全 文 ：· 综述与专论 ·
制药工业崭新的原料白坚木皮醇
的特性及其开发利用
华南热带农产品加工设计研究所 (湛江 5 2 4 0 0 1) 邓瑶药 朱
摘 要 制药工业利用具有旋光性的白坚木皮醇为原料 , 简单而方便地合成手性氨基环醇抗生素
等药物 , 用于治疗肺炎 、耐菌保存剂 、杀菌剂和杀寄生虫剂 , 并准备开发治疗癌症 、早老期痴呆症和
艾滋病等药物 。 现已从巴西橡胶胶乳中提取出白坚木皮醇 , 可供我 国制药工业合成无毒 、无害而有
特效的手性肌醇衍生物药物 。
关键词 白坚木皮醇 2 一甲氧基 一L 一 (一 )一手性一肌醇 肌醇衍生物 手性药物 开发利用
1 前言
随着科学技术的进展 , 已经使用结构生
物学和计算化学等现代化手段去识别药品在
三维分子 目标上的作用 , 并使之以它们的吸
收 、分布 、新陈代谢和排泄方面区分多种药物
的立体异构形态 。在测试外消旋药物时 , 发现
了一个令人吃惊的结果 : 药物学上活性较少
或不具活性的同分异构体有时能够使药物产
生毒性或有害作用 。 因而使用立体化学上纯
的药物而不是外消旋混合物已经被证实是有
利的 。它除了降低所需求的有效剂量外 ,也简
化了剂量 一反应关系 , 去除了在不同人群中的
变异性和最大限度降低不具活性的同分异构
体可能带来的毒性作用 。 随着人们对手性药
物对映体间生物活性差异的认识 , 手性药物
学和手性药物的研究已经在近年发展起来 。
1 9 9 4 年手性药物在全世界市场达到 45 2 亿
美元 , 估计今后几年每年将 以两位数的速率
增长〔‘一 ‘〕。 与此同时 , 要求以简单和经济的方
法获得具有单一对映体和活性的手性药物的
原料—白坚木皮醇的研究和开发也取得 了
相当的发展 〔5 , 6〕 。笔者简要介绍国内外有关白
坚木皮醇的提取工作的进展 , 并估测其开展
和应用的前景 。
2 白坚木皮醇的主要特性和利用
白坚木皮醇 (q u e b r a eh it o l) , 结构式如 图
1
。 化学名 : 2 一甲氧基 一L 一 (一 ) 一手性 一肌醇 (2 -
O
一
m e thy l
一
L
一
(一 工 eh ir o 一in o s it o l ) , 分 子 量
1 9 4
.
1 8 , 熔 点 1 9 1 〔C , 比旋光度 〔a〕智一 8 0 . 3 0
(水溶液 ) ;是左旋肌醇 的甲氧基形式存在于
植物中的天然化合物 。 早期从南美洲居民用
来 治 病 的 白 坚 木
(q u e b r a e h o )的树皮浸提液
中分离 出来 , 到 1 9 0 6 年在巴
西橡胶 万 e v e a bra silie n sis 树
的胶乳中发 现有这种物质 , 图 1
含 量 占 胶 乳 重 0. 2 %一
1
.
2 % 〔
7〕 , 其后经 70 多年的
嚣H ’
H O卜J o H
O H
白坚木皮
醉的结构
研究探索 , 希望能从胶乳中提出该物质并加
以利用 , 作为橡胶园的副产增加收益 , 但在提
取工艺上难得到纯品 , 更主要的是未能找到
产品的利用途径 , 没有取得经济效益 , 所以几
· A dd r e s s : D e n g Y a o j
u n , In s tit u t e o f S o u th C h in a T r o p ie a l A g r ie u ltu r a l Pr o d u e t s P r o e e s sin g a n d D e v ie
-
in g
,
Z h a n ji
a n g
邓瑶药 毕业于湛江海洋大学农学院 , 现任中国热带农业科学院热带农产品加工设计研究所工程师 。 主要工作成绩 :《芒果新品种粤西 1 号的研究》获得洪江市科技进步二等奖 ;制修订了《棕仁油》、 《棕果油 》和《橡胶灰分含量的测定》等三项国家标准 ;参加农业部组织的《热作行业工人技术培训教材 》的编写工作 , 编著了《腰果加工 》和《芒果加工 》两册 。 参加 了农业部八五重点课题《椰子加 l二及综合利用的研究》的研究工作 。 现负责农业部九五重点课题《从天然橡胶中提取白坚木皮醉 》的研究工作 。
.
5 0 0
·
十年来该项研究工作时断时续停滞不前(8, , 〕。
直到 80 年代后期 ,这种具有独特手性的白坚
木皮醇受到世界许多生物 、药物和医学界的
关注 , 因为确认白坚木皮醇在代谢过程中起
着“在细胞 内部信息识别和传输 ”和 “控制细
胞 生长过程 ”的重要作用〔5〕 。 Ki d dl e 教授认
为 : 白坚木皮醇是一种天然存在而且具有生
命活性的多用途的结构单元 , 也 已经被用来
在其他不同的化学合成中作为手性试剂和手
性辅助物〔‘ , ’。〕。 一系列以肌 一肌醇为起始合成
的肌醇衍生物 , 实际上已被开发为药品使用 ,
如肌一肌醇醋用作治疗肝病 , 肌一肌醇六硫酸
铝和按盐用于化学疗法 , 许多以氨基环醇为
基本组分的抗生素和另一个立体异构牛弥菜
醇 (co nd ur it ol )可降低血糖 。 以前合成这些药
物是使用肌一肌醇为母体 , 获得的产物是不同
旋光活性单 一的对映体物质 , 通常需要长时
间 、艰巨和极其复杂的外消旋拆分法 (re so lu -
ti on )反复处理才能得到纯的手性药物 〔“〕 。 近
来研究表明 , 用白坚木皮醇取代肌一肌醇为合
成的起始材料 , 获得 了许多有用的肌醇衍生
物 , 产品纯度高 , 不需用拆分法处理 , 工艺路
线简单而经济效益显著 。 现在用白坚木皮醇
合成的氨基环醇抗生素在 日本 、美国 、欧洲和
澳洲等地区已广泛用于治疗肺炎 、耐菌保存
剂 、杀菌剂和杀寄生虫剂等〔5 , 。科学家正加紧
研究具有单一对映体的白坚木皮醇衍生物的
确切药理作用 , 准备开发治疗癌症 、早老期痴
呆症和艾滋病等一系列药物 〔, 〕 。
近来直接利用 白坚木皮醇作为治疗 、保
健等药物也有所发展 , 如在美容护肤膏 、洗发
香波 、洗澡香皂中加入一定量的白坚木皮醇 ,
使用后可令人体肌肤滋润 、光泽 、去皱纹和增
加弹性 〔‘’, ‘3〕。 更值得注意的是 , 白坚木皮醇
具有清除氧 自由基 的特殊功效 〔“〕 , 用作放射
病的预 防药物 , 能清除辐射后生物大分子丢
失的氢而生成大分子的自由基 , 其机理是供
给氢而修复大分子的 自由基和中断自由基引
起的连锁反应而起到防护作用 。 我国在运用
中草药预 防放射病方面筛选了大量药物 , 认
《中草药 》1 9 9 7 年第 28 卷第 8 期
为有些中草药的效果比有效的胧胺还要好一
些 〔15] 。 白坚木皮醇具有清除氧自由基的潜
力 , 很值得我国医学界人士进行这方面的探
讨 。
3 白坚木皮醉的提取和分离
从巴西橡胶的乳清中提取和开发白坚木
皮醇的工作经历了 70 多年停滞不前之后 , 到
80 年代后期 , 盛产 巴西橡胶的马来西亚与 日
本横滨橡胶公司合作 , 开展了从乳清中提取
白坚木皮醇的研究和利用的工作〔”, 6 , ’的 ,但有
关提取工艺 、产品特性以及产销情况均未 见
报道 。近年来白坚木皮醇的国际市场行情 :在
欧洲方面的报价 : 每克 2一 5 美元 〔, 的 , 但未列
出产品的纯度和其他特性数据 。 而美国的现
货牌价 1 9 9 1 年时每克 18 。美元 , 到 1 9 9 7 年
上升至每克 2 82 美元 , 其价格呈逐年上升的
趋势 , 在报价单上均附加说明产品的纯度 、分
子量 、熔点 、 比旋光度和傅里叶变换核磁共振
谱等特性数据 〔, 7〕。 上述两地的价格相差悬
殊 , 是否因产品纯度的关系尚不清楚 。
我国海南 、广东和云南地区大面积种植
巴西橡胶 , 有理由相信我国植胶区域蕴藏着
丰富的白坚木皮醇的资源 , 有待开发和利用 。
1 9 9 4 年华南热带农产品加工研究所组成研
究小组 , 由邓平阳研究员主持 “从巴西橡胶的
乳清中提取白坚木皮醇 ”的研究工作 , 经两年
的试验 , 已从乳清(含有橡胶 、肌醇类 、糖类 、
蛋白质 、氨基酸 、含氮碱 、核酸 、核 昔、 有机酸
和金属盐等 10 大组分(18 〕)中分离出肌醇类
混合物 , 然后再从中 (含有左旋光 、不旋光 的
肌醇 , 2 一 甲氧基一L 一手性 一肌醇 , 2一 甲氧 基一D -
(+ )
一肌 醇 , 1 , 3 一二 甲 氧 基一 i一肌 醇等 小 组
分〔的 )分离出白坚木皮醇 。 由于这些小组分或
同分异构体的熔点和溶解度特性差异不大 ,
用一般的物理方法如分馏 、溶剂提取或重结
晶等分离 出纯的 白坚木皮醇是很困难的 。 当
然 , 在实验室用层析或色谱拆分法分离出少
量的样品是简单易行的 , 但是 , 工业化大量生
产高纯度的 白坚木皮醇在技术上或设备上难
度很大 。 该研究小组设计出高精度的分离设
一
5 0 1
.
备和操作工艺 , 成功地分离出所需的产物 , 经
熔点 、差示扫描量热 、旋光度 、红外光谱 、质谱
和核磁共振谱等项 目测试 , 所得各项数据均
符合白坚木皮醇的特性参数 , 纯度达 97 % 以
上 。 现已提取了一定数量的产品 , 可供科研 、
医学和制药等方面试用 。
4 白坚木皮醉的开发利用前景
国际上十分重视手性药物的研究和开
发 , 据《特种化学药物 》杂志介绍 , 英国手性科
学公司“剑桥科学园 ”已投入许多人力 、财力
和先进的科学仪器 , 共同协作研究手性药物
的药理 、分类 、配方 、临床和毒性 , 并开展供销
和售后服务工作 , 促进了手性药物的迅猛发
展 , 已取得巨大的经济效益 。
我 国大面积种植 巴西橡胶 , 有大量生产
白坚木皮醇潜在的再生资源 , 并在工业化提
取的工艺技术方面取得了成功 , 有能力和条
件供应我 国制药工业开发合成手性肌醇衍生
物药物的原料以及直接利用作美容护肤和预
防放射病药的需要 , 为我国生产和应用手性
肌醇衍生物药物开拓道路 , 为国家创造巨大
的经济效益 。
参 考 文 献
1 L a u C M
.
R u b b e r De
ve lo p m e n t s
, 1 9 96 , 4 9 (1
一
2 )
: 1 1
2 C ald w e ll J
.
Ch e m & Ind
,
1 9 9 5 (5 )
: 1 7 6
3 丁 慈 . 药学进展 , 1 9 9 6 , 2 0 (3 ) : 1 4 7
4 廖永卫 , 等 . 国外医学 一合成药生化药制剂分册 , 1 9 96 , 17
(l )
: 6
5 1
廿
a u C M
.
P r o e IR R D B Sym Po s iu m
.
U K
:
Br i
e k e n d o n
-
b u r y
,
1 9 9 3
一0 7
.
7 0
6 JP 1 9 8 9
,
0 1 1 6 1 92 2
7 d e V r ie s O
.
E s ta t e R u b b e r
.
N ew y o r k
:
M u r r ay P r e s s
,
19 4 4
,
2 2
8 R h o d e s E
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J R R IM
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9 R o y e e J N
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1 9 9 0
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1 4 C A
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巧 上海第一医学院主编 . 医用生物化学 . 上册 . 北京 : 人民
卫生出版社 , 1 9 7 9 . 9 0 2
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t e L iz
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1 7 C a t a lo g H a n d b o o k o f A L D R ICH CH EM ICA L C o
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In e
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U SA
.
(19 9 1
一
19 9 7 )
18 邓平阳 , 等 . 橡胶工业手册 . 第一分册修订版 . 北京 : 化
学工业出版社 , 1 9 89 . 3
(1 9 9 6
一
1 2
一
2 4 收稿
1 9 9 7 一0 4
一
0 2 修 回)
南蛇藤属植物化学成分研究进展
中国中医研究院中药研究所 (北京 1 0 0 7 0 0) 徐美珍 .
摘 要 综述了近 5 年来南蛇藤属植物的化学成分及其活性的研究成果 , 指出应结合药理实验对
该属植物的菇类化合物作进一步的活性筛选及结构改造的研究 。
关健词 南蛇藤属 菇类 活性作用
卫矛科植物大多具有杀虫 、抗肿瘤活性 ,
含生物碱 、菇类 、强心贰及黄酮类化合物 , 是
寻找天然活性成分的重要来源之一 。 该科南
蛇藤属 Ce la st 。: L . 植物在我国约有 2 种 ,
广泛分布于西南 、华南及东北地区 。近年来从
该属植物 中分离鉴定了大量裕类化合物 , 笔
者拟对这些化学成分的研究作一综述 。
1 南蛇藤属中新的倍半菇
. A d d r e
s s : X u M
e
iz h
e n , In
s t it u t e o f C h ine
s e M a te r认 M e d ie a , C hin a A e a d e m y o f T r a d it io n al C h in e s e M ed ie in e , Be iji叩
·
5 0 2
·