第一章
尋 覓 芳 草
從神農嚐百草談起
有關人類應用天然藥物的曆史,可以追溯到非常遙遠的年代。
在我國民間流傳著這樣一個膾炙人口的故事:“神農嚐百草之滋味,山泉之甘苦,令民知所趨避,一日遇七十毒。”這反映上古原始時期,人類的祖先為了謀求生存,尋找食物,終年奔波在密林叢山之中,試嚐著各種各樣的植物。這些植物有的香甜可口,有的苦澀難咽,也有的使人嘔吐、腹瀉,甚至昏迷,危及生命;還有的卻因食了某些植物後,而使原有的疾病得以緩解或消除。例如有人在煩躁、發狂、抽動時,吃了令人昏睡的植物後,能夠很快安靜下來。這樣反複嚐試的過程中,付出了相當的代價,才發現了原始的藥物,故有“醫食同源”之說。又如原始人狩獵時與猛獸搏鬥或氏族間爭鬥,常常受傷流血,他們便嚐試著用樹葉、草莖纏裹,而得到保護和止血,這就是外用藥的起源。以後隨著原始農業的發展,人們更注意到識別、采集、選擇和栽培各種作物,因而發展了更多的植物藥。
至於用藥方法,人們在相當長的時間內,都是將植物藥直接放到嘴裏咀嚼吞服的,其難受滋味可想而知,且不良反應較大。商代有個廚師名叫伊尹,將烹調經驗運用到藥物上,便創製了“湯藥”。將藥物煎煮,使有效成分充分溶解出來,便於發揮療效;且由於多種藥物配合使用,可降低毒副作用,以發揮更好的藥效。故湯劑至今仍不失為一種良好的劑型。
隨著用藥經驗的不斷豐富和積累,逐漸從口耳相傳到結繩刀刻,進而用文字記載,使醫藥知識得以流傳下來。由於所收載的藥物以草藥居多,故把記載藥物的書籍稱為“本草”。
解放後,我們在發掘祖國醫藥遺產及尋找新藥源方麵,已取得很多成就。例如過去一直認為我國不生產而專靠進口的胡黃連、馬錢子、降香、安息香等,在國內相繼發現或找到其代用品。還發現了不少新藥,如具有抗微生物作用的穿心蓮、四季青等;防治氣管炎的杜鵑、牡荊等;中藥麻醉藥洋金花(即古代所謂蒙汗藥的主要成分);肌肉鬆弛藥八角楓;抗瘧藥青蒿;治療冠心病的毛冬青、丹參、葛根、川穹等;抗癌藥長春花、喜樹、三尖杉等;驅蟲藥仙鶴草芽;治療青光眼的包公藤等。它們為防治常見病、多發病,以及一些疑難雜症作出了重要的貢獻。
原始人在漁獵和農牧的發展過程中,逐漸認識了一些動物藥,以後又應用其髒器治療疾病。如紫河車、雞內金等,因此它和植物藥一樣,有著悠久的曆史。
動物藥種類繁多,功用各異。有的用其全體,如蜈蚣、全蠍;也有的用其一部分,如蛤主要用尾,羚羊、犀牛用角,鹿主要用未角化的幼角鹿茸,穿山甲用其甲片,虎豹用其骨,驢用其皮,龜鱉用其腹甲或背甲。甚至一些動物的病理產物,如牛黃、馬寶、狗寶、猴棗、珍珠等,均可作為藥用。由於它們來之不易,因此顯得非常珍貴。饒有興味的是,人身上的頭發、指甲、乳汁、胎盤、臍帶、血液、尿液等,經加工後也可用來治病。
20世紀20年代,人們對動物各種髒器的有效成分已有所了解。如胰島素、甲狀腺素等用於臨床。40年代至50年代,相繼發現了腎上腺皮質激素和腦垂體激素等對機體的重要作用。60年代以後,開始了酶製劑在醫藥上的應用,如尿激酶、溶菌酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶等,皆具有獨特的療效,故這些藥物已成為防治疾病的重要藥源之一。
近幾年來,對某些老藥發現了一些新用途。如地龍(蚯蚓)原知它有清熱解痙、利尿通絡的功效,現在又用於支氣管哮喘、慢性支氣管炎、高血壓的治療;五靈脂原知其有散瘀、止痛的功效,現配合香附應用,成為治療神經性或潰瘍性胃痛較佳的藥品;斑蝥與蟾酥均已用於治療癌腫等頑症。
長期以來,野生動物品種日漸減少,供應沒有保障。解放後開展馴化、養殖工作。如蜈蚣、全蠍、蛤、地鱉蟲、白花蛇、林蛙、鹿、麝、鱟、海馬、珍珠等的養殖,均已獲得成功。
值得指出的是,近年來,隨著動物藥的生物活性物質日益被發現,如用蛇毒抗癌,蜂毒治療風濕性關節炎,水蛭素抗凝血等,對它們的研究也日趨增多,特別是海洋動物更是寶貴的藥物資源。
古人在開采、煉製礦物和製造工具的過程中,已逐漸認識到一些礦物藥,如石膏、硫磺、磁石、硝石、硼砂、鍾乳石、雲母石,以及龍骨、龍齒、石燕、石蟹、琥珀等動植物的化石。
礦物藥具有多方麵的療效。例如龍骨、龍齒是常用的中藥,有人顧名思義,以為它們是恐龍的骨胳和牙齒,其實是古代多種哺乳動物(如大象、犀牛、羚羊、熊貓、猩猩、駱駝、三趾馬等)的化石。它們具有鎮驚、收斂、安神之功,特別用於驚狂煩躁、心慌失眠等症,效果頗為顯著。硼砂有解毒之效,在冰硼散中是主藥,對急性咽喉炎、牙齦腫痛和中耳炎有很好的療效。朱砂(汞的硫化物)是定驚安神藥,外用具有解毒、生肌的功能,用於治療瘡毒、咽喉腫痛等症;內服有鎮靜、解痙、安神作用,故對多夢失眠、小兒驚厥等症,均有較好的療效。但此藥不能久服,否則會引起汞中毒。石膏(含結晶水的硫酸鈣)是清熱降火的名藥,專醫急性高熱、口渴煩躁、大汗不止等症。
很多礦物藥的有效成分已為現代藥理所證實。如含鈣、銅、鐵、磷等礦物藥為人體所必需,可作滋養藥;含鉀、鈉、鎂等鹽類可作瀉下利尿藥;含鋁、鋅的鹽可作收斂藥;含硫、汞、砷類的化合物,多作外用殺菌、殺蟲藥。
巧奪天工創新藥
我們的祖先流傳下來的植物藥、動物藥、礦物藥總稱為天然藥物,但由於來源有限或多數品種有不良反應,後來逐漸發展成為人工合成藥。根據製法不同,又有化學合成藥與微生物合成藥之分。
19世紀初葉,隨著化學工業的蓬勃興起,為探明植物藥中的有效成分創造了條件。如1806年從鴉片中提取到嗎啡,繼而奎寧、阿托品、麻黃素等藥物相繼問世,這些從天然藥物中獲得的純粹化合物,稱為化學藥物。但由於含量甚低,來源較少,價格昂貴,不能滿足病人的需要。因此人們在查明其化學結構以後,便采用化學方法去仿造它們或改造它們,以尋找結構簡單可用化學原料製備的代用品,稱為合成藥物。例如至今仍被廣泛應用的局部麻醉藥鹽酸普魯卡因,就是由於研究可卡因的結構,而進行改造得到的,它不僅療效高、毒性低,而且開創了從天然植物藥發展到人工合成藥的先例,為尋找新藥開辟了嶄新的途徑。
19世紀中葉,人們從許多合成化合物中,發現了麻醉藥乙醚、氯仿,催眠藥水合氯醛等。繼而由於染料工業的迅速發展,為了利用堆積如山的染料副產品,又研製並合成了至今仍被廣泛應用的阿司匹林等解熱鎮痛藥。
20世紀30年代,有人偶然發現,一些染料與蠶絲及羊毛的蛋白質竟能牢固地結合,那麼能否將染料用於殺滅病菌呢?結果獲得了成功。為了尋找效力更強的藥物,便順藤摸瓜合成了許多結構類似的物質,從中找到了大名鼎鼎的磺胺藥,為征服細菌性感染開創了新局麵。磺胺藥的滅菌奧秘何在?通過深入的研究,人們驚喜地發現,原來肺炎、痢疾、腦膜炎等致病菌在代謝過程中,均需要一種對氨苯甲酸的物質。有趣的是,磺胺藥化學結構與對氨苯甲酸異常相似,而細菌無法辨認,在生長繁殖過程中,將它們一古腦兒“誤食”進去,結果大上其當,一命嗚呼。人們從中得到啟示,學會了運用魚目混珠的“騙”術來消滅病菌。同時,對這類藥物作用原理的認識,又創立了“代謝對抗學說”,從而為尋找新藥又開辟了一條嶄新的途徑。在這種理論的指導下,便主動地設計“騙術”,研製出許多有效的抗癌藥物,如氟尿嘧啶、甲氨蝶呤、巰膘呤等,都是與癌細胞生長繁殖所需要的物質很相似,從而達到以假亂真的治療目的。
40年代青黴素的崛起,竟是從一隻極普通的、為人們熟視無睹的汙染標本開始的。繼而鏈黴素、四環素、氯黴素、紅黴素等應運而生,為拯救無數垂危病人建立了不可磨滅的功勳,從此也就開創了抗生素治病的新紀元。
隨著抗生素藥物的廣泛應用,一些致病菌產生耐藥性(即抗藥性)的現象也日趨嚴重,致使某些王牌藥黯然失色。例如有的病菌竟能分泌出青黴素酶破壞青黴素,這給治療帶來了很大困難,病人也倍受痛苦。藥物學家研究對策時發現,隻要將青黴素的酰胺側鏈結構用化學方法加以改造,不僅可以避免抗藥性,而且還湧現出一批耐酸青黴素、耐酶青黴素和廣譜青黴素等後起之秀,真是一舉多得,這就是半合成抗生素。這種運用微生物與化學合成相結合的方法,為尋找新藥提供了一個重要的途徑。
應用化學合成法尋找新藥,雖然已取得了不少成果,但在研製某些藥物時,往往需要高溫、高壓等嚴格條件,而且產量低、價格高,難以推廣應用。有人采用某些微生物幫忙,則可大大改觀。例如可的鬆用化學合成法需要30多步反應,曆時達2年之久,真是費了九牛二虎之力,而借助於微生物進行生物合成,隻需3步反應就大功告成了,而且便於大量生產,此即生物化學合成法。
新近由於化學合成與天然藥物的密切配合,已研製成功不少新藥。如抗心血管疾病的丹參素、心得安,乙胺碘呋酮等;抗癌藥長春新堿、斑蝥酸鈉、三尖杉生物堿等;治療遷延性及慢性肝炎的聯苯雙酯片等,不勝枚舉。
長期以來,人們尋找新藥基本上都依賴於經驗方法,這樣就存在著很大的盲目性。以改造麻醉藥可卡因的結構而言,曆時達數十年之久,才在幾千個化學結構中找到了較為理想的普魯卡因。又如對奎寧結構的研究,也經曆上萬次的失敗,才人工合成了氯喹。當瘧原蟲對其產生抗藥性後,又幾經曲折才找到青蒿素。如今在掌握藥物的結構與作用規律的基礎上,加上應用現代技術與儀器,即能預測新藥從而提高設計和尋找新藥的命中率。如利用電子計算機,便能從浩如煙海的中醫方劑中,篩選出對病症出現幾率最高的藥物,並揭示其組合的奧秘,為提取其有效成分,進行定向人工合成創造了條件。
饒有興味的是,近年來又出現了運用量子化學理論尋找新藥的方法。因為任何物質的性質,均由電子及其運動來決定,而量子化學正是研究物質電子運動的方法,用它了解藥物電子運動,就能駕馭藥物作用的規律,這樣即可增加研究新藥的主動性。盡管目前這一新技術尚處於試驗階段,但人們深信,一旦獲得成功,將是新藥研究從必然王國走向自由王國的一大突破。
黴菌和土壤給人類的禮物
許多人都有嗓子發炎的經曆。當你咳嗽、嗓子痛並且發燒的時候,醫生很可能給你做個青黴素皮試,在你前臂上注入一點藥,過20分鍾,一看沒有反應,那麼就會給你肌肉注射青黴素。兩三次以後,你的燒退了,嗓子也不痛了。這樣的事對許多人都不會感到什麼意外,似乎一切都已順理成章了。然而,如果在19世紀初,得了一些感染性疾病,一切就不會那麼順利了。因為那時還沒有青黴素等抗生素類藥物。
現代的抗生素是藥物學上的一個極重要的內容,它們的發現經曆了很長、很曲折的過程。特別是青黴素的發現不僅在醫藥上,而且對人類的進步都具有非常重要的意義。其實,自古以來人們就從實踐中摸索出一些治病的方法。
如中國的裁縫曾用發黴的漿糊消除膿腫,古代的馬雅人用菌類治療傷疤和胃病,巴西人用蕈菌包紮傷口。中歐某些地區的人至今仍用發黴的麵包作為包紮傷口和消毒用。19世紀英國和美國用酵母治病很普遍。