中药化学研究现状和思路浅见

中药化学研究现状和思路浅见

中药化学是一门结合中医药基本理论和临床用药经验，主要运用化学的理论和方法及其他现代科学理论和技术等研究中药化学成分的科学。中药药源广泛，中国是第一个使用海洋药物治疗疾病的国家之一[1]。中药含有的化学成分是中药药效的物质基础，传统中药是以复方或饮片入药，药效成分并不是单一化合物，而是以药效组分的形式存在，中药组合系统预测的方法，可以推测中药未知中药的有效部位[2]。只有在中药药效组分理论指导下深入研究中药的药效组分，才能真正明确中药治疗疾病的机理，保障用药的安全性、有效性和稳定性，推动中药事业的发展，加速中药走向世界的步伐[3]。

1中药化学成分研究概况

1. 1中药化学成分研究报道情况[4]

经对《中国药典》(一部) 收载的中药化学研究报道中化学成分数量的初步统计,截止到1995 年12 月以前,涉及493种中药材中的化学成分累计总数为5200 多个。近年来,随着中药化学研究资金投入增加,从中药中分离得到的化学成分总数也在不断增加。遗憾的是,到目前为止,虽然涉及化学成分研究的中药品种数量不少,搞清化学成分的数量也不算少,但各味药材间研究深度却存在很大差异,有的由于难度很大,化学研究进展缓慢,只知几个成分,更谈不上有效成分;有的研究较深入,从文献报道中可知多达几百个成分。虽为可喜,但在这250 多个成分中,哪些为有效成分,哪些为无效成分,尚不能得出准确的答案,也是一大缺憾。在493 种中药材中的5 200 多个化学成分中,涉及有效成分种类的主要是以黄酮类、皂苷类、有机酸类(酚酸) 、挥发油类(萜类) 、生物碱类、蒽醌(酮) 类及其他苷类等为主,且具有一定的普遍性或较高的出现频度。有的药味同时含有上列的多类成分,这充分体现了伴随植物的多样性而存在着化学成分结构的多样性,也造就了中药功效的多样性或多重性。这正是中药化学研究的复杂性之所在。

1. 2现有植物药化学成分数据库的情况

国际药学界研究开发新药的主要手段是药物合成,因此对药物化学研究是非常重视的。为了便于研究参考,对成千上万的化学成分进行了整理,并汇编制成了数据库,尤其是利用电脑技术,制成了数据库光盘,美国、英国均制造、出版发行了化学成分数据库光盘。有人将天然产物数据库与合成产物数据库进行了比较,发现有60 %的相似性。

区别在于天然产物化学结构中含氧基团的机率高,且含较多sp3 杂化

桥头原子,而含N2 , S2和杂环基团的几率较低。可见,建立中药化学成分及有效成分数据库是独具特色的,也是非常急需和必要的。

1.3中药化学研究的方法手段情况

中药中的化学成分无论是数量上还是结构类型上均很复杂,这无疑给中药化学研究,如分离技术与方法及结构测定与解析等,带来了很大的难度。以往的中药化学研究方法陈旧,设备落后,效率极低,周期很长。近十几年来,超临界流体萃取、亚临界水萃取、加速萃取、微波辅助萃取、超声波辅助萃取、逆流提取等一批新技术、新设备,已开始应用于中药有效物质的提取研究之中;在分离纯化方面,除传统的溶剂法、正相层析分离法外,近几年反相柱层析、低压、中压、高压液相色谱分离制备技术及仪器设备已较普遍地被应用;在结构鉴定方面,在以往采用的波谱技术的基础上,近年出现了软电离技术及其仪器,主要有电子喷雾电离质谱、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱、快原子轰击质谱、离子喷雾质谱等;甚至出现了多种技术设备的组合如LC2MSn ,LC2NMR ,GC2MS ,GC2IR 等,使以前阻碍中药化学研究的问题正在不断地得到解决。

2.以中药化学成分研究为单一目标的弊端

单一的有效化学成分并不能阐述中药的药效物质机理，中药的药效来自于多种化学成分多靶点的相互协同和增效作用。中药的药效物质基础是其所含的化学成分，中药的药效不是在孤立的状态下实现的，它是一个多成分参与的复杂过程。单一的有效化学成分并不能阐述中药的药效，只能以新药的形式存在于临床[3]。

3.适合于中药化学物质研究的思路

3.1引擎创新药物

创新药物研究是复杂的多学科协作的系统工程。在创新药物研究过程中，其关键的切入点是必须发现生物活性先导化合物，这是创新药物的前提，也是影响创新药物周期的决定性因素。先导化合物的来源有多种途径，从天然产物中寻找活性先导物进而创制新药仍是世界药学工作者公认的有效途径之一，并已取得许多重要成果[5]。以经典古方为依据开发新药: 经典古方是中药新药研发的主要课题来源之一, 也是中医药继承与发展的重要内容[6]。

3.2将代谢组学应用于中药化学的研究

中药、中药复方作用的最基本特征是“整体大于部分之和”。中

药复方进入机体后，通过多种组成成分发挥多途径、多靶点、多环节的协同整合作用，在慢性、多基因、复杂性、难治性疾病的治疗中，比单成分、单靶点的药物有更明显的疗效趋势。但中药复方的疗效优势大多仍仅来源于临床经验的总结和判断，运用生化和分子生物学方法在单一机制的药理模型和分子水平分析中药复方作用机制，很难诠释中药复方多靶点、整体性、动态性作用机制。代谢组学属于全局系统生物学研究方法，强调把人体作为一个完整的系统来研究，是基于疾病和药物干预下的系统代谢网络的整体性和动态性的变化来评价

中药复方的整体效应。代谢组学研究方法与中药复方治病强调整体观、辩证施治等思想相符合，中药复方的多靶点、整体性作用机制在代谢组学中将可能得到充分说明[7]。

3.3以活性为导向的中药物质基础研究

由于传统中药物质基础研究常导致分离过程中活性成分或有效成分的丢失，同时，耗费大量的时间在无活性成分或非有效成分的分离与结构鉴定上。为了克服这些问题，近20 年来，逐渐引入以活性为导向的中药化学成分研究，即以生物活性跟踪进行中药成分的分离。该研究方法的实现，必须以快速、可靠的生物活性筛选方法为前提，同时，化学成分分离必须与活性筛选密切配合，才能取得较好的效果[8]。

3.4分子生物学技术在中药活性成分筛选中的应用

中药资源是一个巨大的天然活性成分的宝库, 近些年随着新的检测方法的建立, 自动化工作站的应用, 药物筛选的工作强度、试验成本和样品需要量降低, 一系列试验方法, 如: 受体技术、基因芯片技术、蛋白质组学技术等从中药资源中筛选先导化合物的条件更加成熟, 也将会是一个大的趋势。中药有效成分的提取是中药研究的一个重要任务, 一种药材经过复杂的分离提取后获得的有效成分往往十分微量。如何获得更多的有效成分是中药研究的重要内容。分子生物学技术能为此研究提供新的方法, 研究人员通过寻找中药有效成分的相关功能基因, 并通过基因工程的方法对其进行高效表达, 大大提高了中药有效成分的得率, 并降低了提取成本。药用植物中重要酶基因的克隆、重组, 可从根本上提高其有效次生代谢产物的含量, 获得稳定的生产植株[9]。

3.5从单方成药到“分子中药学”和“组合中药学”

从3个方向对中药进行现代化研究,三方面同时进行,不要只顾一