中药新药研究开发的新途径--浅谈从中药方剂新成分中创制中药新药
作者：刘培勋
单位：中国医学科学院中国协和医科大学放射医学研究所，天津300192
关键词：
中国新药杂志000401
近十余年来，中药学科的迅猛发展和取得的丰硕成果，使中药倍受海内外医药界及相关学科学者的青睐和关注。无论是新药研究，还是保健食品和化妆品的开发，中药均成为重要的研究开发对象。据统计，自1985年实施统一审批新药开始至1996年3月，共审批中药新药681个(按批准文号计，包括重复批准69个)，其中一类药占14.1%，二类药占4.3%，三类药占36.9%，四类药占44.1%，五类药占0.6%。上述新药中，大部分为改变剂型或改变给药途径的药品。从剂型来看，除片剂、口服液、胶囊、颗粒剂(冲剂)外，滴丸、微丸、软胶囊、气雾剂、注射剂也逐渐增多，而且巴布剂、缓释剂等新剂型也开始引入。治疗范围除涉及内、外、妇、儿、骨伤、口腔、五官、眼科及辅助用药等多学科外，从疾病谱看，占世界死亡率前几位的一些疾病如心脑血管疾病、恶性肿瘤、糖尿病、高血压、肝炎等均有一些品种。但是从总体上来看，中药新药研制中低水平重复现象比较严重。中药已经历几千年的临床实践，在防病治病、抗衰防老、营养保健、强身美容等方面都产生了重大作用。但是随着现代科学技术的高度发展，对中药新药研究水平的要求越来越高。中药新药研究必须克服学术思想保守、科研思路陈旧、方法手段落后等现有弊端，大胆创新。
, http://www.100md.com
中药方剂是中医临床治病的主要应用形式。自50年代起，特别是近十年来中药方剂化学研究作为中药基础性研究工作正在得到重视，中药方剂化学的研究成果不断出现。从600多个方剂的研究结果来看，中药方剂在制备过程中，由于溶媒和加热过程的影响，常使药材中的化学成分产生各种动态变化，甚至产生新的成分。中药方剂产生的新成分，大多具有一定的药理作用,深入开展中药方剂新成分的研究,从中创制中药新药,可能成为中药新药开发的新途径。
中药方剂煎煮过程中产生的新成分，主要包括配位络合物、分子络合物和化学动力学产物。
1 配位络合物[1，2]
中药方剂水煎液经常发生多种化学变化，其中之一就是水煎液中的金属离子与配位体结合，生成配位络合物。这是由于中药方剂中的植物药、动物药中含有各种金属离子，矿物药本身就是金属盐。这些金属离子在煎煮过程中进入溶液，可与方剂中含有配位体的生物碱、黄酮、香豆精、蒽醌、羧酸、蛋白质及含有OH，COOH，CN，S等基团的成分生成配位络合物。如黄酮类化合物，其分子结构中具有3-羟基、5-羟基或邻苯二羟基者，常可与铅盐、铝盐、镁盐等反应，生成配位络合物[1]。生物碱类含有β-羟基胺结构的，如麻黄碱、8-羟基喹啉、麦角新碱等，可与铜等金属离子生成配位络合物。蒽醌类化合物的结构中，如果具有α-酚羟基或邻位二羟基，则可与Pb及Mg等金属离子形成络合物。香豆精类、多元酚类、某些萜类、氨基酸、蛋白质、苯丙酸衍生物等因其含有配位体，也与多数金属离子形成配位络合物。金属离子和方剂中化学成分生成的配位络合物，不但物理、化学性质如溶解度、熔点、紫外、红外、核磁共振谱与游离单体不同，其药效也常与游离单体有很大差别。如黄芩中黄芩苷与铝盐形成络合物黄芩苷铝，作为抗菌收敛药用于临床，兼有黄芩苷抗菌和铝收敛之双重功效[2]。黄芩苷锌和黄芩苷铜对超氧自由基有明显的清除作用，并呈量效关系。麻杏石甘汤作为清热解毒药抗微生物作用是甘草酸、麻黄碱的锌络合物借助其脂溶性进入细胞内与核酸结合，阻滞了核酸的正常生化功能而发挥作用的。类似的例子还可以举出一些，如甘草酸铝、甘草酸铋的治疗胃溃疡作用明显高于游离甘草酸，黄芩苷元、川芎嗪、水杨酸可与溶液中的二价锌生成黄芩苷元锌、川芎嗪二锌、水杨酸锌等。值得注意的是，这些游离单体还能与生物体内的金属离子结合生成同样的配位络合物。如临床上常利用中药中蒽醌类成分易与金属离子(结石的主要成分)生成可溶性络合物的特性，排出体内结石。但是，目前人们主要是利用金属离子与中药化学成分生成配位络合物这一性质进行药物分析、分离、鉴定，而作为中药新药开发尚未引起人们的足够重视。
, 百拇医药
2 分子络合物[1～3]
分子络合物是指有机单体分子间靠静电作用、疏水作用、核移作用或交叠作用结合生成的复合物[1]。中药方剂水煎液中由于分子间的上述作用可生成有机分子络合物。中药方剂水煎液中的生物碱类成分可与黄酮类、蒽醌类、鞣质等生成分子络合物。如黄连与黄芩共煎时，可生成主要由黄连碱、小檗碱、表小檗碱、巴马亭、药根碱、黄芩苷和汉黄芩苷组成的分子络合物。该络合物易溶于二甲基亚砜，在其他有机溶剂中微溶或不溶，不溶于水，并具有新的药效。槟榔与常山配伍后，槟榔中鞣质与常山中生物碱生成鞣酸生物碱分子络合物，从煎液中析出[2]。
另外方剂煎液中的皂苷可与生物碱、酚性或甾萜类成分生成分子络合物。例如，早在60年代初，对由12味中药组成的复方天麻钩藤饮的化学研究，发现在复方水煎液中牛膝的皂苷与桑寄生中酚性物质之间有明显的化学变化，变化的产物既不具有皂苷的溶血反应，也改变了鞣质及酚性物质遇三氯化铁呈色的显色反应，还使本来对动物有效、毒性大的桑寄生中酚性物质毒性明显减弱，正是由于牛膝皂苷与桑寄生中酚性物质生成分子络合物所致。甘草与甘遂配伍后，甘草酸与甾萜类成分形成分子络合物，使甘遂中甾萜类成分溶出增加，毒性增大。四逆汤中附子与甘草配伍后，由于甘草中甘草次酸与附子中生物碱形成分子络合物，使附子生物碱在体内缓慢释放，避免了机体因短时间内吸收过量生物碱而引起的强烈反应[3]。喜树碱具有抗癌作用，但有毒性，当其与甘草酸配伍后，喜树碱生成分子络合物，不仅增强喜树碱抗癌作用，而且使其毒性降低。当黄连与甘草配伍时，黄连中的小檗型生物碱与甘草中甘草酸等酸性物质结合，生成分子络合物。该络合物可溶于人工胃液，故有可能发挥小檗碱型生物碱所具有的抗菌活性等药效。分子络合物的形成，不但改变了原来有机分子的溶解度等理化性质，而且对其疗效产生影响。
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3 化学动力学产物[3～5]
中药方剂水煎时，各种成分可发生水解、聚合、氧化、还原等各种化学反应，并伴随有新物质生成。这些新物质也称之为化学动力学产物。
为探讨生脉散独特疗效的物质基础，对其水煎液进行化学研究时，从中分离到一个新成分。经UV，IR，MS及NMR谱鉴定，为5-羟甲基-2-糠醛(5-HMF)。同时对人参中人参皂苷变化规律进行研究，发现诸药合煎能使Rb1,Rb2,Rc,Re,Rg1含量明显降低，而使Rg3,Rh1含量明显升高[3]。四逆汤经现代研究证明，附子中含有毒性极大的乌头碱，在煎煮过程中乌头碱被水解，转变为乌头原碱，毒性大为降低。枳术丸为枳实和白术组成，煎煮过程中方剂中苍术内酯和羟基苍术内酯被还原成为苍术酮[4]。对麻黄汤的研究发现，杏仁中苦杏仁苷水解产物苯甲醛和桂枝中的桂皮醛在煎煮时能与麻黄碱发生化学反应，形成两种很易分解的新化合物[5]。苦参、丹参、茵陈等配伍，在水中合煎，氧化苦参碱与原儿茶醛(丹参成分之一)溶液共同加热，可转变为苦参碱。从前面实例可以看出，方剂水煎液因各成分间的化学动力学变化，生成新的物质，这些新物质往往与药材中原有成分不同，本身就可能开发成新药。
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综上所述，中药方剂用水煎煮时，由于方剂合煎时的高温以及溶液中复杂的化学环境，可能在溶液中发生固有物质间的络合、水解、氧化、还原等反应，从而生成溶液中原来没有的某些新物质，这些新物质对全方产生增效、减毒或改性等药效作用。但是，在大多数情况下，由于新物质的量较少，只起到协同或辅助药效的作用。随着新物质生成量的增加，由量变到质变，新物质将会显示自身独特的药效。因此，加强中药方剂水煎液中新成分形成机制、稳定性及其药效的研究，对加速中药新药开发研究速度，提高中药新药水平，逐步缩小中药新药与国际间的差距，有着十分重要的意义，同时也为研究开发中药新药增加了新途径和新来源。
参考文献
1，梁国刚.中药复方化学研究方法的探讨.中国中药杂志，1999，24(2)∶67
2，袁久荣，袁浩.中药配伍与化学关系论.中国中医药信息杂志 1998，5(3) ∶8
3，原思通，杜海燕，夏坤. 中药复方汤剂分煎合煎对溶出效果的影响. 中国中 医药信息杂志，1999，6(7)∶29
4，文志明，徐礼. 中药 复方化学成分的研究进展. 中草药，1999，30(6)∶468
5，刘建利. 复方配伍中的新成分、质量控制的理想指标. 中国中西医结合杂志，1 999，19(2)∶115
(收稿：1999-11-08), http://www.100md.com
单位：中国医学科学院中国协和医科大学放射医学研究所，天津300192
关键词：
中国新药杂志000401
近十余年来，中药学科的迅猛发展和取得的丰硕成果，使中药倍受海内外医药界及相关学科学者的青睐和关注。无论是新药研究，还是保健食品和化妆品的开发，中药均成为重要的研究开发对象。据统计，自1985年实施统一审批新药开始至1996年3月，共审批中药新药681个(按批准文号计，包括重复批准69个)，其中一类药占14.1%，二类药占4.3%，三类药占36.9%，四类药占44.1%，五类药占0.6%。上述新药中，大部分为改变剂型或改变给药途径的药品。从剂型来看，除片剂、口服液、胶囊、颗粒剂(冲剂)外，滴丸、微丸、软胶囊、气雾剂、注射剂也逐渐增多，而且巴布剂、缓释剂等新剂型也开始引入。治疗范围除涉及内、外、妇、儿、骨伤、口腔、五官、眼科及辅助用药等多学科外，从疾病谱看，占世界死亡率前几位的一些疾病如心脑血管疾病、恶性肿瘤、糖尿病、高血压、肝炎等均有一些品种。但是从总体上来看，中药新药研制中低水平重复现象比较严重。中药已经历几千年的临床实践，在防病治病、抗衰防老、营养保健、强身美容等方面都产生了重大作用。但是随着现代科学技术的高度发展，对中药新药研究水平的要求越来越高。中药新药研究必须克服学术思想保守、科研思路陈旧、方法手段落后等现有弊端，大胆创新。
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中药方剂是中医临床治病的主要应用形式。自50年代起，特别是近十年来中药方剂化学研究作为中药基础性研究工作正在得到重视，中药方剂化学的研究成果不断出现。从600多个方剂的研究结果来看，中药方剂在制备过程中，由于溶媒和加热过程的影响，常使药材中的化学成分产生各种动态变化，甚至产生新的成分。中药方剂产生的新成分，大多具有一定的药理作用,深入开展中药方剂新成分的研究,从中创制中药新药,可能成为中药新药开发的新途径。
中药方剂煎煮过程中产生的新成分，主要包括配位络合物、分子络合物和化学动力学产物。
1 配位络合物[1，2]
中药方剂水煎液经常发生多种化学变化，其中之一就是水煎液中的金属离子与配位体结合，生成配位络合物。这是由于中药方剂中的植物药、动物药中含有各种金属离子，矿物药本身就是金属盐。这些金属离子在煎煮过程中进入溶液，可与方剂中含有配位体的生物碱、黄酮、香豆精、蒽醌、羧酸、蛋白质及含有OH，COOH，CN，S等基团的成分生成配位络合物。如黄酮类化合物，其分子结构中具有3-羟基、5-羟基或邻苯二羟基者，常可与铅盐、铝盐、镁盐等反应，生成配位络合物[1]。生物碱类含有β-羟基胺结构的，如麻黄碱、8-羟基喹啉、麦角新碱等，可与铜等金属离子生成配位络合物。蒽醌类化合物的结构中，如果具有α-酚羟基或邻位二羟基，则可与Pb及Mg等金属离子形成络合物。香豆精类、多元酚类、某些萜类、氨基酸、蛋白质、苯丙酸衍生物等因其含有配位体，也与多数金属离子形成配位络合物。金属离子和方剂中化学成分生成的配位络合物，不但物理、化学性质如溶解度、熔点、紫外、红外、核磁共振谱与游离单体不同，其药效也常与游离单体有很大差别。如黄芩中黄芩苷与铝盐形成络合物黄芩苷铝，作为抗菌收敛药用于临床，兼有黄芩苷抗菌和铝收敛之双重功效[2]。黄芩苷锌和黄芩苷铜对超氧自由基有明显的清除作用，并呈量效关系。麻杏石甘汤作为清热解毒药抗微生物作用是甘草酸、麻黄碱的锌络合物借助其脂溶性进入细胞内与核酸结合，阻滞了核酸的正常生化功能而发挥作用的。类似的例子还可以举出一些，如甘草酸铝、甘草酸铋的治疗胃溃疡作用明显高于游离甘草酸，黄芩苷元、川芎嗪、水杨酸可与溶液中的二价锌生成黄芩苷元锌、川芎嗪二锌、水杨酸锌等。值得注意的是，这些游离单体还能与生物体内的金属离子结合生成同样的配位络合物。如临床上常利用中药中蒽醌类成分易与金属离子(结石的主要成分)生成可溶性络合物的特性，排出体内结石。但是，目前人们主要是利用金属离子与中药化学成分生成配位络合物这一性质进行药物分析、分离、鉴定，而作为中药新药开发尚未引起人们的足够重视。
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2 分子络合物[1～3]
分子络合物是指有机单体分子间靠静电作用、疏水作用、核移作用或交叠作用结合生成的复合物[1]。中药方剂水煎液中由于分子间的上述作用可生成有机分子络合物。中药方剂水煎液中的生物碱类成分可与黄酮类、蒽醌类、鞣质等生成分子络合物。如黄连与黄芩共煎时，可生成主要由黄连碱、小檗碱、表小檗碱、巴马亭、药根碱、黄芩苷和汉黄芩苷组成的分子络合物。该络合物易溶于二甲基亚砜，在其他有机溶剂中微溶或不溶，不溶于水，并具有新的药效。槟榔与常山配伍后，槟榔中鞣质与常山中生物碱生成鞣酸生物碱分子络合物，从煎液中析出[2]。
另外方剂煎液中的皂苷可与生物碱、酚性或甾萜类成分生成分子络合物。例如，早在60年代初，对由12味中药组成的复方天麻钩藤饮的化学研究，发现在复方水煎液中牛膝的皂苷与桑寄生中酚性物质之间有明显的化学变化，变化的产物既不具有皂苷的溶血反应，也改变了鞣质及酚性物质遇三氯化铁呈色的显色反应，还使本来对动物有效、毒性大的桑寄生中酚性物质毒性明显减弱，正是由于牛膝皂苷与桑寄生中酚性物质生成分子络合物所致。甘草与甘遂配伍后，甘草酸与甾萜类成分形成分子络合物，使甘遂中甾萜类成分溶出增加，毒性增大。四逆汤中附子与甘草配伍后，由于甘草中甘草次酸与附子中生物碱形成分子络合物，使附子生物碱在体内缓慢释放，避免了机体因短时间内吸收过量生物碱而引起的强烈反应[3]。喜树碱具有抗癌作用，但有毒性，当其与甘草酸配伍后，喜树碱生成分子络合物，不仅增强喜树碱抗癌作用，而且使其毒性降低。当黄连与甘草配伍时，黄连中的小檗型生物碱与甘草中甘草酸等酸性物质结合，生成分子络合物。该络合物可溶于人工胃液，故有可能发挥小檗碱型生物碱所具有的抗菌活性等药效。分子络合物的形成，不但改变了原来有机分子的溶解度等理化性质，而且对其疗效产生影响。
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3 化学动力学产物[3～5]
中药方剂水煎时，各种成分可发生水解、聚合、氧化、还原等各种化学反应，并伴随有新物质生成。这些新物质也称之为化学动力学产物。
为探讨生脉散独特疗效的物质基础，对其水煎液进行化学研究时，从中分离到一个新成分。经UV，IR，MS及NMR谱鉴定，为5-羟甲基-2-糠醛(5-HMF)。同时对人参中人参皂苷变化规律进行研究，发现诸药合煎能使Rb1,Rb2,Rc,Re,Rg1含量明显降低，而使Rg3,Rh1含量明显升高[3]。四逆汤经现代研究证明，附子中含有毒性极大的乌头碱，在煎煮过程中乌头碱被水解，转变为乌头原碱，毒性大为降低。枳术丸为枳实和白术组成，煎煮过程中方剂中苍术内酯和羟基苍术内酯被还原成为苍术酮[4]。对麻黄汤的研究发现，杏仁中苦杏仁苷水解产物苯甲醛和桂枝中的桂皮醛在煎煮时能与麻黄碱发生化学反应，形成两种很易分解的新化合物[5]。苦参、丹参、茵陈等配伍，在水中合煎，氧化苦参碱与原儿茶醛(丹参成分之一)溶液共同加热，可转变为苦参碱。从前面实例可以看出，方剂水煎液因各成分间的化学动力学变化，生成新的物质，这些新物质往往与药材中原有成分不同，本身就可能开发成新药。
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综上所述，中药方剂用水煎煮时，由于方剂合煎时的高温以及溶液中复杂的化学环境，可能在溶液中发生固有物质间的络合、水解、氧化、还原等反应，从而生成溶液中原来没有的某些新物质，这些新物质对全方产生增效、减毒或改性等药效作用。但是，在大多数情况下，由于新物质的量较少，只起到协同或辅助药效的作用。随着新物质生成量的增加，由量变到质变，新物质将会显示自身独特的药效。因此，加强中药方剂水煎液中新成分形成机制、稳定性及其药效的研究，对加速中药新药开发研究速度，提高中药新药水平，逐步缩小中药新药与国际间的差距，有着十分重要的意义，同时也为研究开发中药新药增加了新途径和新来源。
参考文献
1，梁国刚.中药复方化学研究方法的探讨.中国中药杂志，1999，24(2)∶67
2，袁久荣，袁浩.中药配伍与化学关系论.中国中医药信息杂志 1998，5(3) ∶8
3，原思通，杜海燕，夏坤. 中药复方汤剂分煎合煎对溶出效果的影响. 中国中 医药信息杂志，1999，6(7)∶29
4，文志明，徐礼. 中药 复方化学成分的研究进展. 中草药，1999，30(6)∶468
5，刘建利. 复方配伍中的新成分、质量控制的理想指标. 中国中西医结合杂志，1 999，19(2)∶115
(收稿：1999-11-08), http://www.100md.com