SOD(超氧化物歧化酶)人体补充途径的应用最新研究进展
植物SOD含片制备方法和口腔黏膜吸收的研究新途径且对人体健康改善的有效性
( 左有权 普济生物医药集团酶类蛋白(SOD)研发中心 413100)
摘要:本文阐述SOD国内外医学临床应用的研究动态,通过国内外相关研究成果证实SOD口服的有效性,寻找最佳最方便的SOD口服方法,SOD口腔黏膜吸收在人体吸收的新途径且对人体健康改善的功能和有效性作一综述。
关键词 超氧化物歧化酶 口服 口腔黏膜 含片 吸收
1、SOD研究在国际上的影响
二十世纪中期,McCord and Fridovich (1969)及Fridovich(1975)分别于牛红血球中发现SOD,并分别发表有关O2․–与SOD的生物学上意义 (McCord and Fridovich, 1970; Fridovich, 1986)。七十年代末至八十年代初掀起一股SOD与氧代谢的分子生物学方面之一系列创造性的研究热潮,谓之为东方SOD研究热。1985年与1989年国际SOD学术研讨会上,专家学者一致认为,深入进行SOD之研究具有理论、实际意义和应用价值,更吸引许多生物学家及医药界推动基础和临床医学的发展。因SOD为超氧自由基之清除剂,SOD在临床医学上用途主要是应用在治疗自由基引起之疾病 (Fridovich, 1986)。最近的研究指出,SOD除了一般所熟知的生化功能外,可能还有保护其他蛋白质以及与RNA结合的功能 (Wang et al., 1996; Fester and Schuster,1995)。国内外药用SOD制剂研制正迅速发展,但是一方面SOD在血中半衰期短,只有5至6分钟,另一方面生物膜的亲和力差和有一定抗原性,口服容易被胃酸破坏,限制了它在食品和临床上的应用。目前许多的研究方法大多采用生物化学及物理化学方法提取出SOD,并对其进行了化学修饰和保护使其在胃中不被胃酸及胃蛋白酶破坏,延长半衰期,增强了酶的稳定性,除临床外,SOD越来越广泛的应用于日常生活,SOD口香糖、SOD片剂及口服液相继问世,使口服成为一种重要的使用方式。SOD这种大分子蛋白质经口服后能否被吸收进入体内,被人体吸收利用率如何?以怎样的途径被吸收成了迫切需要解决的问题。有待进一步深入研究。
2、人体应用SOD常见的几种途径
(1)口服SOD的方式
SOD是生物大分子,是具有催化活性的蛋白质, 它可否口服经过胃肠道会不会破坏,失活能否被机体吸收?(袁勤生,中国生化药物杂志。1995年第15卷第4期)SOD在胃肠道内的稳定性和口服吸收,通过一系列实验证实口服的有效性。
(2)注射用SOD的方式
目前,SOD在临床上的应用研究多采用静脉或腹腔注射方式,例如药物类注射用SOD可用于前列腺癌或膀胱癌放射治疗后遗症、类风湿性关节炎。 肌注:慢性风湿性关节炎,1次8mg,每周3~4次。骨关节炎、关节腔内注射,1次4mg,每2周1次。放射治疗后遗症(如放射性膀胱炎),深部肌注,1次4mg,在放疗后半小时注射。我国研制的第二类新药注射用SOD(张天民,袁勤生Food and Drug 2009 年第11 卷第11期)进行了相关研究和应用。另外SOD作为一种天然的抗氧化剂和抗衰剂,以点滴的形式来注射的,这可以达到迅速且均匀地遍及全身的美容和防止皮肤老化的效果,目前已应用于美容化妆品,例如国内大连光普美容整形医院的SOD美容抗衰针是现代医学美容的新手段。
(3)SOD医用射线防护喷剂方式
喷雾剂系将含药溶液、乳状液或混悬液填充于特制的装置中,使用时借助动泵压力、高压气体、超声振动或其他方法将内容物呈雾状物释出,用于肺部吸入或直接喷至腔道黏膜、皮肤,以及空间消毒。按用药途径可分为吸入喷雾剂、非吸入喷雾剂及外用喷雾剂。按给药定量与否,还可分为定量喷雾剂和非定量喷雾剂。含SOD的医用射线防护喷剂是一种安全有效的减轻放疗反应的制剂,与注射用超氧化物歧化酶相比有局部浓度高、效果显著、不易过敏、使用范围广等优点。含超氧化物歧化酶的喷剂用于辐射防护是一项突破。(张天民,周永祥,2Food and Drug 2010年第12卷第07期)
3、植物SOD含片专利技术及制备方法
以下两项专利为例:
(1) 花青素SOD含片(专利号201010279420.X和加卫等)由蓝莓粉和树莓籽粉组成,其特征是把蓝莓粉和树莓籽粉按质量百分比100∶50~60混合后,压片成型。本发明整合蓝莓的花青素和树莓的SOD超氧化物歧化酶的功效,弥补了SOD在酸性环境下活性降低和现有蓝莓产品保健功效单一的不足,是一种人体容易吸收、营养全面、保健价值更高、绿色健康安全的保健品。效果:对人体带来多种益处,具有强有力的抗衰化剂,保护人体免受自由基的有害物质的损伤,增强血管弹性,增进皮肤光滑度,抑制炎症和改善关节的柔韧性。清除垃圾、预防疾病、改善体质。
(2)植物SOD含片及其制备方法(专利号CN201110106959.X 张卫国)采用高纯度植物SOD作为主料,植物肽为辅料混合加以相应成形剂制成;该主料和辅料的配比为,高纯度植物SOD∶植物肽=(1-99)∶(99-1),该成形剂用量为主料和辅料总量的(0.5%-2%);所述的主料为高纯度高活性和高纯度低活性植物SOD冻干粉,所述的高活性冻干粉和低活性冻干粉的比例为(1-10)∶(10-1)。该方法制备的含片,服用方便,活性存活时间长,吸收效果好,而且易于保存。效果:抗氧化、抗衰老、提高免疫力、辐射病及辐射防护,从事放射辐射工作而防护不良的工作人员治疗和预防治病。
4、植物SOD含片与人体吸收的生理原理
近年来,关于研究SOD口服途径越来越多的关注,国内已研制上市的金灵康SOD含片、鱼腥草SOD含片、活性植物SOD含片等口服含片产品,通过口腔黏膜吸收,是口服SOD新途径。从口腔黏膜的解剖及生理特点看,舌下黏膜与颊黏膜具备作为全身提供补充SOD的条件。由于黏膜部位血液循环丰富,人体的所有黏膜系统,包括眼、鼻、肺、舌下、颊黏膜、直肠以及阴道等(刘霏,高永良等,口腔黏膜吸收促进剂的作用机制)。SOD透过口腔内扩散作用通过人的口腔颊黏膜和舌下黏膜的吸收方式,使SOD蛋白分子和酶活力透过口腔黏膜渗透到微血管,再将其带入体内循环且吸收利用。因SOD具有特殊的生理功能,避免肝脏、胃肠道的破坏,且受口腔中唾液的影响较小,能够在黏膜上保持相当长时间,有利于SOD大分子蛋白质吸收,弥补了SOD通过肠胃吸收遭胃酸破坏的不足。口腔黏膜(舌下黏膜和颊黏膜)补充SOD的途径却由于具有较好的依从性而越来越受到重视。
5、口服用SOD途径与口腔用SOD途径的区别
(1) 口服用SOD途径与口腔用SOD途径有着明显的区别。口腔黏膜总面积为100平方厘米,而小肠吸收面积为200平方米,口腔黏膜吸收面积仅为小肠吸收面积的万分之一。SOD通过口腔黏膜途径的药代动力学不同于口服SOD(具体见表1)。前者能避开肝脏首过效应、胃酸性环境以及消化酶破坏,但吸收差;后者虽然存在有肝脏首过效应、胃酸性环境以及消化酶,但吸收良好。
(Harris, D. and Robinson, J.R., Drug delivery via the mucous membranes of the oral cavity, J. Pharm. Sci., 81:1-10, 1992.)
(表1)
SOD口服途径 |
SOD口腔黏膜途径 |
|
SOD代动力学 |
|
|
SOD吸收部位 |
主要是小肠 |
口腔黏膜 |
SOD吸收面积 |
200m2 |
100cm2 |
SOD吸收速度 |
慢 |
快 |
SOD入体循环 |
经胃肠道—门脉系统—肝脏—下腔静脉—右心室 |
经上腔静脉—右心室 |
SOD胃酸破坏 |
有 |
无 |
SOD消化酶水解 |
有 |
极弱 |
SOD肝脏首过效应 |
有 |
无 |
SOD人体吸收率 |
30-50% |
90%以上 |
(2)SOD口腔黏膜吸收途径的分类
根据口腔黏膜解剖与生理特点,将口腔黏膜吸收SOD途径分为:其中颊黏膜途径和舌下黏膜途径为全身补充SOD的途径。
例如:颊黏膜途径植物SOD含片放置在颊黏膜旁,SOD溶解后经颊黏膜吸收进入体循环;舌下途径为植物SOD含片放置在舌下,植物SOD含片迅速溶解和吸收,通过舌下血管进入体循环;口腔黏膜全身补充SOD途径包括颊黏膜途径与舌下途径,由于两者解剖和生理的不同(具体见表2),对SOD的吸收表现出不同的特性。
(表2)
|
颊黏膜 |
舌下黏膜 |
上皮细胞 |
|
|
细胞层厚度 |
500~800μm |
190μm |
细胞层数 |
40~50 |
&40 |
角化层 |
无 |
无 |
通透性 |
差 |
强 |
吸收速度 |
慢 |
极快 |
生物利用度 |
低 |
高 |
含服位置 |
不太适宜 |
适宜 |
但无论是颊黏膜途径或舌下黏膜途径,如果植物SOD含片被直接吞下,可被胃酸破坏或被肝脏代谢,无法达到功效水平。从图中可以看出舌下黏膜是SOD含服的最佳途径。
(Soyani, A.P. and Chien, Y.W., Systemic delivery of peptides and proteins across absorptive mucosae, Crit. Rev. Therap. Drug Carrier Systems, 13:85-184, 1996.)
6、植物SOD含片使用疗程和改善人体健康的观察
服后的反应及改善后的观察情况(如下图)
服后的反应 |
|||
用量(月周期/疗程) |
功效 |
人体健康及症状改善情况 |
|
2 |
补充机体能量30% |
神清气爽,失眠多梦得到改善功效相当于跑步 |
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4 |
增强性 |
更年期症状明显减轻,性生理恢复正常,功效相当于健身半年,美容护理12次 |
|
6 |
补充机体能量52% |
精力充沛,免疫力显著提高功效相当于跑步200天 |
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8 |
增强性激素分泌80% |
容光焕发,活力四射,皱纹明显减少,功效相当于健身1年,美容24次 |
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10 |
消除45%的多余自由基,增强生理功能 |
拥有20岁的青春活力,容颜更年轻,相当于服用激发活力类保健品1年以上 |
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12 |
延长寿命 |
减少中老年常见疾病,重症患者得到明显改善相当于服食长白山野生人参、不老草500克 |
|
(粒/疗程) 服后的改善 |
|||
16-32 |
补充机体运动能量 |
线粒体中心激活 |
|
20-40 |
激活性激素代谢速度 |
性腺素活力显著增强 |
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26-56 |
激活性激素代谢速度 |
清除C垃圾 |
|
28-56 |
激活性激素代谢速度 |
神经功能症状明显改善,免疫力提高;如:脑缺氧,头晕,心肌供血不足,体力充沛 |
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30-58 |
女性更年期 |
女性性功能障碍,月经失调,失眠多梦,尿频生理代谢年轻态 |
|
56-80 |
老人精神体力状况 |
C心脑血管,高血脂,血糖,胆固醇,游离脂肪酸下降30-50%生命力年轻5到7年 |
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58-80 |
糖尿病及糖尿病肾病 眼衰 心血症 |
血糖降低明显,肾功能正常运转,微循环畅道心血代谢平稳 |
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68-108 |
腹腔疾病 |
慢性胃炎,慢性肠炎,慢性胰腺炎及十二指肠疾病发病症状明显改善 |
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88-128 |
肿瘤 全身器官功能下降癌症 |
发热 炎症 贫血等症状明显改善 |
结论:自SOD被科学界发现至今,如何补充外源SOD在人体内吸收率的问题一直困扰着广大学者。医学证明:口腔吸收快速有效,吸收率可高达90% 。美国《健康科学院》2001年6月份月刊对此有专题报告,美国斯坦福大学教授甚至预言,未来 40% 的药品将会制成喷雾型。本文着重对植物SOD口服应用的最新研究成果,例举了植物SOD含片的制备方法,通过口腔黏膜吸收的方法,分析了SOD口服吸收与口腔吸收的原理与区别,两者之间在人体补充外源SOD的吸收利用率提供了相关应用依据。
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左有权,湖南沅江人,新加坡国立大学生物工程博士、访问学者。专业研究方向:蛋白质与酶工程、SOD应用与市场研究、生物活性抗氧化与抗衰老研究、自由基理论研究、天然产物提取与分离研究、天然草本植物抗氧化研究。