第十一章天然药物的开发

制定质量标准 稳定性 配伍变化 试验方法
试验规格
工业制备方 法探讨 合成
提取精制 发酵
制剂化探讨
上市销售（GSP)
申请生产许可(GMP)
杂志公开发表 接受公众检验
III期：毒性、药效（多数病人， 多点观察）
II期：毒性、药效（少数病人） I期：毒性（健康人群）
申请临床试验(GCP）
临床试验用样品
第二节 天然药物中开发新药途径
arnebifuranone shikonins类
4．注意正确比较并判断各个馏分的活性
分离过程中总是按“等剂量不等强度原则”对每一阶 段得到的馏分进行活性定量评估，并与母体作比较，追踪 活性最强馏分。一般，如与母体比较，所得几个子体活性 强弱参差不齐，则示活性分离与物质分离平行，预示可能 得到良好的分离效果；如某个子体活性显著增强，则示分 离过程中可能除去了某种拮抗作用物质；如果所得各个子 体活性均明显减弱，则提示活性成分可能分解、流散、或 因吸附剂发生不可逆吸附所致，或因该药的活性原本为多 组分的综合作用(相加或相乘)，故分离后反而导致活性的 减弱或丧失。具体问题宜作具体分析，并在查明原因后采 取相应对策处理。
强心、利尿 兴奋、镇痛
Yagi-Hartung法 （离体蛙心）
去甲基乌药碱 （Higenamine)
乌头碱类
大黄（Rheum coreanum 健胃、缓泻 及R. palmatum的杂交种）
致泻活性(小鼠)
番泻苷 (sennoside)
茵陈蒿 (Artemisia capillaris)
贝(日本产) (Babylonia japonica)
天然药物或中药在临床治疗上可能作用于多个靶点，因而具有多种疗效，即表现出多方面的活 性。研究者应当力求找出其中最本质的作用，选择建立反映临床治疗作用特点、且效果与之平行的 活性测试体系，才有可能追踪分离出目的活性成分或甚至有效成分。
中药或天然药物名称 生理活性
活性筛选体系
目标活性物质
乌头 (Aconitum spp.)
料。
注册分类
1、未在国内上市销售的从中药、天然药物中提取的有效成份及其制 剂。
2、未在国内上市销售的来源于植物、动物、矿物等药用物质制成的 制剂。
3、中药材的代用品。 4、未在国内上市销售的中药材新的药用部位制成的制剂。 5、未在国内上市销售的从中药、天然药物中提取的有效部位制成的 制剂。 6、未在国内上市销售的由中药、天然药物制成的复方制剂。 7、未在国内上市销售的由中药、天然药物制成的注射剂。 8、改变国内已上市销售药品给药途径的制剂。 9、改变国内已上市销售药品剂型的制剂。 10、改变国内已上市销售药品工艺的制剂。 11、已有国家标准的中成药和天然药物制剂。
一、经验积累
中药的研究离不开祖国医学长期实践所积累的经验，是寻找新 药的极为重要的源泉和基础。古代，人类在寻找新药的漫长历史中， 在亲身“尝试”中不断积累各种药物知识，即神农尝百草的方法。 在天然药物的研究过程中，要注重经典文献的调研，如根据中医经 验和历代医书上记载中药青蒿对“截疟”有效。东晋葛洪著《肘后 备急方》中记载，“青蒿一握，水二升渍，绞取汁尽服之”，说明 青蒿中含有抗疟有效成分，且加热易破坏，故将青蒿低温提取获得 抗疟有效成分青蒿素，用于抗疟具有显著的特点，又通过构效关系 研究合成了新的衍生物，疗效显著提高，且水溶解性更强。
三、药物普筛
本世纪初，特别是30年代以来，世界各国开展了在特
定药理模型的基础上筛选药物的工作，对天然药物的筛选，
导致了许多新药的发现。
药物的筛选有两种方法：
1．分离纯化得到纯品化合物，然后再进行活性测试。 优点： (1)目标清楚，方法简捷，指标明确，标准同一。 (2)分得标准品后可进行多种药理活性的测试。 缺点： (1)如果选择的分离方法不当，活性化合物丢失的可能 性极大。 (2)对于极微量活性化合物，这种方法很容易漏检。
另一方面，随着全球经济一体化进程的加快，特别是
我国已经正式加入WTO，中国医药市场融入国际医药大市场的 广度和深度将进一步加剧，将面临强大跨国医药集团的激烈竞 争以及日本、韩国、印度等亚洲国家传统医药产品和德国、法 国等欧洲国家植物药的巨大冲击，我国生产的众多传统中药产 品由于尚不能符合国际医药市场的标准和要求，目前仅3%的国 际市场销售份额还有可能进一步萎缩。 我国是世界上植物 资源最为丰富的国家，约有30000余种高等植物。我国有从热 带、亚热带、温带到寒带的多种植物资源，其中特有种占50％ 以上，其丰富的生物多样性是世界上其他国家所不能及的，蕴 藏着巨大的开发潜力。为从事天然药物研究提供丰富的研究材
使用情况)：(1)由于影响植物药功效的因素较多，在确定 其功效的基础上第一步就是确定品种类别，由于植物或中 药同名异物和同物异名现象较多；植物的科、属不同，成 分各异，药效作用也有很大差别，品种的鉴别、鉴定显得 尤为重要，如果品种没有鉴别准确，实验结果很难会有好 的重现性。(2)考察其生长环境，采收季节，加工与炮制方 法等，这些因素都会影响药物的疗效。同时，这些因素的 考察，还会为研究有效成分的提取、分离方法提供参考。
(2)植物成分的生物转化，可为一些化合物的结构修 饰提供思路，提供新颖的先导化合物。
五、天然药物的化学修饰或结构改造
从天然药物或中药中筛选追踪得到活性化合物只是一 类创新药物研究的前期阶段。不少天然活性化合物因为存 在某些缺陷而难以直接开发利用：
(1)药效不理想； (2)存在一定的毒副作用； (3)含量太低，难以从天然原料中取材； (4)或因结构过于复杂，合成也十分困难； (5)水溶性差、生物利用度差等等 因此，我们只能以它们为先导化合物,在经过一系列 的化学修饰或结构改造后，对得到的衍生物进行定量构效关系的比较研究，才有可能发现比较理想的活性化合物， 并开发成新药。
现代创新药物研究开发的大致过程
合成
情报
提取、结 构测定
活性筛选
申请专利
选择确定作为开发对象的目标化合物
创新药物源 头研
药效药理
致畸
药 理
一般药理 药物动态
特 致癌
殊 毒 性
致瘾 生殖毒性
生 化
吸收排泄 代谢
毒 急性毒性 亚急性毒性
性 慢性毒性
作用机理
理化学性质、
2．确保供试材料具有活性
这是追踪 例 美国国立癌症研究中心筛选抗肿瘤活性植物或动物粗提取物方法
分离活性化
植物粗提取物
本方法的优点是：
体外多项指标筛选①活性低或含量少的化合物不至于
合物的前提。 为了确保活
抗肿瘤活性
丢失
示有抗肿瘤活性
②增加了检出新化合物的机会； ③可能分离得到不同作用机制的化
体内筛选抗肿瘤活合性物
第十一章 天然药物的开发
第一节 概 述
2l世纪已经到来,在新的世纪,具有我国传统文化 特色和独特优势的中药，正面临着前所未有的发
展机遇和挑战：一方面，随着社会的发展，人
类疾病谱已悄然发生改变，医疗模式已由单纯的 疾病治疗转变为预防、保健、治疗、康复相结合 的模式，各种替代医学和传统医学正发挥着越来 越大的作用。生存环境的不断恶化，人类“回归 自然”的呼声越来越高，传统医药倍受青睐。
加苯研磨
析出Taxol(0.5g,T/C=24%,5mg/kg)
研究实例二 喜树碱的发现
喜树原料12kg
热正己烷提取
正己烷提取物 (无活性,弃去)
植物残渣
乙醇提取 用4 倍体积的氯仿+1 / 4 体积的5%含水乙醇处理
19
12 11
A
氯仿层(2 2 2 g )
1 N2
18 14 3
OH (高活性)
O
20
B
C
D
F 21
N
O
水层 氯仿处理
10
8
6
4
97
5
16 17
氯仿层(3 2 g )
水层
O
(高活性)
(低活性)
第三节 天然药物化学研究方法
. 在开展某一天然药物的研究中，研究开始前，必须进
行充分的调查研究。这其中包括实地调查，资源调研 和文献调研三个方面。
实地调查 包括临床疗效的考察和实际应用效果(民间
性成分离工
作在可靠的
基础上进行，有抗肿瘤活性
确定抗肿瘤活性或
对供试天然
作用机理有新颖性
药物或中药 示有新颖性
无抗肿瘤活性 溶剂分配 色谱分离
浓缩物
有时须采用
多项指标、 跟踪分离活性成分
示有抗肿瘤活性
体内外进行
体内复筛抗肿瘤活性
测试加以确
认。
有活性
无活性
(弃去)
3.在众多生物活性中力求找出最本质的作用
软紫草 (Arnebia euchroma)
利胆、抗炎
胆汁分泌促进作用
口渴、视力减退、 瞳孔散大、言语障 碍、便秘
atropine定量法 （小鼠散瞳率试验)
止血、抗炎、抗菌、 前列腺素PGE2生
抗病毒、抗癌
合成抑制活性
茵陈色原酮 (capillarisin)等
surugatoxin
arteriole arnibinone
例 抑制前列腺素合成酶的药物筛选
追踪分离天然活性化合物时的注意事项
1．关键在于选择、建立先进的生物活性测试方法
天然活性化合物的追踪分离能否取得成功，关键在于有无好的生 物活性测试体系．试验模型可以有整体动物、器官、组织、细胞、 酶或受体以及体内生物活性物质等。近来并已开始注意在基因调控 水平上建立起新的筛选体系。无疑，采用整体动物进行的试验与人 比较相近，但是实验费时费钱，现象复杂，加以动物个体差异以及 病理模型难于建立等因素，作为指导分离过程的活性筛选方法不太 适宜。目前在实际工作中多采用的是那些灵敏、简便、可用于微量 样品的体外活性测试方法。其中，利用对酶、受体或体内生物活性 物质的抑制或促进作用，以及利用基因调控影响进行的活性测试方 法因为简便易行又可定量，更是受到青睐，得到越来越广泛的应用。 但是有时这种体外活性测试方法所得结果与药物实际在体内的作用 并不平行，故实践中也应予以注意。