天然藥物化學成分的研究分析

王穎

摘 要：中華文明傳承五千年，遠古時期伏羲、神農嘗百草，始有醫藥之傳說。伴隨當今醫療事業的發展，為了達到更高的醫療水準，需要從天然藥物中提取更多的藥物化學成分。天然藥物化學成分不局限于植物，還可以從動物、微生物甚至礦物中提取。著重對天然藥物化學成分進行分析，對藥物背景、生長規律、加工貯藏的影響以及藥物內不同化學成分的構造關系進行詳細分析。

關鍵詞：天然藥物；化學成分；構造關系

自古以來，天然藥物都是醫療藥物的重要來源。現如今，許多化學藥物都是由天然藥物中的化學成分提煉而來，例如毛花甘C就是從毛花洋地黃中提取出來的。對天然藥物中的化學成分進行分析，提取藥物中的有效成分，獲取其藥物組成結構特征，使其對人體發揮有效作用是當前天然藥物研究的重點。

1 天然藥物發展背景

縱觀人類歷史，人類的進化是與各種病癥抗爭的歷程。根據歷史記載，人類對天然藥物的應用已經經歷數以萬計的實驗。過去，人體的疼痛被稱為“疾病”，也因此誕生了“醫者”。醫者通過各種途徑尋找解決或者減緩“疾病”的方法，而所找到的“材料”大多數都是天然藥物。經過一代代的傳承和改進，現在這種藥物在國內外有不同的定義：國外稱之為“天然型藥品”，而國內稱作“中藥”（亦稱中本藥）[1]。不管命名如何，在本質上都是取自天然資源，直接或間接地提煉其中具有醫療成效的多元化物質，包括一些地區的常見生物，例如生活在熱帶、亞熱帶和溫帶地區的幼蟬猴，幼蟬猴是蟬（亦稱知了）的幼蟲，除了自身的使用價值，其在蛻變成蟬之后遺留的外殼亦具有益精、強陽、解渴、促肺、抗菌、抗高血壓、治療脫發、抑制癌癥等藥用價值[2]。

在當今世界范圍內，依舊有許多部落和民族使用傳統藥物，令人吃驚的是，即使是在世界經濟走下坡路的時候，新型天然藥物成本每年依舊以不小于17%的增長率遞增。

2 對天然藥物生長規律的研究

天然藥物化學成分對現代醫學的發展有十分重要的作用，因此，需要對藥物的生長規律進行細致研究。

研究天然藥物生長規律的目的很明確，就是實現對天然藥物成分價值利用的最大化。很多時候因為不了解天然藥物的生長規律，在天然藥物未完全成熟時就進行采摘，大大降低了天然藥物本身的效用。現在許多天然藥物，由于生長環境的改變，在野外存活的數量大大減少，變得十分珍貴，甚至有一些藥物的藥用價值還沒有被人們發現就已經滅絕了。要想利用這種珍貴藥材服務大眾，就需要培育更多珍貴藥材，研發更多使用珍貴藥材的新型藥物和產品。要想明確某種藥物的生長規律，需要很長時間的觀察和記錄。盡管如此，有時還會因為操作不當而導致藥材“死亡”，就需要重新觀察和記錄新對象，這需要極大的耐心和細心。

黃芩作為主治熱病、上呼吸道感染、肺熱咳嗽等病癥的藥材，以干燥根為材入藥。曾經有學者在承德地區對黃芩做過長達兩年的細致研究，研究黃芩的生長規律，后來發現，黃芩在不同月份的生長規律是不一樣的，在年中時黃芩中黃芩素的含量與漢黃芩的比重大致在1∶1，但是在其他月份這個比例會嚴重失調，因此，判斷黃芩的最佳采摘時期是在一年中的六月份左右[3]。經過這樣細致的研究，得出對應藥材生長規律的例子數不勝數，如此也能明白天然藥物的藥效會隨著季節、氣候、海拔等因素的變化而變化，其內部成分也會因時間的不同而有所不同。要想使用天然藥物，就需要掌握藥物生長的規律，在藥物品質最佳的時間段進行采摘，能夠從中獲取最大效益。所以，對天然藥物化學成分的研究要從天然藥物的生長規律開始，這樣才能發揮天然藥物的最大效用。

3 加工、貯藏方式對天然藥物化學成分的影響

對天然藥物的使用是經過一代代人研究傳承下來的，生藥必須經過一定的技術加工才能對疾病進行治療，否則，非但不能治療疾病，還會對人體造成傷害。對藥材的加工處理，需要按照其藥性進行，例如黃芩味苦性寒，歸肺、大腸、小腸、脾、膽經。因其屬性寒應解熱疾，而遇到外感風寒、內傷生冷、配位虛寒、腎陽虛衰等癥狀，服用黃芩只會造成脾胃損傷，嚴重的還會引發消化系統的疾病。在藥物的加工過程中，有時多味藥材互相協助能夠起到意想不到的效果。《本經》有云：“要有君臣佐使，以相宣撮合和。”又有“有單行者，有相須者，有相使者，有相畏者，有相惡者，有相反者，有相殺者，凡此七情，和而視之。”[4]氣之不足，人參補也。人參是一切氣虛、陽氣虛脫不可少的藥材。然而碰到氣虛導致血瘀的情況，徒有人參補氣并不會有很好的效果，無法化瘀，只是對氣虛進行補償，并不能完全消除癥狀，這時結合蘇木藥材能夠起到急救的作用。

天然藥物的化學成分在不同貯藏環境下也會發生變化。在不同加工流程和不同的存儲環境中，天然藥物內部的成分會發生相應的改變，存儲得當，藥效能夠得到延長；存儲不當，藥效就會大打折扣甚至喪失。對天然藥物的存儲，最常見的幾種方式就是陰干、烘干、曬干以及石灰干燥。針對不同成分的藥物，運用不同的貯藏方法。就像某些貴重藥材經常會因為蟲蛀等因素而腐爛報廢，若事先在微波爐內將其處理至溫熱，等到完全冷卻再進行真空密封存放，在藥效得到保障的同時，存儲時間也將大大延長[5]（此方法并不適用于所有藥物。存儲天然化學藥物需要先了解天然藥物，運用恰當的方法進行存儲，才能使藥物的品質達到最高，如果存儲不當，可能出現藥物化學成分突變的情況反而損害人體健康。藥物的使用標準能為天然藥物化學成分的研究提供準確可靠的科學依據。

4 天然藥物不同成分之間的構造關系

在天然藥物化學成分的研究中，最重要的就是藥物成分之間的構造關系。在當前的醫藥體系中，成分構造一般分為兩個方面：強心苷構造關系和多糖構造關系。

強心苷由糖和苷元結合而成。苷元由一個甾核和一個不飽和內酯環結合而成，是藥物發揮正性肌力作用的基本結構。不同強心苷的功能大致相同，而不同的化學結構使其在效用時間上產生差別[6]。多糖構造是從化學角度而言，相較于強心苷構造關系，其研究更為復雜，因為多糖結構的復雜性會給結構測定和化學檢驗帶來許多困難，需要不斷提高檢測技術水平，不斷解剖地基與高級多糖的空間結構。

5 天然藥物成分的開發

對天然藥物活性成分的研究核心是化合物，這是研究天然藥物化學成分最傳統的方法。通過這個模式的關鍵步驟，盡可能多地獲得不同種類的化合物。通常，其研究過程需要依靠傳統醫學或者民間偏方。就像屠呦呦對青蒿素的研究，在青蒿素提取物不穩定的情況下，傳統醫學家東晉葛洪的《肘后備急方》中關于青蒿截瘧的記載，為現代醫學提供了思路、改進了提取工藝，也就是前面說的加工富集了青蒿的抗瘧成分，為人類征服瘧疾的歷史添上濃重的一筆[7]。根據相關資料提供的信息，能夠定向分析生物活性，從而研發出新藥物。

以生物活性為方向進行天然藥物活性研究，實質上是活性評價與化學活性成分分離的策略，這是自1980年發展起來的一種新式研究方法。這種策略的核心思想是對每一次的分離樣品都進行一定程度的生物活性評價，通過對比篩選出具有高度醫療效果的產物。其中，活性篩選技術和快速高效的篩選體系都發揮決定性的作用[8]。大致流程是首先通過生物活性指標檢測藥物化學成分分離的程度，其次對每個具有活性的部位進行篩選，直至獲得想要的化學成分。目的明確，流程簡單，體現了生物活性研究與化學研究密不可分的關系。當然，沒有方案能夠做到十全十美，在檢測過程中，生物活性的檢測靈敏度不夠將導致有效成分的遺漏甚至誤判，伴隨分離程度不夠徹底，導致分離前后活性程度嚴重不符；雖然流程簡單，但是工作量巨大，不可能花費過多精力對每個活性指標都進行緊密的跟蹤，不能完全檢測每一步分離的樣品。或許會針對某幾個指標進行持續監控，但這會導致所得數據不能達到藥物活性的所有標準。

運用天然藥物化學進行新型藥物的研發，對各個行業、各個領域都會產生巨大的促進作用，例如用天然藥物研發的新型沐浴乳、洗面奶等護膚產品；在食品行業有更多的人追求純天然食物。同時，這種趨勢會伴隨人們生活水平的提高而不斷加強，依靠天然藥物延長壽命，甚至憑借天然藥物對抗癌癥。天然藥物的研究還會應用于更多領域，作為新的研究方向，其需要人們不斷摸索創新，創造出更多、更有效的醫療產品。從5個方面進行研究：（1）天然藥物中的有效成分；（2）藥物的生長規律；（3）藥物的加工貯藏；（4）不同成分之間的構造關系；（5）天然藥物成分的開發。

6 結語

大自然是最優秀的醫學家和化學家。天然藥物的化學成分不僅可以提供新藥材，還能為化學合成和結構修飾提供更多靈感，其在抗癌、抗感染、祛除疑難雜癥方面顯示出巨大的優勢。

[參考文獻]

[1] 付炎，王于方，李力更，等.天然藥物化學史話：天然產物研究與諾貝爾獎[J].中草藥，2016（21）：3749-3765.

[2] 郭瑞霞，李力更，王于方，等.天然藥物化學史話：天然產物化學研究的魅力[J].中草藥，2015（14）：2019-2033.

[3] 史清文，李力更，霍長虹，等.天然藥物化學研究與新藥開發[J].中草藥，2010（10）：1583-1589.

[4] 昌盛，呂赫.天然藥物化學教學改革的思考[J].吉林化工學院學報，2012（12）：40-42.

[5] 張成文，徐小琴，張小燕.新的經濟環境下植物提取物行業動態[J].現代藥物與臨床，2009，24（1）：1-7.

[6] 楊秀偉.天然藥物化學發展的歷史性變遷[J].北京大學學報（醫學版），2004，36（1）：9-11.

[7] 杜冠華，劉艾林，張莉，等.天然產物中先導化合物的快速發現技術[J].中國天然藥物，2005，3（6）：328-331.

[8] 楊秀偉.基于體內過程的中藥有效成分和有效效應物質的發現策略[J].中國中藥雜志，2007，32（5）：365-370.