第五章植物來(lái)源的藥物一、植物來(lái)源藥物的特點(diǎn)

約40%的藥物來(lái)源于植物。種類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。除小分子天然有機(jī)化合物外，還含有眾多的生物大分子活性物質(zhì)。如蛋白質(zhì)、多肽、酶、核酸、糖類、脂類等。二、植物來(lái)源藥物的種類與用途⒈植物中的天然有機(jī)化合物

⑴糖和糖苷類

種類繁多，是生物藥物的一個(gè)重要組成部分。

⑵苯丙素類

如苯丙烯、苯丙酸、香豆素等。

⑶

醌類

如輔酶Q10、紫草素等。⑷

黃酮類

如黃酮醇、花色素、黃芩苷等。⑸鞣質(zhì)

如奎寧酸、槲皮醇等。⑹萜類

青蒿素、齊墩果酸等。⑺甾體

烏沙苷元、毛地黃毒苷元等。⑻生物堿

咖啡因、喜樹(shù)堿等。藥用植物天然化合物⒉植物蛋白質(zhì)、多肽、酶類生理

活性物質(zhì)的種類和作用目前應(yīng)用植物作原料制備蛋白質(zhì)、多肽、酶類的藥物品種不多，這是由于這些生物大分子物質(zhì)在結(jié)構(gòu)上與人體種族差異很大，免疫反應(yīng)強(qiáng)烈。目前多用于口服和外用。部分植物蛋白質(zhì)、多肽、酶類生理活性物質(zhì)名稱來(lái)源功能天花粉蛋白瓜婁引產(chǎn)蓖麻毒蛋白蓖麻籽抗癌胰蛋白酶抑制劑大豆治療胰腺炎木瓜蛋白酶木瓜汁促消化消炎超氧化物歧化酶沙棘消除自由基麥芽淀粉酶麥芽助消化脲酶刀豆分解尿素⒊植物糖類藥物⑴單糖類：葡萄糖、果糖、核糖等，糖酸類有維生素C等，糖醇類有木糖醇、山梨醇、甘露醇等。⑵聚糖類：低聚糖有蔗糖、麥芽糖等，多聚糖有淀粉、纖維素、人參多糖、黃芪多糖、海藻酸等。⑶糖的衍生物：葡萄糖-6-磷酸、氨基葡萄糖等。現(xiàn)已用于臨床治療的主要植物糖類藥物⒋植物脂類藥物醌類、黃酮類、萜類、甾類、苯丙素、鞣質(zhì)等均屬于植物脂類藥物。⑴脂肪和脂肪酸類：亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸等不飽和脂肪酸。⑵磷脂類：大豆磷脂⑶固醇類：β-谷固醇、豆固醇等植物來(lái)源藥物制備實(shí)例1．茶葉超氧化物歧化酶(SOD)的制備植物SOD的研究近年來(lái)引起了科學(xué)家們的特別重視，一是因?yàn)樗哂星宄w內(nèi)過(guò)量的超氧自由基(02-﹒)的功能，對(duì)于預(yù)防衰老、血管硬化等有顯著效果；二是植物SOD穩(wěn)定性較動(dòng)物好。主要用于保健品、美容品等。比較好的品種有：刺梨、沙棘、茶葉等植物SOD。茶葉中制備SOD工藝路線工藝要點(diǎn)：提?。?0g丙酮干粉中加入20g聚己內(nèi)酰胺和400ml0.05mol/LpH7.8的磷酸鉀緩沖液，研磨提取。氯仿—乙醇沉淀雜質(zhì)，用氯仿︰乙醇=2︰3(體積分?jǐn)?shù))的混合液加入0.25倍體積。丙酮沉淀酶：取40％至70％丙酮沉淀的酶組分。SephadexG100柱分離用樣品：用0.002mol/LpH7.8的磷酸鉀緩沖液解粗酶，經(jīng)超濾濃縮后上柱。DEAE-纖維柱分離：先用0.002mol/LpH7.8的磷酸鉀緩沖液平衡柱子。洗脫用0.002~0.1mol/LpH7.8的磷酸鉀緩沖液進(jìn)行梯度洗脫，收集活性組分。2、植物不飽和脂肪酸的制備植物不飽和脂肪酸主要有棕櫚油酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸等，它們含有不同量的（C＝C）雙鍵，具有抗氧化，防止血管硬化的功能。在肌體內(nèi)也用于合成其他生物活性物質(zhì)，如前列腺素E1、E2等的原料。亞油酸制備的工藝路線亞油酸制備的工藝特點(diǎn)：皂化，酸化：取玉米油33L，攪拌下加入20％NaOH21.5L，繼續(xù)攪拌15min，于25-40℃靜置皂化48h；取出皂化物(固體)，搗成碎塊，慢慢加入45％-50％的硫酸22.5L，攪拌，酸化溫度在30-40℃，6-7h酸化完畢，得租品。水洗，脫水：取粗品1L，置于5L分液漏斗中，加入30℃水2L，振搖，分層后，分去水層；反復(fù)洗5-7次至無(wú)硫酸根檢出為止。加入10％(g/ml)無(wú)水硫酸鈉脫水，振蕩，在25-30℃靜置48h，即得精品。用玻璃砂漏斗過(guò)濾得精品。密閉，避光保存。植酸鈣鎂與肌醇的制備胡蘿卜素、番茄紅素專題1——茶多酚的提取專題2——紫杉醇的生產(chǎn)三、植物來(lái)源藥物的研究前景（１）由于藥用植物本身具有種類多、療效突出等特點(diǎn)，在自然界中分布比較有限，因此利用生物技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)植物藥物，倍受各國(guó)重視。１.植物細(xì)胞培養(yǎng)研究工作（１）植物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)及植物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)裝置研究（２）重點(diǎn)培養(yǎng)的植物細(xì)胞工程項(xiàng)目有：紅豆杉細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生紫杉醇，鬼臼類植物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生鬼臼毒素，長(zhǎng)春花細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生春新堿，毛地黃細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生地高辛等。三、植物來(lái)源藥物的研究前景（２）２.植物組織培養(yǎng)通過(guò)組織培養(yǎng)生產(chǎn)含有效成分多的藥用植物植株。在該方面臺(tái)灣藥物研究所工作十分出色，走在世界前列。生物技術(shù)，特別是植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)用于植物藥物生產(chǎn)，將解決植物藥物原料短缺的難題。３.天然藥用植物中有效成分的分離、純化，結(jié)構(gòu)、功能測(cè)定。植物中表達(dá)的人類與動(dòng)物疫苗，問(wèn)題疫苗轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)的藥物蛋白植物中表達(dá)抗體第五章思考題1、植物來(lái)源的藥物特點(diǎn)、種類和用途是什么?2、列舉3~5種植物糖類藥物的來(lái)源與功能3、試設(shè)計(jì)一個(gè)生產(chǎn)茶葉SOD的方案

第六章海洋生物藥物一、海洋生物藥物的研究海洋生物來(lái)源的藥物，又稱海洋藥物。國(guó)外自20世紀(jì)60年代開(kāi)始對(duì)海洋天然藥用活性物質(zhì)進(jìn)行深入的研究。各國(guó)科學(xué)家對(duì)海洋藻類、微生物、海綿、棘皮動(dòng)物、腔腸動(dòng)物、軟體動(dòng)物、魚(yú)類等海洋生物進(jìn)行了廣泛的研究，從中分離和鑒定了數(shù)千種海洋天然物質(zhì)，它們的特異化學(xué)結(jié)構(gòu)多是陸地天然物質(zhì)無(wú)法比擬的。許多物質(zhì)具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤、抗凝血等藥理活性作．為海洋新藥開(kāi)發(fā)研究打下了基礎(chǔ)。二、海洋生物及海洋生物藥物的種類與用途⒈海藻海藻分為綠藻門(mén)、褐藻門(mén)、藍(lán)藻門(mén)、紅藻門(mén)等10門(mén)，10,000多種。從中已生產(chǎn)出褐藻酸鈉、煙酸甘露醇酯、六硝基甘露醇等多個(gè)品種，用于抗腫瘤，防止心血管疾病等。

⒉腔腸動(dòng)物腔腸動(dòng)物是原始多細(xì)胞動(dòng)物，有9,000多種。目前開(kāi)發(fā)的不多．正在研究的項(xiàng)目有，從柳珊瑚提取前列腺素A2及萜類抗菌藥物，抗神經(jīng)毒劑柳珊瑚酸衍生物的合成等。⒊節(jié)肢動(dòng)物如蝦、蟹殼可用于生產(chǎn)甲殼質(zhì)。⒋軟體動(dòng)物軟體動(dòng)物有80,000種，包括螺、蚌、烏賊等。從軟體動(dòng)物中分離的活性物質(zhì)有多糖、多肽、糖肽、毒素、酶、凝集素等。它們分別具有抗病毒、抗腫瘤、抗菌、降血脂、止血和平喘等生理功能。⒌棘皮動(dòng)物棘皮動(dòng)物有6,000多種，包括海星、海膽、海參等。海星的毒素，大多數(shù)類似溶血性的皂素型化合物。海膽毒素能使呼吸困難、溶血。海膽含有豐富的二十碳五烯酸(EPA)，用于防治冠心病。海參素有抗癌作用。⒍魚(yú)類魚(yú)類有20,000多種，已用于制造的多種藥物有：魚(yú)肝油、魚(yú)軟骨素、魚(yú)細(xì)胞色素C、磷脂酰膽堿(卵磷脂)、腦磷脂等。⒎爬行動(dòng)物主要有海蛇、海龜?shù)?。海蛇毒含有蛋白酶、透明質(zhì)酸酶、轉(zhuǎn)氨酶、膽堿脂酶、RNA酶、DNA酶、磷脂膽堿酶等，具有鎮(zhèn)痛作用。⒏海洋哺乳動(dòng)物鯨、海豚、海狗、海豹等。利用它們的臟器和腺體已制成多種藥物，如鯨肝抗貧血?jiǎng)?，海?7肽(海狗骨骼肌)有擴(kuò)張血管、降低血壓的作用。⒐其它海洋動(dòng)物

海綿動(dòng)物、環(huán)節(jié)動(dòng)物、兩棲動(dòng)物等也都是重要海洋生物材料。其中海綿毒素、海綿皂苷、海綿脂肪酸等的研究已引起重視。重要的海洋藥物三、海洋生物藥物的制備實(shí)例1．黃?？麖?qiáng)心肽A(AP—A)的制備海洋生物中，有許多含有多肽或蛋白質(zhì)毒素，這些毒素往往具有特殊的藥物功能。如海綿毒素、海葵毒素等的強(qiáng)心功能，棘皮、軟體等動(dòng)物的抗癌肽的抗癌功能等。黃海葵強(qiáng)心肽就是其中一種。人們已從黃海葵中分離出具有強(qiáng)心作用的黃?？麖?qiáng)心肽A、B、C(anthopleurinA、B、C)。AP—A由49個(gè)氨基酸組成，Mr為5500，屬堿性多肽。AP-A分離的工藝流程工藝要點(diǎn)

柱層析：用SephadexG50凝膠層析柱，用0.1mol/L碳酸氫銨洗脫，收集的Ve／Vo＝1.8-2.6的組分為具有影響心肌收縮作用的成分。離子交換柱層析：用CM-SephadexG25柱，用pH7.5的0.3mol/L磷酸鹽緩沖液分級(jí)洗脫，用0.5mol/L氯化鈉增加洗脫液中鹽濃度梯度。收集Ve／Vo＝3.0-3.4的組分為AP—A。2、甲殼質(zhì)(chitin)的制備甲殼質(zhì)又稱甲殼素、幾丁質(zhì)、殼多糖等?；瘜W(xué)命名為β-(1-4)-2-乙酰氨基-2-脫氧-D-葡萄糖，是線型生物聚合物。簡(jiǎn)稱為聚N—乙酰—D—葡糖胺。甲殼質(zhì)在自然界中分布極廣。以甲殼類、昆蟲(chóng)類含量較高。它在醫(yī)療上主要用途是可作為緩釋藥物的載體，醫(yī)用膜、縫合線的材料，它的衍生物具有促進(jìn)傷口愈合、抗血栓等功能。從蟹殼提取甲殼質(zhì)的工藝路線從蟹殼提取甲殼質(zhì)的工藝要點(diǎn)

去鈣質(zhì)：浸泡，用5％-6％HCl于室溫浸泡，不斷攪拌以充分除去鈣質(zhì)；去蛋白：用3％-4％NaOH，煮沸4-6h以除去蛋白質(zhì)，然后用水洗，除去殘留的堿和蛋白質(zhì)；脫色：氧化處理，用高猛酸鉀氧化處理的目的是脫色，必要時(shí)可用1％草酸再處理一次；成品：干燥產(chǎn)品為白色，收率為蟹殼的15％，若原料用蝦殼，則收率為20％。四、海洋生物藥物的前景海洋生物取得重要進(jìn)展的有下列幾個(gè)領(lǐng)域1)抗癌活性物質(zhì)

2)抗菌活性物質(zhì)3)抗心血管疾病活性物質(zhì)

從海洋生物中提取得到的喹啉酮類化合物具有增強(qiáng)心肌收縮力和抗心率失常的作用。4)抗放射性活性物質(zhì)及酶類

如從海藻中提取超氧化物歧化酶(SOD)，年銷售額達(dá)7億美元。5)海洋前列腺素從珊瑚中提取前列腺素等。6)海洋保健品如螺旋藻、鹽藻養(yǎng)殖成功并用作保健品，EPA和DHA[二十碳五烯酸，二十二碳六烯酸)系列保健品的應(yīng)用等。7)海洋醫(yī)用生物材料如鱉試劑、河豚毒素試劑、甲殼素、珊瑚骨科材料等。2．我國(guó)發(fā)展海洋藥物的主攻方向1)海洋生物活性物質(zhì)的研究進(jìn)行抗病毒，抗菌，抗腫瘤，抗艾滋病和防治心腦血管疾病等活性物質(zhì)的篩選。開(kāi)展相應(yīng)的海洋生物活性物質(zhì)的化學(xué)修飾和半合成研究工作，尋找活性強(qiáng)、毒副作用小的藥用活性物質(zhì)。2)大力促進(jìn)海洋生物技術(shù)在開(kāi)發(fā)海洋藥物上的應(yīng)用3)開(kāi)發(fā)新的海洋中成藥和新劑型4)充分利用海洋資源，開(kāi)發(fā)海洋保健藥品

①建設(shè)海洋藥品的原料生產(chǎn)與加工基地，大力發(fā)展人工養(yǎng)殖。主要品種有：螺旋藻、鹽藻、牡蠣、海參、海馬、海膽、海蛾等。②提高現(xiàn)有保健藥品質(zhì)量。③研究開(kāi)發(fā)新的海洋保健藥品，如天然β—胡蘿卜素系列保健藥品，螺旋藻深加工系列保健藥品，新型可溶性鈣保健藥品等。5)開(kāi)發(fā)新的海洋醫(yī)用生物材料

重點(diǎn)開(kāi)發(fā)品種有以下幾類：甲殼質(zhì)、甲殼胺及其衍生物系列醫(yī)用產(chǎn)品：如創(chuàng)可貼、手術(shù)縫合線等；海洋生物多糖類產(chǎn)品：如藥用微囊制劑輔料等；醫(yī)用酶產(chǎn)品：如超氧化物歧化酶(SOD)、海螺酶等；醫(yī)用生化試劑：如?？舅氐龋慌R床診斷試劑：如藻膽蛋白熒光探針等。生物技術(shù)在海洋藥物研究中

的主攻方向（１）１.以細(xì)胞工程、基因工程和酶工程為手段，培育出生長(zhǎng)快、藥用活性物質(zhì)含量高、抗病性強(qiáng)的海洋中藥材新品種和生物技術(shù)防治養(yǎng)殖中的病蟲(chóng)害。發(fā)展螺旋藻、鹽藻、石決明、海馬、海膽、紅樹(shù)木等海洋中藥材。以提高產(chǎn)量，降低成本。三.生物技術(shù)在海洋藥物研究中的主攻方向（２）２.開(kāi)發(fā)海洋基因工程藥物以多肽類物質(zhì)和蛋白質(zhì)類物質(zhì)為突破口３.開(kāi)發(fā)海洋細(xì)胞工程藥物以海藻細(xì)胞工程為突破