药物的生物学特性(6篇)
药物的生物学特性篇1
关键词:药剂学生物学药学教育
中图分类号:G412文献标识码:A文章编号:1674-098X(2014)11(a)-0163-01
在经济全球化的大背景下,中国已经逐渐成为21世纪世界经济的中心。医药业被认为是永远的朝阳产业。而我国医药业与欧美国家还有一定差距,而近邻日韩在医药领域的发展也强于我国。可以说,我国是医药大国,但不是医药强国。我国医药市场潜力巨大,国外制药巨头纷纷落后中国。民族医药工业尽管取得了长足的进步,但仍难以与跨国药业巨头抗衡。如何在新形势下,培养具有国际视野、多学科底蕴的药学综合人才是亟待解决的问题,也是药学教育需要反思的问题。
药剂学是医药研发的最后环节,是药物研发的下游环节。任何有效成分都要做成能够临床使用的具体剂型方可使用。药剂学是门实践性特别强的学科,同时具有知识面广、学科交叉的特点。药剂学主要围绕如何将原料药制成剂型展开,涉及基本剂型、处方设计、合理应用、制备方法和质量评定等内容。如何培养具有国际化视野、高素质的药学专业综合人才是医药全球化的迫切需要,也是药学教育需要解决的关键问题。在新形势下,药剂学的学科广度和深度都有了实质性的变化和延伸。药剂学不但需要进行体外(Invitro)评价,还要在生物体中进行体内(Invivo)试验。很多新型体外模型的发展,极大地加速药剂学质量评价的速度和准确性,如细胞模型、透皮模型、小肠灌流模型等。而体内生物学模型的发展也使药剂学的评价更接近于人体实际情况。综合看来,药剂学的生物学评价已经成为保证制剂质量的重要指标,也成为众多药剂工作者的研究共识。笔者结合自身多年教学及科研经验,谈谈生物学相关技术在药剂学教学中的应用。
1细胞模型
药剂学的很多评价内容都需要细胞模型,包括药物多药耐药性(MDR)评价、抗增殖能力、药剂学纳米粒子的细胞内化研究、细胞摄取及定位研究等。药物的多药耐药性被认为是抗肿瘤药物制剂疗效降低的主要原因,多药耐药性的产生主要由于细胞表面各种药物外排泵的存在。P-糖蛋白(P-gp)是研究最为广泛的药物溢出泵。构建具有多药耐药性的体外肿瘤细胞模型是研究多药耐药性的关键。一般采用某一类型细胞,经传代培养后,逐量加入耐受的药物,进行适应性培养,经过若干代后,该细胞开始对该药物具有耐受性,药物的摄取量逐渐降低,预示着多药耐药细胞模型的成功构建。抗肿瘤药物需要评价其抗增殖能力,经常采用96孔板进行抗增殖能力的研究。进一步可以基于这些细胞构建肿瘤球模型,进行肿瘤体外药效学评价。纳米粒子药物制剂的内化研究也常借助于细胞模型。纳米粒子的内吞有时需要细胞表面的各类蛋白参与,包括小窝蛋白、网格蛋白等。在细胞中加入内吞抑制剂可以系统地评价纳米粒子的内吞模式,阐明纳米粒子药物进入细胞的机制。此外,经常采用流式细胞术和激光共聚焦扫描显微镜技术来评价药物制剂的细胞摄取情况及在细胞内的定位。需要阐明药物制剂在细胞内的转运特征,包括内涵体的进入、内涵体的逃逸、核定位、胞浆定位、线粒体定位、内质网分布等信息。此外,还可利用细胞模型构建肠道细胞模型、血脑屏障(BBB)模型等。细胞模型的建立大大丰富了药剂学的研究内容和研究深度。在实际药剂学理论教学中,授课教师可根据讲授内容,向学生介绍细胞模型的原理及实际应用,增加学生对药剂学的深入认识。
2透皮模型及小肠灌流模型
经皮药物制剂是药剂学中一类非常有特点的药物制剂。局部给药可以避免胃肠道的首过效应,避免了药物在胃肠道中受酶、pH值等因素的破坏。由于在体研究药物及其制剂的透皮吸收的复杂性,人们利用离体的透皮模型进行药物透过性的模拟研究。常用于进行透皮实验的动物皮肤包括家兔皮肤、乳猪皮肤、大鼠皮肤等。生物药剂学分类系统(BCS)是1995年出现的新的药物分类学说,主要依据药物的水溶解性和肠道渗透性,将药物分为四类:I类为高溶解性/高渗透性;II类为低溶解性/高渗透性;III类为高溶解性/低渗透性;IV类为低溶解性/低渗透性。研究药物的肠道渗透性与药物在体内的生物利用度密切相关。利用离体小肠灌流模型,可以研究药物的肠道渗透性。小肠灌流模型的使用大大降低了药物的肠道渗透性试验的复杂性,可以更加高效地筛选肠道高渗透性的化合物及药物制剂。在实际的药剂学理论教学或实验教学中,应强调该类模型的原理、使用方法及实际操作等,加强学生对于生物屏障(Bio-barriers)模型的认识和理解,这对学生学习经皮给药制剂理论具有很强的指导意义。
3分子生物学技术
很多分子生物学技术,如RT-PCR技术、蛋白免疫印迹技术(SDS-PAGE)、电泳技术等都已经在药剂学中得到应用。这些分子生物学技术主要用于药剂学中蛋白、多肽及基因(DNA、RNA与PNA)的药物递送。蛋白和多肽类药物存在的主要问题是不稳定性、易失活特性等。该类药物的体内递送一直是制剂的难点。评价该类药物的稳定性往往需要电泳技术。蛋白多肽类物质在电场的作用下发生迁移,迁移的距离与蛋白多肽类的分子量有关。与标准分子量物质进行对比,可以判断蛋白多肽的降解情况,来定性判断制剂中蛋白多肽的稳定性。RNA干扰(RNAi)技术是指在进化过程中高度保守的、由双链RNA(double-strandedRNA,dsRNA)诱发的、同源mRNA高效特异性降解的现象。由于使用RNAi技术可以特异性剔除或关闭特定基因的表达,所以该技术已被广泛用于探索基因功能和传染性疾病及恶性肿瘤的治疗领域。人们常采用RT-PCR技术扩增基因的含量。RT-PCR即逆转录PCR,是将RNA的逆转录(RT)和cDNA的聚合酶链式扩增反应(PCR)相结合的技术。RT-PCR技术灵敏而且用途广泛,可用于检测细胞组织中基因表达水平、细胞中RNA病毒的含量和直接克隆特定基因的cDNA序列等。这些分子生物学技术为基因药物递送系统的发展提供了可靠的基础。在讲授药剂学中生物技术制药一章时,可以将这些相关的分子生物学技术在教学中进行渗透,不断充实学生的分子生物学基础知识,并与药剂学的相关研究进行结合,培养同时具有生物学知识和药剂学知识背景的药学综合人才。
综上,各种生物学技术在药剂学的实践研究中已经得到了很好的应用。学生对药剂学的理解不应该仅局限在传统的剂型设计中。教师在实际的理论教学中如何渗透各类生物学技术至关重要。在教学中,这些技术的引入对于培养具有国际化视野、多学科基础、高素质的药学综合人才具有重要意义。
参考文献
药物的生物学特性篇2
关键词:生物色谱法;中药;分子生物色谱法;仿生物膜色谱法;生物膜色谱法
中图分类号:R284.1文献标识码:A文章编号:1673-7717(2010)01-0144-04
随着近代科学的发展,在单味中药的化学分离、质量控制、真伪鉴别、化学成分定性定量分析等方面的研究已有一定的基础。色谱是中药化学研究不可或缺的分离分析手段。但中药的常规色谱分离分析模式如气相色谱、液相色谱等都是基于中药成分物理化学水平上分子作用力的差别,只是作为分离的工具,不可避免地存在以下缺陷[1]:(1)在化学成分分离过程中无法给出药理参数的基本信息;(2)一些无药理作用的成分有可能严重地干扰有效成分的分离分析;(3)液相色谱进行中药指纹图谱分析耗时过长;(4)指纹图谱中仍可能有许多没有获得有效分离的中药组分。而将色谱分离与分子生物医学二者紧密结合起来的分子生物技术的新成果――生物色谱法,有可能为中药活性成分的分离分析、结构鉴定、中药的质量控制和中药药理作用机理的研究提供新的技术和手段。本文主要针对目前常见的几种生物色谱法及其在中药领域的应用进展作以综述。
1生物色谱的种类及其应用
生物色谱法(Biochromatography)于20世纪80年代中后期出现,是由生命科学与色谱分离技术交叉形成的一种极具发展潜力的新兴色谱技术,它是采用各种具有生物活性的材料例如酶、细胞膜、仿生物膜、活细胞、细胞壁等做固定相。由于这种具有生物活性的固定相能特异性地结合与人类生命活动有关的各种生物活性物质,所以在医学和药学研究领域中可以利用生物色谱技术,分离和制备各种具有生物效应的物质[2]。目前,生物色谱法主要采用活性生物大分子、活性细胞膜(或仿生物膜)、活细胞等键合在色谱载体上,因此,根据固定相的不同,生物色谱法的相应种类有分子生物色谱法、生物膜色谱法[3]、仿生物膜色谱法、细胞生物色谱法等[4]。
1.1分子生物色谱法
分子生物色谱法是一种较成熟的生物色谱技术,是目前唯一能对中药活性成分筛选、分离和结构鉴定进行一体化分析的新技术。它是基于生物大分子的特异性相互作用,分离纯化和测定具有活性的化合物和生化参数,即以酶、受体、DNA、血浆中的运输蛋白和其它具有重要生理功能的生物大分子作为分子生物色谱的配基,开展药物活性成分研究。
分子生物色谱技术应用于中药活性成分筛选主要是在两个层面上进行,首先以血液中存在的运输蛋白为靶体进行活性成分的粗筛选和质量控制;然后以特异性靶体筛选具有特定活性的物质。在技术发展上,建立以分子生物色谱为核心、与NMR、MS等可提供结构信息的手段联用的一体化系统,使活性成分筛选、分离以及结构鉴定一体化成为可能,而目前其他筛选方法尚无这一可能性[5-6]。其中以血浆中两种主要的载体蛋白即人血清白蛋白(Humanserumalbumin,HAS)和α-酸性糖蛋白(alphal-acidglycoprotein,AGP)为固定相较为常用[7]。wangY等[8]采用综合的二维生物色谱法,即结合使用硅胶键合人血清白蛋白(HSA)柱和反相HPLC柱,用于分析中药龙胆泻肝汤(LXD)中生物活性成分的生物指纹图谱。首先采用人血清白蛋白为固定相的生物色谱来研究LXD中的多组分与血清白蛋白的相互作用,进而采用结合在线和离线硅胶柱分离HAS中活性成分。最终LXD中超过100种的成分被分离和分析,其中19种成分依据保留时间,紫外光谱性质,分子量和质谱图的不同而被鉴别。由此表明此色谱法可用于中药
复方中生物活性成分的指纹图谱的分析。
1.2生物膜色谱法
生物膜色谱法以人或动物的活性细胞膜为固定相,是研究药物与细胞膜、膜受体、酶相互作用的理想技术。其中的细胞膜色谱法(cellmembranechromatography,CMC),由于细胞膜是生物效应靶点最集中的部位,因此,CMC体系实质上是一种新型的具有生物活性的亲和色谱系统。CMC法中的细胞膜固定相具有细胞膜活性和色谱分离的双重特性,由CMC模型获得的色谱保留参数与药物的药理作用密切相关,对药物异构体有识别能力[9]。
生物膜色谱法一般先通过膜制备,将细胞膜固定于活化的硅胶载体表面,制成细胞膜固定相(cellmembranestationaryphase,CMSP),其中CMSP可由各类组织细胞[10]、原代培养细胞、分离细胞或细胞系等获得,受体或受体亚型高表达细胞在CMSP很常用。然后将溶解有化学成分的流动相注入CMSP中,根据待选物在CMSF内的保留特性(容量因子k),即可以估算出该化合物与膜受体的亲和力。在CMSP内可同时进行药物分离和活性筛选,并进行药物鉴定。因此CMC技术有望实现中药的高通量筛选。中药提取物进入CMSP后,具有活性的化学成分或化学成分群(有效部位)被色谱柱保留,且可将他们洗脱下来进行化学分析和鉴定,而无活性部位则流出。利用CMC对复杂体系、混合物,特别是中药提取物的分离和筛选研究具有独特的优势,因此把每个细胞膜色谱柱看成是中药的高通量筛选平台,那么每味中药就可作为一个未知的化合物库,许多各种类型的细胞膜色谱柱组成中药高通量筛选系统[11]。CMC是研究受体与药物相互作用的新型亲和色谱技术,该技术将高效液相色谱、细胞生物学与受体药理学相结合,利用药物与膜受体间存在的特异性亲和力,成功地将药物体内的作用过程在色谱柱内进行动态模拟[12-14]。
张宇洁等[15]用兔血红细胞膜固定相,以阿霉素为对照药物,筛选长春七中与红细胞膜及膜蛋白有亲和作用的活性成分。实验表明,红细胞膜色谱法筛选结果与药理作用之间存在较好的相关性。因此,可以利用此模型对大量的天然药用植物进行快速筛选,以促进细胞毒性候选药物的开发。朱荃[16]采用红细胞膜固相化当归提取液的成分,得到了洋川芎内酯等化合物,细胞药理学研究证实,洋川芎内酯等化合物具有提高红细胞变形能力,降低红细胞聚集的作用。用血小板细胞膜固相化丹参注射液中的成分,得到了原儿茶醛、绿原酸类等一群化合物,该群化合物可以抗血小板聚集,可以抵抗对于内皮细胞的损伤。结果提示,细胞膜固相色谱是一个快速、简便、高效的中草药药效物质基础的研究技术。樊宏伟等[17]应用血小板细胞膜作为固定相,选择性地结合脉络宁注射液中的活性成分,排除未与血小板靶点结合的非活性成分后,使细胞膜靶点失活,被结合的活性成分从血小板膜上释放出来,样品经固相萃取处理后用HPLC对这些成分进行分析,利用制备色谱得到筛选出的活性成分。结果血小板细胞膜固相色谱法可以进行抗血栓栓塞性疾病血管内给药制剂活性成分的筛选,同时反映了化合物与细胞膜生物靶点即受体、通道、酶等的作用强度。另外,岳宣峰等[18-19]用细胞膜色谱模型筛选了川芎、竹根七等中的活性成分。
1.3仿生物膜色谱法
仿生物膜色谱法以脂质体、蛋黄卵磷脂、大豆卵磷脂等为固定相配基,能够模拟生物膜的脂质双层结构,可以用来分离酶、蛋白质,研究药物透过生物膜的过程,预测药物的活性参数,或在仿生物膜中嵌入各种配基以实现特定的色谱目的。脂质体(1iposome)[20]又称为磷脂囊泡(vesicle),是由天然磷脂形成的微球,具有与细胞膜相似的脂质双层结构和生物膜的流动性特征。这种人工模拟的生物膜体系不仅可以精确地模拟生物膜的化学环境,而且其物理性能也可以通过调节温度、pH、离子等得到有效控制。脂质体被视为最接近天然生物膜的简单理想的模型,并以毒性低、制备简单、可使药物包裹入脂质双分子层、可避免药物的降解、可实现药物靶向给药等特点,而被广泛作为药物载体使用。
胡志雄等[21]通过锆基质与磷脂之间强烈的路易斯酸碱作用,制备了锆基质磷脂膜色谱固定相,并使用红外吸收光谱、X射线光电子能谱(XPS)对该色谱固定相进行了表征;使用与体内环境类似的生理缓冲液体系为流动相,评价了该模拟生物膜色谱固定相预测药物膜渗透性的能力,并采用热力学方法对药物一膜之间的相互作用进行了探讨。结果表明药物在锆镁磷脂膜色谱中的保留与表观渗透率在预测药物的膜渗透性、跨膜吸收等方面具有非常好的相关性。LepontC等[22]运用磷脂膜作为固定性,在反相液相色谱中保留不同的化合物,结果表明,固定化人工膜(immobilizedartificialmembrane,IAM)柱的保留性能的重现性较差,但是IAM柱和用于胶束电动色谱的固定相的保留特性密切相关,保留在IAM上具有一些类似生物膜吸收的过程,因此提供了一个更合适的用于物理性质评估的方法,有望采用适当的相关模式来评估某些生物在生物膜分配的特性。张然等[23]研究磷脂膜色谱在新药研发早期阶段的介入可以有效地降低候选药物的淘汰率,提高新药的研发效率。
陈丙銮等[24]分别观察不同溶剂提取时提取液在固定化脂质体色谱(Immobilizedliposomechromatography,ILC)色谱柱上的保留与分离,同时对在ILC色谱柱上保留的槲皮素及芹菜素进行了定量分析。实验结果表明,从ILC色谱柱保留峰的数目和峰面积两方面观察,槲皮素和芹菜素是二至丸中主要的、可在ILC色谱上保留的成分,固定化脂质体色谱有望成为中药及其复方肠吸收成分的初筛选和定量评价方法之一。董倩倩等[25]运用平衡透析与高效液相色谱-质谱联用技术对丹参水提液中与脂质体模拟生物膜有相互作用成分进行分析、鉴定。结果丹参水提液中8个成分与模拟生物膜相互作用明显,经在线HPLC―MS分析、鉴定,其中5个成分分别为原儿茶酸、咖啡酸、迷迭香酸、丹酚酸B和丹酚酸A。表明此方法能方便、有效地预测丹参在体内的吸收情况。
1.4细胞生物色谱法细胞生物色谱法是将人或动物的活细胞或者植物的细胞或细胞壁作为固定相,利用细胞的特异性结合能力或细胞壁独特的选择性、通透性,达到目标化合物的分离、富集等目的,它是研究药物与活细胞相互作用的理想技术,也是用于大分子化合物分离的新方法。继Zeng等[26]首次将人红细胞固着在凝胶颗粒中,作为生物色谱的固定相,我国学者吴祥瑞等[27]采用肝细胞固相色谱法,应用活细胞选择性地结合中药提取液中的活性成分,旨在直接取用效应器官的细胞对效应成分进行特异性结合,再进行分析,最后得到实验中所用样品。由于肝细胞上有多种受体,能够特异地、有选择性地与活性成分结合,可以满足中药作用多靶点的活性成分的筛选。成功的寻找到茵陈蒿汤中与肝细胞特异性结合的活性成分并分离提取,首先对其保肝效应进行确认,然后再对其作用机理进行探索。进而观察茵陈蒿汤与肝细胞结合成分对H2O2、CCl4诱导的LO2细胞损伤的影响。因此,直接采用细胞如红细胞、血小板、肝细胞等[28]和中药的提取液在适宜培养基中共同孵育一段时间,利用活性细胞膜固相化中药的成分。
2生物色谱法的特点
2.1生物色谱法的优点
生物色谱法是基于生物大分子或者细胞等的特异性相互作用,分离纯化和测定具有活性的化合物和生化参数的新兴技术,是一种体外实验模拟体内条件的筛选模型,它为药物筛选和药物设计提供了强有力的工具。该方法与目前的常用的方法相比有许多优点:(1)细胞膜色谱法是一种新型的亲和色谱法,将其用于新药研究中,具有筛选速度快,效率高,可反映药物分子与蛋白受体作用特性的优点;(2)直接与一些药理学参数如活性或结合强度相关,具有一定的药理学意义;(3)快速简单,可将中药的提取液直接进样,无需预处理、纯化等多个分离步骤,因此分析速度快;(4)生物聚合体稳定,排除了主要的实验误差;(5)能很快获得一组有代表性的药物的可比性资料;(6)可获得大量的没有各自异构体的对映体的资料。尤其适合于天然药物效应物质基础的研究[29]。
2.2生物色谱法尚存在的不足
尽管生物色谱法前景光明,但目前在其推广和应用方面也存在一些困难:(1)固定化脂质体色谱的应用并不广泛,主要原因是柱子制备比较困难、成本高;(2)高效液相色谱柱常用的硅胶基质及其化学键合固定相的pH使用范围较窄(pH2~8),色谱柱容易被污染而且很难被再生,流动相需要大量有机溶剂,成本高,并污染环境;(3)多数生物色谱的固定相如酶、细胞膜、仿生物膜、活细胞等,目前实现商品化的不多,需要实验室自己制备,对实验室及操作者的专业技术要求较高;(4)生物色谱柱寿命通常比较短,约在几天到十几天之间;(5)生物色谱柱对流动相缓冲溶液的要求比较苛刻,流动相难以进行灵活地调整;(6)由于中药成分的复杂性、作用的多效性,因此,在高通量筛选活性成分时,存在选择何种效应器官以及选择全面与否的问题;(7)细胞膜生物色谱模型虽然在一定程度上能够反映药物成分与细胞膜的作用情况,但毕竟是一个体外过程,尚不能完全模拟体内复杂环境以及机体内其他系统对中药发挥药效作用的影响,与药效成分在体内的作用相比还有一定距离[30]。
3结语
中药的效应-物质基础研究一直是中药研究的重点和难点,中药的物质基础和作用机理的澄清是中药走向国际市场的前提,将色谱技术与生物医学结合起来,可望成为极有发展前景的新方法、新技术,将极大地推动中药研究的水平。生物色谱法重复性好、快速简单、直接与一些化学成分的药理学参数如活性或结合强度相关,在中药活性成分筛选、分离和结构鉴定方面已有较广泛的应用。生物色谱技术不仅可以有效地消除无活性成分对分析结果的干扰,而且还可以大大缩小中药活性成分筛选的范围。但是,多数生物色谱的固定相还没有实现商品化,需要有一定条件的实验室自己制备;色谱柱寿命通常比较短等特点,也限制了其推广和应用。随着技术上的问题不断的得到解决及研究的不断深入,生物色谱技术不久的将来在中药领域的研究,以及在研究药动学、药效学、药物毒性及合理开发新药等领域的应用必将有自己的广阔天地。
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药物的生物学特性篇3
[关键词]药物化学;研究生;培养目标
[中图分类号]G642[文献标识码]C[文章编号]1673-7210(2012)05(c)-0161-02
药物化学学科是药学领域中的重要学科之一,在我国高等药学院校中肩负着中华民族药业发展的重任,药物化学学科的发展反映着高等药学院校的现实,在相当程度上预示着一个民族或一个地区药业的未来。它包括天然药物化学和药物化学两个学科,是化学和生命科学相互渗透的交叉性学科,在人类防病治病的生命过程中起着十分重要的作用。天然药物化学既阐明天然产物活性成分的性质,又研究天然活性成分的提取、分离纯化技术、制备方法、结构鉴定及结构优化,以寻找新型先导结构为主要研究内容的学科,是中药新药研究开发及中药质量研究的重要手段;而药物化学是一门发现和发明新药、合成化学药物、阐明化学药物性质、探索药物小分子与机体细胞相互作用规律的综合性学科。两者均是以化学药物为研究对象,为药学领域尤其是新药研究领域中富有创新性和挑战性的重要学科。从学科的进展中,可以看出增强药物化学学科建设既是历史发展的需要,同时也是生物医学背景下培养高质量药学人才的需要,我们应适时调整专业培养特别是研究生培养目标,为社会输送高质量优秀药学人才。
1药物化学学科的进展及其培养目标
药物化学学科在众多医药高校中被列为国家或省级重点学科,也是国内最早授予博士学位的学科之一。纵观药学学科的发展,自上世纪40年代末国内药学就形成了药物化学、天然药物学、药剂学及药理学四个二级学科,与药学相关的化学更早就已经形成了无机化学、物理化学、有机化学和分析化学四个二级学科。当时无论是药学的四个二级学科还是化学的四个二级学科,都只局限在本学科圈内完善各自的理论、方法及体系,形成早期药学学科经纬分明的学科群环境,这种学科群环境分离于医学和生物学之外。上世纪50年代,药学的四个二级学科及化学的四个二级学科,都积极关注医学和生物学进展,都希望利用医学和生物学知识创造本学科的前沿,导致了药学学科环境发生深刻变化。随后,医学和生物学的进步使病理、生理现象与药物分子的依赖关系明朗化,从药物分子的结构式既可以解读它的化学性质,又可以解读它的生物学性质,包括药物化学学科在内的药学四个二级学科形成的前沿方向存在广泛联系,这些联系最终表现为二级学科的前沿方向之间出现交叉点,药学二级学科的界线在医学和生物学层面上模糊化,药学二级学科的界线在医学和生物学层面上更加模糊、广泛交叉融合。上世纪60年代之后,医学和生物学进步同样引起化学家们的极大关注,出现了生物无机化学、生物有机化学、生物分析化学和物理药学,生物学作为桥梁使化学学科之间的界线模糊化,特别是无机化学和分析化学在内源性标志物测定方向广泛交叉,并于20世纪90年代迎来了化学生物学时代。如今化学的四个二级学科针对相同的医学问题做着各自的事情,特别是在细胞化学领域广泛交叉下,学科界线更加模糊。
可见由于医学和生物学的进步,分子生物学、分子药理学、生物化学、医学、计算机模拟设计及药代动力学的方法和技术向药物化学中渗透,使药物化学学科取得诸多方面的进展。这些进展深刻地影响着药物化学的自身行为,制约着药物化学专业的目标,现代药物化学已与大多数人熟悉的经典药物化学有本质区别,已由传统的“化学”向“化学+生物学”到“化学+生物学+医学”的模式转变并已经被同仁广泛认同且产生积极的影响,把握药物化学学科发展,增强药物化学学科建设,调整药物化学学科教育目标特别是研究生教育的培养目标,已经不可回避。
2天然药物化学学科的进展及培养目标
天然药物化学学科的发展经历了漫长的历史时期,至今,天然药物化学已经成为一门成熟的学科。19世纪初,化学家们对已确定的大量天然化学成分的结构按照生源、药理活性或结构进行分类,并不断地揭示出不同化合物具有不同的生物合成途径,如甲戊二羟的结构单元为萜类共有的生物合成材料,生物碱的前体是莽草酸和α-氨基酸等,即生活细胞合成天然化合物的奥秘被逐渐揭示。20世纪在“药味”浓郁的药学背景下,天然药物化学学科得到迅速发展,以色谱技术如柱色谱技术广泛应用于天然化合物的分离、纯化,谱学技术(如红外光谱、质谱、核磁共振)用于化合物的结构鉴定和生物活性试验(如高通量筛选等)普遍开展为主要特点。有专家[1]预言,21世纪将是天然药物化学发展最快的时期,其主要任务有用现代科学技术方法对传统药物实验化、定性和定量化再评价研究;研究生药基源化学成分以开发新的药用资源,走可持续性发展道路;寻找创新药物研究的候选化合物、发展新的天然药物筛选模型及作用机制探讨;设计合理的活性化合物提取、分离、纯化工艺和仿生合成及吸收、分布、代谢、排泄和有效性/毒性;从分子水平探讨生物进化;充分利用天然手性化合物资源,大力开展手性药物研究。在研究生的理论教学方面,成熟的药学院校中有相对较完整的教学体系和理念,并随着国内外大药学学科变化动态适当修正部分教学内容和教学任务,研究生在这种随学科变化而不断充实和完善的大药学学科理论熏陶下,对学科的发展和相关学科的动态均有一定程度的认识和理解,待开展科学研究时更敏锐的科研思路和更有能力开展相关性实验研究,这应归为综合性创新人才培养的一部分。但在过去的十多年间,新增专业普遍化、招生规模超常化、培养目标模糊化、课程设置随意化和经济利益主导化的办学行为给药学教育带来了一些不确定因素[2],致使研究生的专业课程培养目标还有待进一步加强和完善。笔者认为药物化学学科研究生的培养应加强从理论到实践的教学。鉴于笔者主要从事天然活性成分教学及科学研究工作,下面从偏向于天然药物化学方面的药物化学研究生理论教学方面,在原有教学成果基础上,提一些个人看法,便于进一步提高教学质量,培养更优秀的高层次药学人才。
高等天然药物化学是一门重要专业课,是天然药物化学方向研究生不可或缺的一门课,上好这一课程,对培养天然药化研究生的质量起着重要作用,它囊括了多学科交叉内容。这门课是在天然药物化学基础上开设的,重点介绍天然活性成分研究的思路和新动向,拓宽天然化合物类型,如海洋生物及低等植物独特的次生代谢产物结构类型[3-4]等,更深入地阐明其结构的波谱及光谱特征,使学生对天然药物化学领域有更全面、更深入的认识和理解,为今后科研工作打下基础。除加强高等天然药物化学教学外,还应丰富相关课程内容,如在高等仪器分析教学中增加如太赫兹时域光谱[5]之类的新方法、新技术;增加天然产物研究进展相关内容,如如生物转化技术[6]、药物动力学[7]、分子生药学[8]、转化医学[9]、基因工程、高通量筛选、中药复方研究方法、天然产物活性筛选新技术和中药质量控制等药学研究成果。
3小结
药物化学学科是药学领域中的带头学科,是化学和生命科学相互渗透的交叉性学科,在人类防治疾病过程中起着不可替代的作用。目前,生物医学模式下的药学教学模式已在药学院校中被广泛认同并产生着积极的影响,但是新增药学专业的师生对这种办学模式并不太熟悉,不能很好地在药物化学学科教学中发挥作用。充分认识药物化学学科在高等药学教育和民族药业发展的重要地位,调整我们的教学目标,培养高水平药学专业人才,加强新增药物化学专业研究生教育,需要多方面的努力,其中优化教学内容、整合师资力量、提高教师队伍专业化水平等途径可以实现使教学质量大幅度上升。
[参考文献]
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药物的生物学特性篇4
近几年来,我国的国民医疗费用以每年30%的速度增长,远远超出了国内生产总值10%左右的增长速度,从而严重影响了我国经济的发展和人民生活水平的提高。如何控制医疗费用的迅速增长已成为大家所关心和需要解决的问题。药品费用是医疗费用的重要组成部分,在整个医疗费用中占有相当大的比例,特别是西药药费是导致医疗费用急剧增长的主要因素之一,而中药药费则相对影响较低。目前,我国医院的业务收入中有50%左右来源于药品,因而医疗费用的控制焦点之一就是如何控制药品费用的迅速增长。
1药品费用增长和解决的方法
控制药品费用迅速增长的关键是弄清楚药品费用上涨的原因,然后对症下药。造成药品费用迅速增长的因素很多,但归纳起来不外乎两个方面:一是合理因素,即不可控因素。如人口增加和老龄化、疾病谱改变、慢性病增加、居民保健意识增强、药品成本提高等;二是不合理因素。如价格管理存在漏洞、医院补偿机制不完善、以药养医、用药管理松懈、不合理用药以及患者过于依赖西医等。
药品费用控制要从医疗服务的提供方(医院)、付费方和需求方(患者)等方面着手,重点是在尽可能满足人民群众医疗需求的基础上控制费用上涨中的一些不合理因素,核心是合理使用有限的卫生资源,保证卫生服务的公平性和特需性。
目前,国内外在控制药品费用方面采取了许多切实可行的办法,如药物利用评价、药品价格控制、风险共担合同、制定基本医疗目录和医疗保险用药目录、实行“总量控制、结构调整”、改革城镇职工医疗制度即费用共担等[1-3]。这些方法对控制药品费用的上涨确实起到了关键作用,但也存在某些不足之处。一是它更多地考虑药品的价格,而忽视了药品的成本效果,因而其在控制药品费用短期上涨的同时,可能带来药品费用的长期上涨;二是它对医疗服务的提供方和需求方的控制带有一定的强迫性,没有充分发挥他们的主观能动性。药物的经济学评价可弥补这一缺陷,它从药物的成本和治疗效果两个角度出发,综合评价药物治疗的成本效益。
2药物经济学的作用
药物经济学是指药物治疗对卫生保健系统和人类社会所付出的成本和产生效果的描述和分析。具体地说,药物经济学是应用现代经济学的研究手段,结合流行病学、决策学、生物统计学等多学科研究成果,全方位分析不同药物治疗方案的成本、效益或效果及效用,评价其经济学价值的差别。药物经济学的服务对象包括医疗保健体系的所有参与者,如政府管理部门、医疗提供单位、医疗保险公司、医生以及患者等。药物经济学不仅注重药物治疗的成本,同时也关注药物治疗的结果,因而在控制药品费用方面具有较强的科学性和可接受性。药物经济学的作用主要通过以下几个方面来体现。
2.1指导新药的研制生产
我国实行的是社会主义市场经济,在市场经济中,商品的需求取决于商品的价值和质量。药品虽是一种特殊商品,但其仍具有一般商品的特征,其需求同样取决于药品的价值和质量(效果)。药品的成本效果(效益)越大,其需求量也越大。因此,对研制生产药品的厂商来说,必须尽可能研制生产出成本-效果好的药品,从而获取所需的利润。药品生产厂商可根据药物经济学研究结果,决定是否生产某种药品或在遵循药品价格制定原则的前提下适当降低药品的价格,以提高药品的成本效果。中医中药是我国的国宝,开发费用相对较少,且安全稳定性好,因此,我国应加强中药的研究和生产。
2.2制定公费医疗用药报销范围
我国现行的《国家基本药物目录》(以下简称《目录》)主要是根据临床医疗需要来考虑的,即药物的安全性和有效性,经济因素、价格因素考虑的比较少。该《目录》适用于全民,主要是指导和规范临床用药行为。公费医疗用药报销范围的药物遴选是以《目录》为基础进行的。用药报销范围既考虑临床需要,又考虑经济等综合因素。其经济因素主要指药物的疗程价格,它没有考虑药物在治疗过程中的其它费用,如检查化验费、住院费等;它也不考虑药物的成本-效果比或成本-效益比,因而存在着一定的缺陷。目前,国外如澳大利亚和加拿大在确定药品报销范围时,除了要求厂商提供药物的安全性和有效性数据外,还要求厂商提供该药与国内治疗同样疾病的最常用药物或适当的非药物治疗措施比较的药物经济学结果,国家指导委员会将参考药物经济学的结果来作出是否给予报销的决定。
2.3帮助医院制订医院用药目录,规范医生用药
目前,我国许多省市为了控制医疗费用的迅速上涨,开始实行“总量控制、结构调整”政策。其基本思想是提高医务人员的劳务价值,降低医院的药品收入,使药品费用的增长幅度控制在一定的范围内。这一政策的推行,对医院的药品使用提出了新的要求。它要求医院尽可能使用疗效好、价格低的药物,即成本效果好的药物,将成本效果好的药物纳入医院的用药目录中,以便药物费用的增长幅度控制在政策规定的范围内。药物经济学的研究结果有助于医院将那些成本效果好的药物选进医院用药目录中;同时,医院用药目录的制订可规范医生的用药行为,阻止不合理用药。
2.4确定药物的适用范围
任何药物都有一定的适用范围。对患某种疾病的某一人群有效的药物对另一人群不一定有效,其成本效果也是低的。如降胆固醇药物用于治疗具有一定危险因素的高胆固醇血症患者,是公认成本效果好的治疗措施,而用于单纯高胆固醇血症患者,则成本效果不佳。若将降胆固醇药物用于治疗没有危险因素的单纯高胆固醇血症患者,则不但不能降低医疗费用,相反将引起医疗费用的上涨。药物经济学研究的是特定人群特定疾病药物治疗的成本效果,因而其针对性较强,目的比较明确。
2.5帮助患者正确选择药物
随着经济的发展、人民生活水平和文化素质的提高以及医疗体制的改革,患者的自我保健意识逐步增强,医疗服务市场的特殊性也将因此有所改变,不会纯粹是医疗服务的供方市场,尤其是药品服务,越来越多的患者将会自己到医药商店选择和购买药品。因此,患者对有关药品信息的需求将会增加,尤其是药品的价格、效果和成本效果。为此,政府应积极引导慢性病等患者采用中医中药治疗的方法,对中医中药的治疗费扩大报销范围,使人们改变过于依赖西医的观念。药物经济学研究可满足患者这方面的需求。
3结语
药物经济学可从多方面来控制药品费用的迅速上涨,在我国开展药物经济学研究具有非常重要的现实意义。目前,我国的药物经济学研究还刚刚起步,许多人对其还不了解,知之甚少,国家制订《公费医疗用药报销范围》没有完全考虑药品的药物经济学特性。因此,我国应从现在开始大力开展药物经济学的宣传和研究工作,并将药物经济学研究纳入有关的规定中,充分发挥药物经济学在控制药品费用增长中的作用。
【参考文献】
[1]查仲玲.药物利用研究[j].药物流行病学杂志,1996,(2):112.
药物的生物学特性篇5
一、西药的“中药特性”和用中医药术语表征功效的意义中西药的结合,应包括两大方面,就是要对中药进行现代科学研究,同时对西药也要进行“中药特性”的研究,并用中医药术语表征其功效及使用规律,使每类药均能按两种医药学理论体系使用,各择其优,进而互相靠拢并使之结合,促进具有中国特点(中医药特点)的新医药学的建立。
1.使中药的现代科学研究工作沿着中西药结合的道路前进现代对中药所进行的科学研究,主要包括药理、化学和临床研究。药理研究,就是用现代科学的生理、生化、病理等指标表征中药的功效。这应包括中药的饮片,也包括提取有效成分的部位或单体化合物。化学研究就是弄清楚中药有效成分及其物理和化学性质,从而为控制药物质量、制剂制备、选择给药途径及保证药物效用提供依据。临床研究就是指用中药所能治疗的按西医诊断的疾病的情况。按上述方法研究的结果尤其是从中分离得到的有效化合物,往往不能再被中医按中医药理论体系进行使用了,只能为西医按西医药理论体系进行使用,也就是说,把中药变成了西药。长此下去,势必出现中药的消亡和西药的丰富与发展。例如经现代科学研究、发现黄连中的黄连素可抑制细菌,被西医用作抑菌消炎药。然因尚未研究黄连素的中药特性和用中医药术语来表征的功效,故中医不能按中医药理论体系来使用它。因此,若将黄连都用来提取黄连素,则中医将无黄连可用。这种以中药的消亡为结果的中药现代科学研究,是难于达到中西药的结合的。即使叫做结合,那也是失去了中药特征的结合。出现这种情况的最根本原因,是在于没有对中药的现代科学研究的结果,尤其是有效化合物,再进行中药特性和中医药术语表征功效的研究。如能开展此项研究,则从中药中所得到的有效化合物,将能为中医和西医两种医学体系使用,从而使中药的现代科学研究工作,沿着中西药结合的道路前进。
2.使西药吸取中药之长,更好地发挥西药的优点。中药的特性如四气五味、升降沉浮、归经等,是中药的特点和长处,它们与机体的“证”相对应,直接指导着临床用药。例如从四气中的寒热看,可与“证”对应使用,即热证用寒性药,寒证用热性药,即所谓“热者寒之,寒者热之”。再如归经,按现代观点的结核菌感染的疾患看,有肺、肾、肠、骨等结核病,按中医理论体系分析,这不同部位的疾病,属于不同归经,在选用药物时,是要考虑到的。然而西医却一概用抗痨药物。西医这种对机体疾病部位不加区分而选用药物,是因为西药无归经之说所致。如果西药的此种“归经”特性被研究确定后,则可以更有针对性地选用药物,更好地发挥治疗作用。再如抑菌消炎药的抗生素和磺胺药,都是针对致病菌而起作用的,凡为细菌感染性疾患均可考虑使用,而对机体状况、病变部位、病情等考虑较少,但按中医观点,不仅要考虑到病源,更要考虑到机体状况,从而选用相应特性和功效的药物。就急性肾炎和慢性肾炎、急性菌痢和慢性菌痢而言,尽管从西医角度看均属细菌感染性疾患,但从中医看,在急性期属实热证(或湿热证),应选用苦寒药,而在慢性期,则属虚寒证(久病必虚、虚易成寒).是不宜选用苦寒药的。临床实践已证明,磺胺类和抗菌素类药物对急性期效果较佳,慢性期效果不佳。这已在一定程度上说明这些药物具苦寒之性味。但现在尚未深入研究它们的中药性味,而仍是同一药物施治于不同的证。这从中医药理论讲,是违反用药规律的,因此,难能更好地发挥这些西药的功效。如能对磺胺类、抗生素类的性味进行研究,确定其属性,那么,现在这种不分证地使用的情况就会改变。从而可以保留西药之优,吸取中药之长,更好地发挥作用。
3.丰富和发展中药学中药学的丰富和发展,主要应表现在两个方面,即数量的增加和质量的提高。数量的增加,这好理解。现在中药(包括草药)大约有5000种(中药大辞典收载5767种),而现在常用的西药的品种比这更多,如果能对这些西药按中药特性分别归类并用中医药术语表征其功效及使用规律,使其成为“中药”,显然可以大大丰富和发展中药学。所谓中药学质量的提高,就是经过对中药的现代科学研究,弄清其成分及各成分的物理和化学性质,同时经过药理和临床研究,确定各成分的药理和临床作用,也包括单味药(即混合物形式)的药理和临床作用。从而总结中药的特性及功效和使用规律的现代科学内容。这可包括两方面内容,就寒热性而言,在物质上,究竟哪些物质结构呈现寒性作用,哪些物质结构呈现热性作用;在生物活性上,究竟哪些现代观点的生物活性表示寒性这一特性,哪些生物活性表示热性这一特性。这样就可以从现代科学水平上,阐述中药的特性和使用规律而丰富和发展中药学。
4.促进中西药结合,进而促进中西医结合基于如上三点,有可能为促进中西药的结合创造有利条件。因为中药的现代科学研究成果之一——发现的有效化合物,能被两种医学体系使用,西药的归属分类,也能被两种医学体系使用。在此基础上,再归纳和探索中药的现代科学规律,即物质和生物活性方面的规律,从而促进中西药的结合。以药效为基础,又能反过来说明疾病的发病本质,从而促进中西医的结合。例如,中医所称的热证,一般是用寒性药物治疗,若药物的作用机理弄清了,那么,就可以说明证的本质。西医的热症,是指体温高于37℃而言;而中医的热证,不仅包括高于37℃的体温,还包括体温并不高于37℃的热证,在中医的热证中,一般用寒凉性药物,但对那些假热真寒证,却要应用甘温药,即谓甘温有时能祛大热。这样,如果对不同类型热证(或热症)所用药物的作用机理搞清楚了,那么,也就可以把中医和西医关于热证(症)的概念得以划分或统一,进而促进中西医的结合。
二、西药是否具备中药的特性和中医药学术语所表示的功能对这个问题尚未进行深入的研究,但通过对以下几个问题的分析研究,可以说,还是有一定认识基础的。
1.物质的同一性不论西药还是中药,都是由物质构成的,即由相应化合物构成,这两类药物的化合物具有以下的同一性:(1)它们大多由天然化合物或人工合成化合物构成。例如西药的利血平,是天然产物,磺胺类药物是人工合成产物,中药的绝大多数如麻黄等是天然产物,但也有人工合成的,如砒石,即为由雄黄(硫化砷ass)炼制(氧化)而成的三氧化二砷(as2o3).(2)就成分而言,有的为结构清楚的单体化合物,有的为结构不清楚的混合物。如西药阿托品、磺胺噻唑是结构清楚的单体化合物:巴甫洛夫合剂、三溴片等为成分结构清楚的混合物,而相当一部分格林制剂及一些天然药物如洋地黄叶、番泻叶等,其成分结构不完全清楚。而中药,尽管大多数药物的成分结构尚不清楚,如天麻、竹茹等,但也有一些成分结构清楚的,如冰片即为龙脑,相当一部分矿物药的成分结构大体清楚。(3)中药和西药都有中国产的和外国产的。如西药所使用的大黄,就是以中国产的为优,但很多现在使用的西药为国外首先研制出并生产的;中药的番红花、西洋参等都是由国外进口的,而绝大多数传统中药却是国产的。
2.生物活性的同一性不论中药还是西药,其应用对象是一致的,即都是用来治疗或预防人体的疾病,这是生物活性同一性的基础。用现代科学术语来讲;所谓生物活性,就是指药物对机体生理、生化、病理状况的影响能力。治疗疾病,就是使异常状况转变为正常。只是由于中药和西药是处于不同的医药学体系中,才具有用不同术语所表示的生物活性。随着科学研究的深入和医药学知识的积累,现在逐渐在取得共同的表示方法。例如,中药的很多苦寒药,均具抑菌消炎作用,当然,并不能由此而完全认为抑菌消炎作用即为中药特性——味苦性寒的表示方法,但起码这表现了中药的味苦性寒这一特性的一个方面,又如,很多补益类中药具有能够增强机体免疫功能的作用,这就说明,这类中药与西药的免疫增强剂具有此方面的共同生物活性。作为西药,虽然现在尚未进行其中药特性和功效的系统研究。但在临床使用中,已发现一些西药表现为中药的特性和中医药学术语所表示的功效。例如服用阿托品后,呈现颜面红赤、口干、口渴等,而这些表现是中药热性功效的一个方面,可见,在这方面来讲,阿托品表现为中药特性的热性,又如考的松,这是激素类西药,一些临床实践已经证明,它对肾阳虚病人效果较好,而对肾阴虚病人效果不好,这说明它具有中医药学术语的补肾阳的作用。可见二者具有生物活性的同一性。
3.中医具有研究西药的中药特性和功效的悠久历史现在使用的一些中药,本来并不是中国产的,它们在传入我国之前,即使作为药用,因其不具备中药特性和中医药学术语所表示的功效,也只是按西医药理论体系或民间药来使用。但在传入中国后,由中国的中医药人员加以使用和研究,逐渐总结、归纳出它们的中药特性和用中医药学术语所表示的功效,使它们能被中医按中医药理论体系使用,最后成为中药,有的并成为常用中药;例如番红花主产南欧及伊朗等地,乳香产在红海沿岸至利比亚、苏丹、土耳其等地,苏合香主产土耳其西南部,没药主产红海及阿拉伯半岛,西洋参主产美国及加拿大等地。西医在使用这些药物时,是按西医药体系来使用的,而现在它们早已是常用中药了。就是在近年,这类研究工作仍在进行,如水飞蓟,为菊科植silybummarianum(l.)gaertn的瘦果,原产南欧及北非.六十年代末及七十年代初,国外报道,它可治疗肝炎,并进行了化学、药理、临床的现代科学研究,表明确可治疗肝炎。我国将其引种后(主在华北、西北等地),不仅进行了现代科学的化学、药理等研究,同时进行了西医药学体系的临床研究和应用,也证明,确实对肝炎病有一定疗效,另一方面,又对其进行中医药学理论体系下的研究,经临床使用和总结,归纳出了它的一些中药特性和中医药学术语表示的功效。如“性味:苦、凉;功用:清热解毒、具保肝、利胆、保脑、抗x线用”(《全国中草药汇编》下册,人民卫生出版社(1978)125).这样它就成了中药,可被中医按中医药理论体系使用了。总观之,过去既已把一些按西医药理论体系使用的西药,经过研究,总结和归纳出它们的中药特性和功效,那么将来一定会有更多的西药,包括天然和人工合成的单体化合物,经过研究,总结和归纳出其“中药”特性和用中医药学术语表征的功效。
三、西药的中药特性和功效研究的基本方法和途径从我国古代及现代对中药特性和中医药学术语表示功效的研究来看,其基本方法和主要途径是:对药物进行表观考察、临床效用观察及逻辑思考,进而加以总结和归纳。那么,对现代西药的中药特性和功效的研究,也应遵从此种方法和途径,具体如下:1.表现特性的考察研究中药的表观特性,如气味、颜色、质地、性状等,基本是通过直观的考察研究,总结归纳出来的,如颜色,就是人们肉眼所见之颜色:质地,就是手触、牙咬所感受的具体情况;性状究属固体、液体,是一目了然的;嗅味是用鼻嗅感知的。就是中药较突出的特性——味,在古代,开始也是由口尝而确定的。即使在近代,仍有人在实地进行中药味的考察。据报道,有人将近300种常用中药进行口尝,结果,其味与文献记载相一致者占78.6%。当然也有部分中药难辨其味者,是后来根据临床功效按中医药理论进行研究的,如有的能解表、归肺经,往往将其味归纳为辛等。如上方法,对西药的表观特性研究,也是适用的,即通过实地考察,或闻、或看、或触摸、或推导,从而赋与西药以相应的中药特性。这部分工作,对西药来讲,还是较易进行的,因为其中很多在文献上已有记载了。如黄连素,黄色结晶,味极苦,水溶度较小,这实际已使其中药表观特性具备了。
2.通过文献研究,归纳西药的中药特性和功效中药的特性和用中医药术语所表示的功效,从根本上来讲,是由临床疗效总结、归纳出来的。就中药的重要特性一一性味而言,就是这样进行的。例如秦艽,《本草衍义》云:“秦艽,《本经》谓之苦平,而《别录》加以辛及微温,以其主治风寒湿痹,必有温通性质也,然其味本苦,其功用亦治风热,而能通利二便,已非温药本色,后人且以治胃热黄疸烦渴等证,是非温性,更是彰明较著。”可见,作者倾向于此药为寒性。再如雄黄,《本草经疏》云:“雄黄,味苦平,气寒有毒,《别录》加甘、大温,甄权言辛,大毒。察其功用,应是辛苦温之药,而甘寒则非也。”对于西药,己进行了大量的药理学和临床学研究,并通过临床应用,对它们的功能、主治、毒性、副作用、禁忌等,都已积累了大量资料;根据这些文献资料进行研究,并按中医药学理论体系来分析和归纳西药的中药特性和功效,可以赋与它们相应的中药特性和中医药学术语所表示的功效,这是一种很重要的研究方法。
3.临床研究设想如下:给同一病人,按两套医药学体系进行诊断,随采用一套医药学体系进行治疗,而后再按不同医药学体系进行交叉总结归纳。如先由中医作出诊断,并开具所应采用的药物,但并不让病人服用,然后再由西医进行诊断和治疗,并且让病人服用所开给的药物,然后根据服用西药后的功效进一步分析,归纳总结这些西药的相应的中药特性和功效,例如黄连素这个西药,在西医药学体系中,主要用作抑菌消炎药,治疗胃肠炎等,近年又了解它具降低血压和机体氧耗量的作用等。胃肠炎可分为急性与慢性胃肠炎,从中医药学体系来分析,急性胃肠炎系属于湿热证,用苦寒燥湿药治疗为宜,而黄连素正是对此病证疗效好,因此可以从中医药学体系认为黄连素具苦寒之性味,其功效为具清热燥湿作用。这是初步的结果分析。如果经过深入研究,发现黄连素确是如此,那么它对慢性胃肠炎就不宜使用,因为慢性胃肠炎是久病,久病易虚,虚易成寒,寒性证是不宜使用苦寒药的(配方中属另一情况).事实上,临床上也证明,黄连素用于治疗慢性胃肠炎效果并不好。黄连素的中药特性和功效,还可从它降低血压和机体氧耗量方面作进一步分析归纳。机体内氧化作用是机体产生能量的重要生化反应,氧耗量降低,说明氧化作用减弱,能量产生减少。机体能量产主的减少,从机体来讲,应表现为寒证;从药物采讲,则表现为寒凉性。血压升高,往往属于阳亢,阳属热,故能降低阳亢型高血压的药物,应为寒凉性。如果对黄连素再进行更多方面的临床研究和总结、归纳,使得它具备中药的特性和功效,那么就可在中医药体系中使用了。
4.创立适合研究中药特性和功效的实验动物模型和指标来进行研究这种方法是一种很重要、并且很有前途的研究方法。这种方法有很多优点,如能控制条件,进行对比研究,能将动物处死,作深入研究等。但就目前情况看,这样的模型和指标,还仅处于探索建立的阶段,也就是说,还不能很有效地用来研究中药的特性和功能.尽管如此,到目前为止所取得的进展还是鼓舞人心的。例如,用大剂量考的松所致小鼠肾阳虚模型,用温补肾阳的药物治疗时,有较好功效。如果何种西药能治疗的话,则能说明此种西药具有温性这一中药特性及补肾阳这一中药功效。再如用大黄所致小鼠的脾胃虚寒证模型,如果何种西药能使动物的这种症状得以缓解或消除,那么它就是能对抗大黄苦寒性,而本身为温热性的药物了。在进行研究时,可设立多种药物的多种剂量组,又可将动物处死后进行深入研究,故为一种应当引起重视的研究方法。
药物的生物学特性篇6
中药化学是中药学的重要组成部分。如何更有效地开展中药化学研究,如何使中药化学研究成果能更显著地提升中药药物创新水平,能更有力地推进中药现代化、国际化,是中药化学学科发展所面临的关键问题,也是中医药领域所关注的关键问题。为此,本文基于中药化学现状分析,结合我们对中药学发展的思考,阐述中药化学内涵、研究领域及其意义。并提出基于有效物质基础为核心的系统网络药学观念,着力进行中药自然化学、中药制备化学、中药药物化学系统研究,阐明中药药物属性及特性,使中药化学研究成果更具有学术意义与药物应用意义,以引领和推动中药化学学科的发展与中药现展。
1中药化学内涵
中药化学是一门结合中医药基本理论和临床用药经验,主要运用化学的理论和方法及其他现代科学理论和技术研究中药化学成分,并确定中药有效物质基础的学科。内涵核心是阐明中药有效物质基础。研究目的是从化学层面揭示中药自然药学属性、中药应用属性、中药药物属性及其特性,以指导进行中药现代研究与药物创新[1]。中药化学研究主要涉及3个方面:
①中药自然化学研究:即对中药自然产生的化学进行研究。主要是探明中药本身所含的化学成分,特别是次生代谢化学成分。具体内容包括化学结构及其类型、理化性质、检识、波谱特征等。从而阐明中药自然化学成分与其药学属性的关系,并有指导性的发现新的中药自然化学资源。
②中药制备化学研究:即对中药制备中的化学进行研究。主要是基于中药自然化学资源研究,对其药物成分进行制备,具体内容包括中药提取、分离、结构修饰与改造、生物转化、结构鉴定,以及中药在加工制备过程中化学成分的相互作用及其变化等,确定其应用属性。以制定合理的研究方案,应用适用的制备技术与方法,制备出所需的有效物质或活性物质,包括提取物、有效部位或有效组分、有效成分、结构修饰物、生物转化物等。
③中药药物化学研究:即对中药在药物应用过程中的化学进行研究。主要是在机体内的化学动态。具体内容包括有效成分在机体内吸收、分布、代谢、排泄过程中,发挥药效的动态化学状态与特性及其与药效的关联性等。以确定有效物质基础及其作用机制,阐明中药药物属性与特性。可见,以上三方面研究为一有机整体,从认识中药自然化学属性与自然药学属性为出发点,至应用属性,最后到阐明其药物属性及其特性为落脚点,从而实现中药化学研究的目的。因此,中药化学研究应结合中医药理论,充分体现中药临床用药特点,对其化学成分进行研究,更要注重对其有效物质基础及其组成特性进行考量。
诚然,中药化学成分极其复杂,每味中药都含有多类化学成分,其化学成分数拾上百,甚至更多,而其复方化学成分可谓不知其数,更为复杂纷繁。其中,有些化学成分具有生物活性,能够起到防治疾病的作用,这些成分即为有效成分;中药中所含的有效成分也往往不是单一成分,而常常是同一结构类型的多种成分,甚至是不同结构类型的多种成分。在中药化学中,含有一种主要有效成分或一类结构相近的有效成分即为有效部位,如人参总皂苷、葛根总黄酮、丹参总酚酸等;含有多种有效成分即为有效组分。有些成分不具有生物活性,不能够起到防治疾病的作用,这些成分则视为无效成分,如树脂、果胶等。然而,随着中药化学研究的手段和技术越来越先进,方法越来越多样化,研究领域也越来越广泛,使得对中药有效物质基础研究与认识水平愈加提高。有时候过去认为是无效的成分,随着人们对客观世界认识与研究的进一步深入,得出的结果可能是相对的,如过去认为无效的多糖、蛋白质、多肽等成分,后被发现具有良好的生物活性并被应用于临床。还有一些化学成分,虽然本身无效,但经过采收、加工、炮制、制备,产生化学结构转化,而具有良好的药效作用,那么这些成分也应被视为有效成分。还有一些成分,本身无生物活性,但是进入人体后却可以发挥很好的药效,这是因为药物被吸收进入血液循环才能发挥药效作用,而在体内发挥药效作用的有效成分可能是原型成分,也可能是原型成分进入人体后的代谢产物或转化成分,抑或产生协同作用,那最初的原型成分也可被认为是有效成分。另外,中药化学成分的有效性与其质量性有关,即与中药化学成分的类型以及存在的量、组成比例等有关,从化学的层面反映出中药药性、炮制、制剂、复方配伍及其量的中医药科学内涵。因此,对中药有效物质基础的认识与确定,需要科学系统地研究分析。
总之,由于中药本身的自然特点与用药特点和其化学成分的复杂性使中药化学研究具有相当大的难度和挑战性,使得中药化学研究成为破解中药发展关键难题、提升中药防治疾病水平、推进中药现代化和国际化的重要核心力量之一。
同时,中药化学学科与有机化学、分析化学等基础化学相衔接,继而与中药学其他相关学科,如中药资源学、中药鉴定学、中药炮制学、中药药剂学、中药药理学、中药学以及方剂学等学科知识体系紧密联系、相互支撑,构成了中药学研究与人才培养的完整学科体系,为中药学人才培养发挥着重要作用。
2中药化学研究意义及其进展
中药化学在中药学的发展历程中起到了举足轻重的作用,其研究成果为中医药的继承与发展,中药现代化、产业化、中医药创新开发等诸多方面作出了重要贡献。
2.1中药自然化学研究意义及进展
2.1.1阐明中药自然化学属性
中药除少数品种如青黛、冰片、阿胶等为人工制品外,大都是来自于植物、动物、矿物的非人工制品,并以植物来源为主且种类繁多。第三次全国中药资源普查统计结果表明,我国已鉴定且有学名的中药约有12807种,其中植物药约为11146种,动物药约为1581种,矿物药为80余种。随着科学技术的进步和医疗实践的发展,还会发现更多的中药资源。来源各异、多姿多彩的中药,它们的化学成分亦十分复杂。研究结果表明:①中药自然化学类型丰富,覆盖糖类、苷类、醌类、苯丙素类、香豆素、木脂素、黄酮、萜类、挥发油、皂苷、甾体、生物碱、鞣质、有机酸、油脂、蜡、氨基酸、蛋白质、酶、色素、维生素、树脂、无机盐和微量元素等。②不同基原的中药含有不同类型的化学成分。如黄连主要含生物碱类,葛根则主要含异黄酮类。③每种类型成分数目往往也相当多,即使同一种中药,也含有大量结构类型各不相同的化学成分。例如,中药常用药人参中不仅含有三萜、多糖、炔醇、挥发油、甾体化合物、木质素、黄酮、氨基酸、多肽、蛋白质、有机酸、维生素、微量元素等多类化学成分,且三萜类含有Ro、Ra1、Ra2、Rb1、Rb2、Rb3、Rc、Rd、Re、Rf、Rg1、Rg2、Rg3、Rh1、Rh2及Rh3等30余种人参皂苷类成分。④不同类中药抑或含相同类别的化学成分,如大黄与虎仗均含大黄素型蒽醌类成分,而前者属泻下药,后者属利湿退黄药。⑤同类中药抑或含不同化学成分如清热药知母、栀子。
2.1.2引擎创新药物
现代中药化学研究亦引入国外的天然药物化学研究成果,天然药物化学研究开始于1806年,首先从阿片中分离出吗啡。19世纪20年代以后,不断报道从中药及天然药物中发现有生理活性的各种化合物,其中成为有代表性药物的有吐根碱、马钱子碱、奎宁、黄连素、阿托品、可待因、秋水仙碱、可卡因、麻黄碱、芦丁、橙皮苷、甘草酸、洋地黄毒苷、苦杏仁苷等。这些化学成分都是19世纪分离出来的,在药物化学发展史上形成一个天然药物化学研究时期。以后又分离出东莨菪碱、山梗菜碱、野靛碱、印防己毒素、加兰他敏等。由于对天然化合物的研究和测定,促进了合成药物的发展。但是,由于后来发现某些合成药物出现严重的副作用和预先难以估计的慢性毒性,所以研究步伐逐渐放慢。直到50年代初从萝芙木中分离出降压药物利血平,50年代末从长春花中分离出抗癌药长春新碱,世界各国学者又开始重视从中药及天然药物的化学成分中开发新药。例如美国、西德、前苏联等对担子菌类植物进行了大量的筛选工作、发现银耳、香菇、茯苓、云芝等所含的多糖对肿瘤有抑制作用。美国国立癌症研究所80年代总结出最有希望的抗肿瘤药物活性成分是大环化合物、生物碱、三萜、木脂素和苦木素。
80年代以来,国外对中药及天然药物化学的研究比较集中在抗癌药和心血管药方面,还重视研究抗艾滋病药物。在抗癌药物方面主要侧重在多糖类、倍半萜内酯,三萜类、苦木素、木脂素以及大环生物碱等药中寻找。在心血管药方面重视对某些皂苷、异黄酮、高异黄酮、香豆精及桂皮酸衍生物的研究。对中药化学筛选活性成分研究较多的国家有日本、美国、俄罗斯、德国和韩国等。
从20年代开始,我国学者对常用重要中药进行了自然化学成分研究,如早期的麻黄、莽草、延胡索,钩藤、蟾酥、贝母、黄花夹竹桃等,并且取得了一定成绩,如从麻黄中分离制备了抗哮喘成分麻黄碱;从粉防己中分离出具有镇痛、消炎、降压和肌肉松驰等作用的粉防己碱;从延胡索中分离出具有镇痛作用的延胡索乙素等多种生物碱。70年代以来,中药化学研究发展更加迅速,也取得了一定进展。如对青蒿、喜树、海南粗榧、天麻、唐古特山莨菪、丹参、葛根、三尖杉、芫花根、天花粉、川芎、黄芪、当归、人参、五味子、甘草、冬虫夏草、灵芝、党参、青黛等多种中药化学成分的研究,其中有些是结构类型完全新颖的化合物,例如青蒿素为含过氧桥的倍半萜内酯,是抗疟药物史上继合成喹啉类药物之后的重大突破;天花粉蛋白是第一个完全由我国学者完成临床、动物实验、分离、纯化、结构测定等研究的有实用和理论意义的蛋白质分子。据统计,我国医药学和化学科技工作者在80年代从中药总共发现800余个新化合物,90年代以后则每年有数百个新化合物的递增。中药自然化学研究成果,不断提升了人们从化学层面对中药内在自然属性的剖析水平、与中药临床用药水平、及其药物创新水平。
2.2中药制备化学研究意义及进展
2.2.1提升药物创新水平
中药化学成分较为复杂,研究应用其中的有效成分、有效部位或有效组分、提取物等,必须通过提取、分离、纯化等一系列过程将其从中药原料中制备出来。其制备物的有效性决定着中药药物质量水平。中药化学成分制备技术已在传统技术的基础上得到突飞猛进的发展。提取方法虽仍以溶剂提取法、水蒸气蒸馏法等传统方法为主,同时超临界流体萃取法、微波提取法等现代提取方法也得到广泛的应用。在分离富集、纯化方法方面,对于化学成分的制备来说一般常用的分离、精制方法有系统溶剂分离法、两相溶剂萃取法、沉淀法、盐析法、透析法、结晶法、分馏法、色谱法等,近年来,高速逆流色谱技术(HSCCC)和制备液相技术也在化学成分的分离纯化方面发挥了快速、高效的优势。而对于有效部位的分离富集而言,各种类型大孔吸附树脂和聚酰胺等色谱材料的使用,则大幅度提高了有效部位的含量及转移率,先进技术的使用不仅使得制备物满足药效的要求,也满足了大量制备的要求。笔者研究团队应用大孔吸附树脂技术,建立了连翘、金银花、木香、柴胡、枳实等诸多单味中药及复方四逆散抗抑郁、清脑宣窍方抗脑中风、开心散抗老年期痴呆等有效物质分离富集方法,为有关创新药物研究奠定了药学基础[2~9]。此外,基于中药化学成分先导化合物,进行结构修饰与改造,制备出成药性更好的药用成分,是中药创新药物研制的有效途径之一,如青蒿素系列衍生物药物等。
2.2.2提升中药质量控制水平
中药作为中医防病治病的物质载体,其内在质量直接关系到临床疗效和安全。在分析中药现行质量控制模式的基础上,结合现代分析技术的发展和应用,依据中药特性,运用中药化学的方法,创新中药质量控制模式,以期更加科学地实现中药质量控制,推动中医药事业的发展。在中药或复方质量控制方法建立的过程中,质量控制指标的选择是方法建立的前提和关键。一个中药具有多成分、多作用、多层次、多靶点等特点,这也是中药区别于化学药物的重要特征,只有通过中药化学与药理学、药物动力学结合研究,阐明有效物质基础,并制备出有关对照品,才能进一步以有效物质为指标进行有效质量控制研究,并建立真正科学合理的质量标准。近年来发展的中药指纹图谱技术,目前已成为能够为国内外广泛接受的一种中药化学质量评价模式。笔者研究团队在运用PK-PD技术研究开心散类药有效组分中,基于类药有效组分相关分析结果,提出并建立了基于类药有效组分特征图谱表征的中药质量控制模式,将有效物质基础反映于中药质量控制体系中[10~13]。随着现代分析方法及其技术的快速发展,如GC、HPLC、UPLC等及其联用技术GC-MS、HPLC-MSn、UPLC-MSn,对中药质量控制水平的提升提供了分析技术支撑。
2.2.3阐明炮制原理
中药炮制是中药学的独特的制药技术,其特色为药材经过炮制后可以达到提高疗效、降低毒副作用、改变药物功效、便于贮藏和服用等目的。研究中药炮制前后化学成分或有效组分的变化将有助于阐明中药炮制的原理、改进炮制方法、制定控制炮制品的质量标准等,这也是保护我国传统特色医学文化的重要方面之一。例如,乌头为剧毒中药,其毒性成分主要为乌头碱(aconitine)、中乌头碱(mesaconitine)和次乌头碱(hypaconitine)等双酯型二萜类生物碱,此类化合物不稳定,遇热易被水解,C8位上的乙酰基水解时失去一分子醋酸,得到单酯型乌头碱,使以上3种成分转变为苯甲酰乌头碱、苯甲酰中乌头碱和苯甲酰次乌头碱,毒性为双酯型生物碱的1/1000~1/200;若继续水解,C14位上的苯甲酰基失去一分子苯甲酸,生成乌头原碱,相应转化为乌头胺、中乌头胺和次乌头胺,其毒性仅为双酯型乌头碱的1/5000~1/2000。由此经过炮制,由于化学成分的转变,达到了降毒减毒的目的,而炮制品的镇痛药效作用与生品相比并未降低。
2.3中药药物化学研究意义及进展
2.3.1阐明药物类药物质基础
药物类药物质基础主要多基于中药血清药物化学的体内代谢研究。日本学者田代真一首先提出了中药血清药物化学和血清药理学方法,即给动物灌服中药一定时间后,取其血清通过对血清所含中药化学成分进行分析、分离及鉴定,把得到的化学成分与中药再次进行药效学比较,从而可以推断出中药药效物质基础。通常的研究方法基本包括通过动物口服给药后取血制备含药血清、采用HPLC、HPLC-MS等手段对体内外色谱指纹图谱的进行对比和解析来确定血中移行的活性成分,必要时对血清中的化学成分进行分离、结构鉴定和活性研究,并探讨其与传统疗效的药效相关性等,此外还包括药效物质基础的体内代谢过程和机制的探讨与阐明等内容。目前,我国学者已经对远志、白术、东北红豆杉、地黄等单味中药及六味地黄丸、茵陈蒿汤、清脑宣窍方、黄连解毒汤、生化汤、开心散、胃能方等复方进行了大量的研究,为中药物质基础和作用机制的深入研究奠定了基础。六味地黄丸始出于宋代医家钱乙的《小儿药证直诀》,由熟地、山茱萸、山药、牡丹皮、泽泻、茯苓组成,是“滋阴补肾”之首方。研究者在对六味地黄丸的血清药物化学进行研究时,建立了六味地黄丸及口服六味地黄丸后大鼠血清的HPLC指纹图谱分析方法,分析比较六味地黄丸、缺味处方、单味生药以及各组分给药后所得血清样品,研究发现,口服六味地黄丸后从血中发现了11个入血成分,其中4个为新产生的代谢产物;7个成分为六味地黄丸所含成分的原型,其中有一成分虽为地黄中所含成分的原型,但其他2种药材也能代谢产生,对其体内的量变有共同的贡献。在此基础上,以血清指纹图谱为指导对六味地黄丸血中移行成分进行了分离并鉴定。共分离鉴定得到了8个化合物,其中5-羟甲基-2-糠酸(5-HMFA)为熟地、山茱萸和泽泻中的成分代谢形成;莫诺苷、獐牙菜苷、马钱子苷为山茱萸所含成分直接入血而形成;2-羟基-苯乙酮-4-葡萄糖醛酸苷、4-甲氧基-5-磺酸基苯乙酮-2-葡萄糖醛酸苷、2,4-二羟基-苯乙酮、(H)2,5-二羟基-4-甲氧基苯乙酮为丹皮酚的代谢产物,初步阐明了六味地黄丸的体内直接作用的物质基础[14~17]。
2.3.2阐明药物类药成分动态属性及协同作用特性
药物类药成分动态属性及协同作用特性主要通过中药药代动力学研究。系应用动力学原理与数学模式,定量地描述与概括药物通过各种途径(如静脉注射,静脉滴注,口服给药等)进入体内的吸收、分布、代谢、排泄(ADME)过程的“量-时”变化或“血药浓度-时”变化的动态规律。中药药代动力学研究能为药物疗效的评价、给药方案的优化、复方配伍的研究、毒性试验设计和毒理效应分析提供依据,对阐明中药作用机理、促进中药新药开发及剂型改造有着重要的理论意义和应用意义。此外,通过研究中药复方配伍前后或不同配伍时对主要活性成分体内动态过程和药代动力学特性的影响,可揭示中药复方配伍的规律及其协同作用特性。清脑宣窍方是王永炎院士的临床经验方,由栀子、三七和冰片组成,在治疗缺血性脑中风急性期和恢复期早期具有很好的疗效。笔者研究团队结合药效考察和大孔吸附树脂分离富集工艺,获得了清脑宣窍方抗脑中风有效物质,在对其自然化学和制备化学研究的基础上,对动物口服清脑宣窍方、栀子合三七及各单味药相应有效物质的体内药物特性化学进行了研究,确定了清脑宣窍方抗脑中风药物化学与生物学物质基础,并对动物口服清脑宣窍方、栀子合三七及各单味药的药代动力学进行研究,揭示其配伍规律。各药动学参数表明,指标性成分栀子苷、龙脑、人参皂苷Rg1、Rb1及三七皂苷R1这5种成分房室模型都为二室,吸收都比较快,给药后5min在血液中就可以检测到,除人参皂苷Rb1,其他4种成分不到1h即可达到最大血药浓度。同时消除也较快,8h后的血药浓度已很低。而人参皂苷Rb1达到最大血药浓度时间稍慢为1.3h,同时在血液中存在时间较长,48h血药浓度还很高,分析其原因,可能是由于人参皂苷Rb1的血浆蛋白结合率高,血液中游离的人参皂苷Rb1减少,从而导致消除半衰期延长。通过对主要有效成分的药动学参数比较可知,在AUC方面,全方有效物质比单味药栀子和三七相应有效物质的AUC增加了2~8.5倍,冰片主要有效成分的AUC变化不明显,进一步分析可知,其中对于栀子主要有效成分AUC的增加三七起了重要的作用,而对于三七主要有效成分AUC的增加冰片起了重要的作用;在Tmax和T1/2ka方面,三七可以促进栀子主要有效成分的快速吸收,而栀子使三七主要有效成分的吸收发生了向后推移,当加入冰片后,即在全方有效物质情况下,不仅改善了三七主要有效成分吸收的向后推移现象,而且从生物利用度、吸收速度、药效强度、有效血药浓度时间延长等方面都得到了整体的提高。这种药物之间相互作用的结果最终反映为药物整体速效与效应的增强,研究结果充分地说明了这种配伍的奥妙,从而从有效物质基础方面揭示了清脑宣窍方的配伍规律与药物动态属性及其协同作用特性[18~21]。
2.3.3阐明药物动态效应属性及其协同作用特性
近年来,药代动力学-药效动力学(PK-PD)关联研究的兴起更是在一定程度上拓宽了中药药物化学的研究方法。药物代谢动力学(pharmacokinetics,PK)和药效动力学(pharmacodynamics,PD)是按时间同步进行的两个密切相关的动力学过程,前者着重阐明机体对药物的作用,即药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄及其与时间的关系;后者描述药物对机体的作用,即效应随着时间和浓度而变化的动力学过程。二者结合有助于阐明药物浓度-效应-时间的关系,定量的反映药物浓度与效应的关系。对于疗效确切但复杂的中药,哪些成分才是功效相关成分?各种成分之间如何相互转化、相互作用?这些成分及其相互作用与药效存在着什么样的关系(DI)?这些问题均未得到深入的解决,因此,中药药代动力学的研究还需结合药效动态研究,也就是进行PK-PD关联研究,才会更加切入药物本质。其意义除了可以阐明和完善其作用机制及复方组方原理,为提高中药及复方的质量和优化给药方案提供科学依据,还为发现有效成分、开发新药奠定药学基础。以复方中的一种成分或几种成分为指标成分进行PK-PD研究是目前国内对中药复方药物动力学研究绝大多数采用的方法。但是面对物质基础复杂的中药复方,如何进行符合中药复方整体观的药物动力学研究,并评估中药复方的效应关联成分,最终应用于临床指导用药是中药复方药物动力学的关键问题,对促进中药新药开发,推动中药现代化和国际化有着十分重要的意义。
开心散始见于《备急千金要方》,“主好忘”。此方为益气养心、安神定志之代表方剂,目前临床上,开心散及其加减方多用于治疗老年痴呆症和抑郁症。为发现其有效物质基础,笔者研究团队首先分析了开心散水提物肠吸收成分和血清特征图谱,发现其被吸收的类药组分为远志寡糖酯类、远志酮类、石菖蒲细辛醚类和人参皂苷类成分,在获得类药组分的基础上,以东莨菪碱致学习记忆障碍模型大鼠为实验对象,以远志寡糖酯类成分阿魏酰基蔗糖酯、芥子酰基蔗糖酯、3,6’组分为远志寡糖酯类、远志二芥子酰基蔗糖酯,xanthones成分polygalaxanthoneIII,石菖蒲细辛醚类成分β-细辛醚,人参皂苷类成分人参皂苷Rg3、Rc、Ro为各类类药组分代表性成分,建立定量方法,进行药代动力学研究,进而以紫外吸收光谱或质谱裂解规律为依据,获得相关类药成分含量及比例,进行复方药代动力学整体表征,最大程度地获得了能表征复方整体性的药时曲线和PK数据。同时开展了与药代动力学相应时间点的东莨菪碱致学习记忆障碍模型大鼠行为学实验和乙酰胆碱酯酶活性实验,获得了效-时曲线和PD数据。根据已获得的PK和PD数据采用直观分析和数学建模分析相结合的方式,发现了寡糖酯类和xan-thones类等协同作用及其在痴呆模型动物体内同时呈现出现吸收双峰与效应成分亲和现象,且与抗痴呆药效具有相关性,其类药成分组成及量的比例表征基本一致。从而阐明开心散抗痴呆的主要有效成分及其药物动态效应属性与协同作用特性[22]。
3中药化学应着力系统网络药学研究
诚然,中药化学研究虽然硕果累累,但在推进中药现代化、国际化征途上,任重而道远。还需引进现代科学理念及其技术与方法,并与中医药其他学科紧密结合,以中药有效物质基础为核心,着力进行从中药资源基原至用药在机体内吸收、分布、代谢、排泄过程中,发挥动态整体效应与协同作用的系统研究,构建笔者提出的中药网络药学观念与体系,以全面阐明中药科学内涵与提升中药质量水平,以实现中药质量安全、有效、可控,更好地为人类健康服务。
①着力中药自然化学研究。对单味中药化学成分进行研究,确定其化学成分结构,发现新的化学成分及先导化合物,丰富中药化学成分资源;同时应注重与同类中药及不同类中药的化学比较研究进行网络对接,分析其自然化学属性及其异同性,结合天人合一整体观,深入剖析中药自然化学属性与自然药学属性的关联性,揭示中药科学内涵,以提升中药科学应用水平。
②着力中药制备化学研究。以中药有效物质为核心指标,确定出最佳有效制备物及其药物化学体系。将实验室制备技术与适宜于大生产的中药药物制备工艺进行网络对接,以提升中药药物生产制备水平。同时,以中药有效物质基本对照品研究为基点,建立基于中药有效物质基本对照品的质量控制体系,与适合于实际生产原料-中间体-制剂系统质量控制与质量标准研究进行网络对接,以提升中药药物质量控制水平。
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