摘要:文章简要地介绍了多种萜类天然药物的化学结构、来源和抗肿瘤活性,展望了抗肿瘤天然药物的研究、开发前景及应用的广阔市场。
关键词:萜类;天然药物;抗肿瘤活性;开发前景
自然界的生物体内存在许多种类的可供药用的有效成份,它们由于各自的来源和结构上的不同而具有不同的化学性质和药理作用。有资料报道,我国科学家近30年来从天然生物中发现了许多对肿瘤细胞有抑制作用的活性物质,据不完全统计,海洋生物提取的活性物有10%以上具有抗肿瘤活性,陆地天然植物提取的活性物中至少有18%以上具有抗病毒活性。其中天然萜类药物的抗肿瘤活性倍受关注并具有研究、开发前景及应用的广阔市场。
一、几种有代表性的萜类化合物及其抗肿瘤生物活性
(一)倍半萜和单环二萜类(图1)
倍半萜T-1、2、3、4是从海南三亚采集的柔荑软珊瑚Nephthea sp.中分离出的,对人体肿瘤细胞CNE2和Hep-
G2有一定的抑制作用。T-5和T-6分别从软珊瑚Clavularia sp和Clavularia viridisde 得到,二者在结构上相差不大。它们均显示有抑制肿瘤细胞活性。
从柳珊瑚中分离得到的这三种二萜中,二萜T-7对肿瘤细胞KB,P388和L1210等显示出很强的抑制活性,ED50依次为2.80、0.31、0.22μg/ml;二萜T-8、T-9,也有很强的抗肿瘤活性;它对P388和L1210等肿瘤细胞有明显抑制作用,其ED50值均为6.0μg/ml。
(二)内酯类二萜(图2)
从软珊瑚Sinularia mayi和柳珊瑚Eunicea pinta分离得到的γ-西松烯内酯类二萜T-10、T-11、T-12和T-13也具有细胞毒性;其中T-12能强烈抑制肺癌细胞(NCI-H322M)和肾癌细胞(TK-10)生长,IC50依次为0.90、0.13μg/ml;T-13则对人体淋巴白血细胞MOLT-4和SR的生长有很强抑制作用,IC50依次为0.01、0.07μg/ml。另外,从软珊瑚Sarcophyton crassocaule中分离到的γ-西松烯内酯类二萜T-14、T-15和T-16也显示对多种肿瘤细胞有相当强的抑制活性。二萜T-14是众多西松烯内酯中对其细胞毒性进行过比较广泛研究的成员之一。药理试验结果表明,它在体外试验条件下,对KB和L1210肿瘤细胞的ED50值依次为2.0μg/ml和0.2μg/ml,但在体内试验的条件下,对P388肿瘤细胞的抑制仅达到刚好合格的活性;T-15和T-16是首先从澳大利亚软珊瑚Sinularia flexibilis中得到的,其中T-15对KB和P388肿瘤细胞抑制率ED50均为0.3μg/mL,而T-30的ED50值则分别为16.0μg/mL和1.1μg/ml。
ε-西松烯内酯类二萜T-17、T-18、T-19均来自海南软珊瑚Sinularia Capillosa,生理试验结果显示:它们对P388、L1210肿瘤细胞的ED50值依次分别15.0、8.5、2.5μg/mL和18.5、10.5、5.0μg/ml。T-20、21、22、23这四种从中国西沙群岛采集的软珊瑚Clavularia viridis中分离到的Dolabellane类二萜,都有中等以上强度的细
胞毒性,抑制艾氏腹水瘤细胞(EAC)生长的ED50值依次为8.0、21.0、27.0和11.7μg/ml。
二、市场开发前景
天然药物的研究进展,将为研制抗体药物提供可以和抗体进行“组装”的生物活性分子,构建新的抗体药物。若与组合化学、微生物组合生物合成研究相结合,将可获得为数众多、化学结构各异的生物活性分子,用于制备新的抗肿瘤抗体药物。我国未来面临的课题是进一步扩大天然生物中的活性成分筛选,开发出更多的高效低毒的天然抗癌药物,直接用于临床或作为先导物通过结构改造成新的抗癌成分。
世界上越来越多的人信赖天然药物,科学家亦在加紧开发全新天然药物。如美国华裔研究人员(默克公司高级技术人员)在非洲丛林中找到一种真菌“伪黑团壳”,从中分离出一种5环化合物,其作用类似于胰岛素,且可以口服。欧洲科学家发现来自雪花莲的提取物“雪花胺”可治疗阿尔茨海默氏症(老年痴呆症),大麻提取物可治疗多发性硬皮病,从菲律宾产的“麒麟菜”(一种海藻,又名“角叉菜”)中提取的天然多糖“卡拉胶”可治“杜兴氏症”(进行性肌营养不良症)等等。香港特别行政区政府提出:今后10年拟将香港建成“国际中药港”。台湾拟投入80亿-120亿新台币(3亿-5亿美元)在几年内加速开发新制剂。我国在中药制剂出口方面迈出可喜的第一步。目前国内已有包括上海的“杏灵”、天津的“丹参滴丸”和其它省市的一些中药制剂经美国fda批准相继进入临床试验,它们将在几年内投放美国市场。
目前,一些有远见的跨国公司已将目光瞄准植物资源大国如巴西的热带雨林,中国、印度以及拉丁美洲的地理优势,在拉美的秘鲁、尼加拉瓜、哥伦比亚等国设定了植物新资源研究基地。南非与美国合作投资1亿美元在南非建立了植物新资源开发机构。尼日利亚也设立了新植物原料基地。日本也大力开展天然药物研究,仅津村“顺天堂”一年内产值就相当于我国中药年出口总额。我国对天然药物的开发与应用潜力很大,特别是对海洋生物活性物质进行了较广泛、系统和深入的研究,取得了显著成绩。迄今为止,已研究的海洋生物估计约有500多种,申请获得的发明专利约50余件,并开发出一些抗肿瘤海洋新药物。同时,我国对生长在陆地上的动植物中的天然抗肿瘤活性成份的研究也取得了重大突破。
我国一些科研机构与美国一些大公司合作,已从我国上千种植物原料中筛选出近百种具有抗癌、抗病毒的新型药物成份。如从太平紫杉树皮中提取的抗癌新药“紫杉醇”,以植物喜树为原料的“喜树碱”系列衍生物被fda正式批准为抗癌新药。还有以天然植物银杏、缬草、锯叶棕、金丝桃素、卡瓦根、白毛莨、大蒜油、芦荟、叶黄素等为原料制造的保健品和“绿色化妆品”已相继问世。美国科学家对中药材黄芩、穿心莲、冬虫草等很感兴趣,这些天然药物的提取物可望成为美国市场上的新畅销品种。
当人类回归自然,追求健康的呼声日高时,天然药物产业成了引发资本市场的新热点,面对世界天然药物发展的趋势,我国作为植物药出产大国,在药物栽培、加工、生产等方面,急待自主研讨和引进世界的先进生产技术、加强中药产品的深加工、增加产品的附加值和含金量,使我们的国药能在国际天然药物市场上占据较大的空间。
参考文献:
1、