1 序二十一世纪是人类回归大自然的世纪。二十世纪由于抗生素类药的滥用而导致细菌抗药性的提高和化学药品的毒副作用 ,使人们越来越普遍地认识到天然药物———中草药的重要性。随着美国食品及药物管理局对草药使用的认同。许多国家 ,特别是亚太地区国家正紧锣密鼓地开发和研制中草药 ,开发环球中草药市场。这为我国具有几千年历史的中草药走向国际市场带来了前所未有的机遇和挑战。而且 ,传统的中医药历经数千年的临床实践 ,积累了丰富的实践经验 ,建立了一整套完整的理论体系 ,一经走向世界 ,便对世纪疑难绝症 (如艾滋病 )等病症显示了一定的疗效。近年来 ,世界上掀起了学习中医药的热潮。这些 ,都为传统中医药走向世界提供了良好的契机。虽然我国对中药的研究一直在持续进行 ,但是 ,却已经在深度上远落后于日、韩等国以及我国的香港特别行政区。近几年来 ,在我国药物市场甚至出现了“洋中药”抢滩现象。从欧美、日本、东南亚和韩国以及港澳地区进口的“洋中药”已超过数亿美元 ,约占国内中成药销售的三成多。大量的“洋中药”如洋参丸 (片 )、高丽参片 (冲剂 )、红花油、驱风油、狮子油、保心安油及鱼油丸纷纷抢占国内市场。给原先并不十分景气的国内市场带来了巨大的负面影响。本来应该在我国获得发展甚至于应该出口创汇的药物 ,却被外国占领了巨大市场 ,实在令人痛心。在这种严峻形势下 ,由国家科技部倡导的“中药现代化科技行动”正在深入开展。中国科学家必须努力奋斗 ,迎接挑战 ,为中药的“现代化”、“产业化”、“国际化”而努力奋斗。2 中药研究的长期性和复杂性中药是中华民族的瑰宝 ,是我国宝贵的文化遗产。在中华民族几千年的文明史中 ,中药为中国人民的医疗健康起到了巨大作用。可以说 ,没有中药学 ,就没有中华民族的今天。我国的中药资源十分丰富 ,仅《本草纲目》及《本草纲目拾遗》中所记载的就约有三千多种。调查显示 ,中药种类达 1 2 80 7种 ,其中植物药物有 1 1 1 46种 ,动物药物有 1 581种 ,矿物药物有 80种。我国目前应用的天然药物有五六千种 ,常用的天然药物有七八百种。而且 ,中药的方剂从世传古方、验方到近代使用的复方已愈数十万。这些都是中华民族的宝贵文化遗产和财富。单味药中的化学成分已经十分复杂 ,而中药复方经炮制 (如煎煮 )后的化学成分更加复杂 ,它并不只是简单的几种单味药相加起来的结果。而是一种由多种成分组成的十分复杂的系统。甚至于用现代分析科学技术还难以阐明其内在的物质基础。除此而外 ,研究中药问题 ,还需了解传统的中医理论 ,如中医学的一些基本概念 :腑脏、经络理论 ;六淫、七情、八纲理论 ;精、神、气、血、津、液理论 ;病、症、证、候、病机理论 ;阴阳、五行理论以及中药在组方上所依据的君臣佐使 ;十八反、十九畏 ;四气五味 ;寒热温凉和在药效定向上的归经、引经、升降沉浮理论等等。建国以来 ,国家在中药研究方面投入了大量的资金 ,比如“八五”、“九五”攻关 ,863 ,攀登等等。我国科研人员对此进行了大量的研究工作 ,但是 ,大多数的科学研究成果仍局限在药效动力方面 ,而在药代动力学方面的研究较少。中药药物的作用机制仍停留在宏观的层次上 ,还难以解释药效物质的作用多靶点、多组分协同作用和代谢等方面的问题 (药理学过程 )。现代的科学技术手段目前尚未被充分用于说明中药作用的本质、机理以及中药药性理论等丰富的内涵。另外 ,由于中医理论在形成和发展的过程中尚未摆脱时空的限制 ,因此 ,作为中医理论重要组成部分的中药方剂理论具有明显的多歧性 ,形式上表现为同病多方 ,同方多解 ,时间上表现为同方前后加减 ,空间上表现为同病的异地异方。这些都充分反映了中医理论的百花齐放 ,百家争鸣。但是 ,中成药的科技含量过低 ,产品的有效性和安全性缺少可靠的科学依据。从原材料到产品缺乏明确、严格、可控的质量标准。这些都是亟待解决的问题。总之 ,中药是一个极其复杂的体系 ,研究这个复杂体系的关键在于研究中药中化学物种形态和生物活性的关系。研究中药中化学物种形态 ,是为了达到以下目的 :( 1 )控制天然药物及制剂的质量 ,制订中成药质量的国家标准 ;( 2 )减低天然药物的毒性并提高疗效 ;( 3 )扩大天然药物的资源 ;( 4)进行新化合物的研究导致化学合成或结构改造 ,并在此基础上研制、开发新的中成药 ;( 5)探索天然药物的治病机理 ,并使之在理论上与国际接轨 ,为中药走向世界创造良好的条件。这是需要长期的探索和研究的。3 必须建立和完善中药全信息数据库中药现代化的主要任务是开展中药现代化、国际化示范研究 ;中药应用基础研究 ;中药系列标准规范研究和中药信息系统研究。其核心是用充足的科学资料和可靠的手段来保证中药 的安全、有效及质量的稳定性和可控性。所以必须建立和完善中药全信息数据库。中药全信息是指认识主体所感知的或所表述的中药信息的内容及方式,包括这些内容或方式的外部形式 (语法信息 ) ,逻辑含义 (语义信息 ) ,及其对认识主体的目标而言的效用 (语用信息 )。换句话说 ,就是从内容和形式上运用计算机技术对其进行全面系统的整理和研究 ,大致包括信息解析、信息识别、信息查询、信息整合、信息再生和信息传递 ,直至信息施效等诸多方面的内容。从至今研究的现状表明 ,中药信息资源在开发与研究和中药全信息数据库的建立关键在于 :①各类中药信息资源的整理、采集和建库 ;②中药各种知识库和学习模式的研究和开发 ;③各种中药专题研究以及数学模型的研究和建立等等。这是一项十分庞大的任务 ,要完成这项任务 ,必须是由政府组织有关部门进行大兵团协同攻关方可完成。即在科学的部署下 ,分阶段、分层次、分步骤、有计划地进行。使每一个步骤都有相应的若干成果 ,使项目的研究和开发始终处在一个良性循环之中 ,使成果大部分都具有其应用价值 ,避免重复的研究和浪费。从而帮助和启发中医药研究者研制新型药物。为中药走向世界创造良好的条件。4 中药的研究和开发需要多学科联合攻关4 1建立科学的规范和标准中药的基础研究缺乏科学的规范和管理 ,重复研究现象严重。中药中的化学成分非常复杂 ,包括生物碱、甙类 (强心甙、黄酮甙、香豆精甙、蒽醌甙、皂甙、酚甙等 )、挥发油、萜类、内脂、醌类、氨基酸、树脂、鞣质、糖类、淀粉、粘质液、植物色素、蛋白质、酶、油脂、蜡、甾醇、有机酸以及无机成分等等。而在我国目前已确认的 1 2 80 7种中药资源中 ,绝大多数的成分及组成有待进一步研究确定。这些成分中有些生理作用较强 ,因此被称为有效成分 ;而有些虽然含量较高 ,但已知的生理作用较弱 ,在以往的分离提取中常作为杂质对待。有效成分含量高低与药材的地域性有着密切关系。随着现代科学技术的不断发展 ,人们对中药有效成分的认识也在不断加深 ,过去被认为是杂质的成分对某些疾病可能是有效成分。特别值得一提的是中药矿物质大多数含重金属。如含Ａｓ,Ｈｇ等重金属的雄黄 (Ａｓ2 Ｓ3 )、朱砂 (ＨｇＳ)等。经拆方研究表明 :一些加有朱砂、雄黄的方剂比不加朱砂、雄黄的方剂药效高。所以 ,对于重金属问题不能一棍子打死 ,而需慎密地、系统地、全面地研究如何完善中药毒性安全质量标准体系 ,并使之与国际接轨 ,这对促进我国中药在国际市场的发展具有十分重要的意义。另外 ,由于缺乏采用现代科学技术手段来充分说明中药作用的物质基础、作用机理、中药药性理论、配伍理论等丰富的科学内涵。而且在中药材的开发、管理方面 ,特别是道地药材和质量检测的指标问题 ,成分含量无明确规定 ,没有一个行业统一的标准。这些 ,都是亟待研究和解决的问题。而国外对于中药复方的研究 ,由于受西药的影响较大 ,而在制剂工艺、质量标准、毒理等方面的成绩较突出。我国在这方面要充分发挥自己的优势 ,建立合理、完善的联合研究体系 ,开展多学科联合攻关。以期能建立一种能被国际认可和接受的客观、严格的标准和规范。4.2中 药开发和研究需要多学科联合攻关———特别是化学工作者的协同作战中药体系是一个十分复杂的体系。研究表明,利用药物防病治病的本质是药物小分子与机体组织中具有重要功能的生物大分子之间进行物理化学反应的最终结果。而药物中除了化学成分十分复杂以外 ,药物结构上的微小差异 (如手性等 )决定了其药性和毒性的不同。近年来 ,中药研究的手段从细胞水平向分子水平滚动已取得很大程度上的进展 ,其研究已涉及化学、病理学、生理学、生物工程学、血液科学、免疫学、数学、计算机科学等诸多科学领域。但是从研究现状来看 ,化学特别是现代分析科学技术的运用远远不够。在其它方面 ,令人欣喜的是 ,由于现代数学、计算机科学的发展 ,对复杂系统的研究前已经取得了一些可喜的进展。这些研究成果给中药复杂体系的研究以重要启示 。如化学计量学、灰色系统理论、模糊数学和各种现代图谱处理方法都是中药复杂体系信息处理的强有力工具。另外,由于人工神经网络 (ＡＮＮ)能够直接学习和仿效多变量体系 ,因此特别适用于中药复杂体系的研究。所以 ,为实现中药现代化这一目标 ,需要化学特别是分析化学工作者的参与。近几年来 ,以厦门大学分析科学教育部重点实验室王小如教授为代表的一批专家学者提出研究中药中化学物种 形态和生物活性的关系———形态分析方法。即利用现代分析科学的前沿技术分离提取中药的有效成分加以分析研究,并利用现代提取技术如 :超临界流体萃取 (ＳＦＥ)、亚临界水萃取(ＳＷＥ)、加速萃取 (ＡＳＥ)、微波辅助样品处理技术 (ＭＡＰ)、超声波辅助萃取 (ＵＡＥ)等手段提取药物中的有效化学成分。再利用薄层色谱 (ＴＬＣ)、高效液相色谱 (ＨＰＬＣ)、高效毛细管电
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