无机创新药物的开发研究综述

　　就目前为止,医药可大致分为两大体系,即西医西药和中医中药(或其他各民族医学药物,下同),虽然它们所面对要解决问题都是共同的,即为了战胜各种疾病,保护人们身体健康,但它们二者在理论体系、治病方法和所用药物都有很大的不同。西药主要是有机化学合成药物,中药除少数来源于动物和矿物药物外,主要是天然植物药物。尽管这两种医学和药物不同,但都对人类战胜疾病,延长人类寿命和维持人类生存与健康做了很大的贡献,这是应该充分肯定的。但是它们也都存在一些问题,首先它们共同的问题是这些药物都是有机大分子或大分子团,人体的吸收较慢(特别是中药更是如此);而且常说“是药三分毒”,西药又比中药问题多一些、大一些;其次,它们各自本身还存在一些问题:对于西药来说,一种药物的开发周期长,为了说明疗效和药物机理需要投入大量人力、物力,这不是一般个人和公司所能承担的,尽管如此,由于西药针对性强,药效相对较快,药理较清晰,还是受到人们的普遍欢迎,因而继续有针对性的发展一些医治疑难病症的药物,仍是今后药物发展的一个方向;对于中医药来说,它已有几千年历史积累,有大量的药物和药方,对人类(特别是我们中国人)治病、防病、延年益寿也做出了很大贡献。但也无可讳言,中医药也存在明显的不足,这主要是它针对性不强,药效慢,很多药物的药理不清,很多还停留在实证医学阶段,治好了病的药就是好药,但道理说不十分清楚,虽然这方面近年来很大进步,但和西药相比还有很大差距,还需要下大力气,否则要让中医中药走向世界也是困难的。

　　历史走到今天,鉴于中西药都存在着一些问题,人们把寻找新医药的眼光投向了小分子药物的研究。相对说来,大多数无机化合物相对有机化合物的分子要小得多,特别很多无机离子化合物,它们易溶于水,容易为身体所吸收。因此,近年来无机药物成为了创新药物研究的一个热点。

　　应该说无机化合物作为药物,并非今日始,我国古时就有,如砒霜,朱砂,但名声不佳;用得多的如碘又因太普通也不引起重视,雄黄也只是在端午节才用,平时也很少用;上世纪70年代B.Rosenberg发现某些金属铂氨络合物有致癌的作用,曾引起了一阵对无机药物的研究热潮,但因毒性太大,问题较多,这种研究又逐渐消沉了下去。因此,多年来无机药物的研究一直被忽视而未得到很好的发展,直到近年来才引起重视,成为了无机创新药物开发研究的新机遇期,在有些方面已成为当前药物研究的热点和前沿,下面我们来讨论几个值得引起重视和研究的问题。

　　1、关于无机小分子药物的研究

　　无机小分子药物,特别是气体小分子药物研究,近年来十分火热,而且有的已进入大规模商业应用。

　　首先要指出的是一氧化氮(NO),这主要归功于路易斯、伊格纳罗(Louis J Ignarro)等三个科学家发现了NO是心血管系统的信使分子而获得的诺贝尔奖,使NO一炮走红。目前国内外以商品形式的NO产品已是家喻户晓,但目前商品化的NO产品并不是直接的NO而是由有机物L-精氨酸等多种物质在体内反应产生的原位NO,因此,它的效果反应不一,我们认为应该考虑从无机化学着手研究,看能否直接以无机物的其他形态进入人体,若能如此,效果可能更好。

　　除了NO外,目前更成为研究热点和前沿的是与氢分子有关的药物的研究和应用。自2007年7月,日本医科大学学者Ohsawa等在“自然医学”上发表了动物呼吸2%的H2气能有效清除自由基,可显著改善脑缺血再灌注损伤,迅速引起极大关注。

　　后来又有很多人研究证明氢可治疗肝和心肌缺血再灌注损伤、Ⅱ型糖尿病、小肠和心脏移植引起的炎症损伤等;国内华西医院也证明了氢可治疗肾缺血再灌注损伤,第二军大孙建军等也证明氢可治疗新生儿脑缺血缺氧损伤。大量的其他研究证明H2对很多疾病有治疗作用,因而具有十分广泛的应用前景。目前日本已有多种产品作为保健品在市场销售。其中一种叫珊瑚钙的产品也在我国很多地方出售,一本由两个日本学者所写的名为“氢的革命”的书也在流传,国内外一场氢分子医学的研究热潮也正在兴起。

　　氢除了作为抗氧化剂,清除自由基外,对人类健康的潜在价值是很大的,目前有关的药物还不是很多,作为这种药物的开发研究还有很大的潜力和空间,在这方面无机化学也是大有可为的,但目前我们已着手开始进行这方面的研究工作并已取得了一些可喜的成果。

　　除了NO和H2外,还有一种无机小分子化合物ClO2也是可以作药物研究的对象。ClO2和NO一样也是一种含孤对电子的自由基,常温下有类似于氯气颜色和味道的气体。

　　ClO2的生产工艺很多,我们已有自己的二氧化氯生产工艺的知识产权,先后获得了中美发明专利授权。国内外已有将它作为消毒杀菌剂,广泛用于自来水杀菌消毒、污水处理、石油解堵、土壤消毒、纸浆漂白、禽畜和渔业养殖、果蔬鱼肉保鲜等,除此之外,国外还有将二氧化氯作为人体内外用药物的。外用如作妇科洗涤剂、滴眼剂、白发治疗等应用,作为内用药有用100mg/L浓度的ClO2加入饮料、牛奶、果汁中饮用,对老年痴呆、心脏病、糖尿病、新生儿脑缺氧症,高原缺氧症等都有一定疗效。特别是澳大利亚科学家用ClO2治白血病有出奇的效果,可大幅的降低白血球数量,还能使服其他药昏迷的患者清醒。尽管如此ClO2还是没有像H2那样引起重视和系统深入的研究,这可能与ClO2的气味有关,但ClO2与NO和氢不同,它在水中的溶解度大,更易于为人体所吸收,有其自己的特点,可能有更广阔的应用前景。因此,对于ClO2作为药物值得深入系统的研究还是很有必要的。

　　2、关于无机元素化学药物的研究

　　众所周知,自然界万物皆由各种元素组成,它们也是生命的基础。人体内元素的缺失或不平衡,都会影响体内某些器官和组织得不到正常的营养,使新陈代谢的基本生命活动异常,废物不能及时排出,长期如此必将引起各种病变,若不及时调整,就将造成恶性循以致到最后无药可治而使生命面临死亡。

　　我们这里所说的元素主要讲的是无机金属元素,特别微量元素,有人统称为矿质元素。它们对人生命有十分重要的意义,以至在全国第四届微量元素与健康讨论会上,专家一致认为当今人类的疾病90%以上都与矿物元素缺乏和不平衡有关。因此,为了能战胜各种疾病,使我们健康长寿,就必须保持体内各种矿质元素的平衡。

　　但是在当今的社会,由于社会的发展使人们生活方式有很大的改变,加之环境(水、空气、土壤等)的污染,使得我们仅从食物获得的矿质元素,特别是微量元素已严重不足和不平衡,而这些元素在体内又不能合成。因此根据各人的情况,补充所需要的矿质元素,就成为人们保证身体健康、战胜疾病所必需的了,由此也导致含这些元素的各种药物应运而生,并有人提出了“元素平衡医学”理论和“元素平衡养生”方法,强调元素对人类健康的重要性和补充这些元素的必要性。

　　目前在市面上作为商品补充这些元素的产品已经很多,有的更是家喻户晓,如给中老年人补钙镁的产品,给贫血病人补铁,给儿童补锌产品等。除了这些补充一种或几种元素的产品外,近年来又有采取打大包围战式的补充各种元素的产品,如从美国进口的“细胞食物”、浓缩均衡矿质滴(CMD)、元原乐等,厂家都自称它们含有70多种元素,是保健食物而非药物,服用后可全面补充人体所需元素,使人体达到元素平衡,很多病将不治而愈。

　　矿质元素对人体健康的重要作用及其作用机理,总体来说人们还是有一定认识的,比起前面提到的无机小分子气体药物的研究也深入得多,但从目前商品化的药物来看,除少数外,针对性还是不强,打大包围战式的很多元素同补的情况是很多的,这些药物是否恰当,很多问题都是值得深入研究。近年来,不少人将微量元素与中医中药联系起来研究,也取得了不少进展。应该说这是提高中医、中药的科学水平,使其现代化的一个重要途径,我们应该深入系统地去开展这方面的工作,研究出针对性更强的、高效的矿质元素药物,更好地为人类健康服务。

　　3、抓住机遇,加快人体致病和衰老理论的研究和促进无机创新药物的开发研究

　　我国是人口大国,不仅十几亿人的吃饭穿衣问题是国家要管的重中之重,生老病死也是国家应该管的重中之重,特别是在今天,人们生活好了,吃穿已不成问题了,人们更渴望健康长寿。但由于社会的发展使人们生活方式改变,环境污染等原因,人们的疾病不是少了反而是越来越多了,防病治病和健康长寿的要求也越来越强烈了。面对这种形势,我们应该有紧迫感,应该站在战略高度,从战略需要出发,抓住机遇,大力开展延年益寿的药物。无论西药、中药,无机药物都要共同努力,各显神通,无论那种药物只要能防病治病、延年益寿都会受到人们的普遍欢迎。但如前面已经指出的那样,无机药物多数易溶于水,能以离子形态进入人体内,更有其自己的特点和优势。

　　虽然一切有生命的物质都是活的有机体,但它们的存在与运行都与无机元素化学的作用和规律十分相关。无机元素的作用前面已经指出,这里特别谈谈生物体内物质的运行规律。众所周知,人体是一个大的生化工厂,生物体内的新陈代谢是生命最基本的生理活动,而这种生理活动从化学的角度来看,各种生理反应主要是进入体内的物质的氧化还原反应为主的反应为基础的,因此人体就是一个大的氧化还原系统,人体各种疾病的发生和衰老的原因都是体内氧化还原失衡所引起的。中医所说的“十病九失衡”就是这个意思。目前关于人体致病和衰老的国际通常流行的观点,无论Harman的“自由基”理论还是Sohal的“氧化应激”理论其实质都离不开体内物质的氧化还原失衡。国内也有学者持相同看法,但这种氧化还原不平衡是如何引起的呢?

　　国内外学者都没有很好的回答,我们认为氧化还原的本质是物质电子的得失或转移,所以体内氧化还原失衡就是体内电子(电荷)的不平衡造成的。而目前的主要表现是体内电子缺失(不足)造成了氧化还原的不平衡从而导致细胞中的线粒体内的电子传递链不能正常运转,引起新陈代谢异常,“能量货币”ATP产量不足,免疫力低下 (甚至免疫系统被破坏),并产生大量的活性氧自由基,从而引起各种疾病和衰老。因此调节人体内电子平衡对防止疾病和衰老有重要的作用,而氢原子由于电子亲合势、质量和体积都小,易于作为电子的供给体,同时又有提供氢离子,它们对自由基的消除和激活线粒体内的电子传递链有十分重要的作用。因此氢对人体的防病和延缓衰老具体特殊的意义就可以理解了。我们在此提出的这种关于各种疾病产生和衰老的新观点,无疑将有利于生命科学的发展和有关创新药物的研究开发。

　　前面已经谈了一些无机药物和传统的中西医药物不同,有其自己的特点,根据我们提出的关于人体疾病产生和衰老的新观点和新思路,在创新药物研究方面,无机药物比中西药物的研究有更大的优势。由于我国人口多医药负担重。因此,我们提出建议,必须从战略需要出发抓住机遇,大力加快无机创新药物的研究,尽快研究出能为人民的健康和延年益寿的无机创新药物来,为我国人民和世界人民的健康做出我们的贡献!