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Discussion on modernizat ion of research and development of TCM

中药研究与开发现代化探讨



全 文 :·专论·
中药研究与开发现代化探讨
李十中 1 ,王淀佐 2 ,李晓岩 3
( 1. 天津大学化工学院 ,天津  300072;  2. 中国工程院 ,北京  100038;  3. 香港大学土木工程系 ,香港 )
摘 要: 探讨了我国中药业现状和中、西药之间的差异 ,提出在继承传统精华的基础上实现中药提取、分析、制剂技
术现代化。给药剂量准确、吸收效果好、生物利用度高的中药制剂将是未来中药理想的剂型。指出由于中药适用于
人类追求回归大自然的需要 ,最终现代化的中药将与西药并驾齐驱 ,甚至取代西药的主导地位。
关键词: 中药 ;现代化 ;药物浓度 ;生物利用度 ;指纹图谱
中图分类号: R282. 71   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2001) 05 0385 03
Discussion on modernization of research and development of TCM
L I Shi-zh ong1 , WANG Dian-zuo2 , L I Xiao-yan3
   ( 1. School of Chemica l Engineering , Tianjin Univ er sity , Tianjin 300072, China; 2. Chinese Academy o f Enginee ring ,
Beijing 100038, China; 3. Depa rtment o f Civ il Engineering , Univ er sity o f Hong Kong , Hongkong , China)
Abstract: The present status of t raditional Chinese medicine ( TCM ) and the discrepancies betw een
TCM and Wester n medicine w ere reviewed. It w as suggested that moderniza tion of the research and deve-
lopment of TCM should be established on the basis o f the essentials of TCM senses to upg rade i ts ex trac-
tion processes, analy tical precision, and rational pharmaceutical prepa ra tions, w hich can be accura tely pre-
scribed, easily absorbable w ith bet ter bioavailabi li ty to achiev e a mo re fav orable patient compliance and
therapeutic resul ts. It w as also pointed out that TCM , wi th it s thousands yea rs of practical clinical experi-
ences, has i ts unique features and promising future to meet the desi re in pursuit o f return to Mo ther Na-
ture. It w as believ ed that ev entually, the moder nized TCM will keep pace wi th or even surpass the West-
ern medicine fo r the general w elfare of mankind.
Key words: t radi tional Chinese medicine ( TCM ); modernization; drug concentra tion; bioavai lability;
fing er printing g ram
  中药有几千年的历史 ,是中国人的专利 ,在当前
形势下研究、开发中药符合国情 ,适于人类追求回归
大自然的需要。在我国优先发展的医药高科技产业
化 12个领域中 ,中药占了其中的 2个:即中药现代
化品种 (第 2项 )和中药制剂先进工艺及成套设备
(第 8项 )。香港特区政府亦把中药作为新的经济增
长点 ,要把香港建成中药港和国际中医药中心。目前
对于中药的研究主要有两种方法: 一种是仍按传统
方法进行 ,在提取方法和剂型上没有改变 ,没有成分
分析和药效成分标识 ,现在的中药市场已无情地证
明这种方法是行不通的。正如美国内科医生 Ba rrett
对草药的评价所言“没有标识活性化学物质含量的
草药制剂 ,服用剂量过大会发出危险 ,而剂量过小又
不起治疗作用 ,让人无所适从” [1 ]。 另一种方法是效
仿日、韩等国的做法 ,如有人提出对单味中药提取有
效成分 ,进行纯化后再制成各种剂型应用于临床 [2 ] ,
令人遗憾的是这种观点尚占主导地位。 显然这仅是
西药的变种 ,将通常由化学合成或生物合成得到的
西药从植物中提取 ,已经抛弃了中药的精髓和传统 ,
不过是由植物合成的西药而已。实践亦证明了这点 ,
例如 ,麻黄具发汗功能 ,可治哮喘且疗效明显 ,自古
沿用至今 ,而早在几十年前就从麻黄中提取麻黄素 ,
但麻黄素治疗哮喘的效果却不明显 ,现主要作为复
合制剂中的一味辅药 ;人们熟知的人参具有消除疲
劳、强壮身体的功效 ,连续饮用泡参 (人参或西洋参 )
水几天后 ,就会有精力充沛的感觉 ,而连续服用人参
提取物人参皂苷 ,则无此显著效果 ,这是因为人参中
含有多种化学成分 ,仅已测知的人参皂苷就有 3种
·385·中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2001年第 32卷第 5期
收稿日期: 2000-10-10作者简介:李十中 ( 1962-) ,男 ,天津大学化工学院副教授 ,北京科技大学在读博士生。长期从事药物分离研究工作 ,特别是在中药和天然产物分离与提取的理论和技术方面进行了较深入的探索 ,并取得一定成果。 发表相关学术论文 20余篇。 Tel: 13902057828
E-mai l: lis hizh ong@ hotmail. com
类型 (人参二醇、人参三醇、齐墩果酸 )、几十种成分
之多 [ 3 ] ,由于性质不同 ,提取物仅为其中的一部分 ,
所以效果不明显。
1 中药特点与现状
中药的特点是配伍和辩证施治 ,通过有针对性
地调节和强壮人体机能 ,如神经系统、心血管系统、
消化系统、免疫功能等达到治病的目的 ,即人们常说
的“治本”。仅有一小部分中药同西药一样起直接作
用 ,如抗疟特效药青蒿素是通过干扰疟原虫的表膜
功能而导致虫体结构全部瓦解 [4 ] ;用于治疗心脑血
管疾病的银杏叶总黄酮类成分 ,临床证明具有极强
的抗磷酸二酯酶的作用 [5 ];还有已从中草药中提纯
的抑制细菌生长的抗生物质如常山碱、黄连素、白果
酸、白果醇等 [6 ]。实际上这小部分中药是从中药植物
中提取的西药 ,青蒿素被证明是一种含有过氧基的
倍半萜内酯 [7 ]。单纯提取某一组分 ,即使在初期有一
定疗效 ,但很快就会产生抗药性而降低疗效 ,如广泛
使用青蒿素的地区已出现有抗药性的疟原虫 [ 2]。所
以对于中药的研究 ,首先必须继承中药配伍的传统 ,
不能单纯提纯某一成分 ,而是浓缩、提取全部药效成
分 ;其次要把先进的化工单元操作和现代分析手段
应用于中药提取 ,遗弃传统中药生产中落后的方法 ;
再是把中药制成先进的剂型 ,使之易于吸收 ,见效
快。植物中药效成分含量很低 (一般 < 3% ) ,加之以
往提取方法不当又损失一部分 ,而丸、散、膏、丹中主
要是淀粉、蜜等添加物 ,所以传统中药制剂中药效成
分所含无几 ,造成疗效缓慢。采用先进方法浓缩制剂
中的药效成分 ,使之有足够的浓度发挥疗效 ,从而改
变人们认为中药见效慢的传统观念。 以西药中人们
熟知的青霉素为例 ,其注射剂浓度已由当初问世时
的几万单位增加到现在的上百万单位 ,提高了数十
倍。致病菌通常很快对抗生素产生抗药性 ,并且由于
抗生素的滥用 ,使其抗药性越来越强。万古霉素被认
为是目前人类抗格兰氏阴性致病菌的最后防线 [8 ] ,
但不幸的是 1987年就发现了对万古霉素具有抗药
性的致病菌 [9 ] ,并且仅从 1989年到 1993年间在医
院中发现具有抗药性的致病菌就增加了 20倍 [10 ]。
中药因是复方制剂 ,全体组分做为一个整体发挥作
用 ,及时“因病施治”、“因症施治”、“因位施治”调整
配方 ,可杜绝耐药性。 西医亦认为 ,对不明的发热或
抗生素对其无效的病毒性感染 ,宜用中草药治疗 [6 ]。
只要中药制剂克服目前自身存在的药效成分浓度
低、吸收效果差的缺点 ,改进剂型和给药途径 ,提高
药效成分浓度并使之易于吸收 ,迟早会占据医药领
域的主导地位。
2 中药研制技术现代化
2. 1 提取技术:对于中药提取的研究要遵循“从复
杂到简单 ,再从简单到复杂”的原则 ,而不是传统中
药的“从复杂到复杂”或日、韩等国采取的“从简单到
简单”的方式 ,借鉴西药“分析”的方法 ,发挥自身“综
合”的优势 ,保持中药原方配伍 ,并在提取过程中去
除非药效成分的大分子物质 (蛋白质、鞣质、树脂等 )
和小分子物质 (重金属离子、钾离子、砷、草酸等 ) ,仅
保留黄酮类、皂苷类、生物碱类、有机酸类和部分多
糖类药效成分 [11~ 15 ]。传统的中药提取方法主要是水
提醇沉法和醇提水沉法两种 ,药效成分损失严重 ,一
次醇沉损失率依成分不同在 10%~ 60% [16 ]。 因此 ,
中药提取技术的现代化至关重要 ,如不能有效地提
取中药中的药效成分 ,则无论如何好的配方也不能
发挥治疗作用。 把现代的化工单元操作应用于中药
提取 ,已有用萃取法、树脂法、沉淀法 (结晶法 )提纯
中药中的单体 ;还有用絮凝法代替醇沉法 ,但效果尚
不及醇沉法 [17 ] ,亦同醇沉法一样存在药效成分损失
问题。膜分离技术可能是取代传统醇沉 (包括水沉 )
工艺而又保持中药原方配伍的理想方法 ,这是因为
膜分离是较为理想的大、小分子分离的单元操
作 [18 ]。已有超滤法用于中药提取的实验探索 [19~ 24 ] ,
但由于中药提取液浊度高、粘度大 ,膜分离法用于生
产较为鲜见 ,大多用于中药制剂的终端处理。作者采
用膜分离法在中药口服液 (蜂乳精 )生产中取得了良
好效果 [16 ] ,于 1996年通过天津市科委鉴定 ;在中药
红花注射液 (三九集团万荣制药厂 )生产中亦有显著
成效。虽然目前中药的配伍机制尚不清楚 ,但按照现
阶段中药研究成果 ,对中药液进行有效的分子量“切
割” ,得到仍保持原方配伍组成、但药效成分浓度提
高且易吸收的药液 ,再制成所需要的制剂 ,可以提高
疗效和降低成本。
2. 2 分析方法:目前国外对于中药药效成分的研究
主要是追踪生物活性 ,认为具有生物活性的物质才
是有效成分 ,所谓生物活性是指抗癌、抗病毒、抗菌、
抗氧化等活性。国内则侧重于全成分分析 ,中国科学
院上海药物研究所已从中药中发现了 400多个新化
合物。配伍是中药的精华所在 ,但可借鉴西药的分析
方法 ,如用色谱 /质谱联用 ,核磁共振 ,红外、紫外光
谱法等分析中药的化学成分 ,作者亦做了有益探
索 [25 ] ,进而再研究其配伍机制。 指纹图谱可以比较
全面地反映中药的主要化学成分 ,国家药管部门已
起草制订了《中药注射剂指纹图谱研究的技术要求》
·386· 中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2001年第 32卷第 5期
(暂行 ) ,虽然其主要目的是确保质量稳定、可控 ,但
客观上促进了对中药成分的研究。
2. 3 制剂技术:采用先进剂型是中药现代化的关
键。在现有的中药剂型中 ,以注射剂疗效最为显著 ,
这是因为静脉给药吸收效果好、剂量准确。中药注射
剂是中药在给药途径和剂型方面的重要突破 ,是扩
大临床应用、治疗危急重症病人的速效制剂。河北石
家庄华光医院研制的抗癌中药复方太极胶囊有明显
抑癌作用 ,是有一定临床疗效的抗癌药物。 1997年
在原方的基础上 ,由固体剂型改为注射剂太极针 ,其
治疗效果有了显著提高。经中国医学院药物研究所
筛选中心鉴定 ,太极针对肿瘤抑制效果优于目前普
遍认为疗效较好的单体抗癌药物紫杉醇、高三尖杉
酯碱。用量均为 5μg /mL,抑制食道癌、口腔癌和肝
癌体外活性筛选实验结果如表 1。
表 1 体外活性筛选实验结果 (% )
样 品 食道癌、口腔癌抑瘤率 肝癌抑瘤率
太极针    95. 5 87. 3
紫杉醇    93. 6 80. 8
高三尖杉酯碱 93. 7 86. 3
  采用膜分离技术制备的太极针药液和制剂的
HPLC检测表明 ,该注射剂含有的主要化学成分经
膜处理后组成不变。其疗效显著的原因是在充分利
用注射剂给药准确、作用迅速、药物吸收快的基础
上 ,发挥了中药配伍的优势 ,所以抗癌效果优于紫杉
醇等单体提纯制剂。目前国内外采用的治疗癌症的
方法仍以放、化疗为主要手段 ,虽有直接迅速的抑癌
效果 ,但同时对患者有很严重的副作用和毒害 [26 ]。
而中药则不会出现此类明显的现象 ,近年来中草药
在治疗癌症方面的低毒性和低成本已引起医药界的
极大关注 [27 ]。
目前中药疗效慢的原因 ,除了剂型落后外 ,主要
是药效成分浓度太低。 因此具有高浓度药效成分且
易吸收的中药制剂是发展方向 ,同时引入西药中的
最新研究成果 ,如控制释放、靶向给药等先进技术。
中药粉针是目前比较理想的剂型 ,其药物浓度提高
了近百倍 ,作用迅速、剂量准确、生物利用度高 ,能有
效地发挥治疗作用。虽然已有单体中药粉针 ,但存在
着如前所述西药的缺点 ,中药粉针的开发尚待进行
以下几方面工作:
1)对药液进行全成分分析 ,并借鉴生物活性分
析方法确定药效成分和标示有效成分 ,建立指纹图
谱 ; 2)选择适宜的单元操作将药效成分纯化、浓缩 ;
3)去除热原及其他不溶杂质 ; 4)去除过敏质、鞣质等
杂质 ; 5)干燥制得粉状针剂 ; 6)溶解性能试验 ; 7)按
注射剂标准检验所得针剂质量 ; 8)临床试验。
中药注射剂代表着中药制剂的发展方向 ,值得
深入研究。但中药注射剂 (水针 ,粉针 )要安全、有效、
质量稳定和可控 ,特别是必须保证制剂质量的稳定
和可控 ,才能得到更广泛的应用。
3 结语
中药研究与开发现代化主要是提取技术现代
化、分析方法现代化和制剂现代化 ,更要遵循“从复
杂到简单 ,再从简单到复杂”的原则 ,继承中药传统
的“配伍”精华 ,借鉴西药方法 ,运用现代技术方法和
制药手段 ,按国际认可的标准和规范 ,改造传统产
品 ,开发中药新药 ,促进我国中药业的发展 ,占领国
际市场。由于中药自身的优势 ,决定了现代化的中药
最终会占据医药领域的主导地位 ,中药业亦将成为
我国国民经济的支柱产业。
致谢: 本文承蒙中国天然药物资源专业学会
( CSN R)主任委员会 ,中国药科大学教授 ,香港中文
大学客座教授周荣汉先生指教 ,谨此致谢。
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(下转第 394页 )
·387·中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2001年第 32卷第 5期
纯化步骤的工作量。
2. 2 制备聚戊烯乙酸酯的纯度测定: 称取 14. 9 mg
制备的聚戊烯乙酸酯配成 50. 00 mL正己烷溶液 ,
稀释成 0. 178 8 mg /mL的正己烷溶液 ,以 HPLC外
标法检测其纯度。 聚戊烯乙酸酯同系物的峰型分布
见图 2。经测定提取的聚戊烯乙酸酯纯度为 84%。所
提取得到的聚戊烯乙酸酯各主要同系物的链长 ,经
与标准品 (见图 3)对照可能为聚戊烯乙酸酯 -16, -
17, -18, -19和 -20(简写为 PA-17, PA-18, PA-19和
PA-20)。 其准确链长有待通过液相色质仪确定。
图 2 制备的聚戊烯乙酸酯的 HPLC图
图 3 聚戊烯乙酸酯标准品的 HPLC图
比较聚戊烯乙酸酯标准品和自制的聚戊烯乙酸
酯的 HPLC图可见 ,二者都以聚戊烯乙酸酯 -18的
峰高为最高 ,而聚戊烯乙酸酯 -17和-19的峰高则有
所不同。标准品中聚戊烯乙酸酯-16, -17, -18, -19和
-20各同系物的含量分布按其 HPLC面积比约为
6. 3∶ 27. 32∶ 39∶ 19∶ 7. 51;而自制的聚戊烯乙酸
酯各同系物的含量按其 HPLC面积比约为 1. 3∶
17. 4∶ 44. 4∶ 22. 5∶ 14. 5。这种聚戊烯乙酸酯同系
物分布的差异可能与植物生长的地域不同有关。
3 结论
银杏叶石油醚提取物中除含有聚戊烯乙酸酯
外 ,还含有叶绿素、胡萝卜素、脂肪酸、蜡质、碳氢化
合物等。该提取物经过硅胶吸附除杂、制备薄层分
离、脱蜡和制备薄层纯化后 ,所得产物经 T LC检测
显示 1个斑点 ,确定为聚戊烯乙酸酯同系物的混合
物。再经 HPLC测定该聚戊烯乙酸酯同系物的混合
物纯度为 84% ,其同系物主要链长可能为聚戊烯乙
酸酯 -16, -17, -18, -19和-20。
致谢:本试验所用标准品由 T. Takig aw a博士
赠送 ,在此表示衷心感谢!
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