第四节 中药有效成分与中药药效物质基础研究现状与发展趋向

我们的先祖们在中医药的实践中,曾在中药化学的领域内创造出不少领先于世界同时代的研究方法和成果。例如,在炼丹的实践中制备了汞、锌等的制剂,开创了无机化学制备药物的先河,有的药物直到现代仍在临床中应用。明代李梴的《医学入门》中记载用发酵法从五倍子中获得没食子酸的方法,即“五倍子粗末,并矾、曲和匀,如作酒曲样,入瓷器遮不见风,候生白取出”。李时珍《本草纲目》卷三十九中亦有“看药上长起长霜,药则已成矣”的记载。文献中的“生白”“长霜”均是指没食子酸结晶之意,这是世界上最早用发酵法从中药中分离得到有机酸结晶。此后约两百年,瑞典药剂师、化学家K.W.Schelle才于1796年将酒石(酒石酸氢钾)先转化为钙盐,再用硫酸法分解制得了酒石酸。又如《本草纲目》卷三十四对用升华法等制备、纯化樟脑的过程进行了详细的记载,而欧洲直到18世纪下半叶才成功完成类似研究。

令人遗憾的是,中国近代中医药一直处于缓慢发展状态,逐渐失去了一些领域中的优势。直到20世纪70年代后期,随着我国中医药事业发展取得的显著成绩,中医药学又引起了世人的高度重视。尤其中药是在人们经过数千年同疾病作斗争的过程中筛选证实确有疗效而保留下来的,因而从中药中发现新的有效成分并进而开发成新药的命中率是很高的,这就更使得国内外科学家把期待的目光投射到中药研究领域。

就国际而言,中药研究主要集中在我国周边国家和地区,以日本和韩国为主,美国、德国以及前苏联等国家也对中医药或天然植物药产生了浓厚的兴趣,开展了大量工作,取得了许多重要的研究成果。

日本是除我国以外研究应用中药历史最久、范围最广、水平较高、研究人员最多的国家。在中药的研究上,日本注重中西方医药学的沟通。在吸收西方的新技术、新方法研究中药的同时,注意吸收中医药学理论和传统经验。特别是最近几十年,日本对多种常用中药的化学成分进行了较深入的研究,如人参、黄芪、葛根、芍药、柴胡、附子、桔梗、酸枣仁等,不仅基本阐明了它们的主要化学成分,对这些中药的种质资源、栽培加工、质量评价、药理作用及作用机制、临床应用等也都进行了系统的研究,取得了一大批领先世界的研究成果,为日本产品占领世界中药市场打下了良好的基础。韩国的中药基础研究也比较活跃,其着眼点是通过基础性研究工作来提高研制中药的现代化水平,以取得可观的经济利润。

印度和巴基斯坦应用植物药的历史也很悠久。近几十年,这两个国家对药用植物的研究都很重视,并已成功地从植物药中分离出大量的天然产物,同时对一部分化合物进行了药理活性筛选。

近年来,美国对植物药的活性成分筛选工作力度较大,并颁布了《植物药新药研究指南》。美国国立卫生研究院(NIH)每年对千余种药用植物进行活性筛选,以开发各种新的药物。同时设立替代医学研究办公室,对包括中药在内的传统药物进行评估,并协同艾滋病防治中心分别对300余种中草药进行筛选和有效成分研究。一些著名大学如斯坦福大学、哈佛大学和加州大学等纷纷开展了中西医结合研究,斯坦福大学更是设立了“美国中药科学研究中心”,集中人才从事研究开发。一些制药公司也向我国购买中药材和中药提取物或制剂,进行有效成分的分离和结构测定及药理作用筛选。

前苏联及东欧国家也很重视对植物药的研究,同时也注意吸收东方医学的经验,并以研究强壮药特别是人参、红景天、五味子、刺五加、楤木等为其特点,发现这些药物能提高机体的适应能力和防御能力,已将这些成果应用于运动医学和航天医学等方面,并在深入研究基础上提出了适应原学说。近三十年来俄罗斯已对100余种中药进行了详细的化学、药理学研究,从中发现了一批有生物活性的物质和新化合物,发表论文千余篇。其他如德国、法国、捷克、瑞士等对植物药的基础性研究亦开展多年,也取得了一定的成绩,许多国家正在探求与我国合作的可能性。

我国台港澳地区应用中药的历史与大陆相同,其对中药的基础研究虽然起步较晚,但发展迅速。近年来台湾地区对近百个科属200余种中药的化学成分进行了研究,确定了包括萜类、黄酮类、木脂素类、生物碱类和甾体类等几百个新化合物,并对人参、山楂、大蓟、桃仁、葛根、菊花、当归、钩藤等30余种常用中药粗提物进行了安全评价。

我国中药化学的近代研究和开发基本是从20世纪20年代研究麻黄碱开始,30年代以研究延胡索的成绩最为突出,分离出延胡索乙素、延胡索丁素、延胡索戊素等止痛成分。新中国成立后,中医药学迎来了科学的春天。特别是自20世纪80年代以来,伴随着我国改革开放取得的令世人瞩目的伟大成就,中药学特别是中药化学的研究成果在国际上产生了巨大的影响。据统计,我国医药学和化学科技工作者在80年代从中草药中共发现800余个新化合物,而有关中草药生物活性方面的研究论文达2000余篇,90年代以后每年则有百余个新化合物及三四百篇有关论文递增。多年来,国内已拥有一只相当规模的科研队伍从事中药有效成分及药效物质基础的提取、分离、活性筛选以及结构鉴定工作,研究步伐大大加快,整体研究水平已居国际领先地位,近十几年来,研究成果更是不断涌现,越来越多的中药有效成分及药效物质基础被成功揭示。特别是屠呦呦研究员因发现青蒿素而荣获2015年诺贝尔生理学或医学奖,这是我国自然科学领域获得的首个诺贝尔奖,中药化学学科为我国在国际上赢得了崇高的荣誉,值得我们中药化学工作者由衷的自豪和骄傲!

进入21世纪以来,生命科技迅猛发展,回归自然成为世界潮流。整体医学的崛起使世界各国越来越看好中医药,中药正面临着走向国际市场的极好机遇。在国家经济发展需求及“健康中国”大健康产业发展的背景下,中药产业显现出巨大的潜在优势,大力发展中医药已经成为国家的发展战略的重要支撑。科技部等国家多个部委分别在中药产业链的科研、产业化推进、产业化示范等各个环节给予政策倾斜和强有力的扶持,例如国家“九五”“十五”科技攻关计划、“十一五”科技支撑计划以及“863”计划和“973”计划等,特别是2008年以来开展的国家科技重大专项课题“重大新药创制”专项计划项目和国家重点研发计划项目等,对从中药的源头研究到新药上市各个研究环节的基础研究和应用基础研究,均给予了高度的关注和支持,相信在未来的几十年中将会取得更多重要的研究成果。

从最近十几年国内外中药研究状况来看,中药化学或天然药物化学的研究越来越得到世界各国政府和医药科技界的重视,对其在中药或天然药物的开发、利用中的基础性和不可或缺性的认识也越来越高。在研究思路方面,更加注重以活性为指标,追踪有效成分的分离,特别是国内尤为重视建立符合中医药理论和中医临床功效的药理学指标体系,以使研究更能体现中医药特色及为发展中医药学服务。从具体研究目标上看,多针对或根据临床医疗实际的需要,希望从中药或天然药物中寻找出对目前严重危害或影响人类健康和生存的疾病如癌症、艾滋病、心脑血管系统疾病、病毒性疾病、老年性疾病等确有疗效的有效成分或药物。在研究方法和手段上,更加重视引进和结合现代科学技术的最新理论和技术成果,这不仅大大加快了研究的速度,提高了研究水平,极大地拓展了研究工作的深度和广度,甚至许多过去令人望而生畏、不敢涉足的领域如机体内源性生理活性物质,微量、水溶性、不稳定的成分,大分子物质(如多糖、多肽、鞣质等)的研究都已成为可行或可能。此外,对具有新、奇、特结构骨架的化合物的追求以及对新的天然药物资源的寻找(如海洋生物)也成为引人注目的现象,中药有效成分及药效物质基础研究工作异常活跃,呈现出一派生机勃勃的景象。

学科间的相互渗透与相互协作是科学发展的动力之一。中药药效物质基础研究是中药现代化的关键科学问题之一,是实现用现代科技解读传统中医药的重要途径,也是传统医学与现代医学之间最易实现沟通并达成共识的研究领域,必须在遵照传统中医药理论的基础上努力与现代生物、医学等领域密切结合才会更有生命力。传承精华、守正创新,揭示中药性、味、功效或药效物质基础是一项浩大的工程,需要几代人的共同努力。只要我们持之以恒、勤勉踏实地工作,必将开拓出中药化学研究的广阔天地,为中医药的现代化、产业化做出更大的贡献。