“浙里”仪器共享好故事②|解决“植物界的大熊猫”青钱柳提取难题,浙江中医药大学仪器开放共享促发展

 

导读:4月22日,浙江省大型科学仪器设备协作共用管理办公室策划的第一期“浙里”仪器共享好故事——《“浙里”仪器共享好故事①|西湖大学科研“她力量” 护航国产首发抗癌药》一经推出便反响热烈,也于4月29日发布在了学习强国上。

 

本期的“浙里”仪器共享好故事,我们将在浙江中医药大学中医药科学院药学科研中心公共平台(以下简称“药学科研中心”)程桂林主任、丁美红博士、周小杰老师的带领下,深入挖掘我省中医药领域的仪器共享案例。三位老师从药学科研中心在仪器开放共享方面取得的丰硕成果出发,分享她们帮助衢州市人民医院药学中心实验室解决青钱柳提取难题的故事,并在此基础上勾勒出未来中医药精准分析的发展蓝图,探讨仪器共享对中医药行业和社会发展的重大意义。

 

【左起分别是丁美红、程桂林和周小杰老师】

 

校友牵线 

解决“药食同源”的青钱柳提取难题 

 

 

中药成分十分复杂,有效成分、无效成分和有毒成分混杂,因此提取其中的特定成分难度很大。青钱柳是冰川世纪幸存下来的珍稀树种,被誉为“植物界的大熊猫”,它的分离和提取尤为复杂。有效成分难以提取,就是衢州市人民医院药学中心实验室在研究青钱柳过程中遇到的最为棘手的问题。

 

“衢州市人民医院药学中心实验室提取金钱柳等中药材的项目中心负责人是我们的校友,他对我们学校的中药领域的技术和能力都比较认可,通过研究生时期的导师联系到了我们。”药学科研中心丁美红回忆起这次共享合作,觉得是信任与缘分使然。

 

药学科研中心隶属于浙江中医药大学中医药科学院,目前有专职实验技术人员十人,其中具有博士学位的三人,中心前期总投入约6000余万元,设备总值超过4000万元。下设中药制剂中试平台、药物分析平台和细胞分子生物学平台。开发中药有效成分提取、分离、纯化、分析是药学科研中心的重点工作,也是特色业务。

 

【浙江中医药大学中医药科学院药学科研中心公共平台】

 

药学科研中心拥有专业的仪器设备和经验丰富的科研人才,在此前已经承接完成了土茯苓总黄酮的提取纯化、猕猴桃根多糖提取等重要有效组分提取项目,成绩斐然。药学科研中心的实力令人信任,加上校友牵线的缘分,衢州市人民医院药学中心实验室遂选择与药学科研中心合作。

 

青钱柳在民间作为茶饮,可以治疗高血压,是一种药食同源的药材。因此衢州市人民医院的项目负责人在洽谈时,就向药学科研中心表达了采用常规煎煮的方法会破坏青钱柳有效成分的顾虑。药学科研中心经过分析,提出了在严格控制青钱柳提取工艺参数的基础上,遵循民间的使用方法,模拟青钱柳泡制工艺,采用80摄氏度,10倍量的水浸提的方法。

 

青钱柳中的有效成分易受温度的影响,在青钱柳提取工艺优化的过程中,中心研究人员充分利用多功能提取机组,控制提取过程中的温度、压力等,从而保证生产工艺的稳定性,同时多功能提取机组还具有浓缩功能,可将大批量提取到的上百升药液浓缩为20升的浓缩液,大大减轻后期浓缩的压力。经过一步浓缩后,将其转移至旋转浓缩仪继续浓缩,把提取液浓缩至1-2g生药/ml的药液,最后进行干燥。对于易受温度影响的青钱柳提取液,药学科研中心采用的是冷冻干燥方法,即将提取液放进冷冻干燥机,在较低温度下干燥,充分保证青钱柳有效成分的稳定性,干燥后得到的提取物酥松易溶解,保存时间也会更长,为后续分析、药理、制剂研究提供基础,满足了衢州市人民医院的技术需求,支撑了衢州市人民医院关于青钱柳等药材的中试实验。

 

【丁美红在进行青钱柳含量测定样品前处理实验】

 

【青钱柳提取流程图】

 

精准分析

打破以医论药的传统思想

 

 

随着全球范围内的“中医热”和现代中医学的蓬勃发展,越来越多的人意识到,中药材的成分与西药一样复杂,提取过程中的每个步骤、每个细节都至关重要,稍有偏差就会影响到药物的最终效果和质量。同时,有了现代化的分析仪器和设备后,中药材的有效成分并非要医生用药才能判断药效好坏,而可以通过仪器设备精准分析。

 

青钱柳提取工艺的优化和中药材产地归属的鉴别等中药材精准分析相关项目的落地,对于整个中医药市场来说具有非常积极的意义:打破了“以医论药、医之不存、药将焉附”的传统思想,给中医的精准治疗指明方向、为医生的用药判断提供了坚实的数据支撑,同时提升了社会各界对中医中药的信心,是建设“健康中国”的重要力量。

 

“除了青钱柳提取工艺的优化,药学科研中心还承接了其他企事业单位关于中药材药效产地鉴别的相关项目,如通过红外、近红外等分析手段,成功鉴定了当归、莪术等中药材的产地归属,鉴别其有效成分的细微差别。这些项目产出的成果,为中药饮片厂、中药厂以及中医院的中药材采购提供了科学依据,将质量优先的集中采购真正落到实处,给老百姓用上好药、治好病。”程桂林说。

 

【程桂林在进行提取浓缩实验】

 

平台合作

走向共享共赢共生

 

 

近年来,在科技创新过程中,市场主体与创新载体面临的问题截然不同,一边是企业、机构等市场主体因为“找不到、约不上”大型科研仪器而发愁;另一边是在高校、科研院所等创新载体中,长期存在大型科研仪器“重复购置、闲置浪费”等问题。

 

为破解上述难题,浙江省科技厅以打造“真管、真用、真评”的大型科研仪器开放共享整体智治体系为目标,以解决科研人员、科技企业创新过程中的大型科研仪器需求和管理部门管理难问题为导向,搭建了浙江省大型科研仪器开放共享平台,目前,平台已实现科研仪器“申请购置-仪器入网-运行管理-绩效管理”的共享全周期管理“一网办”和科研仪器“搜索预约-共享服务-支付费用-结果反馈-服务评价”的服务全流程“一指办”。截止目前,平台已整合浙江省高校院所、企业等管理单位227家,30万元以上入网大型科研仪器超1.4万余台,总价值达136亿元。这些共享仪器将持续为高校院所开展前沿科学研究、企业科技创新、跨区域共享合作提供坚实的支撑力量。

 

【浙江省大型科研仪器开放共享平台门户首页】

 

“药学科研中心自成立以来,一直秉承为行业提供优质高效技术服务的理念,通过不断完善平台内仪器的入网信息,用尽、用好、用活浙江省大型科研仪器开放共享平台这个发布渠道,不断加强与企业以及医院之间的合作,大力促进校内校外开放共享。”周小杰老师说。

 

近两年来,药学科研中心已承担了校外技术服务项目超过100余项,服务总收入超300万元。目前,药学科研中心还与多家企业与医院达成了意向合作:上市公司浙江乐普医药股份有限公司委托中心研究分析原料药的不同晶型对药效的影响;浙江省中医院委托中心进行中药的指纹图谱分析;杭州市中医院委托中心进行中药复方麻杏石干汤有效成分的提取分离;杭州赫贝科技限公司委托中心利用激光共聚焦显微镜进行分子生物学方面的研究等。

 

“大型科研仪器的开放共享对科研领域来说是一件大好事、大实事。”程桂林感慨道,“从学校层面来看,它能够充分利用学校现有的大型仪器资源,实现仪器资源的优化配置、整合和高效利用,并且可以减少和避免重复购置,从而提高大型仪器设备的使用效益。从企业发展的角度来看,仪器设备的开放共享还可以赋能制造,充分发挥科研设施及仪器设备对企业科技创新的服务支撑作用,为发展助力,实现共享共赢共生。”

 

未来,药学科研中心将拓展代谢组学与蛋白组学的研究分析,进一步为中药的药效、毒性筛选、安全性评价、作用机制研究及合理用药提供理论依据,在为更多企业提供先进技术支撑的同时,还将会深度挖掘中药材的潜力,以中药材有效成分的精准分析为导向,让中医治疗有据可循,并且会抓住机遇,吸取中医药结合之路,架起中医药与现代医药相结合的桥梁。

 

【浙江中医药大学】

 

策划:陈盼、陈宁

文字:张甜雨、许驰、吴惠芳

图片:杨雪斌、本人提供

宣传支持:浙江树人学院马妍妍团队

 

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