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對中藥新藥研究開發(fā)的探討

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摘要:21世紀將是科學技術(shù)發(fā)展突飛猛進的時代,科學發(fā)展的綜合化,技術(shù)發(fā)展的高新化以及高新科技的產(chǎn)業(yè)化是21世紀科學技術(shù)發(fā)展的主要特征,這一趨勢將在新藥研究開發(fā)中得到充分的體現(xiàn)。本文試論世紀之交中藥新藥研究開發(fā)現(xiàn)狀及思考,以期加快中藥新藥創(chuàng)新的步伐。
關(guān)鍵詞中藥新藥研究開發(fā)現(xiàn)狀方法
一、現(xiàn)狀
美國輝瑞公司生產(chǎn)治療男性勃起功能障礙的藥物??“偉哥”,一些樂觀的預測甚至認為它年銷售額能達到創(chuàng)紀錄的110億美元。偉哥自1998年3月獲美國FDA批準以來,風靡世界,說明新藥可獲取幾乎是無限的高額利潤。即使深知一類創(chuàng)新藥在發(fā)達國家耗時10~12年,耗資2億美元以上,且高風險,世界各大跨國公司仍然投入其年營業(yè)額的15%~20%研究開發(fā)新藥[1,2]。
中藥研究開發(fā)是國際熱門課題:國際市場每年藥用植物及制品(包括保健品等)的交易額超過 300億美元。日本是較重視中藥研究開發(fā)的國家,年銷售額達1500億日元。美國國會1994年批準了把草藥列為《飲食補充劑》的法案之后,1997年又制定了“植物藥在美批準法”(草案),不再要求草藥產(chǎn)品是已知結(jié)構(gòu)的單體純品,而可以是成分固定、療效穩(wěn)定、安全可靠的復方混合制劑。德國在歐洲是傳統(tǒng)藥年銷售額最大國家,達22億美元[2]。德國DrSchwabe生產(chǎn)的銀杏葉提取物制劑Tebonine(促進腦血管循環(huán))年銷售額超過1億美元,銀杏葉及其制劑僅在歐洲市場年銷售額就達幾億美元;德國寶靈家大藥廠則是新型植化產(chǎn)品的主要開發(fā)者,開發(fā)喜樹堿系列、莨菪胺類和育享賓等產(chǎn)品;其它德國公司還在開發(fā)山梗菜堿(可幫助戒煙)以及一種可用于合成抗抑郁藥和抗老年癡呆癥新藥的中間體“檳榔堿”。在東亞國家中印度植物中開發(fā)出若干種有藥用價值的新成分,胡黃連中提取的“胡黃連素”,用于治療漫性乙肝,以及來自巴戟天根的一種新型成分“bacoside”,作為增智藥品,用于提高人的記憶力[3]。
我國的中藥新藥研究開發(fā)已走上科學化、規(guī)范化、標準化和法制化的軌道。至今已有1141種中藥新藥通過注冊,其中一類新藥占11.5%,二類占6.5%,三、四類各占40%,五類占2%。反映新藥研制水平的一二類新藥的數(shù)量明顯偏少;對于三類新藥的研制也多相重復,忽視了發(fā)展創(chuàng)新、基礎(chǔ)研究及科研水平的提高;研制的整體水平不高,低水平重復現(xiàn)象嚴重[4]。盡管如此,新藥仍取得了很高的經(jīng)濟效益,占整個藥品銷售額10%以上,利潤大約在20%以上,1997年年銷售額超過1億元的中藥新藥50個品種以上。從野生植物黃花蒿分離抗瘧有效成分青蒿素對急性腦瘧療效較好,是新型結(jié)構(gòu)的抗瘧藥;為提高抗瘧效價,進行了大量結(jié)構(gòu)改造工作,成功地研制出蒿甲醚、雙氫青蒿素、青蒿烷酯等新型衍生物,此藥被國際認可,引起了廣泛注意??乖缭兴幪旎ǚ酆湍杏帽茉兴幟薹右彩艿絿鴥?nèi)外重視。
中藥的發(fā)展前景十分廣闊,已受到世界的矚目。中國已向美國FDA進行了首次的復方中藥注冊申請,并分別于1997年12月和1998年3月通過了“復方丹參滴丸”和“銀杏靈”新藥臨床研究(IND)預審,實現(xiàn)了中藥的歷史性突破[5],隨之而來將會有更多成熟的中藥品種進入世界。
二、面向21世紀中藥新藥研究、開發(fā)的思考
1.加強天然產(chǎn)物活性成分研究,從中尋找一類新藥
1805年從阿片中分離出嗎啡標志著單體化合物作為新藥來源時期開始。近年來,從天然產(chǎn)物中研究開發(fā)新藥,最引人矚目的成果當算紫杉醇,1992年批準上市,作為治療卵巢癌的首選藥物。近70年來,我國先后研制出70余種高特新藥廣泛應(yīng)用于臨床,其中,兩個舉世公認的具有劃時代意義的麻黃素和青蒿素,都是從我國常用中藥發(fā)掘出來的。對天然藥物進行深入的化學與生理活性的研究,從而發(fā)現(xiàn)臨床上有用的原型藥物,存在著極大的機遇,發(fā)現(xiàn)具有開發(fā)前景的新類型結(jié)構(gòu)化合物作為先導化合物,經(jīng)結(jié)構(gòu)修飾和改造,尋找療效更高、結(jié)構(gòu)更為簡單,并且便于大生產(chǎn)的、安全有效的候選化合物,再經(jīng)臨床驗證判斷這個化合物是否能成為新藥而上市。據(jù)報道,現(xiàn)在臨床用藥一半來自天然產(chǎn)物及其衍生物。如嗎啡研究發(fā)展了異喹啉類生物堿的研究,導致了鎮(zhèn)痛藥杜冷丁的發(fā)現(xiàn)。我國學者從實踐中總結(jié)了寶貴經(jīng)驗,歸納上升到理論(1) 生物同型基取代說,(2)活性成分相結(jié)合,(3)受體假說,(4)藥物潛伏化,(5)中草藥有效化學成分配位化學學說,并獲得一些成果??傊瑥囊陨隙喾N途徑拓展了由中草藥有效成分創(chuàng)新的廣闊領(lǐng)域,成功率高。它是當今擺脫我國西藥研究以仿制為主的被動局面的出路所在。此外,有關(guān)近代生物轉(zhuǎn)化和生物合成理論和技術(shù),也應(yīng)認真汲取,以開闊新藥研制思路[6]。
2.進行新藥的二次開發(fā)
對過去研究方面得出的一些不太成熟的成果進行系統(tǒng)的學習和總結(jié),選擇有潛力的苗頭進行二次開發(fā)。從分離出混合組分作為藥物的可以進一步把各個單體分開,分別檢驗其療效,然后或者單用,或者用化學單體組方。如抗感染的雙黃連和抗風濕性關(guān)節(jié)炎的白芍總甙[1]。又如最近報道的常用中藥黃芪通過系統(tǒng)成分分析,從黃芪總皂甙分離出21種成分,其中黃芪皂甙Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ治療心力衰竭有效,以黃芪皂甙Ⅳ療效最佳,可能成為新型的非洋地黃類強心藥物。又據(jù)最近信息,美、韓從高麗參發(fā)現(xiàn)一種全新成分人參甙Rf,可能作為新型非成癮性高效止痛劑[6]。
3.從古方、驗方研究開發(fā)中藥新藥
古方、驗方通常是千百年來臨床經(jīng)驗總結(jié),許多方劑療效確切,這是我國的優(yōu)勢,是新藥研究的前提。從臨床、藥理證明青黛是治療慢性粒細胞白血病“當歸蘆薈丸” 的有效單味藥,從中分得有效成分靛玉紅,再經(jīng)結(jié)構(gòu)改造合成了“異靛甲”,其療效更高,毒性更小。陳竺教授等對民間用于治療淋巴結(jié)核、皮膚癌等有效的驗方 (含砒霜、輕粉、蟾酥)逐一篩選,從復方到單味中藥砒霜,又到化學純?nèi)趸?,終于研制成功“以毒攻毒”的“癌靈一號”注射液,創(chuàng)造了白血病臨床治療的 “人間奇跡”。
4.加強中藥有效部位研究,提高中藥新藥研制水平
中藥有效部位研究,可為相關(guān)學科的融合滲透提供新的增長點和新領(lǐng)域,創(chuàng)造有中國特色的新醫(yī)藥學。
中醫(yī)臨床用藥的主要形式是中藥復方,它是中醫(yī)理法方藥的具體運用,體現(xiàn)了中醫(yī)治療重視扶正祛邪,標本兼治等整體觀、系統(tǒng)論和辨證施治的法則,是多系統(tǒng)、多靶點和多層次發(fā)揮全方位藥效作用的治療方法,所有這些都非單一成分所能概括達到的。根據(jù)中醫(yī)理論和臨床經(jīng)驗,開發(fā)中藥復方的有效部位能較好地顯示這種優(yōu)勢和特
色[4]。
喬延江等從化學的角度對有效中藥復方研究進行了全面的探討[7]。因為復方藥效不僅與藥效物質(zhì)或藥效物質(zhì)群有關(guān),而且與輔助成分也有關(guān)。因此,越來越多的人開始進行所謂的多模式、多指標控制體系的研究工作?;瘜W模式識別被認為是較理想的方法之一,用化學計量學的方法關(guān)聯(lián)化學數(shù)據(jù)陣與藥效數(shù)據(jù)陣,確定可用于復方質(zhì)量控制的模式,并對未知樣本進行識別。直接試驗方法應(yīng)用于中藥復方全方篩選、優(yōu)化研究取得了可喜的結(jié)果;直接試驗設(shè)計運用蒙托卡洛方法,在規(guī)定的實驗域內(nèi)隨機模擬取點,結(jié)合藥效實驗,經(jīng)分析、整和、比較、評價等操作,最終確定“最優(yōu)”復方。
確定復方有效部位,探討有效部位的主次(即有效部位的君、臣、佐、使),建立復方量效關(guān)系,對有效部位中主要藥效物質(zhì)基礎(chǔ)或者主要藥效物質(zhì)群的研究是中藥復方化學研究的重點,也是探明中藥復方配伍規(guī)律、藥效作用機制的基礎(chǔ)。只有這樣才能不斷推出組方合理、工藝先進、高效安全、體現(xiàn)中醫(yī)藥特色的中藥新藥,推動中藥走向世界。
5.將生物技術(shù)應(yīng)用于中藥新藥的研究
應(yīng)用生物技術(shù)特別是基因工程,對于開發(fā)新藥有重要的指導意義。中藥化學成分代謝關(guān)鍵酶的基因調(diào)控、發(fā)酵培養(yǎng)條件的調(diào)控,可以大大增加有效成分的含量,在研制開發(fā)中藥新藥的過程中,對活性成分的分離純化,構(gòu)效關(guān)系的研究,定向誘導有效活性成分的生成,新劑型、新工藝的研制等都可應(yīng)用生物技術(shù)[8]。
6.測試分析方法的現(xiàn)代化是提高中藥新藥研制水平的保證
長期以來檢測中藥及其制劑是以TLC、HPLC等為主,這些手段所提供的參數(shù),如Rf值、tR值等都不是絕對的,而是儀器設(shè)備依存的;作為標準參數(shù),尚存在一定困難。從分析儀器發(fā)展的趨勢來看,聯(lián)用技術(shù)將會逐漸替代獨立的分離和分析儀器。氣質(zhì)聯(lián)用(GC/MC)或氣相色譜?傅里葉變換紅外光譜聯(lián)用(GC/FTIR)或氣相色譜?傅里葉變換紅外光譜?質(zhì)譜聯(lián)用(GC/FTIR/MS)用于中藥揮發(fā)性樣品分析。電噴霧(ESI)或離子噴霧技術(shù)以及近期發(fā)展起來的大氣壓離子化技術(shù)能夠把極性強、不揮發(fā)和熱不穩(wěn)定的化學成分的離子從溶液中蒸發(fā)出來,進行質(zhì)譜分析,從指紋鑒定的角度來看它是遠較色譜優(yōu)越,如質(zhì)荷比,是一個物理參數(shù),不會受儀器和實驗條件不同變化,容易建立標準譜圖庫;質(zhì)譜儀提供的分子量是指示成分化學屬性的重要參數(shù);對于一些非極性成分可以應(yīng)用大氣壓化學電離(APCI)。除上述優(yōu)點外,還提供液相色譜?質(zhì)譜(LC/MS)以及液相色譜?質(zhì)譜?質(zhì)譜(LC/MS/MS)聯(lián)用等技術(shù),亦可與新興的分離技術(shù)如毛細管電泳(CE)相結(jié)合,使成分分離的能力大大提高;CE/MS和CE/MS/MS是研究中藥復雜體系,尤其是復方的有力工具。此外超臨界色譜(SFC)和高速逆流色譜 (HSCCC)在中藥分析中頗為有用。
上述的高新科技儀器無疑會在中藥研究和質(zhì)量析方面產(chǎn)生突破性的沖擊,這些高效率和高信息量的分析方法將不可避免地成為質(zhì)量分析方法的主流[9]。
7.制劑工藝現(xiàn)代新技術(shù)新方法的應(yīng)用
如微波萃取、超臨界萃取、液滴逆流萃取、超聲波萃取等和分離技術(shù)中的層離技術(shù)、大孔吸附技術(shù)、凝膠分子篩選技術(shù)、模分離技術(shù)、超速離心技術(shù)等,以及干燥技術(shù)的噴霧干燥、冷凍干燥等。此外,尚有新輔料、固體分散技術(shù)和β?環(huán)糊精包合等技術(shù)的應(yīng)用[4,10]。
8.其它
重視中藥新藥新釋藥系統(tǒng)(drugdeliverysystem,DDS)的研究和海洋藥物[6]及中藥非處方藥的研究開發(fā)。
開發(fā)惡性腫瘤,艾滋病,心腦血管疾病,肝病,感染性疾病,風濕及類風濕病,老年性常見病如前列腺肥大、骨質(zhì)疏松、更年期綜合癥、糖尿病、老年性癡呆等,抗衰老及調(diào)節(jié)機體免疫功能的補益類等具有高效、低毒、速效、長效的中藥新藥,將有很好的前景[11]。
三、結(jié)語
總之,中藥新藥的研究開發(fā)必須堅持以中醫(yī)藥理論和經(jīng)驗為基礎(chǔ),采用現(xiàn)代科學技術(shù)的方法,開展中西醫(yī)藥學相結(jié)合的研究方向,多學科的滲透與協(xié)作,推行國際規(guī)范,走真正創(chuàng)新之路,中藥新藥在21世紀必將創(chuàng)造輝煌!
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