海洋生物学
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海洋药物研究现状及进展
摘要:21世纪是海洋的世纪,海洋资源丰富,海洋不仅是人类食物的重要来源,也是重要的天然药源宝库。本文综述了海洋动物、海洋植物中生物活性成分以及海洋中药的研究现状。结合国内外海洋药物研究的趋势,展望了海洋药物的发展前景。
关键词:海洋药物;研究现状;发展趋势;
21世纪是海洋的世纪,是人们开发利用海洋资源的世纪。海洋是一个巨大的药物宝库。在海洋生物体内合成的化合物,很多对人及其他动物的代谢过程有活性作用,不少活性物质既可制成抗肿瘤、抗病毒、抗心脑血管疾病、抗衰老及消炎镇痛的高效药物,也可开发成强身健体并有一定辅助疗效的功能食品。另外,由于海洋生物的独特生活环境,因而常含有陆地生物没有的成分,其化学结构独特,功能特异。这样,若制成海洋药物,就成为防治威胁人类健康的疑难杂症的希望所在。如海洋中褐藻胶寡糖及其衍生物具有抗心脑血管疾病、抗老年痴呆等;卡拉胶寡糖及其衍生物具有抗病毒、抗肿瘤活性等;甲壳胺寡糖及其衍生物具有抗动脉粥样硬化、提高机体免疫活性等;琼胶寡糖则具有抗氧化和抗糖尿病活性等。
1海洋药物研究现状
1.1海洋中药研究
海洋中药传统药材有昆布、海带、紫菜、海人草、乌贼骨(海螵蛸)、海马、海龙、海月、南珠、玳瑁、鲍壳、文蛤、海参、牡蛎、海胆等多种。涉及的海洋生物包括绿藻、褐藻、红藻等藻类,以及腔肠动物、环节动物、软体动物、节肢动物、棘皮动物、脊索动物等。药用部位包括藻类的全体,动物的壳、肉、脂、卵等。目前,我国以海洋生物制成的单方药物有22种,以海洋生物配伍其他药物制成的复方中成药有152种。这些药物如双海止咳膏、复方褐藻酸胶囊、海力特、复方全牡蛎胶囊、海珍玉液、珍珠精母口服液、海蛇祛风湿灵胶囊、海蛇海龙口服液等,将中医药理论与现代医药学及高新技术融为一体,在临床上发挥了重要
作用。海洋中药的制剂除汤剂、散剂、丸剂、膏剂、丹剂、酒剂等传统剂型外,,还有海珠晶注射剂、海珠喘息定片、鱼油微丸、鲨鱼软骨胶囊、海星胶代血浆等少量新剂型制剂。[1]海洋中药新剂型的研究力度和深度,尚需进一步加大。
1.2海洋植物药物研究
海藻内含有大量有益于人类健康的药用活性成分,其多糖、不饱和脂肪酸、蛋白质、氨基酸、多肽、牛磺酸、多萜、甾类和酶等成分具有抗凝血、降血压、降血脂、抗肿瘤等独特功能,可用于预防和治疗高脂血症、动脉硬化、肿瘤等多种疾病,改善人体微循环,并可用于生产中、老年人抗衰老、抗疲劳及增强免疫力的保健品。
1.2.1海洋藻类对血液作用和降血脂作用
现在,心脑血管疾病是人类健康的第一大杀手。据报道,紫菜多糖有降血脂、抗凝血、降低血糖粘滞度、抑制血栓形成的作用。如此单一成分就有了诸多的功效。为此,许多学者在该方面下了很大的功夫去探寻更多新颖、有效的成分。目前,更多的是在做动物实验,而且也取得了一定的成效。如PSS对家兔有抗凝血活酶样作用和抗凝血酶作用,抗凝效价相当于肝素33.9%,其作用机制类似肝素[2],还有研究表明,螺旋藻可明显抑制大鼠血小板聚集和实验性血栓的形成。研究也发现褐藻淀粉硫酸酯(LS)有似肝素样抗凝血作用和降血脂作用,并发现低硫酸化的LS有很强的降血脂作用,无明显的抗凝血活性。其对血浆脂质
最有意义的作用是对β/α受脂蛋白比例的影响。在长期高胆固醇饲料喂养的家兔中,LS 不仅降血浆中的中性脂肪、磷脂、结合及游离胆固醇和β脂蛋白的含量,而且能够抑制动脉壁脂质沉着和结缔组织的增生。因而有抗动脉粥样硬化作用[3]。
1.2.2海洋藻类对抗肿瘤的作用
肿瘤,作为现代医学难题之一,早已引起各界人士的关注,并试图找到最有效的方法去治愈。其中,中国科学院海洋研究所已用基因工程技术生产融合别藻蓝蛋白,进行抗肿瘤活性的研究。现已证实藻蓝蛋白有促进免疫系统,抑制癌细胞并有光敏作用,是一种理想的光敏剂,用于激光治癌无毒性、无副作用。Mizukoshi 发现20种海藻的水溶性组分具有很强的生物活性,3种提取物对小鼠皮下移植的B16黑色素瘤具有抑制作用,Amphiroa aberrans提取物抑制率高达77.4%[4]。在国外,GeldofAA等对Aplidine didenin B和IHB ,3种来自海洋生物的天然活性成分进行研究,表明其对前列腺瘤具有抗增殖作用,但同时也发现具有一定的神经毒作用。在国内,青岛海洋大学从藻类中提取到具有抗爱滋病活性的聚甘古酯,并以获准进入1期临床。总之,从海藻生物中分离得到的一些天然活性成分,在抗癌方面显示了独特的活性。[5]
1.3海洋动物药物研究
随着潜水技术的进步,越来越多的深海动物被发现。研究发现这些生活在极端环境海洋动物体内含有很多益于人类健康的药用活性成分,其多糖、毒素、蛋白质、氨基酸、多肽、甾类和酶等成分具有抗凝血、降血压、降血脂、抗肿瘤等独特功能。如河豚毒素具有很好的止痛作用,而且长期服用不会引起对药物的依赖性。
1.3.1抗肿瘤作用[6]
乌贼墨很早就作为止血药,现又证明对动物放射病有预防作用。对大鼠的胃液分泌有较强抑制效果。近年从乌鱼墨汁中发现一种全新结构的粘多糖,是由两种单糖呈直线交叉形结合而成,并和蛋白质分子相连,结构较复杂,能抗小鼠纤维系恶性肿瘤,现又证明乌贼墨具有刺激和增强巨噬细胞活性作用和对小鼠移植瘤有抑制作用。现已开发成抗癌新药海墨特。
1.3.2作用于消化、泌尿系统的药物
研究发现海星皂苷一般具有抗癌、抗菌、抗炎等作用。海星皂苷的溶血作用比海参皂苷更强,虽稀释100万倍也能使鱼类死亡。从多棘海盘车中分离得的海星皂苷A,B 能使精子失去移动能力,能间接抑制卵细胞成熟,阻止排卵。自长棘海星和海燕中分出的海星皂苷能抑制流感病毒。从罗氏海盘车提取的总皂苷能提高胃溃汤的愈合率,其疗效高于甲氰咪胍,曾以海星为主配合中药制成海洋胃药,应用于临床。[7]
2 海洋药物研究技术发展趋势
药源问题一直是海洋药物研究开发的制约因素。许多海洋天然产物具有显著的生物活性,但因结构特异、复杂难以化学合成,或因自然资源有限无法大量获取,从而未能进行充分、系统的药学研究;即使已进入临床研究的药物,一旦临床获得成功进入市场,除极少数可通过人工合成途径解决外,绝大多数都将面临药源这一难题。运用新的研究方法和技术,开拓新的研究领域,从而获得可人工再生的、对环境无破坏的、稳定的、经济的药源已成为海洋药物研究领域最紧迫的课题。
2.1 海洋化学生态学方法
对单个海洋生物进行研究,从中提取分离活性化合物,发现药物先导化合物,是以往海