中兽医医药杂志J TCVM
2005年第4期
综述专论兽用中草药研究开发展望
梁剑平1,张应禄2,李滋睿2
(1.中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所农业部新兽药工程重点开放实验室,甘肃兰州730050;2.中国农业科学院)
中图分类号:S85311文献标识码:A文章编号:1000-6354(2005)04-0021-03
兽用中草药被广泛应用于预防和治疗畜禽疾病,或促进动物生长,提高饲料报酬。由于它无药物残留,对人类健康不构成危害,所以受到了广大消费者和畜禽养殖者的欢迎。有关专家认为,兽用中草药由于不会对食品安全构成威胁,将在很大程度上逐步取代化学药品,有广阔的发展前景,使其开发商机凸现。兽用中草药是我国兽医药学的宝贵遗产,长期以来对畜禽的繁殖和发展做出了不可磨灭的贡献。它不仅在中国得到了继承和发展,而且在国际上也产生了巨大的影响,亚洲的很多国家和地区把兽用中草药当成提高畜禽健康质量的重要手段,与西方现代兽医药共同用于临床。欧美各国在/回归大自然0的口号影响下,也越来越重视兽用中草药的研究,一些兽用中草药的治疗作用逐渐得到了临床的认可。
1畜牧业发展对兽用中草药开发及其技术需求分析近些年来,食品安全、药残与耐药性等问题日益受到重视,许多发达国家已经禁用了许多兽用药品饲料添加剂。美国基于人畜交叉抗药性的顾虑而撤销了恩诺沙星与沙拉沙星在禽类使用的注册标准,并且在可预见的未来也不再审批任何氟喹诺酮类作为兽药。2000年7月23日,世界卫生组织在日内瓦召开会议,提出了限制对家畜使用化学抗菌药新建议。近年来发现化药、抗生素类具有毒副作用及其残留,严重地影响人类健康,甚至引起/三致0和损害免疫功能。自1987年以来,英国和法国植物药的购买力分别上升了70%和50%,而美国市场每年亦以高于20%的速度增长。日本的汉方制剂从90年代开始,每年都以15%以上的速度增长。国际植物药市场份额每年已达270亿美元。
标准化是我国传统医药进入国际市场的突破口,是兽用中草药现代化发展的必要条件。我国物种丰富,药物种植面积大,品种齐全,但所占市场份额还不足5%。其中最大的制约因素是我国中药标准化程度低,生产工艺较落后,缺乏科学规范的质量标准和质量控制手段。这是中兽药界的难点问题,同时也是制约中兽药走出国门,走向世界的/瓶颈0。因此,必须要建立健全中药材的质量规范标准,在现行的《中华人民共和国兽药典》所列的药材的基础上进一步完善。
2国内外科技发展水平比较分析
国外由于受到中药资源的限制,中兽药的发展起步较晚,主要是通过微生物发酵制备多糖、寡糖。多糖能提高动
收稿日期:2004-12-27
项目来源:/十五0国家攻关计划资助
作者简介:梁剑平(1963-),男,研究员,博士,主要从事兽药研究。物免疫力,其中消化道免疫占动物免疫系统的很大部分,因而能对消化道起到很好的保护作用,另外,肠道黏膜内的IgA 抗体还可通过其自身产生的抗体细胞毒素直接杀灭细菌。寡糖为1~9个单糖所组成,由于其能促进猪、鸡肠道内有益菌群优势形成,其中主要是拟杆菌、双歧杆菌及乳酸杆菌等,能有效地降低病原菌的致病力,结合吸收外源性病原菌及调节机体免疫系统,提高动物免疫力等功能,成为研究的热点。在国外寡糖是最有希望替代化药与抗生素的天然物质。其研究主要通过完成了菌种鉴定与系统发育分析、酶的生产条件、酶的纯化与特性、酶基因的克隆表达与序列分析、酶的高产菌株选育、寡糖的组分、结构及生理功能分析,以及酶和寡糖的工业生产试验等涉及多学科的系统工程,结合极端菌及极端酶的特性,以新的方法解决了酶的碱、盐、热稳定性、酶活力、寡糖生成率等,实现了极端B-聚糖酶以及寡糖的生产及应用。国内在多糖、寡糖研究方面也进行了诸多的研究,已通过对酵母菌培养,成功的生产出甘露寡糖。除多糖、寡糖研究外,中兽药主要是围绕我国丰富的中药资源进行了中药的方剂学,有效单体的提取、合成及结构修饰,与中兽药的稳定性方面进行了一系列的研究,因为在新兽药创制中,重要的环节是要保证有高质量的、稳定可控的中药材原料。
2.1中药资源开发取得新的进展
我国现有的中药资源种类已达12807种,其中药用植物11146种,药用动物1581种,药用矿物80种。仅对320种常用植物类药材的统计,总蕴藏量就达850万吨。全国药材种植面积超过580万亩,药材生产基地600多个,常年栽培的药材达200余种。野生变家种取得了积极成果,许多已成为主流商品。对珍稀濒危野生动植物品种开展了人工种植、养殖和人工替代品研究,对进口药材的引种也取得了可喜的成就,形成了一定的生产能力,药材进口的数量明显减少。云南西双版纳分布的植物锡生藤已合成新药/傣肌松0,与进口的/氯化箭毒碱0有相似的肌肉松弛作用。从进口药材的国产近缘植物中寻找代用品的实例还有很多,如以国产安息香代进口安息香;以国产马钱子代进口马钱子;以西藏胡黄连代进口胡黄连;以白木香代沉香等等,应用有效成分为指标,从近缘科、属中扩大药源,这方面中国已做了大量比较系统和深入的研究工作,已进行研究的主要种类有小檗属、薯蓣属、鼠尾草属、葛属、黄连属、大黄属、甘草属、石蒜属、丹参属、金银花属、莨菪类、蒿类、柴胡属、淫羊藿属、苦参属等植物。
2.2科研开发形成新的局面
2.2.1提取和合成制药在提取和合成制药的研究及生产
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综述专论
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过程中,有些原料药或合成药的中间体可以从动物或植物中获得,这样就扩大了中药资源的应用范围,并能降低成本,提高经济效益。例如,中国薯蓣属的一些植物中提取的薯蓣皂甙元是合成激素及甾体类药物的重要原料,而国产薯蓣属多种植物的皂甙元含量及其工业产得率均属高含量范围。从一些药用植物中直接提取有效成分作为制药原料的为数不少,重要的有:从小檗属植物中提取黄连素;从岩白菜属植物中提取治疗呼吸道疾病的岩白菜素等。从药用植物中直接提取天然成分并制成新药用于临床的有青蒿素、石杉碱甲、丁公藤碱、樟柳碱、毛冬青甲素、川楝素、3-乙酸乌头碱、芫花酯甲及天花粉蛋白等。
以某些药用植物含有的某种成分作为新药的半合成原料或对有效成分的全合成,通过化学合成或改造化学成分的结构,制成高效、低毒的新药物。例如,中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所在对茜草中的两个有效成分六茜素与茜草素进行提取及结构分析、药理、药效研究的基础上,用人工化学合成制得中药有效成分/六茜素0与/茜草素0两兽用新药(注射剂),在治疗奶牛乳腺炎、子宫内膜炎及猪、鸡细菌性疾病,效果显著。为今后实施无抗肉、禽、蛋、乳奠定了基础。同时它们开展利用中草药贯叶连翘的有效成分金丝桃素对畜禽疫病进行防治的研究,取得了一定的效果。
2.2.2通过扩大药用部位增加药源目前使用的中药材往往取自植物或动物体的某一部位,如仅用植物的根、根茎、叶、花或果实等,或者仅用动物的角、骨、甲(壳)等。非药用部位常被作为废料而丢弃,较少根据再生增值的综合利用原则进行探索、研究。以党参为例,党参以其根入药,而党参的茎叶均含有党参皂甙,药用价值很高,却常被忽视。用党参茎叶被制成饲料添加剂,不仅能提高鸡的产蛋率,而且能够增加蛋黄的颜色。通过对某些植物的不同部位进行化学分析、药理实验和临床观察等对比研究证明,可以扩大它们的应用或药用部位,因为同一种药用植物的不同部位常含有相同或相似的药用成分和生理活性,一般只是含量多少和药效强弱的差异。
2.2.3药用成分开始综合开发同一中药材中往往含有不止一种可供药用的有效成分,未被利用的成分也常具有生理活性,因此药材中含有的各种生理活性物质应综合考虑,充分利用。国内在这方面也进行了许多工作等,如罂粟果收集入药,将其秆制成治疗仔猪腹泻药/泻痢宁0具有良好的治疗效果。
2.2.4传统方药开发新用途通过对传统中药方剂、剂型、药理、化学成分研究和临床试验,许多传统方药有了新用途,取得了新的进展,使中药复方药和单方的潜在药效得到了进一步的发挥,明显地提高了传统方药的临床疗效。一些传统方药或中药材过去没有发现或虽有记载而未引起重视的药效也得到了证实,开拓了新的药用途径。近年来,中兽药开发有了新的进展,由过去单纯治疗型转向营养保健开发型发展。比如,根据扶正固本、增强机体的理论,给蛋鸡服用刺五加制剂,促使鸡输卵管总氮量和蛋白质显著增加,提高了产蛋率和蛋重。
2.3兽药规范建设已逐步完善
自《中华人民共和国兽医药品与兽医生物制品管理法》正式施行以来,我国在兽医药品研究与开发的规范化方面做了大量工作。农业部制定了《新兽药审批办法》,同时成立了兽医药品审评委员会及其办公室负责新兽药的审批工作,为我国中兽药标准规范体系的建立奠定了基础。2000年农业部颁布了《兽医药品生产质量管理规范(GM P)》等文件。这一系列管理办法正逐步规范我国兽医药品研究、开发与生产的秩序。
2.4研究开发能力基本形成
建国以来,我国培养了一大批中兽医药科研人员,现已形成了一支较高水平的科技队伍,中兽医药的学科建设初具规模。有独立的中兽医医药科研机构和上百个中兽医药新产品开发企业,专业技术人员达数万人。近几年来,国家先后扶持了一批骨干制药企业;仪器设备、生产条件有较大的改善,初步形成了中兽药科研、开发、生产相结合的体系。
3现阶段兽用中草药开发主要技术制约因素分析
我国中草药资源虽然非常丰富,但目前兽用的只有1000多种,为避免与人用中草药资源的争夺,兽用中草药添加剂的开发应多用人类应用较少或不用的资源。
我国中兽药产业已初具规模。但是,与中药产业相比,存在问题较多,有的还相当严重,影响整个中兽药产业的健康发展。具体表现在以下几个方面:(1)中药材质量不稳定,品种比较混乱,影响中兽药产品的质量。过度的开发使原本就已经十分脆弱的生态环境进一步被破坏,有关部门在种质资源保护和优质中药材的引种、栽培上又缺乏组织和协调,使得宝贵的中药材野生资源濒临枯竭。大宗中药材品种栽培技术研究推广不够,生产管理粗放,单产低、质量差的现象较为普遍。(2)中兽药加工生产技术低,产品质量不稳定,炮制规范不统一等问题。(3)中兽药剂型是单个产品和同类产品低水平重复,其中多数质量不高,疗效不佳,销路不畅,加上市场制度不健全,致使真正质量过硬的产品反而难以形成规模。(4)在市场推广方面,我国中药材产品市场现象不佳。产品标识不清,使用说明含糊,存在扩大疗效现象。产品包装落后、外观粗糙,知识产权和市场竞争意识淡薄。
以上几方面的问题在我国中兽药产业内普遍存在,严重制约了中兽药产业的现代化进程,是我国中兽药产业国际市场竞争力低的主要原因。要克服以上不足,应加强以下几方面的研究。
3.1加强中兽药基础理论机制的研究
由于文化背景和理论体系所导致的差异,加上中兽药自身的复杂性,使得现代科学技术手段目前尚难以说明中兽药作用的本质、作用机理、中兽药药性理论等丰富的内涵。故此应该加强该方面的研究。
3.2剂量和剂型
应根据禽类体型小、群体大、消化道特点、体内停留时间短等,筛选出理想的配方,根据配方中药物有效成分的不同,
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