中藥有效成分研究課件

第十章中藥有效成分研究武昌理工學(xué)院陳可夫教授第十章中藥有效成分研究武昌理工學(xué)院1第一節(jié)研究過程

一、概述

2l世紀(jì)已經(jīng)到來,在新的世紀(jì),具有我國傳統(tǒng)文化特色和獨(dú)特優(yōu)勢的中藥，正面臨著前所未有的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)：一方面，隨著社會的發(fā)展，人類疾病譜已悄然發(fā)生改變，醫(yī)療模式已由單純的疾病治療轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)防、保健、治療、康復(fù)相結(jié)合的模式，各種替代醫(yī)學(xué)和傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)正發(fā)揮著越來越大的作用。生存環(huán)境的不斷惡化，人類“回歸自然”的呼聲越來越高，傳統(tǒng)醫(yī)藥倍受青睞。

第一節(jié)研究過程一、概述2另一方面，隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快，特別是我國已經(jīng)正式加入WTO，中國醫(yī)藥市場融入國際醫(yī)藥大市場的廣度和深度將進(jìn)一步加劇，將面臨強(qiáng)大跨國醫(yī)藥集團(tuán)的激烈競爭以及日本、韓國、印度等亞洲國家傳統(tǒng)醫(yī)藥產(chǎn)品和德國、法國等歐洲國家植物藥的巨大沖擊，我國生產(chǎn)的眾多傳統(tǒng)中藥產(chǎn)品由于尚不能符合國際醫(yī)藥市場的標(biāo)準(zhǔn)和要求，目前僅3%的國際市場銷售份額還有可能進(jìn)一步萎縮。另一方面，隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快3但是，我國是世界上植物資源最為豐富的國家，約有30000余種高等植物。我國有從熱帶、亞熱帶、溫帶到寒帶的多種植物資源，其中特有種占50％以上，其豐富的生物多樣性是世界上其他國家所不能及的，蘊(yùn)藏著巨大的開發(fā)潛力。為從事天然藥物研究提供豐富的研究材料。

但是，我國是世界上植物資源最為豐富的國家，約有3004選擇確定作為開發(fā)對象的目標(biāo)化合物

工業(yè)化探討（大量制備）

臨床試驗(yàn)用樣品

上市銷售（GSP)現(xiàn)代創(chuàng)新藥物研究開發(fā)的大致過程合成情報(bào)

提取、結(jié)

構(gòu)測定

活性篩選藥理

生化特殊毒性

毒

性藥效藥理一般藥理藥物動態(tài)吸收排泄代謝作用機(jī)理急性毒性亞急性毒性慢性毒性致畸致癌

致癮

生殖毒性

理化學(xué)性質(zhì)、

制定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定性配伍變化試驗(yàn)方法試驗(yàn)規(guī)格工業(yè)制備方法探討

合成提取精制

發(fā)酵制劑化探討III期：毒性、藥效（多數(shù)病人，

多點(diǎn)觀察）II期：毒性、藥效（少數(shù)病人）I期：毒性（健康人群）申請臨床試驗(yàn)(GCP）申請生產(chǎn)許可(GMP)創(chuàng)新藥物源頭研究階段(GLP)

雜志公開發(fā)表

接受公眾檢驗(yàn)申請專利選擇確定作為開發(fā)對象的目標(biāo)化合物工業(yè)化探討（大量制備）臨5第二節(jié)中藥開發(fā)新藥途徑

一、經(jīng)驗(yàn)積累

中藥的研究離不開祖國醫(yī)學(xué)長期實(shí)踐所積累的經(jīng)驗(yàn)，是尋找新藥的極為重要的源泉和基礎(chǔ)。古代，人類在尋找新藥的漫長歷史中，在親身“嘗試”中不斷積累各種藥物知識，即神農(nóng)嘗百草的方法。在中藥的研究過程中，要注重經(jīng)典文獻(xiàn)的調(diào)研，如根據(jù)中醫(yī)經(jīng)驗(yàn)和歷代醫(yī)書上記載中藥青蒿對“截瘧”有效。東晉葛洪著《肘后備急方》中記載，“青蒿一握，水二升漬，絞取汁盡服之”，說明青蒿中含有抗瘧有效成分，且加熱易破壞，故將青蒿低溫提取獲得抗瘧有效成分青蒿素，用于抗瘧具有顯著的特點(diǎn)，又通過構(gòu)效關(guān)系研究合成了新的衍生物，療效顯著提高，且水溶解性更強(qiáng)。文獻(xiàn)是前人積累的寶貴經(jīng)驗(yàn)，通過查閱文獻(xiàn)了解近緣植物的研究概況。只有了解前人成功的經(jīng)驗(yàn)和方法，才能最大限度的借鑒和利用前人的經(jīng)驗(yàn)開展新的研究十少走彎路，節(jié)省人力、物力和時(shí)間。

第二節(jié)中藥開發(fā)新藥途徑一、經(jīng)驗(yàn)積累6二、偶然發(fā)現(xiàn)

偶然發(fā)現(xiàn)在新藥研究和發(fā)現(xiàn)中是較常見的，最典型的例子是青霉素的發(fā)現(xiàn)，1928年，英國細(xì)菌學(xué)家弗萊明一次在研究葡萄球菌的實(shí)驗(yàn)中偶然發(fā)現(xiàn)那次培養(yǎng)的細(xì)菌有些菌落沒有生長，仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)，在這次實(shí)驗(yàn)中，培養(yǎng)基被霉菌污染所致，后來從這種霉菌中發(fā)現(xiàn)了能殺滅細(xì)菌的物質(zhì)青霉素，開辟了抗生素治療疾病的新領(lǐng)域。

二、偶然發(fā)現(xiàn)偶然發(fā)現(xiàn)在新藥研究和發(fā)現(xiàn)中是較常見的，7三、藥物普篩

本世紀(jì)初，特別是30年代以來，世界各國開展了在特定藥理模型的基礎(chǔ)上篩選藥物的工作，對各種中藥的篩選，導(dǎo)致了許多新藥的發(fā)現(xiàn)。（一）藥物的篩選有兩種方法：

1．分離純化得到純品化合物，然后再進(jìn)行活性測試。優(yōu)點(diǎn)：(1)目標(biāo)清楚，方法簡捷，指標(biāo)明確，標(biāo)準(zhǔn)同一。(2)分得標(biāo)準(zhǔn)品后可進(jìn)行多種藥理活性的測試。缺點(diǎn)：(1)如果選擇的分離方法不當(dāng)，活性化合物丟失的可能性極大。(2)對于極微量活性化合物，這種方法很容易漏檢。三、藥物普篩本世紀(jì)初，特別是30年代以來，世界各國開展了在82．在活性篩選方法的指導(dǎo)下進(jìn)行化合物的分離提取(BioassayDirectedSeparation)。

在供試樣品的活性確定以后，選用簡易、靈敏、可靠的活性測試方法作指導(dǎo)；在分離的每一階段對分離所得的各個(gè)組分進(jìn)行活性定量研究和評價(jià)，跟蹤其中活性的部分。缺點(diǎn)：

(1)活性測試的樣品及工作量均大大增加；(2)要求分離工作者與活性測試人員兩個(gè)方面的配合。優(yōu)點(diǎn)：

(1)由于分離過程中，沒有化合物類型的框框限制，只以活性為指標(biāo)進(jìn)行追蹤，故發(fā)現(xiàn)新化合物的可能性很大。(2)如果分離過程的某一階段，如因分離方法或材料選擇不當(dāng)，導(dǎo)致活性化合物的分解變化或流散時(shí)，還能迅速查明原因，并可采取相應(yīng)的措施進(jìn)行補(bǔ)救。對天然活性化合物的分離來說，這是一種較好的方法。

2．在活性篩選方法的指導(dǎo)下進(jìn)行化合物的分離提取(Bioass9例：抑制前列腺素合成酶的藥物篩選

例：抑制前列腺素合成酶的藥物篩選10（二）追蹤分離中藥中天然活性化合物時(shí)的注意事項(xiàng)

1．關(guān)鍵在于選擇、建立先進(jìn)的生物活性測試方法

天然活性化合物的追蹤分離能否取得成功，關(guān)鍵在于有無好的生物活性測試體系．試驗(yàn)?zāi)Ｐ涂梢杂姓w動物、器官、組織、細(xì)胞、酶或受體以及體內(nèi)生物活性物質(zhì)等。近來并已開始注意在基因調(diào)控水平上建立起新的篩選體系。無疑，采用整體動物進(jìn)行的試驗(yàn)與人比較相近，但是實(shí)驗(yàn)費(fèi)時(shí)費(fèi)錢，現(xiàn)象復(fù)雜，加以動物個(gè)體差異以及病理模型難于建立等因素，作為指導(dǎo)分離過程的活性篩選方法不太適宜。（二）追蹤分離中藥中天然活性化合物時(shí)的注意事項(xiàng)1．關(guān)鍵在于11目前在實(shí)際工作中多采用的是那些靈敏、簡便、可用于微量樣品的體外活性測試方法。其中，利用對酶、受體或體內(nèi)生物活性物質(zhì)的抑制或促進(jìn)作用，以及利用基因調(diào)控影響進(jìn)行的活性測試方法因?yàn)楹啽阋仔杏挚啥?，更是受到青睞，得到越來越廣泛的應(yīng)用。但是有時(shí)這種體外活性測試方法所得結(jié)果與藥物實(shí)際在體內(nèi)的作用并不平行，故實(shí)踐中也應(yīng)予以注意。目前在實(shí)際工作中多采用的是那些靈敏、簡便12

2．確保供試材料具有活性

這是追蹤分離活性化合物的前提。為了確?；钚猿煞址蛛x工作在可靠的基礎(chǔ)上進(jìn)行，對供試中藥有時(shí)須采用多項(xiàng)指標(biāo)、體內(nèi)外進(jìn)行測試加以確認(rèn)。

例美國國立癌癥研究中心篩選抗腫瘤活性植物或動物粗提取物方法本方法的優(yōu)點(diǎn)是：①活性低或含量少的化合物不至于丟失②增加了檢出新化合物的機(jī)會；③可能分離得到不同作用機(jī)制的化合物2．確保供試材料具有活性這是追蹤分離133.在眾多生物活性中力求找出最本質(zhì)的作用

中藥在臨床治療上可能作用于多個(gè)靶點(diǎn)，因而具有多種療效，即表現(xiàn)出多方面的活性。研究者應(yīng)當(dāng)力求找出其中最本質(zhì)的作用，選擇建立反映臨床治療作用特點(diǎn)、且效果與之平行的活性測試體系，才有可能追蹤分離出目的活性成分或甚至有效成分。如下表：

3.在眾多生物活性中力求找出最本質(zhì)的作用中藥在臨床14

中藥名稱

生理活性活性篩選體系

目標(biāo)活性物質(zhì)

烏頭(Aconitumspp.)強(qiáng)心、利尿興奮、鎮(zhèn)痛Yagi-Hartung法（離體蛙心）

去甲基烏藥堿

（Higenamine)

烏頭堿類大黃（Rheumcoreanum及R.palmatum的雜交種）健胃、緩瀉

致瀉活性(小鼠)番瀉苷(sennoside)

茵陳蒿(Artemisiacapillaris)利膽、抗炎

膽汁分泌促進(jìn)作用

茵陳色原酮(capillarisin)等

貝(日本產(chǎn))(Babyloniajaponica)口渴、視力減退、瞳孔散大、言語障礙、便秘

atropine定量法（小鼠散瞳率試驗(yàn))

surugatoxin軟紫草(Arnebiaeuchroma)止血、抗炎、抗菌、抗病毒、抗癌前列腺素PGE2生合成抑制活性

arteriolearnibinone

arnebifuranoneshikonins類

中藥名稱生理活性活性篩選體系154．注意正確比較并判斷各個(gè)餾分的活性

分離過程中總是按“等劑量不等強(qiáng)度原則”對每一階段得到的餾分進(jìn)行活性定量評估，并與母體作比較，追蹤活性最強(qiáng)餾分。一般，如與母體比較，所得幾個(gè)子體活性強(qiáng)弱參差不齊，則示活性分離與物質(zhì)分離平行，預(yù)示可能得到良好的分離效果；如某個(gè)子體活性顯著增強(qiáng)，則示分離過程中可能除去了某種拮抗作用物質(zhì)；如果所得各個(gè)子體活性均明顯減弱，則提示活性成分可能分解、流散、或因吸附劑發(fā)生不可逆吸附所致，或因該藥的活性原本為多組分的綜合作用(相加或相乘)，故分離后反而導(dǎo)致活性的減弱或喪失。具體問題宜作具體分析，并在查明原因后采取相應(yīng)對策處理。

分離過程中常配合采用各種分離手段以求獲得良好的分離效果，并應(yīng)盡量避免采用可能導(dǎo)致活性成分分解或不可逆吸附的方法或試劑。4．注意正確比較并判斷各個(gè)餾分的活性分離過程16四、代謝研究

(1)藥物的代謝研究結(jié)果又往往給新藥研究提供信息。

由于藥物的體內(nèi)過程不同，有些藥物轉(zhuǎn)化后，活性更高，有些轉(zhuǎn)化后則失活，從而可以幫助我們提供新藥設(shè)計(jì)的重要知識。(2)植物成分的生物轉(zhuǎn)化，可為一些化合物的結(jié)構(gòu)修飾提供思路，提供新穎的先導(dǎo)化合物。四、代謝研究(1)藥物的代謝研究結(jié)果又往往給新藥研究提供信17五、中藥中天然活性化合物的化學(xué)修飾或結(jié)構(gòu)改造

從中藥中篩選追蹤得到活性化合物只是一類創(chuàng)新藥物研究的前期階段。不少天然活性化合物因?yàn)榇嬖谀承┤毕荻y以直接開發(fā)利用：(1)藥效不理想；(2)存在一定的毒副作用；(3)含量太低，難以從天然原料中取材；(4)或因結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，合成也十分困難；(5)水溶性差、生物利用度差等等因此，我們只能以它們?yōu)橄葘?dǎo)化合物,在經(jīng)過一系列的化學(xué)修飾或結(jié)構(gòu)改造后，對得到的衍生物進(jìn)行定量構(gòu)-效關(guān)系的比較研究，才有可能發(fā)現(xiàn)比較理想的活性化合物，并開發(fā)成新藥。

五、中藥中天然活性化合物的化學(xué)修飾或結(jié)構(gòu)改造從中藥中篩選追18例：青蒿素的構(gòu)效關(guān)系研究

例：青蒿素的構(gòu)效關(guān)系研究19六、其他領(lǐng)域的研究

(1)在新藥的研究中，深入開展藥物作用機(jī)制的研究，也能為新藥的發(fā)現(xiàn)提供重要的線索。(2)利用藥物的毒副作用發(fā)現(xiàn)新藥。六、其他領(lǐng)域的研究(1)在新藥的研究中，深入開展藥物作用機(jī)20研究實(shí)例一紫杉醇的發(fā)現(xiàn)

1971年：提取分離，結(jié)構(gòu)確定，活性確認(rèn)1975-76年：在多種瘤株上實(shí)驗(yàn)有效；1977年：臨床前研究；1979年：作用機(jī)理探明；1982年：Ⅰ期臨床實(shí)驗(yàn)；1985-86年：Ⅱ期臨床實(shí)驗(yàn)(卵巢癌)；1986年：紫杉醇側(cè)鏈的全合成；1988年：紫杉醇半合成；1990-93年：側(cè)鏈合成方法的改進(jìn)；1992年：FDA批準(zhǔn)；1994年：首次全合成。研究實(shí)例一紫杉醇的發(fā)現(xiàn)1971年：提取分離，結(jié)構(gòu)21中藥有效成分研究課件22研究實(shí)例二喜樹堿的發(fā)現(xiàn)

研究實(shí)例二喜樹堿的發(fā)現(xiàn)23第三節(jié)中藥化學(xué)研究方法

一、在開展某一天中藥的研究中，研究開始前，必須進(jìn)行充分的調(diào)查研究。這其中包括實(shí)地調(diào)查，資源調(diào)研和文獻(xiàn)調(diào)研三個(gè)方面。

實(shí)地調(diào)查包括臨床療效的考察和實(shí)際應(yīng)用效果(民間使用情況)：(1)由于影響植物藥功效的因素較多，在確定其功效的基礎(chǔ)上第一步就是確定品種類別，由于植物或中藥同名異物和同物異名現(xiàn)象較多；植物的科、屬不同，成分各異，藥效作用也有很大差別，品種的鑒別、鑒定顯得尤為重要，如果品種沒有鑒別準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)結(jié)果很難會有好的重現(xiàn)性。(2)考察其生長環(huán)境，采收季節(jié)，加工與炮制方法等，這些因素都會影響藥物的療效。同時(shí)，這些因素的考察，還會為研究有效成分的提取、分離方法提供參考。第三節(jié)中藥化學(xué)研究方法一、在開展某一天中藥的研究中，研24資源調(diào)查

植物的生長環(huán)境、資源分布、品種的多少都是研究中藥要考慮的因素。對于資源少的植物藥材，在研究的開始階段，就要考慮到如何解決資源缺乏的問題。

文獻(xiàn)調(diào)研

當(dāng)確定了要研究的對象后，有關(guān)該植物本身的研究；相關(guān)近緣植物的研究等都可以通過文獻(xiàn)的調(diào)研得到解決，通過文獻(xiàn)的調(diào)研，可以了解該植物中或其近緣植物中所含有的化合物類別，研究方法，為接下來的研究提供研究思路和啟示。資源調(diào)查植物的生長環(huán)境、資源分布、25二、植物化學(xué)成分預(yù)試

預(yù)試就是利用各類化學(xué)成分的溶解特征、化學(xué)反應(yīng)特征來初步判斷某類化學(xué)成分有無的預(yù)備性試驗(yàn)。植物中化學(xué)成分復(fù)雜，類型繁多，在研究植物有效成分時(shí)，無論是重復(fù)文獻(xiàn)方法制備已知成分或是探索未知成分，在提取分離之前都應(yīng)對樣品中所含成分及特性，存在狀態(tài)及數(shù)量有初步的或者盡可能全面的了解，然后根據(jù)所含成分的性質(zhì)設(shè)計(jì)化合物提取與分離的具體方法。

預(yù)試驗(yàn)的結(jié)果可以幫助我們選擇和建立合理的檢查方法，作為提取過程中對特定成分的追蹤和向?qū)?。二、植物化學(xué)成分預(yù)試預(yù)試就是利用各類化學(xué)成分26化學(xué)成分的預(yù)試方法有兩類:

一類為單項(xiàng)預(yù)試法，即根據(jù)工作的需要有重點(diǎn)地從某植物中檢查某一類成分。如水蒸氣蒸餾法直接檢查揮發(fā)油類成分；用微量升華法檢查葸醌類升華成分；利用強(qiáng)心苷的特征反應(yīng)和動物實(shí)驗(yàn)檢查植物中強(qiáng)心苷的存在；利用皂苷的發(fā)泡性和溶血性能檢查皂苷的存在。另一類方法為系統(tǒng)預(yù)試，系統(tǒng)預(yù)試的目的在于盡可能詳盡而全面的檢查植物中存在的成分?；瘜W(xué)成分的預(yù)試方法有兩類:一類為單項(xiàng)預(yù)試法，即根據(jù)工作的需27三、化學(xué)成分的分離

1．部位分離即利用極性由小到大的各種有機(jī)溶劑連續(xù)提取，將化學(xué)成分分為極性不同的各個(gè)部位。

部位分離法有許多種，如Dragendoff提出的石油醚、乙醚、氯仿、乙醇、水、酸性水、堿性水七部位法。刈米達(dá)夫提出的石油醚、苯、醋酸乙酯、乙醇四部位法，Stahl提出的石油醚、氯仿、乙醚、丙酮、甲醇的五部位法。這些方法各有特點(diǎn)，但基本原理都是利用極性不同的有機(jī)溶劑依次提取藥材并分成不同極性的部位。由于使用的溶劑系統(tǒng)不同，分離的部位也有多有少。近年來，部位分離更多地采用石油醚(或苯)-氯仿(或乙醚)-醋酸乙酯-正丁醇-水的五部位法。在需要重點(diǎn)研究某一極性部位時(shí)，可以略去某些提取階段，以減少分離的部位。三、化學(xué)成分的分離1．部位分離即利用極性由小到大的各種282．組分的分離和單體分離

組分分離是在部位分離的基礎(chǔ)上，根據(jù)組分的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)的不同，再細(xì)分為性質(zhì)相近的組分，以減少組分間的相互干擾，為組分的單體分離創(chuàng)造條件。組分分離的方法很靈活，而且常與組分的分離緊密結(jié)合。利用色譜方法結(jié)合溶劑結(jié)晶法進(jìn)行組分的分離仍然是基本的和普遍使用的手段。隨著各種新型吸附試劑、凝膠、樹脂等材料的不斷出現(xiàn)，不同類型化合物的分離變得越來越容易2．組分的分離和單體分離組分分離是在部29(1)極性小的部位的分組和單體分離：

極性小的組分包括強(qiáng)親脂性和親脂性兩個(gè)部位，一般有幾種分離方法，如將此部位分為酸性、酚性和中性三個(gè)部位；將此部位用堿進(jìn)行皂化處理，分成皂化組分(極性小的脂肪酸酯等)和不皂化組分后再進(jìn)行分離；直接利用柱色譜進(jìn)行分離(最常用正相吸附色譜)，且常需要進(jìn)行反復(fù)柱色譜。

(1)極性小的部位的分組和單體分離：30(2)極性大的部位的分組和單離：

在水溶液中不能為正丁醇提取的部位為極性大的部位。主要是單糖、氨基酸、多肽、無機(jī)鹽和極性很大的苷類，分離這些組分可利用活性炭柱色譜法。先用水洗出活性炭柱上的無機(jī)鹽和單糖，用5％乙醇洗脫雙糖，用10％以上的乙醇洗脫苷類和多糖也可用離子交換樹脂法來分離含有陽離子、陰離子和非離子型組分。凝膠濾過、大孔吸附樹脂色譜在大極性化合則常常采用。(2)極性大的部位的分組和單離：在水溶液31第十章中藥有效成分研究武昌理工學(xué)院陳可夫教授第十章中藥有效成分研究武昌理工學(xué)院32第一節(jié)研究過程

一、概述

2l世紀(jì)已經(jīng)到來,在新的世紀(jì),具有我國傳統(tǒng)文化特色和獨(dú)特優(yōu)勢的中藥，正面臨著前所未有的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)：一方面，隨著社會的發(fā)展，人類疾病譜已悄然發(fā)生改變，醫(yī)療模式已由單純的疾病治療轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)防、保健、治療、康復(fù)相結(jié)合的模式，各種替代醫(yī)學(xué)和傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)正發(fā)揮著越來越大的作用。生存環(huán)境的不斷惡化，人類“回歸自然”的呼聲越來越高，傳統(tǒng)醫(yī)藥倍受青睞。

第一節(jié)研究過程一、概述33另一方面，隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快，特別是我國已經(jīng)正式加入WTO，中國醫(yī)藥市場融入國際醫(yī)藥大市場的廣度和深度將進(jìn)一步加劇，將面臨強(qiáng)大跨國醫(yī)藥集團(tuán)的激烈競爭以及日本、韓國、印度等亞洲國家傳統(tǒng)醫(yī)藥產(chǎn)品和德國、法國等歐洲國家植物藥的巨大沖擊，我國生產(chǎn)的眾多傳統(tǒng)中藥產(chǎn)品由于尚不能符合國際醫(yī)藥市場的標(biāo)準(zhǔn)和要求，目前僅3%的國際市場銷售份額還有可能進(jìn)一步萎縮。另一方面，隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快34但是，我國是世界上植物資源最為豐富的國家，約有30000余種高等植物。我國有從熱帶、亞熱帶、溫帶到寒帶的多種植物資源，其中特有種占50％以上，其豐富的生物多樣性是世界上其他國家所不能及的，蘊(yùn)藏著巨大的開發(fā)潛力。為從事天然藥物研究提供豐富的研究材料。

但是，我國是世界上植物資源最為豐富的國家，約有30035選擇確定作為開發(fā)對象的目標(biāo)化合物

工業(yè)化探討（大量制備）

臨床試驗(yàn)用樣品

上市銷售（GSP)現(xiàn)代創(chuàng)新藥物研究開發(fā)的大致過程合成情報(bào)

提取、結(jié)

構(gòu)測定

活性篩選藥理

生化特殊毒性

毒

性藥效藥理一般藥理藥物動態(tài)吸收排泄代謝作用機(jī)理急性毒性亞急性毒性慢性毒性致畸致癌

致癮

生殖毒性

理化學(xué)性質(zhì)、

制定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定性配伍變化試驗(yàn)方法試驗(yàn)規(guī)格工業(yè)制備方法探討

合成提取精制

發(fā)酵制劑化探討III期：毒性、藥效（多數(shù)病人，

多點(diǎn)觀察）II期：毒性、藥效（少數(shù)病人）I期：毒性（健康人群）申請臨床試驗(yàn)(GCP）申請生產(chǎn)許可(GMP)創(chuàng)新藥物源頭研究階段(GLP)

雜志公開發(fā)表

接受公眾檢驗(yàn)申請專利選擇確定作為開發(fā)對象的目標(biāo)化合物工業(yè)化探討（大量制備）臨36第二節(jié)中藥開發(fā)新藥途徑

一、經(jīng)驗(yàn)積累

中藥的研究離不開祖國醫(yī)學(xué)長期實(shí)踐所積累的經(jīng)驗(yàn)，是尋找新藥的極為重要的源泉和基礎(chǔ)。古代，人類在尋找新藥的漫長歷史中，在親身“嘗試”中不斷積累各種藥物知識，即神農(nóng)嘗百草的方法。在中藥的研究過程中，要注重經(jīng)典文獻(xiàn)的調(diào)研，如根據(jù)中醫(yī)經(jīng)驗(yàn)和歷代醫(yī)書上記載中藥青蒿對“截瘧”有效。東晉葛洪著《肘后備急方》中記載，“青蒿一握，水二升漬，絞取汁盡服之”，說明青蒿中含有抗瘧有效成分，且加熱易破壞，故將青蒿低溫提取獲得抗瘧有效成分青蒿素，用于抗瘧具有顯著的特點(diǎn)，又通過構(gòu)效關(guān)系研究合成了新的衍生物，療效顯著提高，且水溶解性更強(qiáng)。文獻(xiàn)是前人積累的寶貴經(jīng)驗(yàn)，通過查閱文獻(xiàn)了解近緣植物的研究概況。只有了解前人成功的經(jīng)驗(yàn)和方法，才能最大限度的借鑒和利用前人的經(jīng)驗(yàn)開展新的研究十少走彎路，節(jié)省人力、物力和時(shí)間。

第二節(jié)中藥開發(fā)新藥途徑一、經(jīng)驗(yàn)積累37二、偶然發(fā)現(xiàn)

偶然發(fā)現(xiàn)在新藥研究和發(fā)現(xiàn)中是較常見的，最典型的例子是青霉素的發(fā)現(xiàn)，1928年，英國細(xì)菌學(xué)家弗萊明一次在研究葡萄球菌的實(shí)驗(yàn)中偶然發(fā)現(xiàn)那次培養(yǎng)的細(xì)菌有些菌落沒有生長，仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)，在這次實(shí)驗(yàn)中，培養(yǎng)基被霉菌污染所致，后來從這種霉菌中發(fā)現(xiàn)了能殺滅細(xì)菌的物質(zhì)青霉素，開辟了抗生素治療疾病的新領(lǐng)域。

二、偶然發(fā)現(xiàn)偶然發(fā)現(xiàn)在新藥研究和發(fā)現(xiàn)中是較常見的，38三、藥物普篩

本世紀(jì)初，特別是30年代以來，世界各國開展了在特定藥理模型的基礎(chǔ)上篩選藥物的工作，對各種中藥的篩選，導(dǎo)致了許多新藥的發(fā)現(xiàn)。（一）藥物的篩選有兩種方法：

1．分離純化得到純品化合物，然后再進(jìn)行活性測試。優(yōu)點(diǎn)：(1)目標(biāo)清楚，方法簡捷，指標(biāo)明確，標(biāo)準(zhǔn)同一。(2)分得標(biāo)準(zhǔn)品后可進(jìn)行多種藥理活性的測試。缺點(diǎn)：(1)如果選擇的分離方法不當(dāng)，活性化合物丟失的可能性極大。(2)對于極微量活性化合物，這種方法很容易漏檢。三、藥物普篩本世紀(jì)初，特別是30年代以來，世界各國開展了在392．在活性篩選方法的指導(dǎo)下進(jìn)行化合物的分離提取(BioassayDirectedSeparation)。

在供試樣品的活性確定以后，選用簡易、靈敏、可靠的活性測試方法作指導(dǎo)；在分離的每一階段對分離所得的各個(gè)組分進(jìn)行活性定量研究和評價(jià)，跟蹤其中活性的部分。缺點(diǎn)：

(1)活性測試的樣品及工作量均大大增加；(2)要求分離工作者與活性測試人員兩個(gè)方面的配合。優(yōu)點(diǎn)：

(1)由于分離過程中，沒有化合物類型的框框限制，只以活性為指標(biāo)進(jìn)行追蹤，故發(fā)現(xiàn)新化合物的可能性很大。(2)如果分離過程的某一階段，如因分離方法或材料選擇不當(dāng)，導(dǎo)致活性化合物的分解變化或流散時(shí)，還能迅速查明原因，并可采取相應(yīng)的措施進(jìn)行補(bǔ)救。對天然活性化合物的分離來說，這是一種較好的方法。

2．在活性篩選方法的指導(dǎo)下進(jìn)行化合物的分離提取(Bioass40例：抑制前列腺素合成酶的藥物篩選

例：抑制前列腺素合成酶的藥物篩選41（二）追蹤分離中藥中天然活性化合物時(shí)的注意事項(xiàng)

1．關(guān)鍵在于選擇、建立先進(jìn)的生物活性測試方法

天然活性化合物的追蹤分離能否取得成功，關(guān)鍵在于有無好的生物活性測試體系．試驗(yàn)?zāi)Ｐ涂梢杂姓w動物、器官、組織、細(xì)胞、酶或受體以及體內(nèi)生物活性物質(zhì)等。近來并已開始注意在基因調(diào)控水平上建立起新的篩選體系。無疑，采用整體動物進(jìn)行的試驗(yàn)與人比較相近，但是實(shí)驗(yàn)費(fèi)時(shí)費(fèi)錢，現(xiàn)象復(fù)雜，加以動物個(gè)體差異以及病理模型難于建立等因素，作為指導(dǎo)分離過程的活性篩選方法不太適宜。（二）追蹤分離中藥中天然活性化合物時(shí)的注意事項(xiàng)1．關(guān)鍵在于42目前在實(shí)際工作中多采用的是那些靈敏、簡便、可用于微量樣品的體外活性測試方法。其中，利用對酶、受體或體內(nèi)生物活性物質(zhì)的抑制或促進(jìn)作用，以及利用基因調(diào)控影響進(jìn)行的活性測試方法因?yàn)楹啽阋仔杏挚啥?，更是受到青睞，得到越來越廣泛的應(yīng)用。但是有時(shí)這種體外活性測試方法所得結(jié)果與藥物實(shí)際在體內(nèi)的作用并不平行，故實(shí)踐中也應(yīng)予以注意。目前在實(shí)際工作中多采用的是那些靈敏、簡便43

2．確保供試材料具有活性

這是追蹤分離活性化合物的前提。為了確?；钚猿煞址蛛x工作在可靠的基礎(chǔ)上進(jìn)行，對供試中藥有時(shí)須采用多項(xiàng)指標(biāo)、體內(nèi)外進(jìn)行測試加以確認(rèn)。

例美國國立癌癥研究中心篩選抗腫瘤活性植物或動物粗提取物方法本方法的優(yōu)點(diǎn)是：①活性低或含量少的化合物不至于丟失②增加了檢出新化合物的機(jī)會；③可能分離得到不同作用機(jī)制的化合物2．確保供試材料具有活性這是追蹤分離443.在眾多生物活性中力求找出最本質(zhì)的作用

中藥在臨床治療上可能作用于多個(gè)靶點(diǎn)，因而具有多種療效，即表現(xiàn)出多方面的活性。研究者應(yīng)當(dāng)力求找出其中最本質(zhì)的作用，選擇建立反映臨床治療作用特點(diǎn)、且效果與之平行的活性測試體系，才有可能追蹤分離出目的活性成分或甚至有效成分。如下表：

3.在眾多生物活性中力求找出最本質(zhì)的作用中藥在臨床45

中藥名稱

生理活性活性篩選體系

目標(biāo)活性物質(zhì)

烏頭(Aconitumspp.)強(qiáng)心、利尿興奮、鎮(zhèn)痛Yagi-Hartung法（離體蛙心）

去甲基烏藥堿

（Higenamine)

烏頭堿類大黃（Rheumcoreanum及R.palmatum的雜交種）健胃、緩瀉

致瀉活性(小鼠)番瀉苷(sennoside)

茵陳蒿(Artemisiacapillaris)利膽、抗炎

膽汁分泌促進(jìn)作用

茵陳色原酮(capillarisin)等

貝(日本產(chǎn))(Babyloniajaponica)口渴、視力減退、瞳孔散大、言語障礙、便秘

atropine定量法（小鼠散瞳率試驗(yàn))

surugatoxin軟紫草(Arnebiaeuchroma)止血、抗炎、抗菌、抗病毒、抗癌前列腺素PGE2生合成抑制活性

arteriolearnibinone

arnebifuranoneshikonins類

中藥名稱生理活性活性篩選體系464．注意正確比較并判斷各個(gè)餾分的活性

分離過程中總是按“等劑量不等強(qiáng)度原則”對每一階段得到的餾分進(jìn)行活性定量評估，并與母體作比較，追蹤活性最強(qiáng)餾分。一般，如與母體比較，所得幾個(gè)子體活性強(qiáng)弱參差不齊，則示活性分離與物質(zhì)分離平行，預(yù)示可能得到良好的分離效果；如某個(gè)子體活性顯著增強(qiáng)，則示分離過程中可能除去了某種拮抗作用物質(zhì)；如果所得各個(gè)子體活性均明顯減弱，則提示活性成分可能分解、流散、或因吸附劑發(fā)生不可逆吸附所致，或因該藥的活性原本為多組分的綜合作用(相加或相乘)，故分離后反而導(dǎo)致活性的減弱或喪失。具體問題宜作具體分析，并在查明原因后采取相應(yīng)對策處理。

分離過程中常配合采用各種分離手段以求獲得良好的分離效果，并應(yīng)盡量避免采用可能導(dǎo)致活性成分分解或不可逆吸附的方法或試劑。4．注意正確比較并判斷各個(gè)餾分的活性分離過程47四、代謝研究

(1)藥物的代謝研究結(jié)果又往往給新藥研究提供信息。

由于藥物的體內(nèi)過程不同，有些藥物轉(zhuǎn)化后，活性更高，有些轉(zhuǎn)化后則失活，從而可以幫助我們提供新藥設(shè)計(jì)的重要知識。(2)植物成分的生物轉(zhuǎn)化，可為一些化合物的結(jié)構(gòu)修飾提供思路，提供新穎的先導(dǎo)化合物。四、代謝研究(1)藥物的代謝研究結(jié)果又往往給新藥研究提供信48五、中藥中天然活性化合物的化學(xué)修飾或結(jié)構(gòu)改造

從中藥中篩選追蹤得到活性化合物只是一類創(chuàng)新藥物研究的前期階段。不少天然活性化合物因?yàn)榇嬖谀承┤毕荻y以直接開發(fā)利用：(1)藥效不理想；(2)存在一定的毒副作用；(3)含量太低，難以從天然原料中取材；(4)或因結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，合成也十分困難；(5)水溶性差、生物利用度差等等因此，我們只能以它們?yōu)橄葘?dǎo)化合物,在經(jīng)過一系列的化學(xué)修飾或結(jié)構(gòu)改造后，對得到的衍生物進(jìn)行定量構(gòu)-效關(guān)系的比較研究，才有可能發(fā)現(xiàn)比較理想的活性化合物，并開發(fā)成新藥。

五、中藥中天然活性化合物的化學(xué)修飾或結(jié)構(gòu)改造從中藥中篩選追49例：青蒿素的構(gòu)效關(guān)系研究

例：青蒿素的構(gòu)效關(guān)系研究50六、其他領(lǐng)域的研究

(1)在新藥的研究中，深入開展藥物作用機(jī)制的研究，也能為新藥的發(fā)現(xiàn)提供重要的線索。(2)利用藥物的毒副作用發(fā)現(xiàn)新藥。六、其他領(lǐng)域的研究(1)在新藥的研究中，深入開展藥物作用機(jī)51研究實(shí)例一紫杉醇的發(fā)現(xiàn)

1971年：提取分離，結(jié)構(gòu)確定，活性確認(rèn)1975-76年：在多種瘤株上實(shí)驗(yàn)有效；1977年：臨床前研究；1979年：作用機(jī)理探明；1982年：Ⅰ期臨床實(shí)驗(yàn)；1985-86年：Ⅱ期臨床實(shí)驗(yàn)(卵巢癌)；1986年：紫杉醇側(cè)鏈的全合成；1988年：紫杉醇半合成；1990-93年：側(cè)鏈合成方法的改進(jìn)；1992年：FDA批準(zhǔn)；1994年：首次全合成。研究實(shí)例一紫杉醇的發(fā)現(xiàn)1971年：提取分離，結(jié)構(gòu)52中藥有效成分研究課件53研究實(shí)例二喜樹堿的發(fā)現(xiàn)

研究實(shí)例二喜樹堿的發(fā)現(xiàn)54第三節(jié)中藥化學(xué)研究方法

一、在開展某一天中藥的研究中，研究開始前，必須進(jìn)行充分的調(diào)查研究。這其中包括實(shí)地調(diào)查，資源調(diào)研和文獻(xiàn)調(diào)研三個(gè)方面。

實(shí)地調(diào)查包括臨床療效的考察和實(shí)際應(yīng)用效果(民間使用情況)：(1)由于影響植物藥功效的因素較多，在確定其功效的基礎(chǔ)上第一步就是確定品種類別，由于植物或中藥同名異物和同物異名現(xiàn)象較多；植物的科、屬不同，成分各異，藥效作用也有很大差別，品種的鑒別、鑒定顯得尤為重要，如果品種沒有鑒別準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)結(jié)果很難會有好的重現(xiàn)性。(2)考察其生長環(huán)境，采收季節(jié)，加工與炮制方法等，這些因素都會影響藥物的療效。同時(shí)，這些因素的考察，還會為研究有效成分的提取、分離方法提供參考。第三節(jié)中藥化學(xué)研究方法一、在開展某一天中藥的研究中，研55資源調(diào)查

植物的生長環(huán)境、資源分布、品種的多少都是研究中藥要考慮的因素。對于資源少的植物藥材，在研究的開始階段，就要考慮到如何解決資源缺乏的問題。

文獻(xiàn)調(diào)研

當(dāng)確定了要研究的對象后，有關(guān)該植物本身的研究；相關(guān)近緣植物的研究等都可以通過文獻(xiàn)的調(diào)研得到解決，通過文獻(xiàn)的調(diào)研，可以了解該植物中或其近緣植物中所含有的化合物類別，研究方法，為接下來的研究提供研究思路和啟示。資源調(diào)查植物的生長環(huán)境、資源分布、56二、植物化學(xué)成分預(yù)試

預(yù)試就是利用各類化學(xué)成分的溶解特