全 文 ：
彭亚贞摘译 国外医药 一植物药分册 , ,
沈莉纳摘译 国外医药 一植物药分册 , , 。
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冰 华摘译 国外医药 一植物药分册 , ,
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白 玫摘译 国外 医药 一植物药分册 , ,
李仪奎主 编 中药药理实验方法学 上海 上海科学技
术出版社 ,
一 , , ,
章谷生 主编 变态反应学研究进展 北京 人民卫 生出
版社 ,
, , !
一 一 收稿
中药研究前沿—中药配位化学
浙江省医学科学院杭州 ! 朱旭祥 栽 茅涵斌
摘 要 中药有效化学成分既不单纯是有机分子 , 也不单纯是微量元素 , 而主要是由两者组成的
配位化合物 。 中药配合物从整体上反映了中药真正的物质基础 ,代表了中药的活性作用中心 。 作者
阐述了中药配位化学 , 中药配合物的性质 , 其生物活性与其构型的关系 , 提出了中药新药研制的新
思路和新方向 。
关键词 中药 配位化学 配合物 原叶琳 构效关系
中药配位化学川
中药配位化学学说认为中药有效化学成
分不单纯是有机分子 , 也不单纯是微量元素
! , , 而主要是有机分子与
组成的配位化合物 。 配合物才是真正的
整体意义上的中药有效化学成分 , 较纯有机
分子或纯 更全面地反映了中药的物质基
础 , 代表着 中药的活性作用核心 。中药配位化
学不排斥纯有机成分和纯 的研究 , 认为
只是过去中药有效成分研究中的“唯有机成
分 有效论 ”和近年来的 “ 对号入座论 ”的
补充 、发展 、深化和飞跃 。
中药配位化学学说还指出 , 中药有效化
学成分不仅以配合物的形态在中药中存在 ,
而且以配合物的形态在人体内起作用 人们
熟知的中药有效成分间的协同与拮抗作用的
实质是它们的存在状态或结构形态通过配位
反应发生了改变 , 从而导致生物活性也发生
了改变 。现 已表 明 , 中药配合物就是中药有效
成分间的协同与拮抗作用 的宿 主或实体之
已有许多实例证明了中药有效成分的配
位化学学说的正确性和可行性 。 如 是
一个典型的天然配合物药物 , 碳铂则是一个
人工合成的优良的配合物药物 , 而叶琳配合
物是当前热门的车合成配合物药物 表 。
中药配合物具有下列活性 有的配合
物具有原有成分的生物活性 。 由于成分间
带 , , 流
朱旭祥 男 , 厦门大学硕士 , 浙江大学博士天然产物的提取 、分离 、半合成和全合成
, 浙江省医学科学院副研究员 。 专业研究方向和主要兴趣 天然产物 包括海洋药 包括海 洋药物 配位化合物的合成 组合化学 。 主要 研究成果 天然产物
一 一 一
药物的合成等 。
的全合成及其对水稻 、蔬菜 、家蚕的生物调控作 用 红豆杉植物抗肿瘤成分的
研究 海
中
一
《中草药 》 年第 卷第 期
的协同和拮抗作用 , 有时会提高某一成分的
活性或降低某一成分的毒副作用 , 有时会产
生新的生物活性 。 非活性有机成分也可以
和 发生作用形成活性配合物 。
表 配合物药物例证
物的研究 图 。
娜溅州川 !汾,,,’肛冰
名称
顺铂
碳铂
结构或分子式 作用 来源 文献
》
仪器喊
抗癌 合成 之
图
抗癌 原外琳类酉己合物的结构
维生素 , 、〔立 。
叶琳配合物
见 图
抗贫血
抗癌等
合成
肝脏 ,
半合成
中药有机成分的研究是我国的特长 , 已
从 中药 中分离 、测定 了结构的有机成分有成
千上万 。我们完全可以以这些有机成分 包括
非活性成分 为基础 , 应用组合化学的新概念
和新技术 结构化学 、 电脑 、机器人技术 , 合
成一系列配合物 , 以它们的生物活性和药理
作用来筛选高效低毒的中药新药 。 我们也可
以利用有机成分和 来改造现有 的单复
方 , 以提高疗效或降低毒副作用 , 研制和筛选
中药新药 。
美 国从 年以来筛选了 多种
植物 , 以 年筛选 万个化合物 的速度 , 花
费 亿 合成药 亿 美元 , 年时间才
获得长春碱 、长春新碱和紫杉醇 个新药 。代
价如此沉重 , 开发天然纯有机成分新药遇到
巨大的困惑 。 故 ! 年以来 , 美国已放弃了
这条开发新药的途径 。
因此 , 中药配合物将获得巨大的 、难得的
机遇 , 并将以崭新的面貌 , 强大的生命力开创
国际医药新局面 。
原 。、啦 类配合物 的研
究〔〕
中药配位化学是一门新兴的边缘学科 ,
尚未形成完整 的理论和系统的方法 , 由于中
药化学成分的多样性和化学反应的复杂性 ,
真正的研究实施是复杂和 困难的 , 但有一个
非常有意义的模型 , 作为我们向中药配合物
王国纵深进军的入门 , 这就是原叶琳类配合
· ·
上述原 叶琳配合物都是四配位体的正四
面体结构 , 具有 良好的活性 。它们的中心离子
易被其他离子取代 , 产生新的活性 。这就是中
药有效成分 有机成分与 间的典型 的协
同作用 。
铂叶琳曾引起许多人的兴趣 。 铂配合物
一般具有强生物活性 , 如碳铂 。叶琳对增生迅
速的组织具有选择性的蓄积作用 , 能形成癌
细胞 内的浓集 。从结构上看 , 铂叶琳似应是一
个良好的抗癌剂 , 然而实际上铂叶琳并没有
显示有意义的生物活性 〔〕。 这就是中药有机
成分与 的典型的拮抗作用 。
中药配合 物的生物活性和其构型的关
系 〔〕
中药配合物的生物活性由其构型或结构
决定 , 下面举例论述 。
外轨型 电价配键 配合物 铁叶琳等亚
铁离子 , 的最外层电子结构如图 一 。
当叶琳环与 “ 结合时 , 四个毗咯环的
氮原子 的独对 电子投入到 的 和
空轨道 , 形成 杂化轨道 , 叶琳环的大 二 键
的平面结构转变为空间结构 , 因此铁叶琳具
有正四面体结构 图 一 。
位 土 土 子 习沪 伪
二 二 护 护 布
一 , ,
一
图 外轨型配合物的电子结构
上述配合物的配位体 , 叶琳环的氮原子
给出的电子对投入到中心离子更外层的空轨
道 , 中心离子的电子排布保持不变 。这样形成
的配价键为电价配键 , 所形成的配合物为外
轨型配合物 。 电价配键在本质上接近于离子
键 。
在叶琳铁中 , 叶琳环发生扭曲 , 破坏了原
来的大 键平面稳定结构 , 与 , 形成活泼
的电价配键 , 配位体与 产生所谓的生物
活性 “协同作用” 。 外轨型配合物是否均具有
强生物活性 , 有待更多的构效关系研究 。
内轨型 (共价配键)配合物 :铂叶琳等铂
离子 R Z斗的最外层 电子分布如图 3一 A 。
当叶琳与 R Z+配合时 , 中心离子最外层
的 8个 s d 电子被挤入到 4 个 s d 轨道 , 让 出
一个 s d 轨道来接受叶琳的氮原子插入的独
对 电子 , 形成 dsP Z杂化轨道 , 因而 叶琳铂为
平面正方形结构 (图 3一 B) 。
上述情况 中 , 中心离子改变了原来的 电
子排布 , 配位体给 出的电子对插入中心离子
原有的电子轨道 。 这样形成的配价键为共价
配键 , 所形成的配合物为内轨型配合物 。共价
配键在本质上接近于共价键 。
囚 二 二一几 一 - - 一5d. 6,o^址 二 l匕 址 二} _二犷‘
图 3 内轨型配合物的电子结构
在铂叶琳 中 ‘, 叶琳稳定 的大 7r 键平面结
构与 R “+ 形成更稳定的平面正方形结构 , 配
位 体与 T E 产 生所谓 的生 物活性 “ 拮抗作
用” , 导致铂叶琳丧失活性 。 内轨型配合物的
构效关系较为复杂 , 同样是 dsP Z型平面正方
形结构的碳铂却具强活性 。 这说明配合物的
生物 活性除了与其构型有关外 , 还与其配体
的结构性质有关 。 在 Vi t B I:中 , C os 十的最外
层电子结构与 Fe“十相 同 ,但 C o3+与有机配体
形成 少sP 3 内轨型正八面体结构 , 配体与中
心离子产生协同作用 , 呈强生物活性 。
上述例子具体地说明了有效成分间的相
互作用 , 它们的存在状态和结构性质如何发
生 了改变 , 它们的生物活性又如何随之发生
变化 。
4 结语
中药配位化学的研究思路将会在中药理
论和作用机理方面取得重大突破 , 在这一理
论指导下将研制出更多更好的高效低毒的中
药配合物新药 。 中药配位化学学说必将异军
突起 , 迅猛发展 。
致谢 :北京中医 药大学曹治权教授对本
文作 了审阅修改 , 特此致谢 。
参 考 文 献
1 曹治权 .微量元素与中医药.北京 :中国中医药出版社 ,
1 9 9 3
.
7 9
2 S m i t h C M
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1 9 9 2
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9 5 5
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3 中华人 民共和国卫生部药典委员会.中华人民共和 国药
典.二部.北京 :化学工业出版社 , 1 9 9 5 . 8 2 2
4 C
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1 9 9 3
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4 3 5
5 耿解萍 , 等.肿瘤 , 1 9 9 2 , 1 2 ( 3 ) : 1 0 8
6 谢 畅 , 等.结构化学.上 册.北 京 :人 民教育出版社 ,
1 9 8 0
.
1 5 7
( 1 9 9 6
一
1 1
一
0 8 收稿
1997一 0 2 一 2 0 修回)
《中草药》杂志 1996年第 27 卷增刊(总第 28 2 期)征订启事
增刊设专论 、有效成分 、药剂与工艺 、药理实验与临床观察 、药材及综述等栏 目 , 主要内容如下 :
l) 近年来中药新药研究的方向 、法规及与国际接轨;2) 中药植化 、药理 、分析 、制剂 、药材 、临床等方面的新
理论 ,新方法 , 新成果及有关综述;3) 运用现代科学技术 , 如生物工程 、航天 医学 、计算机等领域科研成果指导
新药研制 ;4) 国家对中药保健品新的法规及其研制 、开发 、发展方向等 。
增刊为 16 开本 , 采用激光照排 , 胶版印刷 , 2 76 页 (约 60 万字左右) , 共收载论文 14 0篇 。 天津市报刊增刊
特许准印证(96) 第 045 号 。本部发行 , 定价 45 元 , 另加包装费 、邮局附加费 5元 。 凡订阅者请向我部索取订单 。
地址 :天津市鞍山西道 308 号《中草药 》杂志编辑部 。 由咚编:300193 电话 :(022)7474913 。
《中草药》1 99 7 年第 28 卷第 6期 , 3 7 5 .