生物制药

中医药是我国的国宝，已有许多人研究了元素与中医的"症"之间, 元素与中药药性之间的关系，已取得不少令人关注的结果。
            元素与中药之间的关系研究范围主要包括：1中药理论与微量元素的关系；2. 中医辩证施治与微量元素的关系；3. 中药理论与微量元素的关系；4. 中药有效化学成分、疗效、作用机制与微量元素的关系；5. 中药制剂、中药生产、中药质量等与微量元素的关系等。研究的目的发掘中医药和微量元素的关系及其规律性，为中医药的现代化、国际化提供理论依据，指导临床诊治工作。在研究中以中医理论为指导，以微量元素为核心，以现代科学检测技术为手段，根据系统论的原则，结合研究中药的有效成分，发扬中医中药的特点，结合临床实际研究推动中医药事业的发展。
            一、辨证施治与微量元素平衡

            传统中医认为中药治病是"祛病扶正", "调节阴阳平衡", 现代药理研究表明某些病"症"同体内某些微量元素过量或缺乏有关。中医学非常重视人体本身的统一性、完整性及其与自然界的相互关系。自然界的运动变化，又直接或间接的影响着人类，是人体相应的发生生理或病理的反映，“人生于地，悬命于天，天地合气，命之曰人”《素问．宝命合行论》。日全食时，阴虚病人会头昏、耳鸣、气促、怕冷等症状加重，对正常人无影响。从微量元素研究可知，虚症病人血清铁、硫两种元素的含量，日食后比日食前明显提高。人体内所需的微量元素在中药中均存在, 不同中药又富含不同的微量元素，且具有一定的统计规律，这就为用中药调节人体微量元素平衡继而达到治病的目的提供了可能。
            辩证施治是中医认识疾病和治疗疾病的基本原则，所谓的辩证，是将望、闻、问、切四诊所收集的症状和体征资料，通过分析、综合、辨清疾病的原因、性质、部位，以及邪正关系，概括为某种性质的症。施治是根据辩证的结果，确定相应的治疗方法。辩证是决定治疗的前提和依据，施治是治疗疾病的手段，是对辩证是否正确的检验。微量元素与中医辨证的研究，最早是从虚症开始的，研究表明，虚症病例的血清、全血等样品中锌含量明显降低；同时阴虚与阳虚者体内微量元素的也不同：阴虚者铜含量上升、锌含量下降，锌铜比下降比阳虚厉害。黄献平等观察78例心脏病患者后发现，血清锌、铜、铁、钙含量的变化与心病气血辩证有一定关系，锌锰含量的下降以及铜含量的升高可能是冠心病气虚症形成的生化基础。同时周庆伟发现肺气虚症患者微量元素代谢紊乱。研究发现，辩证施治本身还蕴藏着微量元素的微观辨证，不同的症，就有不同的元素的缺乏或过剩，不同证的元素分布，就有与此相适应的治疗药物。如缺碘引起的甲状腺肿大，中医永昆布、海藻等富碘中药；属于血虚的缺铁性贫血，用四物汤治疗，主药当归含铁量为方中之最。“损者益之，虚者补之”，对各种虚症，则给以相应的补益药。
            应该注意，中药对于机体的作用是复杂的，补虚作用不是简单的微量元素的补充，可能主要是通过调整机体的正与邪、阴与阳，气、血、津液及经络和脏腑的平衡，以及调节微量元素代谢、效价和活性来提高微量元素的利用率，维持体内各种微量元素的浓度平衡。中药素有“一锅汤”的特点，微量元素在中药中以及在人体内主要是与有机成分形成配合物，从而发挥复杂的生理生化作用，中药的药效应当是金属元素与有机成分的综合效应。因此，在运用中药治疗疾病时，应强调整体效应，不要把中药的疗效仅仅归属于某种元素含量的高低，将中药的治疗简单的看作“多退少补”。

㈠
、中药性、味及药效与微量元素的关系

            中医用药除讲究阴、阳、虚、实外, 还特别注意用药的性、味之别，注意中药的归径等，只有考虑了上述因素，才能做到对症下药。中药的药性理论主要包括寒、热、温、凉四气和辛、甘、酸、苦、咸五味和升降浮沉、归经等。从中药微量元素的角度研究中药的性、味已有许多报道，胡育筑采用化学计量学的方法对115味中药的药性成功地进行了模式识别, 揭示了中药药效同微量元素间的相关关系; 中药治病是依中药的性能的阴阳，来纠正机体的阴阳失调的。
            秦俊法等利用计算机处理，探讨了药物阴阳与微量元素的关系，结果发现：
            ⑴ 热药中锰（Mn）含量高而铁、铜、锌含量最低，温药中锌含量最高，锶含量最低；热药和温药中锶和锌有相反的含量，前者锌低而锶高，后者锌高而锶低。寒、凉药中铁含量高而锰含量低，凉药中钾的量最高。
            ⑵ 辛药中锰含量高，钴含量低；酸味药中锰含量低，锶含量高；酸味药和咸味药中铁、铜、锌含量趋势相反，前者最低，后者最高。同时咸味药中镍含量最高。
            ⑶ 归肺经药物中锰含量最低，归肝经药中铁、铜含量最高，归肾经者镍含量最高。
            ⑷ 补血药中铁、锌含量较高，补阳药中锰、锌较高，补阴药中铁、铜较低而钴较高。
            “归经”是药物对机体某部分的选择性作用，中药的有效成分与微量元素密切相关。柴立等提出了微量元素的“归径”假说，认为微量元素也是中药的有效成分，“归径”是通过微量元素的迁移、密集和亲和运动来进行的。微量元素的含量及其配体的密集和亲和作用，就是中药的“归径”。13味补肾药中含锌、锰及其配合物较高，提出补肾药物是通过锌、锰“归径”而达到补肾目的的设想。归肝经药物中富含铁、锌、铜等，这与相关脏器中富含这些微量元素的规律相吻合。
            武汉中西医结合医院管竟环等曾对120味中草药进行研究，发现中药中各种元素的含量水平是决定植物类中药四性(寒、热、温、凉)的主要因素之一。他们测定了120种中药的每一味药中的42种元素，将每个元素最高和最低含量分为十个等级，并找出均值线，发现温热药的无机元素含量高于均值, 而寒凉药则低于均值线。
            陈和利等分析了176味中药的功效与四种微量元素Fe、Mn、Zn、Cu的关系，得出收涩、温里、芳香、化湿、补阳作用的中药中含Mn量较高,而平肝熄风、清热活血、补阴者含Zn量高(见表1), 如牛黄中Zn含量(524μg/g)居中药之首，而其具有清热解毒和平肝熄风作用，也许与其含Zn量有关。除此之外，中药的一药多效可能与其所含的某种微量元素有关，且元素含量比例不同，功效也有差异，并呈规律性变化。铁含量多而锰含量少时，有补阴、化痰、理气作用; 反之，有收涩、芳香化湿、温里等功效；若锌含量大于锰、铁含量时，有平肝、熄风等作用。因此可以看出中药功效除与微量元素有关外，还与微量元素的含量比有关。
            

表1
微量元素与药性的关系

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元素

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含量多时

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含量少时

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Fe

                        [/td]                        [td=1,1,264]                        补阴、理气、祛风湿、化痰
                        [/td]                        [td]                        收涩、芳香、化湿、温里、平肝、熄风
                        [/td]                    [/tr]                    [tr]                        [td=1,1,55]                        

Mn

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                        [/td]                    [/tr]                    [tr]                        [td=1,1,55]                        

Zn

                        [/td]                        [td=1,1,264]                        平肝、熄风、补血、活血、止咳、平喘
                        [/td]                        [td]                        温里、收涩、补阳、止血
                        [/td]                    [/tr]')            

              
            方达世等对50味补益药微量元素含量研究后分析认为，补气药中锶、锌、锰、铁等微量元素含量较高，补血药中铁含量较高，滋阴药物中锌、锰、铜、铝含量高，而补肾壮阳药中锌的含量尤为突出。
            刘亚明等也发现, 补肾补阳药皆富含Zn、Mn。而防止冠心病、高血压中药中富含铜，缺铜是引起冠心病的一个重要因素，由此揭示了二者之间的相关性。中药辨证施治与微量元素的研究开拓了中药药效研究新领域，探索了中医用药的科学根据，奠定了微量元素在中药研究中的地位。
            有人认为温肾助阳药物中锌、锰、铁、钙、镁含量高等与中医“肾”关系密切的微量元素和宏量元素的含量丰富有关。

㈡
中药地道性与微量元素的关系

            “凡诸草木昆虫，产之有地”，中医用药十分讲究药材的地道性，同生物一样, 植物中微量元素对其生长各环节影响也十分重要，然而植物所需的无机离子其本身不能合成，只有通过生长的环境特别是从土壤中吸收。中药中微量元素的量由二个因素决定：一是主动因素，不同种属植物对生命微量元素含量的要求或比例要求都不同，这可作为鉴定药用植物种属的依据。另一个是被动因素，由道南平衡引起的植物同环境微量元素的交换，米积雯等从自身遗传和环境等方面论述了植物中微量元素的分布。中药地道性与微量元素的研究为保证中医用药的准确性和可靠性找到一种简单可行的方法。
            另外，用药部位和采收季节都直接影响用药质量,“凡药体性，分根生、梢降、中守。当归一物全备，头补血上行，身养血中守，梢破血下行”《药品化义》，经测定，当归头、身、尾各部所含微量元素有差异，当归头含铜、锌最高，尾含铁最多。
            中药的炮制目的是增强药效、降低毒性、改变和缓和药性、增加用药安全性，也就是达到增“益”减“害”的目的。在炮制过程中，中药的化学成分和含量都会发生不同程度的变化，其中包括微量元素的含量、化合物的结构、溶解度、有毒微量元素含量的变化等。微量元素的变化主要是微量元素的增、减、失或者增减同时发生，因而影响中药的质量和疗效。如许多矿物药经加工、研磨、水费处理后，可溶性的的有害元素溶于水并弃之，降低了有害元素的含量。 如当归饮片酒制后铜、镍含量增加，土制后铁、镍、铜、锰、锌的含量增加，炒碳后钙、镍含量增加，三种炮制法均使铅含量大大下降。
            ㈢
中药微量元素与有机组分之间的关系

            中药的化学成分是复杂多样的，主要有有机成分（有机配体）、无机成分（微量元素）、配合物及其他更高级的结合形式，这些成分之间相互制约、相互竞争，又相互补充，处于平衡之中。北京中医药大学的曹治权指出应该在系统论和中医药理论指导下, 对中医药的微量元素进行全面研究，再综合分析以确定元素与药效，药理之间的关系。虽然中药微量元素不仅影响药效，有些甚至直接参与或协同作用, 但应注意中药药效是有机成分和无机成分共同作用的结果，单用有机组分说明中药效用而不考虑金属离子的作用或只考虑应用无机成分评价中药质量及效用显然都是不全面的。有人提出了中药有效成分的配位化学学说：
            ① 中药的有效成分可以是其中某种或几种有机物，也可以是其中的微量元素，更可能是它们之间形成的缔合物或配合物。
            ② 不仅单味中药各种不同化学成分可以通过协同作用或拮抗作用增强药物的药效，减少副反应，在复方中这种情况更为普遍。
            ③ 利用中药有机成分与微量元素之间可产生协同作用的性质，可人为的是某些中药改性，可合成活性更高，毒性更小的新药，也可利用微量元素强化已有复方，提高原方的疗效。
            ④ 配位化学原理可用来解释中药在体内的作用过程，对于中药单方以及复方的研究有指导意义，也对于研究中药理论、了解中药在体内的作用机制、指导中医用药开辟新途径。
            对于中药的有效成分研究，不但要看到有机成分和微量元素的各自作用，更要研究它们之间的相互作用，并在此基础上与药理学研究结合起来，进行多学科、多角度的综合研究。近年的研究表明，中药的有机成分与金属离子结合后，会提高甚至产生一些新的作用。以中药黄芩为例：其主要成分黄芩甙与明矾的产物黄芩甙铝兼有黄芩甙的清热解毒和铝的收敛止泻作用；黄芩甙锌比黄芩甙有更强的抗过敏活性；黄芩甙铜配合物比黄芩甙具有更强的抗氧化作用，可有效阻止膜脂质过氧化反应。