欢迎您登录科学中国人官方网站!!
新浪微博|网站地图|联系我们
现代科技如何为中药插上翅膀

来源:  发布时间:2024-11-07

——记皖西学院生物与制药工程学院共性技术研究部主任廖茂梁

   杨 洁  吕腾波  文卓君  

  

  随着全球对天然药物及传统医学需求的日益增长,中药作为中华民族的文化瑰宝,其现代化进程显得尤为迫切和重要。然而,中药现代化并非一蹴而就,它面临着药效物质成分不清楚、药效机制不明、质量控制难度大、国际认可度不高等一系列关键科学问题。如何将中药的古老智慧与现代科技相结合,实现中药的标准化、国际化,成了亟待解决的重要难题。

  皖西学院生物与制药工程学院共性技术研究部主任、天津市131第一层次人才、安徽省领军人才特聘教授、研究员廖茂梁就恰是这样一位躬耕于此命题的学者。近年来,他以新药开发为主线,针对制约中药现代化的关键科学问题,开拓创新,在科研工作方面取得了较好的研究成果,在中药新药创制和产业化方面作出了突出成绩。


缘起:男儿志在四方 少年梦逐天涯

  沈阳药科大学,这所历史悠久的学府,其深厚的底蕴吸引着无数求学者。对于廖茂梁而言,跨越千山万水,北上求学,无疑是一段不凡的旅程。而这一切的缘起,还要从他关于冻疮的记忆说起。

  廖茂梁的故乡江西,冬日里湿冷侵骨,幼时的他常被冻疮所扰,那份手脚发痒、红肿的痛楚他至今仍记忆犹新。于是,一个梦想在他心中悄然生根——有朝一日,能亲手研制出一种治愈冻疮的良药。这份初心,引领他踏上了药学探索的道路。

  高中一年级时,廖茂梁的兄长正面临高考的选择,他向廖茂梁提及了全国两所顶尖的药科大学:“北药”沈阳药科大学与“南药”中国药科大学。这两所高校如同药学界的双子星,璀璨夺目,也在廖茂梁心中埋下了向往的种子,自此,少年梦逐天涯。

  “语文老师以‘男儿志在四方’激励我们,几位同窗好友纷纷立下远行求学的壮志。而我,也毅然决然地将目光投向了遥远的北方,选择了沈阳药科大学。”廖茂梁回忆。1999年,他考进了这所承载着药学梦想的殿堂。

  然而,当廖茂梁真正踏入大学校园,聆听师长们的教诲时,才惊觉市面上已有多种冻伤膏问世。那一刻,心中虽有“错失良机”的遗憾,却也更加坚定了他在药学领域深耕细作的决心。北方的冬日,虽寒冷却有暖气相伴,冻疮再未复发,而廖茂梁对这片土地及人民的直率与热情,也越发喜爱。从求学到工作,他在北方生活了20余载,直到2022年南下任教。

  从科研前沿回归教育阵地,这其中,既有命运的安排,也有个人梦想的驱使。廖茂梁表示:“自本科起,我便对医药科研抱有浓厚兴趣,天津药物研究院作为行业翘楚,自然成为我心中的理想之地。”幸运的是,毕业之际,这家研究院恰好到沈阳药科大学招聘,廖茂梁凭借扎实的专业功底和满腔的热情,顺利加入新药研究的大家庭,一干就是20年。

  在此期间,廖茂梁不断深造,攻读了硕士和博士研究生,师从我国著名药代动力学专家刘昌孝院士。学业上不断精进,事业上也不断前行,他先后任天津药物研究院课题组长(PI),瑞普生物药物研发总监,释药技术与药代动力学国家重点实验室办公室主任,释药技术与药代动力学国家重点实验室高端制剂团队负责人,中药制剂单元、天津市药物制剂技术工程中心等平台的主要负责人之一。

  20228月,廖茂梁离开扎根20年的天津,加入皖西学院生物与制药工程学院,担任共性技术研究部主任,开启了新的征程。对于廖茂梁来说,这里不仅是他学术生涯的新起点,更是他实现教师梦想的地方。

  “此前,随着研究院的转制,科研环境发生了深刻变化,新的挑战与机遇并存。恰在此时,皖西学院大力招聘专业技术人才。所以,机缘巧合下我就来了这里,也实现了多年前希望做一名教师的梦想。其实,最吸引我的还要数皖西学院独特的地理位置和背靠大别山丰富的中药材资源——西山药库。”

  廖茂梁坦言,他所追求的,是让种植的药材能够媲美野生品质,实现“野生化”种植,“在皖西学院,我们肩负着教学与科研的双重使命。共性技术研究部作为学院的重要平台之一,致力于推动药材种植与评价的科技创新。我们深知,野生药材资源有限,而人工栽培如何保证品质,是我们必须攻克的难题。”同时,他也关注药材种植的经济效益与社会效益。通过提升药材的附加值,让老百姓在种植过程中获得更多收益。为此,皖西学院致力于改进药材评价方法,不仅关注单一成分的含量,更注重药性的综合评价,以此指导种植实践,提升药材的整体品质。

  此外,他们还积极探索道地药材资源与大健康产业的融合发展之路,希望通过这一创新模式,为地方经济发展注入新的活力。


蜕变:从Q-Marker到临床应用 现代化赋能中药研究

  在中医药这片古老而又充满生机的沃土上,中药质量控制、物质基础的深度剖析及中药配伍机理的精密探索,正携手推动中药现代化、国际化的壮阔征程。自2003年起,廖茂梁便在这片领域深耕细作20载。

  多年来,廖茂梁专注于中药制剂及其质量控制的研究,用现代科技的钥匙,解锁了传统中药的无限可能。他运用包括物理学、化学和生物信息学等在内的现代制剂技术和分析手段,研究与开发传统中药复方及单味中药的现代制剂,建立适宜中药复杂体系的质量控制模式并用于新药开发。

  面对中药质控的复杂性与多样性,在恩师刘昌孝院士的引领下,廖茂梁作为核心倡议者,基于系统生物学的前沿视角与体内过程分析的精细思维,创造性地提出了中药质量标志物(Q-Marker)这一概念,为中药质量的科学评价提供了一把精准的标尺,打造了中药质量评价的新里程碑。

  Q-Marker,并非一个或几个化学成分的简单标识,而是活性评价、药代动力学、药效学等多维度信息交织的结晶,它如同中药药效、药性特征的代表者,精准描绘出每一味中药的独特灵魂,能够准确反映中药药效特征的特异性标志物。“传统中药质量控制往往依赖于经验判断与宏观指标,难以精准反映其内在活性成分与药效的关联性。Q-Marker的提出,正是为了填补这一空白。”廖茂梁介绍,以“基于组效和代谢组学泽泻汤治疗高脂血症的药效物质基础”天津市科技计划项目为例,他和团队运用先进的组学技术,深入剖析了泽泻汤在治疗高脂血症过程中的有效成分群,成功筛选出能够作为Q-Marker的关键成分,为泽泻汤的质量控制与临床应用提供了坚实的科学依据。

  “临床之需,科研之向。”廖茂梁深知,中药复方新药的发展,必须将传统中医药理论与现代科技紧密融合。面对肿瘤晚期患者饱受阿片性便秘(OIC)之苦,他带领团队另辟蹊径,创新性地提出了基于表型筛选与现代生物数据挖掘技术相结合的研发策略。通过大量临床数据的分析,结合受体、细胞水平、整体动物实验等多层次、多水平验证,基于整体指纹与制备工艺相关联,艰辛探索,针对复方中含有大黄等苦寒药味影响口服顺应性难题,改进和优化制剂处方工艺,研制出夏黄颗粒这一中药新药。这一中药复方不仅有效缓解了OIC患者的症状,还显著提高了患者的生活质量,获得了天津市科技计划基金50万元的支持,并成功实现了专利的授权与转让,转化金额高达500万元,充分展示了中药复方新药研发的巨大潜力与商业价值。

  在新药创制的过程中,活性化合物的释放、转运及吸收代谢等特性是制约成药性的关键因素。为实现新药创制中的技术突破与工艺优化,廖茂梁带领团队深入探索药物制剂的成药性技术瓶颈,通过优化工艺路线、改进制剂工艺等手段,显著提高了药物的生物利用度与稳定性。

  “以青蒿素类新型制剂和花旗松素一类新药为例,我们基于药代特性的深入研究,成功开发出具有优良药代动力学特性的新型制剂,分别获得了国家重大新药创制专项基金296万元和515万元的支持。”廖茂梁介绍。

  此外,在推动中药及天然药物动物转化应用方面,廖茂梁和团队充分发挥天然植物资源的减抗替抗优势,深入挖掘和开发药食同源资源。通过系统生物学快速表征技术的运用,他们成功筛选出了一批具有显著生物活性的天然植物成分,他还主持带领团队研发了瑞蓝净、必诺坦、精鉴解毒宁等多个品种。廖茂梁介绍,这些产品不仅在畜牧业中得到了广泛应用,有效降低了抗生素的使用量,提高了动物产品的安全性与质量,还成功转化推广应用至市场,近两年的累计销售额高达4829万元,为中药及天然药物的动物转化应用开辟了新的道路。

  这一系列成果,不仅是中药制剂技术的革新与飞跃,更是迈出了中药创新体系构建的坚实步伐。它们见证了廖茂梁及其团队不懈的努力与追求,也彰显了中医药在现代社会中的勃勃生机与无限可能。这是一场从Q-Marker到临床实践的华丽蜕变,是中医药文化传承与发展的生动实践,更是科研智慧与人类健康福祉紧密相连的美好篇章。


蝶舞:封存过往荣耀 共续中药新篇

  在探索中药现代化进程中遭遇重重迷雾时,廖茂梁犹如一位勇敢的航海家,以其卓越的智慧与坚韧不拔的精神,引领着中药创新药物的浪潮。

  针对制约中药现代化关键科学问题,对严重危害或影响人类健康的心脑血管、糖尿病等疾病开展中药创新药物研究,他和团队先后完成丹玛松针、泽术片、达原滴丸、仙苓草颗粒、四季感冒片等十余项具有里程碑意义的中药复方新药研究。其中,龙加通络胶囊与丹玉通脉颗粒更是成为市场上的明星产品。这两款药物以其显著的疗效与良好的口碑,赢得了广大患者的信赖与好评。它们的成功上市,不仅为患者带来了福音,更为中药现代化的发展树立了新的标杆,获转让金额达5000余万元。

  这些成果的背后,是廖茂梁无数个日夜的辛勤付出与不懈努力。从药材的筛选、提取工艺到制剂的制备、药效的评估,每一个环节他都力求完美。正是这样的精益求精,使得他的研究成果不仅具有科学价值,更具备了广泛的临床应用前景。

  除了新药研发,廖茂梁还积极参与了多项重大科研项目的实施。他主持与参与了天津市自然科学基金、天津市科技计划及国家科技支撑计划等项目20余项,涉及中药质量控制、药效评价、新型制剂技术等多个领域。此外,他还获新药证书2个、授权发明专利十余项,发表论文40余篇、论著7部。在这些项目中,他凭借深厚的专业知识与丰富的实践经验,为中药现代化的进程贡献了不可磨灭的力量。与此同时,团队还创造了良好的经济价值,实现技术成果转化1000余万元,成果应用销售近5000万元。

  荣誉接踵而至,廖茂梁获天津市科学进步奖一等奖1项、二等奖1项,滨海新区科学技术进步奖一等奖2项,中国药学会科学技术奖三等奖1项。这些荣誉不仅是对他个人成就的认可与赞誉,更是对他所代表的中药现代化事业的肯定与鼓励。而荣膺天津市“131”第一层次人才这一殊荣,更是让他成为业界认可的领军人才。

  然而,荣誉并未让廖茂梁停下脚步。他深知“路漫漫其修远兮”,于是在新的目标和规划的指引下,他选择为过往的成绩“封箱”,带着对中医药事业的无限热爱与执着追求,加入皖西学院,开启了科研与教学并重的全新篇章。

  如今,皖西学院,这座坐落于西山药库之畔的学府,正因得天独厚的资源而焕发新生。而廖茂梁也已实现了从科研工作者到科研与教学双栖身份的华丽转身。他将20年中药新药研发的深厚实践积淀,化作课堂上最生动的语言,滋养着每一颗求知若渴的心灵。

  在廖茂梁的课堂上,历史与现实交织成一幅幅生动的画卷,中医药的悠久历史背景跃然眼前,其在国民经济中的重要地位,以及在安徽这片热土上中医药发展的勃勃生机,无不激发着学生们对传统文化的自豪与对科学探索的热情。他也紧跟时代脉搏,将最新版药品管理法的精髓、中药新药审评审批的历史变迁与注册分类的新风向标,一一拆解,娓娓道来,给从事中药学相关科学研究以及产品开发的学生以新的视角和启迪,引领学生向中医药人才成长迈进。

  中药炮制是中医药应用、发展、传承的核心,炮制减毒增效、性味转化等中医药理论质量属性和科学内涵的揭示亟待深入挖掘和发展。针对这一问题,近年来,廖茂梁团队选择皖西大别山特色药材“多花黄精”为研究对象,结合可视化的质谱成像技术对多花黄精组织中化学物质、内源性物质的“量-效”“时-空”定量表征,进而探讨黄精九蒸九晒炮制过程中化学物质、生物功效之间,以及“色”与“味”变化的规律,以期科学诠释黄精生用“戟人咽喉”、制品“滋而不腻”的本质所在。此刻,廖茂梁及其团队在皖西学院这片充满中药气息的红色热土上,基于特色优质药材资源开展系列大健康产品的研究与开发,踔厉奋进,共同在这条充满挑战与机遇的道路上砥砺前行。可以想见,未来的每一个成绩、每一个成果,都将是他们对中药学理论和应用转化的传承和创新,也是对人类健康事业的一份深情厚礼。
分享到:
杂志
本期封面

2024年10月

上一期 下一期