天然药物提取行业的发展趋势分析及未来展望

1.5.1　天然药物开发利用概况

自从有了人类社会，人们就开始利用天然产物。至18世纪末，随着科学技术水平的提高，1769年提取了有机酸，如从葡萄汁中提取得到酒石酸，柠檬汁中提取得到柠檬酸等，1773年首次由尿中取得尿素，1805年由鸦片中提取得到第一个生物碱——吗啡，这些工作吸引了成千上万有机化学家开展研究，相继阐明这些成分的化学性质、结构、功能、生物体代谢等，并通过合成加以证明。天然产物化学的研究使化学家发现了许多新的化学反应与方法，从而大大丰富了有机化学，促进了有机化学的发展。

天然产物提取分离涉及面广、行业多。据报道，20世纪90年代，美国的天然药物提取企业有1000多家，西欧有580多家，日本有300多家。近年来，虽然由于行业竞争日趋激烈，企业大幅度减少，但天然药物提取行业依然火热。

传统的天然产物提取行业主要是指抗生素（如青霉素）、制药、食品等行业，而在目前，它几乎渗透到人民生活的各个方面，如医药、保健、农业、环境、能源、材料等。同时，天然产物提取产品也得到了极大的拓展，医药方面有各种新型抗生素、干扰素、丙氨酸、苏氨酸、脯氨酸等以及各种多肽；酶制剂有160多种，主要是糖化酶、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、青霉素酶、过氧化氢酶等；有机酸有柠檬酸、乳酸、苹果酸、衣康酸、脂肪酸、酮戊二酸、亚麻酸、透明质酸等。天然药物原料市场主要有单体化合物和提取物。

目前，全球天然药物提取年销售额在400亿美元左右，每年以7%～8%的速度增长。从产品结构来看，天然药物提取领域生产规模范围极广，市场年需求量仅为千克级的干扰素、促红细胞生长素等昂贵产品（价格可达数万美元/克）与年需求量逾万吨的抗生素、酶、食品与饲料添加剂、日用与农业生化制品等低价位产品几乎平分秋色。高价位的产品市场份额在50%～60%，低价位的产品市场份额在40%～50%。根据近年来天然药物提取的发展趋势与人们对医药卫生的重视程度，高价位产品的发展速度高于低价位产品。

天然药物化学的研究成果已广泛应用于医药行业，为保障人类健康提供了许多天然药物，由于天然药物化学研究所提供的活性物质结构新颖、疗效高、副作用小，所以它们始终是制药行业中新药研发的主要源泉之一，它们所显示的结构乃是新药设计的主要模型。早在20世纪50年代末我国科学家就巧妙地运用各种氧化降解方法完成了对莲子心碱与南瓜子氨基酸的化学结构的研究，并经全合成证明，又先后完成了对一叶萩碱、青风藤碱、山莨菪碱、樟柳碱、秦艽碱甲、补骨脂乙素与使君子氨酸等一批新化合物的结构研究。20世纪70年代以来随着质谱与核磁共振仪的普及以及X射线单晶衍射仪的运用，各种色谱方法的灵活应用，发现的新结构愈来愈多。近年来以每年发现近200种新化合物的速度增长，发现了一批有生物活性的新型结构，其中许多具有广阔的应用前景。我国天然药物化学研究已逐步转向对微量的、有生物活性的与有应用前景的化合物研究，许多研究工作的水平达到或接近世界先进水平。(www.xing528.com)

目前，国际上常用的分离难度较大的一些植物药，如治疗高血压的利血平、抗癌药物长春新碱、子宫收缩药麦角新碱、治疗小儿麻痹症的加兰他敏、强心药西地兰和狄戈辛等，都已批量生产。近年来国际上研究甚多的抗癌新药——紫杉醇，我国也有生产。我国科学家通过对天然药物的研究阐明了许多天然药物的有效成分，创制了一批我国特有的新药，如黄连素已成为常用的治疗胃肠道炎症的良药，延胡索的有效成分延胡索乙素（即四氢巴马汀）已成为止痛镇静药物。古代用作麻醉药的麻沸汤，含有对大脑有显著镇静作用的东莨菪碱而可用作麻醉给药；从栝楼根新鲜汁液中分离得到的结晶天花粉蛋白已用于中期孕妇引产，与前列腺素等合用可用于抗早孕。从民间引产药芫花根中分离到有效成分芫花甲酯。棉酚是我国科学家发现的新型男性不育化合物，而新型抗疟疾新药青蒿素及其类似物则已引起国际重视，其他如治疗冠心病常用药丹参的有效成分之一为丹参酮，将它转化成磺酸钠即成水溶性较强的药物，已制成针剂用于治疗心绞痛，改善心电图；还有治疗慢性迁延性肝炎的垂盆草苷、五味子素等等。

天然药物是有效治疗药物的一个重要来源，在销路最好的20个非蛋白质药物中，有9个是从天然产物衍生而获得的药物。它们不仅是药物的重要来源，而且被广泛地用作药物开发的分子骨架。例如，在244个原形化学结构中，有83%来自动物、植物、微生物和矿物，仅17%是来自化合物的意外生物作用或来自化学合成。

近年兴起的保健食品也是以天然产物为物质基础，不仅需要经过人体及动物试验证明该产品具有某种生理功能，而且需要查清具有该项保健功能的功能因子以及该因子的结构、含量、作用机制和在食品中的稳定性，以开发不同形态和功能的保健食品。

近年来，我国天然药物提取产品的生产得到了大力发展，如柠檬酸产量居世界前列，工艺和技术都位于世界先进水平，乳酸、苹果酸的新工艺也已开发成功；氨基酸中赖氨酸和谷氨酸的生产工艺和产品在世界上都有一定的优势；微生物法生产丙烯酰胺已成功地实现了工业化，已建成万吨级的工业化生产装置，且总体水平达到国际领先水平；黄原胶生产在发酵设备、分离及成本等产业化方面也取得了突破性的进展；酶制剂、单细胞蛋白、纤维素酶、胡萝卜素等产品的生产开发也日益成熟，取得了阶段性的成果。

天然药物提取物的复方组合有可能成为今后一段时间内天然药物进入国际市场的最佳表现形式。众所周知，目前传统中药进入西方药品主流市场仍然十分困难，由于文化背景的巨大差异，我国传统中药自身的一些特点，要通过世界各国的药品管理法规从而以药品的身份进入各国市场还有很长的路要走，国际化的进程十分艰难。我国中成药的出口多年来徘徊不前，目前中成药的出口低于我国天然药物提取物的出口。在这种情况下，以天然药物提取物组合的全新复方方式有可能是另一个较好的表达方式，可带动我国天然药物的出口。