多糖藥物研究概況

楊靜

多糖藥物研究概況

楊靜

目的 了解多糖藥物的國內研究概況。方法 查閱國內文獻, 總結、分析和歸納多糖的研究現狀。結果 多糖在化學、生物學、藥理學和藥物研究與開發方面有較大的進展。結論 多糖有很好的臨床發展應用前景。

多糖；化學；生物學；藥理學；藥物開發

多糖是10個以上單糖基通過甙鏈連接而成, 一般由幾百個甚至上千個單糖組成。最近一些年, 糖的研究發展迅速,國內每年以發表200多篇文獻的速度在積累著成果, 涉及動、植等的各個領域, 研究的范圍涉及分離純化、藥理學以及治療應用等［1,2］。

1 多糖研究的重要性［1,3］

下面提出的幾點, 顯示了多糖研究的重要性：①單糖、寡糖和多糖構成的糖類物質是生命存在和活動的最基本的三類物質：蛋白質、核酸和糖類之一。②機體本身的組織、細胞等到的多糖, 具有雙方面的功能, 既是組織結構的成分,又作為身體能量的來源, 同時在人體內又是很活潑的生物化學物質。③多糖中各單糖基的連接和排列是多種多樣和多而繁雜的, 使其可儲藏巨大的信息。在總體上化學家們評價它是天才和絕妙的簡明信息箱。④一個由三種單糖組成的寡糖可以產生1056個異構體, 一個含有4個特定糖基的四糖在理論上可以有3萬多種異構體, 多糖的信息含量遠遠大于核酸和蛋白質。⑤醫學研究的不斷發展糧的化學合成、結構分析方法的進步, 讓較多的學者對多糖在生命活動中的傳遞有了新的認識。使目前對多糖及其綴合物在生命活動的調控、信號傳遞和辨別等方面學者們在認識上有較為統一的認識。⑥多糖對細胞的作用, 主要通過激活巨噬細胞、活化T細胞、提高B淋巴細胞和NK細膩數量與活性、激活補體系統、誘生多種細胞因子等這些途徑, 作用于人體免疫系統。⑦近些年, 通過多種降解方法, 使多糖分子結構發生的改變, 從而改變某些特性和功能, 顯著提高了活性。⑧到目前, 多糖的獨特免疫調節作用和幾乎無毒的特性, 在臨床中顯示出廣闊的前景。其抗腫瘤、抗放射、抗菌、抗病毒等作用已廣泛用于臨床, 香菇多糖、裂裥多糖、豬苓多糖和云芝肽糖、硫酸軟骨素等受到期臨床的好評。

2 多糖的化學研究［1,4］

多糖的構形是多個單糖基在空間產生不同排列組合的總體結果。對多糖的多級結構的研究, 能最終找出其結構和功能的關系, 是深入了解多糖、改造多糖和開發利用的基礎,對藥物研究有極其重要的作用。由于目前的分析枝術水平還達不到相當高度, 僅限于一級結構的分析。目前的分析手段主要是有化學分析、物理分析、生物分析和酶學分析。

構效分析的闡釋是多糖藥物學形成與建立的一個重要要素。多糖的構效關系是深入了解多糖、改進多糖、開發多糖和利用多糖的基礎, 也是多糖研究的難點。研究表明, 一般有活性的多糖其成分多由葡萄糖果分子組成, 大多具有C-6位帶支鏈的(1→3)-β葡聚糖結構, 多糖的活性與單糖間的甙鍵結合形式也有關, 這種結構與其抑制腫瘤的生長有關。此外, 它還具有抗細菌、抗病毒和抗凝集作用。有些多糖需要形成一定的三維空間結構才表現出活性。比如蘑菇多糖的三維螺旋結構就是其活性的先決條件, 若加入尿素或二甲基亞砜, 使其分子的立體結構改變, 則其活性喪失。支鏈對活性也產生影響, 將多糖進行降解, 并加以硫酸化等進行分子改造, 有利于生物活性的增強。多糖的分子量和它的體積有關, 分子量大體積則相對增加, 這種情況影響它進入人體內產生藥理活性。不同的多糖產生生物學活性有一個最佳相對分子質量范圍, 過大和過小都不利于其作用的發揮。分了量大其具有的活性信息量相對大, 但影響其發揮作用, 而過小則反之。

多糖的分析、純化是指多糖研究中獲取研究對象的過程。一般包括分離、純化和純度鑒定三步。其中分離純化是關鍵。多糖分離最簡單的方法是溶劑抽提和乙醇沉淀, 不同的多糖提取所用的溶劑不同。但目前用得最多的方法為水解酶消化法和稀堿提取法。大多數多糖可采用一定溫度的水或稀堿液提取, 盡量避免酸性條件, 因會引起糖甙斷裂。有些生物材料在分離多糖前, 還需進行脫脂和脫色處理。蛋白酶水解法是提取氨基多糖的理想方法, 蛋白酶作用的肽鍵范圍廣泛,使蛋白質充分水解。多糖的純化就是將粗多糖中的雜質去除后而獲得的單一的多糖組分, 一般是先脫蛋白質后再去除小分子雜質。多糖脫蛋白常用的方法有Sevag法、三氯醋酸法等；純化的方法有分部沉淀法、季銨鹽沉淀法、鹽析法和柱色譜法等方法。

3 多糖生物學研究進展［3］

糖生物學是以生物大分子組成部分的糖鏈為研究對象,探索其作為生物信息分子在多細胞生物高層次生命活動中的功能。目前, 對多糖及其綴合物在參與生命活動調控、細胞通訊和信號識別方面存在比較一致的看法。糖蛋白中的糖鏈通過影響蛋白質整體構象, 對糖蛋白作用產生影響。它實際起免疫應答、在結締組織中起“分子彈簧”、維持或抑制細胞生長、促進血管形成誘導軸生長以及參與信號傳遞等作用。

4 多糖的藥理學研究進展［5-7］

多糖的生物和藥理研究表明, 多糖具有抗腫瘤、抗炎、抗病毒、降血糖等作用。其他在抗衰老、降血脂、降血糖的作用方面, 多糖可增強冠動脈流量與心肌供氧、降低血脂、預防動脈硬粥樣硬化斑的形成。在中草藥方面, 人參、蟲草、當歸、竹蓀、冬蟲夏草、靈芝、猴頭、銀耳、黑木耳等多糖的研究證明了在這些領域的美好前景。在生化制方面, 許多調節免疫因子如多種白介素、干擾素-γ等發揮了免疫調節作用, 已在治療上得到應用。而且許多研究表明, 絕大多數多糖藥物使用安全, 幾乎無毒, 這是非常難得的。

5 多糖藥物的研究與開發［3］

國內的多糖研究, 已進入臨床和上市的有絞股蘭多糖對失眠癥的治療, 冬蟲夏草多糖治療乙肝, 分枝桿菌多糖治療支氣管哮喘, 枸杞多糖用于免疫調節和抗衰老, 牛膝多糖用于提高人體免疫功、抗疲勞、放射治療中提升和平衡白細胞,食用菌真菌多糖在癌癥、白血病、中風中應用, 胎盤脂多糖注射液臨床用于抗衰老等等。國外的研究機構和公司因長期積極的研制和開發的強大力量, 可以大力開發這類有前景的藥物。在好幾個領域如消炎、抗病毒和抗腫瘤方面處于領先的地位。目前的研究的狀況是分離了不少的多糖及其綴合物,由于其純度、空間構象不清, 藥物無明確的特異性分子構象,是一種非特異的治療, 療效受到限制。美國的公司應用先進的技術完成了甘草素糖結構類似物的篩選, 為人工合成新型抗炎藥打下了基礎。歐盟對酶抑制劑的開發, 對艾滋病和乙肝的治療有了很好的前景。隨著研究的不斷深入, 多糖產品必將為一些疾病的診斷和治療開辟一條有效途徑, 但要達到某些學者所預言的“21世紀將是糖的世紀。“還將有長長的路要走。

［1］ 姚新生.天然藥物化學.第2版.北京:人民衛生出版社, 2001: 63-69.

［2］ 楊模坤.中草藥的高分子活性成分.藥學通報, 1981,16(11):29.

［3］ 劉吉成,牛英才.多糖藥物學.北京:人民衛生出版社, 2008:3-70.

［4］ 王東,林力,袁昌魯,等.車前子多糖含量的分析.中草藥, 2002,33(10):896.

［5］ 何學斌,薛存寬,杜于民,等.殼多糖抗腫瘤作用的實驗研究.中成藥, 2003, 25(7): 564-567.

［6］ 楊明,王曉娟,于小紅,等.樹舌多糖對大鼠醋酸性胃潰瘍的保護作用.中國藥理學通報, 2005,21(6):767.

［7］ 張敏,紀曉光,貝祝春,等.桑黃多糖抗腫瘤作用.中藥藥理與臨床, 2006,22(3):56.

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