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传统药用植物与创新药物

已有 5598 次阅读 2008-4-2 09:35 |个人分类:沉浮边缘|系统分类:科普集锦

药物创新是一个漫长的过程。即便是计算机检索和高通量筛选普及的今天,以先导化合物活性为基础的创药研发模式仍然没有任何的改变。在创新药物的过程中,人们非常关注传统药用植物的开发价值,期待对这些植物中潜在,且具有生物活性的先导化合物的开发。

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当然,从植物中寻找药物并不是什么现代人的新思路,如aspirinmorphine等药物从传统药物植物中发现至今已有近二百年的历史了。然而,尽管人们曾相继在植物中找到了很多至今临床仍然沿用的药物。但从上世纪七十年代初开始世界主要制药企业已把创新药物研发的注意力转向微生物代谢产物中,并从中发现了多种抗菌素。应该说,从上世纪的七十年代初开始,植物中寻找创新药物确实在走向低谷。其原因可能是多种,但无疑也受到当时在美国尼克松大总统发动的抗癌战争President Richard Nixon declared "war on cancer" in December 23, 1971中,筛选了大量植物却没有得到预期效果的影响。人们在创新药物的投入与产出的反思中认识到,从植物中筛选创新药物的成功并非容易之举,加之对植物选择上的难度等一些因素的影响,随机性的高通量筛选可能并不是一件最理想的药物创新方法。

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美国著名植物学者Cox Paul Alan教授曾指出地球上约有265000种以上的显花植物,而目前作为药用研究的植物种类并不到0.5%,可以说要对所有的植物进行活性筛选是一件不可能的事CoxPA., BalickMJ.: The Ethnobotanical Approach to Drug Discovery. Scientific American, 270(6): 82-87,1994。人们面对这样一种事实,难以选择出最恰当的解决方法。因此,人们更加重视在传统药用植物中寻找新药的价值。所说的利用传统药用植物研发新药的方法实际上是一种利用传统文化,筛选那些使用经验确切、活性强、副作用低的传统药用植物。当然要注意的是,对那些受传统文化背景影响的尽管使用广泛但活性弱的药用植物可能不易于创新药物的开发,而作为保健食品研发可能会更为合适。原因是,治病虽有药食同源之说,但其区别在于活性强弱的差别上。

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Cox 教授的资料可以看出传统的南太平洋岛国Independent State of Samoa 中的Samoan medicine药用植物中有80%以上含有有效生物活性物质。更有一些数据证明非洲Belize传统药用植物中含有有效生物活性物质的概率是随机筛选的4倍以上。人们在长期的实践经验中发现传统药用植物的使用与地区特色的传统文化及长期民族历史具有一定的相关性。此外,选择对特定疾病显示效果且具有长期使用经验的传统药用植物,可能会提高成创新药物的成功概率。

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当然,从传统药用植物中挖掘出来的每一个创新药物的背后都有一个不同寻常的故事。其中,最带传奇色彩当属洋地黄digitalis的发现。传说,在英格兰的中西部Shropshire地区居住的一位女性长者使用祖传秘方医好了一些当地医生们束手无策的那些患有浮肿症状的病人。1785年英国医生Withering W.得知此事,非常感兴趣,并对此进行了调查研究。后来,发现这个秘方所使用的是药用植物玄参科植物紫花洋地黄Digitalis purpurea L并证明改善浮肿症状是其强心作用的结果。现在,人们早已从紫花洋地黄中分离得到了治疗急性心房颤动和心律不齐的首选药物digoxindigitoxin,并成为了临床广泛应用口服强心药物之一。Withering医生和Shropshire地区的长老,从传统药用植物紫花洋地黄中发现强心药物的故事是一个永远被人们所铭记的传奇。

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从传统药用植物中挖掘新药的最新故事应该是prostratin的发现了。1984年,Cox教授去南太平洋岛国Independent State of Samoa调查时听说岛中有位名为Mariana Lilo 的老婆婆常常使用岛上热带雨林中生息植物Homalanthus Nutans的树干水提取液用来治疗当地病毒性黄热病(yellow fever)后,十分兴奋。Cox教授把Homalanthus Nutans树干提取液带回美国。美国国家癌症研究所(National Cancer Institute, NCI) Michael BoydGordon Cragg等人的研究证明提取液显示非常强的抗病毒活性。后来,NCI的化学家John Cardellina II发现其活性成分是一种名为prostratin (12-deoxyphorbol-13-acetate)的化合物。目前来看prostratin很有可能在不久的将来作为一种新的抗病毒创新药物出现在人们面前。

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事实上,从传统药用植物中寻找创新药物的例子还有很多。很多人可能会知道至今仍在临床上泛用的降压药利血平reserpine是来自Ayurveda,是欧美学者在1952年根据印度传统药用灌木植物夹竹桃科萝芙木属植物蛇根木Rauwolfia serpentina L.根的使用经验中而分离得到的。

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从传统药用植物中挖掘创新药物确实有过辉煌的历史。但自夹竹桃科植物长春花Catharanthus roseus L.发现长春碱vinblastine及长春新碱vincristine以来的很长一段时人们曾考虑过对选择植物地区多样性探索,也曾考虑对恶劣环境中生息植物的研究,但都未能找到令人振奋的结果。尽管如此,人们对植物的大量筛选无疑推动了植物化学分类学chemotaxonmy of plant及植物生源学biogenesis biogenetic origin等学说的发展,为植物药源研究提供了许多有益的资料。此外,近年来共生生态学(living together-ecology)的发展也无疑会加速人们对创新药物的寻找。例如,某些对特定病虫害能表现出抵抗力的植物中所暗示的化学物质等,都可能成为新的药用资源……

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作为具有中医中药文化历史的中国在创新药物上确实有其他国家不能相比的长处,但如何挖掘和发扬中医中药-传统药用植物的价值以成为一件举世注目的课题。

 



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