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目录

  1. 发现历史
  2. 概述
  3. 生产方法
  4. 生物合成
  5. 药理作用
  6. 作用机制
  7. 副作用
  8. 剂量
  9. 参考文献
1、发现历史
20世纪60年代,科学家成功分离出一组化合物,后来被命名为聚戊烯醇。此后陆续出现关于从植物、人体组织、动物、昆虫和真菌中提取聚戊烯醇的报道——研究表明这类化合物普遍存在于所有生物体及活细胞中。聚戊烯醇是植物中独特的多萜类物质,也是多萜醇的前体。所有生命体(包括细菌等微生物、真菌、酵母、植物和动物)中均检测到聚戊烯醇的存在。许多植物的聚戊烯醇与人类及动物的多萜醇结构最为接近,这很可能与进化过程中形成的食物链有关:植物→草食动物→肉食动物→人类。针叶类植物的聚戊烯醇含量最高,且针叶中该物质含量会随树龄增长而增加。俄罗斯主要经济树种(松树、冷杉、云杉)的干针叶中聚戊烯醇含量达0.5–1.5%。针叶树聚戊烯醇分子链由10-24个异戊二烯单元构成,其链长与人类多萜醇相似。植物中的聚戊烯醇被称为细胞内代谢调节剂,而动物体内与其结构相似的多萜醇(实为聚戊烯醇的一种变体)也发挥着重要作用。某些植物种子中也检测到少量多萜醇存在。

2、概述

聚戊烯醇是由多个五碳异戊二烯单元构成的直链分子,因此也被归类为聚异戊二烯类化合物。其分子末端带有羟基(-OH),可与有机酸或无机酸结合形成酯类。针叶植物中的聚戊烯醇通常以乙酸酯形式存在,阔叶植物和草本植物中则与其他有机酸形成酯,而动物体内则以磷酸酯形式存在。部分聚戊烯醇也可能以游离态存在。


CH3-C(CH3)=CH-CH2-(-CH2-C(CH3)=CH-CH2-)n-CH2-C(CH3)=CH-CH2-OH

聚戊烯醇分子式


不同植物所含聚戊烯醇的分子量存在差异:
阔叶树木:含6-13个异戊二烯单元
针叶树木:含10-21个异戊二烯单元
果树类:含11-42个异戊二烯单元

草本植物:含5-30个异戊二烯单元


CH3-C(CH3)=CH-CH2-(-CH2-C(CH3)=CH-CH2-)n-CH2-CH(CH3)-CH2-CH2-OH

多萜醇分子式


如分子式所示,多萜醇与聚戊烯醇的区别仅在于末端异戊二烯单元的双键被单键取代。人体内的多萜醇n值为12-22。需要说明的是,上述分子式均为简化结构,未体现分子立体化学特征——对于天然活性物质而言,立体构型对其生物学功能、生理活性和药理效应具有重要影响。

3、生产方法
目前全球范围内获取聚戊烯醇的途径主要有三种:从动植物原料中提取,以及精细有机合成法。
最初聚戊烯醇是从动物原料中提取的(通过加工猪胰腺和肝脏)。至今日本和美国仍保留这种制备工艺,但成本极其高昂——平均每两吨肝脏仅能提取出1克聚戊烯醇。
现阶段主要从针叶树木(如西伯利亚冷杉、松树和云杉)的针叶中提取聚戊烯醇。干针叶中聚戊烯醇含量约为0.5%-1%。虽然这种生产方式成本仍然较高,但相比动物肝脏等原料已大幅降低。理论上所有植物都能提取聚戊烯醇,但阔叶树木和草本植物中的含量比针叶植物低数十至数百倍。
当前精细有机合成法由于工艺复杂、成本过高,仅能获得低分子量聚戊烯醇。更重要的是,合成过程往往难以保持分子的立体专一性,导致其在复杂生物体系中活性显著降低。
4、生物合成
植物、人类和其他哺乳动物的聚戊烯醇合成途径完全相同,如下图所示:
5、药理作用
近年来,已有约500项关于使用聚戊烯醇治疗各种疾病的专利,相关出版物(包括论文、会议报告和学位论文)达数千篇。这些化合物的治疗效果如此显著,以至于最初令人难以置信。为了验证这些发现,科学家们花费了约40年时间。
研究表明,聚戊烯醇合成障碍会导致多种疾病——从皮肤病到唐氏综合症。
聚戊烯醇是全新的第九类肝保护剂,目前在全球生物活性药物市场上尚属空白。
聚戊烯醇治疗阿尔茨海默病已取得积极成果:患者植物神经功能紊乱症状消失,整体健康状况改善,生命活力增强,认知功能(记忆力、智力、注意力)提升。研究证实其能持续改善空间工作记忆,显著提高长期记忆信息的检索速度,更有效地将语言材料转化为长期记忆。
在肿瘤模型研究中,聚戊烯醇显示出确切的抗肿瘤作用:有效抑制肿瘤体积和重量增长,减少转移灶数量和总面积。
聚戊烯醇对慢性酒精中毒及相关障碍也有显著疗效:能快速缓解戒断综合征、身心障碍和神经系统异常,改善生化指标。患者肝、胰、肾功能均有提升,并表现出抗抑郁作用和认知功能改善。
综合现有研究,聚戊烯醇可通过调节体内多萜醇水平、增强抵抗力,对以下疾病具有治疗或辅助治疗效果:
・胰腺疾病(慢性胰腺炎)
・消化性溃疡
・胃肠道疾病
・痛风
・糖尿病
・脑炎
・各类慢性炎症性疾病
・慢性退行性疾病
・中枢神经系统退行性疾病
・免疫缺陷状态(风湿病、链球菌感染)
・心力衰竭
・心肌缺血
・多发性硬化
・阿尔茨海默病
・肿瘤疾病
・免疫功能低下
・中风
・高血压
・心硬化
・支气管气肿
・特发性肺纤维化
・支气管哮喘
・视神经萎缩
・过敏性疾病
・男性不育
・骨质疏松和骨关节炎
・肝胆系统疾病
・溃疡性结肠炎
・肝脂肪和蛋白质变性
・慢性肝炎A/B/C型
・各类中毒性肝损伤(毒品、酒精等所致)
・血管血栓
・动脉阻塞
・进食障碍(暴食症、厌食症)
・慢性酒精中毒

俄罗斯已注册基于云杉聚戊烯醇的肝保护剂Ropren——这是全球首个处方级聚戊烯醇药物,由澳大利亚Solagran Ltd.公司研发,圣彼得堡制药厂以口服滴剂形式生产。
6、作用机制
多萜醇是由肝脏合成的化合物,参与多萜醇磷酸酯循环。该循环是人体关键生理过程之一,直接影响所有器官系统和动物机体每个细胞的功能状态。在此循环中,脂肪和蛋白质经过糖基化作用形成糖蛋白——这些糖蛋白在人体内作为受体、血浆蛋白、某些生长因子、激素、酶和免疫球蛋白发挥作用。
糖蛋白的合成发生在内质网中:核糖体携带信号肽移动至内质网膜,信号肽识别停泊蛋白后启动蛋白质合成。邻近的聚戊烯醇分子负责组装碳水化合物链,随后将组装好的糖链转移至相应蛋白质。糖蛋白不仅介导细胞间相互作用,还作为信号分子,并参与胶原蛋白、黏液等结构的形成,同时也是核苷酸的组成成分,在细胞信息传递和能量代谢中发挥关键作用。
聚戊烯醇在细胞内还具有运输功能:其长分子链可三次穿透细胞膜,促进营养物质摄入和代谢废物排出。
研究发现,在肝炎、肝病、肝硬化及肿瘤等疾病中,患者体内多萜醇和聚戊烯醇的排泄量显著增加。肝癌组织与正常肝组织的对比显示:病变细胞中聚戊烯醇和辅酶Q10含量仅为健康细胞的1/100。
化学物质和辐射对肝细胞的影响:
• 四氯化碳处理或大鼠肝细胞辐照会降低多萜醇水平(可能与自由基生成有关)
• 乙醇可提高人体血液和尿液中的多萜醇浓度,并影响小鼠脑膜流动性
该药物的细胞保护作用主要通过其强效抗氧化活性实现。研究表明,当聚戊烯醇合成或功能异常时,将导致细胞凋亡及器官衰竭,影响多种细胞器和生理系统的正常运作。
目前尚未完全阐明的作用细节包括:
糖链组装发生在细胞质中
聚戊烯醇进入内质网后转化为多萜醇
糖链转移至内质网内并与蛋白质结合
修饰后的糖蛋白转运至高尔基体完成最终组装
部分学者认为聚戊烯醇向多萜醇的转化发生在肝脏,随后分布至全身器官。基于聚戊烯醇与人类/哺乳动物多萜醇的结构相似性,当机体出现相关代谢障碍时,可采用植物源聚戊烯醇进行替代治疗——这一观点已得到大量实验证实。
7、副作用
与许多药物不同,聚戊烯醇对人体几乎无害。它们不具有致突变性、致畸性,急性毒性和慢性毒性也几乎不存在。俄罗斯药典收录Ropren(聚戊烯醇植物油溶液)这一事实表明,聚戊烯醇在俄罗斯已被正式认定为药物,并且俄罗斯卫生部批准将其用于人体。
毒理学测试结果、对实验动物急性给药后的观察数据以及病理形态学研究数据表明,Ropren属于第V类毒性(实际无毒)药物。
8、剂量
自2012年起,聚戊烯醇被列入维持正常生命活动最重要的必需营养素清单。根据2011年4月7日关税同盟委员会第622号决议(经2012年11月6日欧亚经济委员会第208号决定修订),确定了作为特种食品和膳食补充剂成分的生物活性物质的每日摄入量标准。

适宜摄入量:

10 毫克/天


最高允许摄入量:

20 毫克/天



每日10毫克的聚戊烯醇剂量是维持人体正常生命活动所需的预防性剂量。
治疗剂量则要大得多,医生可根据适应症调整剂量。不过需要承认的是,目前医生对聚戊烯醇的了解还非常有限。
9、参考文献
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