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来,干了这碗汤药

2018-10-22倪显丽

科学大众(中学) 2018年7期
关键词:青蒿药理学活性

倪显丽

亲有疾,药先尝。昼夜侍,不离床。——《弟子规全文》

这12个字的大意是父母病了,吃的药要自己先尝,看看是不是太苦、太烫;父母病倒在床上,要日夜护理,不离开他们的身边。这里提到的药,就是我们常说的汤药。

药效从何来?

汤药,一般特指用水煎煮的中药。中药素有“诸药以草为本”的说法,小小的草木有什么“魔法”,竟然合有能治愈我们人类疾病的物质?对于这种“魔法”,一个词就能解释,就是达尔文归纳的“进化”。不要以为这其中有任何善意,难道植物也有舍己为人的利他主义?不,其实植物对我们并不友好,有些对我们人类来讲甚至非常危险,植物藏着真正的毒药。

毒药?没错,虽然有些刺耳。因为毒性正是大部分植物合成物质的首要作用。植物不能移动,无法逃避植食动物和各种害虫的攻击,只能以化学方式进行反击。更准确地说,在自然选择中,那些能够合成苦味、气味难闻,或者更常见的、对攻击者有害甚至致命物质的植物才能增加生存、繁殖机会。它们把化学武器传给了后代,又被人类加以利用。这就是植物“魔法”的核心解释:它们通过与我们人类在内的侵犯者互相作用,逐步形成了神秘而神奇的化学能力。

当然,在具有医疗意义的植物和有毒植物中,必须做出区分。可以想象,这把最早的医者们的生命置于险境,这个任务既枯燥又危险,就像传说遍尝百草的神农最后却死在一棵非常毒的草上。和所有战争一样,这是植物与侵犯者之间的一场名副其实的军备竞赛:每当侵害者找到对付化学武器的方法,植物就继续进化,找到了更好的武器。仅以生物碱为例。这些杂环氮化合物是击退植食动物的最有效工具之一,在无数种植物中都发现了它的踪迹,从罂粟到颠茄,还有秋水仙、金鸡纳树。这足以说明植物世界中分子的多样性,它们似乎无穷无尽、变化无常。

进化赋“神力”

从19世纪开始,随着现代药理学和化学的建立,许多植物分子被萃取提纯,用于制造药物。但使用的通常都是最强劲、毒性最大的植物。虽然颠茄能致人死命,但它也使阿托品(在紧急情况下治疗心动过缓)诞生。从危险的秋水仙、洋地黄、紫杉中分别提取了秋水仙碱(治疗痛风的标准药物)、洋地黄甙(强大的强心剂)和紫杉醇(一种抗癌药)。然后,随着合成化学的发展(在实验室凭空发明分子),植物的发明对药理学的影响逐渐减少:1981年以来投入市场的药物中,只有/1/4是通过观察、解码植物成分得来的。有个有趣的事例,发现植物疗法的过程与药理学的历史发展正相反:镇痛药曲马多是1970年在实验室发明的,而后取得了专利。201 3年,一个科学研究团队竟然在自然界发现了它!撒哈拉沙漠以南一种叫“非洲桃”的植物含有大量的天然曲马多。药理学家为了提高这些强大植物的药性或减少它们的副作用,做法离传统植物疗法越来越远:首先确定它们的活性成分,然后提取之,有时合成之。不断推进这种思路,制药行业现在遵循的产品創新模式是:一种分子,一个标靶,一种生物活动。也就是说,理想是能够发现一种分子(源自天然或纯粹合成),专与一个标靶(细胞受体、各种蛋白质……)形成联结,引发抑制效果或刺激效果,从而纠正与疾病相关的生物进程或生物化学进程。而这一思路很有效,有些特别有效的药物就是这样制成的。

那么,为什么还要向今天的植物疗法寻求治疗呢?它的逻辑与这种“标靶范式”完全不同,而且使用的植物理论上也没那么有效。要知道,基于植物的药物合有一种植物或一种植物器官(叶、花、根、茎……)所包含的几乎全部物质。也就是说,除了活性成分,同时也包括所有其他物质,包括那些本来没有任何医疗意义但有时却大量存在的成分。

复杂的“汤剂”

提取草药的药物成分通常是热泡、煎煮和冷浸。第一种指的是用开水浇在植物上,让它浸泡一段时间;这种方法特别适用于脆弱的叶、花部分。煎煮则更适宜用来处理植物坚硬的根、壳部位,需要煮开水,加入植物,使之继续沸腾一定时间。冷浸时间更长。要知道,“药方”的质量、也就是功效取决于提取方法,也取决于时间。以茶为例,要热泡10到15分钟。时间不到,当然能萃取咖啡因,但萃取不了单宁。对于大部分植物来说,用水萃取很不错。但并非所有植物都是如此。例如,金丝桃得用水和酒精混合物,否则就会得到无效的溶液。无论哪种情况,随后蒸发溶剂就得到液态提取物或干燥提取物,一般来说这比未加工植物的潘陛成分含量更集中。

研究表明,提取出一种被视为植物活性成分的分子,其效用可能弱于整体使用的植物。说白了,它们的活性成分在单独使用时活性降低,因为不再受益于植物提供的复杂化学环境。科学家用来自非洲南部的抗炎植物爪钩草做了实验:引发老鼠脚爪炎症后,用传统消炎药或爪钩草提取物、或是只用爪钩草的活性成分钩果草甙进行治疗。前两者的消炎效果非常好,后者的疗效极小。这是植物疗法的一大意义:它与以往偏信活性成分的现代信条完全相反,指出了另一条补充性的道路。而它的成功,证明了现代药理学无法理解的复杂机制的存在。有些分子只有经人体消化并经过一系列反应后才产生活性。这些分子在植物中的原始状态并没有治疗效果,所以研究活体外细胞的药理学家并不会把它们当作活性成分。这也难怪,它们在植物中还不是活性成分,只有磨成粉末或煮成煎剂被消化以后才具有活陛!

在一些情况下,整株植物的疗效甚至高于所含的每种成分的效果总和。中国传统上使用青蒿治疗疟疾,许多抗疟疾药含有从青蒿中提取的青蒿素。其实,自然界的青蒿中青蒿素含量非常低,以至于含量这么低的药物根本无效。但完整使用整株青蒿则表现出不可忽略的疗效,传统中医的地位正是来源于此。受益于植物提供的复杂化学环境,活性成分往往更加有效的植物具有的活性成分没有那么强大,或者含量较低。它们之所以有效,是因为这些植物含有好几种活性成分。单独使用每种活性成分的疗效较差,叠加起来却得到明显效果。植物的“魔法”关键,恰恰在于这种“化学汤剂”。虽然对“化学汤剂”的研究能够解释植物疗法的功效,但制药师的技法却有高有低,只有调制更好的植物才具有所谓的“魔法”。显然不能不分青红皂白、毫无加工地“吃下”整株植物。首先要会正确地分辨它们,然后在恰当的时机,有些植物只有在某些季节,在某些极端情况下,比如只在一天的某些时刻才完全发挥潜力,有时甚至在恰当地点收割,因为它们的化学构成在不同地方也存有很大的差异。

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