用它。

貫葉金絲桃

貫葉金絲桃(HypericumperforatumL.)為近年世界最暢銷的草藥之一。貫葉金絲桃在歐洲作為民間草藥用于治療創(chuàng)傷,歷史上稱為“治傷草藥”。德國(guó)用作抗抑郁藥已有百余年歷史。80年代,Muruelo等報(bào)道了其活性成分金絲桃素和偽金絲桃素具有抗逆轉(zhuǎn)錄病毒的作用,其后又有對(duì)HIV具抑制活性的報(bào)道。

金絲桃屬植物約有400種,廣泛分布于世界各地。我國(guó)有50余種,其中大部分是特有種,一些種類在我國(guó)民間有悠久的使用歷史。雖然國(guó)產(chǎn)特有種類多,但大部分未作化學(xué)研究,因而有較高的研究?jī)r(jià)值,可望發(fā)現(xiàn)新化合物及成分新分布,深入地研究其有效成分將對(duì)國(guó)產(chǎn)金絲桃屬植物資源的合理開發(fā)與可持續(xù)利用起到促進(jìn)作用。我國(guó)是淫羊藿屬植物的分布中心，迄今已報(bào)道有27種和4變種.淫羊藿主要含有異戊烯基取代的黃酮類化合物,如各種淫羊藿苷等。淫羊藿能夠促進(jìn)蛋白合成，改善腎病患者生存質(zhì)量;能夠促進(jìn)骨生成;可以直接擴(kuò)張心腦血管,增加心臟及腦的血流量;能夠增強(qiáng)肌體細(xì)胞免疫功能,具免疫活性,可用于AIDS病的輔助治療;此外,淫羊藿還具有雄激素樣作用。

絞股藍(lán)

絞股藍(lán)(GynostemmapentaphyllumMakino)屬植物現(xiàn)有13種4變種,廣泛分布于東南亞,我國(guó)有11種4變種,其中7種為我國(guó)特有,秦嶺和長(zhǎng)江以南15個(gè)省的野生資源相當(dāng)豐富。其中,以長(zhǎng)江南岸,神農(nóng)架和星斗山的質(zhì)量最好。民間用于止咳祛痰。藥理和臨床研究證明,絞股藍(lán)具有多種生理功能。

活性成分：Nagai等1976年首先從該植物皂苷中水解得到人參二醇和2羥基人參二醇。此后,又先后從絞股藍(lán)中分離出八十余種皂苷,均為與人參皂苷相似骨架的達(dá)瑪烷型;其中絞股藍(lán)皂苷3,4,8,12分別同人參皂苷Rb1,Rb3,Rd,F2結(jié)構(gòu)相同

。藥理作用：①抗腫瘤。

②增強(qiáng)免疫功能。

③抗衰老。

④降血壓。

⑤護(hù)肝。

⑥降血糖。

絞股藍(lán)安全性極高,小鼠口服劑量達(dá)10g/kg仍測(cè)不到LD50值。臨床也未見到副作用的報(bào)道。

沙棘

沙棘(HoppophaerhamnoidesL.)又名黑刺,醋柳等,為胡頹子科沙棘屬的落葉灌木或喬木,分布于歐亞大陸溫帶、寒溫帶及亞熱帶高山區(qū)。我國(guó)的東北、華北、西北和西南等地區(qū)是沙棘屬植物的主要分布區(qū),共有4個(gè)種和5個(gè)變種。現(xiàn)代研究表明,沙棘富含多種營(yíng)養(yǎng)成分和抗腫瘤、增強(qiáng)免疫力的生物活性物質(zhì)?；钚猿煞?/p>

沙棘含有多種維生素(A,B,B2,B12,E,F,K,P,C)和氨基酸,還含有槲皮素、異鼠李素、山奈酚等30多種黃酮類成分。從沙棘葉和果中還分離出熊果酸、齊墩果酸、谷甾醇、香樹精等三萜甾體類化合物。沙棘的果肉、種子、果皮、莖皮和葉中均含有脂肪油、有機(jī)酸和揮發(fā)油成分。此外,沙棘還含有大量的微量元素?；钚猿煞?/p>

刺五加根含皂甙0.6%-0.9%,內(nèi)有刺五加甙A,B,C,D,E,F,G,其中刺五加甙E的生物活性最強(qiáng);還含有葡萄糖、蔗糖,堿溶性多糖和水溶性多糖,胡蘿卜素,維生素C、E和芝麻素;刺五加葉中含有多種三萜皂甙。此外,根、根莖、果實(shí)和地上部分均含有揮發(fā)油。藥理作用：①增強(qiáng)機(jī)體對(duì)非特異性刺激的作用(“適應(yīng)原”樣藥物)。②對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的作用。③對(duì)免疫系統(tǒng)的作用。④對(duì)心血管系統(tǒng)的作用。⑤抗腫瘤作用。應(yīng)用：刺五加制劑被確認(rèn)是良好的強(qiáng)壯補(bǔ)益之劑,適宜常服?，F(xiàn)已開發(fā)成功的刺五加片、刺五加糖漿、刺五加茶等能增強(qiáng)人體抵抗力,改善睡眠,增進(jìn)食欲,增強(qiáng)記憶力,廣泛用作治療神經(jīng)衰弱、高血壓、低血壓、冠心病等癥。蘆薈

蘆薈[AloeveraL.var.chinensis(Haw.)Berger.],因其味苦如膽,又名象膽,是百合科蘆薈屬的常綠植物,我國(guó)華南諸省有分布,并盆栽于全國(guó)各地。本世紀(jì)70年代,臨床和藥理研究發(fā)現(xiàn)蘆薈有較好的抗癌作用?；钚猿煞郑禾J薈主要含有羥基蒽醌類衍生物，包括蘆薈大黃素,蘆薈苦味素和蘆薈素A等。前二者藥效以酸下劑及苦味胃腸強(qiáng)壯劑為主,后者有顯著的抗癌作用。此外還含有糖類、氨基酸類、脂類和有機(jī)酸、礦物質(zhì)、無(wú)機(jī)元素等。藥理作用:①抗腫瘤。②保護(hù)肝臟。③抗胃損傷。④美容護(hù)膚作用。此外,蘆薈還有活血、軟化血管功能,能調(diào)節(jié)人體新陳代謝;對(duì)感冒的過(guò)濾性病毒有緩解和中和毒素的作用;還有鎮(zhèn)定神經(jīng)功效;在減肥方面亦有顯著療效。月見草

月見草(OenotheraerythrosepalaBorb.),是柳葉菜科月見草屬植物。月見草屬植物全世界約有200種。20世紀(jì)30年代發(fā)現(xiàn)了月見草種子油含有人體必需的脂肪酸,如亞油酸,γ-亞麻酸,特別是60年代中期以來(lái),發(fā)現(xiàn)了月見草能有效地防治動(dòng)脈硬化、高血壓、冠心病、血栓等疾病,因此引起國(guó)際上的高度重視。

月見草含月桂酸、肉豆寇酸、棕櫚酸、硬脂酸、油酸、γ-亞麻酸、花生素、辛酸、癸酸等有效成分。其中γ-亞麻酸是調(diào)節(jié)人體的體內(nèi)脂質(zhì)代謝最重要的不飽和酸，也是體內(nèi)前列腺素的前體來(lái)源，具有抗衰老、防血栓、降血脂和防治動(dòng)脈粥樣硬化的作用?，F(xiàn)已有用于治療動(dòng)脈粥樣硬化、高膽固醇血癥、肥胖癥的制劑和皮膚化妝品問(wèn)世。最新研究表明，月見草油還有抗腫瘤作用。由于月見草有廣泛的藥理作用，以月見草為主要原料的醫(yī)療和保健產(chǎn)品，包括藥品、飲料、口服液、食品、化妝品等，具有很好的開發(fā)前景。

纈草纈草(ValerianaofficinalisL.)在歐洲已有悠久的應(yīng)用歷史，主要含揮發(fā)油，可作香料、藥用及觀賞，在歐洲和美國(guó)常用于輕、中度失眠。纈草及其制劑已被20多個(gè)國(guó)家藥典收載，目前纈草提取物及其制劑在國(guó)際上十分暢銷，銷售額列植物藥前十名。

松果菊為菊科松果菊屬(Echinacea)植物，原產(chǎn)美洲，共8個(gè)種及數(shù)個(gè)變種。已開發(fā)成藥品的主要有紫花松果菊(E.purpureaMoench)及狹葉松果菊(E.angustifoliaDC.)兩種,另外,淡紫松果菊(E.pallidaNutt.)也越來(lái)越被廣泛地應(yīng)用?，F(xiàn)在歐洲及其它地方均有引種栽培。松果菊（紫錐菊）

歷史上，松果菊是印地安人的傳統(tǒng)藥材,直到1916年，紫花松果菊和狹葉松果菊才被列入官方藥材。在歐洲，到本世紀(jì)初才引起重視,五十年代在德國(guó)達(dá)到頂峰，現(xiàn)已成為主流藥。目前有250種產(chǎn)品含有該植物的原料。近年來(lái),松果菊更是流行,已連續(xù)幾年躋身于國(guó)際十大流行生藥的行列。作為一種免疫促進(jìn)劑和免疫調(diào)解劑,松果菊類在國(guó)際上受到普遍重視,迄今發(fā)表的科學(xué)論文已逾400篇,并出版了“松果菊”的專著。我國(guó)僅在北京、南京、上海等地有引種栽培,對(duì)松果菊的研究則是剛剛起步,其研究資料主要來(lái)自國(guó)外報(bào)導(dǎo)。活性成分

松果菊中含有的重要的藥理成分可分為七大類：多糖、類黃酮、咖啡酸衍生物、揮發(fā)油、多聚乙炔、烷基酰胺和其它化合物。其中最值得注意的是在狹葉松果菊根中發(fā)現(xiàn)的高含量(5.9%)菊糖和在紫花松果菊地上部分中發(fā)現(xiàn)的高分子量(25,000-50,000)多糖,這些成分表現(xiàn)出顯著的免役強(qiáng)化性質(zhì)。

藥理作用松果菊主要用于刺激免疫系統(tǒng)，并可抗細(xì)菌和病毒感染。它能抑制透明質(zhì)酸酶的活性從而起到抑制病原體入侵機(jī)體的作用。并能刺激T-細(xì)胞，激活巨噬細(xì)胞消滅外來(lái)物。增加機(jī)體細(xì)胞天然存在的抗感染的化學(xué)物質(zhì)--備解素的水平。同時(shí)還顯示出其抗腫瘤和抗生素功能。卡瓦胡椒卡瓦胡椒（PipermethysticumG.Forster）又叫麻醉椒，原產(chǎn)于新幾內(nèi)亞一帶。它的藥用歷史比大洋洲有文字記載的歷史還早，至少有1500多年了。19世紀(jì)起，歐美科學(xué)家從化學(xué)、藥理學(xué)、毒理學(xué)及臨床醫(yī)學(xué)等方面，多角度證明了卡瓦胡椒的有效成分是卡瓦內(nèi)酯。它具有改善大腦機(jī)能、調(diào)節(jié)睡眠、減輕壓力、緩解焦慮等多種功效。卡瓦胡椒制劑在歐洲和美國(guó)作為鎮(zhèn)靜劑和抗憂慮藥非常流行。僅以美國(guó)市場(chǎng)為例，1998年卡瓦胡椒被評(píng)為美國(guó)的“草藥之星”，1999年創(chuàng)下銷售額50億美元的神話，在2000年全美健康食品評(píng)比中，又以463%的銷售增長(zhǎng)率排名第一。但是，英國(guó)藥物管理局的資料顯示，瑞士和德國(guó)共有6人因服用卡瓦胡椒而導(dǎo)致嚴(yán)重肝病，因此，卡瓦胡椒是否會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的肝臟病變值得進(jìn)一步研究。

苦瓜

隨著現(xiàn)代藥理學(xué)的發(fā)展及對(duì)降糖植物的研究，葫蘆科苦瓜MomordicacharantiaL.以其明顯的降糖作用及植物胰島素的提取，成為人們研究的熱點(diǎn)之一。

隨著世界人口的老齡化，糖尿病已經(jīng)成為一種常見病、多發(fā)病，在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家其發(fā)病率呈上升趨勢(shì)。全世界約有1.2億糖尿病患者，80%為非胰島素依賴型糖尿病(2型),其中我國(guó)有2000萬(wàn)，美國(guó)有1300萬(wàn)，日本有500萬(wàn)。由于糖尿病并發(fā)癥引起的死亡人數(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家已是繼心腦血管疾病、癌癥之后列第3位，引起了世界各國(guó)的高度重視，紛紛對(duì)糖尿病的發(fā)病機(jī)制、藥物防治等進(jìn)行研究。

降糖成分：苦瓜主要含皂苷和多肽類物質(zhì)（苦瓜素或稱植物胰島素）而有降糖作用，苦瓜的降糖作用較緩和而穩(wěn)定。降糖機(jī)制：1996年Lollikar等發(fā)現(xiàn)，苦瓜苷可降低家兔血糖水平，其作用方式與甲苯磺丁脲相似。1980年國(guó)內(nèi)有學(xué)者從苦瓜中分離得到一種由17種氨基酸組成的堿性多肽，命名為苦瓜素，并證明其可以直接作用于β細(xì)胞，促進(jìn)胰島素分泌。國(guó)內(nèi)也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)苦瓜素除直接促進(jìn)胰島素分泌外，還能與胰島素受體結(jié)合，具有胰島素作用，因此又稱之為“植物胰島素（P-insulin）”?？喙系慕堤亲饔们?/p>

蒿20世紀(jì)70年代，我國(guó)科學(xué)工作者從菊科植物青蒿ArtemisiaannuaL.中研究開發(fā)一類抗瘧新藥－青蒿素。

青蒿素是從中藥青蒿中提取的有過(guò)氧基團(tuán)的倍半萜內(nèi)酯藥物。是高效、速效、低毒抗瘧藥。對(duì)瘧原蟲紅內(nèi)期有強(qiáng)大且快速的殺滅作用，能迅速控制臨床發(fā)作及癥狀。青蒿素的作用機(jī)制尚不十分清楚，主要是干擾瘧原蟲的表膜－線粒體功能。青蒿素經(jīng)硼氫化鈉還原再甲基化可制得蒿甲醚，其抗瘧作用比青蒿素高6倍，復(fù)發(fā)率較低，油溶解度大，在中國(guó)已制成針劑使用。目前，世界青蒿素藥物生產(chǎn)主要依靠我國(guó)從天然青蒿中提取,產(chǎn)量受資源、環(huán)境和季節(jié)的限制，且生產(chǎn)成本高、產(chǎn)量低、難以滿足市場(chǎng)需求。青蒿素雖已能人工合成，但成本高、難度大，也未能投入生產(chǎn)。近年人們?cè)噲D通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)來(lái)解決青蒿素的生產(chǎn)問(wèn)題。千層塔（蛇足石杉）

石杉?jí)A甲（huperzineA,HupA,1)是中科院上海藥物所劉嘉森等人從石松科植物千層塔［Huperziaserrata(Thunb)Thev.］的酚性部分獲得的生物堿。石杉?jí)A甲是高效的乙酰膽堿酯酶抑制劑，其抑酶活性為毒扁豆堿的3倍，并且對(duì)丁酰膽堿酯酶的抑制作用較弱。藥理結(jié)果表明,石杉?jí)A甲不僅是一高效、高選擇性的可逆性乙酰膽堿酯酶抑制劑，并具有提高學(xué)習(xí)、記憶效果的功能，并且它的選擇性、生物利用度和改善工作記憶的作用高于已被FDA批準(zhǔn)用于早老性癡呆癥（Alzheimer'sd