认识和把握中药现代化进程加快其发展步伐

广东药学院学报

JournalofGuangdongPharmaceuticalCollege　Feb.2009,25(1)

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专论

认识和把握中药现代化进程　加快其发展步伐

刘振民,胡燕,余鸿生,盛杰

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(1.广州潘高寿药业股份有限公司,广东广州511490;2.广州王老吉药业股份有限公司,

广东广州510160;3.兰州军区总医院药剂科,甘肃兰州731000)

摘要:论述中药现代化的三个阶段和目标,提出应注重单味药的基础研究,建立单味药化学成分库,采用生物计算机的算法概念以及生物信息学理论进行复方拟合,辅之以二重复杂体系中的相关性研究方法,探讨方剂的内在必然联系。中药现代化是一项复杂、系统和艰巨的系统工程,建议全社会应整合研发资源,多学科联合、集体攻关,才能重点突破,循序渐进,不断提升中药研究水平。关键词:中药现代化;发展阶段;生物计算机;生物信息学;中药开发思路中图分类号:R95　文献标识码:A　文章编号:1006-8783(2009)01-0097-04　　中药现代化是现代中药研究和发展的唯一出路,中药方剂现代化则是中药现代化的标志。笔者根据中医药发展历程和现有研究成果,结合现代科学技术尤其是生物计算机技术、化学生物学等新兴交叉学科的发展、应用情况,论述了中药现代化的3个进程、目标、内容及中药研究的思路,与同道商榷。1　中药现代化的历史进程

中、西医药的碰撞期。经过中、西碰撞“切磋”,中西医药学理论体系、逻辑思维方式、各自优势的互补性被认识而逐渐互相渗透、学习、吸收、消化。比如,传统中药中用温热寒凉升降沉浮来说明其基本作用。[1]

现代研究认为,温热升浮者兴奋,寒凉沉降者抑制,这与西医药学中的药物基本作用高度一致。但是,中西医药两者的对立也是十分突出的。民国时期国民党政府就提出过“废止旧医案”。如果中医药理论,不能与时俱进,不适应现代思维方式,“废

[2]

医存药”或“废理论存经验”的声音还会再响。中西医药学都是关于疾病发生、消长、治疗和预防的科学。研究对象和内容高度一致。因此,两种科学体系指导下的最终行为结果是殊途同归。近年来,用现代科学技术、方法、思想来研究中医药理论已取得可喜的成果。如通过单味中药降气作用的研究发[3]

现,其有效组分能促进肺泡表面活性物质的形成,提高了肺脏由表而内的肃降功能———载氧能力(降气)。肺腑宣发功能的现代解释就是由内而外地排出CO2、水分及能量。通过深入有效的药理研究,对揭示中医药的现代科学内涵有一定的积极作用。反过来,中医药的作用机理揭示对提高西医药的系统治疗思维也有积极作用。如从麻杏仁石甘汤作用机理的揭示:抗“应激”———皮质激素样作用,肾上腺能的缩血管作用,卟啉类提高血氧结合率,加钙提高各种生理活性功能等等。

以国务院办公厅转发科技部等8部委制定的《中药现代化发展纲要》———我国第一部中药现代

中药现代化经历了碰撞、融合和创立3个历史进程。一百多年前,西方人用分析解剖寻找物质本原的思维方式,从天然物质中提取、分离、研究化学单体物质,并从中筛选出生理活性强,毒性小的化学

药,从而奠定了近代医药学(西医药学)的物质基础及理论体系。西医药学从结构与疗效之间的关系说明药理作用,通过药物动力学和药代动力学说明药物作用和代谢的量效和时效关系。西医药学不仅物质基础清楚而且作用靶位和机理也十分明晰。中医药学始于远古的神农尝百草,经过几千年反复总结、概括,在几百年前就归纳、演绎形成了一套完整的理论体系。随着现代西医药学在我国的出现及发展,就不可避免地形成了两种理论体系、两种思维方式、现代与古代的矛盾与碰撞。这种矛盾相互对立而又统一。这就是中药现代化的第一个历史进程———收稿日期:2008-10-29;修回日期:2009-12-20

作者简介:刘振民(1963-),男,本科,从事中药现代化及新

药开发,Email:liuzhm62@163.com。

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第25卷　　

化发展的纲领性文件为标志,中药现代化的进程进入中医药与现代科学技术特别是西医药学的有机融合期。这就是中药现代化的第二个进程,即包括西医药学在内的现代科学技术特别是基因时代科学技术结合传统中医药理论的两个基本清楚(物质基础、作用机理)的消化、融合、创新研究期,这是一个关键时期。通过比较研究当代西医学的方法和机理,结合中医药理论,用先进的工业化的剂型取代传统的个体式的中药汤剂给药形式,中药制剂在有效组分投料时的定量控制(诸如HPLC定量、指纹图谱近似度的分析等),也可初步实现两个基本清楚的现代中药,是融合期的近期目标。用全息论、系统论的观点,借助生物计算机技术、生物信息学等多学科的方法,拆分出有效组分及相互作用机理,用现代科学技术说明传统医药学理论的物质基础、作用机理,从模板到规模化,以及思路、方法与目标之间的不断调整、修正,使中药真正进入国际主流市场,是融合期的长期任务。

第三个进程则为现代中医药学的建立、发展期。通过融合期的不断积累、不断创新,形成了在二重复杂系统论基础上的现代中医药学雏形。现代中医药学是以生物计算机技术为核心,以三维矛盾体系为骨架的科学。是一门以易经学理论为指导,进行数、象、理、占、修的全面健康的科学。数象理占是易学的基本内容,修是基于占而集养生、预防和治疗为一体的健康行为。这种涵盖社会学、心理学的医学,可医治因躁狂和抑郁为特征的、西方(近代)医学无力医治的社会性精神病、恐怖性精神障碍等社会疾患,开创人类健康科学的新纪元。2　中药现代化的研究成果为传统中医药理论赋

化,并非中药现代化。

2.2　在逻辑思维方式方面,西医药学(严格讲是近代医学)主要以分析、解剖的外延思维方式,直观易懂;中医药学主要是以归纳、总结的内含方式。这种内含型的逻辑思维方式难懂,不易理解。这是对复杂体系研究的最直接的方法,通过统计分析,找到主要因素、必然联系,再建立明确的函数依存关系。随着中药现代化的推进,两种逻辑思维方式会逐渐互补、融合、统一。2.3　臟象概念及关系的不同,这是中医药现代化最为困难的课题,西方医学臟象体系是建立在完整的解剖和细胞学说等科学体系比较成熟的时期,而中医药学臟象学说则建立在解剖关系还不成熟的时代。比如,中医的肾,包括了西医中的肾脏、生殖系、免疫、泌尿、内分泌等;中医脾包括了西医中的脾和胰等。2.4　中、西医药学研究对象的数学模型是不同的。西医药学的研究对象是确定性数量关系,如同几何中的特殊图形,而在中医药学中研究对象是不确定性数量关系,如同几何中的一般图形。解一般图形要比解特殊图形难得多。要求得一般图形的真解,就要去求一般图形的区间积分,就要知道其封闭函数。也就是说,中药研究要走生物信息学的系统研究之路,综合运用生物计算机、生物信息学、化学生物学等基因时代的新兴学科理论成为中药现代化的必然选择。

由不确定到确定,从偶然到必然,从特殊到一般,这是科学发展的普遍规律。中医药科学的发展也不例外。

3　中药现代化的目标、内容与方法

予了新的科学内涵

　　通过用现代的价值观比较中西医药学的理论体

系、客观性及可重复性来判别其科学性,这种判别在

[4]

中国传统医学上也发生过激烈的争论。2.1　在理论体系方面,西医药学主要以对立统一的理论体系,这种理论体系是建立在单一矛盾或主要支配地位的矛盾关系学说上的,通过主要矛盾的主要方面来判断疾病与治疗的发展趋势;而中医药学则以对立统一基础上的阴阳五行学说或者说以三维矛盾关系来判断疾病与治疗的发展趋势。作为中医药学的理论体系,是一种多重矛盾复杂系统的矛盾运动规律,这一点可随着群子统计力学在此方面的深入研究而获得映证

[5]

中药现代化的目标是研究作用物质清楚、目标明确和机理清楚的新中药复方制剂;研究中药复方的组方规律、理论,并把传统理论赋予现代科学内涵,奠定中药学理论与方法学基础,建立现代中医药

[7-10]

学,研发出能进入国际主流市场的现代中药,确立中医药的国际地位。

方剂是一个复杂体系,人体也是一个复杂体系,面对这么一个双重复杂的体系,符合科学发展规律的基本研究思路是:从不确定性的数学模型到确定性的数学模型(横向),从简单到复杂直到精确螺旋上升(纵向)。通常采用拆分或相关性统计法,或用组分配伍法等方法研究从不确定性到确定性的研究对象。对复杂体系的研究,最致命的缺陷是“以偏

。没有中医药理论的现代

　第1期　刘振民,等.认识和把握中药现代化进程,加快其发展步伐99

概全”,关键是如何“统览全局、抓住主要矛盾,去伪存真、去粗取精”。随着生物信息学和化学生物学的发展,中药复方研究中的这个问题被迎刃而解,不仅能从中药复方研究的组分“信息海洋”中解放出来,而且还能从基因组学、蛋白质组学的层次发现亚细胞器水平的生物大分子有效组分,并且不会遗漏微量组分。未来基于计算机模糊识别分析、组装技术的研究手段,可以智能管理、分析单味药中新发现组分或炮制、配伍、制备或体内过程中的新生组分,使中药复方研究质量的螺旋式提高成为可能。[11-18]

中药复方研究通常以经临床验证疗效确切的经典验方及传统工艺为起点,用传统途径给药(汤、丸、散等),应用现代研究方法和手段,进行全方位的临床观察(所有生命特征及病理变化),特别要观察该药的直接作用、调节作用、全身作用和局部作用;对免疫、激素水平、血流变及血气分析、微循环等因素进行先进、可靠的临床检验。应用已有研究成果,对有效组分进行基本的判断,制订全面而详细的有效组分的提取方案和药理作用研究的动物模型,进行药理研究;建立具有智能模糊识别、管理、分析和数据挖掘功能的单味药化学成分库,对经过系统折分的药理分析(用均匀或正交法设计的实验)而筛选出的有效组分建立方剂有效组分(簇或部位),再应用组分配伍的方法进行疗效复原研究。积极创造条件开展中药有效组分指针性成分的药动学、药代学研究、以及血清和尿中有效组分及代谢产物的研究(并反推有效组成),用放射示踪或其他手[19-21]段进行作用靶位和机理的研究。为了评价多种药物对疾病不同环节的综合作

[22]

用,王智民等人提出了用“水闸门”评价法,认为对中药复方的药效观察指标应坚持整体性和独特性作用的统一,如抑菌、抗炎、抗氧化作用等对循环系统、内分泌、神经系统、呼吸系统、运动系统、免疫系统等的影响、对平滑肌等的广泛而全面的直接或调节作用等。两种医学体系———中医和西医、一个研究对象———患病的人体,应该有相同的诊疗判断标[23]准,故建立具有中医特色的、世界公认的、客观的临床疗效及实验药理评价体系具有划时代意义。4　整合有效资源,不断提高中药研究水平4.1　从生物信息学的技术高度和方法来研究并建立单味药(单方)化学成分库和复方有效组分库,组

借助计算机、数学、物理、化学等多种技术研究中药的设想,是一条既快又省的科研思路,可避免不必要的低水平重复,从而提高中药复方的研究水平。目前关键在于有关学科之间的协作,并加速培养一批在数学、物理、信息科学、计算机科学、中医药学以及分子生物学方面均有造诣的跨学科人才,组建一

[25]

支队伍进行联合攻关。对中药复方的研究,既要善于将传统中医理论与当代最新科技手段结合,又要坚持理论与实践的密切结合,才能找到新的突破口。

近年来,组分配合理论是研究的一个热点。笔者认为,在研究中要避免“丢西瓜捡芝麻”。例如,众所周知,麻黄的主要有效成分是麻黄碱,如果忽略了另外一种成分———麻黄卟啉铜钠,就会误导对麻黄中真正的有效成分的判断。因为金属卟啉,尤其是血红素中的卟啉Fe(Ⅱ),是广泛存在于生物体内的一种载氧体,这种载氧体是比麻黄碱扩张血管[25,26]

更有意义的生理活性物质。由于对单味药材及方剂的认识是渐进性的,决定了中药研究的渐进性,因此,建立开放式的、累积性的智能成分数据库是非常有必要的。4.2　循序渐进、不断提高是中药研发的科学思路由于中药复方的复杂性,加上中医证的模型研究尚未取得突破性进展,上述方法不可能适用于所有的中药复方,必须开发一种适用的模式,膜分离、大孔吸附树脂、逆流萃取技术、超滤、超临界萃取等新技术的应用,较大程度上减少了服用量,且能分阶段做到组分基本清楚,机理基本明白。现阶段重点目标是工艺可行、质量可控,临床安全、疗效稳定、可靠;研究思路是利用中医几千年实践的基础,用公认、客观、合理的临床指标,用DME和循证医学的方法设计临床“筛选”方案,从临床出发,从生物效应找“活性”物质,从活性再研究合适的“精制”工艺。在当前科学技术条件下,适度控制中药新药的研发,重点放在临床疗效和安全性的确凿证据方面,尤其是疗效方面要从国际层面达成共识,逐步达到2个

[27-29]

基本清楚,具有里程碑的意义。5　结论

织跨学科队伍联合攻关,提高中药研发的起点和质量

[24]

紧紧抓住中药现代化的历史机遇和挑战,集中力量对“经过临床验证筛选”的经典方进行系统(筛选)研究,从单味药的全成分研究(全部生物活性物质信息),到中药复方为核心的整体有效成组学与生物效应间的相关性及相互作用研究,通过系统、科

。

100广东药学院学报　第25卷　　

学的拆分分析,研究方剂中的主要活性组分、作用机理和相互配伍的机理,在此基础上建立一些模板、智能化数据库及中药信息技术处理平台,并根据实际情况不断进行调整和修订,以提高中药研究的质量和效率。

组织数学、物理、信息科学、计算机科学、中医药学以及生物学基因组学、蛋白组学、现代医药学方面专家组成《中药现代化示范工程》集成项目攻关组,制订相应的质量保证体系的系列指导原则,如《单

味及复方有效成分(簇)库、有效组分化学及生物效应相互作用的中药现代化研究指导原则》、《工艺学的中药现代化研究指导原则》、《单味药及复方药理的中药现代化研究指导原则》、《药材及复方中药质量控制的中药现代化研究指导原则》;合理配置资源及成果的所有权、共享权等措施,建立复方中药的产业化示范基地,充分利用人力、财力等研发资源保证工程质量和效率,由临床有效、质量稳定深入到物质基础和作用机理,直至终极目标,不断进行“优效性”评估,分步实施,加速实现中药现代化。

本文承蒙林华庆教授热忱指导、斧正,特此致谢!

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