微量元素锗研究的进展
作者：黄锁义
单位：黄锁义(右江民族医学院学教研室 百色 533000)
关键词：
右江民族医学院学报0001118 微量元素锗(Ge)虽未被列入人体必需的微量元素行列，但其应用范畴却已超越了微量元素及人体必需元素的概念，近年来国内外研究资料证明有机锗对人体健康和促进新陈代谢有积极的作用，一时间成为人们关注的研究热点。现就目前国内外锗的最新研究现状进行综述，旨在使人们对锗有一全面的了解，从而更好地开发利用，造福于人类健康。
1 抗癌作用
国内外对不同类型人类肿瘤进行了有机锗的Ⅰ期和Ⅱ期临床研究，证实β-羧乙基锗倍半氧化物(Ge-132)在人体内的吸收和分布方式与大鼠相同。Ge-132是一种干扰素诱发剂，它可把“沉睡”的巨噬细胞诱发转变为抗肿瘤的巨噬细胞，这种物质具有无毒广谱的抗癌作用[1]，它可以阻止腹水肿瘤的生长，治疗白鼠腹水肝癌和肿瘤，现已被广泛地用在各种疾病的试验治疗中。国内试用Ge-132治疗胃癌、肝癌、肺癌等各种晚期癌症患者达112例，它对大部分患者具有稳定作用，显著减轻症状。日本对不同类型人类肿瘤的临床试验结果，发现对胃癌、肺癌、胰腺癌、子宫癌、乳腺癌、前列腺癌以及多发性骨髓瘤均有较好的疗效，未见副作用。而Ge-132的抑瘤活性则与给药途径、疗程有关。Ge-132与顺铂(DDP)合并应用对抗裸鼠移植人肺鳞癌有协同作用[2]。毛旭峰等和张树功等将Ge-132与天然生物制剂ZY-93-2号合用研究对荷瘤小鼠的作用[3]。Nakada Y、 Kosaka T等均对Ge-132的抗癌功效作过研究[4]。
, 百拇医药
Ge-162(N，N'-二甲基苯胺-P-锗倍半氧化物)具有抗癌活性[5]。对-(二甲氨基)苯基锗倍半氧化物对人体乳腺癌细胞分裂具有抑制作用，在苯环上引入氰基、氯原子或乙基环丁二氨基可以明显提高抗癌活性[6]。取代二茂化合物[(C6H5)5C5]2Ge也表现出抗癌性[7]。
螺锗(Spirogermanium, SG)全称为8,8-二烷基-2-氮杂-8-锗杂螺[4,5]癸烷。螺锗是一种非骨髓抑制性的新型抗肿瘤药物。对治疗淋巴瘤等恶性肿瘤有一定疗效，且具有毒性低的优点；它对骨髓、器官移植造成的自身免疫性疾病有医疗潜能。螺锗对Hela细胞、K562细胞等瘤株均有体外杀伤作用；它与5-Fu或顺铂化合物有协同作用。动物试验证实，螺锗能治疗腹腔移植性瓦克氏癌肉瘤，对大鼠乳腺癌和前列腺癌具有中度抑制作用。日本、美国、瑞典等国家进行了较广泛的Ⅰ期和Ⅱ期临床试验，表明螺锗对恶性淋巴瘤、卵巢癌、大肠癌、子宫颈癌、前列腺癌及黑色素瘤疗效较佳[3]。王雪和关烨第[8]介绍了螺锗的合成及药理研究进展。GeM10可以通过对肿瘤细胞的直接抑制作用而产生抗癌活性[9]。
, 百拇医药
2 抗突变作用
大量的动物性试验和临床研究已证明有机锗与生命具有重要的联系，并可应用于营养食品的抗氧化剂，正引起医药界、营养界的重视[10]。有机锗能明显提高慢性应激负荷与正常小鼠的学习与记忆能力；用有机锗治疗老年性智力障碍效果十分显著。有机锗对铅所致的学习记忆能力障碍有明显的拮抗作用，其作用机制可能是Ge-132具有很强的清除自由基的作用[11]。动物实验证实，Ge-132可保护小鼠预防自由基氧化的最终产物淀粉样物质的沉积，也阻止溶液中半胱氨酸的氧化，提示有机锗具有抗氧化能力，但尚未在人体内得到证实[12]。
3 抗衰老作用
实验证实[12]，Ge-132摄入有助于提高老年人的超氧化物歧化酶(SOD)性，减少脂质过氧化(LPO)终产物丙二醛的产生。有机代谢过程中，不断有自由基产生，如超氧阴离子自由基(
)和羟自由基(.OH)。有机锗能有效的提高体内超氧化物歧化酶(SOD)的活性，从而诱发过氧化物反应的活性氧()成为基态氧(3O2)和过氧化氢(H2O2)，过氧化氢进一步分解，使毒性解除，阻止了活性氧对细胞的毒害，延缓了细胞的衰老[13]。
, 百拇医药
4 增强机体的免疫功能
研究最多的是Ge-132，它可使免疫功能低下者的免疫力逐步恢复正常。其环节可能是：①首先刺激T淋巴细胞产生淋巴因子；②淋巴因子活化巨噬细胞变成细胞毒巨噬细胞以及激活自然杀伤细胞(NK)活性；③细胞毒巨噬细胞、NK细胞等发挥杀伤癌细胞活性[3]。
5 抗疟作用
Mrema等发现螺锗能抑制氚标记的次黄嘌呤掺入疟原虫，对恶性疟原虫氯喹抗药株和敏感株都有抑制作用[14]。不同浓度的螺锗能抑制人体恶性疟原虫不同发育环节，当浓度为9.9×10-3mol.L-1时，对氯喹抗药株抑制率达85%。螺锗除作为有前途的抗疟新药外，对了解疟原虫抗药性产生方面也有重要意义。
6 抗炎作用
, 百拇医药
Dimartino等试用螺锗治疗实验性佐剂关节炎[14]，在注射佐侧大鼠后腿产生炎症前后，口服螺锗能降低该侧关节的炎性损害，这种显著抑制作用至少持续用药2周。螺锗具有降低佐剂关节炎时所激活的巨噬细胞活性、减少IL-1产生，有利于减轻局部炎症和组织损害。
7 其它
有机锗还可以直接抑制DNA、RNA和蛋白质的合成来遏制癌细胞[13]。有机锗对中、老年人有保健作用[15]。锗有机化合物具有治疗呼吸道感染、降低血粘滞度和胆固醇作用以及降压、增效吗啡镇痛等作用[14]。
综上所述，国内关于锗的研究卓有成效，已迅速与国际先进水平齐步。鉴于锗并非人体必需元素且或多或少给人体带来危害，迄今为止，我国及世界各国都未批准有机锗为新药。我国卫生部只批准它作为食品新资源的保健食品添加剂，在控制量范围是安全的[16]。锗及其化合物有治疗疾病的巨大潜力，从而受到人们的重视。微量元素锗在治疗人类疾病领域内一定会出现重大突破。■
, http://www.100md.com
参考文献：
[1]鹿传欣，张树功，倪嘉缵，等.对-(二乙氨基)苯基锗倍半氧化物的合成及对体外培养癌细胞的作用.高等学校化学学报，1992；13(12)：1510
[2]谢冰芬，杨小平，潘启超，等.双β-羧乙基锗倍半氧化物对小鼠和裸鼠移植性肿瘤生长的影响.癌症，1992；11(2)：94
[3]唐任寰，胡少文.锗元素与抗肿瘤药物(I).微量元素与健康研究，1997；14(2)：51
[4]Nakada Y, Kosaka T, Kuwabara M, et al. Effects of 2-carboxyethyl germanium sesquioxide (Ge-132) as an immunological modifier of post-surgical immumosuppression in dogs. J Vet. Med. Sci，1993；55(5)：795
, http://www.100md.com
[5]张树功，倪嘉缵，聂毓秀，等.Ge-162的合成特性和抗癌活性(摘要).微量元素，1990；(3)：11
[6]黄锁义.金属有机化合物在抗肿瘤方面的应用.右江民族医学院学报，1998；20(4)：660
[7]郭茂林，杨频，杨斌盛，等.金属茂类化合物抗癌活性及其作用机理的研究.化学通报，1995；(3)：1
[8]王雪，关烨第.新型抗癌药物—螺锗的合成及药理研究进展.中国药理通报，1993；9(5)：330
[9]陈静宏，陈高平，苏敏，等.有机锗GeM10对体外培养黑色素瘤细胞DNA合成的抑制作用.微量元素与健康研究，1998；15(3)：38
[10]李炎，叶秀娇.竹沥中微量锗的快速分析法.微量元素与健康研究，1995；12(4)：49
, http://www.100md.com
[11]韩春姬，李连姬，邱德来，等.有机锗对铅所致小鼠学习记忆障碍的拮抗作用.微量元素与健康研究，1998；15(3)：6
[12]庄志雄，蔡秀君，张越华，等.倍半氧化乙基锗(Ge-132)抗脂质过氧化作用的初步观察.微量元素，1991；(3)：10
[13]徐承水，毕思玮，张向峰.微量元素锗与人体健康.微量元素与健康研究，1996；13(2)：62
[14]陈红专.锗及其化合物药理作用的研究.微量元素，1990；(3)：12
[15]有良好作用的抗致癌物“有机锗”走向生活领域.健康报，1990；7：21
[16]丁维功，赵德山，江世益，等，主编.中国医学化学进展.上海：百家出版社，1996：183
收稿日期：1999-07-16
修回日期：1999-09-08
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单位：黄锁义(右江民族医学院学教研室 百色 533000)
关键词：
右江民族医学院学报0001118 微量元素锗(Ge)虽未被列入人体必需的微量元素行列，但其应用范畴却已超越了微量元素及人体必需元素的概念，近年来国内外研究资料证明有机锗对人体健康和促进新陈代谢有积极的作用，一时间成为人们关注的研究热点。现就目前国内外锗的最新研究现状进行综述，旨在使人们对锗有一全面的了解，从而更好地开发利用，造福于人类健康。
1 抗癌作用
国内外对不同类型人类肿瘤进行了有机锗的Ⅰ期和Ⅱ期临床研究，证实β-羧乙基锗倍半氧化物(Ge-132)在人体内的吸收和分布方式与大鼠相同。Ge-132是一种干扰素诱发剂，它可把“沉睡”的巨噬细胞诱发转变为抗肿瘤的巨噬细胞，这种物质具有无毒广谱的抗癌作用[1]，它可以阻止腹水肿瘤的生长，治疗白鼠腹水肝癌和肿瘤，现已被广泛地用在各种疾病的试验治疗中。国内试用Ge-132治疗胃癌、肝癌、肺癌等各种晚期癌症患者达112例，它对大部分患者具有稳定作用，显著减轻症状。日本对不同类型人类肿瘤的临床试验结果，发现对胃癌、肺癌、胰腺癌、子宫癌、乳腺癌、前列腺癌以及多发性骨髓瘤均有较好的疗效，未见副作用。而Ge-132的抑瘤活性则与给药途径、疗程有关。Ge-132与顺铂(DDP)合并应用对抗裸鼠移植人肺鳞癌有协同作用[2]。毛旭峰等和张树功等将Ge-132与天然生物制剂ZY-93-2号合用研究对荷瘤小鼠的作用[3]。Nakada Y、 Kosaka T等均对Ge-132的抗癌功效作过研究[4]。
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Ge-162(N，N'-二甲基苯胺-P-锗倍半氧化物)具有抗癌活性[5]。对-(二甲氨基)苯基锗倍半氧化物对人体乳腺癌细胞分裂具有抑制作用，在苯环上引入氰基、氯原子或乙基环丁二氨基可以明显提高抗癌活性[6]。取代二茂化合物[(C6H5)5C5]2Ge也表现出抗癌性[7]。
螺锗(Spirogermanium, SG)全称为8,8-二烷基-2-氮杂-8-锗杂螺[4,5]癸烷。螺锗是一种非骨髓抑制性的新型抗肿瘤药物。对治疗淋巴瘤等恶性肿瘤有一定疗效，且具有毒性低的优点；它对骨髓、器官移植造成的自身免疫性疾病有医疗潜能。螺锗对Hela细胞、K562细胞等瘤株均有体外杀伤作用；它与5-Fu或顺铂化合物有协同作用。动物试验证实，螺锗能治疗腹腔移植性瓦克氏癌肉瘤，对大鼠乳腺癌和前列腺癌具有中度抑制作用。日本、美国、瑞典等国家进行了较广泛的Ⅰ期和Ⅱ期临床试验，表明螺锗对恶性淋巴瘤、卵巢癌、大肠癌、子宫颈癌、前列腺癌及黑色素瘤疗效较佳[3]。王雪和关烨第[8]介绍了螺锗的合成及药理研究进展。GeM10可以通过对肿瘤细胞的直接抑制作用而产生抗癌活性[9]。
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2 抗突变作用
大量的动物性试验和临床研究已证明有机锗与生命具有重要的联系，并可应用于营养食品的抗氧化剂，正引起医药界、营养界的重视[10]。有机锗能明显提高慢性应激负荷与正常小鼠的学习与记忆能力；用有机锗治疗老年性智力障碍效果十分显著。有机锗对铅所致的学习记忆能力障碍有明显的拮抗作用，其作用机制可能是Ge-132具有很强的清除自由基的作用[11]。动物实验证实，Ge-132可保护小鼠预防自由基氧化的最终产物淀粉样物质的沉积，也阻止溶液中半胱氨酸的氧化，提示有机锗具有抗氧化能力，但尚未在人体内得到证实[12]。
3 抗衰老作用
实验证实[12]，Ge-132摄入有助于提高老年人的超氧化物歧化酶(SOD)性，减少脂质过氧化(LPO)终产物丙二醛的产生。有机代谢过程中，不断有自由基产生，如超氧阴离子自由基(
)和羟自由基(.OH)。有机锗能有效的提高体内超氧化物歧化酶(SOD)的活性，从而诱发过氧化物反应的活性氧()成为基态氧(3O2)和过氧化氢(H2O2)，过氧化氢进一步分解，使毒性解除，阻止了活性氧对细胞的毒害，延缓了细胞的衰老[13]。, 百拇医药
4 增强机体的免疫功能
研究最多的是Ge-132，它可使免疫功能低下者的免疫力逐步恢复正常。其环节可能是：①首先刺激T淋巴细胞产生淋巴因子；②淋巴因子活化巨噬细胞变成细胞毒巨噬细胞以及激活自然杀伤细胞(NK)活性；③细胞毒巨噬细胞、NK细胞等发挥杀伤癌细胞活性[3]。
5 抗疟作用
Mrema等发现螺锗能抑制氚标记的次黄嘌呤掺入疟原虫，对恶性疟原虫氯喹抗药株和敏感株都有抑制作用[14]。不同浓度的螺锗能抑制人体恶性疟原虫不同发育环节，当浓度为9.9×10-3mol.L-1时，对氯喹抗药株抑制率达85%。螺锗除作为有前途的抗疟新药外，对了解疟原虫抗药性产生方面也有重要意义。
6 抗炎作用
, 百拇医药
Dimartino等试用螺锗治疗实验性佐剂关节炎[14]，在注射佐侧大鼠后腿产生炎症前后，口服螺锗能降低该侧关节的炎性损害，这种显著抑制作用至少持续用药2周。螺锗具有降低佐剂关节炎时所激活的巨噬细胞活性、减少IL-1产生，有利于减轻局部炎症和组织损害。
7 其它
有机锗还可以直接抑制DNA、RNA和蛋白质的合成来遏制癌细胞[13]。有机锗对中、老年人有保健作用[15]。锗有机化合物具有治疗呼吸道感染、降低血粘滞度和胆固醇作用以及降压、增效吗啡镇痛等作用[14]。
综上所述，国内关于锗的研究卓有成效，已迅速与国际先进水平齐步。鉴于锗并非人体必需元素且或多或少给人体带来危害，迄今为止，我国及世界各国都未批准有机锗为新药。我国卫生部只批准它作为食品新资源的保健食品添加剂，在控制量范围是安全的[16]。锗及其化合物有治疗疾病的巨大潜力，从而受到人们的重视。微量元素锗在治疗人类疾病领域内一定会出现重大突破。■
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参考文献：
[1]鹿传欣，张树功，倪嘉缵，等.对-(二乙氨基)苯基锗倍半氧化物的合成及对体外培养癌细胞的作用.高等学校化学学报，1992；13(12)：1510
[2]谢冰芬，杨小平，潘启超，等.双β-羧乙基锗倍半氧化物对小鼠和裸鼠移植性肿瘤生长的影响.癌症，1992；11(2)：94
[3]唐任寰，胡少文.锗元素与抗肿瘤药物(I).微量元素与健康研究，1997；14(2)：51
[4]Nakada Y, Kosaka T, Kuwabara M, et al. Effects of 2-carboxyethyl germanium sesquioxide (Ge-132) as an immunological modifier of post-surgical immumosuppression in dogs. J Vet. Med. Sci，1993；55(5)：795
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[5]张树功，倪嘉缵，聂毓秀，等.Ge-162的合成特性和抗癌活性(摘要).微量元素，1990；(3)：11
[6]黄锁义.金属有机化合物在抗肿瘤方面的应用.右江民族医学院学报，1998；20(4)：660
[7]郭茂林，杨频，杨斌盛，等.金属茂类化合物抗癌活性及其作用机理的研究.化学通报，1995；(3)：1
[8]王雪，关烨第.新型抗癌药物—螺锗的合成及药理研究进展.中国药理通报，1993；9(5)：330
[9]陈静宏，陈高平，苏敏，等.有机锗GeM10对体外培养黑色素瘤细胞DNA合成的抑制作用.微量元素与健康研究，1998；15(3)：38
[10]李炎，叶秀娇.竹沥中微量锗的快速分析法.微量元素与健康研究，1995；12(4)：49
, http://www.100md.com
[11]韩春姬，李连姬，邱德来，等.有机锗对铅所致小鼠学习记忆障碍的拮抗作用.微量元素与健康研究，1998；15(3)：6
[12]庄志雄，蔡秀君，张越华，等.倍半氧化乙基锗(Ge-132)抗脂质过氧化作用的初步观察.微量元素，1991；(3)：10
[13]徐承水，毕思玮，张向峰.微量元素锗与人体健康.微量元素与健康研究，1996；13(2)：62
[14]陈红专.锗及其化合物药理作用的研究.微量元素，1990；(3)：12
[15]有良好作用的抗致癌物“有机锗”走向生活领域.健康报，1990；7：21
[16]丁维功，赵德山，江世益，等，主编.中国医学化学进展.上海：百家出版社，1996：183
收稿日期：1999-07-16
修回日期：1999-09-08
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