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谢跃生:科技赋能中药研究 千年瑰宝焕发新生 ——华北理工大学谢跃生老师专访

谢跃生:科技赋能中药研究 千年瑰宝焕发新生

——华北理工大学谢跃生老师专访

在人类与疾病的战争长河中,中医药佑护了中华民族数千年。中医药是中华民族创造的的历史瑰宝,充分运用现代科学透彻地剖析其药效和机理,必将有力地推动中医药服务于全人类的生命健康。近日,分析测试百科网来到华北理工大学药学院,采访了一直致力于中医药研究的谢跃生老师,他以自己的理解简述了在中药研究中的一些体会,并探讨了现代科技如何赋能中医药的传承与创新。

华北理工大学药学院副书记、副院长 谢跃生

谢跃生老师现任华北理工大学药学院副书记副院长,主要研究方向为中药药物分析和药物代谢动力学。

中药药代动力学,阐明机理助力研发

药代动力学研究处于药物研发的关键环节,通过阐明药物在体内量变规律,为新药体系的研发以及药物的临床合理应用提供科学依据,以中药药代动力学研究为切入点助力中药现代化,谢跃生为此做过一些探索,比如六味地黄汤不同配伍影响药效成分体内量变规律、基于代谢组学研究治疗心衰的杠柳毒苷等。

[1] 谈到目前正在开展的河北省自然科学基金资助的中药药代动力学研究项目,谢跃生说,“长期以来中药研究的难题是:中药药效物质基础不清、体内过程不明、药代和药效关联关系不清以及药效表达认识不完整。针对上述关键问题,我们依据刘昌孝院士提出的‘物质-药代-功效’关联的中药创新研发系统模式,开展加味通幽汤复方的功效物质基础(成分)药代动力学研究。这项研究有助于揭示加味通幽汤的科学配伍机制,为加味通幽汤的成药性提供实验依据,同时也为探索经典名方化裁创新复方的配伍配比优化理论、以及它的成药性药代动力学研究提供思路和参考模式。”

谢跃生课题组还开展了3-去甲基秋水仙碱临床前药代动力学研究。3-去甲基秋水仙碱来源于百合乌药汤的治疗非酒精性脂肪肝病(NAFLD)研究中发现的重要药效成分,其治疗非酒精性脂肪肝病(NAFLD)效果显著,且对减轻非酒精性脂肪肝病小鼠的胰岛素抵抗与体重减轻效果比盐酸吡格列酮的效果更明显。3-去甲基秋水仙碱在减轻肝重、治疗肝损伤、改善肝功能的同时,还可改善由非酒精性脂肪肝病引起的糖代谢异常。

此前,关于 3-去甲基秋水仙碱的药代动力学研究却鲜有报道。谢跃生课题组研究了其在大鼠和小鼠体内的药代动力学研究,阐明了 3-去甲基秋水仙碱在动物的体内过程,为3-去甲基秋水仙碱的成药性提供了科学规范的实验数据。

谈到上述中药药代动力学研究的体会时,谢跃生表示:中药和西药尽管表述上有所差异,但终极研究在科学本质上是一致的。目前中药的临床应用还处于药物使用的初级阶段,其药效学研究一直处于较为曲折的探索过程,对应的中药药代动力学研究领域,也没有行之有效的理论和技术突破。“中药药物代谢动力学突破还得基于中药有效成分的阐明,最终还得落脚到中药成分中的小分子药物。”谢跃生补充道,“通过科学的研究和开发,将确有疗效的中药作用机理用现代科学语言予以充分的阐述,建立中国式中医药现代化的标准,从而为患者提供更好的医疗服务。”


代谢组学有望加速揭示中药药效机理

由于中药药效研究的挑战,近年来,中药代谢组学应运而生。代谢组学研究对象为内源性物质的小分子代谢物(分子量1000以下),通过研究内源性物质的代谢产物动态变化了解其代谢途径,刘昌孝院士是最早在中药研究中引入并推广代谢组学研究方法的学者。

谢跃生认为,代谢组学为诠释中药药效学的作用机制起到补充作用,与传统的药代动力学分析药物本身不同,它通过分析服用中药后体内内源性代谢物质的变化,来推导药物发挥药效的基础,有望加速中药的研发。不过,代谢组学检测的仅是尿液和血液中的代谢产物,对于全面阐释中药药效作用机制尚有一定局限性。

当前,中药代谢组学研究面临的挑战是:中药研究与代谢组学的结合,本质上是两种复杂体系的结合,最大的难点是研究规程和评价标准的规范和统一


AI构建数据库,传承创新中医药

谈及中药研究面临的挑战,谢跃生表示,中药研究是一个宏大且复杂的命题。中药成分极为复杂,需要对主要成分进行详尽的分析和理解,包括定性、定量及含量比例分析。通过这些研究分析,建立完整的药效数据库,涵盖所有中药成分及含量。另外,为考虑每个成分的生物利用度和在人体内的代谢过程,还需要建立庞大的药代动力学数据库。这两种数据库的建立不仅有助于加深我们对中药成分和药效的理解,还能够为新药研发提供有力的工具和方法。同时,让中药走向世界,让更多人认可中药的价值和魅力。

然而,对于庞大而完整数据库的建立,传统知识和技术是有限的。谢跃生期待大数据和人工智能技术能全面介入中药研究,进行更为高效准确的信息提取、筛选和存储等,加快中药数据库的建立,推动中药现代化及新药研发进程,以期为人类健康做出更大的贡献。

此外,谢跃生分享了新药研发方面的体会。他认为,新药研发是没有捷径的,必须基于药物开发的基本原则和科学流程。中药的有效成分往往是含量较高的物质。虽然微量成分可能具有一定的药效,但药效的发挥必须以一定的量为基础,这是中药研究应遵循的原则之一。而中药研发过程同样必须严格遵守科学流程,即:药物作用靶点以及生物标志物的选择与确认—先导化合物的确定—构效关系的研究与活性化合物的筛选—候选药物的确定。


华谱科仪:色谱美观耐用 柱子寿命超长

分析仪器在促进中药研究方面发挥重大作用。据谢跃生介绍,华谱科仪S6000高效液相色谱是团队研究过程中使用较为频繁的一台仪器。在这台仪器的使用过程中,研究人员经常惊叹国产仪器的巨大飞跃,设计和性能方面的明显提升。S6000高效液相色谱外表美观,流路设计科学,既能保证检测结果不存在峰过度展宽的扩散问题,同时保持了很好的流通性,在检测结果稳定的前提下,不易堵塞,并且运行故障率极低,在长达一年的血液样品检测中,几乎没有出现故障,为研究项目的顺利进行提供了有力保障,是值得信赖的研究工具。

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谢跃生老师与华谱科仪S6000高效液相色谱仪

随着科学技术的不断发展,国产仪器不断进步,现已丝毫不逊色于进口仪器。例如,在药代实验的样品检测过程中系统压力提升较快,某些进口仪器亦会出现报警、系统紊乱,而S6000高效液相色谱仪的压力区间较大,在快速升压时也能稳定运行,给人一种“踏实感”。谢跃生特别提到,中药研究经常要对血液、尿液和粪便等生物样本进行检测,会造成色谱柱堵塞等问题,常规色谱柱的使用寿命基本在1000针进样左右,但华谱科仪色谱柱在经历2000余针进样后,性能依然优异。因而,谢跃生相信随着市场的拓展和技术的进步,国产仪器将在药物分析领域发挥更大的作用。

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谢跃生老师使用的色谱柱——华谱科仪Alphasil VC-C18

谢跃生谈到期望时说:使用华谱科仪的仪器后,我对国产品牌的分析仪器更加充满信心。未来,我相信华谱科仪在全球市场上未来也将有一席之地。就如同中国的电动车、高铁一样,在高端分析仪器领域,我们的国产品牌也将大有可为。

展望科研仪器的未来发展,谢跃生认为,低成本、小型化、智能化仪器有较大需求。首先,高昂的仪器成本对基层科研人员来说是一个难题,高性能低成本的国产仪器将在未来大有可为。其次,仪器小型化和便捷性,将有助于工作效率的提高和应用场景的拓展。在大数据基础上的人工智能与药物分析仪器的结合,将简化操作流程,提高数据分析的准确性。

 

关于谢跃生老师

谢跃生,男,1971年2月生,华北理工大学药学院副书记副院长,博士,副教授,硕士生导师,主要研究方向为中药药物分析和中药药物代谢动力学。[2] 。目前主持河北省自然科学基金项目和河北省中医药管理局中医药类科研项目各一项,近三年科研论文十余篇,其中SCI收录5篇。近三年指导大学生获河北省大学生“互联网+”创新创业大赛铜奖三项,指导大学生获河北省大学生创新大赛一项。



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