21世紀(jì)中藥研究熱點領(lǐng)域多糖研究

中藥作為人類維護(hù)健康體系的一個重要組成部分，大多數(shù)是天然藥物，符合“返璞歸真”、“回歸自然”的潮流，與生物－心理－社會醫(yī)學(xué)模式相適應(yīng)，但中藥的成分復(fù)雜，限制了中藥研究的快速發(fā)展。隨著對多糖生物功能認(rèn)識的深入，多糖生物學(xué)研究成了國際爭奪生物化學(xué)研究領(lǐng)域的制高點，以多糖為重點的糖工程研究可能是繼蛋白質(zhì)工程、基因工程后生物化學(xué)和分子生物學(xué)領(lǐng)域中的科學(xué)前沿。因此，作為中藥主要有效成分之一的多糖研究，可能為中藥研究帶來一個全新的時代———多糖生命科學(xué)時代。

多糖生物功能的研究現(xiàn)狀與瓶頸

多糖是一類由醛糖或酮糖通過糖苷鍵連接而成的天然高分子多聚物，是中藥主要活性成分之一。多糖生物學(xué)功能的認(rèn)識經(jīng)歷了一個反復(fù)的復(fù)雜辨證認(rèn)識過程，多糖是所有生命有機體的重要組成部分，在生物體內(nèi)不僅是作為能量資源和構(gòu)成材料，而且存在于一切細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)中，參與細(xì)胞各種生命現(xiàn)象的代謝活動，也是生物體內(nèi)除核酸和蛋白質(zhì)以外的又一類重要的生物分子。中藥多糖有很強的生物活性，可調(diào)控細(xì)胞分裂和分化，具有免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗氧化、抗病毒等藥理作用，因此中藥多糖研究又成為生物化學(xué)領(lǐng)域中研究的熱點之一。

目前，多糖研究的層次與水平，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于蛋白質(zhì)和核酸，主要集中體現(xiàn)在多糖結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系、體內(nèi)代謝過程與作用機制尚未闡明。限制中藥多糖研究的主要“瓶頸”問題是中藥多糖制劑不夠精確化、標(biāo)準(zhǔn)化，化學(xué)結(jié)構(gòu)與構(gòu)效關(guān)系不明確，水溶性一般較差，從而導(dǎo)致質(zhì)量難以控制、藥性重復(fù)性差以及難以在分子水平闡明藥理作用和作用機制。因此，我國應(yīng)利用豐富的天然中藥多糖資源，借助現(xiàn)代科技加強多糖生物學(xué)的基礎(chǔ)研究，加快多糖工程的開發(fā)應(yīng)用，以優(yōu)先投入的戰(zhàn)略攻克多糖研究關(guān)鍵技術(shù)，從而推動多糖的中藥現(xiàn)代化研究，爭奪生物化學(xué)研究領(lǐng)域的新空間。

借助現(xiàn)代科技深入研究中藥多糖結(jié)構(gòu)與構(gòu)效的關(guān)系

中藥多糖化學(xué)結(jié)構(gòu)是生物活性的基礎(chǔ)，其結(jié)構(gòu)比蛋白質(zhì)和核酸的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，可分為一級、二級、三級、四級結(jié)構(gòu)，因此具有裝載豐富生物信息的能力。中藥多糖是有特定空間結(jié)構(gòu)的復(fù)雜聚合物，包括糖基的組成、糖基排列順序、相鄰糖基的連接方式、異頭碳構(gòu)型以及糖鏈有無分支、分支的位置及長短等，多糖骨架鏈間是以氫鍵結(jié)合的各種聚合體，糖單位的羥基、羧基、氨基以及硫酸基之間以非共價鍵相互作用，多聚鏈間也是以非共價鍵結(jié)合形成的聚集體。從化學(xué)角度來看，中藥多糖的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性無疑給寡糖鏈的結(jié)構(gòu)測定和化學(xué)合成帶來了很多困難。因此，應(yīng)借助現(xiàn)代科技深入研究中藥多糖的序列結(jié)構(gòu)，開展多糖分子修飾研究，分子修飾可改變多糖的結(jié)構(gòu)和部分理化性質(zhì)，從而影響中藥多糖生物活性，為中藥多糖類新藥開發(fā)和構(gòu)效關(guān)系研究提供新方法和新手段。

中藥多糖的不同組分因其分子量大小、分布、單糖組成、糖苷鏈連接方式、分支度、溶解度、黏度等理化性能的不同而具有不同的生物活性，將中藥多糖以適當(dāng)?shù)姆椒ǚ譃椴煌肿恿看笮〉娜舾删唤M分，對每一組分進(jìn)行藥效實驗，便形成組－效關(guān)系的研究。中藥多糖的構(gòu)效和組效關(guān)系的研究，對闡明中藥多糖類藥物的作用機制具有重要的理論意義，并可進(jìn)一步指導(dǎo)中藥多糖類新藥的開發(fā)。

探索中藥多糖的生物活性片段

中藥多糖生物學(xué)功能與結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，所以中藥多糖的結(jié)構(gòu)研究可能直接影響生命科學(xué)中前沿科學(xué)的發(fā)展，中藥多糖結(jié)構(gòu)的測定也就成了研究的熱點。中藥多糖主鏈和支鏈的性質(zhì)以及高級結(jié)構(gòu)是影響生物學(xué)活性的主要因素，主鏈的糖單元組成、糖苷鍵類型直接決定中藥多糖的活性，支鏈的類型、聚合度、在多糖鏈上的分布及其取代度決定中藥多糖活性的強弱，而且中藥多糖分子的高級結(jié)構(gòu)如鏈的柔韌性和空間構(gòu)像比一級結(jié)構(gòu)對中藥多糖活性的影響更大，可見中藥多糖的分子修飾和結(jié)構(gòu)改造對提高其生物活性具有重要意義。中藥多糖在生物體內(nèi)的活性體現(xiàn)在與受體相互識別、相互作用的過程中，由于中藥多糖是具有復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)的大分子，可能像蛋白質(zhì)和酶一樣存在一個或幾個寡糖片段的活性中心與受體相互作用。因此，研究中藥多糖的活性片段及活性片段與多糖之間的關(guān)系，不僅有利于研究中藥多糖的結(jié)構(gòu)，且對揭示中藥多糖的構(gòu)效關(guān)系具有重要意義，對闡明中藥多糖在機體內(nèi)的吸收分布、代謝途徑等動態(tài)變化及作用機制有重要意義。

加強中藥多糖的質(zhì)量控制研究

目前關(guān)于中藥多糖的制備、結(jié)構(gòu)、合成、藥理學(xué)、臨床學(xué)等方面已有大量研究，其多方面的生物活性已經(jīng)得到開發(fā)和應(yīng)用，但由于分離到的中藥多糖，大多數(shù)都是一些未經(jīng)優(yōu)化的雜多糖制劑，加之生長環(huán)境、提取分離技術(shù)的不同而造成多糖結(jié)構(gòu)及活性的差異，不利于發(fā)揮中藥多糖的最佳功效，給進(jìn)一步研究帶來了困難，使在分子水平上闡明其藥理作用和作用機制受到很大限制。

雜多糖成分復(fù)雜，有些中藥多糖與色素、蛋白質(zhì)結(jié)合改變了其構(gòu)象變化和生物活性，若脫去色素和蛋白質(zhì)則影響中藥多糖的生物活性，而且不同來源的中藥多糖作用不一，配伍后同樣存在協(xié)同作用，可見中藥多糖的質(zhì)量控制是多糖藥物研究開發(fā)的一個重要環(huán)節(jié)。雖然有不少的中藥多糖已應(yīng)用于臨床，但由于其化學(xué)結(jié)構(gòu)不明確，質(zhì)量很難控制，造成藥效重復(fù)性較差，不符合國際規(guī)范，因而也難以在醫(yī)藥領(lǐng)域占主要地位。所以，中藥多糖的分離純化和結(jié)構(gòu)分析，是對中藥多糖進(jìn)行研究和開發(fā)的基礎(chǔ)，應(yīng)利用我國現(xiàn)有的化學(xué)、物理學(xué)和生物學(xué)等分析技術(shù)對中藥多糖的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入研究，在此基礎(chǔ)上探討中藥多糖的構(gòu)效關(guān)系、量效關(guān)系及中藥多糖的免疫作用機理，加強中藥多糖的分析制備、純化結(jié)構(gòu)、活性鑒定、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、給藥途徑等技術(shù)問題的研究，為中藥多糖的合成、藥理學(xué)及臨床學(xué)的研究奠定堅實的理論基礎(chǔ)，以不斷擴大中藥多糖在臨床領(lǐng)域的應(yīng)用。