中药有效成分研究专家讲座

第一节研究过程

一、概述

2l世纪已经到来,在新世纪,含有我国传统文化特色和独特优势中药，正面临着前所未有发展机遇和挑战：首先，伴随社会发展，人类疾病谱已悄然发生改变，医疗模式已由单纯疾病治疗转变为预防、保健、治疗、康复相结合模式，各种替换医学和传统医学正发挥着越来越大作用。生存环境不停恶化，人类“回归自然”呼声越来越高，传统医药倍受青睐。

中药有效成分研究专家讲座第1页另首先，伴随全球经济一体化进程加紧，尤其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广度和深度将深入加剧，将面临强大跨国医药集团激烈竞争以及日本、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巨大冲击，我国生产众多传统中药产品因为尚不能符合国际医药市场标准和要求，当前仅3%国际市场销售份额还有可能深入萎缩。中药有效成分研究专家讲座第2页不过，我国是世界上植物资源最为丰富国家，约有30000余种高等植物。我国有从热带、亚热带、温带到寒带各种植物资源，其中特有种占50％以上，其丰富生物多样性是世界上其它国家所不能及，蕴藏着巨大开发潜力。为从事天然药品研究提供丰富研究材料。

中药有效成分研究专家讲座第3页选择确定作为开发对象目标化合物

工业化探讨（大量制备）

临床试验用样品

上市销售（GSP)当代创新药品研究开发大致过程合成情报

提取、结

构测定

活性筛选药理

生化特殊毒性

毒

性药效药理普通药理药品动态吸收排泄代谢作用机理急性毒性亚急性毒性慢性毒性致畸致癌

致瘾

生殖毒性

理化学性质、

制订质量标准稳定性配伍改变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）申请生产许可(GMP)创新药品源头研究阶段(GLP)

杂志公开发表

接收公众检验申请专利中药有效成分研究专家讲座第4页第二节中药开发新药路径

一、经验积累

中药研究离不开祖国医学长久实践所积累经验，是寻找新药极为主要源泉和基础。古代，人类在寻找新药漫长历史中，在亲身“尝试”中不停积累各种药品知识，即神农尝百草方法。在中药研究过程中，要重视经典文件调研，如依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份，且加热易破坏，故将青蒿低温提取取得抗疟有效成份青蒿素，用于抗疟含有显著特点，又经过构效关系研究合成了新衍生物，疗效显著提升，且水溶解性更强。文件是前人积累宝贵经验，经过查阅文件了解近缘植物研究概况。只有了解前人成功经验和方法，才能最大程度借鉴和利用前人经验开展新研究十少走弯路，节约人力、物力和时间。

中药有效成分研究专家讲座第5页二、偶然发觉

偶然发觉在新药研究和发觉中是较常见，最经典例子是青霉素发觉，1928年，英国细菌学家弗莱明一次在研究葡萄球菌试验中偶然发觉那次培养细菌有些菌落没有生长，仔细观察发觉，在这次试验中，培养基被霉菌污染所致，以后从这种霉菌中发觉了能杀灭细菌物质青霉素，开辟了抗生素治疗疾病新领域。

中药有效成分研究专家讲座第6页三、药品普筛

本世纪初，尤其是30年代以来，世界各国开展了在特定药理模型基础上筛选药品工作，对各种中药筛选，造成了许多新药发觉。（一）药品筛选有两种方法：

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各种药理活性测试。缺点：(1)假如选择分离方法不妥，活性化合物丢失可能性极大。(2)对于极微量活性化合物，这种方法很轻易漏检。中药有效成分研究专家讲座第7页2．在活性筛选方法指导下进行化合物分离提取(BioassayDirectedSeparation)。

在供试样品活性确定以后，选取简易、灵敏、可靠活性测试方法作指导；在分离每一阶段对分离所得各个组分进行活性定量研究和评价，跟踪其中活性部分。缺点：

(1)活性测试样品及工作量均大大增加；(2)要求分离工作者与活性测试人员两个方面配合。优点：

(1)因为分离过程中，没有化合物类型框框限制，只以活性为指标进行追踪，故发觉新化合物可能性很大。(2)假如分离过程某一阶段，如因分离方法或材料选择不妥，造成活性化合物分解改变或流散时，还能快速查明原因，并可采取对应办法进行补救。对天然活性化合物分离来说，这是一个很好方法。

中药有效成分研究专家讲座第8页例：抑制前列腺素合成酶药品筛选

中药有效成分研究专家讲座第9页（二）追踪分离中药中天然活性化合物时注意事项

1．关键在于选择、建立先进生物活性测试方法

天然活性化合物追踪分离能否取得成功，关键在于有没有好生物活性测试体系．试验模型能够有整体动物、器官、组织、细胞、酶或受体以及体内生物活性物质等。最近并已开始注意在基因调控水平上建立起新筛选体系。无疑，采取整体动物进行试验与人比较相近，不过试验费时费钱，现象复杂，加以动物个体差异以及病理模型难于建立等原因，作为指导分离过程活性筛选方法不太适宜。中药有效成分研究专家讲座第10页当前在实际工作中多采取是那些灵敏、简便、可用于微量样品体外活性测试方法。其中，利用对酶、受体或体内生物活性物质抑制或促进作用，以及利用基因调控影响进行活性测试方法因为简便易行又可定量，更是受到青睐，得到越来越广泛应用。不过有时这种体外活性测试方法所得结果与药品实际在体内作用并不平行，故实践中也应给予注意。中药有效成分研究专家讲座第11页

2．确保供试材料含有活性

这是追踪分离活性化合物前提。为了确保活性成份分离工作在可靠基础上进行，对供试中药有时须采取多项指标、体内外进行测试加以确认。

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本方法优点是：①活性低或含量少化合物不至于丢失②增加了检出新化合物机会；③可能分离得到不一样作用机制化合物中药有效成分研究专家讲座第12页3.在众多生物活性中力争找出最本质作用

中药在临床治疗上可能作用于多个靶点，因而含有各种疗效，即表现出多方面活性。研究者应该力争找出其中最本质作用，选择建立反应临床治疗作用特点、且效果与之平行活性测试体系，才有可能追踪分离出目标活性成份或甚至有效成份。以下表：

中药有效成分研究专家讲座第13页

中药名称

生理活性活性筛选体系

目标活性物质

乌头(Aconitumspp.)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（Rheumcoreanum及R.palmatum杂交种）健胃、缓泻

致泻活性(小鼠)番泻苷(sennoside)

茵陈蒿(Artemisiacapillaris)利胆、抗炎

胆汁分泌促进作用

茵陈色原酮(capillarisin)等

贝(日本产)(Babyloniajaponica)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)

surugatoxin软紫草(Arnebiaeuchroma)止血、抗炎、抗菌、抗病毒、抗癌前列腺素PGE2生合成抑制活性

arteriolearnibinone

arnebifuranoneshikonins类

中药有效成分研究专家讲座第14页4．注意正确比较并判断各个馏分活性

分离过程中总是按“等剂量不等强度标准”对每一阶段得到馏分进行活性定量评定，并与母体作比较，追踪活性最强馏分。普通，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；假如所得各个子体活性均显著减弱，则提醒活性成份可能分解、流散、或因吸附剂发生不可逆吸附所致，或因该药活性原本为多组分综合作用(相加或相乘)，故分离后反而造成活性减弱或丧失。详细问题宜作详细分析，并在查明原因后采取对应对策处理。

分离过程中常配合采取各种分离伎俩以求取得良好分离效果，并应尽可能防止采取可能造成活性成份分解或不可逆吸附方法或试剂。中药有效成分研究专家讲座第15页四、代谢研究

(1)药品代谢研究结果又往往给新药研究提供信息。

因为药品体内过程不一样，有些药品转化后，活性更高，有些转化后则失活，从而能够帮助我们提供新药设计主要知识。(2)植物成份生物转化，可为一些化合物结构修饰提供思绪，提供新奇先导化合物。中药有效成分研究专家讲座第16页五、中药中天然活性化合物化学修饰或结构改造

从中药中筛选追踪得到活性化合物只是一类创新药品研究前期阶段。不少天然活性化合物因为存在一些缺点而难以直接开发利用：(1)药效不理想；(2)存在一定毒副作用；(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、生物利用度差等等所以，我们只能以它们为先导化合物,在经过一系列化学修饰或结构改造后，对得到衍生物进行定量构-效关系比较研究，才有可能发觉比较理想活性化合物，并开发成新药。

中药有效成分研究专家讲座第17页例：青蒿素构效关系研究

中药有效成分研究专家讲座第18页六、其它领域研究

(1)在新药研究中，深入开展药品作用机制研究，也能为新药发觉提供主要线索。(2)利用药品毒副作用发觉新药。中药有效成分研究专家讲座第19页研究实例一紫杉醇发觉

1971年：提取分离，结构确定，活性确认1975-76年：在各种瘤株上试验有效；1977年：临床前研究；1979年：作用机理探明；1982年：Ⅰ期临床试验；1985-86年：Ⅱ期临床试验(卵巢癌)；1986年：紫杉醇侧链全合成；1988年：紫杉醇半合成；1990-93年：侧链合成方法改进；1992年：FDA同意；1994年：首次全合成。中药有效成分研究专家讲座第20页中药有效成分研究专家讲座第21页研究实例二喜树碱发觉

中药有效成分研究专家讲座第22页第三节中药化学研究方法

一、在开展某一天中药研究中，研究开始前，必须进行充分调查研究。这其中包含实地调查，资源调研和文件调研三个方面。

实地调查包含临床疗效考查和实际应用效果(民间使用情况)：(1)因为影响植物药功效原因较多，在确定其功效基础上第一步就是确定品种类别，因为植物或中药同名异物和同物异名现象较多；植物科、属不一样，成份各异，药效作用也有很大差异，品种判别、判定显得尤为主要，假如品种没有判别准确，试验结果极难会有好重现性。(2)考查其生长环境，采收季节，加工与炮制方法等，这些原因都会影响药品疗效。同时，这些原因考查，还会为研究有效成份提取、分离方法提供参考。中药有效成分研究专家讲座第23页资源调查

植物生长环境、资源分布、品种多少都是研究中药要考虑原因。对于资源少植物药材，在研究开始阶段，就要考虑到怎样处理资源缺乏问题。

文件调研

当确定了要研究对象后，相关该植物本身研究；相关近缘植物研究等都能够经过文件调研得到处理，经过文件调研，能够了解该植物中或其近缘植物中所含有化合物类别，研究方法，为接下来研究提供研究思绪和启示。中药有效成分研究专家讲座第24页二、植物化学成份预试

预试就是利用各类化学成份溶解特征、化学反应特征来初步判断某类化学成份有没有预备性试验。植物中化学成份复杂，类型繁多，在研究植物有效成份时，不论是重复文件方法制备已知成份或是探索未知成份，在提取分离之前都应对样品中所含成份及特征，存在状态及数量有初步或者尽可能全方面了解，然后依据所含成份性质设计化合物提取与分离详细方法。

预试验结果能够帮助我们选择和建立合理检验方法，作为提取过程中对特定成份追踪和向导。中药有效成分研究专家讲座第25页化学成份预试方法有两类:

一类为单项预试法，即依据工作需要有重点地从某植物中检验某一类成份。如水蒸气蒸馏法直接检验挥发油类成份；用微量升华法检验葸醌类升华成份；利用强心苷特征反应和动物试验检验植物中强心苷存在；利用皂苷发泡性和溶血性能检验皂苷存在。另一类方法为系统预试，系统预试目标在于尽可能详尽而全方面检验植物中存在成份。中药有效成分研究专家讲座第26页三、化学成份分离

1．部位分离即利用极性由小到大各种有机溶剂连续提取，将化学成份分为极性不一样各个部位。

部位分离法有许各种，如Dragendoff提出石油醚、乙醚、氯仿、乙醇、水、酸性水、碱性水七部位法。刈米达夫提出石油醚、苯、醋酸乙酯、乙醇四部位法，Stahl提出石油醚、氯仿、乙醚、丙酮、甲醇五部位法。这些方法各有特点，但基本原理都是利用极性不一样有机溶剂依次提取药材并分成不一样极性部位。因为使用溶剂系统不一样，分离部位也有多有少。近年来，部位分离更多地采取石油醚(或苯)