由于水蛭素具有(yǒu)重要开发价值，而水蛭的来源有(yǒu)限，故國(guó)内外医药界均着重研究通过基因工程获得重组水蛭素。1986年后，重组水蛭素已在大肠杆菌和酶母中分(fēn)别表达成功，与天然水蛭素相比，重组水蛭素在第63位氨基酸(酪氨酸)上未硫酸酪化，活性略低，其余性质基本相同。在治疗的剂量下静脉注射无毒副反应。现國(guó)外一些大的生物(wù)技术公司对水蛭素己进入多(duō)方面的临床研究。有(yǒu)关水蛭素类多(duō)肽的专利，每年公布的数量至少在十多(duō)项以上，包括水蛭素类似的多(duō)肽，研究论文(wén)每年总在数十篇以上。1998年底重组水蛭素药物(wù)在德國(guó)正式上市，1999年英國(guó)批准上市，己注册的國(guó)家有(yǒu)美國(guó)、欧洲、澳大利亚、新(xīn)西兰、南非等10多(duō)个國(guó)家。

水蛭素在使用(yòng)过程中血清半衰期太短，难以发挥抗栓效果。美國(guó)一研究机构将水蛭素与PEG一起加工成為(wèi)耦合體(tǐ)制剂后可(kě)大大延長(cháng)水蛭素的血清半衰期从而提高其在體(tǐ)内的抗血栓生成效果。

水蛭素的研究

我们对重组水蛭素基因工程作了大量系统的研究，具有(yǒu)坚实的技术基础。我们从國(guó)内养殖的医用(yòng)水蛭中克隆出水蛭素的cDNA进行测序，并合成了大肠杆菌偏爱密码子的水蛭素基因，构建了分(fēn)泌型大肠杆菌表达载體(tǐ)，优化表达条件，获得高效表达，产物(wù)直接分(fēn)泌至跑外，大大简化了下游工程。我们根据水蛭素的特性，设计了适合大规模生产的低成本的分(fēn)离纯化新(xīn)工艺，无需高效液相层析或反相层析，只经三步纯化，即获得電(diàn)泳纯的产品。

水蛭素技术的发展前景

心血管系统疾病和肿瘤是主要危害人类健康的两大类病害，防治这两大类疾病的药物(wù)是新(xīn)药研制的重点。水蛭在破血、逐瘀、通经、消症等方面的疗效已為(wèi)我國(guó)数千年中医实践所证明，重组水蛭素在抗凝消栓以及配合肿瘤化疗和放疗上的作用(yòng)也為(wèi)國(guó)外临床所证明。注射针剂的要求较高，将重组水蛭素类多(duō)肽药物(wù)取代水蛭或作為(wèi)中成药的添加成分(fēn)，估计至少可(kě)获得上亿元的经济效益。随着临床试验的扩大，它将可(kě)以用(yòng)于更多(duō)的疾病的防治，发展前景十分(fēn)广阔。

水蛭素國(guó)内外同类技术比较

表达水平，纯化工艺，产品质量与國(guó)外水平相当，某些技术指标超过國(guó)外，成本比國(guó)外低。

在美國(guó)，药用(yòng)重组水蛭素每毫克6美元。我國(guó)生产的成本低，如果每毫克降至人民(mín)币6元，广大患者就有(yǒu)可(kě)能(néng)承受得起。國(guó)外重组水蛭素都采用(yòng)针剂，我们正在研制口服剂型，口服无疑更易被病人接受，成本也可(kě)更多(duō)降低。尤其是它可(kě)以拓宽使用(yòng)的范围，用(yòng)于各种血栓病的防治，或作為(wèi)有(yǒu)关药物(wù)的主要成分(fēn)或添加成分(fēn)，可(kě)开发更大的市场。

水蛭素的市场状况及需求分(fēn)析

在医药市场上，抗栓药物(wù)的需求与日俱增，但由于天然水蛭来源有(yǒu)限，各國(guó)医药界都将注意力集中在重组水蛭素的开发上。美國(guó)、法國(guó)、瑞士、德國(guó)、英國(guó)、日本十多(duō)家生物(wù)技术公司和医院都在临床应用(yòng)或研究重组水蛭素类多(duō)肽抗栓药物(wù)治疗血栓疾病的范围和疗效。1998年底，德國(guó)首先上市重组水蛭素药物(wù)。1999年英國(guó)也获批准上市。

中國(guó)具有(yǒu)心血管疾病药物(wù)和肿瘤药物(wù)的巨大市场，水蛭素又(yòu)是传统中药，因此重组水蛭素开发前景十分(fēn)看好。

据估计，每年共需300—500公斤。

國(guó)际上常用(yòng)肝素作為(wèi)抗凝药物(wù)，这类抗凝药物(wù)的使用(yòng)已有(yǒu)60多(duō)年历史，需用(yòng)量逐年增加。美國(guó)70年代每年就有(yǒu)1000万病人使用(yòng)肝素，大部分(fēn)是手术后预防血栓的形成。仅美國(guó)肝素的年用(yòng)量就超过9000亿单位，约相当于6吨。研究表明，水蛭素在许多(duō)性能(néng)上都优于肝素，它用(yòng)药量小(xiǎo)，不引起出血，也不依赖于内源性辅助因子。

随着临床研究的广泛开展，重组水蛭素的应用(yòng)范围不断拓宽，它的需求也会日益增大。

水蛭素的优点

第一，水蛭素与水蛭肽抑制凝血酶的反应不需要抗凝血酶Ⅲ(AT—Ⅲ)作為(wèi)辅助因子，使其抗凝作用(yòng)与量效关系更吻合，而且可(kě)在缺乏抗凝血酶Ⅲ的病人(如弥漫性血管内凝血)中使用(yòng)。

第二，肝素不能(néng)灭活结和于血栓上的凝血酶。而水蛭素与水蛭肽则对循环中的和结合于血栓上的凝血酶都可(kě)以抑制。

第三，肝素会被激活的血小(xiǎo)板释放的血小(xiǎo)板因子4(PTF4)或富含组氨基酸的糖蛋白等结合，水蛭素与水蛭肽则不受这些因素的影响。

第四，水蛭素与水蛭肽用(yòng)于抗血栓治疗，出血副作用(yòng)较小(xiǎo)，且无过敏反应和免疫原性无毒反应。

水蛭素的性质、结构及抗凝原理(lǐ)

天然水蛭素是由65或66个氨基酸残基组成的单链多(duō)肽,分(fēn)子量约為(wèi)7 000,能(néng)在极端的pH和热条件下稳定存在。水蛭素的形状类似蝌蚪,蝌蚪头部是多(duō)肽的N端,富含半胱氨酸(cys),半胱氨酸间相互作用(yòng)形成3个二硫键(Cys6-Cys14,Cys16-Cys28,Cys22-Cys39)。使N末端结构紧密;蝌蚪尾部是含有(yǒu)多(duō)个酸性氨基酸和一个被磺酸化的酪氨酸(Tyr63)的多(duō)肽C末端。凝血酶(thrombin)是血液凝固和止血过程中的中心酶,它不但能(néng)剪切纤维蛋白原,将纤维蛋白原转化為(wèi)纤维蛋白;还能(néng)激活其它的凝固血液的酶类,如凝血因子Ⅴ、Ⅷ、ⅩⅢ和抗凝血酶蛋白C(Fenton,1981)等。凝血酶与大分(fēn)子底物(wù)的相互作用(yòng)取决于三个不同的區(qū)域:催化反应位点的初级结合位C(Magnusen,1971),邻近催化位点的非极性结合位点AB(Brlinr and Shen,1977;Sonder and Fenton,1984)和负责凝血酶与纤维蛋白原专一性作用(yòng)的阴离子结合位点(识别位点)R(Fenton et al.1989;Henriksen and Mann,1988)。水蛭素的N端能(néng)封阻凝血酶的活性位点,其疏水结构域与凝血酶的非极性结合位点(AB)互补,该非极性结合位点靠近凝血酶的催化中心。水蛭素C末端有(yǒu)6个酸性氨酸,能(néng)与带正電(diàn)的凝血酶识别位点形成许多(duō)离子键。N端、C端两个功能(néng)域以协同的方式结合到凝血酶上,在凝血酶的活性部位形成一个帽子,阻止底物(wù)的结合。

為(wèi)了更好地了解水蛭素结构对性能(néng)的影响,人们对于水蛭素的N端、C端和各位点做了大量研究,得出许多(duō)结论,為(wèi)水蛭肽的设计打了坚实的理(lǐ)论基础。各种研究表明水蛭素C末端的10个氨基酸是必需的最小(xiǎo)结构,C末端的最佳大小(xiǎo)至少是12个氨基酸(Hir54-65),在这一序列中每个氨基酸都非常重要。几个疏水残基和酸性残基对于维持水蛭素C末端的功能(néng)非常重要。

水蛭素与制水蛭的區(qū)别

1.水蛭素，主要是从吸血水蛭的唾液中分(fēn)离提纯出来，具有(yǒu)抗凝,抗血栓功效的多(duō)肽物(wù)质,临床常用(yòng)于多(duō)重血栓性疾病的治疗,可(kě)以消除血管阻塞,使血细胞解聚,血栓消散,促进微血管复通，消除脂肪肝,直接溶化血栓,消除动脉粥样硬化,防止中风和再次中风,激活人體(tǐ)自身的溶栓功能(néng),避免再次产生溶栓等.

2.制水蛭是将水蛭洗干净,晾干,用(yòng)滑石粉热炒,炒至水蛭鼓起,筛去滑石粉,粉碎,就得到水蛭药粉了,具有(yǒu)通经,破瘀消肿的功效,主要用(yòng)于月经闭止,症瘕腹痛,蓄血,跌打损伤,淤血作痛,痈肿丹毒等症的治疗.

从上述水蛭素和水蛭的功效来看,显然水蛭素对中风的效果比制水蛭好.

金康道夫科(kē)技集团（香港）有(yǒu)限公司致力于发展集养殖、研发、生产、销售及服務(wù)為(wèi)一體(tǐ)的天然水蛭素产业链，主打产品：水蛭素、血管清道夫、天然活性多(duō)肽。金康道夫不断研发和丰富水蛭素产品線(xiàn)，以让天下人血管通畅健康長(cháng)寿為(wèi)己任，為(wèi)大众提供健康全程管理(lǐ)与服務(wù)。目前，公司产品已遠(yuǎn)销加拿(ná)大、泰國(guó)、新(xīn)加坡、马来西亚及台湾等二十多(duō)个國(guó)家和地區(qū)。