中草藥化學與分析

1. 中草藥化學與分析 參考書目：中藥化學吳立軍 主編 科技圖書出版公司

2. 緒言 • 預防勝於治療，回歸自然之風。 • 目前的西藥治療方法往往無法滿足老化及慢性疾病 人口的需求。 • 世界上約有超過二萬種的藥用植物及四千種草藥。 • 全世界約有八成人口使用草藥，在美國約有25%藥 品由植物而來。 • 近十年來，草藥之銷售額成長有四倍之多。 • 1994, NIH 成立Office of Alternative Medicine。 • 美國國會於1994年通過了「營養副食品衛生暨教育 • 法」(Dietary Supplement Health and Education Act) • (DSHEA), 放寬對天然傳統藥物之管制。

3. 緒言 • 1997, 美國FDA公佈Guidance on Botanical Products 草案。 • 美國 FDA 於2000年8月公佈了針對產業界的草藥遵行指南 草案 (Draft Guidance for Industry-Botanical Drug Products) 。 • WHO 近年來制訂了草藥評估準則 (Guidelines for the Assessment of Herbal Medicine) 等多種指導文件。 • 含人參﹑當歸﹑大蒜﹑銀杏葉等等保健製品在歐美市 場大量湧現﹐ 備受歡迎。 • 國際網路 (Internet) 上有關天然傳統藥物的主頁 (home page) 也大量出現﹐普及有關知識﹐積極推銷此類產 品。

4. FDA植物新藥法規帶來的機會 -FDA開始將植物來源產品納入藥品管理，療效可證明，商機大-以傳統方劑開發新藥研發時間短、研發成本低、成功機會大 植物新藥開發流程：研發時間3-5年，金額300-500萬美元 傳統方劑 臨床研究 Phase II/III 臨床前試驗 （藥理、毒理） 申請新藥許可 （NDA） 毒性研究 西藥新藥開發流程：研發時間10年，金額3.5-5億美元 發現新化學物質 臨床前試驗 （藥理、毒理） 臨床研究 Phase I、II、III 申請新藥許可 （NDA）

5. 民族藥物（中、和、印……藥） 藥之來源 民間藥（草藥） 未用植物 先導化合物

6. 例：青蒿素 單離有效成份 H 1~5植物抽取 新藥 IND 植物抽取新藥 （單、複方） 例：銀杏葉抽取物 非傳統方劑 30~50傳統方劑 及健康食品 IND 例：冠心1號、冠心2號 傳統方劑 技術層次 H 例；六味地黃丸、小柴胡湯、四物湯 Ｌ 風險

7. 藥用天然物的開發 • 傳統藥物的使用 • 海洋生物資源的開發 • 篩選模式的開發 • 活性抽取物與活性成分的研究

8. 人參 藥性：味甘，性平。 功能主治：大補元氣，補脾益腎，生津止渴，安神益智。 主治氣虛欲脫，脈微欲絕，食慾不振，體虛多汗， 惊悸健忘，血虛萎黃，腎虛陽萎，尿頻。 藥理：中樞神經調節，增強記憶，增強免疫，降壓，保護造血 功能，調節內分泌，降血糖，抗腫瘤，抗衰老，抗菌， 抗疲勞，強精效果 。 現代臨床研究：治療心氣虛症 治療冠心病 治療心律失常 治療老年病 治療陽萎早泄集精子缺少症 治療癌腫放、化療副作用

9. 人參 • 主要成分

10. 海洋生物資源的開發 • 海洋也有許多生物或礦物，在經過萃取之後可以獲得醫藥上可使用的藥物，在明朝時，李時珍的著作《本草綱目》就記載了許多海洋生物藥材，對人體健康都有不同的功用。海洋生物體萃取出的海洋天然物，具有抑制腫瘤細胞或癌細胞生長的化學物質，經過數十年的努力，科學家已經從海綿、珊瑚、海鞘、苔蘚蟲、海藻及細菌等生物體內萃取出非常多的天然有機化合物，而且經過實驗證明能夠抑制或使癌細胞致死的功效。

12. 石珊瑚 柳珊瑚 軟珊瑚 海葵

13. 活性抽取物的研究 銀杏（Cerenin）在耳鼻喉科、心臟科、及神經科等廣泛使用，主要為增加血液循環、改善腦部代謝有很好的療效。 銀杏為一種植物，又名公孫樹，生長緩慢，爺爺手植，要等到孫子才成樹，中醫本草綱目記載：「葉似鴨掌，又名鴨腳，宋初始入貢，改名銀杏。因其形似小杏而核色白也，今名白果」，所以淵源甚久，老祖先已知其療效。

14. Cerenin 的藥理作用 西藥的Cerenin是由銀杏的葉子中萃取出EGB761，含銀杏葉萃取物40mg，其中含Ginkgo flavone glycosides 24%，Terpenlactone 6%，前者能清除人體代謝過程所產生的過氧游離基，防止體內的脂質過氧化，故可抑制血小板之凝集及微細血管栓塞之形成，後者為如今市面上唯一之抗血小板活化因子（platelet-activating factor antagonist），因為血小板活化因子與發炎、過敏、支氣管收縮、血管通透性、血小板凝集有密切關係，故可適用於氣喘、休克、過敏、腦水腫、血栓等疾病的防治，另外實驗證據顯示尚有以下作用： 1. 末梢血管擴張作用 2. 增加腦循環之血流量 3. 促進身體對氧及葡萄糖的應用 4. 增強組織對缺血狀態的耐受性 5. 改善血液循環，調整適當血壓

15. 天然物活性成分的合成 • 嗎啡 • 利血平 • 喜樹鹼 • 紫杉醇

16. 以喜樹鹼為例 談 新藥開發

17. Camptothecia acuminata Decne 基源：珙桐科(Nyssaceae)喜樹屬植物 採集：果實秋末至初冬採收 喜樹鹼含量： 根:根皮:樹皮:果實:樹枝:葉 = 1：2 ： 1 ： 2 ： 4 ： >1 喜樹主要成分： *Camptothecin, Venoterpine, *10- Hydroxycamptothecin, 11-Hydroxycamptothecin, 10-Methoxycamptothecin, *Betulic acid, Vincoside lactam, #Abscisic acid, @Syringic acid, @Ellagic acid. *Anti-cancer and HIV; #Would healing; @Anti-oxidant

18. 喜樹主成分

19. 臨床抗癌藥物 從天然分離得到之喜樹鹼雖具有殺死癌細胞的活性，但是仍具有很強的毒性，因此國外的製藥公司根據上述的步驟成功合成CPT-11與Topotecan ，為新上市之臨床抗癌藥物。

20. 青脆枝 茶茱萸科(Icacinaceae)鷹紫花樹屬植物 Nothapodytes foetida

21. 抗癌活性成分之分離

22. 抗癌化合物 (1), (2), (3), (4) 對各種癌細胞 的細胞毒殺活性 (ED50; mg / ml)

23. Antiviral activity Nothapodytine B HCMV: human cytomegalovirus

24. 紫杉醇的研究 約在1966年時，美國的「國家癌症研究中心」從太平洋紫杉（學名： Taxus brevifolia Nutt.）的樹皮中萃取出紫杉醇（Paclitaxel 商品名 Taxol），發現它具有抗癌的效果，經過一連串的臨床試驗，1989年正式製成製劑用來治療卵巢癌與乳癌。由於它的治療效果甚佳，使得太平洋紫杉被預言為「二十世紀對人類貢獻最大的植物」。

25. 不過太平洋紫杉生長緩慢，從樹皮萃取紫杉醇的產量又甚低，以治療一個卵巢癌病患需要二公克紫杉醇而言，就需要砍伐二到三棵 50 ~ 60 年生的太平洋紫杉，如要萃取一公斤的紫杉醇，就需要砍伐二千至四千株的太平洋紫杉。所以當時一公克的紫杉醇售價高達八百美元，於是全世界研發人員開始投入如何量產紫杉醇的研究工作。 對化學家而言，則是利用合成的方式，由簡單且容易取得的化學單元體合成紫杉醇，1994年實驗成功了，總共經過 28 個步驟，化學家可在試管內完全合成紫杉醇，當時可是一件大事！雖然最後合成的紫杉醇產率僅有 0.5％，不過化學家並不氣餒，他們知道如果將合成的步驟縮短，就有商業化生產的價值。

27. 經過多方尋覓，最後發現紅豆杉的萃取物中含有濃度甚高的紫杉醇主結構 10－去乙醯巴卡亭III（簡稱 10-DAB），這種成分在少數紅豆杉品種的枝葉中濃度高達 1,000 ppm（ppm，每公斤乾重的毫克數），是紫杉醇的三倍以上。利用 10-DAB 作為合成的起始物，只要約 10 個步驟就可合成紫杉醇，在實驗室中的合成率可達 80％ 以上，這種方法稱為半化學合成法，以別於全合成法。 臺灣紅豆杉（學名：Taxus sumatrana (Miq.) de Laub.，紅豆杉科）或稱南洋紅豆杉，屬於裸子植物，是臺灣貴重針葉五木之一。

28. 中藥有效成分的提取與分離

29. 中藥化學的研究 • 有效成分的提取 • 文獻考查－植物基源考查 化合物研究成果考查 生理活性研究成果考查 • 有效成分的分離

30. 中藥有效成分的提取 • 溶劑法－利用有機溶劑或水將 有效成分提取出來 • 水蒸氣蒸餾法－抽取精油 • 昇華法－抽取易昇華物質

31. 化合物結構的鑑定 化學方法降解－需要數百毫克至數克的純物質 核磁共振光譜法 質譜法 X-ray單晶繞射法