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1 引言
中药鉴定学是技校中药学专业的一门中心学科,技校学生的就业去向主要是药厂、药店、医药公司等,这些单位的大部分岗位都要求学生具备一定的中药鉴定学知识。而技校毕业生的知识和技能与社会的需求有较大的差距,技校现有的中药鉴定学教学模式应根据社会需要进行必要的改革,教师在中药鉴定学课程的教学方法上要多下工夫。
2 合理设计教学目标,激发学生学习的兴趣
教学目标的定位要体现以学生为主体的原则,着眼于激发学生主动参与学习的积极性,使学生在学习知识、技能的过程中,不断提高各方面的能力,尤其是创新能力。目前技校学生大多数入学分数较低,自我约束能力差;另外,加上家长的压力、社会的偏见和自己认识上的偏差,使得他们内心产生一种自卑感和厌学情绪。因此,教育者要用高度的责任心和科学的管理方法把工作落到实处。 “要给人以阳光,你心中必须拥有太阳。”老师是教育者、领路人,只要老师心中拥有太阳,洞悉学生的心理,对学生教育动之以情,晓之以理,持之以恒,和风细雨,定然润物无声,教学工作才会做得更好,实现著名教育家叶圣陶说的“教是为了不需要教”,学生才会自尊、自立、自律、自强。
3 两阶段教学:理论教学与实践教学相结合
中药鉴定学课程可分为两阶段教学:第一阶段理论教学,主要由教师讲授,穿插提问式,让学生掌握中药鉴定学理论知识体系。通过制作多媒体教学课件、印制内部讲义,使学生在课堂上进行思考交流互动,而不是忙于抄笔记。第二阶段实践教学,在教师的指导下,学生首先进行综合实验设计,自拟题目,最后以小论文形式提交实验报告。另外,适当组织同学到校外参观药材市场。这样,学生在本门课程结束后就具备了一定实际工作经验和创新基础。
3.1 教学手段多元化,教会学生学习方法
3.1.1 启发式教学法
即教师在教学过程中根据教学任务和学习的客观规律,从学生的实际出发,采用多种方式,以启发学生的思维为核心,调动学生的学习主动性和积极性,促使他们生动活泼地学习的一种教学指导思想。在教学工作中要不断向学生提出带有启发性、探索性的问题。尽量利用训练的可操作性,让学生在理解和应用上得到最大程度的提高。例如,在制作粉末制片时,为什么常加水合氯醛液透化?为什么透化后滴加稀甘油少许,再加盖玻片观察?
3.1.2 讨论式教学法
这种教学方法更能培养学生的思维能力,提高学生学习的主动性和积极性,解决教学中学生的思维定势和思维障碍,充分发挥群体优势,从而取得更大的收获。比如在学习基本操作时,提出问题:①你会使用显微镜吗?②怎样能规范、准确地量制片呢?③有哪位同学能演示操作吗?
3.1.3 案例教学法
在教学过程中,教师以组织课堂为主,首先向学生布置题目,学生在辩论和教师指导中学到知识。上课时由教师随机点名,让学生陈述案件事实并回答问题,被点到名的学生若没有准备好,可以“PASS”,但学习成绩就要降一个档次。同时教师要不拘一格,随时发现问题,提出问题,再让学生讨论,最后进行总结。案例教学中,也要讲授必要的理论知识,为了使学生对问题的讨论更加深入,故意出些难题,让学生辩论,使课堂气氛活跃,只要学生讲得有道理,能将自己的观点阐述清楚,就能得高分。单一的传统的系统讲授模式,已与现代的教育观念发生冲突,已不能完全适应现代教育和培养人才的需要,应予以调整和改变。因而,引入案例教学法模式来弥补传统讲授模式的不足就显得越来越迫切了。
3.2 实践教学多样化,提高学生的技能水平
3.2.1 合理调整实验内容
中药鉴定学在实验内容的选择上,要充分体现“以就业为导向、以能力为本位、以发展技能为核心”的职教理念。教师要结合教材的理论知识和技校学生的特点,认真设计好每一次实践教学内容,由浅入深、由易变难,坚持循序渐进的原则安排实践课内容。
3.2.2改革实践教学形式
对于技校学生中药材的鉴定技术的培养,仍然以性状鉴定和显微鉴定为主,充分利用中药标本和饮品,全天开放中药标本室以供学生识别训练;用多媒体课件将整体图像与局部放大图像有机结合的方式帮助显微结构的观察和鉴定。另外,学校应根据现有实验条件开设一些比较前沿的中药鉴定技术和方法,如气相色谱(GC)、红外色谱(IR)、高效液相色谱(HPLC)等,以开阔学生的视野,同时这也是未来中药鉴定专业人才的必备素质。
论文摘要:本文论述了中药鉴定技术实脸操作技能和在实际工作中学生素质培养应若手的方向。充服不利因素,改进操作方式,提高学生动手的热情,运用尝试法教学,培养学生的妞织协调,合作的能力,多嫌体应用,提高学生形象思雄能力素质,结合行业对手生提出的妥求,适当调整实脸项目与内容;根据中职学生的特点,完善考核评分标准:实脸教毕中的自我教育管理,形成良好的学习氛网。
中药鉴定技术是一门以形态教学为主的学科,是中药类专业必修的一门专业课,具有很强的实践性。实验教学是提高学生实践能力,增强学生社会适应力的必备环节。中药鉴定操作技能,增强中职生在医药行业的适应能力,是从事中等职业学校中药鉴定技术教学工作的老师们一直思考的重要问题。为此,在实际的实验教学中做了以下几方面的尝试。
1克服不利因素,改进操作方式.提高学生动手的热情,熟练掌握实验技能
实验手段以传统的标本、挂图、投影、显微镜为主m。原存在对教学不利因素:药材标本、挂图品种数量不足,导致学生无法直观认识药材,影响教学效果。人均拥有显微镜数量的相对缺乏,导致部分学生学习的参与性降低,对同组的学生依赖性增强,每次实验都坐享其成,将结果复制就完事,逐步地对实验不感兴趣。现在,学校对学生操作技能培养的重视,购买药材和显微镜,克服不利因素,为每个学生提供一份150种常用重点中药材的饮片;实验操作时做到人手一台显微镜。考虑中职生的基础以及自觉性、教学目标,为了增强学生学习的兴趣,改变实验过程中的形式迫在眉睫。原来要求:借助显微镜,找到目标后按放大倍数比例直接将特征描绘到实验报告上。对大部分学生来说,画图是一项难度很大的事情,学生经常是找到正确的目标,但是无法很好的绘制特征,而导致分数较低,久而久之学生便失去寻找目标的动力,直接照着课本的图进行复制,因为这样分数还挺不错的。这样是非常危险的信号,学生连动手的热情都没有,就谈不上熟练掌握实验技能。现在,我们采取了一种方式,就是让学生找到目标后首先是用手机(具照相功能)进行拍照,得到清晰的图片,然后参照自己拍照的图片完成实验报告的画图步骤。图片编辑好后(编辑内容包括图片特征的名称、学号)统一交给课代表,课代表将全班的图片文档交给老师,做为评分的参考。实践证明,学生为了拍到清晰的图片,制作临时装片时比以前更认真仔细更加规范,原来对显微镜不感兴趣的学生也慢慢地和显微镜培养起感情来。原来只会按部就班的学生学会观察、描述、比较归纳。克服不利因素,改进操作方式,提高学生动手的热情,熟练掌握实验技能。
2尝试法在实验教学中的应用,培养学生的组织协调、合作的能力
中药鉴定技术实验教学多采用传统的“注入式”教学方法,现应用尝试教学法就是让学生自主预习,学生查阅资料、思考、培养学生的创新思维,培养学生自己分析问题、解决问题的能力。具体的做法是:以一个班为单位,分成六组,选出小组长,职责主要是组织和协调。由教师下达任务给组长,在规定的时间内,完成一堂实验课的教学课件。结合组员的特点,组长就任务给各组员分工。中药鉴定技术学得较好的学生进行资料查阅以及筛选材料;语文水平较好的学生负责文字处理。计算机基础较好的学生负责将收集到的资料进行整合制作成PPT课件;语言表达能力较强的学生来完成教学课件的讲解。最后教师进行简短而针对性的点评,接着让学生开始实验操作。应用尝试法教学改变过去“老师讲一学生学”满堂灌的教学模式,采用“学生学一学生讲一老师点评”的方式,摒弃老师过多的讲解、分析,学生学习目的性更明确,学习兴趣更浓烈,学习积极性更主动,课堂气氛更活跃,教学效果更显著。通过应用尝试法教学,改变教学中教师的角色,体现学生为教学的主体的地位,培养学生的自学能力,掌握学习的方法,培养学生的组织协调、合作的能力,及时适应工作中的学习。学会积极主动学习,自主获得知识,也为将来的自主学习打下坚实基础。
3多媒体在实验教学中的应用,提高学生形象思维能力素质
传统教学手段(实物标本、挂图、投影等)难以满足该学科多内容、多视角的教学需求,常用的挂图、投影虽然较为客观,但仍较失真和抽象,幻灯片、蜡液标本也与实际效果相差很远;加上一般药材的体积很小,实验显微视野也较小,教师无法保证每个学生能达到相同的教学效果,这造成学生难理解,动手能力差,对老师依赖强,增大老师负担、压力大等不利因素,学生也为死记硬背书本的术语而倍感枯燥。多煤体为改进传统教学手段提供了契机,将教学过程中的抽象内容利用课件在屏幕上通过动画或图片,配以相应的文字说明,直观展现给学生,学生则一目了然,并且印象深刻,使学生较容易掌握难点重点的内容,提高学生形象思维能力素质。比如常用显微制片能力的教学中,我们通过规范正确操作视频和一些学生错误不规范操作视频的比较,收到良好的教学效果。 转贴于
4结合行业对学生提出的要求,适当调整实验项目与内容
行业对学生提出的要求,体现教学的实用性,是指实验项目与内容的选择性和适应性,具体地说就是根据不同的专业培养目标或方向选用与之相适应的中药鉴定分析技术,如中药专业营销方向重点只要掌握常用中药材性状鉴定技术!7。性状鉴别是对药材的形、色、气味、大小、质地、断面等特征、简单理化反应,直接观察药材,做出符合客观实际的结论,区分药材真伪优劣的方法。结合行业的要求,学生须快速、准确辨认常用中药材。精心组织实验教学内容是课程改革的关键闭。据此增加归类实验项目,如术语来表达药材外形特征—野山参:马牙芦、灯草芯、枣核、铁线纹、人字腿、珍珠须,天麻:鹦哥嘴、红小辫,防风:蛆圳头,川贝:怀中抱月。海马:马头、蛇尾、瓦榜身,薪蛇:龙头虎口、方胜纹、连珠斑、佛指甲,形象的语言描述断面一一倾看蔑:金井玉栏,粉防己:车轮纹,何首乌:云锦花纹,大黄:星点,苍术:朱砂点,天然牛黄:同心层纹等特征。在实验项目中增加部分有代表性药材的快速鉴定技术.一-水试法,如冤丝子、没药、乳香、秦皮、红花、西红花等。而中药专业中药药剂方向则尚需掌握中药显微鉴定[7J等。为了更好达到教学目标,增加归类实验项目,以植物类药材为例,簇晶的观察:大黄、人参、关木通、牡丹皮;针晶的观察:半夏、麦冬、天麻、肉桂等;石细胞的观察:黄柏、黄连、厚朴、肉桂;树脂道的观察:人参、三七;通过代表性的专项实验,逐步训练学生掌握各种植物组织、细胞及后含物的识别与绘制,从而训练学生实践应用的能力,更好的符合实际工作的需要。
5根据中职学生的特点,完善考核评分标准
首先教师要转变观念,明确我们培养的学生应具备怎样的素质。主要培养学生具备基本的中药鉴定技能,严谨科学的工作态度,合作协助的精神等综合素质,适合医药相关行业工作的能力。中职生的基础不够扎实,学习自觉性不强,但他们有一个共同点,对加分非常“感冒”。利用这一特点,我们要创造条件发现学生的闪光点,及时表扬,对基础较差的学生的学习自信心培养具有十分重要的意义,对学生的教学效果提高也具有重要的意义。因此我们对考核评分标准进行完善,灵活地加入一些激励措施。在实际教学中,如显微鉴定实验课,每次实验提供24个加分名额,(最快找到指定特征的、最快拍照到指定特征的各6人),还根据情况可适当增加加分名额;制作标本片效果好的前12名。实践证明,这些激励措施能较好的提高学生学习的自觉性和积极性且教学效果显著。此外,最快找到正确特征的学生可充当小老师,学生间相互交流心得、方法,形成良性竞争的学习氛围。
6买验教学中的自我教育管理,形成良好的学习氛围
对近年来南药资源的保护与可持续利用研究工作进行述评。认为近年来南药资源的保护与可持续利用研究进展主要包括:华南药用植物种质资源库建设;采用DNA条形码技术、有效成分生物合成相关功能基因的克隆和鉴定技术开展品种鉴定及种质优化改良;优良品种的选育。以上成果的取得将对解决南药面临部分野生资源濒危、种质退化等问题,为进一步开展南药资源保护和合理开发利用的研究具有积极意义。
【关键词】 南药 种质资源 品种鉴定 品种培育
中药资源是我国中医药事业发展的物质基础,也是中医药参与国际竞争的优势之一。由于多年来对中药资源的保护、合理开发利用认识不足,对中药资源过度经营和利用,加上城镇化、工业化的迅速发展和生态环境污染等因素的影响,致使中药资源面临萎缩和部分品种枯竭,影响了中医药事业的可持续发展。开展中药资源保护和合理开发利用的研究,对中医药事业的发展,尤其是对中药现代产业的发展具有重大的战略意义。本文围绕南药资源的保护与可持续利用研究,综述了近年来的主要研究进展。
1 南药资源概况[1]
南药又称为岭南中药,使用历史悠久,最早的实物记载可追溯到西汉时期。已知岭南最早的动、植物志为汉代《南裔异物志》,其中记录了药用动植物的名称。公元306年,东晋·葛洪在广东种植中草药和炼丹,所著《肘后备急方》、《抱朴子》等医药专著流传后世,影响深远。晋之后,历代岭南医疗和药事活动非常活跃,本草书籍极为丰富,岭南人通过不断发掘、种植和应用具有明显地域特点的岭南中草药,逐步成为祖国医药学的一个重要流派。
岭南地区泛指南方五岭山脉以南广东、广西、海南3省区的陆地和海岛,地处我国热带、南亚热带、中亚热带区域,具有有利于动植物生长的得天独厚的地理生态特点,自然形成了一个种质多样、生境优越的天然药用植物种质资源库。据资料统计,岭南地区药用资源有4 500种以上,占全国药用资源种类的36%,其中陆地资源中植物类约有4 000种。岭南中药材资源种类繁多,特产南药、广药品质优良。如春砂仁、广藿香、巴戟天、化橘红、高良姜、益智仁、何首乌、广豆根、广金钱草、鸡血藤、槟榔等道地药材,具有明显的地域特色和优势。此外,岭南还成功引种驯化豆蔻、丁香、肉桂、马钱子、大风子、檀香、印度藤黄等30多个南亚和东南亚品种,诃子、云木香、安息香、千年健等品种也被成功引种或由野生变家种。广东作为全国商品中药材主要集散地之一,药材资源丰富。据中药材资源普查,包括当时归属广东省管辖的海南岛在内,中药材资源共有2 645种,其中药用植物2 500种,药用动物120种,药用矿物25种。据统计,广东境内鼎湖山国家自然保护区共有药用植物193科677属1 077种,罗浮山有1 600多种药用植物;广东家种药材年产量和野生药材蕴藏量超过100吨的大宗品种有194种,出口创汇的广东道地药材有100多种(野生品种占八成),销往外省(区)的有84种。
近10多年来,国内中药产业对中药材需求量快速增长,中药材生境急剧变化;岭南中药材同样面临种质退化、资源耗竭等问题。城市化、工业化的迅速发展,中药材生境的严重恶化,引起中药材生理生化特性发生变化,改变了药材次生代谢产物的含量及其相互间的比例,破坏了中药材原有的种质特性,影响其疗效,即药材的道地性发生了质变,道地药材不道地,药材出现"道地性濒危"。如阳春砂、广藿香、巴戟天等岭南道地药材现处于不同程度的濒危状态。阳春砂以广东阳春蟠龙镇金花坑的为最佳,有"蔤产蟠龙特色夸,医林珍品重春砂"的记载。然而,目前蟠龙镇的阳春砂产量极低,已基本处于濒危状态。广藿香以石牌藿香的质量最佳。从严格意义上讲,石牌藿香已经近乎灭绝,因为原来种植石牌藿香的石牌、棠下等地,已是高楼林立,原种植区不复存在了。巴戟天因野生资源枯竭,现已成为中国植物红皮书上记载的稀有濒危植物。
近几十年来,虽然各地围绕南药资源开展了引种栽培、资源调查、品种整理、质量评价、规范化种植等大量研究工作,但在中药材的生产中,还普遍存在种源混杂、良种选育工作滞后、栽培技术和模式落后等问题。在中药资源的进一步开发利用过程中,还存在科学技术水平不高、创新性不强等问题。针对南药种质资源的现状,开展岭南中药资源特别是珍稀濒危物种的种质基因资源的保护,以及关键技术的研究和合理的综合开发利用十分必要。
2 华南药用植物种质资源库的建设
近年来在国家及省市政府有关部门的支持下,我校初步建成华南药用植物种质资源,包括南药资源数据库、种质迁地保护基地、就地保护基地、种质资源低温保存库和配套专业实验室等。
2.1 南药资源数据库 华南药用植物种质资源数据库容量大,具有进行种质统计、分析和评价等功能,便于种质资源的数据交流。现已重点收载了巴戟天等12种岭南道地药材的药用植物种质数据,将成为"广东省生物种质资源网"的组成部分。此外,我们还自行研制开发了"药用植物新品种鉴定数据库",该数据库可对不同品种和不同植株的生长动态、果实性状等进行数据记录和保存,易于数据的导出和统计,目前主要用于阳春砂等优良品种的选育研究工作。
2.2 迁地保护基地 迁地保护基地分为广州中医药大学三元里校区保护基地和大学城校区保护基地,总占地85亩(57000 m2)。三元里校区药用植物保护基地始建于上世纪50年代,引种600多种药用植物,包括马钱子、檀香等进口南药约30多种。近年继续引种了华南药用植物400多种,其中包括青天葵等濒危物种。目前,三元里校区药用植物保护基地已收集和种植药用植物1000多种。广州大学城校区药用植物保护基地包括"时珍山"和"药王山"。其中"时珍山"建立了以药用植物分类为特征的保护区,已种植500多种药用植物;"药王山"建立了以中药功效为特征的保护区,已引种岭南药用植物900多种。
2.3 就地保护基地 我校与广东南台药业有限公司共建"中药学产学研示范基地",并联合相关的中药生产企业,合作建设"药材野生转人工种植研究与GAP产业化基地",开展岭南中药资源的就地保护。重点开展了青天葵、鸡血藤、岗梅、两面针、广金钱草、毛冬青、溪黄草、凉粉草等20多种中药材的野生转人工种植研究与GAP产业化基地建设。此外,与广东一片天制药有限公司共建"中药学产学研基地",主要合作开展道地药材阳春砂的野生抚育基地和规范化产业化基地建设。
2.4 种质资源低温保存库 位于广州中医药大学药科楼,面积为100m2,包括3个贮藏库:(1)短期库,温度(0±2)℃,面积19m2;(2)中期库,温度(-10±2)℃,面积14.5m2;(3)长期库,温度(-20±2)℃,面积14.5m2。低温保存库可保存药用种子、组织、基因片段、蛋白质样品等。
2.5 配套建设专业实验室 在建设华南药用植物种质资源库的同时,配套建设了基因工程实验室、蛋白质分析实验室、种质质量评价实验室、植物细胞工程实验室等,并初步建立起了药用植物基因工程、细胞工程、质量评价的技术平台。
3 南药种质资源的现代技术研究
在建设南药种质资源库的同时,我们应用现代技术对南药资源开展品种鉴定、种质优化改良等研究工作,并取得一些新进展。
3.1 DNA条形码技术 DNA条形码(DNA barcoding)技术是利用一段标准的短DNA序列来实现快速、准确和自动化的物种鉴定的技术[2]。近年课题组开展了相关研究,选用一套分类广泛的岭南药用植物材料(32目40科101种)为研究对象,建立了优化的DNA条形码聚合酶链反应(PCR)体系,进行PCR扩增和测序,检测了18S、ITS1、ITS2、ITS、5.8S、D1、D2、D3、D1D3、ITSD3、matK、psbAtrnH等12个区域做条形码的潜力,初步提出了"核糖体基因26S D1D3和叶绿体基因matK组成双位点"可作为中药材DNA条形码[3]的观点。目前正在开展相关研究工作,争取建立综合的南药DNA条形码数据库和完善的南药DNA条形码鉴定体系,为南药种质资源的鉴定、质量控制和资源调查等提供有力的技术支持。
3.2 有效成分生物合成相关基因进行克隆和鉴定中药资源种质基因的保护已越来越受到国内外的重视,不少发达国家正在加紧对药用植物基因进行克隆和专利抢注[4-5]。研究次生代谢产物生物合成途径相关酶的基因,除了保护种质基因外,还可应用关键功能基因实现对次生代谢产物生物合成途径的调控,以获得高含量产物或培育优质新品种。以阳春砂(Amomum villosum Lour.)为研究对象,本课题组进行了挥发油萜类生物合成途径上游关键功能基因的克隆[6-7]。用简并引物逆转录PCR法(RTPCR),从阳春砂叶片中获得了阳春砂3羟基3甲基戊二酰辅酶A还原酶(3hydroxy3methylglutaryl coenzyme A reductase,HMGR)、1去氧木糖5磷酸合成酶(1deoxyDxylulose5phosphate synthase,DXS)和1去氧木糖5磷酸还原酶(1deoxyDxylulose5phosphate reductrase,DXR)基因的主体片段,约为500碱基对(bp)、600bp、1000bp。在此基础上,进一步通过cDNA末端快速扩增-聚合酶链反应(RACEPCR)获得上述基因的cDNA全长,命名为AvHMGR、AvDXR、AvDXS,其开放阅读框架分别为编码571aa、472aa和715aa的蛋白。根据上述基因编码蛋白与其同源蛋白的序列比对和功能结构域检索结果,初步证明克隆获得的阳春砂AvHMGR、AvDXR、AvDXS的编码产物具有其相应酶的催化功能。向GenBank提交了上述基因及其编码蛋白的序列,分别获得登记号FJ455511、FJ459894、FJ455512。基因表达的组织特异性分析结果表明,上述基因在阳春砂叶片和果实中表达,在种子中不表达。目前正在进行上述基因功能的进一步鉴定,分析基因表达受环境因子的调控模式及其与挥发油积累的关系,为应用基因工程进行阳春砂的挥发油合成调控打下基础。 转贴于 22巴戟天药
用归经历代本草记述巴戟天药用归经始终以入肾经为主,偶有入脾经、胃经、心经、肝经者,与现行药典(2000年版药典一部)主入肾经、肝经基本一致。最早记述见宋《图经衍义本草》[9]:“专入肾家”。归经专入肾,表明药用尚限于肾经。至明代有入脾之说,如明·李中梓《雷公炮制药性解》[22]:入脾、肾二经。但到清代,入脾经之说已鲜见,而是增加了入心经、入肝经的记述,如清·陈士铎《本草新编》[26]:“入心、肾二经”;清·叶桂《本草经解》[27]:“入足厥阴肝经、足阳明胃经”;清·汪昂《本草备要》[24]:“入肾经血分”;清·张璐《本经逢原》[28]:“肾经血分及冲脉药也”;清·黄宫绣《本草求真》[25]:“巴戟天专入肾。……巴戟肾经血分药也”。清代的入肾经、肝经、心经之药用更接近现代药用,且符合现代药理研究的结果。现代药理研究已从多方面反映出巴戟天的补肾、护心、护肝作用。
23巴戟天主治功效
早在两千年前巴戟天已作为药用,其主治功效最早记载始见于《神农本草经》[2]。2000年版药典一部归纳其主治功效为:补肾阳,强筋骨,祛风湿。可见最早的药用功效一直沿用至今,表明古今药效用法基本一致,这从历代文献记述可见一斑。《名医别录》[3]、宋《开宝本草》[11]均谓其治“头面游风,小腹及阴中相引痛,下气,补五劳,益精,利男子”; 唐·甄权《药性论》[29]:“能治男子夜梦鬼交泄精,强阴,除头面中风,主下气,大风血癞。病人虚损,加而用之”; 五代《日华子本草》[30]:“安五藏,定心气,除一切风,治邪气,疗水肿”; 《本草正义》:“温养元阳,则邪气自除,起阳痿,强筋骨,益精,治小腹阴中引痛,皆温胜寒之效;安五脏,补五劳,补中,益气,皆元阳布护之功也”。 明《本草纲目》[4]:“治脚气,去风疾,补血海”;《本草蒙筌》[8]:“恶丹参雷丸,宜覆盆为使。禁梦遗精滑,补虚损劳伤。治头面游风,及大风浸血癞;主阳痿不起,并小腹牵引绞疼。安五脏健胃强筋,安心气利水消肿。益精增志,惟利男人”;《雷公炮制药性解》[22]:“主助肾添精,除一切风及邪气”;《景岳全书》[23]:“虽曰足少阴肾经之药,然亦能养心神,安五脏,补五劳,益志气,助精强阴。治阴痿不起,腰膝疼痛,及夜梦鬼交,遗精尿浊,小腹阴中相引疼痛等证”。 清《本草备要》[24]:“补肾祛风……强阴益精,治五劳七伤。辛温散风湿,治风气脚气水肿。覆盆子为使。恶丹参”; 《本草求真》[25]:“温补肾阳,兼祛风湿。巴戟天专入肾……据书称为补肾要剂,能治五痨七伤,强阴益精,以其体润故耳。……然气味辛温,又能祛风除湿,故凡腰膝疼痛,风气脚气水肿等症,服之更为有益”。 可见,历代均以补肾阳、强筋骨、祛风湿为主治功效,治疗病种以男子病为主,主治男子阳痿遗精,同时主治风湿痹痛、水肿、筋骨痿软以及女子宫冷不孕、月经不调、少腹冷痛。
3采集与炮制
31巴戟天采集
历代记载的巴戟天采集以二月、八月为主。《名医别录》[3]最早记载:“二月八月采根阴干” 。唐《新修本草》[5]、宋《开宝本草》[11]:“二月、八月采根,阴干”。宋《本草图经》[7]亦载:“二月、八月采根阴干,今多焙之。”明、清等亦记载以二月、八月采为主,但近现代则全年均可采集(2000年药典一部)。据前述之考证,清以前之巴戟天主产于四川、湖北、江苏等地,地理位置偏北,且所处年代越早,地球气温越偏低,以致采集时间受限于二月、八月。而今用之巴戟天主产地广东、广西、福建等地,地理位置偏南,气候、温度方面更有利于巴戟天的生长,因此可全年采集。
32巴戟天炮制
不同的炮制方法对巴戟天药用功效有极大的影响,其临床药用亦有较大区别。历代对巴戟天炮制均较重视,且对巴戟天的炮制方法有不断的改进。最早记载将巴戟天“去心”用的是东汉·华佗《华氏中藏经》[31]和晋·葛洪《肘后备急方》[32]。梁《本草经集注》[6]、唐《备用千金要方》[33]亦记载“皆褪破 、去心 ” 。纵观历代巴戟天的炮制方法,或槌、或浸 、或蒸 、或煮、或炙,大多要求除去其木心,虽也有不去心用者,但去心与否的药性、功能、主治及其应用范围是一致的,并无严格区分,目的是将巴戟天木心作为非药用部分。巴戟天木心强韧、多纤维、枯燥无津 ,质量占全药约5%,如不去心,令人烦躁 。经分析两者化学成分也有很大差别。可见对巴戟天的净制是必要的[34],现今药典已规定巴戟天去心后切段。可见古代常用之“去心”法一直沿用至今。通过炮制引药入经,可增加药效。唐代一些本草开始将枸杞、金樱子、制等引用于巴戟天的炮制,枸杞子汁、金樱子汁制等可借以助阳、摄精等等。如南北朝《雷公炮炙论》[35]中:“凡使巴戟天,须用枸杞子汤浸一宿,待稍软漉出,却用酒浸一伏时又漉出,用同熬令焦黄,去,布拭令干用”。历代还有酒制、米制、面制、盐制、油制、炒制等多项炮制技术,其中以甘草汁制、酒制、盐制方法居多,且甘草制和盐制炮制工艺至今仍沿用,并广泛应用于临床,疗效良好。如宋元时期不仅应用了简单的“去心”浸法,而且“炒法”也有了较多的应用。另外,还加入了一些固体辅料,可有针对性地提高药效,包括有糯米炒治脚气、枸杞子煎汁浸蒸助阳、酒炒祛风湿、金樱子汁炒摄精、同煮理肾气。宋·寇宗奭《图经衍义本草》[9]记载:“有人嗜酒,日须五七杯,后患脚气甚危,或教以巴戟半两,糯米同炒,米微转色,不用米……”、“去心,糯米炒,候米赤黄,去米不用。” 盐制巴戟可功专入肾,因盐性寒,味咸,有补肾、软坚 、凉血解毒的作用,用盐制而引药入肾,有潜降作用以抑制兴阳[35],宋《太平惠民和剂局方》[37]提出“去心,面炒”、“盐汤浸打去心” ,这是首次将盐制用于巴戟天的炮制 ,一直沿用至今。明清时期在继承前人经验的基础上,对巴戟天的盐制有了较多的应用。如 《奇效良方》[38]中提出:“去心,青盐酒煮”;明·李梴《医学入门》[39]中有 :“盐水煮去心”;明·王肯堂《证治准绳》[40]载:“巴戟肉,盐汤浸”;明·龚廷贤《寿世保元》[41]中也有:“盐水泡,去心”等等。酒制巴戟则可增强祛风湿功能,可行血、强筋健骨[36]。宋·赵佶《圣济总录》[42]有 :“去心、酒浸焙”,明·李时珍《本草纲目》[4]对酒制巴戟天的过程描述为:“酒浸一宿,剉焙入药,若急用,只以温水浸软去心用。”明代一些本草还将甘草运用于巴戟天的炮制。明·张洁《仁术便览》[43]中有:“甘草汤浸去心”;《景岳全书》[23]也提到“巴戟,甘草汤炒”、“巴戟肉,甘草汤炒”;明末·缪希雍《先醒斋广笔记》[44]也有:“甘草汁煮,去骨”。 甘草制巴戟天也是今用之巴戟天主要制法之一。巴戟天虽有多种炮制方法 ,但至今始终是以巴戟肉、盐制巴戟天和甘草制巴戟天为主流饮片规格,且巴戟肉用居多。巴戟天的炮制特点是借助所用辅料固有的作用,以增强壮阳、补益功能,并获得满意疗效[45]。
3.3 优良品种的选育 优良的品种和优质的种子种苗是中药材生产的基础和源头。近年来本课题组开展了阳春砂优良品种的选育研究。阳春砂来源于姜科植物阳春砂(Amomum villosum Lour.)的成熟果实,是"四大南药"之一。目前,道地产区及引种区的阳春砂均面临着种质退化、品质变异、遭遇病虫害等问题,使其含油量降低,品质下降。砂仁花"雌高雄低"的特殊结构使其自花授粉极为困难,而由于生态环境的改变,授粉昆虫减少,影响了依靠虫媒的授粉途径,导致结实率明显下降,虽经人工授粉,产量仍徘徊在亩产10kg左右。以上问题严重制约着种植砂仁的质量和产量。通过对道地产区阳春砂的不同种质资源进行收集、整理和评价,在建立砂仁新品种鉴定技术标准的同时,开展了阳春砂种子生理、组织培养与人工诱变育种的研究;比较了道地产区3个阳春砂栽培品种"长果"、"圆果"和"春选"的花、果实和种子的部分性状差异,筛选出了具有显著差异的性状,其中花期可延长至九月中下旬的"春选"阳春砂品种尤其引人注意[8]。目前课题组正在进行阳春砂的辐射诱变育种,逐步建立砂仁新品种鉴定的技术标准,争取选育出高产优质的中药材新品种。
南药资源是我国药用植物资源的重要组成部分,随着中药学界与产业界对南药资源保护与可持续利用研究的日益关注,以及不同学科与新技术在中药资源研究领域的应用,相信南药资源的保护与可持续利用研究也将开创新的局面,取得更多的成果。
参考文献
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【关键词】 燕窝;鉴别;质量检测;综述
燕窝为雨燕科(Apodidae)金丝燕属(Collocalia)的多种鸟类分泌出的唾液与其绒羽混合凝结于悬崖峭壁上而筑成的巢窝。《本草纲目拾遗》称其功能“味甘淡平,大养肺阴,化痰止嗽,补而能清,为调理虚损劳疾之圣药”。燕窝是一种名贵的滋补佳品和高级宴席佳肴,药食皆宜,深受国内外消费者的喜爱。
燕窝作为一种名贵中药,价格昂贵,利润丰厚。目前国内燕窝市场乱象丛生,已出现了漂白燕窝、涂胶燕窝、染色燕窝、海藻燕窝、含水燕窝、替身燕窝等燕窝的伪品[1],严重扰乱了燕窝的市场秩序,损害消费者利益。燕窝的真假鉴别及制定科学的质量判定标准,成为燕窝药材在市场流通的关键。据文献报道,目前燕窝的鉴定及质量检测技术至少多达8~9种,具体分析总结如下:
1 性状、显微及理化鉴别技术
1.1 燕窝鉴别要点[1-3] 呈丝条状结构,间见燕绒羽附着其中,有特殊馨香,没浓烈气味。对光观察为半透明,断面似角质状。用水浸润呈银白色、晶亮透明、体柔软、有弹性、膨胀约3~5倍,拉扯有伸缩反应。正品燕窝燃烧有轻微迸裂、熔化起泡、无烟无臭、灰烬白色、质轻、量小、溶于盐酸。显微镜鉴别:正品燕窝呈不规则形状,表面具清晰细密纹理,偶见燕毛,可与银耳,猪皮、琼脂及涂胶燕窝进行区分。体视镜鉴别是对显微鉴别的简化,林洁茹[4]在无损燕窝样品的前提下快速鉴定出涂胶燕窝,并适于在研究初期对大量商品作普查时使用。
1.2 燕窝理化鉴别 燕窝在365nm紫外灯下呈黄绿色;燕窝浸泡后加水煮沸呈银白色丝状透明体,上层液清亮;燕窝浸水后加稀盐酸液煮沸后显棕褐色或棕黑色;燕窝加碘,燕窝只染成碘试液本身的黄色,水洗则褪;燕窝水提液加茚三酮显蓝紫色;加重铬酸钾稀盐酸(4∶1)试液不产生沉淀;加鞣酸试液数滴,不产生浑浊[5]。
性状、显微及理化鉴定技术是前人在药材鉴定技术上的智慧经验的总结,特别是在实验检测条件有限的情况下,燕窝传统的性状、显微及理化鉴定技术是必须掌握的一门基础技术。
2 糖类分析法
唾液酸(sialic acid, SA)是燕窝的主要成分,是具有吡喃糖结构的酸性氨基糖。
针对燕窝及燕窝饮品的质量及等级问题,我国学者通过建立紫外分光光度法[6]、高效液相色谱法、对燕窝中[7]唾液酸成分进行分析,鉴别出燕窝的掺伪产品并进行质量评估。近年来,不法分子在燕窝中非法加入工业唾液酸掺假,其中唾液酸含量达到燕窝初级产品的7.0~11.0%含量水平[8],使用唾液酸用于燕窝初级产品质量鉴别的有效性不足。
喻雨琴[9]、王慧[10]等用气相色谱法,测定燕窝及燕窝饮品中4-5种醛糖的含量,根据其之间独特的峰比例,构成易于识别的燕窝“指纹”图。具有一次完成燕窝及其制品的定性鉴定及分析。
此外,燕窝糖类成分分析检测前必须对样品进行大量前处理,特别是燕窝的冰糖制品,检测前甚至要对样品进行透析等处理以防止糖类物质干扰测定[11]。过多的前处理,使燕窝中糖类物质的含量有所下降,其检测结果有一定的局限性。
3 氨基酸分析法
陈文锐[12]在运用毛细管气相色谱法测定燕窝中的氨基酸及其掺伪品的鉴别研究中,提出一套通过气相方法构建燕窝氨基酸图谱,判断燕窝掺假成分以及掺假含量方法,具有较高的可行性。此法避免检测过程中糖类物质的干扰,简化了燕窝饮品测定的前处理。
朱春红[13]分别利用紫外光谱法和氨基酸分析法鉴定燕窝真假,再用液相色谱-串联质谱抽样确证所得结果,结果证明紫外光谱法和氨基酸分析法鉴定燕窝真假具有可行性。氨基酸分析法通过检测燕窝在各种氨基酸的构成比,有效对燕窝及燕窝制品作真假鉴别,方法简便可行,结果可靠。
4 蛋白质分析法
燕窝内大部分成分为蛋白质,故也可从燕窝中的蛋白质入手,进行鉴别。聚丙烯酰胺凝胶电泳[14、15]、等电聚焦(IEF)电泳[16]、双向电泳技术[17]通过分析燕窝蛋白质来进行燕窝鉴别,电泳过程中能产生蛋白的条带,通过蛋白的图谱区分不同产地的燕窝及燕窝假冒品。根据目前文献观察,除个别研究结果理想外,大部分的电泳方法所产生的电泳条带大多不甚清晰。
崔慧娥[18]采用双抗夹心酶联免疫方法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测燕窝糖蛋白,所建立方法特异性强、可以有效用于燕窝掺假的鉴别。但由于ELISA试剂盒成本较高,ELISA技术仅用于燕窝真伪及掺假的鉴别则普及性不强。
5 DNA序列分析技术
燕窝的商品价值不仅与燕窝的纯净度有关,与燕窝的产地、金丝燕的品种也密切相关。DNA序列分析技术是目前唯一可以对燕窝的基源进行鉴定的手段,是对现有的检验手段的重要补充。林洁茹[19,20]首先采用DNA序列分析技术对燕窝中残留的金丝燕绒毛及口腔上皮细胞的线粒体DNA进行测序,从而可对基源进行鉴定,可准确鉴定出燕窝来源的种属。DNA序列分析技术是对目前“替身燕窝”的假冒行为一个科学有效的打击手段,虽然DNA序列分析技术对实验条件的要求及花费相对较高,但其鉴定的意义将有利于高端燕窝产品的流通及销售。
6 红外光谱法
傅里叶变换红外光谱(FTIR)法具有宏观整体鉴定复杂体系的优点以及无损快速的特点。目前,报道较多的是用于药用动植物鉴别等领域的研究[21]。宋琳[22]研究表明,FTIR光谱法能够快速地获得燕窝产品的红外指纹谱图,可对燕窝中蛋白质、氨基酸、糖等含量及组分进行综合的分析。FTIR光谱法分析速度快、结果可靠、无损样品,对于燕窝品质的分析具有极为明显的优势,但由于FTIR光谱法检测燕窝品质需要采集大量数据,建立相关数学模型及其数据库,其检测技术未能得到普及。
7 讨论
市场上燕窝假冒伪劣情况严重,燕窝饮品的质量缺乏有效手段监管,成为优质燕窝及正规燕窝生产厂家的硬伤。由于简单方便、容易掌握,传统的性状、显微及理化鉴别方法成为燕窝真伪鉴别的主要手段,但以上这三种方法却未能对燕窝的基源、产地、等级进行鉴别。
目前的各种鉴别手法基本上都可以鉴定出燕窝样品的掺杂银耳、猪皮、琼脂、树胶等假冒行为,但对与燕窝及燕窝饮品中燕窝的含量测定却十分困难。红外光谱法可对燕窝中蛋白质、氨基酸、糖等含量及组分进行宏观的整体综合分析,却无法解决含量测定的问题。而紫外光谱法及高效液相色谱法,当燕窝中掺入唾液酸等相关的化学成分,在含量测定时往往仪器会受到欺骗而出现错误的鉴定结果。蛋白质分析技术目前尚未成熟,DNA序列分析技术对基源鉴别具有积极意义,但因测试费用昂贵而难于普及,氨基酸分析法将是燕窝及燕窝饮品含量测定的突破口。
由于造假手段的层出不穷,因此,单用一种或两种简单的鉴别手段已经无法判断出燕窝产品的真伪及质量优劣,必须多种手段结合,并通过综合分析来获得正确的检测结果。鉴于各种检测技术各自的优缺点,燕窝鉴别及质量检测的思路需要根据实验条件及实验经费进行调整。当务之急是制定一套燕窝及燕窝饮品的质量控制标准,解决燕窝市场假冒伪劣的混乱情况。
参 考 文 献
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国家级实验教学示范中心对于推动高校实验教学改革和实验室建设,带动省级实验教学示范中心的建设和发展,提升全国高校实验室工作的整体水平,加强大学生实践创新能力培养,促进创新人才培养模式改革,提高实验教学水平和高等教育人才培养质量,发挥实验教学改革的“辐射源、示范田”等方面具有十分重要的意义[1-7]。基于此,国家级实验教学示范中心是我校实验室建设中的重中之重。2007年,我校在2000年通过整合学校中药学、药学实验教学方面原有的人员、设备、实验室等资源成立的“实验教学中心”的基础上成功申报为“国家级中药学实验教学示范中心”(以下简称“中心”)。经过近4年的建设,中心不断深化实验教学改革,在实验教学理念、教学模式、教学平台、建设经验等方面进行了实践与创新,凝练了“医药结合、系统中药、实践创新”的实验教学理念[8],构建了“一中心两阶段三层次”的实验教学模式[9],搭建了“统一化、网络式、综合型”的实验教学平台,并积累了“理念优先、捆绑集成、创新为重”的建设经验,已将中心建成为教学理念明确、仪器设备先进、师资队伍过硬、管理规范科学、资源网络共享、辐射示范显著的高水平实验教学基地,满足了新时期中药学素质教育和培养创新人才的需要,起到了良好的社会效益。
1凝练了“医药结合、系统中药、实践创新”的实验教学理念
中心在建设过程中,在“系统中药”思想的指导下,通过更新实验教学理念,形成了“医药结合、系统中药、实践创新”的中药实验教学理念。
1.1医药结合
中药实验教学以中药药性和效用为核心,以服务临床为宗旨,在实验项目、实验内容和实验方法等方面始终坚持中医药理论的指导,倡导中医与中药密不可分。根据该理念,创制了脾气虚、肝气郁结等中医证候模型,开展了中医方药对中医证候治疗作用的实验项目;结合我校的中药不良反应(ADR)监测中心的条件,开展了中药不良反应报告的原则、流程、方式等实验项目;借助我校国家中药GCP中心的优势,开展了中药临床实验设计的原则、方案等的培训;充分利用我校模拟医院的条件,开展了临床选方用药的临床模拟培训。此外又将教学研究成果及时地归纳总结,提供给临床医师用药参考。
1.2系统中药
依循著名中药学家凌一揆教授“系统中药”思想,认为中药学是祖国医学的重要组成部分,是在中医理论指导下研究中药基本理论和中药品种、产地、采集、泡制、性能、功效及临床应用等知识的一门综合学科,其涵盖了中药基本理论及临床应用、中药品种品质与鉴定、中药药理毒理、中药物质基础与质量标准、中药泡制与制剂等内容的系统知识。根据该理念,实验项目的设置紧紧围绕中药鉴定、中药泡制、中药制剂、中药药理、中药化学等方面展开,并注重各学科专业技能之间的交叉融合,开设综合性、设计性实验,培养学生的系统的中药知识。
1.3实践创新
围绕我校“培养基础扎实、知识面宽、能力强、综合素质高的中药学创新人才,为地方经济建设和社会发展服务”的中药人才培养的目标,中心注重学生实践能力和创新能力等方面的培养。根据该理念,采取开设综合性、设计性实验、实行导师制、推行毕业专题、设立本科学生科技基金等措施,以培养学生的动手能力、专业技能、科技创新能力和科研思维等,加强创新能力和科研动手能力的培养,提升学生实践创新能力。“医药结合、系统中药、实践创新”的教育理念集中体现了中心对中药本科教学和学习活动内在规律的认识,适应了新形势对中药人才培养的需要,是我校从事中药创新人才培养的指导思想和行动指南。
2构建了“一中心两阶段三层次”的实验教学模式
中心在建设过程中针对现阶段中药学术、学科、产业、事业等发展的需要,积极进行了新形势下中药创新人才培养模式的探索,构建出能培养学生创新意识和创新能力、提高教学质量的“一中心两阶段三层次”实验教学模式,如图1所示。
2.1一中心
“一中心”是指从实质上要以培养学生的实践创新能力为中心。通过逐渐压缩验证性、演示性的实验内容,增加综合性、设计性和创新性的实验内容,培养学生的科研素质和创新意识,提高学生的独立工作能力和创新能力。为了适应创新性人才培养,中心联合了全国33家单位、121位专家共同编写1套《国家级中药学实验教学示范中心?中药学实践教学创新系列教材》(共7本),构筑了相对独立和完整的中药实践教材新体系,在兄弟院校中起到了很好的示范效应和应用效果[10-11]。
2.2两阶段
“两阶段”是指从时间上将实践教学分为基础专业技能培训和科研创新能力培养两个阶段。一、二年级为第一阶段,以系统中药学为主线,以独立开展实验课的方式,将化学、药理、药植与鉴定、泡制与制剂等基础和专业知识与技能融会贯通,使学生系统掌握中药学基础知识与技能,培养创新思维。三、四年级为第二阶段,引入导师制,以国家级重点学科中药学为依托,以国家自然科学基金、“863”、“973”等纵向课题及校企合作项目等为支撑,进行科研训练,加强创新能力的培养。
2.3三层次
“三层次”是指从内容上由课堂实验教学、实习实训和科研实践3个层次构成。课堂实验教学由基础性实验、专业性实验、综合设计性实验3部分组成。其中基础性实验含无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验等内容[12];专业性实验包含中药鉴定实验、中药泡制与制剂实验、中药药理实验、中药化学实验等内容;综合性设计性实验为融中药方药分析、中药品种品质与鉴定、中药化学成分提取分离与质量评价、中药泡制与制剂技术、中药药效与毒理等为一体的实验。实习实训由野外实习、生产实习、医院实习3部分组成,目前共有实习基地29个。其中野外实习主要包括药用植物高山实习、道地药材产地实习、中药鉴定标本馆实习等组成;生产实习包括中药泡制、中药制剂生产工艺、生产技术等工厂实习;医院实习包括医院药房实习、模拟医院实习、ADR及GCP的参观实习等。科研实践由学生科技基金、参加教师科研、毕业专题实习三部分组成。学生科技基金由学生自主申请课题,撰写开题报告,进行实验研究;教师科研项目实行导师制,鼓励学生从大二、大三就参与教师科研课题的研究;毕业专题实习实行1人1题,导师全程指导,中心中期检查,学生必须撰写毕业论文并通过毕业答辩。以此培养学生实践创新能力[13]。“一中心两阶段三层次”的实验教学体系充分体现了实验教学注重课内与课外相结合、实验教学与科学研究相结合、多元化培养与个性化培养相结合,收到了良好的效果。#p#分页标题#e#
3搭建了“统一化、网络式、综合型”的实验教学平台
在目前实验教学平台的基础上进一步优化组合,搭建统一化实验平台、网络式信息平台、综合型技术平台,满足创新性人才培养的需求[14]。
3.1统一化实验平台
通过整合人力资源、设备条件,加强了理论教学平台与实验教学平台的互通,加强了实验平台、技术平台、实习实训平台的互补,加强了科研实验室与教学实验室的互融。
3.2网络式信息平台
利用网络多媒体技术,一方面不断改进网上选课系统,使学生真正做到网上预约实验、网上模拟实验、网上师生互动;另一方面加强网络化管理平台的建设,强化网络监督、考核评估[15-16]。
3.3综合型技术平台
充分利用我校中药学国家级重点学科建设成果,发挥科研技术对实验教学的促进作用,加强各学科之间的交叉融合,注重理论教学与实验教学相结合、课内实验与课外实践相结合、多元化与个性化培养相结合、大众化培养与精英教育相结合,打造以培养学生的动手能力、专业技能、科技创新能力和科研思维的综合型技术平台。
4积累了“理念优先、捆绑集成、创新为重”的建设经验
4.1理念优先
理念是先导,理念要与时俱进。在中心的建设过程中,我校历来重视对实验教学理念的凝练,把实验教学理念放在优先的位置,以适应不同时期社会和时代对人才培养的需要。从创办之初的“早实践、多实践”到现在的“医药结合、系统中药、实践创新”的实验教学理念无不都适应了社会和时展的需要,为中药学创新人才培养作出了重要贡献。
4.2捆绑集成
中心在建设过程中采取捆绑集成的方式进行建设,具体来讲包括两种形式,一是将教改项目研究与中心建设紧密结合,通过这样的方式将中心建设过程中的思路理清;二是将学科建设与中心建设紧密结合,通过这样的方式使经费能捆绑投入,综合集成进行建设,形成了高显示度、规模效益明显的教学实验大平台。
4.3创新为重
中心在建设过程中始终以创新为重,把培养学生的创新能力作为中心建设的目标。为此我们对原有的实验教学方面原有的人员、设备、实验室等资源进行了整合,对实验内容进行了调整,增大设计性、创新性、综合性的实验比重,增大实验室的开放力度,建设以创新为主的实验室———图书馆式的实验室等。通过这些举措,把创新放在重要位置,提高学生的创新能力。
[关键词] 代谢组学;中药制剂;体内评价;药效学;毒理学
[中图分类号] R28[文献标识码]A [文章编号]1673-7210(2010)11(b)-006-03
Research on metabonomics in vivo evaluation of Traditional Chinese Medicine preparations
CUI Yifei, HUANG Shengwu, YAN Lu
(Zhejiang University of Traditional Chinese Medicine, Hangzhou 310053, China)
[Abstract] Objective: To summarize the research on metabonomics in vivo evaluation of Traditional Chinese Medicine preparations. Methods: Summarized the latest study on metabonomics in vivo evaluation of Traditional Chinese Medicine preparation by collecting of articles at home and abroad in recent years. Results: Metabonomics were widely used in vivo evaluation of Traditional Chinese Medicine preparations, including the overall efficacy evaluation, material-based research, toxicology, pharmacokinetics. Conclusion: Metabonomics, as a significant ways and means in vivo evaluation in Traditional Chinese Medicine preparation, is of extensive applicable value.
[Key words] Metabonomics; Chinese Medicine preparation; In vivo evaluation; Pharmacodynamics; Toxicology
国内外众多学者认为中药的特点是多组分、多途径、多靶点,很难阐明其整体药效、物质基础、作用机制和毒副作用等,尤其是物质基础的问题[1]。近几年,为了探索和研究符合中药自身特点的评价体系,涌现出大量结合实验与信息计算处理的新型中药评价方法和新技术,如中药蛋白质组学、药物基因组学、代谢组学等。其中代谢组学具有整体性、系统性、综合性等特点,与中医药理论的整体观相一致[2],决定了其在中药整体作用评价中发挥突出优势,是近几年的热点。如今代谢组学已在药物毒性及安全性评价、药物作用机制研究等多个领域展示了广阔的应用前景[3-4]。本文通过参阅近几年国内外学者在中药代谢组学研究领域代表性论文的相关文献,现对其研究进展综述如下:
1代谢组学与药效学评价
1.1中药作用机制的研究
代谢组学所测定的对象是内源性物质,反映了机体内在指标,能准确地反映机体的本质状态。将代谢组学应用于中药药效学评价,用整体内源性物质或生物标志物群作为指标,对比分析服用中药前后机体内源性化合物的浓度水平变化,从而证实中药的疗效[5]。
王广基等[6]用代谢组学方法进行中药整体药效作用评价,比较研究了人参总皂苷和卡托普利、氨氯地平、特拉唑嗪、氢氯噻嗪的降血压作用、对组织器官的保护作用和体内代谢组的影响。研究结果表明,人参总皂苷降压幅度虽然比化学药降压作用平缓,但停药后血压上升缓慢,呈现持久的后续降血压效果。其次,人参总皂苷在降低血压的同时也能缓解高血压引起的并发症。另外,人参皂苷治疗后自发性高血压大鼠内源性小分子化合物明显接近正常组,而化学药物对整体代谢组学的调节作用较弱。总结认为,血压是个体所表现出来外在指标,而代谢组学所测定的对象是内源性物质,反映了机体内在指标,是内在本质问题的直接表现,这体现中药的整体作用优势和特点,揭示其潜在作用机制。
邱云平等[7]研究金复康对大鼠大肠癌癌前病变的改善作用及尿液代谢物,经主成分分析表明,模型组大鼠代谢谱随时间逐步偏离起始点,金复康干预组大鼠的代谢谱先偏离再回归起始点,正常组大鼠的代谢谱无明显变化。对这些代谢谱分离的权重变量进行鉴定和研究,发现三羧酸循环、色氨酸循环、多胺代谢等代谢通道的波动,以及肠道菌群代谢的紊乱与二甲肼诱导的大肠癌癌前病变相关。代谢组学研究表明,金复康能有效逆转二甲肼诱导的大肠癌癌前病变大鼠的代谢谱的偏移。
王丽等[8]分析大鼠腹腔注射大蒜辣素后尿液内源性代谢产物的变化,研究大蒜辣素对正常大鼠代谢过程的作用机制。Xie等[9]基于HPLC-UV代谢组学研究方法,发现六味地黄丸对角叉菜胶所致大鼠关节炎模型的代谢组学改变具有显著调节作用。张启云等[10]研究吴茱萸水提液给药对大鼠内源性代谢产物的影响,结果发现,尿液中2,3-二磷酸甘油酸和1,3-二磷酸甘油酸在尿液中的含量升高,表明吴茱萸具有加速机体能量代谢的作用。
1.2 中药物质基础的研究
中药物质基础研究强调整体性,但由于中药标准组分极性范围比较宽,化合物结构多样,很难利用单一的色谱分离模式实现所有标准组分的分离表征。代谢组学将高通量活性筛选技术与中药样品的制备相结合,能够快速获得中药组分的大量活性数据,建立中药组分在各种不同药理靶点上的信息数据,通过研究不同靶点之间的相互联系,揭示中药多靶点、多途径作用的本质,进行中药物质基础研究。
杨洁等[11]研究“广枣-降香”君-使对药用代谢组学的研究方法,用主成分分析法对获得的色谱数据进行了分析,并结合药时曲线的变化规律,确定了4个未知成分为“广枣-降香”的体内效应物质。进一步通过HPLC-MS对其进行了定性分析。建立了君-使对药体内效应物质研究的新模式。赵新峰等[12]研究六味地黄丸中的化学成分和代谢成分,在提取物中鉴定了40种化学成分,在大鼠血中鉴定了6种原型药物和9种代谢产物,并推断了以上产物的代谢途径。
2 代谢组学与毒理学
2.1 研究中药毒性作用机制
代谢组学技术应用于毒性作用机制的研究,其基本原理是药物改变代谢途径中内源性代谢物的稳态,直接或间接改变细胞体液成分。体液的谱图是代表着不同代谢路径的化合物,这些对机体改变和损伤的信息能很好地表征这种改变和损伤,代谢组学通过分析这些代谢谱图,确定毒性作用的靶器官和组织、毒性作用的过程和生物标志物,从而进行毒理作用机制研究或评价药物毒性[13]。
王清秀等[14]在大黄及其主要成分的毒性毒理研究中,体外实验结果发现,大黄素能引起HK-2和HepG2细胞损伤,可能涉及细胞周期阻滞和经由线粒体膜电位途径凋亡的机制,结果还表明,大黄素具有弱的致突变性,是间接遗传毒性物质,可能具有一定的促癌作用。在研究大黄素处理后大鼠尿液、血浆和肾脏组织萃取物中内源性代谢产物谱的变化,尿液中葡萄糖和氨基酸升高,这是肾小管损伤的典型标志;通过对肾组织萃取物检测,推断大黄素可导致脂类成分的改变,破坏细胞膜性结构。尿液中的氨基酸、葡萄糖、TMAO以及肌酐可以作为大黄素的主要生物标志物研究。
2.2 确定毒物作用靶器官及器官特异性新的生物标志物
有些代谢物的变化反应了毒性损伤的特征,可以作为器官特异性的标志物,利用代谢组学研究代谢指纹图谱,将这些代谢信息与病理生理过程中的生物学事件关联起来,从而确定发生这些变化的靶器官和作用位点,进而确定相关的生物标志物。
梁琦等[15]采用代谢组学方法研究大鼠给予广防己灌胃后尿液代谢产物的改变情况,利用核磁共振技术测定大鼠尿液代谢产物1HNMR谱,进行模式识别分析;结果发现给药不同时间后,广防己引起大鼠尿液代谢变化涉及的主要代谢物中马尿酸盐、肌酐、TMAO的变化被认为是肾受损的典型标记物[16-17]。给药2周后,这些指标均出现了一定变化,提示肾器官出现了损伤和肾小管功能的紊乱;随着给药时间延长,肾脏功能进一步受影响,肾小管重吸收功能减弱,肾小球、肾髓质功能受到损害。停药后,肾小管、肾髓质功能均有一定功能恢复。此外还发现尿液中牛磺酸含量上升、柠檬酸含量下降,这预示着肝脏的异常变化。
王喜军等[18]以UPLC/QTOF分析系统为核心手段,结合生物样品分析制备方法,研究茵陈蒿汤干预后的肝损伤大鼠代谢组的回调趋势。结果证实,原先模型所致的5个生物标记物的改变在给予茵陈蒿汤后与空白组比较,个别大样品间代谢物组无显著性差异,说明茵陈蒿汤对大鼠肝损伤模型具有预防作用,从药物代谢组学角度对经典方剂防治肝损伤给出全新解释。以此为出发点可以以黄药子为典型研究对象,运用基于质谱的代谢组学方法研究黄药子致肝毒性对机体代谢物整体的影响,从中提取黄药子肝毒的代谢模式特征,发掘新的肝毒性生物标志物,并研究黄药子致肝毒性的分子机制,毒性剂量与时间、效应的关系,在此基础上建立运用代谢组学评价中药肝毒性的新方法。
2.3 药物的临床前安全性评价
临床前安全性评价是确定新药安全性能指标并降低其毒副作用的重要技术手段,代谢组学能够快速、有效地分析多条代谢通路,帮助定位靶组织及判定毒副作用程度,寻找相应的生物学标志,大大缩短了新药安全性研究的周期。Li等[19]研究中药制品黑顺片的毒理效应时,通过分析不同剂量下小鼠尿液代谢图谱的改变,发现三个给药组尿液中的牛磺酸和N-三甲胺氧化物与对照组相比明显减少,而柠檬酸盐、戊酮异二酸、琥珀酸盐和马尿酸盐的含量相对增加。同时发现,这些代谢物在低剂量组的变化程度不如高剂量组明显,经过多次给药后,这些代谢物在低剂量组也发生了明显的变化,这说明黑顺片的毒性效应具有剂量依赖性和积累效应。
3 代谢组学与药代动力学
中药进入生命体后,起效的是中药中的原型成分或代谢产物,或与机体作用形成的新成分,三者构成体内中药成分的代谢物组,而中药代谢物组通过干预人体内源性代谢物组来治疗疾病,所产生的一系列变化实质上仍然是代谢动力学变化。传统的中药药动学研究方法大多为生物效应法和血药浓度法,其采用某一标志性化合物进行研究,而不是某一味中药或复方中药的药代动力学,而与传统的药物动力学和药效动力学的研究方法相比,代谢组学的研究思路更接近中医药理论[20]。代谢组学通过比较分析体外和体内色谱指纹图谱的异同,获得单一药材或复方的相应主要活性成分或其代谢产物的代谢浓度曲线,建立基于中药整体特性的药代动力学研究新方法,对确定中药制剂的给药时间与剂量,都是很有参考价值的信息,从根本上解决中药的药动学问题。中药药代动力学不仅要研究中药ADME的动态变化,而且要研究其时量-时效关系,基于代谢组学的技术平台与系统整体的研究思路,通过追踪中药体内代谢物组的组成和变化,基于代谢组学的中药代谢动力学研究为构建中药及复方的现代化研究标准提供了新的研究思路[21]。徐国良等[22]用代谢组学研究黄连对大鼠的药物代谢过程,实验结果表明,草酰乙酸、顺乌头酸、2-酮戊二酸、苹果酸等生物标记物含量相对降低,提示黄连组大鼠能量代谢降低。
4展望
目前用代谢组学实验技术、测量方法以阐明相关生化机理和生命现象(如药效、毒理等)是需要提升的问题。其次,代谢组学的研究还处于模式识别和生物标记物鉴定的层次,如何利用代谢组学研究结果,并结合基因组学、转录组学、蛋白质组学等对中药整体药效作用和毒理作用进行定量表征,科学地阐明中药整体药效作用,是当前研究重点。再者,寻找高通量、高分辨率的分析检测技术,构建代谢组学对中药制剂体内评价方法还需要进一步研究。
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1993年2月,韩国圆光大学药学博士朴荣顺女士,通过国际医学信息检索,知道中国运城有个王天才,治疗癫痫有绝招,便带着正在上大学的女儿来求医。半个月后,她们母女流着热泪,感谢王大夫给她们带来了新生活。
其实,这不过是众多感人场面中的两个镜头。几年来,王大夫用自己独创的“镇痫灵”配合奇穴针灸和脐贴膏,已为6300多名患者解除了病痛。癫痫患者们满怀希望而来,高高兴兴而去。精湛高超的医术来自对事业执着的追求。王天才自幼跟随姑夫学医,掌握了治疗癫痫病的秘方。1974年入伍后,在师部卫生队又刻苦攻读了《内经》、《伤寒论》等古典医籍,奠定了厚实的中医理论基础。1982年转业到地方卫生部门工作,开始潜心研究癫痫病,并在祖传秘方的基础上研制出了。“镇痫灵”。这一重大科研成果通过了山西省科委组织的鉴定。著名中医量建华等认为,该药治疗癫痫病已达到国内外先进水平。
目前国内外治疗癫痫,普遍采用西药控制症状,而苯妥英钠、卡马西平等药长期使用,有较严重的毒副作用。王天才和他创办的癫痫病医院独辟蹊径,采用中药治疗,不仅没有任何毒副作用,而且疗程短、疗效高。几年来,王天才不仅重视临床诊治,更注重从理论上提高自己。他撰写的论文先后在《中医杂志》、《天津中医》等专业报刊上发表,并获优秀论文奖。他的事迹被《人民日报》、《光明日报》、《农民日报》、《健康报》、《报》、《山西日报》等新闻媒介多次报道,并被录入《中华名医传》、《中国英才》等书。
1992年,王天才和他的“镇痫灵”再度辉煌。他的论文获得了山东中医学院举办的第一届中医药优秀论文奖一等奖,他的“镇痫灵”获得了国家科委举办的“全国星火科技展览”金奖、新加坡举办的“世界新技术新产品博览会”金狮奖、北京举办的“国际发明博览会”发明铜奖和产品最佳展销奖。
关键词:气相色谱,技术,应用
(一)、气相色谱技术的应用
目前气相色谱是一种十分成熟的分离分析方法,在分析实验室,特别是有关有机物分析的实验室几乎没有不配备气相色谱仪(简称GC)的,现在一些过去只进行无机物分析的实验室也重视气相色谱技术的应用,从而使气相色谱技术的应用领域逐渐扩大,使用的人数也在不断增加。
根据Majors [1]在2003年的统计,GC 的应用领域比上世纪90 年代有所变化,在药物分析、环境分析方面的应用占半数以上(见表1,) ,在农业和食品上的应用排在第三位,值得注意的是GC 在法庭分析和鉴定上的应用有很大的增长。能源和石油分析占的比例少一些,这是美国的情况。我国GC 的应用领域大致也有类似的情况,近年GC在药物分析和环境分析上的应用同样也占很大的比例,特别是中药可挥发成分的分析有大量的研究报告 。针对GC 用于各类化合物分析Majors 的统计见表3
表1 GC 在各领域应用的比例[1]
一、会议主题及内容:1. 美国及欧洲植物药和天然药物热点前沿问题;2. 国内外政策法规和理论;3. 药物流行病学前沿方法和技术;4. 临床流行病学和循证中医药方法学;5. 临床合理用药和中药不良反应相关机理。
二、会议时间、地点: 2013年10月17-18日,10月16日全天报到注册。北京会议中心(北京市朝阳区来广营西路88号)。
三、参会对象:全国从事药品生产、研究与应用的制药企业、研发公司、高等院校、科研院所、医疗机构等相关专业人员;从事有关药品研究的临床药学、临床医学、药物流行病学、循证医学等专业人员;从事药品监测与评价、药监管理的相关人员。
四、会议费用:会议注册费1 200元/人(含会议费、材料费及会议用餐);学生1 000元/人;5人以上集体注册,可享受1 000元/人的优惠价格。本次会议授予继续教育Ⅰ类学分8分,需要学分证书的代表请在注册时注明。
五、征文要求:会议征文必须是未在公开发行的刊物上发表的,提交征文摘要(500~1 000字)、全文(3 000~5 000字)、摘要应包括目的、方法、结果、结论4个部分。投稿格式:word文档格式,文件名以文章题目命名。来稿请务必注明作者姓名、职称、工作单位、通讯地址、邮编、E-mail及联系电话。征文请采用电子邮件投稿,大会征文邮箱:。征文截止时间:2013年8月31日。
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2.6 实验材料 写明实验材料来源、批号及合格证号等。论文中实验药材的原植(动、矿)物名称要求使用《中华人民共和国药典》所规定的名称,并注明鉴定人姓名、职称及其工作单位。处方需写出全部药物组成、剂量及主要制备工艺。写明实验主要仪器设备名称、型号、生产厂家及试剂的规格。
2.7 数字与有效数字 数字作为量词及序词,一律用阿拉伯数字,但古籍文献的卷次、页码,农历及我国清代以前的历史纪年用汉字。固定词语中作词素的数字用汉字,如二倍体、十二指肠等。应注意有效数字的取舍,测得的数据不得超过其测量仪器的精密度。作者应认真核实,确保来稿中各项数据的准确无误。
2.8 计量单位和符号 遵照国家法定标准及有关国际规定规范使用量和单位的名称、符号,如:L(升),s(秒),min(分钟),h(小时),d(天),lx(勒[克斯])等。浓度单位用摩尔浓度表示,如:1 M硫酸应为1 mol·L-1硫酸;1 N硫酸应为0.5 mol·L-1硫酸;RSD(相对标准偏差)不用CV(变异系数);A(吸收度)不用OD(光密度);μg,μL或μm,不用μ;r·min-1(转速)不用rpm;压力单位应换算为Pa或kPa;血压单位可用mmHg表示,但第1次出现时应注明与kPa的换算关系;土地面积单位应将亩”换算为m2或hm2;表示微量物质含量的ppm应写成10-6;以往用来表示化学位移量值的ppm也应废弃,如 δ =2.5 ppm应写作 δ =2.5,等等。请注意数与其单位之间均应空1格。
2.9 图表 力求少而精,能用文字简要说明者尽量不用图表,文字与图表不应重复表达。图、表应自明。图题、表题用中英文双语表述。图和表中的量与单位表示法应为:量的名称或符号在前,单位符号在后,其间用斜线相隔,如 t /min。请尽量提供原图或其复印件,照片用黑白片,显微镜照片应具长度标尺。如需要以彩色图片形式印刷,需加收发表费以弥补制片和印刷成本。表格用三线表,栏目项不应有空缺。
2.10 讨论 简明扼要,重点突出,主要阐述本研究的新发现、结果分析及存在问题等,应避免不成熟的论断。讨论中不应有图表。
2.11 参考文献 依在文中出现的顺序于上角方括号内标明序号。应尽量引用近期公开发表的原始文献,勿引用内部资料。综述性文章尽量引用10年以内的文献。作者应对所引文献的准确性和完整性负责。国外参考文献一律用原始文种著录,作者姓名均为姓在前,名在后(不加缩写点);英文杂志名使用缩写(不加缩写点);日文不可用中文简化字。作者3人以内全写,3人以上在第3作者之后加“等”。具体写法请参看本刊。
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