安全化学成分清淡

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

现代植物分类是按照植物形态的异同、习性的差别以及亲缘关系的远近系统排列的。因此，一般说来，在植物分类系统中位置愈接近的植物，它们的亲缘关系就愈接近。植物分类系统与化学成分的关系，实际上是指植物亲缘关系与化学成分的关系。 　　 各种植物由于新陈代谢类型的不同，产生了各种不同的化学物质——生物碱类、甙类、萜类等等。这些化学成分在植物中的遗传和变异，是与植物系统位置、植物的环境条件（气候、土壤与生物等）密切有关的。植物分类系统与化学成分的关系可大致归纳为下述几个方面：　　1．每一种植物在恒定的环境条件下、具有制造一定的化学成分的特性，而这个特性是这种植物的生理生化特征。如颠茄产生莨菪烷衍生物类生物碱，人参产生三萜类皂甙，薄荷产生萜类等等。　　2．亲缘关系相近的植物种类由于有相近的遗传关系，往往具有相似的生理生化特征。亲缘关系愈近，共同性愈多；亲缘关系愈远，共同性愈少。如异喹啉类生物碱主要分布于多心皮类及其近缘类植物的一些科中，如木兰科、睡莲科、马兜铃科、防已科、毛莨科、小檗科、罂栗科、芸香科等。这些科中的生物碱的化学结构也显示相互之间有紧密的亲缘关系，与产生它们的植物科之间的亲缘关系一致。吲哚类生物碱中最大的一族为鸡蛋花烃（Plumerane）型吲哚生物碱，这族生物碱仅存在于夹竹桃科中的鸡蛋花亚科植物中。同属植物的亲缘关系很相近，因而往往含有近似的化学成分。如小檗属（Berberis）植物含小檗碱，大黄属（Rheum）植物含羟基蒽醌衍生物等等。　　3．一般说来与广泛存在于植物界的代谢产物有更近似化学结构的简单化学成分（如黄嘌吟与咖啡碱化学结构很近似），在植物界的分布较广，分布的规律性不明显。有些化学成分在系统发育过程中，经过一系列的突变，因而结构也较复杂，如马钱子碱、奎宁等。这类物质的分布往往只限于某一狭小范围的分类群中。但某些起源古老的成分，虽经一系列突变，结构亦较复杂，但它们在植物界中的分布，还是有一定范围的，而且这种类型成分与植物亲缘之间的联系表现得更为明显和突出，例如上述异喹啉类生物碱的分布。　　植物分类系统与化学成分间存在着联系性这一概念，已广泛应用于药用植物的研究、野生资源植物的寻找等方面。如具有降压与安定作用的蛇根碱（Reserpine）自印度的夹竹桃科萝芙木属植物蛇根木Rauvolfia serpenitina （L.）Benth ex Kurz中发现后，从该属的其他约20种植物中亦发现了利血平，并根据植物的亲缘关系在萝芙木属的两个近缘属中找到了同类生物碱。为了发掘具抗菌作用的小檗碱的资源植物，经植物分类学与植物化学综合研究，发现小檗碱在中国主要分布在5个科（小檗科、防已科、毛莨科、罂粟科、芸香科）16个属的多种植物中，而以小檗科小檗属较理想。又据研究，莨菪烷类生物碱主要集中分布于茄科茄族（So1aneae）中的天仙子亚族（Hyoscyaminae）、茄参亚族（Mandragorinae）及曼陀罗族（Datureae）植物中，并发现了含碱量较高，有生产价值的新原料植物——矮莨菪（Przewalskia shebbearei（C.E.C.Fischer） Kuang， ined）及马尿泡（P. tangutica Maxim.）。再如生产可的松等激素药物的原料——甾体皂甙，不仅在薯蓣属（Dioscorea）的几十种植物中有发现，而且在亲缘关系相近的一些科中也有发现。必须注意的是，植物的系统发育与其所含化学成分的关系是十分复杂的。由于植物界系统发育的历史很长，发掘出来的古生物学资料不够齐全，加上多数植物的化学成分尚未明了，有些成分的分布规律还未被揭示及认识，所以，有关植物的系统发育与化学成分的关系的研究尚未成熟，有待于进一步研究。在应用植物分类系统与化学成分间的联系性时，必须具体问题具体分析。　　近年来，在植物分类学与植物化学这二门学科间出现了一门新的边缘学科——植物化学分类学（P1ant chemotaxonomy）。它的主要研究任务是：　　（1）探索各级分类群（如科、属、种等）所含化学成分（包括主要成分、特有成分和次要成分）及其合成途径。　　　（2）探索各种化学成分在植物系统中的分布规律。　　（3）在以往研究的基础上，配合传统分类学及各有关学科，从植物化学成分的角度，共同探索植物的系统发育。　　显然，这一新兴学科在认识植物系统发育方面有重大的理论意义，并可为有目的地开发、利用植物的资源、寻找工业原料等提供理论依据。例如通过对毛莨科与单子叶植物的百合目植物所含生物碱、甾体化台物、三萜化合物、氰醇甙和脂肪酸等五类化学成分的比较分析，发现二者具有很多类似的化学成分，有的成分甚至仅仅为它们所共有。联系到百合目与毛莨科的一些原始类群在形态和组织解剖上的某些相似性，从而认为二者有着十分密切的亲缘关系，即单子叶植物通过百合目起源于原始的毛莨科植物。这一研究结果在了解客观存在的植物系统发育的真实情况方面，具有一定的理论意义。　　又如根据国内外在药用植物研究工作方面的大量实践、目前从中国药用植物中大致归纳出一些具重要生物活性的成分（生物碱、黄酮类、萜类、香豆精等）及药理作用的植物类群。由此可见，植物化学分类学是一门富有活力的新学科，它的研究成果值得药用植物学与药用植物化学工作者重视与运用。