天然产物开发论文.doc

活性多糖的研究现状陈小玉 精细09-1 09113070102（广东石油化工学院 化学与生命科学学院，广东茂名，525000）摘要：活性多糖是当今医药和食品工业共同关注的热点,是一类重要的保健食品功能因子，文章介绍了天然活性多糖的化学组成、医药领域中的应用以及开发等方面的研究概况，并概括了天然多糖的发展前景。关键词：活性多糖、化学组成、应用、开发、前景多糖是来自高等植物、动物细胞膜、微生物细胞壁中的天然大分子物质,是所有生命有机体的重要组成部分,并与维持生命所需的多种生理功能有关。但就其研究状况而言,糖类尽管也取得了巨大的进展,但与蛋白质和核酸的飞跃式发展相比,显得远远落伍。对多糖的研究,最早是在20世纪40年代,但多糖作为广谱免疫促进剂而引起人们的极大重视则是在20世纪60年代。经过40a的不断发展,人们对多糖这一类重要生命物质产生了新的认识,而使这一学科成为目前生命科学中研究最活跃的领域之一（1）。1 化学组成多糖广泛存在于动物细胞膜、植物和微生物细胞壁中，是一类天然高分子化合物，它是醛糖或酮糖通过苷键连接在一起的多聚物，是构成生命的四大基本物质之一。目前研究较多的多糖有真菌多糖、植物多糖、海洋生物多糖。有关真菌多糖的化学成份和结构的报道甚多，对其它类多糖的相对分子量，组成的摩尔比近年研究亦较多。2 多糖在医药领域中的应用2.1 以多糖为基础的药物释放系统药物释放系统是影响药物效能的重要因素,良好的药物载体可使药物集中在靶组织附近释放,从而增强专一性和疗效,此外,通过缓释系统,可以延长药物在体内的作用时间。许多多糖可以形成具有三维结构的水溶胶,如琼脂糖、卡拉胶、海藻酸钠、果胶、黄原胶等,它们无毒副作用,是制备各种药物释放系统的良好物质基础。为使多糖能有效地与药物结合,或改变凝胶特性,如溶胀度、扩散性能,常使用衍生化方法引入一些基团,常用的衍生化包括过碘酸盐氧化、琥珀酰化、羟乙基化、磷酸化等,用作载体的主要是结构已知的多糖,如环糊精、纤维素、淀粉、几丁质等,药物与多糖通过共价偶联、静电吸附和微胶囊包容等方式结合。另外,将药物与多糖的复合物包以脂质体,可使结合的药物更易被吸收利用,并增加药物的导向性。近年来,有人用琼脂糖和海藻酸凝胶包埋胰岛细胞,形成的微胶囊相当于人工胰脏,可以持续分泌胰岛素,可用以治疗糖尿病,其原理等同于一个复杂的药物释放器,多糖凝胶具有三维网状结构,可使细胞易从外界吸收养分并向外分泌胰岛素(2)。2.2 降血糖作用随着天然药物多糖生物活性的广泛研究，人们在药理实验和临床试验中发现多糖还具有降血糖的作用。研究发现多糖与细胞膜上的特定受体结合，通过第二信使CAMP将信息传至线粒体，提高糖代谢酶系的活性，加速糖的氧化分解。如金耳多糖能增加葡萄糖激酶、己糖激酶、6-磷酸葡萄糖脱氢酶的活性，同时降低葡萄6-磷酸酶的活性!从而降低血糖的水平（4）。黄志江等人研究表明人工虫草多糖对正常小鼠血糖水平无明显影响，但能显著降低四氧嘧啶糖尿病小鼠的血糖水平和糖基化血清蛋白的含量，明显改善糖尿病的糖耐量，提高胰岛素抵抗脂肪细胞的葡萄糖摄取水平而起到降糖的作用(3)。刘成梅等人用分离纯化所得的两种百合多糖单体对四氧嘧啶引起的高血糖小白鼠进行降血糖功能研究!发现百合多糖能修复B-胰岛细胞，增强分泌胰岛素功能和降低肾上腺皮质激素分泌，以及促进肝脏中血糖转化为糖元的联合作用，从而使血糖降低的结果，对治疗糖尿病有显著的效果(5)。天然植物青钱柳叶子配制成降血糖神茶在临床上已使用多年，但其降血糖活性的物质基础尚不清楚。李磊等人首次探讨了胡桃科植物青钱柳中是否含有降血糖作用的多糖复合物，也用四氧嘧啶糖尿病小鼠模型验证青钱柳多糖的生物活性!结果发现青钱柳中含有多糖复合物，这种复合物具有显著的降血糖活性并能增强糖尿病小鼠葡萄糖的耐受力(4)。2.3 细胞、酶及其它活性分子的固定化载体细胞和酶固定化后可增加稳定性,延长使用寿命,有利于连续反应和产物的分离,适用于多种药物的生产制备,此外,许多活性分子,如酶、激素、抗体在固定化后可作为亲和分离材料和生物传感器,用于专一性的分离纯化、生物检测和免疫诊断,以衍生化多糖为载体的手性固定相还可分离光学异构体。多糖是重要的固定化载体,通过吸附、交联和包埋等方式可使活性分子与载体结合。以多糖为载体进行的固定化具有以下优点:多糖为天然生物分子,其亲水性环境易于维持活性分子,特别是蛋白质、核酸等大分子的立体结构,从而维持原有活性。使用无毒,无抗原性的多糖作为载体,形成的固定化产物可以直接植入体内以达到特定的治疗目的。2.4 可降解的生物膜在医药领域需要应用多种生物膜进行血液的分离、储存,营养及药物的输入,或用于组织或器官的修复及药物的控制性释放。遮这方面以多糖为基础的生物膜有广泛的应用,如以再生纤维素制备的膜可用于血液透析,血浆分离和除去病毒;以几丁质为材料的膜可作为人工皮肤或手术用线用于伤口愈合或止血,其优点在于几丁质可被机体降解、吸收,并可促进伤口愈合（6）。3 植物多糖的开发3.1 市场前景丰富的植物资源使我国在植物多糖的开发方面具有得天独厚的优势。低廉的原料成本为多糖提取的工业化、产业化的应用提供了较大的发展空间。目前市场上含量为30%的多糖,其价格为每公斤1000元人民币左右。1997年全球从植物中提取的多糖类药物销售额达73亿美元。据不完全统计,到2010年我国保健品市场销售额将达1000亿元人民币,其中植物多糖将是极有应用潜力的资源之一。3.2 在医药方面的应用活性多糖一定剂量时可治疗疾病,从植物中大规模提取具有药理的植物多糖,经过浓缩、纯化、干燥等工艺制成各种胶囊、针剂、片剂、栓剂、软膏等。根据多糖独特的理化性质,如易制成凝胶、高渗透压、高黏度吸附性,制备人工血液;药物的缓冲剂、稳定剂、悬浮剂;人工皮肤和医用透析膜等。还可利用多糖的抗原性、抗肿瘤等生物活性制备疫苗(7),作为抗肿瘤、抗病毒和延缓衰老的药物。3.3 在保健食品方面的应用活性多糖少剂量可防衰老,是抗衰老增强免疫佳品。所以可将多糖作为重要的保健品进行开发。在工业化生产中,可直接制成高浓度的多糖粗提液,然后进一步加工制成饮料口服液,或作为营养强化剂直接加入食品中作为特殊人群的保健食品,使之由药品向功能性食品转化。3.4 在其他方面的作用多糖可作为果蔬的涂漠剂及可食剂的包装材料;工业上的凝聚剂、润滑剂和水滞留剂,例如白芨多糖可作为润滑剂、保湿剂而应用于石油和化妆工业。此外,由于多糖优势的保水性、吸附性及粘结性,不少研究人员认为将易获得的低廉植物多糖用于环境治理将是该领域新的研究方向。4 活性多糖的发展前景经过半个多世纪的发展,活性多糖的研究取得了重大进展。建立了一系列活性多糖的提取、纯化方法、生物活性测试方法、结构分析方法,发现了许多具有重要生理活性的多糖,研究的广度和深度在不断发展。随着多糖化学和糖生物学的深入研究,活性多糖将会进入一个新时代,将为人类的健康和安全提供更为有力的帮助（8）。5 总结植物多糖作为一种天然的活性物质，毒副作用小，来源广泛.就市场来说，我国丰富的植物资源为植物多糖的开发提供了得天独厚的条件.原料成本低廉，资源丰裕，为多糖提取的产业化应用提供了较大的发展空间；在医药医疗方面，活性多糖一定剂量时可以治疗疾病，和参与一些药物制剂的辅助治疗.从天然植物中提取具有药理活性的植物多糖，将其经多种制剂工艺制成各种剂型，顺应多种给药途径，尽可能多的使植物多糖的功能所以发挥，还可以利用多糖的抗原性、抗肿瘤等生物活性制备成疫苗，作为抗肿瘤、抗病毒和延缓衰老的药物；在保健方面，活性多糖的抗衰老、抗氧化、促进骨髓造血功能和改善细胞对物质代谢作用，以及降血糖、降血脂等作用，使其在促进人体健康方面有很大的开发空间.制成饮料口服液、或作为营养强化剂加入食品中，使之由单纯的药品转化成功能性的保健食品。参考文献：（1） 王克夷.糖生物学.见:方福德,杨焕明,张德昌等编.分子生物学前沿技术.北京:北京医科大学中国协和医院联合出版社,1998. 175369.（2） McCormack B,Gregoriadis G.Drugin cyclodextrin in lipsomes:anovel concept in drug deliveryJ.Int J Pharm,1994,12(2):249.（3） 黄志江,季晖,李萍,等.人工虫草多糖降血糖作用及其机制研究J.中国药科大学学报,2002,33(1):51-54.（4） 董群，方积年.多糖在医药领域中的应用J.中国药学杂志,2001,(10).（5） 刘成梅,付桂明,涂宗财,等.百