中药成分代谢化学1

一、中药成分的有效性与代谢化学
经数千年来的临床实践证明中药是有 效的。但有许多中药在用现代药理学或生物 学的方法试验时常常得出无效的结论。这是 由许多原因造成的。其中包括实验方法不妥 当。有时是因为对有效成分的体内代谢不清 所造成的。
黄芩具有清热解毒作用，临床应用表明其疗效确切， 其中所含的主要成分是黄芩苷及其苷元黄芩素。药理 实验表明黄芩苷及其苷元黄芩素本身并无解热作用。 经对黄芩苷的代谢研究表明，黄芩苷本身并不被体内 吸收,黄芩苷在体内是首先被代谢成苷元黄芩素，然 后吸收到体内,在体内黄芩素再进一步代谢成具有明 显的解热作用的酚酸类化合物。
七、中药毒理学与代谢化学
某些中药有毒，其毒性作用是怎样产生的？
搞清毒性成分在体内的代谢过程是有助于阐
明毒性的产生机理并为消除或减少毒性提供
科学依据。
H
OC Glc
CN
H OH C
CN
CHO
HCN
Glc
苦杏仁苷
杏仁腈
亚热带植物苏铁的种子。服用后会引起 肝中毒乃至肝癌，这个原因也是通过有毒成 分的体内代谢研究而澄清的。苏铁种子中的 一种苷cycasin,在肠内菌产生的β-葡萄糖苷 酶的催化下水解生成苷元甲基氧化偶氮甲醇 （methylazoxymethanol），后者在肝脏 中分解脱去甲醇，最后生成重氮甲烷。
长链脂肪烃是肝微粒体ω-羟基化酶的典型 底物，除在烷烃的ω位上可以氧化外，在亲 脂性分子更长的烷基取代基的次末端（ω－ 1）上也可氧化，生成羟基化物，最后进一 步氧化成羧基。
如内源性的脂肪酸月桂酸（十二烷酸）在体内 经ω-羟基化酶的催化发生ω及ω－1氧化反应， 生成12-羟基月桂酸（55～65％）和11-羟基月 桂酸（35～45％）。再如前列腺素PGE2在体内 代谢成二羧酸类代谢产物自尿中排出。
九、中医辩证施治与代谢化学
血瘀：实证：桃仁承气汤 虚证：当归芍药汤
小桥的研究结果表明“实证”患者及“虚证” 患者的肠内细菌丛的构成有显然的差别，“虚
证”患者的Veillbnella菌比“实证”患者高出
10倍，各种细菌酶的活性也不同，“实证”患 者的β-葡萄糖苷酶及β-葡萄糖醛酸苷酶的活性 高；相反“虚证”患者的尿酶的活性高。
AGlcO
O
HO
OH
O
HO
O
HO
OH
O
酚酸类
对黄芩苷的代谢研究结果不仅说明黄 芩苷是黄芩中的清热解毒的有效成分,而 且也说明在制定黄芩的质量标准时不仅 要控制黄芩苷的含量,而且还要控制黄芩 素的含量。因为黄芩素在体内吸收迅速, 可以很快发挥疗效，而黄芩苷则可慢慢 的代谢成黄芩素，维持血中的黄芩素所 需的有效血药浓度，以达到延长药物的 作用时间。
CH3
OGlc
CH3
OH
CH3
OH
OH
CH3
O O
O O
O
Oபைடு நூலகம்
OO
二、中药有效成分的作用机理与代谢化学
番泻苷 苷元 大黄酸蒽酮（泻下）
三、药代动力学与代谢化学
药代动力学亦称药物动力学，药物速度论。主要是 研究药物在体内的运行速度。进行动力学的研究，首先 要了解该药物在体内是以原形结构存在，还是代谢成新 的代谢产物。然后才能做代谢速度的研究。尤如果知道 某一反应速度必先了解该反应的本身一样。因此，可以 说代谢化学的研究成果是药物动力学研究的基础和依据。
GCl O
HO
O
ÇØ È¡ß°
HO Ë®½ â´úл
HO »¹Ô-¿ª»·
COOH
O
HO
OO
HO
ÇØÆ ¤ÒÒËØ
3,4-¶þôDZ½ ±ûËá
大丁苷为大丁草中的主要成分，含量约为1％～2
％。该成分在体外无抑菌作用，但在动物体内有抗菌 作用，尤其对绿脓杆菌感染动物，可使50％以上动物 存活。大丁苷经人肠道微生物代谢，得大丁苷元和大 丁双香豆精。大丁苷元和大丁双香豆精有较强的抗菌 活性。
第二节 中药成分代谢化学的目的和意义
中药代谢化学是研究，整理提高祖国医药遗产的 现代科学之一。对阐明中药的有效性，探讨有效成分的 作用原理，解释中药复方配伍的合理性，阐明中医辩证 施治的科学内涵等都具有重要意义。此外，也是中药成 分药代动力学和生物利用度研究的基础和前提。中药成 分代谢化学的研究还为新的活性成分的发现、新药合成 及新的前体药物的研制提供可贵的理论和实践的依据。 总之，中药代谢化学的研究是中药研究中不可少的手段。 在中药研究向纵深发展过程中，必将发挥更大的作用。
第三节 中药成分代谢反应类型
中药有效成分在动物及人体的主要代 谢反应可归纳为五类：氧化代谢、还原代 谢、分解代谢、合成代谢及其它代谢反应。
一、氧化代谢
药物在氧化酶等的作用下被氧化，生 成氧化代谢产物。这些反应主要发生在肝 脏。常见的反应有：
（一）脂肪族化合物的氧化 1．饱和烃的氧化 饱和烃的氧化是体内重要的代谢途径之一。
r-谷氨酰-L-多巴 肾
L-多巴 肾 多巴胺
芳香氨基 酸脱羧酶
3.增强疗效
有时，药物在肝脏的“首过效应”、消化道 中的各种酶系、微生物的作用下分解成无效或 低效物质。为了使有效成分在达到作用部位之 前尽可能的保持其活性不变、也常采取酯化， 缩酮化等方法制备前体药物，来保护有效成分。 例如，维生素C极易氧化分解，因结构中的C3 及C2-羟基极不稳定之故，若导入酰基、苯甲酰 基或磷酰基等，就可以得到相当稳定的前体药 物。
O
O
H3CH2C H3CH2C
NH O
NH
HO H2CH2C H3CH2C
NH O
2.靶向给药 根据药物在体内的代谢规律，还可设计制造
靶向给药的前体药物，使有效成分在特定的组织 部位（靶区）发挥作用。如癌组织中磷酸酯酶及 酰胺酶的活性较正常组织高。将治疗前列腺癌有 效的已烯雌酚制备成二磷酸酯，口服后达到癌细 胞组织时，酶解为已烯雌酚，药物浓度高于正常 细胞组织，故于靶处能充分发挥作用，同时减轻 了对其它组织器官的伤害。此外将存在于紫河车、 酸石榴中的有效成分雌二醇的羟基磷酰化，制得
十、中药方剂配伍的合理性研究与代谢化学
小柴胡汤中的成分柴胡皂苷类，有的是在 体内转化成代谢产物才发挥疗效的。实验表明 胃酸的pH值越低对柴胡皂苷的第一步代谢的速 度越快。小柴胡汤中配伍的干姜具有刺激胃酸 分泌的作用。显然，干姜加入的目的之一至少 是促进柴胡皂苷类在胃中的代谢，便于发挥疗 效。同时柴胡皂苷的表面活性作用，又对干姜 的挥发油成分有助溶作用，促进挥发油类的乳 化及吸收。
1.降低毒性
COOH ÒÒõ£»¯
COOH
õ¥ß°»¯
OH
Ë®ÑîËá(¢ñ) (Ô-Ò©)
Ë®½ â´úл
O C CH3 Ë®½â´úл
O
°¢Ë¹Æ ¥ÁÖ(¢ò) (µÚ Ò»´úÇ°ÌåÒ©Îï)
HO H
CH2OH HO
COO
H
OH
O C CH3 O
°¢Ë¹Æ ¥ÁÖõ¥ß°(¢ó) (µÚ ¶þ´úÇ°ÌåÒ©Îï)
又如生脉散中的人参皂苷与五味子中的酸性成 分及木脂素类成分之间的关系也有类似的情形。 即五味子中的酸促进皂苷的水解及吸收，皂苷帮 助木脂素类成分溶于汤剂并在体内促进吸收。
口服生大黄及番泻叶时可产生泻下作用，但 如果与西药抗菌素（如新霉素）合用，则几乎无 作用，是因为抗菌素抑制了肠内细菌丛，故而阻 止了番泻苷在体内代谢成为活性成分大黄酸蒽酮 的过程。可想而知，中西药是不能任意配伍使用 的。总之，中药复方构成合理化的研究及中西药 正确配伍的研究是应通过多渠道多学科的协同研 究实现的，中药代谢化学是其中的一种手段。
CH3(CH2)10COOH
O
HO OH
CH2OH(CH2)10COOH + CH3CHOH(CH2)9COOH
C OOH CH 3
O CO O H
CO O H
HO OH
ω-羟基化酶不仅可氧化长链脂肪烃的ω位，
对于短链烷烃的ω位也可羟基化，但形成的量较
少，如巴比妥侧链的羟基化和戊巴比妥侧链的ω
－1羟基化。
三川潮等就是以上述代谢研究结果为 出发点，从中药中寻找抑制15-OH PGDH
活性的成分。结果从决明子（Cassia Obtusifolia 种子）中追踪找到两个活性
成分：Obtusin及Obtusifolin,其IC50分 别为1.064×10-5M及1.666×10-5M。 比合成的利尿药Furonmido强数倍。
GlC O CH2 N N CH2
O Cycasin
HO CH2 N N CH3 O
HN N CH3
O
CH2N2
ÖØ µª¼ ×Íé
八、前体药物的创制与药物代谢研究
前体药物就是将有活性的原药进行适当的结构 修饰和改造所制成的衍生物。这种衍生物（即前 体药物）在机体内代谢转化成有活性的原药而发 挥疗效。简言之，前体药物就是在体内经过代谢 转化而发挥药效的药物。事实上，许多中药有效 成分本身就是一种大自然精工制作的前体药物。 如番泻苷。其本身无泻下作用。口服后在机体内 代谢转化成大黄酸蒽酮而发挥泻下药效。所以番 泻苷是大黄酸蒽酮的“天生”前体药物。
秦皮具有清热利湿作用，在临床上用于治疗细菌 性痢疾效果良好。秦皮中的主要成分是秦皮苷，体 外抑菌试验表明该成分几乎没有抑菌作用。通过对 秦皮苷的代谢研究发现该成分经口服后，在肠中被 代谢成秦皮乙素及3、4-二羟基苯丙酸，这两种代谢 物均显示较强的抑菌活性，而且这两种活性成分代 谢生成的部位正是在该药发挥疗效（止痢）的部位 －肠道。由于生成的代谢物“就地”发挥了抑菌作 用，起到了治疗痢疾的良好效果。
艾叶：止咳、平喘
β-丁香烯
OH
β-丁香烯醇（有效）
O
六、新药的发现与代谢化学
OH