揭秘11種奇妙化學物質:八角可合成禽流感藥物(組圖)

北京時間2月2日消息，據美國《連線》雜誌報道，雖然大自然可以生成各種各樣的化學物質，可以治療癌症，誘發奇異的幻覺，但並不能對其進行“批量生產”。製藥企業和醫學研究人員需要過於罕見或難以從野外獲得的東西時，他們往往會求助於化學家。以下是科學家在實驗室重造的11種最不同尋常的化學物質。

　　1.抗擊禽流感的莽草酸

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科學家在八角(香料)中發現了製造達菲的物質——莽草酸

　　2005年，當治療禽流感的藥物達菲(tamiflu)出現延期交貨時，有人擔心這種遏製禽流感擴散的藥物會不夠，人們由此人心惶惶。然而，研究人員後來在中國八角(香料)中發現了製造達菲的物質——莽草酸，導致這種材料供不應求。

　　禽流感危機發生前幾年，約翰·帕拉克(John Pawlak)和格倫·波奇托爾德(Glenn Berchtold)在麻省理工學院的實驗室中成功製成這種寶貴的酸性物質。盡管他們的方法給人留下深刻印象，但在商業上卻行不通。幸運的是，過去幾年，一些實驗室已經找到了不用任何莽草酸製造達菲的方法。時間將告訴我們醫藥公司是否會采納這些技術。

　　2.白藜蘆醇可能有助延年益壽

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在葡萄皮中發現的化學物質——白藜蘆醇

　　適度喝紅葡萄酒被認為對人體有許多益處，但科學家一直不確切清楚其中的原因。有些科學家認為，在葡萄皮中發現的化學物質——白藜蘆醇 (resveratrol)能使人體仿佛如堅持低熱量飲食一般運轉。還有研究人員認為，紅葡萄酒的健康益處源自抗氧化劑或原花青素。不過，任何可以延年益壽的物質定會引起人們廣泛興趣。因此，一些科學家一直在培育白藜蘆醇和類似物質，因為他們認為這些物質具有延年益壽的功效。

　　3.四氫大麻酚

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藥用大麻

　　對於一些疾病來說，醫生選用的治療方法是藥用大麻。但大麻的活性成分四氫大麻酚(THC)很難提取。許多研究人員成功製成了這種物質，但他們的成果常常遭受化學分子的汙染，令其與真正的四氫大麻酚稍有不同，不具備與四氫大麻酚相同功效。

　　斯坦福大學研究人員巴裏·特羅斯特和卡林蒂·多格拉(Kalindi Dogra)通過采用鉬催化劑製造四氫大麻酚，可以避免上述問題。他們最終成功製出這種物質。特羅斯特和多格拉的研究得到了默克公司和美國國立衛生研究院的資助，研究結果證明了鉬催化劑的效力，但迄今，種植大麻仍是製造四氫大麻酚的最有效方法。

　　4.雪卡毒素

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雪卡毒素存在於熱帶掠食性魚類體內

　　如果食用了有毒的魚，你會開始注意到，冷的東西給人炙熱般的感覺，熱的東西給人冰涼的感覺。這種不同尋常的病症是由雪卡毒素引起的。雪卡毒素可能是地球上最奇特的毒物。雪卡毒素是一種個頭大的分子，由細菌生成，存在於熱帶掠食性魚類(如紅鯛魚)的肉中。

　　由於雪卡毒素的大小和複雜性，有機化學家將製成雪卡毒素的挑戰當作一種樂趣，但同樣重要的是，他們身邊應該有充足的雪卡毒素可用，以便試驗用於治療疾病。幸運的是，日本大阪大學研究人員井上雅之和平間智廣(Masahiro Hirama)成功發明了人造雪卡毒素。

　　5.天然迷幻劑鼠尾草

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“迷幻”鼠尾草

　　“迷幻”鼠尾草比其他任何一類天然迷幻劑都有效力，可能還具有抗抑鬱功效。鼠尾草所含的活性成分Salvinorin A可以誘發一種稱為“kappa型阿片受體”的蛋白，擾亂你的思想。研究表明，kappa型阿片受體會影響情緒、食欲、疼痛和上癮行為。“迷幻”鼠尾草的應用目前尚不清楚，但有一定毋庸置疑，那就是這種藥物一定極富前景。

　　研究人員一直在對“迷幻”鼠尾草進行人工合成。日本新瀉大學研究人員在一個20步的進程中，從零開始製造這種藥物。由美國俄荷華大學科學家托馬斯·普利辛紮諾(Thomas Prisinzano)領導的另一個研究小組創新性地提出了生成類似化學分子的方法，這種化學分子可被用以研究神經係統。每種化學物質對大腦的影響都稍有不同，研究人員通過對動物實驗，已經對Salvinorin A的未來用途有了深入了解。

　　6.幫助揭開癌症工作機製的鬼筆毒環肽

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毒菇“白毒傘”含有一種稱為鬼筆毒環肽(phalloidin)的有毒物質

　　如果不小心吃了毒菇“白毒傘”，你人生的下一站恐怕會是太平間。白毒傘含有一種稱為amantin的化學物質，amantin會破壞你的肝髒和腎髒。除此之外，白毒傘還含有一種稱為鬼筆毒環肽(phalloidin)的有毒物質，這種物質一般吸附在細胞支架上。鬼筆毒環肽的致命性不強，具有一個頗富前景的用途：通過讓這種毒素吸附於熒光染料上麵，研究人員可以研究細胞的內部工作機製，窺視細胞如何分裂。通過這些觀察，他們可以揭開癌症工作機製和組織生長之謎。

　　美國加州大學聖克魯斯分校的兩位化學家斯科特·洛基和勞拉·舒利斯科(Laura Schuresko)利用一種稱為固體階段合成(solid-phase synthesis)的手法，製造出這種致命物質。他們不是將幾種化學物質放入燒瓶混合，讓它們自由飄浮，而是在化學反應期間對其中一種化學物質進行適當約束，這樣一來，研究人員在複雜的化學反應過程中可以更好地對其進行控製。

　　7.柏克利酸

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柏克利露天礦坑

　　在距離美國蒙大拿理工學院校園不遠處的荒廢的柏克利露天礦坑(Berkeley Pit)內，是一條流淌著有毒液體的湖泊。湖水高度酸性，裏麵處處是重金屬，長滿了奇異的菌類。另外，湖水還含有一種微生物，這種微生物可能是治療卵巢癌的良藥。

　　唐·斯蒂爾勒和安德裏亞·斯蒂爾勒(Andrea Stierle)在2006年發現這種微生物可以產生具有救命潛力的化學物質，並根據柏克利露天礦坑將其命名為柏克利酸(Berkelic Acid)。3年後，布蘭迪斯大學的巴裏·斯奈德及其同事從零開始製成這種寶貴的物質。盡管斯奈德“13步”良方並不是特別有效，但確實向世界提供了深入了解潛在藥物的方法。

　　8.最有效的抗癌藥物之一紫杉醇

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紫杉醇(TAXOL)取自太平洋紫杉

　　作為目前市麵上最有效的抗癌藥物之一，紫杉醇(TAXOL)取自太平洋紫杉。20世紀60年代，研究人員在一個政府項目中發現了紫杉醇，這個項目旨在在植物萃取物中發現有用藥物。紫杉醇在首次人體試驗中就表現出良好的前景，但環保主義者意識到，萃取更多紫杉醇將會使太平洋紫杉瀕臨滅絕。於是，研究人員開始爭相在實驗室中製造這種藥物。

　　皮埃爾·龐蒂爾(Pierre Potier)領導的一個法國研究小組在1988年發現，他們可以通過改變歐洲紫杉的化學物質成功製成紫杉醇。但他們的方法效率過低，無法進行批量生產。美國佛羅裏達州立大學化學家羅伯特·霍爾頓在法國研究小組的基礎上，於1994年首次提出了在實驗室製造紫杉醇的切實可行的方法。

　　其他研究人員也紛紛仿效，有些還嚐試通過更先進的輸送係統(delivery systems.)改善最早開發的藥物。目前市麵上就存在包括多烯紫杉醇(Docetaxel)在內的多種與紫杉醇有關的抗癌藥物。美國食品藥品管理局已批準生產紫杉醇納米製劑(Abraxane)，這是一種將紫杉醇包在蛋白納米顆粒中的藥物。另一種納米顆粒蛋白結合紫杉醇Xyotax目前正處於第三階段的臨床實驗。

　　9.可用作止痛藥的225H

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化學物質225H發現於兩棲動物體內

　　一種在兩棲動物身上發現的化學物質225H是離子通道阻滯劑(blocker)。這意味著它可以改變神經係統的“總開關”，這一發現對神經係統科學研究人員來說具有重大意義。225H還被用作止痛藥，或是用以幫助吸煙者戒煙。但問題是225H在自然界十分罕見。

　　美國新奧爾良大學的研究人員馬克·特魯德爾(Mark Trudell)碰巧從事上述兩方麵的研究。他發明了抗擊吸毒上癮的化學物質，還通過有毒青蛙合成了某些有用的分子。通過將這兩方麵的專長結合起來，特魯德爾在實驗室中成功製造出225H：利用一係列化學反應將可卡因轉變為這種夢寐以求的化合物。如今，對225H的測試不必再依賴於這些兩棲動物。

　　10.產生雨水氣息的土臭素

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土臭素通常產生於降雨時

　　這種雨水氣味來自於細菌而非雲。天空降雨時，它們會刺激土壤，釋放出一種稱為土臭素(Geosmin)的化學物質，土臭素是一種由泥土中微生物產生的揮發性物質。它還具有泥土氣息，有時會破壞食物的味道，尤其是水、葡萄酒、甜菜和魚，讓人感覺很惡心。美國西北大學研究人員詹姆斯·馬歇爾和艾倫· 霍奇斯特勒(Alan Hochstetler)在1968年成功培育出土臭素，但他們的成果雜質很多。

　　2003年，布朗大學的戴維·卡尼和同事了解到，有些微生物具有一種特殊基因，這種基因可以讓它們從相對常見的化學物質farnesyl diphosphate中生成土臭素。由於沒有任何明確用途，在化學家們掌握熟練培育土臭素的方法以前，已經三十年過去了。目前，土臭素仍舊前途不明—— 也許是一種散發著泥土氣息的古龍香水？

　　11.Psymberin

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Psymberin發現於海綿體內

　　美國加州大學聖克魯斯分校的菲爾·克魯斯研究小組2004年在海綿中發現了一種可以殺死腫瘤的化學物質，他們稱其為psymberin。同一年，由亞利桑那大學教授喬治·佩吉特領導的另一個研究小組在馬來西亞海岸附近不同的海綿體中發現了同樣的物質。實際上，海洋中到處都是抗癌藥物。二十多種從海洋生物體內提取的化學物質已進入人體臨床實驗。

　　克魯斯及其學生從海洋生物中提取了多種頗富前景的奇特化學物質，測試它們抗擊癌症和其他疾病的效力。psymberin是一種個頭大、有些複雜的分子。盡管如此，這並沒有阻止有機化學家隨後在實驗室中成功造出這種分子。就在今年，先靈葆雅研究院(SPRI)的一個研究小組報告了製造 psymberin的新方法。