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药用植物

2012年7月22日



植物不仅仅是食物和基因库,还有更广泛的用途。越来越多的热带雨林植物,以及在较小程度上的热带雨林动物,成为药用化合物的来源。

热带雨林被称为终极化学实验室,每个热带雨林物种都在进行各种化学防御实验,以确保在严酷的自然选择世界中生存。数百万年来,他们一直在合成这些化合物,以防止捕食者、感染、害虫和疾病。这使得热带雨林物种成为药物和化学模板的绝佳储藏库,研究人员可以利用它们制造新药。

从儿童白血病到牙痛,雨林植物已经为它们治疗一系列医疗问题的潜力提供了切实的证据。美国国家癌症研究所发现的70%具有抗癌特性的植物只存在于热带雨林中。雷竞技官网欢迎其中包括了一些热带雨林植物的例子,它们为西药所用的药物提供了25%这个表

尽管它们前景光明,但到21世纪初,只有不到10%的热带森林植物物种(以及0.1%的动物物种)对其化合物和药用价值进行了检测。雷竞技官网欢迎一旦发现一种具有理想品质的植物,就会对其化学结构进行严格分析,然后通过临床试验来验证有效性和安全性,最后获得美国食品和药物管理局的最终批准。然而,利用雨林物种来衍生和合成药用化合物正成为一种主流工艺。1983年,还没有美国制药公司参与这种植物的研究,但在15年内,有100多家公司和美国政府机构研究雨林植物的药用能力。

美国国家癌症研究所(U.S. National Cancer Institute)就是这样一个组织,它一直在对热带雨林物种进行抗癌和保护抗艾滋病毒效果。由于植物种类繁多,研究人员集中研究已知能产生有用化合物的植物的近亲。另一种方法是选择那些显示出对动物有影响的特征的植物,比如阻止害虫。许多化学物质对昆虫有毒在人体中显示出生物活性,这意味着它们可能有药物前景。

植物的本地用途还能提供潜在有用植物的线索。几千年来,土著群体广泛使用雨林植物来满足他们的健康需求。他们对各种各样的植物进行了试验。东南亚森林居民使用了6500种植物,而亚马逊西北部森林居民使用了至少1300种药用植物。发现具有传统用途的药用植物的成功率很高,因为热带雨林的人们,尤其是萨满巫师,几代人以来一直在试验各种组合和剂量。上世纪90年代萨摩亚群岛的一项研究发现,当地治疗师使用的86%的植物对人体产生了生物活性。

美国国家癌症研究所(National Cancer Institute)可以快速筛选化合物对60种癌症的活性。当一种化合物显示出潜力时,化学家就分离出具有活性的分子,然后将其分子结构与已知化学物质进行比较。有时这种分子已经被鉴定出来,但没有被用于药物;在其他时候,分子将被改变以产生所需的作用。如果分子有可能成为药物,就会对其进行某些特性的测试,包括安全性、有效性和副作用。如果它通过了这些测试,公司或政府机构必须为将药物推向市场提供资金——这一过程耗资超过8亿美元,可能需要10年或更长时间。在进入公共市场之前,这种药物必须经过严格的临床试验。根据全球生物科学发展研究所(Global Bioscience Development Institute)的数据,在基础研究阶段,每筛选1万到2万种可能具有活性的化合物中,约有250种进入了临床前测试阶段。其中,有五种候选药物进入了临床试验阶段,只有一种成为了fda批准的药物。因此,将雨林药物或任何药品推向市场的过程既漫长又昂贵。

然而,这类药物的商业销售可以产生巨额收入:从玫瑰色长春花中提取的两种化学物质每年带来1.6亿美元的收入。大公司通常从这些项目中受益最多,而当地人和萨满得到的回报很少。例如,从玫瑰色长春花中提取的长春新碱(长春碱)和长春碱几乎没有钱回到原产国马达加斯加。然而,一旦药物专利到期,马达加斯加就可以开始每年出口成吨的生长春花。

在过去,这样的剥削被称为生物剽窃这是规则。虽然制药公司获得了数百万美元的收入,但发现生产这种药物的工厂的社区却得到了象征性的棒球帽、珠子或阿司匹林作为补偿。最大的生物剽窃事件之一发生在上个世纪,当时英国人将橡胶树种子从巴西走私到他们的殖民地马来西亚,结束了亚马逊地区利润丰厚的橡胶垄断。

在20世纪90年代,一位美国企业家和代表亚马逊地区土著人民的组织COICA之间爆发了一场激烈的专利战,争夺死藤水或yagé。Yagé是一种著名的致幻剂,由热带雨林的藤本植物(Banisteriopsis caapi)和其他植物,这是亚马逊人在仪式上使用的。生物剽窃事件始于1986年,当时美国人洛伦·米勒(Loren Miller)访问厄瓜多尔,未经允许采集了yagé的样本,然后从美国政府获得了专利。米勒随后成立了国际植物药物公司,将yagé商业化,用于精神病和心脏药物。COICA认为,米勒无权为土著人民世代使用的植物化合物申请专利。使争论复杂化的是美国参议院拒绝批准《联合国生物多样性公约》,该公约已被100多个国家批准,其中包括厄瓜多尔,Yagé样本就是在厄瓜多尔获得的。这项联合国协议包括承认土著人民的知识产权。美国专利局(USPTO)最终在1999年推翻了这项专利,直到2001年才恢复。该专利于2003年到期。

这种无补偿的剥削已经成为历史趋势,尽管今天人们越来越意识到有必要与土著从业者协商,并确保当地人受益。大多数热带雷竞技官网欢迎国家缺乏鉴定、开发和商业化从雨林植物中提取的药物的专业知识,因此药物研发很可能继续由工业化国家主导。然而,如果要保护这些产品的来源——热带雨林——就必须解决产品原产国的补偿问题。雷竞技官网欢迎

几家制药公司已经同意与当地人分享收入。1984年从萨摩亚雨林树木中分离出的药物Prostialin在测试中表现出对艾滋病毒的强大活性。随着这一发现,美国国家癌症研究所(National Cancer Institute)已保证,该药物销售的部分版税将返还给萨摩亚人。因此,萨摩亚建立了第50个国家公园,鼓励当地治疗师以可持续的方式使用药用植物,以便将他们的知识传递给下一代。同样,1991年,默克公司向哥斯达黎加国家生物多样性研究所(INBio)投资100万美元,以协助编目和筛选工作。该研究所收集并鉴定生物,将最有前途的物种的样本送到默克公司的实验室进行药用分析。如果这些化合物被证明是有用的,并且由此产生的药物进入市场,哥斯达黎加政府将得到一些特许权使用费的保证,这些特许权使用费将用于保护项目。

药用植物文章 药用植物新闻提要
苏里南南部的三重奏萨满。照片由Rhett A. Butler拍摄

检查问题:

  • 为什么植物是很好的药物来源?
  • 什么是生物剽窃?

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续/下一篇:药用植物(续)

  • 根据Cox, P.A.和Balick, m.j.(《药物发现的民族植物学方法》,《科学美国人》,1994年6月),只有不到5%的热带森林植物和0.1%的动物被筛选出其化学性质和药用价值。雷竞技官网欢迎然而,考克斯和巴利克指出,最近越来越多的制药公司进入了雨林植物领域,今天国家癌症研究所筛选雨林物种以寻找抗癌和抗艾滋病毒化合物。
  • Cox, P.A.和Balick, m.j.(“药物发现的民族植物学方法”,《科学美国人》,1994年6月)和Cragg, g.m., Simon, J.E, Jato, J.G(“国家癌症研究所的药物发现和开发:新药物作物的潜力”,新作物的进展。J. Janick(编),ASHS出版社,阿灵顿,弗吉尼亚州1996年)。
  • 如Schultes, R.E.和Raffauf, r.f.在《治愈森林:西北亚马逊地区的药用和有毒植物》一书中所述,植物的土著使用可以为发现具有药用前景的化合物提供重要线索。波特兰:Dioscorides出版社,1990;Cox, P.A.和Balick, M.J,“药物发现的民族植物学方法”,《科学美国人》,1994年6月;和Cox, P.A.和Elmqvist, T.,“萨摩亚的生态殖民主义和土著控制的雨林保护区”,《环境》第26卷第2期,1997年3月。在这方面,N. Myers(《主要来源:热带森林与我们的未来》,纽约:W.W. Norto雷竞技官网欢迎n and Company, 1984)和W. Davis (一个河,纽约:试金石,1996)讨论了热带雨林人民所拥有的巨大的植物学知识图书馆。迈尔斯指出,东南亚的森林居民使用6500种植物,而西北亚马逊人使用至少1300种植物作为药用用途。
  • Cragg, g.m., Simon, j.e., Jato, J.G(“国家癌症研究所的药物发现和开发:新药物作物的潜力”,新作物的进展”)描述了从喀麦隆的藤本植物中提取的抗艾滋病毒化合物Michellamine B。J. Janick(编),ASHS出版社,阿灵顿,弗吉尼亚州1996年)。
  • 从玫瑰色长春花中提取的药物为礼来公司创造了超过10亿美元的利润,但这些药物的原产国马达加斯加却没有任何收入。这在罗宾逊,K,“生物多样性的祝福”,编年史外交服务,2000年1月19日提到。
  • 《亚马逊印第安人要求“生物剽窃者”为雨林财富买单》,《基督教科学箴言报》,11/20/1997。
  • 一些生物剽窃的替代方案在LaFranchi, H.,“对于美国公司,部落合作是底线”,基督教科学箴言报,1997年11月20日(Bixa orellana盒子)和Cox, P.A.和Balick, M.J,“药物发现的民族植物学方法”,科学美国人,1994年6月(来自Somoa的前列腺素)中提到。
  • Stenson, A.J.和Gray, T.S.在《基于自治的土著社区知识产权辩护》中讨论了授予土著社区遗传植物资源知识产权的优点,《环境伦理学》,1999年夏季,第21卷。
  • 哥斯达黎加的INBio/Merck协议由Tangley, L.审查,“哥斯达黎加的多样性编目”,生物科学,40 (6):633-636,1990),E.O.威尔逊(生命的多样性马萨诸塞州坎布里奇市:贝尔纳普出版社,1992年)和世界资源研究所,1992年。
  • 在《生物多样性》中,Wilson, E.O.和Peter, f.m.编著的《我们不断减少的热带森林》中,Raven估计,如果森林覆盖继续以每年1-2%的速度减少,到2015年,世界上20-25%的植物物种将会灭绝。雷竞技官网欢迎,国家学院出版社,华盛顿,1988年。