天然藥物化學(xué)成分的研究分析

王穎

摘 要：中華文明傳承五千年，遠(yuǎn)古時期伏羲、神農(nóng)嘗百草，始有醫(yī)藥之傳說。伴隨當(dāng)今醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展，為了達(dá)到更高的醫(yī)療水準(zhǔn)，需要從天然藥物中提取更多的藥物化學(xué)成分。天然藥物化學(xué)成分不局限于植物，還可以從動物、微生物甚至礦物中提取。著重對天然藥物化學(xué)成分進(jìn)行分析，對藥物背景、生長規(guī)律、加工貯藏的影響以及藥物內(nèi)不同化學(xué)成分的構(gòu)造關(guān)系進(jìn)行詳細(xì)分析。

關(guān)鍵詞：天然藥物；化學(xué)成分；構(gòu)造關(guān)系

自古以來，天然藥物都是醫(yī)療藥物的重要來源?，F(xiàn)如今，許多化學(xué)藥物都是由天然藥物中的化學(xué)成分提煉而來，例如毛花甘C就是從毛花洋地黃中提取出來的。對天然藥物中的化學(xué)成分進(jìn)行分析，提取藥物中的有效成分，獲取其藥物組成結(jié)構(gòu)特征，使其對人體發(fā)揮有效作用是當(dāng)前天然藥物研究的重點(diǎn)。

1 天然藥物發(fā)展背景

縱觀人類歷史，人類的進(jìn)化是與各種病癥抗?fàn)幍臍v程。根據(jù)歷史記載，人類對天然藥物的應(yīng)用已經(jīng)經(jīng)歷數(shù)以萬計的實(shí)驗(yàn)。過去，人體的疼痛被稱為“疾病”，也因此誕生了“醫(yī)者”。醫(yī)者通過各種途徑尋找解決或者減緩“疾病”的方法，而所找到的“材料”大多數(shù)都是天然藥物。經(jīng)過一代代的傳承和改進(jìn)，現(xiàn)在這種藥物在國內(nèi)外有不同的定義：國外稱之為“天然型藥品”，而國內(nèi)稱作“中藥”（亦稱中本藥）[1]。不管命名如何，在本質(zhì)上都是取自天然資源，直接或間接地提煉其中具有醫(yī)療成效的多元化物質(zhì)，包括一些地區(qū)的常見生物，例如生活在熱帶、亞熱帶和溫帶地區(qū)的幼蟬猴，幼蟬猴是蟬（亦稱知了）的幼蟲，除了自身的使用價值，其在蛻變成蟬之后遺留的外殼亦具有益精、強(qiáng)陽、解渴、促肺、抗菌、抗高血壓、治療脫發(fā)、抑制癌癥等藥用價值[2]。

在當(dāng)今世界范圍內(nèi)，依舊有許多部落和民族使用傳統(tǒng)藥物，令人吃驚的是，即使是在世界經(jīng)濟(jì)走下坡路的時候，新型天然藥物成本每年依舊以不小于17%的增長率遞增。

2 對天然藥物生長規(guī)律的研究

天然藥物化學(xué)成分對現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展有十分重要的作用，因此，需要對藥物的生長規(guī)律進(jìn)行細(xì)致研究。

研究天然藥物生長規(guī)律的目的很明確，就是實(shí)現(xiàn)對天然藥物成分價值利用的最大化。很多時候因?yàn)椴涣私馓烊凰幬锏纳L規(guī)律，在天然藥物未完全成熟時就進(jìn)行采摘，大大降低了天然藥物本身的效用?，F(xiàn)在許多天然藥物，由于生長環(huán)境的改變，在野外存活的數(shù)量大大減少，變得十分珍貴，甚至有一些藥物的藥用價值還沒有被人們發(fā)現(xiàn)就已經(jīng)滅絕了。要想利用這種珍貴藥材服務(wù)大眾，就需要培育更多珍貴藥材，研發(fā)更多使用珍貴藥材的新型藥物和產(chǎn)品。要想明確某種藥物的生長規(guī)律，需要很長時間的觀察和記錄。盡管如此，有時還會因?yàn)椴僮鞑划?dāng)而導(dǎo)致藥材“死亡”，就需要重新觀察和記錄新對象，這需要極大的耐心和細(xì)心。

黃芩作為主治熱病、上呼吸道感染、肺熱咳嗽等病癥的藥材，以干燥根為材入藥。曾經(jīng)有學(xué)者在承德地區(qū)對黃芩做過長達(dá)兩年的細(xì)致研究，研究黃芩的生長規(guī)律，后來發(fā)現(xiàn)，黃芩在不同月份的生長規(guī)律是不一樣的，在年中時黃芩中黃芩素的含量與漢黃芩的比重大致在1∶1，但是在其他月份這個比例會嚴(yán)重失調(diào)，因此，判斷黃芩的最佳采摘時期是在一年中的六月份左右[3]。經(jīng)過這樣細(xì)致的研究，得出對應(yīng)藥材生長規(guī)律的例子數(shù)不勝數(shù)，如此也能明白天然藥物的藥效會隨著季節(jié)、氣候、海拔等因素的變化而變化，其內(nèi)部成分也會因時間的不同而有所不同。要想使用天然藥物，就需要掌握藥物生長的規(guī)律，在藥物品質(zhì)最佳的時間段進(jìn)行采摘，能夠從中獲取最大效益。所以，對天然藥物化學(xué)成分的研究要從天然藥物的生長規(guī)律開始，這樣才能發(fā)揮天然藥物的最大效用。

3 加工、貯藏方式對天然藥物化學(xué)成分的影響

對天然藥物的使用是經(jīng)過一代代人研究傳承下來的，生藥必須經(jīng)過一定的技術(shù)加工才能對疾病進(jìn)行治療，否則，非但不能治療疾病，還會對人體造成傷害。對藥材的加工處理，需要按照其藥性進(jìn)行，例如黃芩味苦性寒，歸肺、大腸、小腸、脾、膽經(jīng)。因其屬性寒應(yīng)解熱疾，而遇到外感風(fēng)寒、內(nèi)傷生冷、配位虛寒、腎陽虛衰等癥狀，服用黃芩只會造成脾胃損傷，嚴(yán)重的還會引發(fā)消化系統(tǒng)的疾病。在藥物的加工過程中，有時多味藥材互相協(xié)助能夠起到意想不到的效果?！侗窘?jīng)》有云：“要有君臣佐使，以相宣撮合和?！庇钟小坝袉涡姓?，有相須者，有相使者，有相畏者，有相惡者，有相反者，有相殺者，凡此七情，和而視之?！盵4]氣之不足，人參補(bǔ)也。人參是一切氣虛、陽氣虛脫不可少的藥材。然而碰到氣虛導(dǎo)致血瘀的情況，徒有人參補(bǔ)氣并不會有很好的效果，無法化瘀，只是對氣虛進(jìn)行補(bǔ)償，并不能完全消除癥狀，這時結(jié)合蘇木藥材能夠起到急救的作用。

天然藥物的化學(xué)成分在不同貯藏環(huán)境下也會發(fā)生變化。在不同加工流程和不同的存儲環(huán)境中，天然藥物內(nèi)部的成分會發(fā)生相應(yīng)的改變，存儲得當(dāng)，藥效能夠得到延長；存儲不當(dāng)，藥效就會大打折扣甚至喪失。對天然藥物的存儲，最常見的幾種方式就是陰干、烘干、曬干以及石灰干燥。針對不同成分的藥物，運(yùn)用不同的貯藏方法。就像某些貴重藥材經(jīng)常會因?yàn)橄x蛀等因素而腐爛報廢，若事先在微波爐內(nèi)將其處理至溫?zé)幔鹊酵耆鋮s再進(jìn)行真空密封存放，在藥效得到保障的同時，存儲時間也將大大延長[5]（此方法并不適用于所有藥物。存儲天然化學(xué)藥物需要先了解天然藥物，運(yùn)用恰當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行存儲，才能使藥物的品質(zhì)達(dá)到最高，如果存儲不當(dāng)，可能出現(xiàn)藥物化學(xué)成分突變的情況反而損害人體健康。藥物的使用標(biāo)準(zhǔn)能為天然藥物化學(xué)成分的研究提供準(zhǔn)確可靠的科學(xué)依據(jù)。

4 天然藥物不同成分之間的構(gòu)造關(guān)系

在天然藥物化學(xué)成分的研究中，最重要的就是藥物成分之間的構(gòu)造關(guān)系。在當(dāng)前的醫(yī)藥體系中，成分構(gòu)造一般分為兩個方面：強(qiáng)心苷構(gòu)造關(guān)系和多糖構(gòu)造關(guān)系。

強(qiáng)心苷由糖和苷元結(jié)合而成。苷元由一個甾核和一個不飽和內(nèi)酯環(huán)結(jié)合而成，是藥物發(fā)揮正性肌力作用的基本結(jié)構(gòu)。不同強(qiáng)心苷的功能大致相同，而不同的化學(xué)結(jié)構(gòu)使其在效用時間上產(chǎn)生差別[6]。多糖構(gòu)造是從化學(xué)角度而言，相較于強(qiáng)心苷構(gòu)造關(guān)系，其研究更為復(fù)雜，因?yàn)槎嗵墙Y(jié)構(gòu)的復(fù)雜性會給結(jié)構(gòu)測定和化學(xué)檢驗(yàn)帶來許多困難，需要不斷提高檢測技術(shù)水平，不斷解剖地基與高級多糖的空間結(jié)構(gòu)。

5 天然藥物成分的開發(fā)

對天然藥物活性成分的研究核心是化合物，這是研究天然藥物化學(xué)成分最傳統(tǒng)的方法。通過這個模式的關(guān)鍵步驟，盡可能多地獲得不同種類的化合物。通常，其研究過程需要依靠傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)或者民間偏方。就像屠呦呦對青蒿素的研究，在青蒿素提取物不穩(wěn)定的情況下，傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)家東晉葛洪的《肘后備急方》中關(guān)于青蒿截瘧的記載，為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)提供了思路、改進(jìn)了提取工藝，也就是前面說的加工富集了青蒿的抗瘧成分，為人類征服瘧疾的歷史添上濃重的一筆[7]。根據(jù)相關(guān)資料提供的信息，能夠定向分析生物活性，從而研發(fā)出新藥物。

以生物活性為方向進(jìn)行天然藥物活性研究，實(shí)質(zhì)上是活性評價與化學(xué)活性成分分離的策略，這是自1980年發(fā)展起來的一種新式研究方法。這種策略的核心思想是對每一次的分離樣品都進(jìn)行一定程度的生物活性評價，通過對比篩選出具有高度醫(yī)療效果的產(chǎn)物。其中，活性篩選技術(shù)和快速高效的篩選體系都發(fā)揮決定性的作用[8]。大致流程是首先通過生物活性指標(biāo)檢測藥物化學(xué)成分分離的程度，其次對每個具有活性的部位進(jìn)行篩選，直至獲得想要的化學(xué)成分。目的明確，流程簡單，體現(xiàn)了生物活性研究與化學(xué)研究密不可分的關(guān)系。當(dāng)然，沒有方案能夠做到十全十美，在檢測過程中，生物活性的檢測靈敏度不夠?qū)?dǎo)致有效成分的遺漏甚至誤判，伴隨分離程度不夠徹底，導(dǎo)致分離前后活性程度嚴(yán)重不符；雖然流程簡單，但是工作量巨大，不可能花費(fèi)過多精力對每個活性指標(biāo)都進(jìn)行緊密的跟蹤，不能完全檢測每一步分離的樣品?；蛟S會針對某幾個指標(biāo)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控，但這會導(dǎo)致所得數(shù)據(jù)不能達(dá)到藥物活性的所有標(biāo)準(zhǔn)。

運(yùn)用天然藥物化學(xué)進(jìn)行新型藥物的研發(fā)，對各個行業(yè)、各個領(lǐng)域都會產(chǎn)生巨大的促進(jìn)作用，例如用天然藥物研發(fā)的新型沐浴乳、洗面奶等護(hù)膚產(chǎn)品；在食品行業(yè)有更多的人追求純天然食物。同時，這種趨勢會伴隨人們生活水平的提高而不斷加強(qiáng)，依靠天然藥物延長壽命，甚至憑借天然藥物對抗癌癥。天然藥物的研究還會應(yīng)用于更多領(lǐng)域，作為新的研究方向，其需要人們不斷摸索創(chuàng)新，創(chuàng)造出更多、更有效的醫(yī)療產(chǎn)品。從5個方面進(jìn)行研究：（1）天然藥物中的有效成分；（2）藥物的生長規(guī)律；（3）藥物的加工貯藏；（4）不同成分之間的構(gòu)造關(guān)系；（5）天然藥物成分的開發(fā)。

6 結(jié)語

大自然是最優(yōu)秀的醫(yī)學(xué)家和化學(xué)家。天然藥物的化學(xué)成分不僅可以提供新藥材，還能為化學(xué)合成和結(jié)構(gòu)修飾提供更多靈感，其在抗癌、抗感染、祛除疑難雜癥方面顯示出巨大的優(yōu)勢。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 付炎，王于方，李力更，等.天然藥物化學(xué)史話：天然產(chǎn)物研究與諾貝爾獎[J].中草藥，2016（21）：3749-3765.

[2] 郭瑞霞，李力更，王于方，等.天然藥物化學(xué)史話：天然產(chǎn)物化學(xué)研究的魅力[J].中草藥，2015（14）：2019-2033.

[3] 史清文，李力更，霍長虹，等.天然藥物化學(xué)研究與新藥開發(fā)[J].中草藥，2010（10）：1583-1589.

[4] 昌盛，呂赫.天然藥物化學(xué)教學(xué)改革的思考[J].吉林化工學(xué)院學(xué)報，2012（12）：40-42.

[5] 張成文，徐小琴，張小燕.新的經(jīng)濟(jì)環(huán)境下植物提取物行業(yè)動態(tài)[J].現(xiàn)代藥物與臨床，2009，24（1）：1-7.

[6] 楊秀偉.天然藥物化學(xué)發(fā)展的歷史性變遷[J].北京大學(xué)學(xué)報（醫(yī)學(xué)版），2004，36（1）：9-11.

[7] 杜冠華，劉艾林，張莉，等.天然產(chǎn)物中先導(dǎo)化合物的快速發(fā)現(xiàn)技術(shù)[J].中國天然藥物，2005，3（6）：328-331.

[8] 楊秀偉.基于體內(nèi)過程的中藥有效成分和有效效應(yīng)物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)策略[J].中國中藥雜志，2007，32（5）：365-370.