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我国用电生理技术研究中药药理的开端

范世藩^*

中国科学院原上海生理研究所，上海 200031

摘要

电生理技术是了解中药作用机制的重要手段之一。上世纪七十年代，我们在中国科学院上海生理研究所开始利用此技术研究一些治疗心律失常有效的中药的作用机制，虽然年代已久，但现在回忆起来依然历历在目。在这项工作中，我们共研究了三种中药的作用机制，用的是提纯了的有效成分，或和有效成分相仿的合成化合物，它们的结构式都是清楚的。
(1)常咯啉(4-{3’,5’-bis-[(N-pyrroolidinyl)methylene]-4’-hydroxyphenyl} amino-quinozoline)
中国用常山治疗疟疾早在两千年前东汉张仲景所作《金匮要略》一书中已有记载。常山乙素是常山抗疟疾的主要成分，人们认为它的疗效是通过它的分子中具有螯合作用的基团与疟原虫内微量金属形成螯合物所致。从这一推测出发，中国科学院上海药物研究所(以下简称为药物所)参考常山乙素的结构，合成了一系列分子内具有螯合作用基团的化合物，常咯啉是其中之一。经临床试用后，发现它对治疗疟疾并无明显效果，却有很好的抗心律失常作用，特别是对阵发性室性心动过速和频发性室性早搏有明显疗效。我们和药物所合作，观察到常咯啉降低心肌动作电位0相的振幅，减慢动作电位上升的速率，缩短动作电位的持续时间，却延长有效不应期 [1]。这些结果显示常咯啉抗心律并不是只有一种作用机制，而是兼有奎尼丁和乙胺碘呋酮两类抗心律失常药物的作用机制。我们分析常咯啉对动作电位作用的机制，是它影响了细胞膜钠离子通道启闭过程的门控参数和增大了动作电位2相控制离子外流通道的参数。
常咯啉已是临床使用的药物[2]。
(2)环维黄杨星D (4,4,14-Trimethyl-3,20-bis(methylamino)-9,19-cyclo-5-pregnan-16-ol)
明代《本草纲目》中就载有黄杨有行气活血的功能。1969年安徽芜湖某部队卫生所温朝旭大夫从当地一位郭姓老太太处了解到吞服小叶黄杨的木粉能治“心病”的秘方。王立中和单文从黄杨木中分离出来5种生物碱，其中的环维黄杨星D是黄杨木粉治病的有效成分。测定其分子结构式后，了解到它就是上世纪四十年代末瑞士西巴(Ciba)药厂从黄杨木中提取出来的Cyclovirobuxine-D [3]。西巴药厂曾试图用它来治疗肺结核，没有效果，可是没有测试它对心血管系统的作用。我们观察到环维黄杨星D不改变动物心室肌动作电位的幅值，但显著延长动作电位的持续时间和有效不应期，抑制其自发活动，对抗由哇巴因或异丙肾上腺素诱发的节律活动，因而它是3型抗心律失常药物。我们分析了它对动作电位影响的机理是加速了细胞膜钠离子通道的失活过程和降低了钙电导[4]。环维黄杨星D还抑制心室肌细胞膜钠-钾三磷酸腺苷酶的活力，这能增加细胞内钙离子的浓度，从而增强缺血心肌的收缩能力[5]。
环维黄杨星D已是临床应用药物[6]。
(3) 3,4-二羟基苯乙酮 (3,4-dihydroxyacetophenone)
中医认为胸闷心痛是由于瘀阻于心所致，因此可以用有活血化瘀作用的药来治疗。1971年，中国人民解放军一五七医院从活血化瘀的中草药筛选治疗冠心病的药物，找到秃毛冬青叶对心血管系统有较明显的生理活性，3,4-二羟基苯乙酮是其有效成分，有抗心律失常作用。它能缩短动作电位持续期，可是并不相应地减少有效不应期，从而加大了有效不应期和动作电位持续期之比。折返兴奋是引起心脏异常自发活动的重要原因之一，有效不应期和动作电位持续期之比加大，常能阻断折返兴奋，因而能对抗某些心律失常[7]。
3,4-二羟基苯乙酮也是临床应用药物，心舒宁即是其注射液[8]。
我们这些工作发表后，国内不少单位提出要求来参加心肌电生理工作，限于当时条件无法接受。后得到生理研究所领导的批准，于1980年7月举办了为期一个月的心肌电生理班。开始时只通知了曾提出过希望来参加心肌电生理工作的几个单位，办一个小规模的讲座，可是消息传出去以后，要求派人来参加的大学和医学院达六十多个，结果成了一个有八十多人参加的班，除讲课外还有实验示教，并印发了详细的讲义。有些参加这个班的单位，随后也开展了利用电生理研究中药药理的工作。
以上回忆了我们对三种中药有效成分药理的研究，大量疗效明显的中药的有效成分和药理还不凊楚，有待于有志于中药研究的年轻科学工作者们去研究，预祝他们工作成功。

我国用电生理技术研究中药药理的开端

范世藩^*

中国科学院原上海生理研究所，上海 200031

Abstract

电生理技术是了解中药作用机制的重要手段之一。上世纪七十年代，我们在中国科学院上海生理研究所开始利用此技术研究一些治疗心律失常有效的中药的作用机制，虽然年代已久，但现在回忆起来依然历历在目。在这项工作中，我们共研究了三种中药的作用机制，用的是提纯了的有效成分，或和有效成分相仿的合成化合物，它们的结构式都是清楚的。
(1)常咯啉(4-{3’,5’-bis-[(N-pyrroolidinyl)methylene]-4’-hydroxyphenyl} amino-quinozoline)
中国用常山治疗疟疾早在两千年前东汉张仲景所作《金匮要略》一书中已有记载。常山乙素是常山抗疟疾的主要成分，人们认为它的疗效是通过它的分子中具有螯合作用的基团与疟原虫内微量金属形成螯合物所致。从这一推测出发，中国科学院上海药物研究所(以下简称为药物所)参考常山乙素的结构，合成了一系列分子内具有螯合作用基团的化合物，常咯啉是其中之一。经临床试用后，发现它对治疗疟疾并无明显效果，却有很好的抗心律失常作用，特别是对阵发性室性心动过速和频发性室性早搏有明显疗效。我们和药物所合作，观察到常咯啉降低心肌动作电位0相的振幅，减慢动作电位上升的速率，缩短动作电位的持续时间，却延长有效不应期 [1]。这些结果显示常咯啉抗心律并不是只有一种作用机制，而是兼有奎尼丁和乙胺碘呋酮两类抗心律失常药物的作用机制。我们分析常咯啉对动作电位作用的机制，是它影响了细胞膜钠离子通道启闭过程的门控参数和增大了动作电位2相控制离子外流通道的参数。
常咯啉已是临床使用的药物[2]。
(2)环维黄杨星D (4,4,14-Trimethyl-3,20-bis(methylamino)-9,19-cyclo-5-pregnan-16-ol)
明代《本草纲目》中就载有黄杨有行气活血的功能。1969年安徽芜湖某部队卫生所温朝旭大夫从当地一位郭姓老太太处了解到吞服小叶黄杨的木粉能治“心病”的秘方。王立中和单文从黄杨木中分离出来5种生物碱，其中的环维黄杨星D是黄杨木粉治病的有效成分。测定其分子结构式后，了解到它就是上世纪四十年代末瑞士西巴(Ciba)药厂从黄杨木中提取出来的Cyclovirobuxine-D [3]。西巴药厂曾试图用它来治疗肺结核，没有效果，可是没有测试它对心血管系统的作用。我们观察到环维黄杨星D不改变动物心室肌动作电位的幅值，但显著延长动作电位的持续时间和有效不应期，抑制其自发活动，对抗由哇巴因或异丙肾上腺素诱发的节律活动，因而它是3型抗心律失常药物。我们分析了它对动作电位影响的机理是加速了细胞膜钠离子通道的失活过程和降低了钙电导[4]。环维黄杨星D还抑制心室肌细胞膜钠-钾三磷酸腺苷酶的活力，这能增加细胞内钙离子的浓度，从而增强缺血心肌的收缩能力[5]。
环维黄杨星D已是临床应用药物[6]。
(3) 3,4-二羟基苯乙酮 (3,4-dihydroxyacetophenone)
中医认为胸闷心痛是由于瘀阻于心所致，因此可以用有活血化瘀作用的药来治疗。1971年，中国人民解放军一五七医院从活血化瘀的中草药筛选治疗冠心病的药物，找到秃毛冬青叶对心血管系统有较明显的生理活性，3,4-二羟基苯乙酮是其有效成分，有抗心律失常作用。它能缩短动作电位持续期，可是并不相应地减少有效不应期，从而加大了有效不应期和动作电位持续期之比。折返兴奋是引起心脏异常自发活动的重要原因之一，有效不应期和动作电位持续期之比加大，常能阻断折返兴奋，因而能对抗某些心律失常[7]。
3,4-二羟基苯乙酮也是临床应用药物，心舒宁即是其注射液[8]。
我们这些工作发表后，国内不少单位提出要求来参加心肌电生理工作，限于当时条件无法接受。后得到生理研究所领导的批准，于1980年7月举办了为期一个月的心肌电生理班。开始时只通知了曾提出过希望来参加心肌电生理工作的几个单位，办一个小规模的讲座，可是消息传出去以后，要求派人来参加的大学和医学院达六十多个，结果成了一个有八十多人参加的班，除讲课外还有实验示教，并印发了详细的讲义。有些参加这个班的单位，随后也开展了利用电生理研究中药药理的工作。
以上回忆了我们对三种中药有效成分药理的研究，大量疗效明显的中药的有效成分和药理还不凊楚，有待于有志于中药研究的年轻科学工作者们去研究，预祝他们工作成功。

收稿日期：　　录用日期：

通讯作者：范世藩　　E-mail: shihffan@gmail.com

引用本文：

范世藩. 我国用电生理技术研究中药药理的开端[J]. 生理学报 2015; 67 (1): 111-112.

范世藩. 我国用电生理技术研究中药药理的开端. Acta Physiol Sin 2015; 67 (1): 111-112 (in Chinese with English abstract).