中药配位化学在中药药理学及毒理学中的研究

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1、中药配位化学在中药药理学及毒理学中的研究报告内容研究背景参考文献实例分析应用研究研究背景1背景介绍随着生物无机化学的发展和分析手段的提高,越来越多的研究表明配位化合物在生命过程中起着重要作用。如植物中的叶绿素和哺乳动物体内的血红素分别是动植物体内的有机分子与金属元素镁、铁形成的配合物。研究配合物,特别是天然有机配合物,提高生命质量是许多化学家、植物化学家和药物化学家追求的目标。随着近年来分离技术的发展,越来越多的研究者们投入到天然药物配合物的研究中来,成果不断出现。研究背景2中药配位学说的提出许多学者在中药或天然药物有效成分寻找的过程中发现多数中药或者天然药物

2、存在着越提纯疗效越差或者出现毒副作用等问题,而某些剧毒药物在和其他药物配伍后出现降低毒性或者转化为某种疗效等现象。在解释这些问题时,“唯有机成分有效论”和“微量元素对号入座论”慢慢表现出局限性。研究背景当应用一种药物疗效不佳时，就需要选择其他的药物进行合理的配伍。配伍是指有目的地按病情需要和药性特点，有选择地将两味以上药物配合同用。我们把仅将有机成分作为中药有效成分的研究思路称作“唯有机成分有效论”。“微量元素对号入座论”是指，在研究过程中过分强调了无机成分的作用，即对中药中某种或某几种微量元素进行测定后，就根据中药中所测微量元素的种类和含量多少来套用微量元素

3、的生物活性，以此来解释中药的有关药效和药性。研究背景蔡仙德等研究发现黄芩甙对小鼠皮肤被动过敏反应无明显抑制作用，而相同剂量的黄芩甙锌配合物则具有显著的抑制作用，即表明黄芩甙与锌配位后可增强其药效。蒋韵等的研究也表明黄芩甙锌对非特异性免疫系统和红细胞免疫系统有明显的增强作用，且药效强于黄芩甙。曾成鸣等发现芦丁对癌细胞无杀伤作用，CuSO4液对癌细胞仅有轻微杀伤作用，而芦丁铜(II)配合物的杀伤作用却很强。硅与有机酸的复合物制剂比其独立作用于动物动脉硬化症的治疗效果更好。研究背景因此,在总结两者的基础上,依据中药中的多数有机大分子化合物含有羟基、羰基、羧基、氨基、

4、巯基、杂环氮等配位基团可以作为配体,而微量元素大多可作为中心离子与有机分子形成配合物,有机成分、微量元素及其形成的配合物之间的配位平衡可以使它们之间产生相互的协同、拮抗或产生新的生物学活性的特性,曹治权教授提出中药有效成分的配位学说。研究背景中药配位化学学说认为:中药有效化学成分不是单纯的有机成分，也不是单纯的微量元素，而是有机成分与微量元素组成的配位化合物。配位化合物才是真正整体意义上的中药有效成分，比纯粹有机成分或纯粹微量元素更能全面地反映中药物质基础，代表中药的活性作用核心。中药配位学说的提出为中药有效成分的发现、中药药理学和毒理学的快速发展以及天然活性

5、成分的分离制备等方面起着重要的指导作用。应用研究中药功效成分活性改性2中药功效成分分离分析3热力学和动力学研究4中药药理学及毒理学1应用研究1在中药药理学及毒理学中的研究天然药物的疗效与毒性、中毒与解毒是相对抗的过程,本质上都是无机元素对生物配体分子或天然有机分子的选择性配位竞争过程。根据软硬酸碱原理(SHAB),无机元素作为软酸倾向于和软碱形成强配合物。硬酸类型的金属离子(如Na+,K+等)和硬碱(Cl-,CO,OH-,H2O等)多数为生物体内固有的,一般无毒。而软酸(如铅,金,锑,镉,汞等)和软碱(CN-,CO,巯基等)易于和体内的生物配体形成配合物或和体

6、内的关键生物配体产生配位竞争,一般为毒性物质。应用研究当重金属离子进入体内后就占据或争夺生物配体,占据人体必需金属的结合部位或与关键性生物分子DNA结合,破坏体内必需金属平衡,引起关键性生物功能蛋白合成紊乱,造成机体功能出现异常而表现出中毒症状;当无机元素进入体内和病理产物或者异常细胞结合时,就表现出疗效。当有机小分子配体进入体内后,与体内的金属酶和金属蛋白争夺金属离子的配位位置,若与金属的结合不可逆,将导致金属酶和金属蛋白丧失生物功能,引起机体功能紊乱产生毒效。应用研究若有机分子进入体内与导致金属蛋白或金属酶丧失生物功能的金属结合,就可以恢复蛋白或酶的活性,

7、产生疗效或解毒作用。镉(Ⅱ)和汞(Ⅱ)中毒时,铜(Ⅱ)和汞(Ⅱ)可以与锌(Ⅱ)离子竞争酶的活性部位从而改变酶的活性,或与蛋白质的含巯基部分结合,从而引起含锌蛋白或巯基酶生物功能失调。CN-和CO中毒时,CN-和CO与铁卟啉中的铁(Ⅱ)牢固结合并保持铁(Ⅱ)这一低氧化状态而使含卟啉铁(Ⅱ)的蛋白或酶类丧失功能。将药物的生物效应同配位反应联系起来可以揭示部分中药的作用机制。应用研究临床上使用的中药除重金属方剂多数含有对重金属离子有强配位作用的有机成分或含有能够拮抗重金属毒性的无机元素。针对中毒过程中发生的配位反应类型,通过中药的有机成分、微量元素或其配合物进入体内

8、后产生的配合物或发生配位竞争来改变原来