全 文 ：·中药现代化论坛·
药物的能量理论和中药有效组份的能量协同作用机制
张亚刚1, 2, 吾满江·艾力1X
( 1. 中国科学院新疆理化技术研究所, 新疆 乌鲁木齐　830011; 　2. 中国科学院研究生院, 北京　100039)
摘　要: 提出了药物的能量理论和中药有效组份的能量协同作用机制, 疾病相关能量, 人造中药复方的概念和中药
现代化的第 3 种思路:简单→复杂。用有效组份的能量协同作用机制阐述了中药复方的科学性,指出有些疾病的治
愈有赖于中药复方。以有效组份的能量协同作用机制为指导, 借助于计算化学、分子模式、生物信息学、药动学,有
望确定不同疾病的相关能量和中药复方的活性因子组合, 由化学合成药实现人造中药复方,从而解决中药材产地
不同, 品种混乱,质量不稳定等一系列难题。
关键词: 药物的能量理论;疾病相关能量; 能量协同作用机制;人造中药复方
中图分类号: R28; R285　　　文献标识码: A　　　文章编号: 0253 2670( 2003) 10 0865 04
Energy theory of drug and cooperation mechanism of energy
for active ingredients of Chinese materia medica
ZHANG Ya-gang 1, 2, WUMANJIANG Eli1
( 1. Xinjiang Research Instit ute o f Phy sical and Chemical T echnolo gy , CAS, U rumqi 830011, China;
2. G raduate Schoo l, CAS , Beijing 100039, China)
Abstract: Ener gy theo ry of drug and cooperat ion mechanism of energy fo r act ive ingr edients of Chi-
nese materia medica ( CMM ) w ere put forw ard. Concepts o f “cor relat ion energ y of disease”and “synthet ic
Chinese formulated medicine”were g iven. T he thir d w ay: “simplicity→complexity”for modernizat ion of
CMM was proposed. Science theory in Chinese fo rmulated medicine w as discussed by cooperat ion mecha-
nism o f ener gy for act iv e ingredients w hich suggested that CMM be indispensable for recovery of some dis-
eases. With the aid of comput ing chemistr y, molecular simulat ion, biolo gy informat ics and pharma-
cokinet ics, it is possible to invest igate and conf irm correlat ion ener gy of different diseases and combina-
tions of act iv e ing redients of Chinese formulated medicines. Problems of different producing areas, confu-
sions of species and instability of CMM quality can be solved by r eturning from chemical synthetic dr ug to
synthesize the Chinese formulated medicine.
Key words: energy theory o f drug ; co rrelative energy of disease; cooperat ion mechanism of energy ;
synthesis of Chinese formulated medicine
　　中药( Chinese materia medica, CMM )是世界
医学宝库的重要组成部分, 为中华民族的生存、繁衍
做出了不可磨灭的贡献。中医的常用方药是在上千
年临床实践中反复检验修正得到的,遗憾的是至今
尚没有一首复方的药效物质和作用机制得以阐明。
因此只有在弄清中药单方或复方化学物质的基础
上,阐明其作用机制,才能真正实现中药有效成分明
确,质量稳定可控。在中医理论的指导下, 多以复方
形式使用中药,体现的综合效应和整体疗效,这是中
药和现代药的重要区别之一, 然而多年以来的中药
研究中,往往采取了与化学药相同的研究思路,将药
材中各成分彼此孤立、分割,这不能不说是中药宏观
药理长期以来未得以阐明的原因。
在研究者指出[ 1] ,分离有效单体或先导化合物
是中药现代化的一部分, 但并不是主流;由于绝大多
数复方的作用并非数个成分的简单相加,在方剂配
伍规律与化学物质群的关系研究中, 孤立地研究药
材或中药所谓“有效”成分或其指纹图谱没有实际意
·865·中草药　Chinese T radit ional and Herbal Drugs　第 34 卷第 10 期 2003年 10 月
X 收稿日期: 2003-03-31作者简介:张亚刚( 1977- ) ,男,新疆博乐人,助理研究员,硕士, 2000年获兰州大学理学学士学位, 2003年 6月毕业于中国科学院研究生院,主要研究方向为精细化工中间体、生物资源化学。　T el : ( 0991) 8989846; 7880514　E-mail: zyg 69@ 163. net
义。同时还指出以目前有限认识的几个病理指标来
衡量、筛选被长期临床实践证明有效的复方的药效
物质有失偏颇。
数十年来,中药新药的研发不强求现代科学的
阐明, 其现代科学内容、机制未得到解决, 其功效等
以中医学术语而不能用西医学术语表述, 不能指导
用于西医临床,这也导致中药内在质量标准不可控,
难以实现中药作为药品合法化地走向国际市场 [ 2]。
1　有效组份的能量协同作用机制和药物能量理论
中药药理含混不清、悬而未决是严重影响中药
国际化的难题之一。要研发高水平的现代中药制剂,
在具备中医药学特色的同时, 要有足够的药理科学
依据,把功能和疗效的机制说清楚[ 2]。
关于中药的作用机制, 近年来研究者们提出“霰
弹”理论、化学库、多靶、多途径、组合中药学等见解。
在前人宝贵的工作基础之上, 笔者提出了药物的能
量理论和中药有效组份的能量协同作用机制,希望
有助于探索中药活性组份相互关系的化学本质,阐
明中药作用机制。
1. 1　有效组份的能量协同作用机制和药物的能量
理论的提出: 近年来, 生物活性物质共轭亚油酸
( conjugated linoleic acid, CLA )因其特有的生理活
性而备受关注, 笔者在综述了国内外有关 CLA 生
理活性的研究后[ 3] ,提出了 CLA生理活性的能量机
制和能量药物的概念[ 4] ;把 CLA生理活性的能量理
论推广到中药单方或复方,提出中药有效组份的能
量协同作用机制;把自由基和活性氧损伤的相关能
量进行推广, 提出疾病相关能量和药物的能量理论。
1. 2　药物的能量理论和中药有效组份的能量协同
作用机制的内容
1. 2. 1　药物的能量理论是指药物在体内代谢、衍生
过程中所涉及(吸收或放出)的能量是不连续的、特
意性的,能选择性的抑制或激活某些生理活动和生
化反应,即能量是药物作用机制中的一个关键因素,
我们将其称之为疾病的相关能量。如果药物能够满
足造成疾病的各个生理微环节中涉及的生化反应的
能量,就有可能恢复正常生理活动链中的受损环节,
从而恢复机体的正常工作。
1. 2. 2　机体正常的生理机能是由众多的生化反应
和其激活的调节机制组成的有机链,这条有机链中
由于致病因素导致的任意一个或若干个环节的缺失
都会造成生理机能的紊乱和疾病的发生, 要恢复这
些生化反应条件之一是必需满足这些反应发生需要
的特异性能量,即疾病的相关能量,才能越过化学反
应的能垒,促成这些生理化反应的恢复。多个环节的
缺失就必须由多个反应相关能量的组合来实现, 即
活性成分间的能量协同作用机制。
1. 2. 3　缺失的环节越多,所需要的活性因子组合中
有效成分的数目就越多, 恢复正常生理机能所需要
的时间就越长。这就回答了为什么中药复方对多数
慢性病、老年病和疑难杂症疗效显著;为什么中药复
方作用慢, 但能扶正固本, 去除病根; 为什么复方作
用并非所有成分的简单加和。
生理微环节中疾病相关特异性能量的协同机制
示意图见图 1。化学和生化反应在由反应物生成产
物的过程中要经过一个过渡态,而从反应物到达过
渡态是一个能量升高的过程, 因此只有提供每一步
反应所需的活化能 Eact, 才能使众多前后紧密关联
的反应顺利进行并连续不断地循环往复,从而维持
正常的生理活动。在图 1中, 从 A 到 E为机体某一
组织内一个必需的连续的生化反应, 由于致病因素
导致的四步反应中一个或若干个环节的缺失都会造
成生理机能的紊乱和疾病的发生,如果药物的活性
组份在代谢过程中能够协同地提供每一个环节的相
关能量, 即满足每一步的活化能 Eact1, Eact 2, Eact3 ,
Eact4 ,就可以恢复这一完整的生化反应进程。但如果
仅能够部分的满足, 如仅满足第一步的活化能 Eact1 ,
则完整的生化反应进程从 A 到 E 不能被恢复。
图 1　生理微环节中疾病相关能量的协同机制示意图
Fig. 1　Cooperation of correlation energy of disease
in peculiar micro-physiological reaction
除了机体内的一般性能量代谢反应外,药物在
机体内部会通过微能量扰动影响机体代谢中的一个
或若干个环节, 就会抑制或激活某些与疾病产生和
防御相关的生理调节机制。
因此,疾病相关特异性能量与生化反应热力学
和动力学密切相关。中药单方或复方中的各组份在
代谢中产生的相关能量很可能是协同地参与了机体
内生化反应,或协同地作为催化剂或助催化剂影响
·866· 中草药　Chinese T radit ional and Herbal Drugs　第 34 卷第 10 期 2003年 10 月
生化反应的发生和进程。正常人身体各部位的温度
有着细微的差别,可能与人体不同部位发生的生化
反应相关微能量密切相关。
1. 2. 4　中药的神奇功效在于单方或复方中若干活
性组份之间的协同作用,而各活性因子在代谢过程
中的能量的协同是多种有效成分协同作用的核心。
如果弄清楚了中药单方或复方基于有效组份的能量
协同作用机制的活性因子组合, 从某个角度上就阐
明了中药复方功效的微观作用机制,拉近了中西药
理论和方法的距离。这样就可以实现“人造中药”和
“中药复方的化学合成”,去掉中药复方中众多化合
物中的非活性成分, 通过化学合成得到各活性化合
物,再将其组合到一起,得到药效相同但化合物数目
少得多的“人造中药复方”,从而实现中药指导化学
合成药,化学合成药向中药真正意义上的回归。“人
造中药”和“中药复方的化学合成”,一旦实现,就解
决了中药材产地不同, 品种混乱,质量不稳定以及有
些珍贵中药材资源有限、濒临灭绝,人工种植困难等
一系列难题。
1. 2. 5　根据疾病的能量理论和有效组份的能量协
同作用机制, 利用计算化学、分子模拟、药理学和药
代动力学等手段,查明有效组份代谢相关能量并确
定疾病相关能量,确定有效组份的组成、配比,从而
指导新药的设计与研发。
有效组份的能量协同作用机制是一种中药药理
的宏观机制, 需在实际工作中去检验、补充、修正和
完善,为中药进入国际市场提供理论依据。不同方剂
或不同组份之间的具体协同机制和定量工作需要诸
多学科广大科研工作者的不懈努力。
2　有效组份的能量协同作用机制和中药药理
要保持人体机能的相对稳定, 脏器能量参数的
稳定是条件之一。中医六淫之风、寒、暑、湿、燥、火以
及症候中的热入血分、肝经虚寒、水热结胸、胆气虚
寒、中焦虚寒等均与代谢能量密切相关,体现了因外
界因素扰动产生的生理微环节相关能量的紊乱。如
中暑、受寒很可能是外界环境极端条件下干扰了机
体正常生理环节中的相关能量。如果通过药物代谢
过程中在相关部位产生的能量协同,就有望恢复功
能性生化反应链。
中药药性分“寒、热、温、凉”,如某一味药服用后
有“胃寒”症候,某一味药服用后有“上火”症候, 中医
根据症候对症下药, 采用不同药性组合是有效组份
能量协同作用机制的体现。方剂各组份的能量协同
作用机制在方剂配伍中也有例证, 如白虎人参汤能
降低四氧嘧啶引起的实验性糖尿病高血糖,当知母
与人参以 1∶1. 8配比时, 降血糖作用消失,若入石
膏,降糖作用又恢复。葛根汤能解热,但组方的 7味
药中,单独实验均不表现解热作用。这些很可能与各
味药的特异性代谢能量密切相关。
3　有效组份的能量协同作用机制和组合中药学
组合化学和组合中药学理论的提出使中药现代
化进程向前迈进了一大步,与之相比,中药有效组份
的能量协同作用机制则进一步从生化反应能量的角
度阐述了中药药理的微观本质。
在中药单方或复方有效组份的能量协同作用机
制的研究中,可以借鉴组合化学和组合中药学的理
论框架[ 5]。首先将极其复杂的中药成分按化学结构
和活性分解为若干群体, 然后分别研究这些化学群
体的化学组成和结构,将这些群体分为表征性成分
和非表征性成分并将其系统化,然后根据疾病的能
量理论和有效组份的能量协同作用机制,利用计算
化学、分子模拟和药代动力学的手段,查明有效组份
代谢相关能量并确定疾病相关能量, 确定有效组份
的组成、配比,从而指导新药的设计与研发。
4　有效组份的能量协同作用机制和中药现代化
根据有效组份的能量协同作用机制每一种生药
成分的活性可能只是数十种甚至上百种成分中若干
种基于能量协同作用机制的组合。中药复方中的每
一味药都是一个分子群, 而其活性因子组合可能只
是每一味药中的一种或若干种的组合, 而不是全部。
经过近年来不断地研究和探讨 [ 6～8]不难发现,
前人关于中药现代化提出的两种基本思路中,由“复
杂→复杂”到“复杂→简单→复杂”是大势所趋。基于
有效组份的能量协同作用机制,我们提出中药现代
化的第 3种思路:简单→复杂。其含义是化学合成药
向中药的回归, 实现“人造中药复方”。这3种思路其
实正好对应着中药现代化进程中的 3 个阶段(图
2) , 有效组份的能量协同作用机制作为桥梁和纽带
把第二和第三个阶段联系起来,找出有效组份的组
成、内在关联和活性作用机制的规律,在由规律去指
导第二和第三阶段的研发循环。孤立地采用一种思
路去研发现代中药势必会很困难。
5　有效组份的能量协同作用机制和未来药物设计
由于缺乏深入的理论指导,新药的创制至今仍
主要依赖大量的随机筛选。这种状况迫切需要通过
应用新的理论方法和技术予以改变。新药设计,是医
学、药学、化学、物理学、生命科学、计算机和信息科
学几大学科交叉综合的产物, 考虑药物不同作用机
·867·中草药　Chinese T radit ional and Herbal Drugs　第 34 卷第 10 期 2003年 10 月
图 2　中药现代化的 3 种思路和 3 个阶段
Fig. 2　Three ways and three stages
of modernization of CMM
制和全部过程的药物分子设计方法——基于作用机
制的药物设计方法已逐渐引起人们的重视。有效组
份的能量协同作用机制为新药研发提供了一种新思
路,应用各种理论计算方法, 分子模拟技术, 生物信
息学知识,进行计算机辅助药物设计,将会成为国际
上十分活跃的研究领域。
在现代天然药物的研究中, 常常采用找出某一
种药物的作用靶点, 再利用此生物靶点进行新化合
物的设计、修饰、合成及药效评估以指导新药的研
发。而已知先导化合物的结构修饰和衍生, 除了结构
相似才满足靶分子模型外,另一个极可能的原因就
是在代谢过程中会产生极为相近的特异性能量,即
疾病相关能量。
6　结语
西药和西药药理在人类战胜疾病方面做出了巨
大贡献,但每一种病症都有若干种不同程度有效的
化合物,如果完全从西药药理的药物靶分子作用机
制去分析,有时会很困难,有些病,尤其是慢性病、老
年病及其他疑难杂症,单一化合物是难以胜任的, 必
需依靠中药复方或“人造中药复方”。有必要指出, 将
中药单方或复方按照从单个组份的分离和对其进行
药效评价可能正好走错了方向,得出的结论可能与
中药复方的科学性背道而驰。
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银杏叶干浸膏、山楂叶黄酮、叶绿素等)工艺中有机溶媒的水溶媒替代; 3. 中药水针、粉针、冻干粉针的澄清
处理; 4. 无菌、无热原的中医药原料、生化原料澄清处理; 5. 中草药、生化药品、保健食品、口服液、果汁、茶饮
料、啤酒等产品的澄清处理; 6. 氨基酸类、维生素类、有机酸类、抗生素类发酵液的澄清处理; 7. 对重金属污
染的工业废液(水)及其他工业废水的澄清处理; 8. 对出口食品、药品、药材、保健品重金属农药残留超标的
有效处理。
收得率分别提高 30%～10倍;含量提高 10%～50%;工厂成本下降 30%～80%; 还生产硫酸软骨素、黄
连素系列、注射用黄芩苷( 95%) ,双花连翘苷,银杏叶干浸膏、丹参素、丹参川芎浸膏等,以及口服级中药提取
物,亦可根据客户要求生产。
　　地　址: 山东平邑县浚河路 78号　　电　话: ( 0539) 4088727　13355026077
传　真: ( 0539) 4089366　　四川地址:青神县用九大厦三楼
电　话(传真) : ( 0833) 8811413　13568248000　13890355787
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