生物堿類藥物在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用.doc

精品文檔 生物堿類藥物在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用(Application of alkaloid drugs in medicine) 王尚乾 河南工業(yè)大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院 化學(xué)工程與工藝1302摘要 生物堿為生物體內(nèi)一類蛋白質(zhì)、肽類、氨基酸及維生素B以外含氮化合物的總稱，是結(jié)構(gòu)復(fù)雜具有生理活性的植物堿。生物堿是科學(xué)家研究得最早的，具有生物活性的一類天然有機(jī)化合物，它們大多具有生物活性，往往是許多藥用植物，包括許多中草藥的有效成分。天然堿是天然有機(jī)化合物中最大一類化合物，各類生物堿的結(jié)構(gòu)千差萬別，變幻無窮，科學(xué)家在闡明化學(xué)結(jié)構(gòu)的同時(shí)亦研究它們的結(jié)構(gòu)與療效的關(guān)系，同時(shí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的改造，尋找療效更高，結(jié)構(gòu)更簡單并且可以大量生產(chǎn)的新型化合物。例如人們對嗎咖的研究導(dǎo)致了鎮(zhèn)痛藥度冷丁的發(fā)現(xiàn)，對可卡因的研究發(fā)展導(dǎo)致了局部麻醉藥普魯卡因的產(chǎn)生，由此可見對生物堿的研究大大促進(jìn)了天然有機(jī)化學(xué)與藥物化學(xué)的發(fā)展。關(guān)鍵詞：生物堿類藥物 醫(yī)學(xué)領(lǐng)域 應(yīng)用前言生物堿的理化性質(zhì)：生物堿具有具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，難溶于水，與酸可以生成鹽，具有一定的旋光性和吸收光譜，大多數(shù)有苦味。呈無色結(jié)晶狀，少數(shù)為液體。生物堿有幾千種，由不同的氨基酸和其衍生物合成而來，是次級代謝產(chǎn)物之一，對生物體有毒性或強(qiáng)烈的生理作用。生物堿有多種生物活性，在植物體內(nèi)有良好的分布和較強(qiáng)的輸導(dǎo)能力，是高效、低毒、無污染、對人畜安全的天然產(chǎn)物在醫(yī)藥和農(nóng)藥領(lǐng)域有著廣泛的的應(yīng)用前景。1生物堿的分類1.1有機(jī)胺類生物堿 在植物體內(nèi)來源于苯丙氨酸和酪氨酸代謝的衍生物，但其化學(xué)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是氮原子不在環(huán)內(nèi)的生物堿。主要有麻黃堿類、秋水仙堿、益母草堿。例如L麻黃堿它是毒品之一，具有興奮中樞神經(jīng)、升高血壓、擴(kuò)大支氣管作用、可治哮喘病，有鎮(zhèn)痛和抗菌的。秋水仙堿對急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎有選擇性消炎作用。益母草堿是唇型科益母草屬植物中含有的生物堿，具有活血化瘀、利水消腫的作用，是中醫(yī)婦科良藥。1.2吡咯烷衍生物類生物堿 由吡咯及四氫吡咯衍生物的生物堿，包括簡單吡咯烷類和雙稠吡咯烷類。最簡單的生物堿如古豆堿，是從古柯葉中分出的液體生物堿，沸點(diǎn)195。從一葉萩的葉與根中分離出的一葉秋堿，有興奮中樞神經(jīng)作用，臨床可用于治療脊髓灰白質(zhì)炎及某些植物神經(jīng)系統(tǒng)紊亂所引起的頭暈的病癥。1.3吡啶衍生物類生物堿 由吡啶衍生出的生物堿，該類生物堿源于植物體內(nèi)賴氨酸衍生物。代表性化合物有苦參堿、金雀花奧豆堿、羽扇豆堿、煙堿和石松堿?；睂僦参镉鹕榷诡愔参飰A具有抗癌、抗微生物、抗?jié)儭⑸甙准?xì)胞等多方面的藥理作用?？鄥A和氧化苦堿具有抗炎、鎮(zhèn)痛、抗癌、抗心律失常等藥理作用。1.4喹啉衍生物類生物堿 具有喹啉母核的生物堿，如具有抗癌活性的喜樹堿與治療瘧疾作用奎寧都是喹啉衍生物類生物堿1.5異喹啉衍生物類生物堿 具有異喹啉母核或氫化母核的生物堿，是最大的一類生物堿。最簡單的為鹿尾草中降血壓成分鹿尾草堿和鹿尾定。根據(jù)生源上關(guān)鍵前體的骨架將該類生物堿分成簡單喹啉類、芐基異喹啉類（如罌粟堿）、雙芐基異喹啉類（如漢防已甲素）、萘基異喹啉類、萘酞異喹啉類、嗎咖類（嗎咖、可卡因）、阿樸咖型類、原小檗堿類、普羅托品類、苯并菲啶類、刺桐堿類、石蒜科類以及吐根堿類。1.6吲哚衍生物類生物堿 具有簡單吲哚和二吲哚類衍生物，最簡單的如相思豆堿，作用于中樞神經(jīng)會產(chǎn)生狂躁、精神錯(cuò)亂；另如可治青光眼的毒扁豆堿。主要有色胺吲哚類、單萜吲哚類（喜樹堿、馬錢子堿、番木鱉堿）、二聚吲哚類（如長春堿、長春新堿），該類生物堿來源于植物體內(nèi)色氨酸代謝的衍生物，番木鱉堿（臨床上用硝酸士的寧）引起中樞和脊髓神經(jīng)強(qiáng)烈的興奮和驚厥，屬于中樞神經(jīng)興奮藥。羥基喜樹堿具有抗癌作用，屬于重要抗癌類藥物。長春堿是夾竹桃科植物長春花中提取的一中生物堿，為細(xì)胞特異性抗腫瘤藥。1.7嘌啉衍生物類生物堿 含有嘌啉母核的生物堿，如嗎咖堿是一種中樞神經(jīng)興奮劑和利尿強(qiáng)心藥。再如香菇嘌啉，具有降血脂作用，可作為營養(yǎng)保健劑。1.8萜類生物堿 這類植物堿在植物體內(nèi)合成的基本單位不是氨基酸，而是C5單位（異戊酸）由甲戊二羥酸途徑的合成，其氮原子在萜的環(huán)狀結(jié)構(gòu)中或在萜結(jié)構(gòu)的側(cè)鏈上。主要有烏頭所含的生物堿（烏頭堿）、紫杉醇等。紫杉醇具有抗癌作用，是廣譜的抗癌藥。高烏頭根中的高烏頭堿具有鎮(zhèn)痛、局麻、降溫、消腫的活性，對惡性腫瘤疼痛及其他頑固性疼痛有效。1.9甾體類生物堿 甾體類生物堿是天然甾體的含氮衍生物，是許多中草藥的主要活性成分。根據(jù)甾體的骨架分為三類：孕甾烷生物堿、環(huán)孕甾烷生物堿（如環(huán)氧黃楊木己素）和膽甾烷生物堿（藜蘆胺、茄次堿、貝母堿）。黃楊類生物堿對傷寒沙門桿菌等具有抗菌活性。藜蘆胺具有降壓和抗腫瘤作用，茄次堿具有鎮(zhèn)痛、解熱、抗炎、抗腫瘤功能。貝母堿具有緩解支氣管平滑肌，減少支氣管黏膜分泌、擴(kuò)大瞳孔、降低血壓、興奮子宮等多種藥理作用。2生物堿的醫(yī)學(xué)作用2.1抗腫瘤的作用 天然生物堿成分是一類很有前途抗癌火星物質(zhì)，是目前藥物化學(xué)研究得一個(gè)熱點(diǎn)并成功開發(fā)了幾種臨床藥物?？鄥A和氧化苦參堿對癌細(xì)胞有著顯著的抑制作用；長春新堿，長春堿以及半合成的長春瑞賓都具有抗腫瘤的作用，長春新堿可抑制k562細(xì)胞增殖，機(jī)制可能是降低細(xì)胞膜磷脂酰肌醇激酶的活性；喜樹堿及其類似物屬于拓?fù)洚悩?gòu)酶1抑制劑，具有是DNA 斷裂的獨(dú)特抗癌機(jī)制，對肝癌細(xì)胞有良好的選擇性；紫杉醇屬于光譜抗癌藥。人實(shí)體癌細(xì)胞與紫杉醇一起培養(yǎng)，可觀察到細(xì)胞自然死亡，且死亡率呈藥物濃度依賴性。2.2對中樞神經(jīng)的作用 石蒜科植物生物堿加蘭他敏及力克拉敏為可逆性膽堿酶抑制劑，小劑量對大腦皮層及延腦內(nèi)膽堿脂酶活性有較強(qiáng)的抑制作用，大劑量則抑制腦內(nèi)膽堿脂酶活性。胡椒中的胡椒堿有明顯的鎮(zhèn)靜作用。2.3降脂作用 荷葉中含有荷葉堿、亞美罌粟堿等多種生物堿類活性的物質(zhì)，具有活血化瘀、降脂減肥、降血壓和防止動脈粥樣硬化等藥，食療功效。魔芋生物堿通過微生物產(chǎn)生的衍沉化作用，增加體內(nèi)肉堿的含量，加速脂肪的消化，從而達(dá)到減肥、降脂的目的。2.4對心血管系統(tǒng)的作用 苦參堿和氧化苦參堿表現(xiàn)為正心肌力作用，對家兔心房和啄鼠乳頭肌標(biāo)本心臟收縮力加強(qiáng)，振幅增加，并呈劑量依賴關(guān)系。漢防已甲素有明顯的降壓作用，能明顯降低升高肺動力壓肺血管阻力，提高對二氧化碳和氧氣的搬運(yùn)能力而對系統(tǒng)循環(huán)和血?dú)馑綗o明顯影響，還有抗心絞痛作用，能顯著降低心肌耗氧指數(shù)。普羅托品生物堿對烏頭堿、毒K等引起的心率失常有保護(hù)作用。2.5抗菌、抗病毒和殺蟲作用黃連小原小檗堿具有抗菌消炎、抗腸道細(xì)菌感染等作用，在體內(nèi)外小檗堿均有抗阿米比原蟲的作用，其機(jī)理在于抑制微生物DNA 及蛋白質(zhì)的合成；番茄生物堿粗提取物對細(xì)菌和酵母菌具有較強(qiáng)的抑制作用，但對霉菌的抑制作用較弱。2.6對免疫功能的影響 苦參生物堿具有免疫調(diào)節(jié)作用，在動物體內(nèi)對T細(xì)胞，B細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的免疫功能活性均有明顯的抑制作用。氧化苦參堿對人和小鼠的淋巴細(xì)胞的增殖具有抑制作用；雷公藤總生物堿對小鼠體液細(xì)胞免疫也有不同程度的抑制作用。2.7抗炎作用 苦參堿是有激素樣作用而無副激素作用的強(qiáng)力抗炎藥；粉防已堿對急性出血性胰腺炎有較好的治療作用3總結(jié)綜上所述，可以看出生物堿具有多種生理活性，在植物體內(nèi)均顯示出良好的抗腫瘤、抗菌、抗病毒、抗炎、平喘、降血糖、作用于心血管系統(tǒng)和對免疫系統(tǒng)的抑制作用等多種功能；但是國內(nèi)目前對植物生物堿的研究主要集中在對各種植物生物堿有效成分的測定、提取分離方法的研究、生理活性的評價(jià)上面。對生物堿系統(tǒng)的功能評價(jià)不夠完善，雖然發(fā)現(xiàn)了許多生物堿，但是對其轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)藥物的方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，對新劑型藥物的發(fā)展還很落后，數(shù)量上也不是很樂觀。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對生物堿的研究越來越透徹，其在醫(yī)學(xué)藥物上的應(yīng)用發(fā)展前景越來越還，是一個(gè)高度重視的資源，具有很大的發(fā)展前景。參考文獻(xiàn)1徐世義 【藥用植物學(xué)】【M】 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20042馬養(yǎng)明，傅建熙 【 生物堿的研究概況】【J】陜西林業(yè)科技，19973王憲楷 【天然產(chǎn)物化學(xué) 】 人民衛(wèi)生出版社 ，19884肖崇厚 【中藥化學(xué)】（第一版）上海科學(xué)技術(shù)出版社，19975王鋒鵬 【生物堿化學(xué)】北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20096奧列赫夫瓦，袁開基 【生物堿化學(xué)】，科學(xué)出版社，19607豐曉威，唐旭東【植物生物堿的抗腫瘤機(jī)制】國際腫瘤學(xué)雜志，20148楊霄，于喜水，金哲雄【苦參生物堿提取工藝研究進(jìn)展