安康黄姜产业发展的现状问题与建议
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黄产业发展的现状、问题与建议
黄(Dioscorea Zingiberensis C.H.Wright),又名盾叶薯蓣、火头根,为被子植物门,单子叶植物纲,薯蓣科,薯蓣属,多年生缠绕草本植物,为我国特有的野生资源,主要分布在、、、、及等省。黄最早记录于两千多年前的《山海经》,汉代的《神农本草经》,宋代的《图经本草》、《求薯蓣苗》、《种山药》,明代的《本草纲目》以及清代的《植物名实图考》等均有记载,并被《中华人民国药典》(2000版)收载,其根茎中薯蓣皂甙元(disogenin)(俗称“皂素”) 的含量为1.1﹪~16.15﹪,是世界上薯蓣皂甙元含量最高的种。
早在古代,我国民间就发现黄具有较高的药用价值,并且可以食用,以根状茎入药,其性味甘﹑苦﹑凉,具有清肺止咳,利湿通淋,通络止痛,解毒消肿的功能,可治肺热咳嗽,湿热淋痛,风湿腰痛,痈肿恶疮,跌打扭伤,蜂蜇虫咬等。
黄的主要有效成分是薯蓣皂甙元,以它为起始原料经过结构改造、化学半合成,可以生产皮质激素、性激素、蛋白同化激素等300多种甾体药物。而甾体药物是仅次于抗生素类的第二大类药物,因此皂素亦有“药用黄金”的美誉。
自发现黄具有重要的药用价值后,省市自上世纪八十年代开始率先在国进行大规模的人工种植,经过多年的努力,市黄产业形成了在全国颇有影响力的支柱产业。
一、国外甾体激素与黄产业发展的状况
1.1甾体激素的发展状况
自上世纪以来,医药界取得的重大进展有两个,其一是抗生素的发现和应用。其二是甾体激素的发现和应用。
甾体激素具有极重要的医药价值,是一类维持生命、保持正常生活、促进性器官发育、维持生殖的重要生物活性物质,不仅能治疗多种疾病,而且也是计划生育及产生免疫抑制等方面不可缺少的药物。甾体药物具有很强的抗感染、抗过敏、抗病毒和抗休克的药理作用,能改善蛋白质代,恢复和增强体力,以及利尿、利压,广泛用于治疗风湿性关节炎、支气管哮喘、湿疹等皮肤病、过敏性休克、前列腺炎、爱迪森氏等分泌疾病,也可用于避孕、安胎、减轻女性更年期症状、手术麻醉等方面,以及预防冠心病、艾滋病、减肥等。尤其是甾体口服避孕药的研究成功,使人类生育控制达到了一个全新的水平。甾体药物现成为仅次于抗生素的第二大类药物,是医院临床中不可缺少的基础药物。
薯蓣皂素是1936年Fujii和Matsukawa首先发现的,由于当时对其生理活性及其治疗作用不明,在相当长的时间未能引起人们的重视。直到1943年Marker和他的同事发现薯蓣皂素是合成可的松及其它激素类药物的原料,才引起人们的广泛关注。正是发明了以薯蓣皂甙为原料进行半合成生产甾体激素药物,才真正使甾体药物的生产规模迅速扩大,成本大幅降低,使甾体药物成为一种临床常见的药物。
自从甾体激素发明以来,生产方法主要有动植物提取法和化学合成法。1992年,联合国卫生组织(WHO)宣布,禁止使用化学合成法生产甾体激素药物,因为从动物脏器和血液中提取的激素会导致肥胖与巨人症,因此只能从植物中提取皂素和甾醇生产甾体激素药物,但利用甾醇生产甾体激素药物的收率低,成本
远高于利用皂素生产的成本,国还没有大规模的利用甾醇生产甾体激素。
目前,一般都是用植物提取的皂素生产甾体激素类药物。植物皂素主要有三大类,即薯蓣皂素、剑麻皂素、番麻皂素。剑麻皂素和番麻皂素虽然在结构上和薯蓣皂素十分接近,生产甾体激素药物时能够在生产部分药物中替代薯蓣皂素,但是用微生物引入11羟基过程发生困难,影响以后的大部分合成路线无法延续。因此,剑麻皂素和番麻皂素的使用量十分有限,薯蓣皂素是生产甾体激素药物最理想的基础原料,全球三分之二以上的甾体药物是以薯蓣皂素作基础原料生产的。因此,薯蓣皂素是甾体激素原料药主要的起始原料,作用不可替代。
黄
薯蓣皂素
双烯醇酮
世界上薯蓣皂素含量较高的植物资源不多,主要分布在我国和墨西哥。经过多年采挖,墨西哥野生薯蓣植物资源锐减,而人工种植也不甚成功,因此墨西哥的出口逐年萎缩。而中国黄资源较为丰富,原料价格较低,使中国皂素及甾体激素中间体在国际市场上有较强的竞争力,为中国皂素及甾体激素的发展提供了巨大潜力,中国成为世界上的甾体激素及其中间体的出口大国,达到全球市场份额的60%以上,其中有2/3直接出口到美、德、法
等120多个国家和地区。
从国际市场看,甾体激素药物产业呈现很好的发展前景。自上世纪九十年代以来,国际市场甾体激素药物销售额每年以8-10%的速度递增,目前已形成种类繁多,临床应用广泛和需求旺盛的一大类药物。据专家预测,甾体激素类药物的需求量在未来20年将越来越大,每年欧洲将以5.2%、美国以4.4%、亚洲以7.7%、非洲及南美洲以13%的需求量猛增。
经过近八十年的迅猛发展,目前甾体激素药物现已发展成为仅次于抗生素类的第二大类药物,全球2009年的销售额突破了600亿美元,占全球医药销售额的6%左右,发展前景十分看好。
1.2国黄产业发展的状况
为解决甾体药物依赖进口的局面,我国1957年开始进行薯蓣资源调查。1964-1974年在国家科委的领导下,全国组织了60个专业队,普查了20个省区、620个县,寻找研究含有甾体皂素的薯蓣资源。整个工作持续了10年之久,动员了数以万计的群众参加,并进行了全国大协作。与此同时还开展了化学分析、资源保护、栽培试验等方面的工作。调查结果发现:我国有17种、1亚种、2变种薯蓣。武当山发现的野生黄,薯蓣皂甙元含量高达16.5%,为世界第一。经过调查发现,黄是最好的薯蓣皂素的原料。我国薯蓣植物资源的分布详见下表。
我国薯蓣植物资源分布及皂素含量
带及中亚热带地区,即98°53'-121°50'E、23°42'-32°10' N 围。主要分布于岭以南,向东延伸到中条山以南、南岭以北的米仓山、大巴山、武当山、武陵山、雪峰山、衡山等山区,以及长江中游及其支流嘉陵江、汉水、澧水、沅江、资水等流域的低丘陵,其东界为湘江流域以西,洞庭湖大平原,西界为盆地和云贵高原;垂直分布一般在海拔100-150Om。常生于江水河谷两岸的丘陵、低山、山坡、石灰岩的稀疏灌丛中、混交疏林及杂灌丛或森林、沟谷边缘的路旁等。大量研究表明,野生状态下的黄皂素含量主要与环境因素的关系密切,、地区的黄品质最为优良。
1958年,我国突破了黄直接酸法水解提取薯蓣皂素的技术难关,为我国的制药工业填补了空白。在七十年代以前,我国甾体激素类药物还主要依赖进口,八十年代以后,我国皂素工业迅猛发展,尤其是天津制药厂自主成功研发地塞米松生产工艺,一举打败法国罗素公司,我国甾体激素产品不仅能满足国需要,并开始大量出口,从而带动了国黄产业的高速发展,在国际市场赢得了极高的声誉。中国成为世界上的甾体激素及其中间体的出口大