陳宜張
(浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院,杭州 310058)
鑒定中草藥的有效成分
陳宜張
(浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院,杭州 310058)
陳宜張浙江慈溪人,神經(jīng)生理學(xué)家,中國科學(xué)院院士?,F(xiàn)為浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授,曾任浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院院長等職。
由于許多中草藥的有效成分不清,限制了中草藥的推廣應(yīng)用,也限制了對(duì)其如何發(fā)揮作用的理論闡述;近年來,中成藥出口,在國際上屢屢遇到麻煩,有效成分不清也是其主要因素之一。中草藥有效成分的鑒定,是擺在我們面前的一項(xiàng)迫切任務(wù)(本文中“成分”的含義指分子;有效成分就是指對(duì)生物體具有確定藥效的分子)。藥效可以表現(xiàn)在整體、器官或細(xì)胞水平,但效應(yīng)必須是確定的。
確定中草藥的有效成分是一個(gè)艱苦的過程。從具有明確療效的或能引起明確生理、藥理反應(yīng)的草藥(植物或動(dòng)物來源的物質(zhì))中發(fā)現(xiàn)其有效成分,從來就是開發(fā)藥物的重要途徑。很多藥物都是從原來具有明確療效的草藥中逐步分離,弄清它的化學(xué)結(jié)構(gòu),然后通過生物活性篩選和臨床試驗(yàn),進(jìn)而從中發(fā)現(xiàn)其對(duì)于某種疾病有治療作用,例如西方的箭毒,中國20世紀(jì)30年代的麻黃素、70年代的青蒿素等。
中草藥有效成分的鑒定,從來就是轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的組成部分之一。鑒定中草藥有效成分,就是要在正確科學(xué)方法指導(dǎo)下運(yùn)用多層次的研究設(shè)計(jì),達(dá)到闡明中草藥特定化學(xué)成分的特定藥理作用?,F(xiàn)在已有許多尋找中草藥有效成分的方法可供采用,例如:根據(jù)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出來的藥物療效;根據(jù)細(xì)胞或靶酶水平的高通量篩選發(fā)現(xiàn)的生物活性;根據(jù)計(jì)算機(jī)模擬某種化合物的結(jié)構(gòu)逐步找到有療效的化學(xué)結(jié)構(gòu);血清藥理學(xué)方法,等。
即令如此,從中草藥中鑒定出來的有效成分并不多,這不能不說是一個(gè)遺憾;在當(dāng)今國際科技競爭十分激烈條件下,也是一個(gè)非常迫切的挑戰(zhàn)。
在鑒定中草藥有效成分的多層次研究中,從細(xì)胞生物學(xué)角度鑒定中草藥有效成分,特別值得重視。提出這個(gè)建議,基于如下理論認(rèn)識(shí):1)一個(gè)化合物如果在整體水平是有藥效的,那么在細(xì)胞水平也很可能是有藥效的(它還可能作用在細(xì)胞外基質(zhì));2)一個(gè)混合物中某個(gè)化合物如果是有效成分,那么被分離出來的該化合物單獨(dú)存在時(shí)應(yīng)仍然有作用;3)某個(gè)化合物如具確定藥效,其作用方式不外乎3種:該化合物本身就對(duì)機(jī)體有作用;該化合物與機(jī)體內(nèi)另一個(gè)(些)化合物協(xié)同起作用;該化合物進(jìn)入人體后,經(jīng)代謝或改造而起作用。如果屬于第一種情況,該化合物的作用很有可能會(huì)在細(xì)胞水平有所表現(xiàn),因此用離體細(xì)胞實(shí)驗(yàn)應(yīng)很有可能檢測到表達(dá)出來的有效作用。
現(xiàn)在,用細(xì)胞生物學(xué)手段鑒定中草藥有效成分,已經(jīng)具備了相當(dāng)好的條件。一是經(jīng)過多年積累,我們已經(jīng)知道了許多單味中草藥所含有的分子及其結(jié)構(gòu),可以說,有了相當(dāng)龐大的分子“數(shù)據(jù)庫”,有些化合物的單體甚至可以商品形式買到。二是各種細(xì)胞生物學(xué)技術(shù)已臻成熟,細(xì)胞內(nèi)各種生物學(xué)過程也已了解得相當(dāng)清楚。因此,只要化合物選擇得當(dāng),細(xì)胞種類選擇得當(dāng),很可能會(huì)找到并確定中草藥有效成分的結(jié)構(gòu),或其先導(dǎo)化合物(leading compound)的結(jié)構(gòu)。
比較困難而關(guān)鍵的問題是如何遴選一個(gè)“目標(biāo)分子(target molecule)”——指有可能成為有效成分或其先導(dǎo)化合物的那種分子。擬遴選“目標(biāo)分子”的來源可能有二。一是來自研究者本人的中草藥實(shí)驗(yàn)研究工作;二是來自現(xiàn)有文獻(xiàn)。不論哪種情況,“目標(biāo)分子”應(yīng)具備兩個(gè)條件:一是此類分子所來自的藥物,其療效應(yīng)當(dāng)確實(shí),而不屬于少數(shù)人的偏愛;二是其所來自的藥物整體所起作用明確,特別是對(duì)某種疾病的特定癥狀、體征的有效性明確,而不是似是而非。這兩個(gè)條件實(shí)際上是一個(gè)條件,即其治療效果明確而肯定。不慎重地選擇一個(gè)療效不被公認(rèn)的化合物作為“目標(biāo)分子”,或者沒有嚴(yán)格地選擇能夠治療某種疾病的特定癥狀、體征的化合物作為“目標(biāo)分子”,遴選工作將勞而無功。
同時(shí),還需判斷一下,哪一類細(xì)胞可能實(shí)現(xiàn)了“目標(biāo)分子”的藥效,這是遴選工作的必經(jīng)步驟,因?yàn)槲覀冃枰_定用哪種細(xì)胞模型來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。當(dāng)細(xì)胞模型確定之后,還需確定研究對(duì)象是細(xì)胞的哪一組成部分,哪一種細(xì)胞內(nèi)活動(dòng)過程,來檢測被遴選“目標(biāo)分子”的作用??傊?,需要運(yùn)用我們的全部聰明智慧來判斷,搜尋工作可能會(huì)遇到失敗,但只要我們合理地進(jìn)行選擇和再選擇,在細(xì)胞作用的靶點(diǎn)上找到有效化學(xué)成分的可能性是存在的。
如果細(xì)胞水平的工作得到陽性結(jié)果,就應(yīng)該轉(zhuǎn)入其他水平的工作,特別是整體水平的工作。然后,根據(jù)多水平的工作結(jié)果,完整地評(píng)價(jià)“目標(biāo)分子“。如結(jié)果理想,就可把該“目標(biāo)分子”定為有明確療效的分子,即有效成分。
成功地鑒定多個(gè)有效成分之后,將有可能為“多味”藥的應(yīng)用找到合理解釋。實(shí)驗(yàn)研究時(shí),我們的目標(biāo)往往是單種有效成分,這相當(dāng)于“單味”藥中起主要作用的那種有效成分。但病人服用中草藥制劑時(shí),攝入的一定是多種成分,是“多味”藥。在研究中,需要充分認(rèn)識(shí)“單味”藥與“多味”藥作用的關(guān)系;這種認(rèn)識(shí)也將可能從理論上推動(dòng)我們對(duì)“多味”藥應(yīng)用合理性的理解?!岸辔丁彼幒卸喾N成分,它對(duì)某一疾病的治療效果,自然會(huì)包括“主”藥與“從”藥的作用在內(nèi)。“多味”藥治療疾病的某種特定癥狀、體征的效果,將主要決定于它所含有的“主”藥成分,即主要有效成分;但“多味”藥中的“從”藥并不是不起作用的,“從”藥可能對(duì)疾病的其他特定癥狀、體征起作用,或者它會(huì)彌補(bǔ)“主”藥的某些不足,減少或?qū)埂爸鳌彼幍母弊饔?。所以,“多味”藥的治療效果?huì)與“單味”藥有所不同。由此可見,一方面,只要有效成分的研究翔實(shí)可靠,它的作用一定會(huì)在多味藥的治療效應(yīng)中有所體現(xiàn);另一方面,與“單味”藥相比較,應(yīng)用“多味”藥可能有其獨(dú)特優(yōu)越性。這使人聯(lián)想到,使用“多味”藥時(shí)有所謂“君”“臣”“佐”“使”之分,其原因之一可能就是因?yàn)椤皬摹彼帍浹a(bǔ)、減弱了“主”藥的副作用,或增強(qiáng)“主”的療效及對(duì)次要癥狀和并發(fā)癥的作用。
當(dāng)然,不論“多味”藥如何優(yōu)越,它的“主”藥與“從”藥都是扎扎實(shí)實(shí)地通過各自的藥效而起作用的。鑒定中草藥的有效成分。
——摘自《科技導(dǎo)報(bào)》2015年 第18期 第1頁