中药中成药现代化进程
罗国安,王义明,饶毅
(清华大学
药物研究所,北京
100084)
摘要:从中药基础研究、中药生产、中药标准规范、生物技术的应用四个方面介绍了我国中药中成药现代化的研究进展,特别从中药化学成分、中药药理、中药材资源及中药质量标准三方面较详细介绍了中药基础研究的成果。
关键词:中药;中成药;现代化
中图分类号:R28文献标识码:A文章编号:1001-1528(2000)01-0071-09
Progress of Modernization in
Chinese Traditional Medicine
and Patent Medicine
LUO
Guoan, WANG Yiming, RAO Yi
(Institute of Materia
Medica, Tsinghua University,
Beijing 100084)
Abstract:Progress
of modernization in Chinese
traditional medicine and
patent medicine are
introduced in fours aspects
such as basic research,
manufacture, standardization
and application of biology
technology in the paper.
Specially, basic research of
Chinese traditional medicine
is introduced in three
aspects such as chemical
ingredients, pharmacology,
resource and standard of
quality in detail.
Key
words:Chinese
traditional medicine;
Chinese patent medicine;
modernization
收稿日期:1999-10-28
作者简介:罗国安(1946~),男,1969年毕业于华东理工大学,1982年于华东理工大学获硕士学位,1990年任美国宾州大学化学系研究员。现任清华大学教授、博导、药物研究所副所长。专业方向为毛细管电泳及联用技术、生物质谱和生物电化学。通讯地址:清华大学化学系分析中心,邮编100084,电话010-62772265,Email:galuo@sam.chem.tsinghaca.edu.cn.
饶毅(1964~),男,1984年毕业于江西中医学院药学专业,1991年于华东化工学院(现名华东理工大学)获应用化学(工业及仪器分析)专业硕士学位,清华大学在读博士生。
中医药是中华民族一个伟大的宝库,是优秀文化的灿烂结晶,数千年来为中华民族的医疗保健和繁衍昌盛作出了不可磨灭的贡献。中成药是根据中医药的理法方药和辩证施治的规律及历代治疗经验总结出来的有效方剂,经加工成的剂型。由于它确有疗效,受到广大病人的欢迎。当今世界在“回归自然”思潮的影响下,许多国家寻找天然药物的呼声日渐高涨,而中药以其丰富的资源、独特的疗效、毒副作用少等特点,已引起世界各国的关注;同时从化学合成物中筛选新药难度越来越大,时间越来越长,费用越来越高,一些国家正投入大量资金和人力开始了天然药物的研究、开发和利用。尤其是近年来西方发达国家医药市场逐渐开始接受天然复方药物,这给我国的中药现代化发展提供了难得的机遇。然而,目前中药的状况不容乐观,不仅在与国外天然药物的竞争中传统的优势地位受到冲击,而且中药在国内市场的生存空间也受到挑战。为了振兴中医药事业,提高中药产业的国际竞争力,要求我们必须依靠现代科学技术,进一步发掘中医药宝库,实现中药的现代化发展。
中药现代化就是运用现代科学技术,研制、开发和生产现代中药,实现能用现代科学技术闸明其药效物质和作用机理(现代化),能进行大规模工业生产(产业化),并能为国际市场接受,具国际竞争力的中药制剂(国际化)。现将我国实施中药现代化进程作一简单回顾。
1中药现代化概况
长期以来,我国新药研究工作以仿制为主。1993年开始,我国对药品、化学物质实行专利保护,并相继与美国、欧盟、日本近20个国家签署了保护知识产权协议,使我国再不能无偿仿制国外研制的新药。面对如此严峻形势,必须建立与发展自主的新药研究、开发体系,积极创制我国具有专利保护的新药。1993年,成立了以原国家科委为组长、卫生部、原国家医药管理局为副组长,共十八个部委组成的国家新药研究与开发协调领导小组和国家新药研究与开发专家委员会,提出了“1035”工程,主要主持具有知识产权保护的创新药物研究,也探索性地支持了少数中药复方制剂的二次开发。其中复方丹参滴丸和银杏制剂银杏灵取得了突破性进展。复方丹参滴丸于1997年12月9日获美国FDA临床研究预审通过,1998年9月其临床研究方案已正式获FDA批准,同意在国内直接进入Ⅱ、Ⅲ期临床研究。1999年3月,中药“银杏灵”也通过了美国FDA临床研究预审。
在此基础上,为进一步推动中药现代化,原国家科委与国家中医药管理局于1996年7月开展国家“九五”攻关课题——中药现代发展战略研究,于1997年9月结题,写出了70万字的研究报告,并发表了“中药现代化发展战略”[1]专著,建议国家将“中药现代化科技产业行动”列为国家“九五”科技重中之重项目加以实施。由甘师俊、李振吉、邹健强主编,集中全国近百名专家编写的“中药现代化发展战略”一书中提出:中药现代化是要在继承和发扬中医药的优势和特色基础上,充分利用现代科学技术的方法和手段,借鉴国际通行的医药标准和规范,研究开发能够合法进入国际医药市场的中药产品,提高中药在国际市场的竞争能力[1]。该行动计划提出了四大对策和十大行动。四大对策为:研究开发符合市场需求的现代中药、建立我国中药现代研究开发体系、形成我国科技先导型中药产业、推进我国中药进入国际医药市场。十大行动为:中药现代化、国际化示范研究、中药应用基础研究、建立中药系列标准规范、组建中药规范化研究中心、建立中药信息系统、组建中药工程技术研究中心和产业基地、培育中药跨国产业集团、拓展中医药进入国际医药市场的渠道、强化中药知识产权保护、培养新型中医药人才。中药现代化在海内外引起强烈反响。1998年7月在南京召开的“全球华人中药现代化学术研讨会”,共有11个国家和地区400余名代表参加。近一年来在美国、香港和内地召开的关于中药现代化的国际研讨会不下10个。许多海内外企业和研究机构(如辉瑞、哈佛等)纷纷表示要参与或合作开展中药现代化、国际化行动。香港特区政府已提出要把香港建成中药国际化的中心之一。
1999年3月国家科技部提出了“中药现代化研究与产业化开发”实施方案,主要涉及以下四个方面:优良中药材规范化生产技术体系的建立、中成药优良品种的现代化、国际化示范研究、建立中药系列标准规范的研究、中药现代化基础研究。其中中药现代化基础研究已得到有关管理部门共同支持,如有关中药复方物质基础和作用机理的研究——“中药现代化关键问题的基础研究”于1998年被科技部列为攀登计划预选项目。1999年10月由国家中医药管理局组织的“方剂关键科学问题的基础研究”通过论证,列入国家重点基础研究发展规划项目(973计划)开始启动,标志着我国中药现代化基础研究在新的高度上开展工作。国家自然科学基金委员会一贯高度重视中药现代化基础研究。自1992年来国家自然科学基金委员会对中医和中药项目的资助数量有了很大的提高,并且自1993年起把中医和中药项目从医学和药学中单列分出,1993至1998年期间,每年平均有65-70项课题得到资助,其中大部分为中药课题。而在中药课题中有关中药药效成分与药理作用现代化研究的占绝大部分。资助的金额每年递增,从1993年的267万元增至1998年的786万元。自1996年起每年在重点课题中均有1-2项中医和中药项目得到资助。这充分说明中药现代化重要性越来越被国家和社会所认识,同时也体现了国家对中药现代化的重视。
2中药基础研究现代化
中药基础研究是中药新药研制、开发和临床应用的前提和基础,多年来在我国一直没得到应有的重视,使中药的基础研究处于滞后状态,中成药科技含量过低,产品的有效性和安全性无可靠科学数据加以证实,给我国中药走向国际带来困难[1]。近十年来,国家对中药研究才逐渐重视,在“八五”、“九五”攻关计划和“九五”攀登计划中都对中药项目给予了支持,国家自然科学基金委员会、国家医药卫生管理部门也支持了大批中药研究项目,使中药的研究有了长足的发展,取得了一些可喜的成绩。中药基础研究工作主要包括中药药效物质基础(化学成份)、药理作用和作用机制、中药药性理论、中药方剂配伍规律和中药资源及栽培等多方面。
2.1中药化学成分研究
中药化学成份是其发挥药效作用的物质基础,它的深入研究是中药现代化的关键和核心,它既有利于揭示中药的作用机制、方剂理论、配伍规律,也对优化制剂工艺、制定中药质量控制标准、实现中药现代化并走向国际市场均具有重要意义。中药化学成份研究应和药理实验相结合,并在药理实验结果指导下,依靠各种化学研究手段来完成。目前,在研究思路上主要有两种。
2.1.1单味中药化学成分的研究:“七五”、“八五”期间,国家已组织多项重大课题,在借鉴化学药研究的经验基础上,对200多味常用中药材进行了系统研究,对单味中药提取的单体或有效部位进行药效和临床试验,发现了500多种活性单体[2,3,4]。目前已有几十种中药单体和有效部位达到较高临床治疗水平。如从青蒿中提取的青蒿素,经结构修饰后已成为一系列治疗疟疾的良药[5,6],还有治疗肠道感染性疾病的黄连素[7]、治疗自身免疫性疾病红斑狼疮的雷公藤皂甙[8]、驱绦虫药鹤草酚[9]、抗血栓药毛冬青甲素[10]、抗肿瘤药紫杉醇[11]、喜树碱和长春碱及衍生物[12、13、14]、以及从银杏叶中提取分离的多种银杏黄酮甙和银杏内酯治疗脑缺血及外周血管病[15、16]。
2.1.2复方中药化学成份的研究:复方是中医用药的主要形式,是中药有别于化学药的重要特点。按照中医理论组成的复方有君、臣、佐、使之分,各味药之间的作用有相须,相使、相乘、相恶等,它们相辅相承,起到扶正祛邪,治病防病的作用。中药复方中的化学成分之间相互关系也极为复杂,复方中的化学成分并不是单味药化学成分的相加。自90年代虽然这方面工作还不深入,但有许多学者提出了各种思路方法,如三元设计方案[17]、中药复方霰弹理论[18]和中药复方天然组合化学库与多靶作用机制[19]。总结归纳起来,目前,这方面研究有两种途径。①以单味中药中的一种或几种有效成份作为定性定量指标进行研究。对复方中药采用各种提取分离及分析技术,以选定有效成份为指标,进行包括浸泡时间、煎煮时间、制备方式(单煎、分煎和合煎)、配伍和剂型的研究。如发现黄连和吴茱萸配伍,小檗碱含量较单味黄连煎煮时降低37%,是由于小檗碱(生物碱)和吴茱萸中黄酮类化合物(酸性成分)生成沉淀;甘草和甘遂配伍是“十八反”之一,原因为中药皂甙类成分有助溶作用,甘草皂甙的存在,增加了甘遂有毒成分甾萜的溶出率,使毒性增加;这方面研究开展较多,已取得较大成绩。②以中药复方有效部分进行研究。中医治病强调辩证施治,即将疾病以某一阶段的病理、生理变化归纳为“证”,根据“证”这一整体水平认识,从脏腑的联系,人和自然关系,采用中药复方中的多种化学成分,多靶点、多环节(途径)调节整个机体的动态平衡,产生协同效应。因此中药复方具有两大特性即化学成分高度复杂性和治疗整体性。只对复方中几味中药的个别成分进行定性、定量分析研究,既难以保证整个复方的疗效和质量,也无法说清药效物质(化学成分)与作用机理的关系。有效部位则是在这一基础上提出的。所谓有效部位是指介于中药复方各药味和化学成分之间的一个层次,是整个复方中具有相近化学性质的一大类化合物(药效成分群),即将中药复方看作一个整体[20,21,22]。有效部位的概念不同于单味药材中的有效部位,它是某个复方中所有药味含某类化合物的总和。根据其所含不同种类药材,结合各药材已知的药理知识,采用现代提取分离方法,将其分离成为多个有效部位(如挥发油、生物碱类、黄酮类、皂甙类、多糖类等)。有效部位的提取分离也可采用按化学成分分子量、极性、酸碱性的大小,进行系统的分离而得。
有效部位分离时需考虑该复方中各药味已知化学成分的药理作用,结合整个复方的药理研究和该复方中君、臣、佐、使,有目的地将分离所得各有效部位进行整体动物实验、组织器官、细胞亚细胞和分子生物学四个药理水平上的药效和作用机理研究,从而确定出君、臣、佐、使的有效部位及配伍规律。如有必要可将有效部位再行分离到各个化学成分,配合药效、药理研究进一步确定君、臣、佐、使的有效成分。对各有效部位可采用HPLC或CE
进行分离、分析,得到该有效部位化学成分的色谱图(指纹图谱)。用HPLC/MS进行各成分鉴定后,指纹图谱可作定性鉴别用,同时选择四、五种特征成分峰作为定量指标。这样通过有效部位、药效和作用机理相结合,在药物(复方、药材)、有效部位和有效成分之间的三个化学层次,采用四个药理水平,可对整个复方的化学成分、药效和作用机理基本讲清,同时保证中药的有效性、可靠性和稳定性。
在中药化学成分研究的手段方面,薄层色谱、气相色谱、高效液相色谱、紫外光谱、红外光谱等已得到普遍使用,还包括超临界色谱、高效逆流色谱、色谱质谱联用技术(GC/MS、HPLC/MS)等。
超临界流体色谱法是利用超临界流体为流动相,最常用的为二氧化碳。它既可分析气相色谱不适应的高沸点、低挥发、热不稳定的样品,又比高效液相色谱有更快的分析速度和更高的时间柱效率。如利用该方法成功地分离和测定了中药补骨脂中补骨脂素和异补骨脂素和三七及云南白药中人参二醇、人参三醇的含量[23,24]。
高效逆流色谱技术是80年代美国Yochiro
lto博士发明的一种新的逆流色谱技术。它是基于液液分配原理,利用螺旋管的方向性与高速行量式运动相结合,产生一种独特的动力学现象,使两相溶剂在螺旋管中实现高效地接触、混合、分配和传递。它具有分离效率高、超载制备能力强、溶剂用量少,无固体载体不可逆吸附,应用范围广,特别是对极性大的化合物的分离。如从云南红豆杉树皮中制备分离分析了紫杉烷类二萜和二萜生物碱[25];从中药粉防己中分离分析了汉防己碱、防己诺林碱、轮环藤酚碱[26]。
高效毛细管电泳是以毛细管为分离室,以高压直流电压为驱动力的一类新型电泳技术。它具有高效、快速、分离模式多、分析对象广、样品与试剂消耗量少和运转费用低等优点。是目前色谱领域发展较快的一个分支,该法在生命科学、生物技术,医药等领域显示了极其重要的应用前景。如用该法成功地对中药菟丝子进行了鉴别[27];对中药苦参中的苦参碱和氧化苦参碱进行了分离测定[28]。
气相色谱与质谱联用技术在中药研究中主要应用于中药挥发性成分的分离、鉴别。如用该法已从和厚朴挥发油中分离出75个成分,并对其中29个进行了鉴别,主要成分为A2桉叶油醇、B2桉叶油醇和D杜松烯等[29];对川芎饮片挥发油分离出92个成分,鉴定了41个,主要成分为3-甲基-2(3H)-苯骈唑胺,8-喹啉甲醇[30]等。
随着大气压化学电离(APCI),特别是电喷雾电离(ESI)方法的研究出现,液相色谱与质谱联用技术LC/MS得到了突破性发展。该方法结合了液相色谱的强分离能力与质谱高灵敏度和强鉴别能力,可对成分复杂的样品直接进行分离、分析,今天LC/MS已成为生命科学、医药和临床等领域最重要的工具之一,可望成为中药研究中最具有潜力的分离分析手段。如对中药复方芩夏止喘颗粒剂中柴胡皂甙类成分进行了分离鉴定[31];对清开灵注射液中胆酸进行了含量测定[32]。
象X射线衍射光谱、超微量结构分析、拉曼光谱等先进检测和手段也在中药研究中得到一定的应用[33,34,35]。
近年来,随着化学计量学的研究和数据库知识发现(Knowledge
Discovery in Database
简称KDD)技术对中药研究的不断渗透,它们在中药化学成分与药效方面的研究不断增多。数据库知识发现研究是在中药化学数据库、中药方剂数据库、天然活性成分数据库、生物活性数据库、中医知识库的基础上,利用现代信息处理技术、化学动力学、分子图形学和数据库知识发现数据库数据中内在的、潜在的非平凡知识,探讨复方药效物质的化学结构信息和作用机制[36,37]。化学模式识别技术主要应用于中药材的鉴别和质量控制方面。如对中药石斛和厚朴的质量鉴别方面已取得满意结果[38,39]。
2.2中药药理研究中药药理研究在中药基础研究中起到至关重要的作用,它对阐明中药的药效、作用机理、合理用药以及为新药开发提供理论依据。80年代进行的主要为单味中药药理研究,如人参、青蒿、大黄、丹参和三七等,包括有效部位、有效单体,主要为皂甙类、多糖类、黄酮类和生物碱类等。近年来复方中药的药理研究愈来愈受到重视。以往对中药的研究主要以探讨药效学为主,目前已开始向作用机制、方剂组成、配伍规律方向发展,在药效方面研究也由过去的从单一指标向多指标发展。如小半夏加茯苓汤药理实验证明具有抑制呕吐中枢的敏感性和对胃肠粘膜保护作用,从而发挥止吐作用[40]。但是这种研究未能把发挥药效作用的化学成分与药效作用联系起来,无法解释中药具体的作用机制,要得到国际上认可还有待努力。
目前,利用有效部分理论为研究中药药理及作用机制提供了一条思路。如枳实,将其按所含大类化学成分分成挥发油、甙类和生物碱三个部分。选用镇痛、镇静、血压和离体肠平滑肌收缩四项药理指标,研究化学成分和药效相关性。实验结果发现挥发油有镇静和镇痛中枢抑制作用,再对挥发油作进一步分析,确定其主要有效成分为d柠檬烯(dlimonene)。黄酮甙部分对离体肠平滑肌的收缩呈抑制作用。生物碱部分有明显升高血压作用,进一步分析得出主要成分为辛弗林(synephrine)和N甲基酪胺(Nmethyltyramine)。这样通过枳实一味药材、三个有效部位,多种有效成分就可把该药材的化学成分、药效和药理基本讲清,同时为复方中说清枳实配伍的情况提供了可能。
中药的四性五味、升降、浮沉、归经等理论是长期临床用药经验的总结。它在指导临床配伍、方剂调配、合理用药方面发挥了巨大作用。但是,这些理论还很难与中药的物质基础——化学成分和药效药理联系起来。目前这方面研究开展较少。初步实验认为,辛味药含挥发油成分者具多;苦味药中甘寒药以生物碱或甙类成分为主,苦温药多含挥发油;甘味药大部分含氨基酸、糖类及其它活性物质;咸味药多含钠、钾、钙、镁等无机盐;酸味药大多含酸性成分。升浮药大多为辛、甘味,属温热性,沉降药大多为酸、苦、咸味,属寒味性[41,42]。归经可能与中药所含微量元素有关[43]。这方面研究还需进一步努力。
中医治病是以“证”为对象,但由于建立中医“证”的动物模型难度较大,虽然目前已建立了多种“证”的动物模型,如脾虚证、血淤证等,但符合中药研究的动物模型尚不成熟。病理模型的制备和遗传性病理动物的使用开始受到重视。如天津中医学院已从日本引进快速老化小鼠(SAM),并开发出如老年性痴呆、白内障等10多个品种。
中药药效的评价,主要还是依靠整体实验而缺乏局部和微区的评价手段,评价指标随意性大,缺乏定量和客观标准数据,方法也不够规范,阻碍了中药现代化研究的进程。近年来,新技术、新方法不断发展,象计算机自动控制、图像分析处理和多媒体等多种现代化方法和技术开始在中药药理研究中被采用。膜片钳、激光扫描共聚焦显微技术、细胞内微电极和离子选择性微电极等已用于研究中药对动作电位、跨膜电位、离子通道、钙内流作用的影响。研究手段已从整体动物实验发展到组织器官、细胞亚细胞及分子生物学四个药理水平。
膜片钳是利用高输入阻抗、高增益和低噪声放大器,通过使微电极与细胞膜形成“吉欧封接”(Giga
Seal),实现一种电生理记录技术。它能使人们透视到胞内的信使转导过程,了解药物对细胞的各种生物学效应。利用该技术已进行了中药黄芪对感染病毒大鼠心肌细胞钙通道及钠钙交换载体效应的研究[44];研究丹参酮ⅡA对豚鼠单个心室肌细胞跨膜电位及L-型钙电流的影响[45];研究了粉防已碱对豚鼠心室肌细胞延迟整流钾通道的影响[46]。
激光扫描共聚焦显微技术是利用激光共聚焦光路和激光扫描获得生物样品的显微断层图像。由于具有观察空间结构的独特优点,从而对被检物从停留在表面、单层、静态局面的观察进展到立体、断层扫描、动态的全面观察,已在生命科学研究中得到迅速的应用。如利用该技术从细胞和基因水平上阐明了大蒜油通过促进P53、P21等基因表达诱导人胃癌BGC-823细胞的分化,同时诱导肿瘤细胞凋亡[47]。
近几年发展的基因探针、细胞重组技术也已开始应用于研究中药对基因表达与调控的影响。如利用该技术发现二仙汤可提高雌、雄老龄大鼠下丘脑GnRH基因转录水平,提高腺垂体GnRH的单位含量[48]。
80年代由日本科学家提出的体外实验方法——血清药理学开始在我国受到重视[49]。它主要针对中药及其复方复杂多样的化学成分特点,用含药血清代替煎剂或粗提物进行体外实验,具有更强的可信性和科学性,并结合了现代化学、微生物学、分子生物学、药理、临床等学科,它的利用将有助于促进中药现代化研究的发展,有助于中医药走向世界[50,51,52]。
中药药代动力学研究正开始起步,它对于了解中药的作用机制、指导临床合理用药、剂型改进和新药研究具有重要意义。但由于中药成分复杂,不同药理作用可由不同成分引起,相同药理作用也可能是若干成分共同作用的结果,不同成分在体内代谢、消除的途径、速度均不相同,同一个中药又含多个有效成分,在体内有不同的药动学过程,研究起来非常复杂。如黄芩甙静脉给药后,在兔体内符合三室开放模型。给予清开灵注射液后黄芩甙的血药浓度经计算机自动拟合符合二室模型。这种变化认为是清开灵中栀子、胆酸影响了黄芩甙的体内过程[53]。
2.3中药材资源及中药质量标准的研究
中药材的研究是中药基础性研究的基础,中药材质量的优劣,严重影响着中药成品的质量和疗效。我国地源辽阔,中药资源丰富,1982年统计调查共有12807种,但是近年来有些道地药材由于掠夺式采收,已出现资源枯竭,如银柴胡、野山参、川贝、虫草、麝香等。国家正采取多种技术和手段加强贵稀中药材资源的保护。同时利用现代栽培技术已在国内引种成功主产于国外的中药品种如西洋参、白豆蔻、丁香等。对一些珍稀濒危药材代用品的研究工作已正在进行之中,目前已研制出的有人工牛黄、人工麝香,利用生物亲缘学理论寻找虎骨、犀角和羚羊角的代用品。
随着世界环保意识的增强以及“回归自然”热潮的影响,绿色中药材(即无污染中药材)的种植受到重视。国家正根据药材生长的特性,选择适宜地区,采用有机耕作法,用有机肥和生物农药防治病虫,适时对土壤的重金属进行监测。目前,无污染山楂生产基地已在河北兴隆建成。
我国在对中药质量标准制定方面,做了大量的研究工作。1995年版中国药典一部充分反映了这一点。其中主要增订和修订项目是显微鉴别、薄层鉴别及含量测定。特别是薄层鉴别项目在数量、色谱质量以及同品种的药材在不同中成药中的协调统一鉴别方面均有较大突破。1990年版药典共有161个品种收载薄层鉴别,占收载总数(784)的20.5%,1995年版药典则有417个品种占收载总数(920)的45%。在中成药的398个品种中,有薄层鉴别的有267种(414项),这就是说很多品种中设立了多项薄层鉴别,以鉴别多味药。如如意金黄散由10味药组成,1990年版药典中只有显微鉴别和试管反应,1995年版增加了5项薄层鉴别,分别鉴别其中的大黄、黄柏、厚朴、甘草及白芷等5个主要药味。含量测定是中药质量控制中极为重要的一个指标。1990年版药典收载含量测定的品种为106种,占收载总数(784)的13.5%,1995年版药典为157种,占收载总数(920)的17%。其中高效液相色谱法11个,气相色谱法3个,分光光度法41个,薄层扫描法17个,其余方法70余个。综观各种含量测定方法,薄层扫描法虽具有设备便宜、操作方便、实验成本低、可使用显色剂等优点,但薄层板质量难于统一,分离效果相对较差,背景易污染和Rf值很难重复。毛细管电泳法(CE)虽有灵敏度高、柱效高、分析速度快、实验成本低等优点,但该仪器目前尚未普及,在中药成分分析方面起步较晚,经验较少。而高效液相色谱法由于仪器化程度高、分离效能高、准确性和重现性好,更适合中药复杂成分的分离分析和标准色谱图库的建立,应成为药典中中药含量测定的主导方法。
3中药生产工艺现代化
中药生产工艺过程与化学药有所区别,除包括制剂工艺外,还包括中药饮片的炮制、复方中药浸膏的提取、分离。随着现代科学技术的不断发展,为中药生产提供了许多新方法和新技术。
中药饮片是中药行业的三大支柱之一,炮制的质量直接影响中药及其制剂的疗效和毒性。国家在“七五”和“八五”期间采用现代科学技术,对常用的半夏、商陆、芫花、肉豆蔻等40种中药饮片就炮制工艺优化,饮片质量标准制定,炮制原理等进行了化学、药理学、毒理学等多学科综合研究,为中药饮片标准化提供了科学依据。从以前凭经验观察等传统检测方式,逐步过渡到采用统一量化指标。“九五”期间仍将加大该项工作。同时国家投入大量资金,对饮片加工厂家进行了大规模设备和技术改造,目前许多厂家已经使用了先进的全浸润工艺设备(浸润罐)、中药微机程控炒药机、中药电脑程控煅药炉。
80年代以来,制剂生产厂家已从提取、分离,到灭菌、包装基本上实现了机械化,有些设备还实现了电脑控制。许多厂家购置了喷雾造粒机、喷雾干燥设备、渗漉薄膜蒸发连续提取设备,个别厂家还引进了世界先进的制药设备,如软胶囊生产线、滴丸生产线。中成药的剂型也有了较大的发展,由丸、散、膏、丹为主发展成为以颗粒剂、片剂、胶囊剂、口服液为主的剂型,而且还出现粉针、滴丸等现代剂型如丹参粉针、双黄连粉针、复方丹参滴丸。1995年版中国药典一部第一次收载了注射剂(止喘灵注射液),这些中药现代剂型的研制成功标志着我国中药制药行业上了一个新的台阶。但是和国外先进的制药行业比较,差距仍然很大。在中药生产过程的许多环节仍缺乏严格的工艺操作参数,产品内在质量不稳定和缺少与疗效基本一致的内在质量量化指标。
目前,国际上先进的生产技术如超临界流体萃取、膜分离技术、分子蒸馏、超微粉碎技术、中药絮凝分离技术和缓控释制剂技术已经引起我国中药制药行业的关注,许多研究性工作正在进行。
超临界流体萃取技术是80年代才发展的高新技术,它具有萃取效率高、操作简便、安全,对中药中易挥发组分或生理活性物质极少损失或破坏,没有溶剂残留,产品质量高等特点。如在丹参中提取丹参酮的实验中,与常规方法比较,萃取效率明显提高,且周期缩短,成本大大降低[54]。
膜分离技术是以化学成分间分子量差异为分离原理,在中药方面的应用主要是滤除细菌[55,56]、微粒、大分子杂质(胶质、鞣质、蛋白、多糖)等[57,58]或脱色。如对复方山茱萸制剂抗厥注射液比较了水醇法和不同孔径膜分离对制剂澄清度的影响以及对所含成分马钱素的影响[59]。
絮凝分离技术是在混悬的中药提取液中加入一种絮凝沉淀剂以吸附溶液中的悬浮物,以达到提高产品澄明度和质量。如利用壳聚糖为原料制成的絮凝沉淀剂制备丹参口服液的实验表明,絮凝法工艺在指标成分原儿茶醛的稳定性和经济指标等方面均优于水提醇沉法[60]。将101果汁澄清剂应用于玉屏风口服液澄清,并与醇沉法比较,通过稳定性、黄芪甲甙、氨基酸等含量测定,说明澄清工艺即可保证产品质量,又可缩短生产周期、降低成本[61]。
超微粉碎技术是利用超声粉碎、超低温粉碎等技术,使生药的中心粒径在5-10μm以下,细胞破壁率达95%以上,药效成分容易被人体直接吸收,也易于提取。如在治疗糖尿病的糖泰胶囊生产加工中,采用超微粉碎技术加工的原生药制成的制剂作用强度显著高于传统粉碎技术加工的同处方制成的制剂[62]。
中药缓控释制剂和靶向制剂是中药制剂研究的前沿课题。我国在这方面已取得一定进展。如用乳化法制备了盐酸川芎嗪肺靶向明胶微球[63]。
分子蒸馏又叫短程蒸馏,是一种高新分离和浓缩技术。目前已在提取天然维生素E和浓缩天然鱼肝油方面获得成功[64]。
4各种标准规范的现代化
为了保证中药的安全、有效,质量稳定,除采用现代化生产工艺、设备和先进检测手段外,还应对中药在进行开发、研究和生产等各环节实施严格控制。自1985年《中华人民共和国药品管理法》正式施行以来,我国药品标准规范的建设和发展迅速。近年,在参照国际上通行的GLP、GCP和GMP下,已经和正在制定相应法规,以规范药品研制和生产。
GLP(非临床安全性实验规范)为1978年美国FDA颂布,正式实施以来已日渐成为世界各国药品安全评价中的通行标准。它的范围包括:哺乳类动物毒理学、生态毒理学、理化检验和分析化学、药物代谢动力学、毒代动力学及安全药理学。根据我国国情,1993年12月11日我国颁布《药品非临床安全性研究质量管理规定(试行)》,并在全国建立了多个GLP国家药品安全评价中心。但是该规定主要针对西药,对中药考虑不够。如中药复方粗制剂给药剂量大,灌胃困难,LD50常常测不出,造成中药安全性评价困难。目前,国家正在考虑中药特点,并参考国际通行的GLP,制定适合我国中药的GLP。
GCP(临床试验管理规范)是为了确保治疗试验结果可靠性而由从事治疗试验机构、医生、新药申办者等有关人员遵守的制度。我国卫生部已制定了我国药品GCP规范,并在全国各地建立了临床药理实验基地。由于中医药独特的理论体系及中医诊断中的许多表述模糊抽象、不规范,卫生部制定发布了《中药新药临床研究指导原则》,共收载133个病证,每个病症又分为几个证型。随着中药GCP的实施,中药的有效、安全性一定能得到正确科学的评价,并为国际上所认可。
GMP(药品生产管理规范)是为了保证能生产出安全、有效、质量稳定可靠的药品,生产企业必须遵守的规章制度。它主要包括软件和硬件两部分。前者为药品生产和质量管理规范,后者为药品生产企业的厂房设备状况。我国于1982年开始试实施,并制定了《药品生产管理规范(试行本)》,1988年3月17日由卫生部正式发布《药品生产质量管理规范》。从1995年开始,由卫生部、国家中医药管理局在全国范围内推行GMP认证工作,目前已有部分企业通过了认证。但是中药生产企业有许多特殊性,上述规范兼顾不够,中药GMP有待补充修订。
5生物技术在中药现代化中的应用
生物技术是本世纪发展最有生命力的一门高技术。主要包括细胞工程、遗传工程、酶工程和发酵工程等方面,已在医学、农业等方面得到广泛的应用。它在中药现代化的进程中同样有着广阔的应用前景。
细胞工程发展较为成熟,它在贵重、匮乏药材如人参、红豆杉、紫草、长春花等细胞培养和毛状根培养方面已获成功[65,66],目前已接近工业化生产规模。象杜仲、肉丛蓉等细胞培养工作正在研究之中。
近年来,基因工程在中药现代化研究方面得到迅速发展。它是研究中药作用机理方面强有力的技术手段。如我国科技人员在基因水平上阐明了中药砒霜治疗白血病的机理,引起国际轰动。利用基因工程克隆植物催化酶,从而达到增加中药材有效成分含量的目的。我国科技工作者正在探索增加青蒿素、紫杉醇等重要天然产物产量的基因工程技术。基因工程在培养抗虫、抗病药用植物方面也起着重要作用。
我国菌类发酵工程已取得重大成果。传统名贵菌类中药冬虫夏草及发酵产品已工业化生产,并逐步走向国际市场。
中药现代化是历史发展的必然,虽然我国已取得较大成果,但中药走向国际还有很大距离。我国应充分抓住这一良好机遇,加大力度调动各学科力量,充分利用现代科学技术,组织攻关,以促进中国传统产业—中药向现代化、国际化方向发展,提高中药产业的国际竞争力,为我国经济发展和人类健康作出贡献。
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