中藥資源化學研究與中藥資源循環利用途徑及目標任務


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[摘要]  中藥資源化學研究目的是促進中藥及天然藥物資源的有效生產、合理利用和產業的提質增效。中醫藥事業的發展有賴於中藥資源的高效利用和可持續發展,有賴於藥用生物資源可利用物質、潛在利用價值的發現技術和手段,有賴於中藥資源類群中資源性化學成分的多途徑、多層次、精細化利用和產業鏈的有效延伸,從而實現其循環利用的資源化學研究和資源產業健康發展的目的。該文基於中藥資源化學的研究思路,將圍繞5個方麵對中藥資源化學與中藥資源循環利用途徑及目標任務進行論述:立足於資源稀缺性原則,尋找發現或人工生產可替代性資源,保護珍稀瀕危物種及自然資源;立足於資源多宜性原則,通過係統性和精細化開發利用,實現資源價值增值和價值補償,提升資源利用效率;立足於資源節約和環境友好原則,減少資源消耗,促進循環利用,降低資源成本,提升資源利用效益;基於化害為利的資源化策略,研究揭示外來入侵生物資源的藥用及多途徑利用價值並加以有效利用,轉化和豐富我國藥物資源體係;基於化學成分結構修飾策略,發掘和提升中藥資源性化學物質的利用價值和潛在利用價值。以期為提升中藥資源利用效率,推進中藥資源循環經濟產業發展,從根本上轉變中藥農業和中藥工業的經濟增長方式提供參考和借鑒。

中藥資源化學研究與中藥資源循環利用途徑及目標任務

段金廒*,宿樹蘭,郭盛,江曙,劉培,錢大瑋,朱華旭,唐於平,吳啟南,丁安偉

(南京中醫藥大學 江蘇省中藥資源產業化過程協同創新中心, 中藥資源產業化與方劑創新藥物國家地方聯合工程研究中心, 江蘇 南京 210023)

中藥資源是保障國民健康、發展民族醫藥產業的物質基礎。中醫藥事業的發展有賴於中藥資源的高效利用和可持續發展,有賴於藥用生物資源可利用物質、潛在利用價值的發現技術和手段,有賴於中藥資源類群中資源性化學成分的多途徑、多層次、精細化利用和產業鏈的有效延伸,從而實現其循環利用的資源化學研究和資源產業健康發展的目的,體現資源的可用性、多宜性的本質屬性以及資源的經濟、社會及生態效益。

中藥資源化學研究的目的是促進中藥及天然藥物資源的有效生產、合理利用和產業的提質增效。因此,中藥資源化學的研究思路將圍繞立足於自然資源的稀缺性原則,以尋找發現或人工生產可替代性資源,保護珍稀瀕危物種和自然藥用生物資源;立足於中藥資源的多宜性原則,從多途徑多層次挖掘和拓展資源經濟產業鏈;立足於資源節約型利用原則,提升中藥資源的利用效率和產業化效益;立足於環境友好型發展原則,促進中藥資源產業化過程綠色發展;基於化害為利的資源化策略,研究開發具有藥用價值的外來入侵生物資源;基於化學成分結構修飾策略,發掘和提升中藥資源性物質的利用價值等幾個方麵,在藥用生物生理生態學、中藥及天然產物化學、各類分析化學和生物活性及功效評價等研究方法的支持下,借助現代生物工程、製藥工程等先進製造技術,以推動中藥資源事業的可持續發展。中藥資源化學及資源循環利用的研究思路與發展框架論述如下。

1. 立足於資源稀缺性原則,尋找發現或人工生產可替代性資源,保護珍稀瀕危物種及自然資源

資源的稀缺性是經濟學概念,它是指在一定時空範圍內能夠被人們利用的自然資源是有限的,而人們對物質需求欲望是無限的,這兩者矛盾構成了資源的稀缺性。這種矛盾的存在是永恒的,而資源稀缺性將推動資源科學的進步,推動資源節約、資源替代和積極尋求新資源,實現資源的循環利用。同時,資源的稀缺性也是資源評價的重要指標。

1.1 從近緣植物類群中尋找和發現替代性中藥資源

資源的稀缺性是自然資源的基本屬性。中藥資源的蘊藏量是有限的,隨著人口劇增,中藥資源的消耗量增加,其稀缺性日益突出,以致許多中藥資源類群日趨衰減,甚至處於瀕臨滅絕的境地,一些自然選育的優良資源種質正在逐步消失或流失,成為我國中醫藥事業發展的製約瓶頸之一。為了擴大和尋找發現替代資源和新資源,依據“近緣植物中含有相似的化學成分”的植物化學分類原理[1],運用中藥資源化學研究思路和方法,通過從自然資源近緣生物類群中尋找發現替代性資源,為珍稀、瀕危、緊缺和高含量、低毒性、高附加值資源性化學物質資源的提供替代或補償,有利於協調中藥資源保護與利用的關係,有利於促進中醫藥事業及中藥資源產業的可持續發展。

1.2 馴化培育和發展人工生產以替代和補償自然資源

千百年來,中華民族在先賢智慧的指引下不斷認識和利用具有藥用價值的植物、動物、菌物、礦物等自然資源保障了民眾的健康與繁衍,形成了內涵豐富的中醫藥資源體係。但部分自然資源品種由於生物種質或生態的脆弱性導致種群衰退、種群數量減少,蘊藏量不敷應用;有些多年生藥用生物種類則由於形成藥用部位的更替或再生周期長,生物產量難於滿足利用需求;有些則是隨著人口的劇增和中藥工業快速發展的產業需求量激增,出現了竭澤而漁過度利用自然資源的窘境,造成了自然生物的更替周期與利用需求的允收量之間的平衡被打破。迄今,在中藥配方飲片和中成藥生產使用的近千種藥材中,約有30%的種類已有原來依賴於自然資源提供而不得不通過人工馴化、占據大量農田和生產資料發展種養殖生產以替代和補償資源的短缺,滿足人口健康的需求。因此,通過人為活動影響逐漸將某些野生藥用生物進行馴化,實施家種或家養以獲得所需要的中藥資源原料為人工藥材資源。

隨著社會需求的不斷增加,人工培育藥材資源不僅從種類還是數量上來看,均呈現出必要性和迫切性。開展變野生種類為家種、家養種類,發展大規模的種植和養殖生產,以及藥用生物資源的野生撫育等研究,可突破傳統的中藥材生產經營模式,促進生態環境保護,有利於重建或恢複一些藥用生物資源種群的更替和再生與開發利用間的平衡,減輕生態環境的壓力,緩和人類無限需求與有限資源之間的矛盾,從而推動實施中藥材規範化生產及發展新興的中藥生態農業產業化模式。

2. 立足於資源多宜性原則,通過係統性和精細化開發利用,實現資源價值增值和價值補償,提升資源利用效率

中藥資源具有滿足人類多種需求的性能,物質的、精神的和生態的等。由於藥用生物資源種類繁多,藥用部位不同,新陳代謝產物多樣,因而不僅可藥用,也可作為化妝品、保健品、健康食品、調味品、環境健康產品、生物農藥等資源性產品製造的天然資源原料;中藥和天然藥物資源的開發也是多層次、多途徑的,可開發藥物原材料,亦可作為有效部位提取的原料,或作為單體化合物或先導化合物分離以至化合物結構改造與修飾等的重要原料等。隨著科學技術的進步,資源的多宜性特點在不斷擴展和延伸,自然資源的價值和使用價值也在不斷提高和拓展。

2.1 傳統藥材的再認識及其新用途、新價值的發現

由於科技發展水平和對傳統藥材認識的局限性,中藥材的生產與利用較為局限。隨著現代科學技術的迅速發展和進步,對傳統藥材有了更為深入的研究與認識。每種中藥資源往往具有多種應用用途,既可直接入藥,又能從中提取製藥原料,或有利於保護環境和維持生態平衡。除供藥用外,還可用於食品、保健品、日用化工品、輕工業產品、農林產品、園藝產品等的開發。藥用動物或植物的不同組織器官及其所含有的資源性化學成分又往往具有不同臨床功效、生物活性以及多宜性價值等特點。因此,依據中藥資源化學原理和利用策略,開展傳統藥材的再認識和新用途、新價值的發現研究,提高資源產品的價值和產業化效益,延伸和拓展中藥資源經濟產業鏈[2]

2.2 多途徑開發利用及多層次精細化產業發展

以消耗中藥資源性原料為特征的中藥資源產業屬於我國傳統特色經濟產業範疇,工業化與現代化基礎較為薄弱。藥材的商品屬性為農副產品,未能體現出特色資源的經濟性和稀缺性特征;中藥飲片的商品屬性盡管是藥物,但由於缺乏藥品應有的、嚴謹的科學內涵係統揭示和精細化的生產製造和價值展現,仍處於低附加值原材料的狀態;以中成藥製劑生產為代表的中藥資源深加工產業集群近年來得到了突飛猛進的發展,占據我國整個醫藥產業板塊的三分之一,受到了全社會的高度關注[3]

然而,由於大多數品種的生產仍在遵循較為落後的傳統生產工藝和標準在進行,表現出中藥資源性原料提取過程轉化利用效率低下,功效物質的轉移率不高導致寶貴的化學成分雖藥渣的排放進入廢棄物環節。從中藥資源化學的認識角度,更為重要和迫切需要得到中醫藥行業及其資源科學研究和資源產業領域關注的問題是:中藥傳統功效的多元化是先輩們長期臨床實際的經驗總結,每一元功效的實現均有其相對應的物質基礎,這為醫者處方配伍或是藥者辨識其物質與功效之關聯帶來了諸多的不確定性和複雜性。若能集中各方力量和科技資源對常用大宗中藥材的多元功效及其物質歸屬進行係統研究揭示,將為當代社會科學認識和廣泛接受中藥資源性產品提供有力支撐,也將為中藥資源的多途徑開發和多層次利用提供科學依據,尤其是可促進將一味藥分解轉變為多味藥,通過各自的精細化利用形成源自單一藥材原料的高附加值產品群,推動中藥資源產業向著資源節約型、環境友好型、精細高值型的綠色高效產業發展模式轉型升級。

通過科技創新將有限的藥用生物資源所蘊含的資源價值潛力充分挖掘和釋放出來並有效的轉化為生產力,延伸資源經濟產業鏈,提升資源產業價值水平[4,5]

3. 立足於資源節約和環境友好原則,減少資源消耗,促進循環利用,降低資源成本,提升資源利用效益

隨著國內外市場對中藥及天然藥物資源性產品的需求量不斷增長,利用資源與節約資源、保護資源與開發資源之間的矛盾日益突出。為了實現中藥資源的有效供給與可持續發展,必然要求人們樹立節約資源的意識,建立節約資源的公約,尋求節約資源的對策,研究節約資源的途徑和方法,發展資源節約型社會。隨著經濟社會轉型升級,我國的經濟發展方式也在發生著轉變,最終導致循環經濟的發展和綠色產業的興起。循環經濟的內涵是減量化、資源化和資源的合理開發利用,綠色產業是基於可持續發展思想的資源利用合理、產品的生產和消費過程安全、無汙染的產業。核心內容包括在中藥農業生產過程中建立生態中藥農業規程,減少資源投入、減少廢棄物排放和資源回收利用;在中藥工業生產過程中推行和逐步實施工業廢水的自然處理技術、水體富營養化的生態處理工程、固體廢棄物的無害處理以及汙染治理生物技術等綠色企業標準。目的是推動中藥農業、中藥工業及中藥產品消費等產業鏈在循環經濟理念的引領下走向“綠色”和“無害”,促進資源節約和環境友好型中藥資源產業循環經濟的發展[6]

3.1 提升資源利用效率,減少資源消耗,節約土地空間和生產力成本

隨著我國人口的不斷膨脹,與人們的生存和健康息息相關的兩大社會問題將會越來越突出,其根本之道和解決之策就是要擁有充足的土地和空間以生產足夠的糧食和藥物。然而,我國可耕及可開墾的土地麵積和水土資源用於糧食生產已顯得捉衿見肘,但現實問題是由於中藥工業經濟的持續快速發展對藥材原料的需求量在大幅攀升,種藥材與種糧食爭奪水土資源的矛盾日益凸顯。如何解決這一戰略難題,那就是通過切實推進中藥材規範化生產(GAP)以有效提升單位麵積的產量和藥材品質[7]。通過對大宗常用中藥材是以生產區域的科學規劃和基地建設,實施機械化、規模化生產,有效提高生產力水平,真正改變目前千家萬戶、千差萬別的生產方式和產品質量,以提升資源的生產效率,節約寶貴的土地空間。提升中藥資源利用效率,減少資源消耗,節約土地空間可借助的方法是多元的、創新驅動的途徑是多樣的。諸如,通過加強合成生物學、細胞工程、酶工程等相關學科的科學研究和成果的轉化應用能力,大力提升和推廣重要資源性產物的工廠化和工業化生產。

在中藥資源產業化過程中,通過現代提取分離、精製純化等工業技術集成和材料科學的有效運用,通過深加工過程的工程技術革新與工藝條件優化,通過生物活性係統評價,發現藥用生物資源的多宜性價值和新用途,實現綜合利用,減少資源投入和消耗,降低生產成本,提升資源利用效率,節約生產力成本[8]。通過適宜技術集成和工藝條件優化,促進藥材中資源性物質的有效轉移和得率提高,減少資源投入;通過對藥用生物資源各類物質的利用價值不斷研究發現,以逐步實現有限資源的多元化、精細化利用,已成為減少資源消耗、推進低碳經濟發展的推廣模式;通過降低原料成本以提升產品競爭力,實現資源節約型和環境友好型行業發展目標[9]

3.2 提升資源利用效率,減少資源浪費,節約藥材生產,促進循環利用

通過藥材資源的循環利用和減量化使用,可有效改善和減少目前通過大量種植生產藥材,再從藥材中提取獲得某一化學組分或成分而造成巨大浪費的線性生產方式,以有效節約水土資源,實現資源生產和利用效率的提升,促進中藥資源循環利用和高效經濟產業的發展。

傳統中藥材除全草類、昆蟲和小型動物等以全體入藥外,大多藥材是取自於植物或動物體的某一部位或組織器官。植物性藥材多以其根或根及根莖、葉片、花或花序、果實或種子等;動物性藥材則多用其幼角或骨化角或洞角、骨骼、甲(殼)、皮膚及其衍生組織、髒器組織、分泌物或病理產物等。因此,在藥材生產加工過程中產生的非藥用部位或下腳料常被作為廢棄物遺棄或低值化簡單利用。例如,中藥人參其根及根莖為傳統的藥用部位,地上莖葉未被重視和加以有效利用。隨著科學研究的不斷深入發現人參莖葉、花、果序等均含有與人參相似的資源性化學成分,其藥用或保健價值均很高。據此人參各組織部位的資源價值得到了充分的釋放,人參資源經濟產業鏈得到了有效延伸。人參葉作為新增藥材品種也正式被《中國藥典》所收錄[10]

傳統藥材的形成具有動態性、傳承性的演化特點。麵對藥材的生產已從采集於自然資源以滿足行醫者需要發展至大麵積規模化栽培生產和養殖,並延伸形成龐大的中藥資源經濟產業鏈。在此過程中產生大量的傳統“非藥用部位”被廢棄而導致巨大浪費和環境壓力,針對傳統非藥用部位充分挖掘和發現其可用性和多宜性價值,對提高中藥資源利用效率,發現新用途,實現物盡其用的目的,具有重要的經濟-社會-生態效益。近些年來,由於應用現代科學技術對傳統藥用部位及非藥用部位資源性化學成分的深入研究,對其科學認識及其資源價值有了新見解和新思路。有些傳統非藥用部位的資源價值越來越引起人們的高度重視和深入研究,諸如銀杏葉、杜仲葉等逐漸演化為藥用[11],成為中藥體係中的新增品種。

同時,隨著以消耗中藥原料形成的產業集群不斷擴張和日益龐大,中藥資源深加工產業化過程中產生的廢渣、廢水、廢氣等廢棄物大量排入生態環境中造成了一係列的環境問題。但這些由藥渣、廢水形成的廢棄物是基於該品種生產過程未加以回收利用,或未形成循環利用的經濟發展模式,未形成有效的再利用資源產業鏈而言的。就資源學認識角度,廢棄物隻是放錯了地方的資源,若能采用循環經濟發展的理念,融入現代科學技術要素,發掘其資源價值並進行有效轉化利用和產業化開發,這些產業鏈環節中產生的廢棄物仍然是值得進一步開發利用的可利用資源,需要全社會和相關行業加以關注和投入。

由此表明,隨著社會與經濟的發展,人們資源觀念的更新,資源產業化過程廢棄物的循環利用將受到全社會的廣泛關注和有力推動。通過科技創新驅動發展,實現多學科、多領域適宜技術,尤其是生物工程技術的集成應用,將有效促進中藥廢棄物中資源性物質的轉化與轉移,提升資源利用效率,延伸資源經濟產業鏈。針對具有一定資源化潛力的中藥廢棄物,可通過微生物、細胞、酶等生物轉化,發酵轉化技術等[12-13];或可采用提取富集、化學轉化等適宜技術加工處理,使其轉化為利用價值較高的資源性物質,以提高產品附加值,充分挖掘中藥廢棄物的資源化潛力;或通過技術革新或技術集成,提升資源性物質的利用效率等,實現中藥資源的循環利用和可持續發展[14]。通過倡導和推進循環經濟發展模式和生產方式,將可在中藥資源產業鏈過程中節約大量的生物資源、水土資源、勞動力資源、環境成本資源等社會資源和生產力要素,將對我國醫藥行業的科技進步和社會經濟生態效益的整體提升起到不可估量的戰略性貢獻[15-16]

4. 基於化害為利的資源化策略,研究揭示外來入侵生物資源的藥用及多途徑利用價值並加以有效利用,轉化和豐富我國藥物資源體係

外來入侵植物(alieninvasive plants)是世界各國資源經濟可持續發展所麵臨的共同問題,是國家貿易綠色技術壁壘,是實現國家生態安全戰略目標的主要障礙[17-20]。近年來,隨著我國對外開放及其人員、商貿、旅遊等交流的通道和方式的紛繁複雜,以不同目的、各種途徑進入我國的生物種類與日俱增。據中國科學院植物研究所的調查數據,我國的外來入侵植物共有107種75屬,其中約有58%是以食用、藥用以及農業、林業生產等目的主動引進或是被動接受的。這些外來生物資源種群中部分已成為經濟作物得以發展,產生了一定的資源價值,許多物種在入境時表現為中性,甚至良性,而當它們離開原來的生態係統後,在新生態係統中缺少了原係統中其他物種和天敵的製約,表現為生機盎然,甚至瘋長蔓延成災,對我國的生態環境、經濟發展及人類健康產生了極大的負麵影響,迫使人們采用強製清除的手段,或是簡單、低附加值的利用策略。分析表明,部分外來入侵生物在其原產地就具有藥用價值,或是我國藥用生物資源的近緣種,有的已經成為常用藥材。因此基於中藥資源化學的研究思路和方法,開展其資源化利用研究,不僅可拓寬外來入侵生物治理渠道,降低治理成本,變被動防治為主動利用,實現其資源化開發,化害為利,變廢為寶[21]

4.1 選擇為害嚴重的生物資源類群,開展係統的資源化學研究,為開發利用提供支撐

外來入侵生物的資源化可看作一個涉及經濟、環境、社會效益等多個目標的連續過程,在其資源化過程中經濟效益目標和環境效益目標之間的權衡及其動態演變特性決定著資源化模式及其合理性。因此,依據外來入侵生物的所含物質的化學組成與資源化潛力,可分門別類製定資源化利用策略。如對外來入侵植物可經簡單加工處理實現飼料化、肥料化、材料化或直接燃燒等方式的粗放低值資源化利用;針對具有一定資源化潛力的外來入侵植物,通過生物轉化等適宜技術加工處理,使其轉化為利用價值較高的資源性物質,實現其轉化增效資源化利用;也可利用化學分離技術獲得具有潛在開發價值的資源性化學成分,利用現代生物技術將外來入侵植物資源轉化為具有生物功能的資源性物質,實現其精細高值資源化利用。最終實現對外來入侵植物的分類、係統利用。充分有效地利用入侵植物將其加工轉化,不僅對合理利用生產和生活資源、減少環境汙染、改善生態環境具有十分重要的影響,而且對能源日益枯竭的今天具有重大意義。

4.2 借鑒原產地應用經驗,采用多途徑利用模式,形成特色資源經濟產業

調查分析表明,部分外來入侵生物具有一定藥用價值的記載。因此,可借鑒該物種原產地及其他民族和區域的應用經驗和資源價值,開展驗證性和拓展性研究,將其為我所用,豐富中藥及天然藥物資源寶庫。在闡釋其藥用功效的基礎上,揭示其可利用物質基礎及利用途徑,從資源植物、藥材、飲片、提取物、化學部位、活性化學成分多個層麵實現其分級利用與產業化開發。依據該植物類群所處的係統分類學地位,也可通過比較性化學分析與生物學活性評價,以發現其作為替代資源的可能性和可行性,同時也可定向富集、分離其可利用化學組分,用於醫藥產品、標準提取物及化學對照物質的產業化開發。

此外,依據原產地的應用經驗,也可采用生物農藥化、飼料化、肥料化、能源化、基質化及工業原料化等若幹領域多途徑開發利用策略,挖掘其在生物農藥、天然色素、生物質能源、畜牧飼料、纖維材料及生態治理等方麵的資源化潛力,以最終構建其資源化係統利用模式,形成基於外來入侵生物治理與利用相結合的特色資源經濟產業鏈[22-25]

5. 基於化學成分結構修飾策略,發掘和提升中藥資源性化學物質的利用價值和潛在利用價值

當前,人類發現新天然產物的能力已經得到空前提高。然而,在種類和數量浩瀚如海的已知天然化合物中被人類利用的僅僅是極少部分,絕大多數天然產物在被發現之後並未得到有效利用,甚至被束之高閣。因此,基於合成化學及生物轉化技術已經取得的進展和科技成果,並結合中藥資源性化學成分利用過程中存在的問題,可對已有天然產物進行結構修飾或改造[26-27],挖掘其利用價值,改善其利用效率,最終提升資源性化學成分利用價值和產業化效益。

5.1 提供製藥原料和緊缺、難合成中間體

目前,從天然產物中尋找活性先導物進而創製新藥仍是全球藥學工作者孜孜以求的有效途徑之一,並已取得許多重要成果。由於多數天然產物結構較為複雜,人工合成存在技術難度大、合成成本高等弊端。因此,基於中藥資源化學的研究技術與方法,從中藥資源生物中挖掘可供利用的資源性化學成分,采用化學/生物轉化技術進行結構修飾,製備成製藥原料或用於人工合成難以製備的醫藥中間體。如以存在於薯蕷科、百合科、玄參科、菝葜科、蒺藜科和龍舌蘭科等植物中的薯蕷皂苷類化學成分為原料,經水解可製備成用於孕激素等甾體類藥物生產的重要原料,解決了甾體藥物製備過程中甾核結構難以合成的問題。

5.2 發現利用價值和附加值更高的半合成修飾產物

以資源利用價值為導向,通過對中藥資源生物中的化學成分進行結構修飾,使其轉化為資源價值更高的修飾產物,提高其資源效率。如通過結構修飾一方麵可使某些資源性化學成分轉化為活性更強或副作用更低的修飾產物;另一方麵也可通過結構修飾,改變其理化性質進而改善其物化穩定性以及體內動力學行為,最終達到增強其成藥性的目的。如以存在於中藥五味子中,具有保肝和降低轉氨酶作用的木脂素類資源性化學成分五味子丙素為原料,通過結構修飾獲得其修飾產物聯苯雙酯,其活性遠強於五味子丙素,現已開發為具有保肝降酶作用的臨床常用藥物;以苦豆子總生物堿為主要原料經氧化修飾,使其中含有的苦參堿類資源性化學成分全部轉化為對乙型肝炎病毒活性更強的氧化苦參堿,從而開發為用於乙型肝炎治療的臨床常用藥物,提高了資源利用效率。此外,存在於中藥千層塔(蛇足石杉Lycopodium serratum)中的石杉堿甲(huperzine A) 為膽堿酯酶抑製劑,用於提高老年性癡呆的認知能力,但由於其在體內易被質子化不利於透過血腦屏障,減少了腦內分布影響了生物利用度。目前有研究對其結構進行了修飾,獲得的修飾產物mimopezil血腦屏障透過率顯著增強,進入中樞後可水解釋放出原藥石杉堿甲,提高了石杉堿甲的利用效率。利用微生物Streptomyces griseus (ATCC-13273) 對青蒿素等的生物轉化研究,得到一個新化合物9α-羥基青蒿素,體外抗瘧實驗表明該化合物具有抗惡性瘧原蟲FCC/HN的活性[28]。此外,還可利用微生物假單胞菌B1、毛黴、禾穀鐮刀菌定向的將喜樹堿轉化成10- 羥基喜樹堿;利用微生物中的脫烷基化酶、羥化酶等使甲氧基喜樹堿、去氧喜樹堿轉化成喜樹堿、羥基喜樹堿等。

中藥資源化學研究思路與中藥資源循環利用發展框架見圖1。

圖1  中藥資源化學研究與中藥資源循環利用發展框架

6. 結語

中藥資源化學學科研究服務於中藥資源生產與利用全過程,以藥用植物、菌物、動物、礦物等再生和非再生資源為研究對象,從中藥資源生產和利用目的出發,研究藥用資源生物體不同生長階段、不同組織器官中次生與初生代謝產物的生合成規律及其分布特征;研究生態環境諸因子影響資源性化學成分的積累動態與消長規律;研究瀕危、珍稀、緊缺中藥資源的替代和補償;挖掘中藥資源的多途徑、多層次、精細化利用價值和潛在價值;研究中藥資源產業化過程產生的傳統非藥用部位及深加工產品製造過程產生的固液廢棄物等的循環利用與產業化;開展外來入侵藥用生物的轉化利用及其產業化等。其目的是科學合理的生產和利用中藥資源,經濟有效的延伸和發展資源經濟產業鏈,實現中藥資源產業的可持續發展。

資源循環利用的核心目的是“變廢物為財富”。通過提高資源利用效率,從源頭減少廢棄物的排放,實現物盡其用的目的,構建經濟社會發展與資源、環境相互協調和良性循環經濟體係和發展方式。中藥資源的循環利用將推進我國中藥資源產業向著節約資源和環境友好的循環經濟產業模式轉變和發展。

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作者介紹:



 

段金廒,南京中醫藥大學二級教授,博士生導師。



長期致力於中藥資源化學與資源循環利用、中藥配伍關係及其科學內涵等相關領域的科技創新、學科建設、人才培養及資源產業化工作。現任中藥資源產業化與方劑創新藥物國家地方聯合工程技術中心主任、國家中醫藥局中藥資源循環利用重點研究室主任、江蘇省中藥資源產業化過程協同創新中心主任等,兼任中國自然資源學會中藥及天然藥物資源專業委員會、中國中藥協會中藥資源循環利用專業委員會主任委員等。作為國家“973”計劃項目首席科學家、我國中藥資源化學學科創建者和中藥學及中藥資源學學科帶頭人,提出並構建了中藥資源產業化全過程循環利用策略、產業綠色發展模式及適宜方法技術,有效促進了我國中藥資源產業提質增效。

已在國內外發表學術論文520篇,其中SCI收錄196篇,總影響因子562.8,最高影響因子達45.661,H指數達30;2014、2015年連續兩年入選Elsevier中國高被引學者榜單;主編學術專著和教材7部;作為總主編主持編寫了“中藥資源與開發”教育部本科規劃係列教材,填補了該專業係列教材空白。申請專利110餘項,已獲授權80餘項。研究成果獲國家科技進步獎二等獎2項、部省級一等獎5項等。




[本文來源:《中國中藥雜誌》, 2015, 40(17),中國中藥雜誌社授權中藥大品種聯盟(BBTCML)編校整理發表,轉載請注明。]

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