DEBULKING技术在传统中医药基础数学

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1、DE-BULKING技术在传统中医技术在传统中医药基础产品科技开发中的应用药基础产品科技开发中的应用 主要内容一、前言一、前言二、中药现代化的目的二、中药现代化的目的三、我国中药现代化研究现状三、我国中药现代化研究现状 四、中药现代化研究方法四、中药现代化研究方法 五、现代中药研究存在的问题五、现代中药研究存在的问题六、六、De-bulking的概念、研究思路及优点的概念、研究思路及优点 五、总结五、总结一、前言1 中医药已有中医药已有4000多年的历史，是医药应用最古多年的历史，是医药应用最古老但又是最有效的领域，为中华民族的繁衍昌老但又是最有效的领域，为中华民族的繁衍昌盛做出了不可磨灭的贡

2、献。盛做出了不可磨灭的贡献。2 传统的中药是复方，对科学家而言，对这些物传统的中药是复方，对科学家而言，对这些物质的分离、纯化以及表征一直是该领域科学家质的分离、纯化以及表征一直是该领域科学家面临的挑战。面临的挑战。3 “De-bulking”是新近发展起来的技术，对中药是新近发展起来的技术，对中药复方活性成分的提取更加有效复方活性成分的提取更加有效。二、中药现代化目的二、中药现代化目的中药现代化中药现代化是要在是要在继承和发扬中医药的继承和发扬中医药的优势和特色优势和特色的基础上，充分的基础上，充分利用利用现代科现代科学技术学技术的方法和手段的方法和手段，借鉴国际通行的，借鉴国际通行的医药标

3、准和规范，研究开发能够医药标准和规范，研究开发能够合法进合法进入国际医药市场入国际医药市场的中药产品，提高中药的中药产品，提高中药在国际市场的在国际市场的竞争能力竞争能力。中药现代化的发展机遇中药现代化的发展机遇 1 1、从化学合成物中筛选新药难度越来、从化学合成物中筛选新药难度越来越大（时间长，费用大）越大（时间长，费用大）2 2、天然药物日益受到青睐、天然药物日益受到青睐3 3、西方国家开始接受天然复方药物、西方国家开始接受天然复方药物中药现代化必要性中药现代化必要性n面临良好机遇：面临良好机遇：n回归自然热潮的兴起回归自然热潮的兴起n传统中医药体系独具优势传统中医药体系独具优势n巨大的国

4、内外中药及天然提取药物市场巨大的国内外中药及天然提取药物市场n面临严峻挑战：面临严峻挑战：n“洋中药洋中药”抢占国际国内市场：国际中成药市场每年抢占国际国内市场：国际中成药市场每年销售额销售额270亿美元，其中，日本产品占亿美元，其中，日本产品占80、韩国、韩国10、中国占、中国占3，国内每年进口洋中药超过，国内每年进口洋中药超过1亿美元。亿美元。n经济全球化和经济全球化和WTO带来的挑战带来的挑战n国内产业存在诸多问题国内产业存在诸多问题三、我国中药现代化研究现状三、我国中药现代化研究现状（一）、政府高度重视（一）、政府高度重视 1 1、19971997年年9 9月，原国家科委与国家中医月，

5、原国家科委与国家中医药管理局组织专家完成了药管理局组织专家完成了 “中药现代化中药现代化发展战略发展战略”专著专著(70(70万字万字)，建议国家将，建议国家将“中药现代化科技产业行动中药现代化科技产业行动”列为国家列为国家“九五九五”科技科技重中之重重中之重项目加以实施。项目加以实施。三、我国中药现代化研究现状三、我国中药现代化研究现状 2、1999年年3月国家科技部提出了月国家科技部提出了“中药现中药现代化研究与产业化开发代化研究与产业化开发”实施方案，主要实施方案，主要涉及以下四个方面：涉及以下四个方面：(1)优良中药材规范化生产技术体系的建立优良中药材规范化生产技术体系的建立 (2)国

6、际化示范研究国际化示范研究 (3)建立中药系列标准规范的研究建立中药系列标准规范的研究 (4)中药现代化基础研究。中药现代化基础研究。我国中药现代化研究现状我国中药现代化研究现状3、1999年年10月由国家中医药管理局组织的月由国家中医药管理局组织的“方方剂关键科学问题的基础研究剂关键科学问题的基础研究”通过论证，列入通过论证，列入国家国家973计划开始启动，标志着我国中药现代计划开始启动，标志着我国中药现代化基础研究在新的高度上开展工作化基础研究在新的高度上开展工作 但总体而言，我国中药现代化的研究起步晚、但总体而言，我国中药现代化的研究起步晚、基础薄弱，资金投入严重不足，国际化水平较基础薄

7、弱，资金投入严重不足，国际化水平较低。低。四、中药现代化研究方法四、中药现代化研究方法(一一)药效物质基础药效物质基础是现代中药研究的重点是现代中药研究的重点 (二二)中药提取以得到中药提取以得到有效成分有效成分是中药生产是中药生产工艺现代化的研究重点工艺现代化的研究重点 单味中药化学成分的研究成果单味中药化学成分的研究成果 “七五七五”、“八五八五”期间，在借鉴期间，在借鉴化学药化学药研究的经验基础上，对研究的经验基础上，对200200多味常用中药多味常用中药材进行了系统研究，对单味中药提取的材进行了系统研究，对单味中药提取的单体或有效部位进行药效和临床试验，单体或有效部位进行药效和临床试验

8、，发现了发现了500500多种活性单体。多种活性单体。单味中药化学成分的研究成果单味中药化学成分的研究成果n目前已有几十种中药单体和有效部位达到较高临目前已有几十种中药单体和有效部位达到较高临床治疗水平。床治疗水平。n青蒿素青蒿素:治疗治疗疟疾疟疾n黄连素黄连素:治疗肠道感染性治疗肠道感染性n雷公藤皂甙雷公藤皂甙:治疗自身免疫性疾病红斑狼疮治疗自身免疫性疾病红斑狼疮n鹤草酚鹤草酚:驱绦虫药驱绦虫药n紫杉醇、喜树碱和长春碱紫杉醇、喜树碱和长春碱:抗肿瘤药抗肿瘤药n银杏黄酮甙和银杏内酯银杏黄酮甙和银杏内酯:治疗脑缺血及外周血管病治疗脑缺血及外周血管病n毛冬青甲素毛冬青甲素:抗血栓药抗血栓药(OK)

9、复方中药化学成份的研究复方中药化学成份的研究 v以单味中药中的一种或几种有效成份作以单味中药中的一种或几种有效成份作为定性定量指标进行研究为定性定量指标进行研究v以中药复方有效部位进行研究以中药复方有效部位进行研究 现代中药研究存在的问题现代中药研究存在的问题 单味药有效成分的研究主要是单味药有效成分的研究主要是借鉴化学借鉴化学药研究的经验，药研究的经验，与传统中医理论相差甚与传统中医理论相差甚远，不能算严格意义上的中药远，不能算严格意义上的中药，已，已走入走入植物药或天然药植物药或天然药的范畴。的范畴。复方是中医用药的主要形式，是中药有复方是中医用药的主要形式，是中药有别于化学药的重要特点。

10、别于化学药的重要特点。现代中药研究存在的问题现代中药研究存在的问题中药复方具有两大特性即中药复方具有两大特性即化学成分高度复杂性化学成分高度复杂性和和治疗整体性治疗整体性。只对复方中几味中药的个别成。只对复方中几味中药的个别成分进行定性、定量分析研究，既难以保证整个分进行定性、定量分析研究，既难以保证整个复方的疗效和质量，也无法说清药效物质（化复方的疗效和质量，也无法说清药效物质（化学成分）与作用机理的关系。学成分）与作用机理的关系。有效成分并不能代表和反映中药复方多组分协有效成分并不能代表和反映中药复方多组分协同作用的本质。同作用的本质。延引西方国家单味天然药物研延引西方国家单味天然药物研究

11、思路，究思路，忽略了中医整体观和辨证论治理论忽略了中医整体观和辨证论治理论现代中药研究存在的问题现代中药研究存在的问题在现阶段及现有技术条件下，无法确定在现阶段及现有技术条件下，无法确定中药中的所有有效成分，而在中药煎煮中药中的所有有效成分，而在中药煎煮过程中是否有新的有效成分产生以及中过程中是否有新的有效成分产生以及中药各有效成分在体内的吸收代谢及其相药各有效成分在体内的吸收代谢及其相互作用无法用有效成分的概念进行表达。互作用无法用有效成分的概念进行表达。提取的有效成分难以代表原中药复方的提取的有效成分难以代表原中药复方的中医临床疗效指证（中医临床疗效指证（EI）。）。De-bulking的

12、概念、研究思路及优点的概念、研究思路及优点 nDe-bulking的概念的概念 nDe-bulking的研究思路的研究思路 nDe-bulking研究方法的优点研究方法的优点 nDe-bulking技术在中药复方研究中的应用技术在中药复方研究中的应用实例实例 De-bulking的概念的概念n中药中药De-bulking是指按是指按中医临床指标中医临床指标(Effective Indicators,EI)和和现代药理现代药理相结合，相结合，应用现代分离分析方法，应用现代分离分析方法，消除无效物质消除无效物质，将，将中药复方制成高度浓缩物的制备方法，从而中药复方制成高度浓缩物的制备方法，从而使大

13、多数中药复方精制成相当原处方药材量使大多数中药复方精制成相当原处方药材量小于小于5%、有效物质最大限度富集、充分体有效物质最大限度富集、充分体现中药复方多组分协同作用本质的高度浓缩现中药复方多组分协同作用本质的高度浓缩物，使临床用药量大幅度降低，临床疗效和物，使临床用药量大幅度降低，临床疗效和用药安全性提高。用药安全性提高。De-bulking的研究思路的研究思路 工艺研究工艺研究 EI建立建立 中药质量标准中药质量标准 临床有效及安全的中药复方临床有效及安全的中药复方建立组成药的品种来源、中西药理建立组成药的品种来源、中西药理及病理依据、品质控制的指标。及病理依据、品质控制的指标。建立一般临

14、床剂量。建立一般临床剂量。建立基于中药临床效能指标（建立基于中药临床效能指标（EI-1EI-1）包括症状）包括症状、物理、化学、病理、生物的指标（、物理、化学、病理、生物的指标（EI-1EI-1）建立一般临床剂量。建立一般临床剂量。传统水煎法提取浓缩物（传统水煎法提取浓缩物（Substrate-ASubstrate-A）。确立浓缩物质的物理及化学指标、组成、确立浓缩物质的物理及化学指标、组成、特征及与原方之重量比。特征及与原方之重量比。小规模临床验证。将效果与小规模临床验证。将效果与EI-1比较。比较。推算可达推算可达EI-1所应用的剂量。所应用的剂量。测试与确定基本毒性不大于原方。测试与确定

15、基本毒性不大于原方。参考已有的知识，假设参考已有的知识，假设2-3个研究方案，每方个研究方案，每方案的目标为经进一步提取，分离出约等于案的目标为经进一步提取，分离出约等于Substrate-A 30-50%重量的无效物质。保留重量的无效物质。保留预计为有效的部分（预计为有效的部分（Substrate-B1,B2,B3,），确立浓缩物（预计有效及无效部分）的），确立浓缩物（预计有效及无效部分）的物理及化学性质、组成、特征及与原方的重物理及化学性质、组成、特征及与原方的重量比。量比。根据小规模临床验证的结果和数据，参照根据小规模临床验证的结果和数据，参照EI-1EI-1确定哪一个确定哪一个Subs

16、trateSubstrate效能最佳，与原方效能最佳，与原方EI-EI-1 1最接近。最接近。如没有一种如没有一种SubstrateSubstrate的的EIEI与与EI-1EI-1相似或相相似或相近。审阅及估计何种物质不应去掉。设计近。审阅及估计何种物质不应去掉。设计1-1-3 3个新的分离方案去除无效成分。用小规模个新的分离方案去除无效成分。用小规模临床验证浓缩物（临床验证浓缩物（Substrate-C1,C2,C3Substrate-C1,C2,C3）重）重复此步骤至能找出适当有效之浓缩物为止。复此步骤至能找出适当有效之浓缩物为止。重复上述步骤，追重复上述步骤，追求更高的浓缩度求更高的浓

17、缩度Substrate-B1Substrate-B2Substrate-B3推算可达推算可达EI-1EI-1所所应用的剂量，测应用的剂量，测试并确立基本毒试并确立基本毒性不大于原方，性不大于原方，确定临床应用剂确定临床应用剂量量建立完整的提取建立完整的提取工艺，建立产品工艺，建立产品检验方法及质量检验方法及质量标准。标准。A-2A-1A-3A-4C-1C-2B BEF 中药复方中药复方De-bulking研究思路研究思路：EI建立建立 中药中药EI的建立是中药的建立是中药De-bulking理论得以顺利理论得以顺利实施的保证。实施的保证。问题：问题：(1)中药药效的评价，主要还是依靠整体实验而

18、中药药效的评价，主要还是依靠整体实验而缺乏局部和微区的评价手段，评价指标缺乏局部和微区的评价手段，评价指标随意性随意性大大，缺乏，缺乏定量和客观标准定量和客观标准数据，方法也数据，方法也不够规不够规范范，阻碍了中药现代化研究的进程。，阻碍了中药现代化研究的进程。(2)中药治病以中药治病以“症症”为对象，但目前对为对象，但目前对“症症”的把握仅仅是中医医生根据自己的经验，而不的把握仅仅是中医医生根据自己的经验，而不同的病人同的病人“症症”的轻重也会有差异，如何建立的轻重也会有差异，如何建立统一的统一的EI指标尚存在很大困难。指标尚存在很大困难。EI建立建立n香港理工大学将中西医的香港理工大学将中

19、西医的EI结合起来对结合起来对中药的药效进行研究中药的药效进行研究,取得了很好的效果。取得了很好的效果。n处方处方 丹丹 参参 5000g 西洋参西洋参 1000g 麦麦 冬冬 2000g 甘甘 草草 1000g 五味子五味子 1000g 牛牛 膝膝 5000g例子：例子：治疗冠心病的有效复方治疗冠心病的有效复方n西医的西医的EI已很好的建立起来，如可通过已很好的建立起来，如可通过心肌营心肌营养血流量、急性心肌缺血、耐缺氧能力、血脂养血流量、急性心肌缺血、耐缺氧能力、血脂以及免疫功能变化以及免疫功能变化等指标评价其药效；等指标评价其药效；n中医中医EI的研究正在进行之中，重点考察该方对的研究正

20、在进行之中，重点考察该方对胸痛胸闷、心悸气短、神倦乏力、易出汗、面胸痛胸闷、心悸气短、神倦乏力、易出汗、面色紫暗、舌淡紫或舌红少苔、脉弱而涩色紫暗、舌淡紫或舌红少苔、脉弱而涩等症状等症状的改善能力，从而建立该方的的改善能力，从而建立该方的EI指标。指标。中药质量标准中药质量标准 n在在De-bulking过程中，为保证中药的有效过程中，为保证中药的有效性、可靠性和稳定性，对复方水提物采用性、可靠性和稳定性，对复方水提物采用HPLC或或CE进行分离、分析，得到水提物进行分离、分析，得到水提物化学成分的色谱图（指纹图谱）。化学成分的色谱图（指纹图谱）。n用用HPLC/MS进行各成份鉴定后，指纹图进

21、行各成份鉴定后，指纹图谱可作定性鉴别用，同时选择四、五种特谱可作定性鉴别用，同时选择四、五种特征成份峰作为定量指标。以终产品中这些征成份峰作为定量指标。以终产品中这些特征成分的含量作为控制质量的指标。特征成分的含量作为控制质量的指标。De-bulking研究方法的优点研究方法的优点n（1）由于无效物质的消除，使有效物质高度由于无效物质的消除，使有效物质高度富集，临床用药量大幅度降低。因此，能提高富集，临床用药量大幅度降低。因此，能提高中药复方的临床疗效和用药安全性。中药复方的临床疗效和用药安全性。n（2）由于无效物质的消除是以中药复方整体由于无效物质的消除是以中药复方整体为出发点，因此，浓缩物

22、充分代表和反映了中为出发点，因此，浓缩物充分代表和反映了中医辨证论治和整体观的用药理论和原则。医辨证论治和整体观的用药理论和原则。n（3）无效物质的消除以其无药效为指标，最无效物质的消除以其无药效为指标，最大限度地富集保留了药效物质，因此，充分体大限度地富集保留了药效物质，因此，充分体现了中药复方多组分协同作用的本质。现了中药复方多组分协同作用的本质。De-bulking技术在中药复方研技术在中药复方研究中的应用实例究中的应用实例 n在过去约在过去约3年时间里，香港理工大学与北年时间里，香港理工大学与北京化工大学共同申请香港创新工业署基京化工大学共同申请香港创新工业署基金金1300万港元（化工

23、大学负责万港元（化工大学负责300万港万港元），以元），以De-bulking理论为指导，结合新理论为指导，结合新兴的分离技术，对兴的分离技术，对4个传统验方进行二次个传统验方进行二次开发，得到的浓缩粉仅为原方生药量的开发，得到的浓缩粉仅为原方生药量的1 3%，目前正进行，目前正进行4个验方个验方EI的建立，的建立，并与水提浓缩物的并与水提浓缩物的EI进行比较，以进一进行比较，以进一步优化工艺。步优化工艺。总总 结结 n复方是中药的精华，在现有条件下，仅复方是中药的精华，在现有条件下，仅从中药的物质基础研究中药的药效并进从中药的物质基础研究中药的药效并进行中药现代化的研究仍存在很大困难，行中药

24、现代化的研究仍存在很大困难，传统的提取分离以得到有效成分的研究传统的提取分离以得到有效成分的研究方法未必是中药现代化的最合适途径。方法未必是中药现代化的最合适途径。总总 结结n中药中药De-bulking理论从复方整体进行考虑，理论从复方整体进行考虑，提出脱除无效物质的概念，以中药临床提出脱除无效物质的概念，以中药临床EI为依据进行中药的提取与纯化，并以为依据进行中药的提取与纯化，并以多个有效成分作为中药的质量指标，为多个有效成分作为中药的质量指标，为中药研究提供了新的思路。该法是在传中药研究提供了新的思路。该法是在传统中医理论指导下的中药研究，是对中统中医理论指导下的中药研究，是对中国中医中药文化的继承和发扬。尽管这国中医中药文化的继承和发扬。尽管这方面的研究刚刚起步，研究结果已展现方面的研究刚刚起步，研究结果已展现了较好的前景。了较好的前景。