中药?是一个复杂的物质体系?我们的老祖宗在给我们留下这笔宝贵财富的同时?也给我们留下了许多未解之谜——我们既不知道中药到底包含了哪些成分?也不追究是哪些成分在治病?现在?能够表达药效组分的指纹图谱已经在绘制中?
有着数千年历史的中药为何不能被世界认可
2002年10月的一天,在清华大学生命科学院,8家中药企业将自己的“清开灵注射液”样品汇集到罗国安教授的药物分析中心;几乎与此同时,6家中药企业也将他们的“参麦注射液”样品汇集到浙江大学中药工程系程翼宇教授的实验室。这些不同厂家生产的同一药品将分别接受最新的技术检定。
罗国安教授指纹图谱技术检测了这些清开灵注射液,结果是:它们的指纹图谱有变化,很难说是同一产品。同一个厂当中,清开灵注射液的指纹图谱也有变化——说明它们的成分含量也有所不同。
中药,是一个复杂的物质体系,我们的老祖宗在给我们留下这笔宝贵财富的同时,也给我们留下了许多未解之谜——我们既不知道中药到底包含了哪些成分,也不知道是哪些成分在治病。这种停留在经验层面上的模糊认识严重制约了中药的发展。
有人说,中药是中国古代第五大发明,四大发明早已对世界文明产生了巨大影响,而有着数千年历史的中药为何不能被世界认可呢?按照国际惯例,药品必须具备安全、稳定、有效三个特性,其中稳定指的是药品质量必须达到稳定均一。但是,在现行的中药质量控制标准中,只要求控制药品中某个单一成分的指标含量,这直接导致药品中大多数成分含量的随意性,使药品质量不能达到可控、稳定,当然这样就很难得到国际的认同。
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到2004年年底,我国所生产的74种中药注射剂都要建立运用指纹图谱技术控制药品质量的标准
随着现代分析技术的进步,今天人们可以将中药的物质组成表征出来了,这就是中药的指纹图谱——一种中药的物质组成会在计算机的屏幕上显示出不同的波峰。图谱上的每一个波峰代表一种或几种物质,就像人的指纹一样,它是惟一的,它揭示的是中药的本质特征之一。
目前,这项指纹图谱技术已经逐渐成熟,对于包含多种成分的药品,国际上已经认可运用指纹图谱技术控制质量的做法,也就是说,只要不同批次的药品在指纹图谱上反映的各种成分保持基本一致,就可以认为这个药品的质量是稳定的。
国家药品监督管理局规定:到2004年年底,中国所生产的74种中药注射剂都要建立切实可行的运用指纹图谱技术控制药品质量的标准,并能够在生产中实际应用。为此,清华大学和浙江大学分别承担了“清开灵注射液”和“参麦注射液”的示范品种研究,他们必须先找到一个能够定量比较两张图谱的方法。两校的研究项目被列入国家十五重点攻关项目。
由于中药的成分太复杂,一般的中药复方在指纹图谱上都有几十个波峰,制定评价药品的标准,仅仅定性地判断两个谱图是否相像还不够,还需要一个可以量化的标准,定量评价两张谱图之间的差异,同时还能为保持指纹图谱的稳定即药材质量的稳定提供依据。
浙江大学程翼宇教授认为,这个可以量化的标准应该是中药独有的质量标准体系,而不是要中药去与西药接轨、将中药置于西药模式之下的标准体系。在这种认识指导下,程翼宇教授和课题组成员借鉴数学上的模式比较方法,终于创立了指纹图谱相似度计算的理论以及系列化技术,进而成功开发出中药指纹图谱相似度计算软件和中药材的特征识别软件。
用现代指纹图谱技术改造中药古老配方
清开灵注射液的前身是安宫牛黄丸,几百年来,这个古老的配方一直被人们沿用着。它是我国目前生产的中药注射剂中最复杂的一个复方,由七味中药组成。罗国安教授用指纹图谱技术对清开灵注射液的配方进行了分析。
清开灵注射液的原药材包括金银花和板蓝根等植物药,金银花中的一个主要有效成分是绿原酸。罗国安把金银花的指纹图谱和清开灵注射液的指纹图谱进行对照后发现,绿原酸的波峰很小。罗国安想,如果在复方中不放入金银花,结果会怎样呢?结果是,指纹图谱并没有发生多大的变化。这一发现让他突生奇想——这个古老的配方是不是可以改造呢?
罗国安做了一个大胆的实验:将清开灵注射液的配方依次减少,直到只剩下四味药材,成为一个小复方。然后,他对改造后的复方检验后发现,小复方的指纹图谱与整个清开灵注射剂的指纹图谱的相似度在0.8以上。
随后,罗国安教授与北京中医药大学联合进行了这个小复方的药理药效实验,并与原来七味药的复方进行了对照。结果发现,这个小复方包含了清开灵注射剂的主要药效成分群,其药理药效在某些方面与七味药注射剂相当,在个别的指标上还优于原来的清开灵注射剂。
这时候,罗国安教授才发现,他无意中已经开发出一种新药。这给他带来不小的惊喜——也许这就是一种全新的中药研发模式。他相信,用现代指纹图谱技术重新审视中药的古老配方的话,人们将会有越来越多的发现。