中药化学

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中药化学成分研究的现状中药的临床疗效是确切的，而中药是由配伍组分构成，中药的疗效是以配伍组分的化学成分为物质基础的。中药的药效物质基础研究的难点在于其化学成分的复杂性。中药及复方中的化学成分通常有10种，甚至100余种，而药材来源、加工炮制工艺、药味加减、剂量等因素都会引起中药及复方化学成分发生复杂的变化。中药复方是一个有层次和结构的有机整体，但它的疗效不是各配伍组分化学成分的简单相加，而是复方中各配伍组分所含化学成分的相互综合效果。迄今，关于中药化学成分的研究思路，有不少作者提出了相关的构想和见解，如王艳萍等提出的以活性导向的标准组分模式的中药物质基础研究的思路，强调中药物质基础研究的关键技术发展的重要性;杨奎等提出的中药复方组合化学研究方法，是以中药复方为天然组合化学库，在中医药理论的指导下确定能反映该方剂主治病症的药理学指标，通过组分或单体成分的组合筛选，找出其活性最强的组分结构。这些思路对于开展中药化学成分的研究工作均具有一定的启发和参考价值。随着分析化学技术与仪器的不断进步，多种手段用于中药化学成分的分离和测定，以色谱及其联用技术应用较多，如液相色谱和质谱联用、毛细管电泳-质谱联用、气相色谱-质谱联用、气相色谱-荧光分光光度联用等。对中药化合物进行的结构研究，同样也是生物活性评价的基础，过去用于结构研究的技术如紫外光谱(UV)、红外光谱(R)、核磁共振(NMR)、质谱(MS)、旋光谱(ORD)等目前多与计算机和色谱技术合用，使得结构解析工作达到自动化和高效化。此外，随着细胞膜生物色谱法、分子印迹技术、基因芯片技术、中药血清药理和血清药物化学等先进技术和新方法的应用，使中药的化学物质基础和药效机理得到了进一步科学地阐述。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。如从麻黄中分离的麻黄碱具有止咳平喘的作用;从黄杨树中提取的黄杨树碱可用于治疗心血管疾病等。陈磊等通过查阅600多篇关于丹参的文献，整理了近年来与丹参药理机制研究相关的文献报道，归纳出丹参的药理活性成分，揭示出单味中药丹参是通过多组分、多靶点的整合效应而产生的药理作用。朱大元等在白玉茶降血糖的研究中发现，在药筛选始终有效的有效部位中分到30多个化合物，每个化合物分别进行动物实验，没有一个化合物显示有效部位的降糖效果，单一化合物最高降糖效果仅达13%，对这些化合物按有效部位中的比例进行组合，最终发现由4个化合物组成的组分，经多次动物实验，组分的降糖效果与有效部位完全一样，但从此配方中去掉一个化合物，降糖效果马上下降。这说明药效的产生是由多成分相互协同或增效而产生的。由此可见，中药的药效是确定的，中药的药效物质是存在的，但它绝不是单一的化合物，而是一个由多种化学成分构成的药效组分群。以西药单个靶点为方向的中药药效研究并不完全适合于中药药效的研究。西药研制体系的科学性在于它是建立在明确的临床实验结果以及分子结构、手性、氨基酸排序等基础上，有确切的分子结构或形态与靶目标之间具有明确的对应关系。西药研究的是单个结构化合物在孤立情况下对靶点的作用。而中医药理论源自于与此不同的更加复杂的理论体系，包括阴阳五行、四气五味、经络、升降浮沉等。以西药的思路研究中药并不完全适合。如果以西药的思路研究中药，一旦所谓的研究指标被否定，则意味着整个研究成果的失败。适合于中药化学物质研究的思路1.中药的药效研究应以中医药理论为指导，从传统中药着手，以临床确实有效的中药(饮片、复方、中成药)为研究的对象和基础。张贵君教授指出：中药的研发要基于传统中药的继承，要以传统标准中药为基准，起点对象定位在临床中药(复方)，原料药定位在饮片，科学地揭示传统中药的本质。闫润红等采用饥饿+心得安+高分子右旋糖酐造成家兔“气虚血瘀”模型，观察两个不同黄芪剂量的补阳还五汤配方对该模型全血粘度的影响，结果发现重用黄芪的配方“祛瘀”效果优于不重用黄芪的配方，为中医方剂“补气活血，气旺以促血行”的配伍理论提供了现代药理学依据。陈建萍等通过串联质谱ESI-MS/MS及HPLC测定附子中的主要成分在与甘草配伍前后的含量变化，结果表明附子与甘草配伍后产生不溶性物质从而减少了乌头碱、次乌头碱的含量，两药配伍起到了降低附子毒性的作用，用现代分析技术解释了“附子得甘草性缓”的机理。2.中药的药效来自于药效组分张贵君教授创立了中药药效组分理论，对中药研究具有重大的指导性意义。中药药效组分理论是指中药的疗效是由其药效组分所决定的。中药药效组分理论认为：中药药效是以药效组分为基础，按照中药的生源规律进行有序地组合、各药效成分之间具有量和比例的关系。中药药效组分包括配伍组分、化学组分、信息物质组分3个方面。配伍组分是中药饮片中多种成分遵循自然规律有序地结合作为复方中药的个体，这个组分是有机的结合而非随机搭配，存在质和量的必然规律，而这种组合的实质又是化学组分和信息物质组分的组合，从而构成了有序的药效组分。中药多以复方入药，其功效是以单味药的功效为基础，但不是简单的单味药功效的总和。中药复方的疗效源自于中医经长期临床实践摸索总结出的配伍组分，在复方中各配伍组分所含的化学成分之间相互发生着复杂的化学变化，从而使复方本身就具有了增强疗效、降低毒性的作用或通过产生新的化学成分而增强了药效，药效组分的产生离不开复方中的每个配伍组分，并且各配伍组分之间存在着质和量的必然规律，从而各药效成分之间也具有量和比例的关系，中药的药效组分是一个由多种有效化合物构成的药效物质总和。中药是中医几千年来临床实践的产物，中医和中药有着紧密的依从性和独特的理论体系。中药的药效源自于所含的复杂化学物质，中药药效组分理论是对中药复杂的化学成分的有效和高度的概括。中药药效组分理论的意义在于它与中医药整体观念的学术思想相吻合，并阐述了中药药效与物质、物质与品质、品质与临床疗效的等问题。中药化学成分的研究应在中医药理论的指导前提下，从整体出发，以传统标准中药为基准，临床确实有效的中药(饮片、复方、中成药)为研究对象和基础，利用现代科学技术的方法和手段，深入加强对中药药效组分的研究，从而确实明确中药的药效物质基础，中药治疗疾病的原理，实现中药的安全性、有效性和可控性，实现中药现代化。

中药的主要化学成分与药理中药的化学成分极为复杂。有些成分是一般高等植物普遍共存的，如糖类、油脂、脂类、蜡、酸、蛋白质、氨基酸、维生素、色素、树脂、无机盐类等；另一些则是存在于某些器官中比较特殊的的化合物，如生物碱类、黄酮类、强心甙、皂甙、挥发油、有机酸等，而且大多具有显著的生理活性。每一种中药往往含有多种化学成分，但并不是所有化学成分都能产生防治疾病的效用。通常将中药中含有的化学成分分为有效成分和无效成分。所谓有效成分是指具有医疗效用或生物活性的物质，如麻黄碱、小檗碱、黄芩素、薄荷醇等。有效成分都能用一定的分子式或结构式表示，并具有一定的熔点、沸点、旋光度、溶解度等理化常数，所以又称有效单体。如果尚未提纯成单体的化合物，一般称它为有效部分或有效部位。所谓无效成分是指与有效成分共存的其它化学成分，它们通常没有(或目前尚未发现有)生物活性和医疗作用，如糖类、酸、油脂、蛋白质、树脂、色素、无机盐等。但有效成分和无效成分的划分不是绝对的，许多过去认为无效的成分，随着医疗实践和中药研究的进展而发现是有效成分。中药中所含化学成分(有效成分)都具有一定的药理作用。一种中药往往含有多种成分，不同的有效成分往往具有不同的药理作用，但有些不同的有效成分有相似的作用。一味中药中所含有的多种有效成分，它们之间可以产生相互作用，如协同作用、制约作用、对抗作用等。在复方中，中药的化学成分和药理作用还可能有所变化。因此，对于中药的化学成分及药理作用，绝对不能孤立地去认识和研究。现将植物类中药中主要化学成分及药理作用简要介绍如下。§1生物碱 生物碱是一类含氮有机化合物，能与酸结合成盐。大多数生物碱都有复杂的环状结构，氮原子在环内，但亦有少数例外，如麻黄碱的氮原子则在侧链上而不在环内。生物碱具有光学活性、强烈的或特殊的生理作用。它们广泛存在于生物界(主要为植物界)，种类繁多。目前生物碱结构已搞清楚的有几千种。化学结构类似的生物碱往往不仅存在科属上的亲缘关联，在药理效用上亦有一定关系。一、烃胺衍生物类生物碱 1. 苯乙胺类 主要包括肾上腺素类、麻黄碱类和南美仙人掌碱类等。肾上腺素类生物碱均来源于蛋白质降解物氨基酸中酪氨酸，在动物神经组织中可经多巴转变成多巴胺及去甲肾上腺素等神经递质，在肾上腺髓质中则可进一步转变成肾上腺素。在植物界虽未发现肾上腺素，但其它衍生物或中间体等是广泛存在的。如黧豆属植物常绿油麻藤等种子藜豆中含多巴，提取制品可用作多巴胺前体，治疗多巴胺不足所致的震颤麻痹症。马齿苋全草除含少量多巴外，还含多巴胺及去甲肾上腺素，故肌肉或宫腔注射可收缩血管及子宫，用于产后出血的止血。麦角及扁豆等因富含酪胺，不宜与单胺氧化酶制剂合用，否则后者可使酪胺不易被肝脏脱胺代谢，以致酪胺积蓄，取代去甲肾上腺素使之从神经末梢的囊泡中释放，可升高血压，导致高血压。枳实中含辛福林和N-甲基酪胺，具收缩血管、升压及强心作用。麻黄碱主要存在于麻黄茎枝的髓部，秋季含量最高，其它如浆果紫杉、心叶黄花稔、欧乌头、斑点亚洲罂粟等亦有存在。麻黄中主含L-麻黄碱，其次为D-伪麻黄碱。苯乙胺类生物碱的药理作用主要系直接或间接作用于肾上腺素能神经末梢效应器的肾上腺素受体，产生交感神经兴奋的各种生理作用，如皮肤、粘膜血管收缩及升压作用，用于某些出血、鼻粘膜肿胀、过敏性休克；兴奋心脏作用，用于心跳骤停；支气管松弛解痉作用，用于支气管哮喘以及中枢兴奋作用等。2. 季铵烃类 季铵烃类主要以胆碱及其衍生物广泛存在于生物界，在动物体中常最后形成乙酰胆碱，起着神经递质的重要作用；在植物体中则最后形成甜菜碱。中草药中的黄芪、枸杞、茵陈、金钱草、鸡骨草、连钱草、荠菜、茯苓等均含有这类生物碱。甜菜碱能参与供给甲基的脂肪代谢作用，胆碱则可与脂肪酸、磷酸形成易溶性的卵磷脂，参与脂肪转运，故二者均属于趋脂性药物，用以防治脂肪肝和脂肪在血管壁沉积引起的动脉粥样硬化等疾病。此外，捕蝇毒蕈中所含毒蕈碱，具类似乙酰胆碱结构，而较乙酰胆碱稳定，不易破坏，它可产生类似乙酰胆碱的副交感神经兴奋的呕吐、腹痛、腹泻、流涎、瞳孔缩小、循环抑制等症状，可用阿托品拮抗解毒。3. 秋水仙碱类秋水仙碱类系侧链胺基氮类生物碱，主要含于百合科植物如秋水仙、土贝母、嘉兰等的球茎及种子中。秋水仙碱类系植物激素，对植物细胞有丝分裂具抑制作用；在临床上对动物癌细胞分裂有显著抑制作用，可用于皮肤癌及白血病等，但对造血系统的抑制及肠胃等毒性反应亦较大。此外秋水仙碱类小剂量可促使皮质激素释放，有抗炎作用，可用于缓解急性痛风等。[/size