海洋生物技术与海洋生物制药的研究进展Word格式文档下载.doc
- 文档编号:14560828
- 上传时间:2022-10-23
- 格式:DOC
- 页数:8
- 大小:43KB
海洋生物技术与海洋生物制药的研究进展Word格式文档下载.doc
《海洋生物技术与海洋生物制药的研究进展Word格式文档下载.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《海洋生物技术与海洋生物制药的研究进展Word格式文档下载.doc(8页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
海水养殖、海洋生物天然产物开发和海洋环境保护生技是海洋生物技术三大热点。
人类进入20世纪80年代以来,世界各国,特别是沿海国家的科研人员在全球范围展开了对海洋生物资源的开发工作,其中海洋生物活性物质扣海洋药物的研究是开发中的热点。
随着现代生物技术的发展,包括细胞培养、生物活性物质的分离纯化、高通量筛选、基因工程以及药物的修饰等在内的各种生物技术在其中发挥着重要作用。
【关键词】海洋生物制药研究进展
【中文分类号】Q819
1海洋药物概述
传统海洋药物中,有些种类今天仍广泛应用,各版药典均有收载,《中华人民共和国药典》收载了海藻、瓦楞子、石决明、牡蛎、昆布、海马、海龙、海螵蛸等10余个品种。
其他主要还有玳瑁、海狗肾、海浮石、鱼脑石,紫贝齿及蛤壳等。
海洋药用资源的增养殖是扩大药物来源的重要途径。
50年来,我国海产养殖发展较快,许多种海洋药用生物养殖成功,有的已实现了大面积的人工生产和工业化生产,改变了完全依附于自然的被动、落后状态。
海马过去一向靠捕捞,用药难以保障,屡屡出现货源吃紧的情况。
经过多年研究,掌握了海马的习性和繁育技术,目前我国广东、山东、浙江等地已先后建立起海马人工饲养场,现已能提供部分产品。
鲍(石决明)的饲养不仅早已获得成功,而且生产能力也不断提高,近年已投入大规模工业化生产。
海带为药食兼用的资源,由于生产技术十分成熟,养殖非常普遍,目前产量居世界首位。
其他已实现人工养殖的海洋药用生物有牡蛎、海参、珍珠、海胆、鲎、紫菜、裙带菜、江篱、石花菜、记麒麟菜和巨藻等。
近20年来,海洋药物研究一个突出的特点是致力于新药和新产品的开发。
至1989年,我国研制开发了许多海洋新药,己投入生产的就有10多个品种,并取得了很好的经济效益和社会效益,海带资源十分丰富,开发潜力很大,用其固着器(根)生产出降压药物:
血海灵,临床应用效果很好;
用海带中所含甘露醇和烟酸制成的“甘露醇烟酸片,具有降血脂和澄清血液作用;
“降醣素”和“PS”也是以海带为原料生产的。
利用药用海藻类开发的产品还有褐藻淀粉酯钠、藻酸丙二酯、藻酸双酯钠(PSS)、褐藻胶、琼胶、琼胶素、卡拉胶等。
在海洋药用动物中,用合浦珍珠贝生殖巢制成了“珍珠精母注射液”,治疗病毒性肝炎总有效率达75%,且无任何毒副反应。
海星类药用资源较多、分布亦广,开发出的“海星胶代血浆”具有良好的胶体渗透压,能有效地扩充血容量,增加机体营养,促进机体组织恢复。
用太平洋侧花海葵生产的“海葵膏”,可用于治疗痔疮,以鱼油生产的“多烯康胶九”具有降血脂、抑制血小板聚集及延缓血栓形成等作用。
有些海洋药用资源的开发已形成系列产品,如珍珠系列有“珍珠片”、“珍珠胶囊”、“珍珠膜剂”、“合珠片”、“消朦片”等;
贻贝也开发出系列产品。
海洋生物制药科学家正在研究鲎海洋药物成为生物产业的热点过去数十年来,世界出现了不少令人闻之丧胆的病毒。
当病毒的抗药性能力越来越强的时候,人类新药研制的速度却相对减慢。
于是,药学家毅然把目光转向了海洋——这片还远不为人类所熟悉的蓝色领域。
众所周知,海洋占地球表面的70%,是迄今所知最大的生命栖息地,海洋中有机物的品种是陆地上的两倍,因此,大多数科学家都坚持认为,海洋药物的研究将会给不断遭受疾病灾难的人类带来更多的希望。
2海洋生物制药的发展
1951年Bergman等开展了对天然海洋产物的研究
1967年美国召开首次海洋药物国际学术会议,标志着国际范围大合作的开始。
20世纪60年代末到70年代初,第一个高潮到80年代,研究结果却不尽人意。
20世纪90年代,投入巨资发展海洋生物药物及其它海洋生物技术。
美国最早开展了海洋生物活性物质的研究,随后各国学者相继开展了海洋生物抗肿瘤、抗病毒、抗艾滋病等活性成份的研究。
美国还在1998年成立了海洋生物产品工程中心。
3海洋生物制药的研发方向
3.1.抗肿瘤药物
抗肿瘤药是一类重要的医药大品种药,是最有希望的抗癌药物。
其销售份额占世界医药市场的15%,海洋抗肿瘤活性物质一直是海洋药物研究的重点。
海洋生物提取物中至少10%具有抗肿瘤活性,海洋植物中提取的化合物3.5%有抗癌活性或细胞毒活性。
包括核苷酸类、酰胺类、聚醚类、大环内酯类等化合物,其中阿糖胞苷等已形成药物。
我国正在开发的抗肿瘤药物有6一硫酸软骨素、海洋宝胶囊、脱溴海兔毒素、海鞘素A(B,c)、刺参多糖钾注射液等药物。
目前,只有10个海洋抗肿瘤药物进入临床研究,更多的处于临床前研究。
浙江省舟山市用乌贼加工时丢弃的墨囊制成“海墨止血片”,对消化道等各种出血有效,尤其对妇女功能性子宫出血效佳,产品远销东南亚国家,但没有进一步深入研究。
现在发现乌贼墨具有抗肿瘤作用,国内对其作用机制作了大量研究,已获重大进展,并不断有新的发现,主要集中在免疫方面。
在鲨鱼软骨中发现了一种生长抑制抑制因子,能阻止肿瘤血管的生长,其抗肿瘤活性比小牛软骨提取物强10万倍,临床抑癌效率达到60%许多海洋生物毒素具有抗肿瘤活性。
3.2.心脑血管药物
已研究出多种可供预防和治疗心血管疾病的药物,如萜类、多糖类、多不饱和脂肪酸、肽类和核苷类等物质,均具有抑制血栓形成和扩张血管作用。
有50多种海洋生物毒素不仅具有强心作用,而且还有很强的降压作用,现对河豚毒素的抗心律失常作用研究较多。
此外,螺旋藻类对高血脂和动脉粥样硬化有较好的预防和辅助治疗作用。
研究的主要活性物质是多糖及其衍生物,包括海藻多糖、甲壳多糖、硫酸软骨素、海参粘多糖、刺参粘多趟、羊栖菜多糖等软体动物麝香鞘中发现的麝香鞘毒素,具有持续的降血压的作用,是迄今为止人们所知道的活性最强的降血压物质,其效应比硝酸甘油强几千倍海葵毒素具有强心作用,但是却不影响心律,有希望开发成替代洋地黄毒苷(心律不起的副反应)的生物药物。
3.3.抗病毒活性物质
抗病毒海洋生物活性物质主要存在于海棉、珊瑚、海鞘、海藻等生物中,已分离得到萜类、核苷类、生物碱类、多糖类、杂环类等具有抗病毒活性的化合物,国内市场上已有珍宁注射液、珍珠贝壳层酸性提取物等产品上市。
在深水海绵中发现的2中萜类化合物,reiswignsA和B,具有高度抗病毒活性,而且在细胞毒性比较小;
从贪婪屈海绵中分离得到的抗有丝分裂和抗突变活性的倍半萜,Avarol和Avarone在体外0.1μl/ml就有可以抑制HIV病毒复制,是一种很有前途的抗艾滋病药物。
3.4.抗菌抗炎活性物质
与海洋生物共存的微生物是一座丰富的抗菌宝库,目前从海洋生物中提取的抗菌、抗炎类化合物有脂肪酸类、糖脂类、丙烯酸类、苯酚类、溴苯酚类、吲哚类、酮类、多糖类、多肽类、N-糖苷类、β-胡萝卜素类等具有抗菌活性的化合物,国内已开发了系列头孢菌素等海洋抗菌药物。
在海参中提取的海参皂苷抗真菌有效率达88.5%,这是人类历史上第一个从动物中找到的抗真菌皂苷;
海星中提取的海星皂苷有抑制霉菌的作用;
刺参中分离的皂苷毒素HolotoxinA,B,应经用于治疗脚癣和白癣菌感染。
;
从杨叶肖槿中提取到一种含绵酚的膏状物,具有很强的消炎作用。
3.5.消化系统药物
从海洋生物中提取的海星皂苷和总皂苷对胃溃疡的愈合作用优于甲氰咪胍。
壳聚糖衍生物对胃溃疡的疗效确切、治愈率高,已进入临床试验。
国内药厂配合中药制成的海洋胃药在临床上取得较好效果。
3.6.消炎镇痛药物
从海洋天然产物中分离的最引人注目的活性成分是Manoalide.它是磷酸酯酶A2抑制剂,在二十多年前已被作为典型的抗炎剂在临床应用。
3.7.泌尿系统药物
褐藻多糖硫酸酯具有抗凝血、降血脂、防血栓、抗肿瘤及改善微循环、抑制白细胞等作用,临床上用于治疗心脏、肾血管病,特别对改善肾功能、提高肾脏对肌酐的清除率作用尤为明显。
首先用于治疗慢性肾衰及尿毒症,有明显疗效,且无毒副作用,现已按国家二类新药获准进入临床研究。
4前沿领域的最新研究进展
4.1.发育与生殖调控
应用GIH(性腺抑制激素)和GSH(性腺刺激激素)等激素调控甲壳类动物成熟和繁殖的技术,研究了甲状腺激素在金绍生长和发育中的调控作用,发现甲状腺激素受体mRNA水平在大脑中最高,在肌肉中最低,而在肝、肾和鳃中表达水平中等,表明甲状腺素受体在成体金银脑中起着重要作用,对海鞘的同源框(Homeobox)基因进行了鉴定,分离到30个同源框基因,建立了青鳉的同源框(Homeobox)基因,建立了青鳉胚胎干细胞系并通过细胞移植获得了嵌合体青鳉,建立了虹鳟原始生殖细胞培养物并分离出Vasa基因,进行斑节对虾生殖抑制激素的分离与鉴定,应用受体介导法筛选GnRH类似物,用于鱼类繁殖,建立了海绵细胞培养技术,用于进行药物筛选,建立了将海胆胚胎作为研究基因表达的模式系统,通过基因转移开展了海胆胚胎工程的研究,研究了人葡糖转移酶和大鼠已糖激酶cDNA在虹鳟胚胎中的表达,建立了通过细胞周期蛋白依赖的激酶活性测定海水鱼苗细胞增殖速率的方法,研究了几丁质酶基因在斑节对虾蜕皮过程中的表达,从海参分离出同源框基因,并进行了序列的测定。
4.2.功能基因克隆
建立了牙鲆肝脏和脾脏mRNA的表达序列标志,从深海一种耐压细菌中分离到压力调节的操纵子,从大西洋鲑分离到雌激素受体和甲状腺素受体基因,从挪威对虾中分离到性腺抑制激素基因;
将DNA微阵列技术在海绵细胞培养上进行了应用,构建了班节对虾遗传连锁图谱,建立了海洋红藻EST,从海星卵母细胞中分离出成熟蛋白酶体的催化亚基,初步表明硬骨头鱼类IGF-I原E一肽具有抗肿瘤作用;
构建了海洋酵母De—baryomyceshansenii的质粒载体,从鲤鱼血清中分离纯化出蛋白酶抑制剂,从兰蟹血细胞中分离到一种抗菌肽样物质,从红鲍分离到一种肌动蛋白启动子,发现依赖于细胞周期的激酶活性可用作海洋鱼类苗种细胞增殖的标记,克隆和定序了鳗鱼细胞色素P4501AcD-NA,通过基因转移方法分析了鳗细胞色素P450IAI基因的启动子区域,分离和克隆了鳗细胞色素P450IAI基因,建立了适宜于沟绍遗传作图的多态性EST标记,构建了黄盖鲽EST数据库并鉴定出了一些新基因,建立了班节对虾一些组织特异的EST标志,从经HirameRhabdovirus病毒感染的牙鲆淋巴细胞EST中分离出596个cDNA克隆;
用PCR方法克隆出一种自体受精雌雄同体鱼类的ß
一肌动蛋白基因,从金鲷cDNA文库中分离出多肽延伸因子EF-2CDNA克隆,在湖鳟基因组中发现了TC1样转座子元件;
鉴定和克隆出的基因包括:
南美白对虾抗菌肽基因、牡蛎变应原(allergen)基因、大西洋鳗和大西洋鲑抗体基因、虹鳟Vasa基因、青鳉P53基因组基因、双鞭毛藻类真核启始因子5A基因、条纹鲈GtH(促性腺激素)受体cDNA、鲍肌动蛋白基因、蓝细菌丙酮酸激酶基因、鲤鱼视紫红质基因调节系列以及牙鲆溶菌酶基因等。
4.3.基因转移
分离克隆了大马哈鱼IGF基因及其启动子,并构建了大马哈鱼IGF(胰岛素样生长因子)基因表达载体。
通过核定位信号因子提高了外源基因转移到斑马鱼卵的整合率,建立了快速生长的转基因罗非鱼品系并进行了安全性评价;
对转基因罗非鱼进行了三倍体诱导,发现三倍体转基因罗非鱼尽管
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 海洋生物 技术 制药 研究进展