ISSN: 2320 - 0189
Vijay Kothari*
尼尔玛大学科学研究所,印度古吉拉特邦艾哈迈达巴德哥达市Chandlodia的Sarkhej - Gandhinagar Hwy
收到日期:2015年4月22日接受日期:2015年4月25日发表日期:2015年4月30日
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今天的植物学已经远远领先于这个科学分支的大部分工作都集中在报告来自不同地理区域的新物种的时代。它由分类学家主导,他们拥有根据形态和其他特征来识别各种植物物种的专业知识。另一个值得注意的方面是植物生理学。然而,对巨大的植物生物多样性的生物勘探却没有给予足够的重视。尽管几乎所有的古代文化都有自己的植物疗法体系,但直到几年前,这些传统的医学实践才与现代科学研究实践有了很强的联系。
今天的植物学已经远远领先于这个科学分支的大部分工作都集中在报告来自不同地理区域的新物种的时代。它由分类学家主导,他们拥有根据形态和其他特征来识别各种植物物种的专业知识。另一个值得注意的方面是植物生理学。然而,对巨大的植物生物多样性的生物勘探却没有给予足够的重视。尽管几乎所有的古代文化都有自己的植物疗法体系,但直到几年前,这些传统的医学实践才与现代科学研究实践有了很强的联系。
现在似乎有了一个范式的转变,越来越多的研究人员对从植物中发现新的生物活性化合物感兴趣。世界上几乎所有地区都存在着显著的植物多样性,未开发的物种数量远远高于已就其所具有的生物活性化合物进行了系统研究的少数物种。植物可以被看作是一个能够产生大量代谢物的生物工厂。这些无数植物代谢产物的结构多样性和复杂性是非常令人印象深刻和压倒性的。与动物和微生物合成的代谢物相比,这些植物化合物很可能代表全新的代谢物类别。这种巨大的结构多样性对天然产物化学家来说是一个强烈的邀请,他们可以解决结构问题,并在合成实验室中复制相同的结构。同样,生物活性的多样性和可变性值得那些研究植物产品药用/治疗潜力的人仔细关注。
有几个成功的例子表明植物来源的代谢物被有效地用于现代医学,例如奎宁和青蒿素作为抗疟疾药物;长春碱、长春新碱、紫杉醇等抗癌药物。植物化合物如番茄红素(主要来源于番茄[1])、姜黄素(来源于姜黄)、没食子酸、槲皮素[2]、儿茶素、利血平等,已被报道具有一种或多种生物学相关作用。有许多报道描述了番茄红素,槲皮素和姜黄素的抗菌作用。儿茶素是一种著名的细菌群体感应抑制剂。利血平是已知的抑制细菌流出泵。
从植物中发现新的抗菌物质是当今时代的主要关注领域之一。目前使用的抗生素大多来自微生物,特别是来自细菌中的放线菌,以及真菌等物种青霉菌和头孢子菌.然而,由于致病微生物迅速获得耐药性,需要开发新的抗菌素,这些抗菌素的结构和作用方式可能与现有的抗菌素不同。据推测,致病微生物应该需要一段时间才能对这些结构不同类型的分子产生耐药性。植物不像动物那样具有发达的免疫系统,当受到植物病原微生物的攻击时,它们也不能离开各自的位置。这使得植物朝着合成多种抗菌次级代谢产物的方向进化,它们可以利用这些次级代谢产物来保护自己免受植物致病菌、真菌或病毒的侵害。许多这些抗微生物次级代谢产物也可以有效地对抗人类致病物种。
从植物中发现和开发新型抗菌化合物的可能性似乎很有吸引力,然而,在使用天然产品(无论它们是植物来源还是其他)时,有几个具有挑战性的问题需要考虑。我已经在我的文章中讨论了其中的一些问题AASCIT通信[3]。在生物活性天然产品领域工作时,人们通常会经历以下几个阶段:从选定的植物材料中提取提取物,筛选提取物以获得所需的生物效应,对有效提取物进行表征,然后可能会进行体内实验。应该注意的是,从粗提物中分离和识别单一的化学实体作为活性化合物总是不可能的。这是因为在给定的提取物中存在的许多植物化合物具有协同作用,当以纯化形式进行测试时,可能作用很小或没有作用。这使得情况变得有点复杂,因为到目前为止,制药领域主要集中在使用单一的纯物质作为给定配方的有效成分。
在协同作用的背景下,多草药配方变得重要。这些配方可以包含一种或多种标准粗提取物。在粗植物提取物的标准化方面还有许多工作要做。由于多种因素,如植物标本的收集时间、采用的提取方案、储存条件等,植物制剂可能会经历相当大的批次与批次之间的差异,这使这个问题变得复杂。在储存期间,如果不提供适当的防光和空气保护,那么许多植物化合物(特别是酚类化合物)可能会氧化。同样吸湿制剂也需要防止受潮。粗提取物标准化的一种方法是生成其色谱剖面(TLC和/或HPLC),这可以作为特定提取物配方的参考。
另一个需要注意的方面是开发不降解热不稳定植物成分的快速提取方法。诸如微波辅助萃取(MAE)、声波萃取、超临界流体萃取等新方法正在成为传统方法的有吸引力的替代品。这些方法具有溶剂消耗少、提取时间短、提取过程中能保存热不稳定性植物代谢产物等优点。其中MAE因其简单、成本低而具有特殊的意义。自2007年以来,我们一直在利用MAE制备植物提取物,并报道了许多由此制备的提取物具有一种或另一种生物效应,如抗氧化、抗菌、抗真菌、抗聚量感应[5]、抗生物膜[6]、β -内酰胺酶抑制特性等。MAE可以在开容器或闭容器模式下进行,后者更适合于热塑性元件。还可以尝试将索氏法和MAE - soxhwave -相结合,将索氏法提取效率高的优点与MAE的快速结合起来。可以注意到,功效总是与萃取率没有直接的相关性。
尽管将植物产品广泛用于人类福利的治疗似乎是可行的选择,但还有很长的路要走。需要解决的问题包括正确物种的真实鉴定、溶剂和提取方法的正确选择、粗制剂的标准化、尽量减少批与批之间的差异、设计有效和可靠的生物测定方法以确定试验提取物中所需的生物活性、从粗提取物中分离和鉴定活性成分等。需要制定单独的法规来批准用于药物用途的多草药制剂。掺假的问题也要处理。为了利用植物王国巨大的代谢多样性来改善人类健康,必须采用多学科方法,其中来自多个领域的专家(如植物分类学、天然产物化学、生药学、毒理学、药理学、微生物学等)需要站在一个共同的平台上协同工作。需要在传统植物医学的民间实践之间建立联系Ayurved),以及现代医学。应使用现代工具和技术来鉴定和验证各种部落文化或古代医学著作中规定的植物配方。用新工具挖掘古老的智慧将为人类更健康的未来铺平道路。