時間：2022-03-27 09:37:51
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇天然產物化學論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）11（b）-0188-02
天然產物化學是運用現代科學理論和技術方法研究天然產物中化學成分的一門學科[1]，是化學類專業的一門必修課，在整個化學教育體系中具有十分重要的作用和地位。隨著我國藥學事業的飛速發展以及崇尚“自然”之風的回歸，《天然產物化學》課程顯得更加重要。
天然產物實驗教學課程是學生在完成了基礎化學課程以及有機化學、有機分析化學、精細化工工藝學、化學反應工程等專業基礎課和專業課學習及實驗基本操作的基礎上開設的一門專業實驗課，是理論與實踐相結合的紐帶，是培養學生實驗操作技能和應用技術的有效手段，對提高培養質量以及將來學生的就業和從業都起著舉足輕重的作用，但由于天然產物實驗課時較少，教學當中不可能面面俱到，因此如何選擇實驗教學內容及采用有效的實驗教學手段顯的更加關鍵。為此，我們對天然產物化學實驗教學改革進行了探索，取得了一些有益經驗，同時還有許多方面有待于進一步深入探索和實踐。
1 實驗教學內容改革
1.1 時代化
隨著科技的快速發展（天然產物產品發展尤為迅速）和學生知識結構的變化，實驗內容不能進行及時的調整，一些相關領域的新知識和新技術不能及時引進，不利于激發學生對實驗課的主動性和積極性，不利于激發學生的創新性思維，影響了實驗教學的質量，同時容易挫傷學生的專業興趣，為調動學生的積極性，選取一些和日常生活聯系密切的綜合性實驗。如我們在實驗內容中開設了大黃中大黃素的提取實驗，既讓學生了解大黃素在生活中的具體應用，又鍛煉了學生的實驗技巧，并且通過大黃素的紅外鑒定使學生掌握大型儀器的使用，使學生對實驗更加感興趣。
1.2 本土特色化
農林院校天然產物實驗課程要以農業為優勢和特色開展實驗課程教學，一方面體現農學類課程優勢；另一方面為學生就業打下特色基礎，因此在實驗課程的設置上可以適當結合農產品開展天然產物相關實驗。比如，紫甘薯是當前流行的甘薯特有品種，其紫甘薯色素是一類用作食用色素的天然花青素類色素[2]，對于緩解肝功能障礙、調節血壓有顯著作用[3]。由于無毒副作用，可用作安全無毒的食品著色劑，是一類極具前途的功能型食品添加劑和保健食品基料，因此在實驗中開展紫甘薯色素的提取加強了學生天然產物農學特色化的理念。
2 實驗教學方法改革
2.1 多媒體
天然產物化學涉及單體成分的化學結構、提取分離流程、光譜鑒定數據等，傳統板書既浪費時間、又容易出錯，而經多媒體教學以生動形象的圖、文、聲、動畫等信息來表現教學內容和教學過程，圖文并茂，文字清晰，生動直觀，便于理解，動態的提取分離過程更利于學生掌握，從多方位刺激學生對知識的理解和接受，顯著提高學生的興趣性和參與性[4～6]。比如說在實驗中設計到的一些裝置如：浸漬法、滲漉法、煎煮法、回流法等操作技術所需設備儀器、使用溶劑、適用范圍和優缺點采用多媒體的形式演示出來，不僅能給學生較深的直觀印象，而且動態的演示對于學生后續獨立動手操作也有較好的指導作用了，為后期實驗教學內容地順利完成提供保證。
2.2 比較化
傳統天然產物實驗為流程式操作，具有連續性特點，難以在一次實驗課內完成，加之實驗學時有限，那么如何在有限的實驗學時內充分利用實驗室資源，做到既能達到課程標準的基本要求，又能更好地調動學生的積極性，增加其動手、動腦機會，就顯得十分重要。因此，我們對傳統的單一實驗模式進行了改革，建立了同步比較實驗模式。該模式是指在同一實驗室、同一時間內同步進行2種實驗目的相同，但實驗方法不同的實驗項目。比如在齊墩果酸的提取、分離和鑒定實驗中，一半的學生采用索氏提取；另一半的學生采用連續回流提取，并比較兩種提取方法在提取效率上的不同，索氏提取效果高的結論不僅是對課堂理論的印證，使學生在比較中形成了科學的思維方法，提高了分析問題的能力；而且擴展了實驗范圍，同時也使學生對兩種操作深有體會，使學生在理論與實踐的結合中鞏固了所學知識。
3 實驗教學手段更新
3.1 開放型實驗
所謂“開放性實驗”，就是在設計時開始由老師為學生集體命題，由學生從中選題，然后查閱相關資料，獨立設計實驗方案，計劃所需的儀器、試劑，老師組織學生對各種設計方案進行討論，選擇可行性實驗方法，并且要求學生在實驗報告中對自己所選的工藝路線和實驗結果進行討論分析[7]。如連翹中連翹苷的提取、分離和鑒定，在給定學生命題后由學生自己查閱資料，自行設計提取方案，經教師把關后開展實驗。通過方案的設計，學生進一步鞏固了理論課堂上的相關內容，切實了解每種試劑的具體作用；通過實驗的完成，既鍛煉了學生動手能力又鍛煉了小組成員間協同工作的能力。開放型實驗不僅改變了教師在實驗中從實驗目的、原理、實驗步驟"一包到底"的被動局面，而且是學生對所學知識的一個獨立綜合應用，是他們由不獨立走向獨立工作崗位的一個實踐平臺，因此在一定程度上開展此類實驗對于學生的就業是有極大幫助的。
3.2 項目化
傳統開設的天然產物實驗周中，通常是1個人或者2個人一組，學生的實驗方案雖是自己依據參考文獻制定，但大都沿用了文獻中的數據，依葫蘆畫瓢的重復一遍，只知其然，不知其所以然，因此對于即將進入大四做畢業論文或者找工作的同學來說進行如何解決實驗中問題的訓練勢在必行。另外學生的合作意識不強，因此為了改變此現象，鍛煉學生的解決問題的能力和團隊意識，將每個班級的學生分成5個小組，每組6人。分組時不考慮學生的成績以及相互間關系等因素，只按班級學生名單上的先后順序依次劃分。以大黃中大黃素的提取為例：其中兩人負責提取，期間包括提取條件的篩選及提取條件的優化；另外兩人負責大黃素的提純，其中包括純化方法的選擇及條件的篩選；最后兩人負責大黃素檢測條件的建立。通過分組并摸索實驗條件，一方面學生能明白文獻或書籍上的實驗數據是如何來的，知數據的所以然；另外一方面通過實驗的訓練也鍛煉了他們分析解決的實際操作能力，對大四的論文工作或者與畢業后進入單位進行研究工作都是很有幫助的。另外也可以結合"比較化"實驗，使兩兩大組對同一實驗命題，不同方法獲得的結果進行橫向比較，并作其優缺點及使用范圍分析，這樣在同一實驗內既有統一性（命題的統一），又有差異性（方法的不同），讓學生充分發揮實驗的主觀能動性。
3.3 微型化
微型化學實驗是美國的Mayo博士和他的同事們于1982年基于化學實驗理論思維上的微型化為減少資源消耗和化學污染而發展起來的一種化學實驗的新方法、新技術，為化學實驗教學改革開辟一條新的途徑[8]。天然產物實驗中所用試劑通常屬于易揮發、有毒害氣體，相對于其它實驗而言消耗量大，不僅污染環境，而且在藥品回收處理上費時費力。比如在連翹中連翹苷的提取實驗中，本來從連翹殼中進行提取分離連翹苷，實驗中不僅乙醇等消耗量大，而且富集起來困難，因此我們把實驗進行了改革，改成連翹葉中進行提取，在保證收率的情況下50%的減少了試劑的用量。因此在當今大力提倡綠色化學教育的情況下，微型化學實驗不僅完全符合綠色化學的教育目標，充分體現了環境友好的原則；而且可降低實驗成本，節約實驗經費。
實踐證明，通過這種從實驗教學內容、實驗教學方法和實驗手段多方面的教學改革，不僅培養了學生的語言表達能力，查閱文獻、分析問題及解決問題的能力，而且也培養了學生團隊協作能力，此改革有效可行。
參考文獻
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對于“天然綠色寶庫”之盛名，長白山名副其實。該地區生態系統保存得比較完整，由于其地形、氣候、土壤等自然條件的綜合影響，區內蘊含著豐富的生物資源，具有豐富的天然野生藥用植物資源。據調查，長白山現有植物種類共計248科3119種；其中，材用植物50種、藥用植物900多種、食用植物近200種、觀賞植物300多種，蜜源和粉源植物280多種、香料植物100多種、工業用植物380多種，還有真菌類和苔蘚類1300多種。其中，蘊藏量占全國1/2以上的品種約40余種，人參，鹿茸等10余種道地藥材產量居全國之首。長白山天然野生藥用植物資源的保護與開發利用，對延邊朝鮮族自治州現代中藥產業基地建設乃至吉林省經濟和社會發展具有重大意義，也是吉林省經濟實現跨越式發展的重要經濟生長點之一。
順應國家資源保護和社會經濟發展之需，延邊大學長白山生物資源與功能分子教育部重點實驗室自成立以來，以“長白山區豐富的生物資源為研究對象，以有機化學為基礎，利用現代分析技術和有機合成新方法，開展植物化學成分的結構測定、生物活性與功能、結構修飾與合成、分布及演化規律的研究，并與相關學科相結合，為區域創新植物藥和朝藥的發展做出貢獻”為實驗室研究方向，僅在2008年承擔的項目就包括“歐盟第七研發框架計劃項目”、國家“863”計劃項目、教育部“新世紀優秀人才支持計劃”和國家自然科學基金項目等，經費共計1050萬元。
實驗室自立項建設以來，共發表了SCI收錄論文200余篇，核心期刊論文180多篇；申請發明專利13項，獲發明專利證書3項；通過省級或州級鑒定項目15項，其中轉讓項目1項(金額330萬元)；獲得吉林省科技進步二等獎和三等獎各2項，吉林省優秀論文獎1項。
創業初告捷，實驗室帶頭人吳學教授并未沉浸在滿足之中，面對成績他顯得坦然而自信，沒有談及個人絲毫，而是向我們介紹了實驗室的成立與發展之路。
成立之因
長白山開發歷史較短，人為破壞程度較低，具有生長天然中藥材的良好生態環境，中藥材質量優良，馳名中外。同時，長白山地區朝藥資源極其豐富，而且絕大多數尚未進行研究開發，其中不少為朝藥特有植物。
生物資源的保護與開發利用應該是相輔相成，辯證統一的。資源的開發利用是為了創造出可供人類物質生活消費的產品，為人類造福。而要搞好開發利用，首先應該摸清“家底”，搞好資源的調查研究和保護工作，保護資源的目的就是為了更好地開發和永續利用。保護并非意味著要保持生態的原始狀態不動，而是在開發利用的過程中對其采取必要的技術措施，盡可能不造成或少造成破壞，盡量恢復對生物有利的環境，促進其繁衍，形成生物資源的良性循環，以利于資源的永續利用。
合理地開發利用長白山天然野生藥用植物資源，重視野生藥材資源的馴化栽培和保護，可有效避免野生藥用植物資源的枯竭，促進天然藥用植物的資源安全和可持續生產及發展。同時，隨著中藥逐步走向國際市場，對藥材資源的需求量會越來越大，野生藥材資源面臨的壓力會日益沉重，保護天然植物環境是保證天然植物及其產品質量，使天然資源可持續性開發利用的前提。
就是在這樣的時勢所需之下，2005年8月經教育部批準，延邊大學有機功能分子與材料實驗室立項建設“長白山生物功能因子”省部共建教育部重點實驗室，于2008年4月“長白山生物功能因子”省部共建教育部重點實驗室建設項目通過了教育部的驗收，并同時提出更名申請。實驗室于2009年2月經教育部批準正式更名為“長白山生物資源與功能分子教育部重點實驗室”。實驗室現有教授20人，副教授8人，其中具有博士學位者23人，新世紀優秀人才1人、省首席教授1人、省高級專家1人、省突貢專家3人，全國勞動模范1人、全國優秀教師1人。
五年計劃
實驗室在化學、藥學和生物學相互交叉融合的基礎上提出了今后5年的工作目標，依托于有機化學、藥物化學兩個省重點學科，立足于當前有機分析化學中活躍的前沿研究領域――樣品前處理技術和毛細管液相色譜技術的研發，注重原始創新，并以此為支撐有效開展長白山植物資源的保護與開發。本期目標的完成將標志著長白山天然資源的保護。開發、利用由分散進入到系統，由短期行為進入到長期規劃階段，預計將從兩大方面取得積極成效一是有力有效地推動延邊大學相關學科的建設，促進學校發展目標實現；二是為區域經濟發展服務。
有機分析化學方向
長白山植物保護層面上首先解決植物生長環境的評價、植物質量評價、農藥殘留等問題，這些研究工作涉及的分析和測試工作量大、繁重而費時、費溶劑。為此，亟待開發提取、濃縮、分離和分析為一體的在線、快速原創分析技術，為創造生物最佳生長環境，進行生物質量實時跟蹤評價，以利于天然資源的有效開發利用提供科學的基礎數據。
李東浩教授主持的有機分析化學，著眼于當前有機分析化學中活躍的前沿研究領域――樣品前處理技術和毛細管液相色譜技術的研發及應用，注重原始創新，開展具有重要應用背景的應用基礎研究，研究成果將在長白山植物質量控制和保護方面起著龍頭作用，并在與長白山植物資源相關的基礎研究及知識產權和市場產權領域中起技術支撐作用。
應用有機化學方向
由尹炳柱教授負責，廣泛深入地開展功能有機分子(包括在化學、生物學、物理學，材料化學和環境科學領域具有重要功能或性能的有機分子)研究，包括功能分子的合成、天然產物的化學修飾，開發新的藥物先導化合物等基礎和應用基礎研究。該方向由四個課題組構成：
藥物先導化合物的修飾課題組，對從長白山天然植物中分離篩選出的具有抗肝纖維化、抗癌、抗代謝性疾病(糖尿病，高血脂)和心血管疾病等先導化合物的化學修飾，合成系列化合物，從其系列化合物中尋找作用強，選擇性高、毒性低的化合物；
基于羧基肽酶-A抑制劑合成和抑制機理的研究課題組，從長白山天然植物中篩選對羧基肽酶-A有抑制作用的先導化合物，經化學修飾合成高性能的羧基肽酶-A抑制劑，研究抑制活性、作用機理以及復合物的超分子結構；
光電信息功能分子的設計與合成，合成具有良好應用前景的有機電致發光化合物及其金屬配合物，研究其發光性能，探討發光性質與分子結構的關系以及在分析化學指示劑方面的應用，傳感器的制作與應用等，為長白山天然產物中先導化合物的分離、鑒定確立理論基礎；
超分子組裝體與大生物分子的作用及其機理超分子化學，如合成具有各種幾何形狀的Coil-Rod型大分子和π-
共軛擴張的四硫富瓦烯以及帶有四硫富瓦烯結構單元的四氮雜卟咻衍生物，研究它們的結構和電、光、磁活性，分子自組裝以及其LB膜和自組裝體系的超分子結構以及在化學診斷、光化學治療等方面的應用。
長白山藥用植物及朝藥研究方向
“全國五一勞動獎章”獲得者、藥學專家南極星牽頭，選擇長白山天然資源及朝鮮族傳統藥物，建立朝鮮族民族藥材有效部位及化學成分樣品庫，并利用活性篩選技術對樣品庫中的化學成分進行篩選，發現先導化合物和候選化合物，并進行先導化合物的優化及構效關系研究，同時利用藥理學與分子生物學等方法揭示其作用機理，并開展以朝藥為主的長白山藥用植物資源馴化與保護研究。
在近幾年的研究基礎上，針對腫瘤、肝損傷、心腦血管疾病以及代謝性疾病(糖尿病，高血脂)等4種疑難疾病，選擇朝鮮族傳統藥物及特色天然藥物，建立朝鮮族民族藥材有效部位及化學成分樣品庫利用活性篩選技術對樣品庫中的有效成分和有效部位進行篩選，發現先導化合物和候選藥物，同時利用藥理學與分子生物學方法揭示作用機理。長白山珍稀植物及生物技術研究方向
由尹成日教授負責，針對長白山名貴植物資源保護與利用的需要，利用現代生物技術，探索有效保護長白山重要生物資源的新方法，創建開發利用這些資源的新工藝，研發高附加值。高效益的新產品。采用生物反應器進行人參不定根大規模培養，實現人參的工廠化生產，可大量生產野山參，西洋參、高麗參等高附加值產品，既保護林地又滿足不斷增長的市場需求；利用微生物轉化法，使人參等藥材中含量較高的活性成分轉化為新的高效活性先導化合物，大大增強藥材的生物活性利用微生物深層發酵法，實現長白山珍稀藥用菌(桑黃等)的工廠化生產，開發一系列藥用菌產品利用長白山有毒植物，開發有效地防止人參銹腐病的植物源生物農藥。
發展目標
偉大的跨越離不開科學的目標和精密的計劃，任何計劃的成功都必有事先的預期和努力。實驗室力爭通過五年的努力，達到以下目標：
1、將提升延邊大學長白山學科群的科研水平和綜合實力，為爭取獲得化學一級學科博士學位授予權和有機化學國家重點學科奠定堅實的基礎爭取分析化學和生藥學二級學科博士點，進入省級重點學科行列。
2、將造就一支由中青年博士組成的高素質學術隊伍，培養引進1～2名國際，國內知名的學術領軍人物和學術帶頭人，并使3～5人進入國家及省部級人才計劃，建成一支團結協作、開拓創新和勤奮敬業的隊伍。
3、將進一步提升高層次人才的培養規模和水平，進一步提高研究生特別是博士生的創新能力。到2011年本項目覆蓋學科博士研究生年在校人數達到40名左右，碩士生200名左右。質量上，碩士研究生科研和論文水平接近重點院校相關學科碩士生水平，博士生研究和論文水平要達到國內同類學科的中上等水平。
4、將進一步提升學科承擔國家和地方重大科研項目的能力。獲得國家基金重點項目，國家科技支撐計劃項目在內的國家和省部級科研項目40項以上，發表SCI，El收錄論文160篇以上，努力實現本學科高水平、影響力論文的突破；申請專利10項以上，獲發明專利授權5項以上，獲得國家和省部級科技成果獎勵4～6項，提供以多種技術為集成的植物樣品提取、濃縮、分離和分析為一體的毛細管液相色譜試驗樣機，建立長白山植物綜合數據庫；挖掘和整理朝藥，驗證朝醫藥有效方、藥，完成有自主知識產權的朝藥方(肝、前列腺)，爭取1～2個臨床批號，提供4～6個生物活性強的候選化合物供臨床前研究開發人參稀有皂苷等天然活性物質的生物轉化技術1～2項和珍稀植物組織培養技術2～3項，開發防治人參根腐病的植物源農藥，防治率達到50％以上。
5、將進一步提升學科為地方經濟建設服務的能力，開發一批具有自主知識產權的新技術、新產品，努力爭取2～4項成果進入產業化應用，為地方經濟建設做出貢獻。
現代管理
達到目標，不僅要有鮮明的計劃和嚴謹的實施，對于一個團隊來說，還需要科學的管理體制和先進的運行機制。長白山生物資源與功能分子教育部重點實驗室這樣一個擁有多名世界各國歸國人才的團體，獨辟蹊徑，開創了自己獨有的管理模式：組建統一的公共技術平臺，配備專人負責設備管理、維護和培訓等工作，形成學術帶頭人――青年學術骨干――技術與輔助人員的合理配置與梯隊建設。
在運行機制上，實施責任教授負責制度，遵照國家政策和有關規定，組織建設本研究方向的師資和科研力量，有權支配該方向獲得的各級科研課題的經費。
在儀器設備管理方面，堅持共享公用為基本原則，以所在教育部重點實驗室為依托，將本項目添置的儀器設備納入現有儀器中心實驗室，集中使用和管理，提升使用效率。配備實驗室專門儀器管理與維護人員并制訂相關管理辦法，保證實驗室管理的規范化和科學化以及儀器設備的高效率運轉。大型儀器設備的增添可通過項目申請的形式，經評審獲得批準，方可購置。
大山里走出來的生物學家
1957年3月出生于房縣城關鎮的鄧子新，從貧困山區的農家孩子到名牌大學的教授，從農村青年到蜚聲海內外的分子生物學專家，鄧子新以他的勤奮和執著，走出了一條自強不息、勇攀高峰的成功之路。
1977年恢復高考，鄧子新以優異的成績考入華中農學院，成為生化系微生物專業的大學生。1982年，鄧子新入了黨，并以優異成績畢業。后經人推薦，他拜師在世界鏈霉菌遺傳系研究中心霍普伍德先生的門下。鄧子新在英國沒有辜負祖國、老師對他的期望，發現了鏈霉菌啟動子在大腸桿菌中能起作用，揭示了鏈霉菌異源基因表達和調節的新內容，贏得霍普伍德先生的信任和欣賞，破例讓他立即到東英大學注冊，提前轉攻博士學位。鄧子新只用三年半時間，完成了別人六年才能完成的學業。1987年5月，他順利通過博士論文答辨，戴上了英國皇家博士帽。
1988年5月，鄧子新攜妻子一起回到祖國。回國后，他結合國內的實際情況，在重視和強化自己基礎研究能力的前提下，重點開展了應用基礎性研究，中心課題是絲狀細菌鏈霉菌抗生素生物合成的遺傳學，但他們的研究進行得很不順利。
鄧子新早在英國時就對分子生物學很感興趣，并在實驗中發現一些細菌的DNA發生了降解，而另一些細菌的DNA則不降解。整個DNA的提取、電泳等過程都是一個人操作的，在同樣的環境、操作方法和實驗條件下，為什么不同生物來源的DNA會出現降解特性完全相反的差異呢？他很快發現，自己的新發現得不到同行的認可，一方面由于解答質疑總要花上一年半載，另一方面太新的想法容易被人看成是在“忽悠”經費，所以往往申請了也白搭。
鄧子新還是個多面手，在微生物分子遺傳學、抗生素藥物代謝工程和化學生物學領域，發展了一系列重要抗生素產生菌的體內外分子操作技術，設計了一系列新抗衍生物，取得了一批抗生素基因簇或其藥物衍生化合物的專利。雖然這些工作使他陸續獲得了不少經費支持，但他一直“癡心”的這個DNA降解之謎卻得不到經費支持，不得已，他就從自己的其他項目“借用”資金，國內做不成的實驗，就通過國際合作來解決。
1997年，鄧子新和同事已經將有關基因分離出來，分析結果顯示，這些基因編碼的蛋白質與硫有關。但當時他們第一次拿到DNA上存在硫修飾的證據，那時還沒有遺傳學、生物化學、尤其是沒有化學分析的最終證據，難以服眾。
2000年，上海交通大學創辦Bio-X生命科學研究中心，鄧子新在此中心組建了微生物遺傳學團隊，并從武漢來到了上海。交大看重他們的研究，給他們提供了較好的工作條件和啟動經費，這無疑是項目得以順利展開的最好催化劑。
2003年，他著手申請國家自然科學基金委的重點項目，然而答辯沒有通過，說明認可的程度很低，但基金委認為這是一個有潛力的項目，因此以提供基金委生命科學部主任基金的方式給了他一筆30萬元的資助。這是在非共識的情況下得到的經費，鄧子新很感動，因為這畢竟是對他挑戰常規的一種鼓勵。
DNA骨架上第一種生理修飾之謎被破解
2007年，鄧子新與其科研團隊在這個原創性新領域不斷努力，有一種被用作藥物的DNA修飾物，原本一直是科學家在實驗室中合成的，現在，中美科學家共同發現，原來細菌早就會干這件事——5種酶合力，能將硫摻入到DNA骨架中。這種被稱為磷硫酰化的DNA修飾，是迄今在天然DNA骨架上發現的第一種生理修飾。
鄧子新領銜的實驗室與美國麻省理工學院合作，成功解析DNA硫修飾精細化學結構為“R-構象的磷硫酰”的研究成果《細菌DNA大分子上的磷硫酰化》，發表在《自然》系列之《化學生物學》網絡版上。這是迄今為止在天然DNA骨架上發現的第一種生理修飾。
“這一發現，再次證明大自然蘊含無窮神秘，人類會做的事情，它早就會做了。”鄧子新表示，天然DNA骨架上磷硫酰化的發現無疑構成了對DNA結構又一新的補充，如同甲基化的修飾導致了一系列新的發現一樣，DNA磷硫酰化的發現將產生分子生物學領域新的“信息”流，并打開一個新的學科領域。
有關專家認為，這個新領域剛剛打開，眾多研究內容的延伸可能形成一系列新的跨越不同學科的研究生長點。比如透過DNA磷硫酰化修飾找到全新功能的核酸酶，用細菌來合成磷硫酰化寡核苷酸用于生物化學和基因治療等，都將具有重大的生物學或生物工程學意義。
期待陸地海洋領域學者一同“下海”
“陸地微生物的多樣性成為天然藥物的第一寶庫，那么海洋就是生物多樣性的第二寶庫。”中科院院士鄧子新如是說。“共生是海洋低等生物繁衍和生存的保障。”
隨著探索和研究的進行，越來越多的化學和生物證據提示，海洋低等生物中分離的天然產物其實是由共生微生物直接或間接產生的。“我們甚至可以這樣說，與海洋低等生物共生的微生物，才是許多海洋藥源天然產物的真正制造者。藥物產生是生物共生的需求，也是人類資源的外延。如果能夠從海洋共生微生物入手，找到或克隆出相關化合物的生物基因簇，那么就可以解決藥源限制的瓶頸問題，從而促進海洋藥物的發展。”
我國的海洋共生體研究及海洋藥物研發還處在初級階段，存在著很多的不足和限制。對此，鄧子新認為，應該鼓勵陸地微生物學和化學生物學家“下海”，加強對海洋共生微生物代謝產物和功能基因簇的克隆。針對樣品采集過程中各自為政、重復研究而造成資源浪費甚至破壞的情況，鄧子新建議，“強化海洋生物采集技術與設備的投入，提高采集效率，同時統籌規劃樣品采集的利用和保護，加強相互協同，并且借鑒陸地微生物，如放線菌的研究經驗，優化和完善整個體系的研究”。
由于99.9%以上的共生微生物還不能被分離培養，同時海洋微生物都是未經馴化的野生菌，因此藥源制備非常費力，難以規模發酵。對于野生型微生物的特點，鄧子新也有獨特的理解，他認為，可以優化培養裝置、發酵與代謝調控技術，或者利用分子生物學技術，將其“馴化”為易于遺傳操作、發酵性能良好的微生物藥物工業產生菌。
目前我國從事海洋藥物研發的單位非常有限，主要集中在北京、上海、廣州、青島等幾個城市。鄧子新表示，期待國內外陸地和海洋領域的學者能夠共同加入，利用學科交叉的優勢，協同作戰，共同促進我國海洋藥物的進一步發展。
近幾年來，我國在抗生素藥物基礎研究方面的優勢不斷增強，研究機構有高等院校、科研院所，覆蓋面非常寬，研究的跨度也很大。抗生素產業涉及到各個部門，從學科來講涉及到上中下游，從產業來講，企業也有強烈的愿望。政府、科研機構希望通過各種不同的機制能夠推動基礎研究和產業發生互動。任何一個研究機構在目前的情況下都很難包打天下，從原始資源一直做到優產資源，所以我們希望資源與技術對接，基礎與產業互動。在基礎研究方面，通過國家建立的科研平臺形成強有力的科研積累，研究人員與企業共同在生產過程中發現需求，通過資金投入、項目管理和科技政策的制定等等，促進有用資源的產業化。
關鍵詞 電噴霧 質譜 定性分析 藥物代謝 蛋白質研究
近年來，隨著醫藥的不斷發展，天然藥物化學中天然產物的提取產物，藥物分析中生物體內的代謝研究，還有生物化學中具有生理活性的多肽和蛋白質，逐漸成為當前研究熱點[1]；后基因組學的蛋白組學，在目前也顯得相當活躍，而其中很多高極性、難揮發、熱不穩定的大分子有機化合物出現，對其檢測有難度。質譜作為一種分析檢測手段已經出現幾十年，電噴霧質譜（ESI-MS）也已發展十幾年，成為一種通用質譜技術，它所涵蓋的分析應用領域極其廣泛，電噴霧質譜的出現解決不揮發和熱不穩定等化合物的分析，應用于中、高極性的化合物，可以檢測的分子質量范圍從300～2000u的小分子化合物到分子質量超過15000u的生物大分子[2]，對于蛋白質、核酸等生物大分子在電噴霧質譜中容易形成多電荷峰，分子量測定準確度高，現今電噴霧質譜成為藥學和生物醫學研究領域重要的標志性工具，在定性腫瘤差異蛋白方面更是重要的工具，擁有良好的前景。
1 電噴霧質譜特點
1.1 電噴霧質譜的發展
電噴霧和質譜成功地結合，是由Dole及其合作者在1968年中首次闡述；1984年Yamashita和Fenn發表的論文更清晰地闡述電噴霧電離機理，并認為可以用作液質聯用（LC/MS）的接口；20世紀90年代，儀器制造和實際應用都表現出高速增長和全面發展的態勢。1989年，報告ESI離子源與傅里葉變換離子回旋共振質譜聯用成功范例；1991年，Sin，Boyle和Whitehouse報道電噴霧/飛行時間質譜，實現更高的準確度，更高的分辨率；隨后離子阱電噴霧質譜、電噴霧-四級桿-飛行時間串聯質譜儀（ESI-Q-TOF-MS）為代表的儀器在各行業應用開來。
1.2 電噴霧過程
將溶于極性、揮發性溶劑（如甲醇，乙腈，丙酮等）的樣品溶液通過電噴針傳輸，在電場作用下形成泰勒錐，在電噴針尖部形成霧狀正或負離子富集，液滴通過溶劑的揮發逐漸縮小，其表面上的電荷密度不斷增大；當電荷之間的排斥力克服表面張力時，液滴分裂，產生單個多電荷離子；生出的樣品氣相離子經質量分析器分析，從而測出它們的質荷比[3～6] 。
1.3 電噴霧電離的優勢
電噴霧電離為一種軟電離方式，即給樣品較小的電離能量，可以得到不穩定化合物的分子離子峰，且譜圖簡單，主要用于定性分析。Loo等 [7]歸納出電噴霧質譜的4“S”特點：即靈敏（ Sensitivity）、快（Speed） 、專一（Specificity），并能直接給出化學計量比（stoichiomotry）。電噴霧質譜的成功在于2個重要的部分，電噴霧提供相對簡單的方法使非揮發性的溶劑形成氣態，與此同時質譜提供更直接、靈敏度好的檢測[8]。電噴霧質譜可以檢測阿摩爾級別濃度的樣品[2]，并且ESI可在一級質譜（MS）條件下獲得很強的待測物準分子離子峰，并且可借助MSn（n=2～10）對準分子離子進行多級裂解，進而獲得更為豐富的結果信息[9]。ESI已成為一種成熟、高靈敏、快速的質譜技術。比較質譜的離子源（見表1），可以看出ESI的優勢所在。
2 近期電噴霧質譜進展
近年來，電噴霧質譜已經不限于小分子的檢測，伴隨著蛋白組學、基因組學的發展，帶動生物大分子分析的發展。蛋白等大分子化合物樣品量少，不適合過于復雜的預處理過程，很多專家致力于提高該技術的離子化效率及減少樣品預處理過程，能對復雜基體中的分析物進行簡單、快速、實時分析。新發展出極低流速下的電噴霧質譜，被稱為納升電噴霧質譜（nanoESI/MS），電噴霧流速采用納升級流速，流速低，產生的液滴體積小，穩定液流的流量越低，則電離效率幾乎隨之成比例地提高，對于蛋白樣品量小的物質可以減少樣品消耗量，又不會減弱信號強度，導致去溶劑化效率、離子化效率及離子轉移至分析器的效率都比常規ESI源高，而且噴霧穩定性好[10]。對于電噴霧電離方式也發展出電噴霧解吸電離DESI、電噴霧萃取電離EESI 等，表2中按先后順序總結電噴霧電離方式的發展。這些電離方式大多不經過樣品預處理，可以進行實時、快速的質譜分析。
電噴霧的首要問題是樣品的高純度，因為一些不純的物質易導致毛細管噴霧堵塞。近些年來，為避免ESI 堵塞，出現一些非毛細管噴射技術，這些技術利用不同的材料尖端形成電噴霧，如銅線及不銹鋼針，用放電針為材料，直接離子化，避免毛細管堵塞現象，樣品損失也減少，更適合微量樣品的檢測。最近，紙、牙簽等尖端噴霧技術都成功地用于復雜混合樣品的分析，使紙兼有導電和分離的作用，這項技術可以檢測很多組織，對于醫藥中穿刺活檢都可以進行檢測，使得檢測更方便、快捷[11]。
電噴霧質譜一般與液相質譜聯用較多，進行分離鑒定，而一些新的液相色譜（ LC） 分離技術，例如超高效液相色譜（ UPLC） 和快速高分離液相色譜（ RRLC），研究新液相色譜和電噴霧質譜的連接，更好、更快地完成醫藥測定鑒定過程。郭小芳等[12]采用RRLC-ESI-MS方式在20min測定生物堿類成分，馬長振等[13]用UPLC-ESI-MS測定白茅根的分析，僅在35min內完成鑒定工作。這些新出現的電噴霧質譜都為更好、更快、更高效地進行分離鑒定做出積極貢獻。
3 電噴霧質譜在醫藥中的應用
3.1 定性分析藥物及天然產物
電噴霧質譜可以進行多級質譜，電噴霧軟電離方式，導致一級全掃描質譜中主要得到的是分子離子峰，這種分子離子峰能反映被測物組成的分子量信息；二級串聯質譜（MS2）可直接對粗分離物中的已知成分進行快速鑒定，還可以對樣品中具有相同生藥來源的未知化合物進行結構預測。這為天然產物的物質組成分析提供一種簡單、快速、靈敏的方法，簡化繁瑣的分離、純化過程[14]。
天然產物是新藥開發的重要部分，目前使用的很多藥物都直接或間接來自天然產物。許國旺等[15]人采用傅里葉變換電噴霧質譜用于鑒定丙二酰基人參皂苷，加入甲酸銨流動相進行優化，選定濃度為15mM，譜圖效果最好，電噴霧為負離子模式，丙二酰基人參皂苷的多級質譜具有特征的中性丟失信息，中性丟失44，根據此特點，可用于該類化合物的定性分析，而最終測定結果均通過準確質量驗證，實驗測定值與理論值偏差小于2ppm，提供準確、靈敏的方法。張道來等[16]人采用正離子模式，在60min內鑒定羅氏車盤車樣品的13種化合物，還對刺身皂苷進行分析，實驗證明高效液相色譜-電噴霧質譜法能克服皂苷類物質分子內由于寡糖鏈存在導致難鑒別的困難，對于皂苷類化合物的鑒別及結構分析中顯示越來越重要的作用。李娟等[17]等對青蒿素類藥物的質譜裂解特征進行分析，采用注射泵直接進樣，正離子分析模式，對準離子峰進行碰撞誘導解離（CID） 研究，更好、更快地研究青蒿素的代謝以及結構分析。大黃類化合物也是天然產物，馬小紅等[18]采用正負離子全掃描，同樣進行CID二級掃描，負離子掃描得到譜圖更清晰，更好地做好特征分析。胡楊等[19]等發現采用負離子模式，川穹質譜響應度高，進而對川穹進行化學成分分析。吳茱萸也是傳統中藥，高鵬等[20]采用正負離子模式分別研究裂解方式，并發現負離子的響應更高、定量更好，對今后半萜吲哚類生物堿的鑒定檢測提供一定實驗基礎。李麗等[21]利用電噴霧質譜分析鑒定防風中的未知成分，采用正離子模式。
而對于抗生素，廖瓊峰等[22]人研究慶大霉素采用電噴霧正離子模式，對其碎片峰進行分析，二級離子打碎，打碎脫去C環（氨基葡萄糖）碎片，說明C環與脫氧鏈霉胺之間的碳-氧鍵容易斷裂，可更好地用于今后慶大霉素定性和定量分析。抗生素在食品中的應用近年來也大受關注，采用UPLC/MS/MS，乙腈、七氟丁酸水溶液作為流動相，采用正離子電噴霧模式，多反應離子監測（MRM），僅需時3min，精確度、準確度良好。方東升[23]利用電噴霧質譜為軟電離方式，在全掃描一級質譜圖上主要得到的是分子離子峰，通過分析直接得到化合物的分子量，從而推測出金霉素樣品中的雜質成分，快速地對金霉素進行監控。朱侃等[24]采用質譜等一系列方式測定頭孢克洛的結構，采用正離子模式得到頭孢克洛的特征峰和純度。霍佳麗等[25]采用ESI-Q-TOF-MS青霉素類抗生素、頭孢菌素類抗生素及喹諾酮類藥物進行穩定性研究。顯示出快速穩定、所需樣品少等優點，為今后電噴霧質譜在抗生素方面的應用做一定基礎研究。
電噴霧質譜在中藥配伍方面也有很重要的影響，越皓等[26]人研究附子不同配伍藥對生物堿的影響和附子中雙酯型生物堿毒性，研究配伍減毒使其更好地發揮藥效作用，通過分析生附子水煎液的電噴霧質譜圖，可以看出生附子中主要的3類生物堿（雙酯型、單酯型和脂類生物堿），以及其他小分子的化合物，然后分別和各種藥材配伍測定驗證，烏頭堿類生物堿在電噴霧條件下形成的離子峰相對強度與其物質的量成正比例關系，電噴霧質譜圖中各離子的相對豐度可以說明對應離子的相對含量變化，來看清雙酯型是否減少，是否有配伍無毒性。甘遂甘草配伍[27]研究水煎液中巨大戟二萜醇型化合物在質譜中離子強度的變化，對萜醇類能更好地檢測。中藥黃芪與當歸配伍采用正離子模式一級掃描，得到特征峰后進行二級串聯質譜分析，碰撞能量20%～40%，查看異丙酮類的成分變化，質譜譜圖清晰、準確、靈敏度高[28]。閆靜等[29]根據生物堿類化合物具有較強質子親和勢的特點，利用電噴霧質譜在電噴霧電離條件下極易形成質子化分子，進行馬錢子與甘草的配伍測定，測定出有毒的成分降低。綜上，利用電噴霧質譜技術可以很好地說明中藥的配伍原則。
3.2 現代藥物代謝和藥物動力學
ESI電離特別溫和，成為分析不穩定共軛代謝物的適合方法，確定藥物在體內的代謝，以評估藥物的安全性、有效性。ESI電離技術效率高，可以獲得更低的檢測下限，可以用于范圍更大的結構類型。Karthick Vishwanathan
等[30]人運用電噴霧質譜測定人血漿中的莫西沙星，運用洛美沙星做內標，定量限為1ng/mL，能更好地檢測出代謝產物，定量采用正離子模式，因為存在氨基和酮基，很容易質子化，而且檢測時間短，僅用4min，時間短，靈敏度高。李秋莎等[31]應用LC-MS/MS法研究茶多酚在大鼠體內的多組分藥動學，運用負離子模式，特異性很高，分析樣品僅需4min，大大縮短分析時間，LLOQ能達到5ng/mL，檢測靈敏度得以提高。
萬益群等[32]對人體尿液中黃蝶呤與異黃蝶呤進行測定，蝶呤類化合物采用電噴霧質譜起到雙重定性的作用，通過選擇離子來進行定量，能提高靈敏度，2種蝶呤正離子信號較負離子信號相對強的多，經實驗證明，黃蝶呤與異黃蝶呤在ESI+模式中全掃描質譜以離子峰[M+H]+穩定存在，采用健康人和癌癥的尿液，分別進行定量分析，方法快捷、準確。
ESI離子源能電離80%～90% 的化合物，屬于通用型離子源，適用于多組分篩選[33]。沈保華等[34]用電噴霧質譜對血液及尿液中及其代謝物的篩選及確證，采用正離子電噴霧，測定56種化合物絕大部分最低檢測限小于0.1ng/mL，建立包含及其代謝物共61種化合物的精確相對分子質量數據庫分析方法，Jun Qian等測定紫杉醇在人血漿中的藥代動力學，0.3mL血漿，定量下限為1ng/mL。
馬海英等[35]檢測糞中黃山藥總皂苷及其代謝產物。整體給予大鼠灌服黃山藥總皂苷于給藥后不同時間，采集尿及血清樣品，用ESI- MS檢測吸收入血成分，測定時選擇負離子方式檢測，先用全掃描一級質譜方式獲得待測物的準分子離子峰[M- H]–，離子源溫度為120℃，然后用ESI- MSn離子阱技術對準分子離子峰及其碎片離子峰進行多級質譜分析，獲得相應的子離子質譜圖。
高博彥等[36]測定復方酸棗仁湯的血漿代謝情況，在負離子模式下，僅進樣10μL，在60min內，梯度洗脫，5%～90%乙腈溶液，檢測到各色譜峰在負離子模式下的分子離子峰[M-H]–、[M+Cl]–，由分子峰測定可能的分子量，推斷一定的結果，對比原有成分和人血吸收成分，有些許不同，含皂苷類的物質如酸棗仁，一般以原型或者苷元形式存在，一些含揮發油的物質入血較少。
周麗君等[37]測定注射用艾普拉唑鈉用丁螺環酮作為內標，用比格犬做實驗，最低濃度可以達到5μg/L，且在5min內出峰，采用電噴霧質譜簡單快捷，特異性好，進行血藥濃度的測定，與劑量呈線性。
陳永婧等[38]利用高分辨電噴霧四級桿飛行時間質譜，正離子掃描模式對膀胱癌血清和尿液代謝組學進行研究，對潛在的標志物進行篩選、鑒定，對代謝產物進行分析，對于電噴霧質譜而言非常快捷、方便。楊杰等[39]研究小柴胡湯對抑郁的影響，收集尿液，收集血液，正負離子同時掃描，看是否能應用于現在流行的抑郁疾病。
3.3 蛋白質方法
電噴霧特點在于可產生大分子化合物（肽，蛋白質）的多電荷離子，根據不同電荷數離子的質荷比可準確計算大分子化合物的分子質量和分析復雜生物介質中的樣品，跟傳統的質譜相比，擴大檢測的Mr 范圍，提高靈敏度，根據馬安德等研究多肽的相對分子量問題，用電噴霧質譜測定蛋白質和多膚的相對分子質量，精確度可達到0.10%～0.01%。遠比精度只有大約5%的聚丙烯酞膝凝膠電泳、凝膠過濾、蔗糖密度離心法等經典的蛋白質相對分子質量測定技術更快捷、更精確[40]。它還可與高效液相色譜（HPLC） 和高效毛細管電泳（CE） 等高效的分離方法相連接，結合2種系統分離和高靈敏、高準確度的優點，擴大質譜在生物領域的應用[7]。
電噴霧質譜對于鑒定凝膠電泳所分離的蛋白質提供有力的分析手段，通常途徑是采用雙向電泳的方式，分離出的斑點用胰蛋白酶酶解、提取，再用ESI-MS進行測定。孫明忠等[41]采用雙向膠內差異凝膠電泳檢測2，4-二硝基苯磺酸刺激人角質形成細胞HaCaT反應情況，選取的膠條做質譜分析，膠條的等電點、分子量和質譜分析的等電點、分子量基本吻合，進而繼續對肽段進行研究。曾嶸等[42]結合雙向電泳，測定膠內人肝癌細胞的蛋白組學，覆蓋率達到72.5%，通過正常的肝細胞和肝癌細胞進行比對。牟芝蓉等檢測維甲酸誘導腫瘤細胞分化有關蛋白質，用毛細管液相色譜和納升電噴霧源串聯的質譜。所有測定均在正離子方式下進行，經檢測質量準確度小于0.1。何曉光[43]采用電噴霧質譜，正離子噴霧模式，篩選鑒定卵巢癌細胞乳源調節肽，為腫瘤等一系列因素提供治療手段和依據。郭曄等[44]也用凝膠電泳和電噴霧質譜的方法對兒童急性淋巴細胞白血病的差異細胞蛋白進行分析測定。而對于N端封閉，測序儀不能很好地測序蛋白，電噴霧質譜可以結合軟件更好地完成測序工作。現在更多采用免疫共沉淀方法（CO-IP）結合ESI-MS查看蛋白質之間的相互作用。電噴霧質譜允許在混合蛋白中蛋白質和蛋白質之間的反應，如乳清蛋白[45]，用電噴霧質譜結合有關生化技術可以進行氨基酸序列分析、蛋白質翻譯后修飾的結構推斷等。孫偉等[46]對牛血清蛋白和馬細胞色素C進行優化實驗，采用5%～30%的乙腈洗脫梯度，使得胰酶酶切多肽更好地鑒定出來；進行重復性實驗時，主要洗脫峰的保留時間差別不超過1min，表明重復性良好；并研究豐度抑制與高豐度蛋白分子量之間的關系，驗證高豐度蛋白導致豐度抑制多，結合質譜數據依賴的鑒定技術，導致高豐度的蛋白重復，低豐度可能檢測不到，檢測結果冗余蛋白較多。
在應用質譜做蛋白組學實驗、鑒定肽實驗的時候，離子帶電荷數受實驗條件影響，比如說，儀器所使用的電壓，還有溶液的濃度和流速等等。明顯的是，ESI過程中肽的性質會很大程度地影響電荷數，比如說氨基酸數目和種類還有肽的形成等，ESI中肽電荷數量可以擴大質譜儀的檢測極限[47]。
4 展望
醫藥生物領域迅速發展，電噴霧質譜的應用會更加發揮它相應作用。如何保證樣品損失量少和分析速度快、分析量多是發展方向。為推斷化學合成藥物雜質結構提供有效依據；為現有藥物含量測定提供標準；對藥物代謝研究痕量成分提供準確定量要求；對于更復雜成分的中藥提供檢測手段，解決一定的分析難點；對基因重組蛋白及蛋白組的研究等，在這些方面，電噴霧質譜有重要理論和實際應用意義[48]。
目前電噴霧質譜的應用還存在一些問題，譬如對于大分子樣品消耗較大，分析時間長，蛋白重復性不好，小分子低豐度蛋白經常漏檢等。如何更快、更好地[49]建立高通量的藥物篩選方法、尋找以致病蛋白為靶點的藥物前體分子提供新的手段[50]、建立藥物毒性安全方案等等，以便更好地服務醫藥行業是今后需要提升的方面。
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關鍵詞：食用菌硒培養基生物富集
硒（Se）是人體必需的微量元素，與人體健康密切相關。缺硒會導致多種疾病，人體硒元素缺乏會造成肝壞死、胰臟萎縮、肌肉營養不良、水腫、貧血、早衰、心臟病、糖尿病等一系列病變，由此造成“克山病”、“大骨節病”等多種地方病，因而，硒被科學家稱譽為生命的“奇效元素”。
世界上有40多個國家缺硒或少硒。中國也有22個省市約占72%以上縣市缺乏硒元素，近幾年的地質普查中發現，恩施州是世界上罕見的自然富硒地區，不但發現了獨立硒礦床，含硒量為100～800PPM，而且，大部分土地處于足硒區，有240個村處在0.07PPM的高硒區，各種農作物、土特產品和畜禽產品，含硒水平都較高。論文百事通因此，恩施被譽為“中國硒都”。
一、研究意義及原理
人體健康普查表明，即便是享有“硒都”之稱的恩施，仍然存在一定的人體缺硒狀況，只是相對其他地區狀況要好。這又究竟是怎么一回事呢？原來研究發現，硒元素的存在與人體吸收需要借助于一定的形態和途徑，就食品中的含硒而言，也要有一定的標準，2004年4月中國預防醫學科學院、中國農業科學研究院、國家質量監督檢驗檢疫總局等單位和湖北省質量技術監督局在“中國硒都”恩施編制完成的全國第一個富硒食品標簽標準，準確定了富硒食品的定義，定了多種富硒食品的最低硒含量指標，如何達到這個含量標準，是生物化學研究中的一個重要保證。
從營養學、食品科學和生物化學等多種學科原理及研究證實、人體從食品中對任何微量元素的吸收都與其化學狀態有關，硒也不例外，游離形式的硒元素顯然不易被人體吸收，并有一定毒性（如恩施州生活在天然富硒礦床附近的村民也有患克山病的就是典型例證），很顯然硒元素無機態的生物學效價低于一般有機態的生物學效價，而一般有機態的生物學效價又低于生物源有機態的生物學效價。目前，飲食中生物有機態硒元素的來源主要是動物性和植物性食物，但要向動、植物中直接添加硒元素十分困難，相比之下，利用微生物學原理，人工培養的食用菌應該是一個值得研究的途徑。
香菇、金針菇是食用菌類中的上品，味美香濃，營養極為豐富，富含人體不能合成的8種必需氨基酸。利用食用菌的生物合成作用，將無機態的硒轉化成生物源有機態的硒，這不僅可以除去由于添加這類強化劑對食品造成的不良影響，而且可以提高對微量元素的生物利用率。由于被食用菌利用的原料十分廣泛，添加元素十分方便，因此，也利于廣泛開發利用。
二、材料與方法
2.1材料
菌株香菇（Lentinusedodes）、金針菇（Flammulinavelutipes），由我院生物實驗室分離所得。A培養基（黃豆粉培養基）：恩施產富硒黃豆粉20g、蔗糖20g、富硒礦泉水1000ml；pH呈中性。B培養基（馬玲薯培養基）：恩施產富硒馬玲薯200g、蔗糖20g、水1000ml；PH自然。C培養基（加鹽黃豆粉培養基）：以黃豆粉培養基為基礎培養基，加入七合亞硒酸鈉0.01%。
2．2方法
培養基合成。分別取黃豆20g磨成細粉加水煮沸30min，馬玲薯去皮，切成塊加水煮沸30min，都均用九層紗布過濾，均再加蔗糖20g，最后溶化后補足水至1000ml。C培養基在A培養基中直接加亞硒酸鈉即可。
食用菌菌絲的培養。取食有菌菌絲各一小塊，分別接種于200ml的液體培養基中28℃、200r/min搖瓶培養6d。
菌絲洗滌處理。發酵物離心(2800r/min)傾上去清液菌絲球搗碎呈泥狀加入200ml雙重蒸餾水、攪拌離心（2800r/min），傾去上清液，如此反復洗滌5次最后4000r/min獲得食用菌菌絲細胞。
元素測定方法。準確稱取約1g菌絲細胞樣品于50ml燒杯中，加入8ml濃HNO3和2ml高氯酸，加熱至冒白煙，沒有油滴出現。冷卻后將該溶液轉移入50ml容量瓶中用雙重蒸餾水定容，搖勻待測。
三、分析
3.1A、B培養基中硒含量測量
按上述方法，我們曾選用了非恩施產黃豆（東北產）和馬玲薯（重慶開縣產）及武漢地區天然礦泉水也培養了A1、B1兩支培養基，此與本實驗研究關系不太大，但可作一比較。
3.1.1直接測檢
在食用菌接種培養前，先對A、A1、B、B1四支培養基進行硒含量檢測。
從表1得知，A、B培養基中的硒含量分別比A1、B1培養基中高出一倍多，很顯然，恩施富硒地區地產物質作培養基其硒含量要高得多。而A、B培養基兩者中硒含量也有很大差異，這說明植物中的硒元素主要來源于土壤中，地下果實的馬玲薯比地上果實的黃豆要高。
3.1.2不同培養基和不同食用菌絲、硒富集量測定
將香菇和金針菇菌絲分別接入A、A1、B、B1四支培養基中經同一條件，工藝、培養處理后再對菌絲細胞中的硒含量進行檢測。
從上圖得知：①再次證實，以恩施富硒地區地產物質為基礎物質作培養基的菌絲硒含量比其它地區的物質作培養基要高，余下不再就此實驗討論。②A培養基的硒含量遠低于B培養基，而培養出的菌絲細胞中的硒含量卻相反，即B培養基比A培養基培養出的菌絲細胞中的硒含量提高了2.7倍，造成這一現象的原因。這主要是兩者基礎物質營養成分的差異，其它加蔗糖、水一樣，工藝操作也一樣。為此，我們對兩者的主要成分再化驗。
3．2加硒鹽培養基試驗分析
3.2.1硒含量測驗
將香菇、金針菇菌絲分別于接入C培養基中，經培養處理后。可知，在加鹽培養基上培養，食用菌富集硒能力明顯增強。
3.2.2加鹽培養基對食用菌生長的影響在A、C培養基中各取200ml培養液經同樣離心，洗滌處理后，所獲菌絲進行稱重。wWw.gWyoO
由上表得知，經加鹽培養的菌絲，香菇濕重增加1倍，而金針菇濕重則下降1.2倍。
四、結論
食用菌對硒的富集能力均會受到培養基成分、所加元素濃度和食用菌菌株等因素影響，表現在：
（1）培養基基礎物質中的高蛋白，高脂肪成份有助于硒元素在食用菌細胞中的螯合，因此，選擇黃豆等高蛋白，高脂肪物質作培養基可以大大提高硒的生物富集能力。
（2）在培養基中加入適當的硒鹽有助于食用菌增強生物富硒能力。
（3）不同的菌種對硒鹽而授程度不一樣，加鹽培養基有助于香菇菌絲生長，會抑制金針菇生長。
【摘要】 白花泡桐［Paulownia. Fortunei （Seem.） Hemsl.］為玄參科泡桐屬（Paulownia）植物，落葉喬木，全國幾乎均有分布，野生或栽培，是常用的中草藥，其花、葉、皮、根、果古時對其就有藥用記載，可用于治療炎癥、病毒感染、跌打損傷等多種疾病。白花泡桐花的化學成分除揮發油部分外，未見報道。本文對泡桐屬植物化學成分及生物活性進行總結，為開發利用植物資源、研究植物生物活性提供了一定的科學依據。
【關鍵詞】 泡桐屬；化學成分；生物活性
玄參科泡桐屬Paulownia植物，全屬共有7種，分別是白花泡桐［P.fortunei（Seem.）Hemsl.］，毛泡桐［P.tomentosa（Thunb.）Steud.］，蘭考泡桐（P.elongata S.Y.Hu），椒葉泡桐（P.catalpifolia Gong Tong），臺灣泡桐（P.kawakamii Ito），川泡桐（P.fargesii Franch.）和南方泡桐（P.australis Gong Tong），光泡桐［P.tomentosa var. tsinlingensis （Pai）Gong Tong］是毛泡桐的變種。除東北北部、內蒙古、新疆北部、西藏等地區外全國均有分布，栽培或野生。白花泡桐在越南、老撾也有分布，有些種類已在世界許多國家引種栽培。作為一種優質木材，它不僅在工農業方面有廣泛用途，同時它還是一種常用的中草藥，其花、葉、皮、根、果古時就有其藥用記載。如《本草綱目》記述：“桐葉……主惡蝕瘡著陰，皮主五痔，殺三蟲。花主傅豬瘡，消腫生發［1］。” 《藥性論》也言：“治五淋，沐發去頭風，生發滋潤。”近年來醫學研究發現其主要作用有：抗菌消炎，止咳利尿，降壓止血，同時還具有殺蟲作用。
1 化學成分
泡桐屬植物的化學成分研究始于20世紀30年代初。日本學者最先對泡桐屬植物的化學成分進行了研究，1931年Masco Kazi等從泡桐葉的樹皮和樹葉中分離得到糖苷類化合物［2，3］ 。1959年，Kazutoru Yoneichi研究了桐木中的木脂素成分，分離得到了丁香苷。隨著科學技術的發展，各種色譜分離方法和現代波譜技術應用于天然產物的研究，從泡桐屬植物中不斷發現新化合物。該屬植物中所含化學成分類型主要有環烯醚萜苷、苯丙素、木脂素苷、黃酮、倍半萜、三萜等。其中許多化合物被證明具有一定的生物活性。
1.1 苯丙素類化合物 苯丙素類化合物在泡桐屬植物中分布較為廣泛。主要有：（1）木脂素（四氫呋喃駢四氫呋喃類）：細辛素（d-Asarinin）［4］，芝麻素（d-Sesamin）［5］，泡桐素（Paulownin）［6］，異泡桐素（Isopaulownin）、（+）-Piperitol［7］等。（2）苯丙素酚類：Verbascoside［8］，Isoverbascoside［9］。
1.2 環烯醚萜類 富含環烯醚萜類成分是泡桐屬植物的一大特征，在該屬植物中多以成苷的形式出現，廣泛分布于桐木、桐皮、桐葉中，花中還未見文獻報道。泡桐屬中的環烯醚萜成分具有九碳骨架（即C－4去甲基）的環戊烷型、環戊烯型和7，8環氧戊烷型，顯示了其在植物分類學上的意義。其取代基位置比較固定，一般1位羥基與1分子葡萄糖成苷，8位為甲基或羥甲基。另外，Soern等從成年毛泡桐的葉部獲得兩個5，6位為雙鍵的環烯醚萜苷，同時，他還發現成年和幼年的毛泡桐中環烯醚萜苷成分有所不同［10～14］。
1.3 倍半萜類 李志剛等［15］從毛泡桐的花中分到7個落葉酸型的倍半萜，為首次從該屬植物中分到倍半萜類化合物，可能與該類激素促進開花，抑制種子發芽有關， 其他部分未發現。
1.4 甘油酯類 杜欣等［16］從毛泡桐的花中還分到了甘油酯類的化合物及其苷。
1.5 其他成分 從該屬植物中還分離出黃酮類、二氫黃酮類、三萜（主要為熊果酸及其苷［17］）、生物堿、多酚、單糖、鞣酸、脂肪酸等多種成分。另外，栗原滕三郎和宋永芳等［18］對泡桐花的精油成分作了色譜、質譜分析，研究了其中的蛋白質、氨基酸、微量元素等營養成分，利用GC/MS技術鑒定出許多長鏈及芳香族化合物。
1.6 植物激素 王文芝等［19］對河南蘭考泡桐的根、莖、葉中的植物激素進行了研究，利用HPLC技術分離鑒定出了激動素、反式玉米素、激動素核酸等8種激素。
2 生物活性
2.1 抗菌作用 芝麻素對結核桿菌有抑制作用［20］，而泡桐花及其果實的注射液（醇提取后用醋酸鉛沉淀去雜質制成），體外實驗時對金黃色葡萄球菌及傷寒桿菌、痢疾桿菌、大腸桿菌、綠膿桿菌、布氏桿菌、革蘭菌、酵母菌等均有一定的抑制作用［4］。從泡桐屬植物中分到的紫葳新苷Ⅰ對金黃色葡萄球菌和乳鏈球菌均有抑制作用，最小濃度為150μg／ml，并認為其角甲基是抗菌必要基團［21］。魏希穎等將泡桐花的黃酮提取物作了體外抑菌實驗，發現其對金黃色葡萄球菌作用最強，而對黑曲霉、啤酒酵母、產黃青霉無明顯的抑制作用［22］。
2.2 治療氣管炎 泡桐果及花治療慢性氣管炎有一定療效，臨床治療1341例，有效率為81％，其中臨床控制率7％，顯效25％［23］。
2.3 消炎作用 泡桐花可用于治療炎癥感染，臨床報道用其治療16種疾病計244例，均有一定療效，其中對上感、支氣管肺炎、急性扁桃體炎、菌痢、急性腸炎、急性結膜炎的療效較好，治療中未發現不良反應和副作用［4］。實驗中通過觀察泡桐花浸膏對哮喘豚鼠肺病理組織學的影響發現泡桐花浸膏能明顯延長豚鼠誘喘潛伏期，優于地塞米松（P
2.4 止血作用 泡桐屬植物中所含丁香苷有明顯止血作用。本品注射液用于手術70例，良效（明顯止血）30例，占42.9％，有效（出血減少）26例，占37.1％，無效14例［26］。
2.5 毒性研究 小鼠口服泡桐果乙醇提取物半數致死量為21.4g生藥/kg。大鼠口服2g/（kg·d），共21天，一般情況及體重均無異常，內臟病理檢查未見中毒性病理形態改變。家兔急性、亞急性毒理實驗中，泡桐果煎劑對心、肝、腎、脾、胃均無毒性病理改變。家兔灌服泡桐花浸膏或靜脈注射，一般情況及食欲、體重、白細胞等均無明顯變化，成人口服上述浸膏或肌肉注射，自覺癥狀、體溫、脈搏及白細胞數等均無明顯改變，但有輕度血壓下降［4］。已有報道苯丙素苷具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤、清除自由基、延緩骨骼肌疲勞、DNA堿基修復、抗凝血、抗血小板凝聚等多種生理活性。從泡桐屬植物的樹皮和莖部分離得到一個新的呋喃醌酮（methyl-5-hydroxy-dinaphtho［1，2-2′，3′］furan-7，12- dione-6-carboxylate），對hela癌細胞有抑制作用，對polio病毒的brunhildeⅠ型EC50為0.1μg／ml對leonⅢ型EC50為0.1μg／ml［27］。另外，咖啡酸的糖酯類化合物被認為與該植物的顏色改變有關［28］。
2.6 殺蟲作用 泡桐素、芝麻素可增強殺蟲劑除蟲菊酯的殺蟲作用，可有效殺滅蚊蠅及其幼體［29］。
2.7 其他作用 泡桐屬植物還具有止咳、平喘、祛痰、治手足癬與燒傷、消腫、生發等功效［4］。
從以上可知，泡桐屬植物化學成分療效顯著且具多樣化，但對該屬植物的成分研究多集中于毛泡桐種，其他種涉及較少，而對部位的研究則多為桐葉，皮、根，莖次之，花研究的最少。對生物活性的研究則不夠深入，其有效部位及有效成分有待進一步確定。
轉貼于 參考文獻
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關鍵詞：高分子材料專業；化工原理；教改實踐；教學內容；教學方法
化工原理是一門綜合性技術學科，主要研究化學工業生產中有關的各單元操作的基本原理、所用的典型設備結構、工藝尺寸設計和設備的選型的共性問題。它是綜合運用數學、物理、化學等基礎知識，分析和解決化工類型生產中各種物理過程的工程學科，主要強調工程觀點、定量運算、實驗技能及設計能力的培養，強調理論聯系實際。由于其在培養學生工程科學及工程技術的雙重教育任務中起到重要作用，目前該課程是化工類及相近專業的一門重要的技術基礎課，很適合現在的“重基礎寬口徑”本科教育的培養理念。筆者所在校的化學工程專業、食品工程專業、制藥專業、高分子材料與加工專業和生物化工專業都開設了該門課程的教學任務。
化工原理教材源自1923年美國麻省理工學院的著名教授W.H.Walker等教授發表的首部著作――Principle of Chemical Engineering。我國最早是浙江大學在1927年首建化學工程系時開設了該門課程的。自此有關化工原理課程的教學與改革工作開始深受學者們重視，目前化工原理的理論教材正式出版的已達20多個版本，同時發表的教研論文也有近600篇。然而，目前多數教材有一個普遍的特點就是偏重于引介傳統的基礎化工知識，對化學工程類專業的學生適應性強而缺乏與其他的教學專業間的密切聯系，從而易使其他非化工類專業的學生產生教材對于他們專業適用性不強的錯覺。這也導致部分的非化工類專業學生對該門課程學習興趣不強。如果將學生的專業課程的知識融入化工課程原理的教學中，以化工原理知識在非化工類相關專業中的應用為切入點引導這類專業學生的學習興趣是很重要的。
高分子材料與加工專業是以相對分子質量較高的化合物構成的材料包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復合材料等為研究對象研究其合成改性和加工成型等的一門科學。這有別于多數化工原理教材中引述的小分子物質如水、苯或甲苯等常規化學品的。如何將化工原理知識和高分子材料加工應用實例結合起來教學，從而提高該專業學生學習該門課程的積極性，筆者圍繞著教學內容和教學方法等，在課堂上開展了一系列的教改實踐與嘗試，并獲得了好的效果。
一、闡明高分子生產加工與化工生產間的內在聯系高分子材料加工涉及的通常是高分子材料成型加工方法，化工原理課程也是海南大學（以下簡稱“我校”）高分子材料與工程專業的一門專業基礎課。學生在初學化工原理時可能感覺與高分子加工技術相差較大，對將來專業知識沒有直接幫助，學習的積極性與主動性均難以充分調動，甚至還易產生消極抵觸的情緒。因此，在課程剛開始的緒論這一章的教學中在介紹什么是化學工業過程時筆者不以教材里的傳統化工加工為例，而是詳舉高分子行業中運用化工原理知識進行材料加工處理的實例，提前介紹一些高分子材料加工的方法，拉近學生與傳統化工加工技術的距離，讓學生理解高分子加工的一些操作與傳統化工類的操作間的異同點，以便消除同學們內心的疑惑，指明高分子材料加工專業的同學學習化工原理知識的必要性。
如天然橡膠的初加工是海南（以下簡稱“我省”）省的特色產業也是我校高分子材料專業的一個重要方向。從天然橡膠樹上采割的膠乳經過一系列的處理得到干膠產品（如圖所示）。在這個過程中干燥、濃縮、壓片等操作與傳統化工生產中的相關的單元操作一樣，所用的基本原理相同，設備基本通用。
高分子材料如聚乙烯的合成中乙烯氣體在常壓常溫下，加壓輸送合成前的加熱升溫操作及反應后產物的分離與傳統化工專業的流體輸送原理及加熱原理是相同的，所用設備是相通的。二、將高分子加工工藝融入化工原理的課程教學中在高分子材料的加工中采用了大量的化工單元操作。但這些高分子加工工
制膠方法圖藝在傳統的化工原理教材中是看不到的。這就要求任課教師具有高分子材料加工方面的知識背景，這樣可以將高分子加工工藝中運用到的化工原理的知識融入課程的教學中，學生領會到該門課程的知識在專業知識中的基礎作用學習興趣才會提高，并且在將來的工作中能有意識地提前運用化工原理的理論知識，進行企業的節能降耗等的工藝改進。
如在以動量傳遞理論為基礎的單元操作的有關教學中，教材通常是以牛頓型流體如水、苯或甲苯等常規化學品的流體輸送為例，而高分子材料專業的學生處理對象多為大分子材料，所處狀態通常固體顆粒或黏稠狀態，屬于非牛頓型流體范疇。因此教材中的例子缺乏對高分子材料專業學生的足夠吸引力，難以達到應有的示例效果。教學中我們以膠乳廠中天然濃縮膠乳的生產工藝為例，說明工藝中我們利用泵提供新鮮膠乳能量，促使其流入高速離心機中，而離心機是非均相物分離的一個單元操作。高分子量的聚異戊二烯在離心機轉鼓的軸中心較遠的地方富集，而小分子如水分、小分子量的聚異戊二烯在軸中心附近富集。將這兩個位置的乳液分別導出就分別得到濃縮膠乳和膠清膠，并利用非牛頓型流體的阻力計算方法表明，由于膠乳的黏稠度遠大于水的黏度在動力消耗上要比同等條件下輸送水的動力消耗大。
鑒于在塑料或橡膠的加工生產中大量運用到了螺桿擠出機。所以在流體輸送設備介紹中，筆者是以螺桿擠出機在塑料加工中的應用為例，說明螺桿擠出機的工作原理，并且介紹在塑料擠出機的料斗的顆粒進料系統中可以利用固體流態化技術，采用真空吸料或用鼓風機壓料進行原料輸送。
在以熱量傳遞為理論基礎的單元操作中，在介紹以導熱方式進行的熱傳遞時，筆者以未硫化膠膜在平板硫化儀內加熱硫化為例進行導熱說明。而以塑料在螺桿擠出機內或橡膠在煉膠機上進行塑煉時的粘流態受熱為例介紹對流傳熱熱傳遞方式。
在以質量傳遞為理論基礎的單元操作中，以粉末涂料的生產為例，介紹噴霧干燥工藝。這些將高分子材料加工工藝融入化工原理的課堂教學中，拉近了材料加工與化工原理知識間的距離，提高了學生學習的興趣，起到明顯的教學改革效果。
三、以高分子材料為實驗對象化工原理一般是同學們從公共基礎課轉向專業課學習所接觸到的第一門工程性課程，亦是一門理論與實踐緊密結合的技術基礎課程。它的實驗課教學設計至關重要，其不僅關系到整門課程教學效果的好壞，更是決定能否推進該課程素質教育的關鍵環節之一。
為提高高分子材料類專業同學參與化工原理實驗課的學習熱情，筆者在實驗教學中選擇高分子材料進行相關的實驗 。如干燥實驗中有的專業以甘蔗渣紙板為實驗對象，獲得有關纖維的干燥過程曲線和干燥速率曲線。而我省特色產業天然膠乳加工中有將天然膠乳干燥制備成干膠的這一操作。為了結合我校的高分子材料專業，專業實習提前將有關化工原理的知識融入到專業學習中。實驗中以天然膠乳制備的濕膜片為實驗材料，獲得天然膠乳薄膜制品的干燥過程曲線和干燥速率曲線，為以后同學們去膠乳廠參觀實習提供理論和實驗依據。這一舉措不僅有效激發了同學們參與實驗研究的主動性，反過來也極大促進了該課程理論學習的積極性。
四、有的放矢傳授教學內容，適應少學時的課程教學計劃在高分子材料類專業的教學計劃中，化工原理雖也多被列為必修課程，但相比化工類專業，其教學學時要少得多。因此，如何在有限的學時內，引導同學們在掌握基本化工操作知識的基礎上，有的放矢地傳授教學內容，引導學生自主復習，進行課外自學。如化工原理教材中有大量公式推導過程，少學時專業課的教學中不容許課堂上在公式推導中花費大量的時間，課堂教學中會簡單介紹推導思路，鼓勵學生課前及課后自學，重點放在有關理論的應用上。如離心泵理論揚程的方程式的推導過程，運用了前期我們學過的伯努利方程的知識和幾何學中速度的矢量運算知識。在教學中要求學生課前自學，教學重點在分析、總結和對公式的理解和運用上。考慮課程特點，在蒸發等單元操作上分配課時較少，而對于膜分離這類單元操作，由于與高分子材料有密切關系，安排一定的學時學習這類單元操作的原理。這樣做到有的放矢，盡可能與專業產生一定的關聯，為專業知識拓寬堅實的專業基礎知識。
參考文獻：
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論文摘要 異株克生是廣泛存在的自然現象，它既存在于不同雜草種群之間，也存在于雜草與作物之間，還存在于雜草同種不同個體或作物與作物之間。闡述了異株克生現象的原理，總結了異株發生現象在雜草防治和農業上應用的途徑和意義，并針對異株發生現象的弊端，提出了應對措施。
異株克生這一概念最先由奧地利科學家Molish（1937）提出。異株克生（Allelopathy）是植物（供體）向農業生態環境中釋放的化學物質對其他植物（受體）產生的毒害作用，即一種植物對另一種植物萌芽、生長及發育所產生的有害影響。供體釋放的化學物質稱作異株克生化合物（Allelopathins，Allelo-chemicals），化合物直接毒害受體時稱作真克生；而供體釋放的化學物質或供體的殘體通過微生物等分解產生的物質毒害受體時，稱作功能性克生。
Grummer（1955）提出將異株克生分為4類：①抗生作用，微生物產生抗生素對其他微生物發生作用；②植物殺菌素，更高級的植物分泌殺菌素對微生物發生影響；③凋萎影響，微生物分泌凋萎物質對比其更高級的植物產生影響；④高等植物的相互影響，高等植物產生化學物質對其他高等植物產生影響。
1984年，Rice在《Allelopa-thy》中將其較完整的定義為：植物或微生物的代謝分泌物對環境中其他植物或微生物的有利或不利的作用。起異株克生作用的物質稱為異株克生物質。到目前為止，植物體內已發現的這類物質包括：有機酸類、醛類、芳香族酸、簡單不飽和內酯、香豆素、醌類、類黃酮、生物堿、長鏈脂肪酸、乙醇等。這些物質，有的是單獨起克生作用，有的則需經土壤微生物作用后才有異株克生效果。
異株克生作用是自然界存在的一種普遍現象，它既存在于不同雜草種群之間，如小飛蓬產生C10聚乙炔甲酯抑制豚草種子發芽；也存在于雜草與作物之間，如野燕麥的根系分泌出莨菪堿（Scopo-lamine）及香草酸等抑制小麥的生長發育，小麥的根系分泌物抑制白茅的生長； 還存在于雜草同種不同個體或作物與作物之間，如小飛蓬根腐爛產生的他感作用抑制其幼苗的生長，腐爛的小麥殘體抑制玉米的生長。老桃園殘留桃樹皮中扁桃苷的降解產物氰化物對新種植的桃樹有毒害作用。玉米、黑麥、煙草植株分解過程中能產生抗真菌化合物，這些作物的殘體在土壤中接近雜草種子時，便可防止種子腐爛，使其保持生命力。
異株克生化合物在雜草治理中起著重要作用。有研究表明：在耕地再生的假高粱與向日葵含有的抑制物質能抑制許多其他雜草發芽。因此，應該使用合理的作物布局與作物輪作、選育抗病、抗草的作物品種與種植制度。
1異株克生作用在雜草防治和農業中的應用
1.1作物與雜草之間的克生
有研究表明：對禾谷類作物水提物的研究發現（1989），大麥、燕麥、小麥提取液至少含有5種芳香族酸和一些胺類，它們能使森林雜草覆蓋地上部干重分別降低10%、40%和68%。埃及科學家Hassan于1993~1996年開展了水稻與稗草的異株克生關系的研究，發現約有30份材料可以控制田間稗草50%~90%的生長。Putnam（1990）認為燕麥殘體可以釋放對雜草有克生作用的化學物質DIMBOA（2，4-二羥基-1，4-（2H）苯丙惡嗪-3）及其代謝產物BOA（（3H）-苯丙惡唑啉酮），而土壤真菌可將BOA轉化成另外一種物質，對雜草的毒性比前者高10多倍。我國李善林等報道（1994），小麥能通過穎殼中的苯甲酸的克生作用抑制白茅的生育。而雜草對作物的影響不僅表現在與作物爭奪水、肥、光等生活因子，其產生的異株克生物質也是影響作物生育的一個重要原因。Holm（1984）發現將馬唐種子與水以1∶16.7（w/v）提取24h，提取物可明顯抑制花生、大豆等作物的發芽，Qasem的研究表明（1993），藜屬（C.murale）的地上部水提物原液可抑制大麥、小麥、茄子、甘藍、胡蘿卜、辣椒的發芽，反枝莧地上部水提物原液可抑制茄子、甘藍等蔬菜的發芽及生長。
1.2作物與作物之間的克生
我國馬永青等研究麥秸覆蓋對玉米生長的影響時發現（1993），麥秸與水按1∶10（w/v）提取24h的提取液對玉米發芽有明顯克生影響，玉米胚芽生長也受抑制。麥秸覆蓋土壤對下茬玉米發芽率、株高、重量及葉面積均有不同程度的影響，這一影響可能是作物釋放的異株克生物質可在土壤中殘留，從而影響下茬作物的生長。在國外有人將成熟向日葵切碎，以32t/hm2鮮重混入土壤表面，結果可使棉花的發芽率降低至86.0%。
1.3雜草與雜草之間的克生
對雜草之間異株克生作用的研究報道較少。Hagin（1989）發現，偃麥草體內可分離出5-羥基吲哚乙酸和5-羥基色氨酸，這些物質對其他雜草生長產生抑制作用。Martin（1994）等的試驗表明，狗尾草和馬唐可使多花黑麥草種子發芽率降低50%以上。雜草之間除了抑制作用以外，還具有促進作用。Kazinczi發現（1991），苘麻的水提液及酒精提取物可促進反枝莧種子發芽。
2異株克生化合物在雜草治理中的應用
2.1異株發生現象利用的途徑
（1）直接利用具有克生作用的植物體或微生物體作為除草劑，但這種方法效果并不理想。
（2）采用植物化學的研究手段，對具有克生活性的次生代謝物提取、分離、鑒定，進而人工合成或化學修飾，既可以直接利用，也可能成為新化學農藥的先導化合物。稻田除草劑艾割就是國外從桉樹的次生代謝物中提取分離仿生的先導化合物，桉樹含有1，8-桉樹腦。Mnller等發現其是鼠尾草等植物的主要克生植物，為此，人們開發了新除草劑Cinmethylin。但是在國內除草劑方面還局限于提取、分離、鑒定階段，尚未能形成成熟的產品。
（3）利用生物技術進行異株克生基因的轉移，將代謝途徑或某一關鍵步驟導入目標作物中，可提高作物的異株克生潛能；或者利用轉基因技術，將優秀的克生資源克隆到作物和覆蓋作物體內并表達，使其具有抑制雜草的能力，達到除草目的，在這方面的研究目前都只局限在探索和嘗試階段。
2.2異株發生現象利用的價值與意義
種植業伊始，作物一直受雜草的危害，人類長期為其所困。科學技術發展到今天，除草技術已有長足進步，但全世界的農業生產始終未能擺脫雜草的巨大危害。異株克生作用作為研究發現新克生作用物質及除草劑先導化合物的一條重要途徑，它對植物種間關系理論的研究具有極大的推動作用，在生產上具有多方面的應用價值。從抗除草劑機理方面看，這一研究方向有著豐富的資源和廣闊的空間。目前可以想象的包括代謝過程的異株克生物質、來自微生物的異株克生物質、來自其他植物的異株克生物質，都可能作為利用的資源。在創制新農藥品種的過程中，也可以借鑒異株克生物質的成果，有目的地開發作物己經具備抗性的化合物，提高新農藥研制的效率，推動農藥工業的發展。近年來，應用先進的分子生物學技術，人們己分離出許多的異株克生物質，如各種器官或組織異株克生化合物生物合成途徑的關鍵技術等。此外，利用異株克生現象能克服常規育種的盲目性和耗時等缺點，加強了人類對作物定向改造和設計的能力；從根本上解決了除草劑的選擇性問題，最大限度地發揮現有除草劑的經濟效益。異株克生作用和生物除草劑的改良，減輕了環境對化學除草劑的負荷，可能開發出更優秀的產品。異株克生作用的出現有力地促進了綜合防治（IPM）理論的發展。異株克生作用的大面積推廣在提高糧食產量、簡化農業生產環節、節約能源和水、降低除草劑的研制與開發成本等諸多方面將產生巨大的環境、經濟和社會效益。
3異株克生現象的弊端
3.1異株克生化合物對環境的影響
異株克生化合物作為一種農藥使用時，同樣也有其作為農藥的一些不利的特征。首先，其具有一定的揮發性，施用后會被周圍的植物吸收或經露水濃縮后被吸收，可能對敏感非靶標植物產生藥害；其次，其同樣具有淋溶性，通過降雨、灌溉、噴霧等使之進入土壤、河流和地下水等。 轉貼于
3.2對植物生理與生化影響
異株克生化合物來源于植物的根、莖、葉、花、果實及種子。由于它對植物的生理生化方面的研究較少，它在植物的養分吸收、細胞分裂、光合作用、呼吸作用、酶活性和蛋白質合成等方面的影響還有待進一步研究。
3.3濃度變化的不規律性
其作為農藥使用時，定量施用后，并不一定象除草劑那樣隨時間的延長濃度呈一定規律的降低，而是處于植物（供體）—土壤—植物（受體）的變化系統中，作用對象和濃度在不斷調整，對植物影響的系統研究仍是空白。
3.4異株克生化合物的提取、分離、鑒定和檢測技術不成熟
由于異株克生化合物種類繁多，含量甚微，在一個復雜混合群體，如何提取、分離、鑒定和檢測的問題同樣有待進一步研究。同時還必須考慮靜態和動態有效性。
3.5移動方式的多樣性
經物理化學過程而降解、吸附；經土壤微生物的呼吸作用或代謝過程而失去毒性；在外界因素作用下發生化學結構或構象的變化。
3.6安全性
與其他農藥產品一樣，異株克生物質同樣受到安全性質疑。在開發和使用異株克生物質中也確實存在一些安全性問題。異株克生物質可能引發的生態安全性問題有以下幾方面：①由于異株克生物質的使用，能否導致雜草抗性的增強；②對野生植物群落和天敵的潛在影響；③使用異株克生物質后，作物的品質及毒性等問題具有不可預知性；④能否產生交互抗性；⑤施用異株克生物質后，其殘留濃度對人、畜是否安全。
4對異株克生現象弊端的應對措施
（1）在把用異株克生化合物作為農藥前，先調查周圍的非靶標植物是否對其具有敏感性。因此，同一種異株克生化合物農藥并非適用于任何地方。
（2）針對不同的環境和不同的植物，調整不同的異株克生化合物濃度。進一步研究植物（供體）—土壤—植物（受體）系統的變化。
（3）提高異株克生化合物的提取、分離、鑒定和檢測技術，使之能廣泛應用到農業中去。
總之，植物之間存在的異株克生效應是非常普遍的。盡管其中的許多機理尚未揭示清楚，但已經取得了不少研究成果，這些成果的運用定會產生出極大的經濟和生態效益，為雜草的防治研究提供新的發展趨勢，并將對我國乃至全世界農業的發展起著推動作用，為科學務農提供科學依據。
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菲舍爾在糖類化學的研究中做出了卓越的貢獻，極大地推動了有機化學的發展.他發現2mol的苯肼與1mol的糖反應，能得到高收率的結晶產物，他稱之為脎（osazone），這對建立單糖的三維結構非常有幫助.不同的糖具有不同的晶形、熔點，不同的糖即使生成相同的脎反應速度和時間也不同，因此成脎反應可用作糖的定性鑒定.例如菲舍爾發現葡萄糖、果糖、甘露糖能得到相同的糖脎，這意味著這3種單糖相互之間只有2個位置是有區別的，而其它4個中心構型相同[4]（圖5）.菲舍爾應用范托夫（J.H.Van’tHoff，荷蘭化學家）和勒貝爾（J.A.LeBel，法國化學家）的“碳原子具有四面體結構”的概念證明了糖具有同分異構體，并推斷出己醛糖有16種可能的構型.到1881年，菲舍爾用各種化學方法確定了D系列-己醛糖所有成員的構型，這16種異構體中，很多是菲舍爾通過人工方法合成的.1887年，菲舍爾開始嘗試人工合成糖類的研究，先后合成了阿洛糖（acrose）、果糖（fructose）和山梨糖（sorbose），這是首次完成的人工全合成天然糖類.后來菲舍爾又用增長碳鏈的方法將戊糖轉變為己糖、再將己糖轉變為庚糖等，還合成了含有9個碳原子的糖.菲舍爾經過近20年的研究，闡明了很多糖分子的復雜結構和化學性質，完成了50多種天然糖的全合成并確定了許多糖的構型.為了在平面上畫出糖的這些異構體，1891年，菲舍爾開始利用用平面式來表示分子的立體結構，這就是著名的菲舍爾投影式，這種表達方式極大地方便了書寫和科研交流，對有機立體化學理論有著重大意義[5].菲舍爾在糖化學領域的研究極大地推動了有機化學的發展，被尊稱為“糖化學之父”.
2蛋白質化學的研究
1899年菲舍爾對蛋白質的研究產生濃厚興趣，他的幾個發現涉及蛋白質的性質、反應、分析、合成等領域.20世紀早期，費舍爾將注意力轉向了鑒別不同的氨基酸，并且發現了新的環狀氨基酸：脯氨酸和羥脯氨酸.在1901年進行了乳蛋白和絡蛋白的水解和分析，在此過程中，他認識到氨基酸是如何連接成多肽和蛋白質的，并提出了蛋白質的肽鍵理論，被認為是多肽化學的奠基人.菲舍爾引入α-鹵代氨基酸，用五氯化磷將其轉換為相應的酰氯，然后與氨基酸的酯反應即可形成肽鍵（圖7）.1907年菲舍爾又成功地用化學方法連接了18個氨基酸首次合成了多肽[6]，從而建立了作為蛋白質化學結構基礎的多肽理論，這項研究成果一時轟動整個科學界.
3酶的研究
在研究糖和蛋白質的同時，菲舍爾還研究酶的性質并奠定了酶化學的基礎.1894年菲舍爾發現葡萄糖甲基化制備的α-葡萄糖甲苷和β-葡萄糖甲苷在酶水解反應中表現出專一性，α-異構體只能被從酵母中提取出來的蔗糖酶水解，而β-異構體只能被從苦杏仁中提取出來的苦杏仁酶水解，令人吃驚的是當酶發生改變時，水解反應就不能進行.因此他認識到：對組成相同但具有不同立體構型的糖來說，一種酶只對某一特定的構型具有活性.菲舍爾認為這是酶在其中起了作用，該性質在生化反應中有重要意義.菲舍爾把酶的專一性，形象地比喻為“鑰匙”和“鎖”的關系，專門的鑰匙才能打開與之配套的鎖[7]，“鎖匙學說”今天仍普遍地應用于酶化學研究甚至擴展到藥理學等研究中.
4其他領域的研究
菲舍爾的研究工作不僅限于嘌呤、糖、蛋白質這些領域，他在制革化學、染料、地衣分析、巴比妥類安眠藥、吲哚等方面也有深入的研究，在他的職業生涯晚期開始研究另一類生物分子：脂肪.菲舍爾一生碩果累累，共發表600多篇學術論文，分為八類：三苯胺染料、苯肼和吲哚、嘌呤、碳水化合物和酶、氨基酸多肽和蛋白質、染料.
5菲舍爾和化學工業
菲舍爾對德國的化學工業有重大的影響，他的許多研究成果都具有實用的工業價值.此外，他的實驗室為工廠培養了大批優秀的青年化學家.菲舍爾本人對化工行業的興趣開始于焦油染料工廠，在那里他和堂兄一起研究堿性品紅和一品紅染料，并通過實驗證明品紅染料是三苯甲烷的衍生物.菲舍爾第1位優秀的學生德維希•諾爾（LudwigKnorr），他用苯肼和乙酰乙酸乙酯反應，然后甲基化，合成了二甲基苯基吡唑酮，一種非常有效的解熱鎮痛藥（圖8）[8]，Hoechst公司以安替比林（antipyrine）的名稱將其推向市場并獲得成功.后來又合成出了它的類似物的匹拉米洞（pyramidone），一種療效更強的解熱鎮痛藥，這兩種藥物由Hoechst染料公司生產并將其推向市場，標志著染料行業向制藥業的轉變.第1個高利潤的工業產品是1902年菲舍爾參與研究的二乙基巴比妥酸，該產品具有很好的鎮靜催眠作用，在獲得專利權后，二乙基巴比妥酸首先由默克公司生產并推向市場.后來研究的碘代山崳酸鈣是一種容易被生物體接受的無味碘源，常被添加于飼料中，由拜耳和Hoechst公司生產.1913年菲舍爾開始研究治療癌癥的藥物，其中最著名的是有拜耳公司推向市場的‘Elarson’.1914年，一戰爆發后，作為德國化學界的最高權威，費舍爾受政府委托積極參與解決戰時的各種科學技術問題.用石膏和硫鎂釩礦代替供應日益減少的黃鐵礦；用二甲基二苯脲和二乙基二苯脲代替戰時供應不足的炸藥穩定劑樟腦；將稻草和碎木轉化成牛可以消化的草料；他用氨合成硝酸和硝石，代替因海上封鎖中止進口的智利硝石的問題.
6菲舍爾的科學后裔
菲舍爾對有機化學和生物化學的深遠影響不僅僅在于他的偉大研究成果，而且還在于他的實驗室培養了200多名博士和博士后，這使得菲舍爾的科研工作得以傳承.他的很多學生和助手在化學和生物學等領域做出了重要的貢獻.其中有4人獲得諾貝爾化學獎[9]，兩人獲得諾貝爾生理學和醫學獎.普列格爾（FritzPregl）因創立有機物的微量分析法獲1923年諾貝爾化學獎；阿道夫•溫道斯（AdolfWindaus）由于對固醇類化合物的深入研究并發現維生素D而獲得1928年的諾貝爾化學獎；漢斯•費歇爾（HansFischer）由于對血紅素和葉綠素結構的研究，以及血紅素的合成，1930年獲得諾貝爾化學獎；奧托•迪爾斯（OttoPHDiels）1928年與他的學生（KurtAlder）合作發現了著名的Diels-Alder反應，又名雙烯合成，該反應是制備六元環狀化合物的重要方法，因此兩人共同獲得1950年的諾貝爾化學獎；卡爾•蘭德施泰納（KarlLandsteiner）發現了人類的ABO血型系統，為此獲得1930年諾貝爾生理學或醫學獎；奧托•海因里希•瓦爾堡（OttoHeinrichWarburg），1931年因“發現呼吸酶的性質及作用方式”獲得諾貝爾生理學和醫學獎.直到今天菲舍爾及其同仁的研究成果對我們仍然是非常有用的.
7結束語
[關鍵詞] 渣馴；來源；本草考證；使用現狀；調查；生物化石
[Abstract] In this article the classics textual research to the origin of "Zha-xun" was carried out，the ethnobotanical research methods，the origin of visits，key informant interviews，sample collection and textual research were applied in the research. The results showed that the hypothesis of Zha-xun"s origin mainly included "source of mine"，"source of feces"，"source of monkey menstrual blood" in China. There were "source of fossil"，"source of the plant secretion" abroad. The authors had interviewed the villagers at origin，herbalists，Tibetan doctors，herb dealers，foreign scholars for a total of 18 people，and collecting 45 batches medicinal materials. According to ancient Tibetan classics textual and Tibetan medicine doctors′ views，medicinal materials were divided into the genuine and the substitutes. The genuine was identified as ancient so-called "iron" type "Zha-xun"，and the substitute was fecal pellet bonding briquette. According to the field survey and literature research，"source of fossil" more in line with substance of Zha-xun was derived from the rock. As the results，the author believed that Zha-xun was the mixture of organic fossils from the rock seepage with flying squirrel，pika feces. So it is needed to be set up Zha-xun classification standard to evaluate the quality of medicinal materials. Meanwhile，it was necessary to further clarify fecal pellet substitute rationality. Above all，this article clarified the status of the use of Tibetan medicine-"Zha-xun"，and laid the foundation of species systematics and quality standards research of "Zha-xun".
[Key words] Zha-xun；source；classics textual research；use situation；investigate；fossil
doi：10.4268/cjcmm20162428
渣馴，藏名，意譯即“巖石的精華”，簡稱“巖精”，是一種常用的藏藥生藥。渣馴之名最早記載于公元8世紀的藏醫文獻《月王藥診》[1]。本品經水浸泡濾去雜質熬制成膏后即為渣馴膏，是大宗常用藏藥，主要用于治療諸熱癥，特治肝胃腎熱癥，如木布病、陳舊性肝病、眼病等[2]。在《部頒藏藥標準》收載的201個成方制劑中，有34個含有渣馴膏，包括二十五味余甘子丸、智托潔白丸、十八味訶子利尿丸等知名品種，其在藏醫藥中具有舉足輕重的地位。渣馴也是著名的國際傳統藥，在印度阿育吠陀體系中名為Shilajit（喜來芝），作為壯陽、抗氧化、免疫力劑廣泛使用，在美國食品添加劑市場中也有出售。“渣馴是什么？”這是藏醫藥學術界爭議已久的問題。一方面，渣馴從巖層中滲出的產生方式頗為特殊，前蘇聯學者以“石怪的眼淚”[3]喻之；另一方面，國內藏醫藥界對于渣馴的使用情況記述不明，“礦物來源說”和“糞便來源說”爭論尖銳，甚至有“不存在正品，現今使用的均為代用品”之說，大量文獻、標準直接冠以“五靈脂”之名。鑒于此，本文在對國內外文獻有關渣馴來源記載進行系統整理，在此基礎上，收集全國各藏區藏醫院、藏藥廠、市場渣馴標本，闡明其使用現狀，結合產地考察與調研，分析現有來源觀點的合理性，以期為渣馴品種整理、藥材基原鑒定及藥材標準制定提供基礎。
1 方法
采用藥用民族植物學相關方法進行調查研究。
1.1 文獻考證
對藏醫藥文獻、專著及國內外論文中渣馴的來源記載進行整理。
1.2 P鍵人物訪談
對藏醫藥從業者進行訪談，包括藏醫醫生、藏醫院藥劑人員、藏藥企業職工等，調查其對渣馴來源、分類、炮制、臨床使用的認識；對渣馴產地村民、藥材采集者進行訪談，調查其對渣馴來源的認識及采收方法；對藥材收購商進行訪談，主要調查渣馴藥材名稱、來源等。
1.3 產地調研
現場觀察、拍攝村民采收渣馴過程及分析渣馴出露點情況。
1.4 憑證標本收集及信息記錄
從產地、藏醫院、藏藥廠、藏藥市場收集作為渣馴用的藥材；對青海藏醫藥文化博物館和青海大學藏醫學院標本室館藏渣馴標本進行記錄，并以此做為判斷渣馴正品的佐證。
1.5 藥材形態觀察
描述藥材形狀、顏色、質地、斷面顏色、氣、味等特征。對藥材進行正品和代用品劃分，根據藏醫認識制定藥材優劣判斷方法。
2 結果
2.1 文獻考證
2.1.1 渣馴來源的藏醫藥古籍文獻整理 渣馴“”一名最早記載于公元8世紀的藏醫文獻，如《月王藥診》、藏醫經典《四部醫典》和苯教醫學經典《四部甘露藏》[4]。此后1 000多年來，歷代醫藥學家陸續對其藥性作了論述。傳統藏醫藥理論認為渣馴是含金、銀、銅、鐵、鋅、錫等單一礦或復合礦巖滲出的汁液黏結成的塊狀物。具體本草整理結果見表1。
2.1.2 渣馴來源的現代文獻整理 20世紀70年代起，藏醫藥工作者對渣馴進行了來源考證。一些著作考證結果和傳統本草出現了分歧，體現在 “礦源說”和 “糞源說”的重大差異，藏族學者多支持礦物說或認為糞便為代用品。 “糞源說”主要分為2類：以青海地區為代表，認為其為紅耳鼠兔Ochotona erythrotis、鼠兔O. thibetana的干燥糞便（尿）；以地區為代表，認為可用五靈脂，即復齒鼯鼠Trogopterus xanthotis的干燥糞便或以此為代用品。分析認為糞便類渣馴的基原有可能還包括高原鼠兔O. curzoniae等動物的糞便。筆者研究表明[9]，馬爾康地區渣馴分布于變質巖層片結構中，主要以腐殖酸為主體的有機質和砂石組成，金屬元素總量少，14C同位素測定表明不同產地的渣馴黑色流浸膏物質分別有（3 356±29）年和（6 038±27）年，由此提出渣馴可能為一種巖層中有機生物化石滲出后與鼯鼠、鼠兔糞便的混合物，見表2。青藏高原地區五靈脂使用報道見表3。
2.1.3 國內外其他民族有關渣馴的使用及來源整理 其他民族和國家使用情況見表4。
2.2 關鍵人物訪談
2011―2015年，先后走訪了藏醫從業人員6人，羌醫1人，印度學者1人，尼泊爾藥材收購商1人，渣馴藥材者采集者3人，各地藥材市場經營者5人、村民2人，共計18人。訪談結果見表5。由此分析可知：渣馴名稱多樣，羌醫稱為“戈悟石”、川西高原民間為“猴結”、印度阿育吠陀體系為“Shilajit（喜來芝）”；渣馴來源假說多樣，如藏醫的“礦源說”、民間的“猴子月經說” 、“植物分泌物說”、“糞源說”、“巖石滲出物與糞便混合物說”，其中部分采集者和收購者是后2種觀點的贊同者；本品作為Shilajit（喜來芝）出口印度是渣馴商品主要流通渠道，甚至在產地可見尼泊爾出口商收購藥材，其功效與藏醫迥異。
2.3 產地藥材采集及出露點特征
現場觀察表明，渣馴的采集方法為在川西高原峽谷巖壁上獲取，主要采用敲取和爆破的方式，采集過程危險性大，藥材資源再生性評價低，見圖1。采集觀測表明，在同一巖面上，即存在渣馴，也存在作為代用品的圓形糞粒黏結團塊。結合巖層地址結構分析表明，渣馴主要分布在巖石的張性斷裂面附近，呈滲出、堆積或結核狀態，在渣馴堆積點上多少可見鑲嵌或覆蓋的糞粒，甚至動物窩，見圖1。在出露點上方敲取巖石樣品表明，巖層中渣馴分布于變質巖層片結構中。《四部醫典藍琉璃》[7]記載：“六金各自流汁液……夏日炎熱石巖縫，流出紫草茸般汁”。該書曼唐掛圖中詳盡繪制了6類渣馴的生境及與2類哺乳動物的密切關系。渣馴產地出露點特點與《四部醫典藍琉璃》所記載的一致。
2.4 憑證標本收集及形態描述
2.4.1 標本館調查與形狀描述 中國藏醫藥文化博物館將“”漢文寫為“五靈脂”，記載本品是“巖山等地的巖石精汁，狀若湯液，流出巖隙，主產于、青海和四川”，見圖2。可以觀察到標本為黑色瀝青狀巖石物。青海大學標本館漢文名“閘馴”，為長橢圓形糞粒與黑色巖石狀物質的累積巖石塊狀物。鑒于標本館藥材可以作為此種藥材鑒定的憑證，因此，本文認為，青海藏醫對渣馴正品的認識與四川藏醫一致。
2.4.2 標本收集、鑒定、分類及形態描述 以共收集到作為渣馴用的藥材樣品45批。本研究根據《晶珠本草》[8]有關“鐵”類渣馴“特品如紫靛、上品如干血塊、中品如房子油煙、下品如干泥丸”的描述，由成都中醫藥大學降擁四郎藏醫主任醫師和阿壩州藏醫院華爾江藏醫主治醫師對收集的藥材進行鑒定。鑒定結果將藥材可分為2類，其中正品屬于“鐵”類渣馴，為黑色瀝青巖石狀固體多少包裹動物糞粒而成，以糞便、石塊少、質重為優；而另一類為糞粒黏結團塊，被調查的藏醫醫生均認為不能作為渣馴使用，鑒于該品在實際使用中為青海、地區藏醫院、藏藥廠廣泛作為“渣馴”投料，本文將糞粒黏結團塊歸于代用品。
“鐵”類渣馴藥材的形態特征如下：呈不規則塊狀，大小不一。表面黑色或棕褐色，凹凸不平或平滑光亮，有的具油性光澤。質硬，斷面黑褐色、黃棕色，鑲嵌有或多或少的長橢圓形或小型類圓形糞粒，有的可見石塊包裹其中。氣微腥臭，味辛苦。遇熱、遇水熔化。各批次主要區別在于顏色從棕褐色至黑色；糞粒的形狀如小型球形或者是長的橢圓形，以及糞粒數量的多少。結合本草描述，以色深，堅硬，光亮，質重，糞粒及石塊少者為佳。
糞粒黏結團塊代用品的形態特征如下：為小型類圓形糞粒黏結的不規則塊狀，表面黃棕色或黑棕色，凹凸不平，粗糙，體輕，質松泡，斷面黃棕色，粗糙，全體為圓形糞粒堆積；氣微腥臭，味辛、苦，見圖3。
四川藏區和青海、藏區渣馴使用情況存在差異，四川藏區主流藥材為“鐵”類渣馴，而青海主流渣馴藥材除了2批藏醫院的藥材外，其余都均為糞粒黏結團塊，收集到的藏醫院樣品為糞粒黏結團塊，可見不同地區使用的渣馴存在差異。另一方面，存在一家藏醫院同時提供“鐵”類渣馴和糞粒黏結團塊代用品的情況，見表6。
3 結論與討論
3.1 渣馴使用情況
3.1.1 藏醫藥產業“渣馴”使用情況 根據課題組調查，目前我國藏醫產業使用的渣馴藥材符合本草描述，屬于“鐵”類。
雖然傳統藏醫文獻對渣馴分類復雜，參考、青海標本館館藏渣馴形態，結合專家鑒定，認為收集到的35批樣品均為 “鐵”類渣馴，為符合傳統本草描述的正品，該品也大量作為“Shilajit（喜來芝）”出口印度。在長達4年的調查過程中，課題組并未發現有其他類型的的渣馴，有關金、銀、銅、鉛（錫）等分類所代表的藥材類型還需要進一步研究。由于川西峽谷地區為渣馴主產地，因而四川地區藏醫院的渣馴多為正品。
由于藥材中糞粒多少不定，建議根據藥材質量體積比、糞便出現頻率及顏色建立藥材商品分級方法，以滿足商品采購與臨床用藥的需要。
3.1.2 主要藏區“渣馴”使用情況 根據課題組走訪以及調查結果顯示，四川地區主要使用“鐵”類渣馴，青海、大量使用糞粒黏結團塊，本文暫將該類藥材歸為“渣馴”代用品，其使用科學性值得進一步研究。
在樣品收集過程中，課題組收集到8批糞粒黏結團塊，均為小顆粒糞便組成，體輕，氣味較淡，本品產地與市場價格均較渣馴正品藥材低，四川藏醫認為該品為渣馴偽品，不能做渣馴用。但該類藥材廣泛見于青海、的藥廠、醫院，也為大量現代藏藥著作和標準以渣馴收載，如《藏藥部頒標準》、《自治區藏藥材標準》、《青海省藏藥炮制規范》，這些著作或認為本品即為 “五靈脂”[23]，或認為本品為渣馴代用品。由于復齒鼯鼠糞便為橢圓形顆粒，因此其排便動物不為復齒鼯鼠，并非中藥“五靈脂”。 本文暫將該類藥材歸為“渣馴”代用品，其使用科學性還需要藥效學研究與安全性評價。
3.2 渣馴來源論點多樣的原因
渣馴的來源問題爭論已久，筆者認為渣馴特殊的生長環境與外觀性狀是其來源論點多樣的原因，由于渣馴出露在絕壁上，科學工作者難于獲得第一手資料，從巖層中滲出的特殊產生方式頗為神秘，且滲出后必定裹挾糞便，僅采用常規生藥學方法和物種鑒別方法不能解決其來源問題，也無法說明藥材中黑色有機物與糞粒間的生物學關系。
傳統“礦源論”強調藥材從巖石中流出，強調糞粒是制備渣馴膏過程中需要除去的雜質。研究表明，藥材由以腐殖酸為主體的有機質及砂石組成，金、銀、銅、鐵、鉛等諸多金屬含量極微，本文推論金屬分類是否與藥材顏色分類有關；“糞源論”強調藥材最終形態中存在糞便顆粒，由于其首次記錄出現在1974年的著作中，無從知曉上述文獻考證渣馴時所參考的藥材標本為何物。該理論無法解釋藥材中存在大量遇水溶解的黑色有機物，用尿液來解釋巖石間流出的黑色浸膏狀液體[35]也是有欠妥當的；“猴子月經學”[36-37]論缺乏生物學依據，為文獻所否定；而 “喜來芝”植物和樹脂來源的說法，筆者在產地沒有找到諸如霸王鞭Euphorbia royleana和大量苔蘚植物。因此，本研究認為上述說法均不能合理闡釋渣馴來源，或許僅能把握到渣馴客觀事實的某個方面，陷入“盲人摸象”的困境。
3.3 渣馴來源的實質分析
本文認為“生物化石來源說”更符合渣馴來源實質，根據筆者前期研究發現渣馴中有機質主要為腐殖酸，碳14同位素測定也證明了即使受到外界污染，這些物質至少也在3 000年以上[9]。鑒于腐殖酸是動植物殘體通^各種生物、非生物的降解、縮合等作用形成的天然有機大分子物質，根據有機地球化學有關沉積作用有機質演化規律，即生物有機體通過成巖作用（微生物的降解作用，聚合作用，縮合作用）形成干酪根（Kerogen，成巖作用的主要產物，標志該階段結束），其間產生腐殖酸，腐殖質；干酪根通過深成作用（熱催化裂解作用，熱降解作用）形成石油與天然氣（濕氣）；最后是形成原油與天然氣剩余的有機物通過變質作用形成甲烷和石墨等物質[38]。筆者認為“渣馴”中有機質演化至進行到生成腐殖酸階段。但是“生物化石來源說”中，國外學者有關本品來源于軟體動物化石或高等植物化石的說法存在矛盾，需要結合地質學、分子古生物學、地球化學進行進一步驗證。
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【關鍵詞】卷丹百合成分提取
Abstract：ThisarticleintroducedtheresearchadvancementofLiliumlancifoliumThunb.andL.browniiF.E.BrownVar.viridulumBakerchemicalcompositionsandtheextractionmethodinrecenttenyears,mainlyconcentratedinthesteroidsaponin,thepolysaccharideandthecolchicine,thesteroidsaponinextractionhasethanolextract-thepocketresinabsorptionlawandethanolextraction-thenormalbutylalcoholextractionmethod;thepolysaccharideextractionhaswaterextractandethanoltosink,thecompoundenzymelaw;thecolchicineextractionhastheorganicsolventextractionprocessandthesupercriticalcarbondioxidefluidextractionmethod.
Keywords：LiliumlancifoliumThunb.;L.browniiF.E.BrownVar.viridulumBaker;Ingredient;Extraction
中藥百合來源于植物卷丹LiliumlancifoliumThunb.百合L.browniiF.E.BrownVar.viridulumBaker和細葉百合L.pumilumDC.的干燥肉質鱗葉，最早記載于《神農本草經》，細葉百合主要分布于東北，野生為主，市場少見。卷丹和百合在全國分布較廣，在長江流域廣為栽培，為百合藥材的主要來源。其主要成分有皂苷類、多糖、生物堿、微量元素及蛋白質、磷脂、無機元素等。研究表明，百合在止咳化痰、抗疲勞與耐缺氧、升高外周白細胞、降血糖及抑制遲發過敏性反應、催眠安神等方面均具有顯著效果。
1化學成分
1.1皂苷類
近幾年來百合皂苷的研究主要集中于甾體皂苷，侯秀云等［1］從百合中分離得到β-谷甾醇(Ⅰ)、胡蘿卜苷(Ⅱ)、正丁基-β-D-吡喃果苷(Ⅲ)、26-O-β-D-吡喃葡萄糖3β，26-二羥基-5-膽甾烯-l6，22-二氧3-O-α-L-吡喃鼠李糖-(12)-β-D-吡喃葡萄糖苷(Ⅳ)、26-O-β-D-吡喃葡萄糖3β，26-二羥基膽甾烷-16，22-二氧-3-O-α-L-吡喃鼠李糖-(12)-β-D-吡喃葡萄糖苷(Ⅴ)［2］。其中Ⅳ和Ⅴ為新化臺物，初步藥理實驗證明，這兩種皂苷對二氧化硫引起的小鼠咳嗽有鎮咳作用［2］。Ⅰ，Ⅱ和Ⅲ為首次從該植物中分得。吉宏武等［3,4］以卷丹鱗莖為原料，通過光譜與HPLC等手段鑒定百合皂苷有兩種，一種為含有提果皂苷元與3個糖基的甾體皂苷，一種為含有薯蕷皂苷元與3個糖基的甾體皂苷。吳曉斌等［5］以龍山百合為原料，發現百合皂苷與薯蕷皂苷有相同的薯蕷皂苷元。百合總皂苷提取物對自由基的清除作用比人參皂苷強［6］。楊秀偉等［7］分離并鑒定卷丹中兩種甾體皂苷，麥冬皂苷D(ophipogoninD)，其結構為薯蕷皂苷元-3-O-﹛O-α-L-鼠李糖基-(12)-O-［β-D-木糖基(13)］-β-D-葡萄糖苷﹜，另一化合物為薯蕷皂苷元-3-O-﹛O-α-L-鼠李糖基-(12)-O-［α-L-阿拉伯糖基(13)］-β-D-葡萄糖苷﹜，經鑒定是一種新的化合物，定名為卷丹皂苷A(1ililancifolosideA)。
1.2多糖類姜茹等［8］
從百合鱗葉中首次分離出一種水溶性多糖BHP，酸水解，薄層展開進行多糖組分分析，呈現D-半乳糖、L-阿拉伯糖、D-甘露糖、D-葡萄糖、L-鼠李糖等斑點。該多糖作用于機體免疫系統，對小鼠免疫功能有明顯的調理作用。劉成梅等［9，10］從新鮮百合的鱗葉中，分離得到LP1，LP2兩種多糖，在多糖的組分分析中LP1由葡萄糖、甘露糖組成，比例為1∶2.46，LP2由葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖、半乳糖醛酸組成，比例為1∶0.73：2.61∶1.8∶0.84。這兩種多糖單體對四氧嘧啶引起的高血糖小鼠有明顯的降血糖功能，并且與濃度呈正相關。百合多糖LP2降血糖作用強于百合多糖LP1。趙國華等［11］從百合塊莖中分離得到LBPS-I多糖，是一種純粹的非淀粉類葡聚糖，是由α-D-(1,4)-Glcp和α-D-(1,3)-Glcp以2∶1的比例交替形成主鏈，并有α-D-(1,6)-Glcp側鏈的葡聚糖。該多糖單體對移植性黑色素B16和Lewis肺癌有較強的抑制作用。ManalMShehata等［12］從百合中分離得到百合水溶性非淀粉多糖(WSNSP)。體外實驗結果表明，百合球莖中WSNSP組分B可以直接抑制腫瘤細胞的生長；體內實驗結果表明，WSNSP組分B具有抗癌功效，可以抑制小鼠S180肉瘤增殖，抑瘤率在45.68%以上。
1.3生物堿類百合中生物堿研究早在20世紀60年代就有報道，主要集中在秋水仙堿。賀世洪等［13］利用極譜法，采用二階導數直接測定其中秋水仙堿的含量，達0.0064%。何純蓮、李新社等［14，15］采用超臨界萃取法和高效液相測得湖南龍山產卷丹鱗片中秋水仙堿含量。百合中秋水仙堿，能抑制癌細胞的增殖，尤其對乳癌的抑制效果比較好［16］。
2提取
2.1皂苷及其苷元類
2.1.1皂苷類甾體皂苷的提取分離有3種方法：醇提—大孔樹脂吸附法、醇提—正丁醇萃取法和色譜法。吳曉斌、任鳳蓮等［5，17］分別討論了溫度、乙醇用量、回流時間和提取次數對百合總皂苷提取率的影響。采用正交實驗法得出了百合總皂苷的最佳提取條件為：用80%乙醇(其體積為百合質量的6倍)，在70℃回流提取3次，3h/次。吳曉斌等［5］考慮百合總皂苷的含量和工業中的實際生產情況，確定最佳提取條件為6倍于藥材量的乙醇（濃度為70%），在60℃提取3次，3h/次。用AB-8大孔吸附樹脂柱分離，無水乙醇、丙酮-乙醚混合液沉淀干燥得百合皂苷，得率為0.253%。吉宏武等［18］采用微波處理卷丹百合，烘至含水量6%左右粉成80目。選用甲醇為提取劑，采用超聲波提取和水飽和正丁醇萃取百合中總皂苷，所建立的方法具有干擾小、準確度高、分析速度快等優點，抽提皂苷完全、適合于大量試樣的分析。
2.1.2皂苷元甾體皂苷元的提取有醇提酸水解—有機溶劑提取法、酸或酶水解—有機溶劑提取法。百合中甾體皂苷元的提取采用的是前者，百合皂苷經酸水解，乙醚萃取，氮氣吹干，即得甾體皂苷元［3，4，19］。
2.2百合多糖
2.2.1水提醇沉法劉成梅等［20］以浸提溫度、固液比、浸提時間為考察對象，進行正交實驗，發現對百合多糖提取率影響程度為：溫度>時間>固液比，確定百合多糖浸提最佳工藝參數：浸提溫度95℃，時間2h，固液比1：5。去蛋白采用酶-Seveag聯用法，沉淀多糖。滕利榮等［21］分別就提取時間、溶劑體積、浸提溫度進行單因素實驗，發現熱水提取百合多糖的最佳條件為：加水比70：1，浸提時間6h，浸提溫度60℃，在此條件下提取率可達10.87%。Sevag試劑離心除蛋白質，測定多糖含量。楊林莎等［22，23］討論提取時間、提取次數、溶劑體積、浸提溫度等因素對多糖得率的影響，采用正交實驗法進行優選。影響百合多糖提取的主次順序為溫度>溶劑體積>浸提次數>浸提時間，最佳工藝為溫浸溫度80℃，但考慮到多糖解聚及淀粉糊化、變性，浸提溫度設為65℃，溶劑體積l5倍量，浸提3次，浸提時間4h。Sevag法除蛋白，以多糖得率為指標，采取正交實驗法探討Sevag法中的氯仿與正丁醇的配比及與樣品體積的比例關系，最佳工藝為氯仿-正丁醇體積比為3：1，樣品-氯仿正丁醇體積比為5：2，振搖時間10min。測定多糖得率為5.2%。楊華等［24］用三氯三氟乙烷與seveage法聯用脫蛋白，得百合粗多糖水溶液。以乙醇沉淀，丙酮、乙醚洗滌，冷凍干燥后得粗多糖。孫麗華等［25］用Sevag法脫蛋白，分離純化所得活性多糖的得率為4.5%，多糖含量為96.8%。
2.2.2復合酶法百合塊莖中除多糖物質外，還含一定量的蛋白質、膠質、粗纖維及脂肪。這些物質的分解有利于多糖的分離和純化。復合酶法提取百合多糖具有條件溫和、雜質易除、提取率高和生物活性高等特點。因此選用復合酶系，將復合酶［ω(纖維素酶)：ω(果膠酶)：ω(胰酶)=2：2：1］加入百合塊莖干品中，考察pH、酶促反應溫度、酶促反應時間對提取率的影響，確定酶法提取多糖的最佳反應條件：pH值是影響百合多糖提取率的顯著因素，浸提液pH7.0，浸提溫度50℃，酶促反應時間90min。在上述最佳條件下，測定了加酶量對多糖提取率的影響，最佳加酶量為3%。在最適酶提條件下提取率達31.03%，是熱水提取法的2.85倍［21］。
2.3秋水仙堿
2.3.1有機溶劑提取法李新社等［15］考察了溶劑種類、提取時間及提取方式對提取效果的影響，確定提取劑為乙醇，提取時間為8h，堿化百合粉能顯著改善提取效果，提取率從0.95%提高到1.77%。何純蓮等［26］研究了提取溫度、提取時間、溶劑用量、粒度4個因素對秋水仙堿提取的影響，確定萃取溫度﹥溶劑用量﹥提取時間﹥粒度。最佳工藝條件為原料過20目篩，提取溶劑選用乙醇。80℃，溶劑用量6∶1，提取10h，即可達到在此實驗條件范圍內的最佳提取效果。采用高效液相色譜法測得秋水仙堿的含量為43.2mg，含量為0.36‰。李谷才等［27］篩選出乙醇提取百合中秋水仙堿的最佳工藝條件：75℃時，用乙醇將過50目篩的百合粉以5：1，提取5h，可得秋水仙堿45.78mg。在此條件下，用HPLC法測得百合中的秋水仙堿含量為4.58%。
2.3.2超臨界二氧化碳流體萃取法何純蓮、李新社、任鳳蓮、李谷才等［14,15,26,27］選取萃取溫度、萃取壓力、提攜劑(乙醇)用量、萃取時間4個因素為變量，發現各因素的影響秩序為：萃取溫度﹥萃取時間﹥萃取壓力﹥提攜劑用量。最佳條件為：40℃，18Mpa下，以300ml乙醇作提攜劑萃取2h。測得萃取物粗品中含秋水仙堿24.5mg，含量為6.38%。經HPLC法測定，測得百合中秋水仙堿含量為0.0485%。
3小結
目前，對百合化學成分的研究已經有了較豐富的文獻積累，但缺乏百合構效關系的研究，藥理作用機理研究也不夠深入，從整體上看缺乏橫向的聯系，因此要對百合進行系統全面的研究，可謂任重而道遠。
百合化學成分提取分離研究，文獻報道較多的百合皂苷和多糖類，其良好前景使得對它的提取有待于進一步研究改進，主要集中在簡化工藝流程和引入新的研究方法，提高產物富集率和純度上。
在水提醇沉法除蛋白方法比較中，從脫蛋白后的水溶性百合多糖損失和蛋白質去除效果來看，酶法與Seveage聯用法優于Seveage法和三氯三氟乙烷與Seveage聯用法，是一種很有效的植物多糖中脫蛋白方法。無論采用哪種，所得的水溶性百合多糖中蛋白質含量均在10%以上，其原因可能是百合水溶性多糖中部分蛋白質與多糖結合成緊密的糖蛋白復合物［28］。
百合是中華人民共和國衛生部審批通過的首批藥食兩用的植物，不僅臨床上有著廣泛的應用，而且作為加工保健產品的原料也極具有開發前景。因此對百合的栽培技術、功能因子的結構、含量、作用及在食品中穩定性等方面進行深入研究，使其最大限度地保留活性，是百合研究開發的趨勢。
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1古代醫藥學對化學發展做出的重要貢獻
中國古代的神農嘗百草（《淮南子•修務訓》）使人們認識到某些植物的湯液對疾病有治療作用。這便是人類醫學科學的開端——中藥的重要起源。從中國的商代以后湯液成為中藥的主要劑型。然而，草藥雖然能夠治病，但并不能延長人的壽命。而封建王朝的最高統治者——皇希望長生不老，永遠處于統治地位。因此，自戰國以來，在中國歷代皇帝的支持下，便產生了一個長期繁榮不衰的職業——煉丹。起源于道家學派的煉丹家相信，只有自身不腐敗的藥物才能使人長生不老，青春永駐。當時，人們所用的草藥當然做不到這一點，惟有金石能充當這一角色。
我國晉代著名的道教學者、煉丹家和醫藥學家葛洪（公元284～354年）所著的《抱撲子•內篇》金丹卷中就明確記載：草木之藥“煮之則爛，埋之則腐”，而“丹砂燒之成水銀，積變又還成丹砂”。這就是說，用中草藥煉丹是不行的，因為它們容易腐爛。而朱砂加熱后可變成水銀和硫磺，反過來水銀與硫磺在冷卻的條件之下又可轉變為朱砂。因此，服用朱砂煉制的丹藥，人的生命就像朱砂與水銀能互變那樣，往返循環，生生不息。并把丹砂（HgS）稱為長生不老藥的極品。這是丹砂與水銀、硫磺進行可逆化學反應的最早的明確記錄。這一反應也是我們日常生活中的化學。例如：當水銀溫度計打碎了之后，灑落在地面的水銀容易蒸發，而以蒸汽的形式被人所呼吸，從而引起汞中毒。在這種情況下，我們通常的做法是在水銀上面撒一些硫磺，使之變為HgS，而HgS在常溫下是沒有揮發性的。有“藥王”之稱的唐代著名醫學家孫思邈（公元581～682年）也是一位非常著名的煉丹大師。他在煉丹過程中發現了黑火藥，在其著作《伏硫磺法》中記載了黑火藥的配方：兩份硝石+三份碳+一分硫。這三種物質一旦發生化學反應，就在短時間內產生大量的氣體，從而產生爆炸。這就是我國古代的四大發明之一。這一技術直到公元8世紀才傳到阿拉伯。阿拉伯人把硝石稱為“中國雪”，而波斯人（今伊朗人）則稱其為“中國鹽”。雖然煉丹家們尋找長生不老藥的夢想最終破滅，但卻在煉丹的過程中創造了很多有趣的新方法和新物質，例如淮南王劉安在組織其門客煉丹過程中偶然發現了豆腐，而被稱為豆腐的鼻祖，也把自己造就成了化學家。正因為如此，英國自然科技史專家李約瑟（1994年當選為中國科學院外籍院士），根據中國古代在煉丹術等方面的成就，在其著作《中國科學技術史》中提出了“醫藥化學源于中國”的論斷，認為“整個化學的最重要的根源之一，是地地道道從中國傳出去的”。到了16世紀初，藥物化學家的奠基者、瑞士科學家巴拉塞爾士首先把礦物質作為藥物使用，提出化學的目的是制造藥劑。他認為有病就是缺鹽、水銀和硫磺這三種要素之一（分別比作為肉體、靈魂、精神）。為了治病就要服用所缺的要素。而為了獲得能夠治療疾病的藥物，必然要進行化學實驗，因此，在這些實驗過程中，人們便發現了硝酸、鹽酸、硫酸、氨和礬等化合物，也產生了元素、化合物、化學試劑等概念，從而推動了化學的發展。
2化學的發展對醫學所做的貢獻
巴拉塞爾士作為醫學的改革者，極力反對伽侖及阿維森納的學說，并引導人們注意到化學對醫學及藥學的莫大用處。他的這種主張隨著科學的不斷發展而逐漸被證實。隨著唯物主義哲學和化學的發展，人們堅信能夠治病的這些植物中肯定存在著內在的物質基礎。結果在19世紀初，化學家們從藥用植物中尋找到了具有藥用價值的小分子有機化合物。例如：1763年，愛德華•斯通（EdwardStone）在倫敦皇家學會宣讀了題為“關于柳樹皮治愈寒顫病成功的報告”。1828年，法國藥劑師亨利•勒魯克斯（HenriLeroux）與意大利化學家拉斐爾•皮里亞（RaffaelePiria）利用化學手段從柳樹皮中提純出了其有效成分水楊酸，化學名是鄰羥基苯甲酸。1860年，德國拜爾公司化學家赫爾曼•科爾貝（HermanKolbe）成功實現了水楊酸的人工合成。但是水楊酸對口腔、食道和胃壁的黏膜有嚴重的刺激作用，從而使其在醫學應用中受到了嚴重限制。為了解決這一問題，化學家們首先想到的是將其改為酸性較小的鈉鹽（水楊酸鈉），這雖然減小了其刺激性，但卻具有令人不愉快的甜味，導致大多數患者不愿意服用。到了1893年，德國Bayer公司的化學家費利克斯•霍夫曼（FelixHoffmann）對水楊酸進行了改造，制成了乙酰水楊酸。水楊酸與乙酰水楊酸具有相同的醫學性質，但后者卻沒有令人不愉快的味道和對黏膜的高度刺激性，這就是“萬靈藥”阿司匹林。這個例子說明人們已經可以用化學的方法去改變天然產物的結構，使之成為更為理想的藥物。1928年，英國細菌學教授弗萊明發現了人類第一個抗生素藥物青霉素。雖然弗萊明發現了青霉素，但是青霉素培養液中所含青霉素的量太少，加上他化學底子比較薄弱，一直沒法找到富集濃縮青霉素的技術，很難從中提取足夠的數量供臨床研究使用。因此，弗萊明只好暫時停止了對青霉素的培養和研究工作。
直到1935年，澳洲藥理學家弗洛里和僑居英國的德國生物化學家錢恩合作解決了青霉素的富集、濃縮這個技術問題，才使得青霉素真正成為服務于人類的良藥。青霉素的大量生產挽救了千百萬患有肺炎、梅毒、猩紅熱等疾病的患者的生命。青霉素的發現被公認為是第二次世界大戰中與原子彈和雷達相并列的第三個重大發明。正是因為弗萊明、弗洛里和錢恩對改善人類健康和延長人類壽命所做出的突出貢獻，他們三人共同分享了1945年的諾貝爾生理學和醫學獎。同樣，我國的科學家們在推動醫藥學的發展和改善人類的健康方面也做出了重要的貢獻。2011年，我國藥理學家屠呦呦教授獲得了僅次于諾貝爾獎的世界級大獎——美國拉斯克－狄貝基臨床醫學研究獎（LaskerDeBakeyClinicalMedicalResearchAward），以表彰她在青蒿素（Artemisinin）的發現及將其應用于治療瘧疾方面所做出的杰出貢獻。這一醫學發展史上的重大發現，每年在全世界，挽救了數以百萬計瘧疾患者的生命。這是迄今為止中國生物醫學界獲得的世界級最高獎項。青蒿作為藥物使用，首次記載于《五十二病方》（公元前168年左右）中，這本書出土于馬王堆三號漢墓。書中詳細描述了如何用青蒿來舒緩痔瘡。在公元340年間東晉醫藥學家葛洪在其著作《肘后備急方》中，明確記載了青蒿能夠治療瘧疾：“青蒿一握，以水二升漬，絞取汁，盡服之。”屠教授正是根據這一段文字記載受的啟發，改變了傳統的提取方法，在經過190多次的失敗之后，于1972年11月8日從青蒿中獲得了其有效成分——青蒿素的單體。1973年，作為其結構研究的一部分，屠呦呦對青蒿素的結構進行修飾，得到了雙氫青蒿素，其藥效比青蒿素高10倍。雙氫青蒿素的合成奠定了合成其他衍生藥物的基礎。1984年初，上海有機所周維善院士課題組實現了對青蒿素的人工全合成。另外一個極為重要的例子就是哈爾濱醫科大學第一附屬醫院中醫科張亭棟教授發現As2O3可以治療M3型白血病的原創性研究。他從民間中醫中得到一個秘方：砒霜、輕粉（HgCl）和蟾蜍可用于治療淋巴結核和癌癥。而張亭棟將這個配方主要用于治療白血病的研究，并分別檢測這三種藥物在治療中的作用。通過研究，他發現其有效成分為As2O3，并于1973年在《黑龍江醫藥》上發表了As2O3用于治療白血病的開創性論文[4]。1979年，他們在《黑龍江醫藥》上再次，明確指出As2O3對M3型白血病效果最好，從而清晰地奠定了人類今天的認識：As2O3可以治療白血病，特別是M3型白血病[5]。1998年美國康奈爾醫學院的Soignet教授將張亭棟的研究結果用于臨床治療并將其治療結果和可能的作用機制發表于世界最權威之一的醫學雜志《新英格蘭醫學雜志》，從而導致了國際醫學界廣泛接受As2O3對M3型白血病的治療作用。而且相關藥品已經通過美國FDA批準正式上市。
此外，醫藥史上具有里程碑意義的藥物還有很多。例如1908年德國科學家埃爾利希課題組從合成的上千種含砷化合物中篩選出能夠用于治療梅毒的化學藥物——砷凡納明，從而開啟了化學合成藥物治療的時代；1911年，波蘭化學家CasmirFank在谷物中發現了維生素B1，并且發現缺乏維生素B1會患腳氣病，隨后新的維生素被不斷地分離純化并進行了結構的鑒定，使人們認識到維生素缺乏與疾病的關系；1932年德國生物化學家多馬克發現的第一個磺胺類抗菌藥——百浪多息；1963年美國化學家瓦尼（M.C.Wani）和沃爾（MonreE.Wall）從紅豆杉中分離到了抗癌活性成分——紫杉醇（taxol）等等，這些重要藥物的發現無不與化學的分離和確定結構的技術有關，見證了化學對醫學的深遠影響和重大作用。化學手段已經成為醫學研究的一個非常重要的技術支撐。如可以用先進的化學手段來測定基因的結構、基因的序列，還可以利用化學手段去改變基因的結構，在基因上連接一個小分子或通過基因的對接來改良基因、甚至創造出新的基因。例如我們現在所見的一些轉基因的食品——大豆和玉米等都是通過基因的改變來實現的。這些成就將為人類抵抗遺傳性疾病及惡性腫瘤等現階段無法治療的疾病提供一種可能的方法。生命過程是無數化學變化的綜合體現。盡管關于生命起源的學說很多，但是得到現在科學實驗強有力支持的就只有“化學進化學說”，即生命是化學反應的產物。1952年，美國科學家StanleyMiller在實驗室中模擬原始地球的大氣成分和電閃雷鳴的自然環境，將甲烷、氨氣、氫氣、水蒸氣等置于密閉的容器中，進行持續一周的活化放電，得到了氨基酸——這一組成生命不可缺少的蛋白質原料。而且在1965年9月17日，以鈕經義為首的我國科學家用無生命的簡單有機化合物合成了具有生命活性的結晶牛胰島素，這一成果為人類做出了劃時代的貢獻。這些研究結果為生命起源的化學進化學說提供了有力的實驗支持。美國著名的有機化學家，哈佛大學E.J.Corry教授（1990年諾貝爾獎獲得者）曾經預言：“21世紀，化學將涵蓋醫學與化學之間的任一事情。”這一預言很快就被美國斯坦福大學醫學院醫學教授科恩伯格所證實，科恩伯格于2001年首次在分子水平上展示了真核的轉錄過程，并因此榮獲了2006年諾貝爾化學獎。這里我們應該要特別注意的是，科恩伯格是位醫學教授，但他卻榮獲了化學獎。
3化學對醫學貢獻的未來展望
化學對醫學的發展做出了突出的貢獻并產生了深遠的影響。但是在醫學上我們仍然面臨著巨大的問題：盡管抗癌藥和抗艾滋病的藥物已經面世，但是這些疾病還未能完全被控制。生命過程是一個復雜的化學過程，只有生命過程化學的基本問題得到突破才能導致生物學和醫學的突破。這一領域可以產生突破的化學基本問題包括：活體內信息分子的運動規律和生理調控的化學機制；從化學進化到手性和生命起源的飛躍過程；如何實現從生物分子到分子生命的飛躍，如何制造活的分子，跨越從化學進化到生物進化的鴻溝；蛋白質和DNA的理論研究等。正如北大校長周其鳳先生為慶祝2011年國際化學年而寫的歌詞《化學是你，化學是我》中所描述的那樣：“你我的身心健康是化學密碼解鎖，是化學為生命密碼解鎖。”因此，我們有理由相信，隨著化學學科的不斷發展，在未來的生命科學中，化學必將為我們揭開生命的奧秘，為研制治療絕癥的靈丹妙藥而再鑄輝煌。
作者：秦向陽單位：第四軍醫大學藥學院
