:中药资源化学研究与资源循环利用途径及目标任务-Free ppt template download - daogeziyuan

中药资源化学研究与资源循环利用途径及目标任务

中药资源化学研究与资源循环利用途径及目标任务

[摘要]中药资源化学研究目的是促进中药及天然药物资源的有效生产、合理利用和产业的提质增效。中医药事业的发展有赖于中药资源的高效利用和可持续发展,有赖于药用生物资源可利用物质、潜在利用价值的发现技术和手段,有赖于中药资源类群中资源性化学成分的多途径、多层次、精细化利用和产业链的有效延伸,从而实现其循环利用的资源化学研究和资源产业健康发展的目的。该文基于中药资源化学的研究思路,将围绕5个方面对中药资源化学与中药资源循环利用途径及目标任务进行论述:立足于资源稀缺性原则,寻找发现或人工生产可替代性资源,保护珍稀濒危物种及自然资源;立足于资源多宜性原则,通过系统性和精细化开发利用,实现资源价值增值和价值补偿,提升资源利用效率;立足于资源节约和环境友好原则,减少资源消耗,促进循环利用,降低资源成本,提升资源利用效益;基于化害为利的资源化策略,研究揭示外来入侵生物资源的药用及多途径利用价值并加以有效利用,转化和丰富我国药物资源体系;基于化学成分结构修饰策略,发掘和提升中药资源性化学物质的利用价值和潜在利用价值。以期为提升中药资源利用效率,推进中药资源循环经济产业发展,从根本上转变中药农业和中药工业的经济增长方式提供参考和借鉴。

[关键词]中药资源;中药资源化学;中药资源循环利用

Research on resources chemistry of Chinese medicinal materials and

resources recycling utilization ways and goals and tasks

DUAN Jin-ao*, SU Shu-lan, GUO Sheng, JIANG Shu, LIU Pei, YAN Hui, QIAN Da-wei, ZHU Hua-xu, TANG Yu-ping, WU Qi-nan

(Jiangsu Collaborative Innovation Center of Chinese Medicinal Resources Industrialization, and National and

Local Collaborative Engineering Center of Chinese Medicinal Resources Industrialization and Formulae Innovative Medicine,

Nanjing University of Chinese Medicine, Nanjing 210023, China)

[Abstract]The objects of research on the resources chemistry of Chinese medicinal materials (RCCMM) are promotion of efficient production, rational utilization and improving quality of CMM and natural products. The development of TCM cause depends on the efficient utilization and sustainable development of CMM, hinges on the technologies and methods for using and discovering medicinal biological resources, stand or fall on the extension of industy chains, detailed utilizaion of resource chemical components by multi-way, multi-level. All of these may help to the recycling utilization and sound development of RCMM. In this article, five respects were discussed to the RCCMM researches and resources recycling utilization ways and goals and tasks. First, based on the principle of resource scarcity, discovering or replacing CMM resources, protecting the rare or endangered species or resources. Second, based on the multifunctionality of CMM, realizing the value-added and value compensation, and promoting the utilization efficiency through systermatic and detailed exploitation and utilization. Third, based on the resource conservation and environment-friendly, reducing raw material consumption, lowering cost, promoting recycling utilization and elevating utilization efficiency. Fourth, based on the stratege of turning harm into good, using the invasive alien biological resources by multi-ways and enriching the medicial resources. Fifth, based on the method of structure modification of chemical components, exploring and enhancing the utility value of resouces chemical substances. These data should provide references and attention for improving the utilization efficiency, promoting the development of recycling economy, and changing the mode of economic growth of agriculture and industry of CMM fundamentally.

[Key words]Chinese medicinal material (CMM) resources; resources chemistry of Chinese medicinal materials (RCCMM); recycling utilization of CMM

doi:10.4268/cjcmm20151713

中药资源是保障国民健康、发展民族医药产业的物质基础。中医药事业的发展有赖于中药资源的高效利用和可持续发展,有赖于药用生物资源可利用物质、潜在利用价值的发现技术和手段,有赖于中药资源类群中资源性化学成分的多途径、多层次、精细化利用和产业链的有效延伸,从而实现其循环利用的资源化学研究和资源产业健康发展的目的,体现资源的可用性、多宜性的本质属性以及资源的经济、社会及生态效益。

中药资源化学研究的目的是促进中药及天然药物资源的有效生产、合理利用和产业的提质增效。因此,中药资源化学的研究思路将围绕立足于自然资源的稀缺性原则,以寻找发现或人工生产可替代性资源,保护珍稀濒危物种和自然药用生物资源;立足于中药资源的多宜性原则,从多途径多层次挖掘和拓展资源经济产业链;立足于资源节约型原则,提升中药资源的利用效率和产业化效益;立足于环境友好型发展原则,促进中药资源产业化过程绿色发展;基于化害为利的资源化策略,研究开发具有药用价值的外来入侵生物资源;基于化学成分结构修饰策略,挖掘和提升中药资源性化学物质的利用价值等几个方面,在药用生物生理生态学、中药及天然产物化学、各类分析化学和生物活性及功效评价等研究方法的支持下,借助现代生物工程、制药工程等先进制造技术,以推动中药资源事业的可持续发展。中药资源化学及资源循环利用的研究思路与发展框架论述如下。

1立足于资源稀缺性原则,寻找发现或人工生产可替代性资源,保护珍稀濒危物种及自然资源

资源的稀缺性是经济学概念,它是指在一定时空范围内能够被人们利用的自然资源是有限的,而人们对物质需求欲望是无限的,这两者矛盾构成了资源的稀缺性。这种矛盾的存在是永恒的,而资源稀缺性将推动资源科学的进步,推动资源节约、资源替代和积极寻求新资源,实现资源的循环利用。同时,资源的稀缺性也是资源评价的重要指标。

1.1从近缘植物类群中寻找和发现替代性中药资源资源的稀缺性是自然资源的基本属性。中药资源的蕴藏量是有限的,随着人口剧增,中药资源的消耗量增加,其稀缺性日益突出,以致许多中药资源类群日趋衰减,甚至处于濒临灭绝的境地,一些自然选育的优良资源种质正在逐步消失或流失,成为我国中医药事业发展的制约瓶颈之一。为了扩大和寻找发现替代资源和新资源,依据“近缘植物中含有相似的化学成分”的植物化学分类原理<sup>[1]</sup>,运用中药资源化学研究思路和方法,通过从自然资源近缘生物类群中寻找发现替代性资源,为珍稀、濒危、紧缺和高含量、低毒性、高附加值资源性化学物质资源的提供替代或补偿,有利于协调中药资源保护与利用的关系,有利于促进中医药事业及中药资源产业的可持续发展。

1.2驯化培育和发展人工生产以替代和补偿自然资源千百年来,中华民族在先贤智慧的指引下不断认识和利用具有药用价值的植物、动物、菌物、矿物等自然资源,保障了民众的健康与繁衍,形成了内涵丰富的中医药资源体系。但部分自然资源品种由于生物种质或生态的脆弱性导致种群衰退、种群数量减少,蕴藏量不敷应用;有些多年生药用生物种类则由于形成药用部位的更替或再生周期长,生物产量难于满足利用需求;有些则是随着人口的剧增和中药工业快速发展的产业需求量激增,出现了竭泽而渔过度利用自然资源的窘境,造成了自然生物的更替周期与利用需求的允收量之间的平衡被打破。迄今,在中药配方饮片和中成药生产使用的近千种药材中,约有30%的种类已由原来依赖于自然资源提供而不得不通过人工驯化、占据大量农田和生产资料发展种养殖生产以替代和补偿资源的短缺,满足人口健康的需求。因此,通过人为活动影响逐渐将某些野生药用生物进行驯化,实施家种或家养以获得所需要的中药资源原料为人工药材资源。

随着社会需求的不断增加,人工培育药材资源不仅从种类还是数量上来看,均呈现出必要性和迫切性。开展变野生种类为家种、家养种类,发展大规模的种植和养殖生产,以及药用生物资源的野生抚育等研究,可突破传统的中药材生产经营模式,促进生态环境保护,有利于重建或恢复一些药用生物资源种群的更替和再生与开发利用间的平衡,减轻生态环境的压力,缓和人类无限需求与有限资源之间的矛盾,从而推动实施中药材规范化生产及发展新兴的中药生态农业产业化模式。

2立足于资源多宜性原则,通过系统性和精细化开发利用,实现资源价值增值和价值补偿,提升资源利用效率

中药资源具有满足人类多种需求的性能,物质的、精神的和生态的等。由于药用生物资源种类繁多,药用部位不同,新陈代谢产物多样,因而不仅可药用,也可作为化妆品、保健品、健康食品、调味品、环境健康产品、生物农药等资源性产品制造的天然资源原料;中药和天然药物资源的开发也是多层次、多途径的,可开发药物原材料,亦可作为有效部位提取的原料,或作为单体化合物或先导化合物分离以至化合物结构改造与修饰等的重要原料等。随着科学技术的进步,资源的多宜性特点在不断扩展和延伸,自然资源的价值和使用价值也在不断提高和拓展。

2.1传统药材的再认识及其新用途、新价值的发现由于科技发展水平和对传统药材认识的局限性,中药材的生产与利用较为局限。随着现代科学技术的迅速发展和进步,对传统药材有了更为深入的研究与认识。每种中药资源往往具有多种应用用途,既可直接入药,又能从中提取制药原料,或有利于保护环境和维持生态平衡。除供药用外,还可用于食品、保健品、日用化工品、轻工业产品、农林产品、园艺产品等的开发。药用动物或植物的不同组织器官及其所含有的资源性化学成分又往往具有不同临床功效、生物活性以及多宜性价值等特点。因此,依据中药资源化学原理和利用策略,开展传统药材的再认识和新用途、新价值的发现研究,提高资源产品的价值和产业化效益,延伸和拓展中药资源经济产业链<sup>[2]</sup>。

2.2多途径开发利用及多层次精细化产业发展以消耗中药资源性原料为特征的中药资源产业属于我国传统特色经济产业范畴,工业化与现代化基础较为薄弱。药材的商品属性为农副产品,未能体现出特色资源的经济性和稀缺性特征;中药饮片的商品属性尽管是药物,但由于缺乏药品应有的、严谨的科学内涵系统揭示和精细化的生产制造和价值展现,仍处于低附加值原材料的状态;以中成药制剂生产为代表的中药资源深加工产业集群近年来得到了突飞猛进的发展,占据我国整个医药产业板块的三分之一,受到了全社会的高度关注<sup>[3]</sup>。

然而,由于大多数品种的生产仍在遵循较为落后的传统生产工艺和标准在进行,表现出中药资源性原料提取过程转化利用效率低下,功效物质的转移率不高,导致宝贵的化学成分随药渣的排放进入废弃物环节。从中药资源化学的认识角度,更为重要和迫切需要得到中医药行业及其资源科学研究和资源产业领域关注的问题是:中药传统功效的多元化是先辈们长期临床实际的经验总结,每一元功效的实现均有其相对应的物质基础,这为医者处方配伍或是药者辨识其物质与功效之关联带来了诸多的不确定性和复杂性。若能集中各方力量和科技资源对常用大宗中药材的多元功效及其物质归属进行系统研究揭示,将为当代社会科学认识和广泛接受中药资源性产品提供有力支撑,也将为中药资源的多途径开发和多层次利用提供科学依据,尤其是可促进将一味药分解转变为多味药,通过各自的精细化利用形成源自单一药材原料的高附加值产品群,推动中药资源产业向着资源节约型、环境友好型、精细高值型的绿色高效产业发展模式转型升级。

通过科技创新将有限的药用生物资源所蕴含的资源价值潜力充分挖掘和释放出来并有效的转化为生产力,延伸资源经济产业链,提升资源产业价值水平<sup>[4-5]</sup>。

3立足于资源节约和环境友好原则,减少资源消耗,促进循环利用,降低资源成本,提升资源利用效益

随着国内外市场对中药及天然药物资源性产品的需求量不断增长,利用资源与节约资源、保护资源与开发资源之间的矛盾日益突出。为了实现中药资源的有效供给与可持续发展,必然要求人们树立节约资源的意识,建立节约资源的公约,寻求节约资源的对策,研究节约资源的途径和方法,发展资源节约型社会。随着经济社会转型升级,我国的经济发展方式也在发生着转变,最终导致循环经济的发展和绿色产业的兴起。循环经济的内涵是减量化、资源化和资源的合理开发利用,绿色产业是基于可持续发展思想的资源利用合理、产品的生产和消费过程安全、无污染的产业。核心内容包括在中药农业生产过程中建立生态中药农业规程,减少资源投入、减少废弃物排放和资源回收利用;在中药工业生产过程中推行和逐步实施工业废水的自然处理技术、水体富营养化的生态处理工程、固体废弃物的无害处理以及污染治理生物技术等绿色企业标准。目的是推动中药农业、中药工业及中药产品消费等产业链在循环经济理念的引领下走向“绿色”和“无害”,促进资源节约和环境友好型中药资源产业循环经济的发展<sup>[6]</sup>。

3.1提升资源利用效率,减少资源消耗,节约土地空间和生产力成本随着我国人口的不断膨胀,与人们的生存和健康息息相关的两大社会问题将会越来越突出,其根本之道和解决之策就是要拥有充足的土地和空间以生产足够的粮食和药物。然而,我国可耕及可开垦的土地面积和水土资源用于粮食生产已显得捉衿见肘,但现实问题是由于中药工业经济的持续快速发展对药材原料的需求量在大幅攀升,种药材与种粮食争夺水土资源的矛盾日益凸显。如何解决这一战略难题,那就是通过切实推进中药材规范化生产(GAP)以有效提升单位面积的产量和药材品质<sup>[7]</sup>。通过对大宗常用中药材以生产区域的科学规划和基地建设,实施机械化、规模化生产,有效提高生产力水平,真正改变目前千家万户、千差万别的生产方式和产品质量,以提升资源的生产效率,节约宝贵的土地空间。提升中药资源利用效率,减少资源消耗,节约土地空间可借助的方法是多元的、创新驱动的途径是多样的。诸如,通过加强合成生物学、细胞工程、酶工程等相关学科的科学研究和成果的转化应用能力,大力提升和推广重要资源性产物的工厂化和工业化生产。

在中药资源产业化过程中,通过现代提取分离、精制纯化等工业技术集成和材料科学的有效运用,通过深加工过程的工程技术革新与工艺条件优化,通过生物活性系统评价,发现药用生物资源的多宜性价值和新用途,实现综合利用,减少资源投入和消耗,降低生产成本,提升资源利用效率,节约生产力成本<sup>[8]</sup>。通过适宜技术集成和工艺条件优化,促进药材中资源性化学物质的有效转移和得率提高,减少资源投入;通过对药用生物资源各类资源性化学物质的利用价值不断研究发现,以逐步实现有限资源的多元化、精细化利用,已成为减少资源消耗、推进低碳经济发展的推广模式;通过降低原料成本以提升产品竞争力,实现资源节约型和环境友好型产业发展目标<sup>[9]</sup>。

3.2提升资源利用效率,减少资源浪费,节约药材生产,促进循环利用通过药材资源的循环利用和减量化使用,可有效改善和减少目前通过大量种植生产药材,再从药材中提取获得某一化学组分或成分而造成巨大浪费的线性生产方式,以有效节约水土资源,实现资源生产和利用效率的提升,促进中药资源循环利用和高效经济产业的发展。

传统中药材除全草类、昆虫和小型动物等以全体入药外,大多药材是取自于植物或动物体的某一部位或组织器官。植物性药材多以其根或根及根茎、叶片、花或花序、果实或种子等;动物性药材则多用其幼角或骨化角或洞角、骨骼、甲(壳)、皮肤及其衍生组织、脏器组织、分泌物或病理产物等。因此,在药材生产加工过程中产生的非药用部位或下脚料常被作为废弃物遗弃或低值化简单利用。例如,中药人参的根及根茎为传统的药用部位,地上茎叶未被重视和加以有效利用。随着科学研究的不断深入,发现人参茎叶、花、果序等均含有与人参相似的资源性化学成分,其药用或保健价值均很高。据此人参各组织部位的资源价值得到了充分的释放,人参资源经济产业链得到了有效延伸。人参叶作为新增药材品种也正式被《中国药典》所收录<sup>[10]</sup>。

传统药材的形成具有动态性、传承性的演化特点。面对药材的生产已从采集于自然资源以满足行医者需要发展至大面积规模化栽培生产和养殖,并延伸形成庞大的中药资源经济产业链。在此过程中产生大量的传统“非药用部位”被废弃而导致资源的巨大浪费和环境压力,针对传统非药用部位充分挖掘和发现其可用性和多宜性价值,对提高中药资源利用效率,发现新用途,实现物尽其用的目的,具有重要的经济-社会-生态效益。近些年来,由于应用现代科学技术对传统药用部位及非药用部位资源性化学成分的深入研究,对其科学认识及其资源价值有了新见解和新思路。有些传统非药用部位的资源价值越来越引起人们的高度重视和深入研究,诸如银杏叶、杜仲叶等逐渐演化为药用<sup>[11]</sup>,成为中药体系中的新增品种。

同时,随着以消耗中药原料形成的产业集群不断扩张和日益庞大,中药资源深加工产业化过程中产生的废渣、废水、废气等废弃物大量排入生态环境中造成了一系列的环境问题。但这些由药渣、废水形成的废弃物是基于该品种生产过程未加以回收利用,或未形成循环利用的经济发展模式,未形成有效的再利用资源产业链而言的。就资源学认识角度,废弃物只是放错了地方的资源,若能采用循环经济发展的理念,融入现代科学技术要素,发掘其资源价值并进行有效转化利用和产业化开发,这些产业链环节中产生的废弃物仍然是值得进一步开发利用的可利用资源,需要全社会和相关行业加以关注和投入。

由此表明,随着社会与经济的发展,人们资源观念的更新,资源产业化过程废弃物的循环利用将受到全社会的广泛关注和有力推动。通过科技创新驱动发展,实现多学科、多领域适宜技术,尤其是生物工程技术的集成应用,将有效促进中药废弃物中资源性化学物质的转化与转移,提升资源利用效率,延伸资源经济产业链。针对具有一定资源化潜力的中药废弃物,可通过微生物、细胞、酶等生物转化,发酵转化技术等<sup>[12-13]</sup>;或可采用提取富集、化学转化等适宜技术加工处理,使其转化为利用价值较高的资源性物质,以提高产品附加值,充分挖掘中药废弃物的资源化潜力;或通过技术革新或技术集成,提升资源性物质的利用效率等,实现中药资源的循环利用和可持续发展<sup>[14]</sup>。通过倡导和推进循环经济发展模式和生产方式,将可在中药资源产业链过程中节约大量的生物资源、水土资源、劳动力资源、环境成本资源等社会资源和生产力要素,将对我国医药行业的科技进步和社会经济生态效益的整体提升起到不可估量的战略性贡献<sup>[15-16]</sup>。

4基于化害为利的资源化策略,研究揭示外来入侵生物资源的药用及多途径利用价值并加以有效利用,转化和丰富我国药物资源体系

外来入侵植物(alien invasive plants)是世界各国资源经济可持续发展所面临的共同问题,是国家贸易绿色技术壁垒,是实现国家生态安全战略目标的主要障碍<sup>[17-20]</sup>。近年来,随着我国对外开放及其人员、商贸、旅游等交流的通道和方式的纷繁复杂,以不同目的、各种途径进入我国的生物种类与日俱增。据中国科学院植物研究所的调查数据,我国的外来入侵植物共有107种75属,其中约有58%是以食用、药用以及农业、林业生产等目的主动引进或是被动接受的。这些外来生物资源种群中部分已成为经济作物得以发展,产生了一定的资源价值。许多物种在入境时表现为中性,甚至良性,而当它们离开原来的生态系统后,在新生态系统中缺少了原系统中其他物种和天敌的制约,表现为生机盎然,甚至疯长蔓延成灾,对我国的生态环境、经济发展及人类健康产生了极大的负面影响,迫使人们采用强制清除的手段,或是简单、低附加值的利用策略。分析表明,部分外来入侵生物在其原产地就具有药用价值,或是我国药用生物资源的近缘种,有的已经成为常用药材。因此基于中药资源化学的研究思路和方法,开展其资源化利用研究,不仅可拓宽外来入侵生物治理渠道,降低治理成本,变被动防治为主动利用,实现其资源化开发,化害为利,变废为宝<sup>[21]</sup>。

4.1选择为害严重的生物资源类群,开展系统的资源化学研究,为开发利用提供支撑外来入侵生物的资源化可看作一个涉及经济、环境、社会效益等多个目标的连续过程,在其资源化过程中经济效益目标和环境效益目标之间的权衡及其动态演变特性决定着资源化模式及其合理性。因此,依据外来入侵生物的所含物质的化学组成与资源化潜力,可分门别类制定资源化利用策略。如对外来入侵植物可经简单加工处理实现饲料化、肥料化、材料化或直接燃烧等方式的粗放低值资源化利用;针对具有一定资源化潜力的外来入侵植物,通过生物转化等适宜技术加工处理,使其转化为利用价值较高的资源性化学物质,实现其转化增效资源化利用;也可利用化学分离技术获得具有潜在开发价值的资源性化学成分,利用现代生物技术将外来入侵植物资源转化为具有生物功能的资源性化学物质,实现其精细高值资源化利用。最终实现对外来入侵植物的分类、系统利用。充分有效地利用入侵植物将其加工转化,不仅对合理利用生产和生活资源、减少环境污染、改善生态环境具有十分重要的影响,而且对能源日益枯竭的今天具有重大意义。

4.2借鉴原产地应用经验,采用多途径利用模式,形成特色资源经济产业调查分析表明,部分外来入侵生物具有一定药用价值的记载。因此,可借鉴该物种原产地及其他民族和区域的应用经验和资源价值,开展验证性和拓展性研究,将其为我所用,丰富中药及天然药物资源宝库。在阐释其药用功效的基础上,揭示其可利用物质及利用途径,从资源植物、药材、饮片、提取物、化学部位、活性化学成分多个层面实现其分级利用与产业化开发。依据该植物类群所处的系统分类学地位,也可通过比较性化学分析与生物活性评价,以发现其作为替代资源的可能性和可行性,同时也可定向富集、分离其可利用化学组分,用于医药产品、标准提取物及化学对照物质的产业化开发。

此外,依据原产地的应用经验,也可采用生物农药化、饲料化、肥料化、能源化、基质化及工业原料化等若干领域多途径开发利用策略,挖掘其在生物农药、天然色素、生物质能源、畜牧饲料、纤维材料及生态治理等方面的资源化潜力,以最终构建其资源化系统利用模式,形成基于外来入侵生物治理与利用相结合的特色资源经济产业链<sup>[22-25]</sup>。

5基于化学成分结构修饰策略,发掘和提升中药资源性化学物质的利用价值和潜在利用价值

当前,人类发现新天然产物的能力已经得到空前提高。然而,在种类和数量浩瀚如海的已知天然化合物中被人类利用的仅仅是极少部分,绝大多数天然产物在被发现之后并未得到有效利用,甚至被束之高阁。因此,基于合成化学及生物转化技术已经取得的进展和科技成果,并结合中药资源性化学成分利用过程中存在的问题,可对已有天然产物进行结构修饰或改造<sup>[26-27]</sup>,挖掘其利用价值,改善其利用效率,最终提升资源性化学成分利用价值和产业化效益。

5.1提供制药原料和紧缺、难合成中间体目前,从天然产物中寻找活性先导物进而创制新药仍是全球药学工作者孜孜以求的有效途径之一,并已取得许多重要成果。由于多数天然产物结构较为复杂,人工合成存在技术难度大、合成成本高等弊端。因此,基于中药资源化学的研究技术与方法,从中药资源生物中挖掘可供利用的资源性化学成分,采用化学/生物转化技术进行结构修饰,制备成制药原料或用于人工合成难以制备的医药中间体。如以存在于薯蓣科、百合科、玄参科、菝葜科、蒺藜科和龙舌兰科等植物中的薯蓣皂苷类化学成分为原料,经水解可制备成用于孕激素等甾体类药物生产的重要原料,解决了甾体药物制备过程中甾核结构难以合成的问题。

5.2发现利用价值和附加值更高的半合成修饰产物以资源利用价值为导向,通过对中药资源生物中的化学成分进行结构修饰,使其转化为资源价值更高的修饰产物,提高其资源效率。如通过结构修饰一方面可使某些资源性化学成分转化为活性更强或副作用更低的修饰产物;另一方面也可通过结构修饰,改变其理化性质进而改善其物化稳定性以及体内动力学行为,最终达到增强其成药性的目的。如以存在于中药五味子中,具有保肝和降低转氨酶作用的木脂素类资源性化学成分五味子丙素为原料,通过结构修饰获得其修饰产物联苯双酯,其活性远强于五味子丙素,现已开发为具有保肝降酶作用的临床常用药物;以苦豆子总生物碱为主要原料经氧化修饰,使其中含有的苦参碱类资源性化学成分全部转化为对乙型肝炎病毒活性更强的氧化苦参碱,从而开发为用于乙型肝炎治疗的临床常用药物,提高了资源利用效率。此外,存在于中药千层塔(蛇足石杉Lycopodium serratum)中的石杉碱甲(huperzine A) 为胆碱酯酶抑制剂,用于提高老年性痴呆的认知能力,但由于其在体内易被质子化不利于透过血脑屏障,减少了脑内分布影响了生物利用度。目前有研究对其结构进行了修饰,获得的修饰产物mimopezil血脑屏障透过率显著增强,进入中枢后可水解释放出原药石杉碱甲,提高了石杉碱甲的利用效率。利用微生物Streptomyces griseus (ATCC-13273) 对青蒿素等的生物转化研究,得到一个新化合物9α-羟基青蒿素,体外抗疟实验表明该化合物具有抗恶性疟原虫FCC/HN的活性<sup>[28]</sup>。此外,还可利用微生物假单胞菌B1、毛霉、禾谷镰刀菌定向的将喜树碱转化成10-羟基喜树碱;利用微生物中的脱烷基化酶、羟化酶等使甲氧基喜树碱、去氧喜树碱转化成喜树碱、羟基喜树碱等。

中药资源化学研究思路与中药资源循环利用发展框架见图1。

6结语

中药资源化学学科研究服务于中药资源生产与利用全过程,以药用植物、菌物、动物、矿物等再生和非再生资源为研究对象,从中药资源生产和利用目的出发,研究药用资源生物体不同生长阶段、不同组织器官中次生与初生代谢产物的生合成规律及其分布特征;研究生态环境诸因子影响资源性化学成分的积累动态与消长规律;研究濒危、珍稀、紧缺中药资源的替代和补偿;挖掘中药资源的多途径、多层次、精细化利用价值和潜在价值;研究中药资源产业化过程产生的传统非药用部位及深加工产品制造过程产生的固液废弃物等的循环利用与产业化;开展外来入侵药用生物的转化利用及其产业化等。其目的是科学合理的生产和利用中药资源,经济有效的延伸和发展资源经济产业链,实现中药资源产业的可持续发展。

资源循环利用的核心目的是“变废物为财富”。通过提高资源利用效率,从源头减少废弃物的排放,实现物尽其用的目的,构建经济社会发展与资源、环境相互协调和良性循环经济体系和发展方式。中药资源的循环利用将推进我国中药资源产业向着节约资源和环境友好的循环经济产业模式转变和发展。

[参考文献]

[1]周荣汉,段金廒.植物化学分类学[M].上海:上海科学技术出版社,2005.

[2]段金廒,宿树兰,钱大玮,等.中药资源化学研究思路方法与进展[J].中国天然药物,2009,7(3):333.

[3]段金廒,周荣汉.中药资源学[M].北京:中国中医药出版社,2013.

[4]欧阳平凯,韦萍,姚忠.生物化工研究现状与发展趋势[J].化工进展,2003(1):1.

[5]欧阳平凯.加强生物催化与生物转化技术在我国药物源头创新中的应用[J].中国天然药物,2007(3):161.

[6]周启星.资源循环科学与工程概论[M].北京:化学工业出版社,2013.

[7]任德权,周荣汉.中药材生产质量管理规范(GAP)实施指南[M].北京:中国农业出版社,2003:106.

[8]郭立玮.中药分离原理与技术[M].北京:人民卫生出版社,2010.

[9]李和平.现代精细化工生产工艺流程图解[M].北京:化学工业出版社,2014.

[10]中国药典.一部[S].2010.

[11]崔克明.杜仲研究的历史现状和展望[J].西北林学院学报,1994,9(4):51.

[12]王雪根,徐虹,欧阳平凯.游离整体细胞生物转化反应行为[J].南京化工大学学报:自然科学版,1999(3):32.

[13]卢定强,韦萍,欧阳平凯,等.生物催化与生物转化的研究进展[J].化工进展,2004(6):585.

[14]段金廒.中药废弃物的资源化利用[M].北京:化学工业出版社,2013.

[15]张伯礼.中医药事业发展与中药材资源[C].南京:2014中药及天然药物资源国际学术研讨会暨CSNR天然药物专业委员会第十一届学术年会, 2014.

[16]张文秀.资源经济学[M].成都: 四川大学出版社,2001.

[17]徐妙芳,唐志荣,陈集双.入侵有害植物资源化利用及相关问题[J].生态安全, 2007(13): 34.

[18]闫小玲,寿海洋,马金双.中国外来入侵植物研究现状及存在问题[J].植物分类与资源学报,2012,34(3): 287.

[19]徐正浩,王一平.外来入侵植物成灾的机制及防除对策[J].生态学杂志, 2004, 23(3): 124.

[20]严辉,郭盛,段金廒, 等.江苏地区外来入侵植物及其资源化利用现状与应对策略[J].中国现代中药, 2014 (12): 1.

[21]段金廒,宿树兰,郭盛,等.中药废弃物的转化增效资源化模式及其研究与实践[J].中国中药杂志,2013, 38(23): 3991.

[22]纪明山.生物农药手册[M].北京:化学工业出版社,2011.

[23]范如芹,罗佳,高岩,等.农业废弃物的基质化利用研究进展[J].江苏农业学报, 2014, 30(2): 442.

[24]刘清术,刘前刚,陈海荣,等.生物农药的研究动态、趋势及前景展望[J].农药研究与应用,2007,11(1): 17.

[25]李淑君.植物纤维水解技术[M].北京:化学工业出版社,2009.

[26]马骁驰,果德安.中药活性成分生物转化的研究思路与方法[J].中国天然药物,2007(3):162.

[27]贺赐安,余旭亚,孟庆雄,等.生物转化对天然药物进行结构修饰的研究进展[J].天然产物研究与开发,2012(6):843.

[28]陆有根,余伯阳.微生物转化青蒿素为9α-羟基青蒿素的条件优化[J].药物生物技术, 2001, 8(2): 90.

Articles are uploaded by users and are for non-commercial browsing only. Posted by: Lomu, please indicate the source: https://www.daogebangong.com/en/articles/detail/pyobcm03o4oc.html

Like (810)
Reward 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
single-end

Related Suggestion