基于非洲药典创建的科研实践计划

 

基于服务“一带一路”国家战略,积极发挥一流大学对人才培养的价值引领的目标,上海交通大学推出了“全球挑战计划”,旨在培养青年学子“人类命运共同体”的责任意识和家国担当,促进学生扩展国际经历,拓展全球视野,在多元文化背景下,在艰苦但安全的地方,通过实地探究与现场实践,认识人类文明的有益成果,激发学生的创新思维与潜力,传播知识和人类文明,思考并解决人类命运发展共同面临的问题,培养学生的全球胜任能力,贡献青年学子的智慧。

《非洲药典》项目即是“全球挑战计划”之一。药典是一个国家记载药品标准、规格的法典,药典可以保证人们用药安全有效,同时在促进药物研究和生产上起到重要作用。中国使用植物、天然药物上已经有了几千年历史。今天,中国的药品标准经过多次修订,收⼊了上千种药品,形成了具有药理特色并符合国际规范的标准体系。然而非洲,虽然拥有着富饶的资源,森林占总面积21%,植物种类达到40000多种、大型动物种类居世界第⼀,并且由于医疗科学落后,绝大部分药品依赖进口,服用草药依然是普通人群主要依赖的医疗方式。另一方面,根据世界卫生组织2017年的数据,非洲地区约占全世界疟疾病例和死亡总数的90%。仅在坦桑尼亚,每年大约有6万至8万人患疟疾死亡,其中大多数是5岁以下的儿童。恶性疟原虫是非洲大陆最常见的疟原虫,感染后24小时内如不予以治疗可能发展成严重疾病,且往往致命。     

鉴于中国药典中与中药相关的系列标准规范制定法,对非洲地区的草药鉴定、标准制定和临床应⽤具有重要的借鉴意义,同时,结合中国在战胜疟疾方面的经验,傅磊教授招募了9位来自不同药学专业方向的研究生志愿者,组建了一支“非洲药典战队”,一同前往非洲埃塞俄比亚,和埃塞俄比亚AAU大学的“非洲药物和治疗”研究学者一道,共同建立非洲历史上第一部《非洲药典》。  

  

抵达埃塞俄比亚后,“非洲药典”小组各位成员与亚的斯亚贝巴大学的CDT-Africa(Center of Innovative Drug Development and Therapeutic Trials for Africa)小组进行了首次正式会议。中心主任Abebaw Fekadu 教授介绍了埃塞俄比亚药物和医疗现状以及CDT-Africa的主要情况和成员。上海交通大学傅磊教授、上海交通大学曹扬老师向大家介绍了此次项目的背景、意义、实施概况与预期成果。会上,大家还就中非大学交流、科研合作等项目进行了深入交流。会后,傅磊教授将英文版中国药典(2015)第一卷作为礼物赠送给了Abebaw Fekadu教授,并与他合影留念。

  “埃塞俄比亚青蒿”和“埃塞俄比亚辣木”是《非洲药典》首选的两个科研药用植物。非洲疟疾肆虐,青蒿中具有已知的抗疟成分青蒿素,“埃塞俄比亚青蒿”有效成分的标定尤其是质控却鲜见研究。“埃塞俄比亚辣木”是目前已知辣木品种中品质较高的一种,并在埃塞俄比亚作为药物被广泛使用已久。然而,针对埃塞俄比亚种属的辣木研究尚为空白。

通过对埃塞俄比亚当地植物和药物的初步了解,“非洲药典”小组成员分为两组,计划对青蒿和辣木进行初步的提取、分离和分析。在受制于实验环境的情况下,小组成员搭建了基本的回流装置和加热搅拌装置,并对实验室的基本仪器进行了简单维修。结合实验室的基本情况和药物研究现状,大家分别制定了适宜各自药物的研究计划。另外,针对本次实验中不同溶剂的浓缩,队员们主要选择了旋蒸和冻干两种技术。实验室中仅有一台旋蒸仪,且运行状态不容乐观,大家动手对其进行了改造和优化。没有冷阱,只能选择使用自来水进行冷却;没有真空泵,只能用油泵代替。为了防止油泵对样品产生污染,队员们全天轮流看守实验仪器,不间断对样品进行处理。在整个科研实验过程中我们还受到了埃塞当地学生的热情帮助,他们为整个实验流程提供了力所能及的帮助。同时他们也表示从实验中获益匪浅。

通过两周的艰苦实验,在克服停电、远途等困难的情况下,“非洲药典”队员们发挥自己的聪明才智,运用专业知识技能,因地制宜,发挥创造力和行动力,获得了青蒿的石油醚加热回流提取物和不同时间段的(10分钟、30分钟、60分钟)氯仿提取物,以及针对辣木的六种溶剂(水、70%乙醇、60%乙醇、乙酸乙酯、甲醇、二氯甲烷:甲醇混合液=4:1)和两种提取方法(常温、50摄氏度水浴加热)的提取物。

 

在进行科研活动之余,队员们还利用仅有的周末休息时间,对埃塞俄比亚当地传统生活进行了考察。本次全球挑战项目恰逢埃塞俄比亚主显节,是极具宗教意义和当地特色的节日。大家深入节日庆典当中,体验了当地人庆祝节日的方式,感受到了浓厚的节日气氛,对于非洲传统文化有了更深层次的体会。

为了更好的了解地理地貌以及当地植物的生长状态,继而更好的了解当地植物药所处的自然环境和生长条件,小组成员利用周末时间对亚的斯亚贝巴周围的地形地貌和相关医药、农副产品进行了初步调研。途中,小组成员还走访了当地农家,并取得了当地农家使用的药物样本。对蜂蜜酒的制作和生产环境进行考察,并取样回国进行进一步的研究。亚的斯亚贝巴周围地形复杂,乡村密布,且有世界著名的东非大裂谷,植物分布种类丰富且当地用药极具特色。同学们克服水电困难及简陋的住宿条件,经过长时间徒步和颠簸,对东非大裂谷的地貌、植被情况进行了实地考察和资料采集。

 

通过两周的艰苦实验,在克服停电、远途等困难的情况下,“非洲药典”队员们发挥自己的聪明才智,运用专业知识技能,开展了丰富有效的科学研究。青蒿和辣木对于人类健康事业来说具有重要意义,这次“非洲药典”项目对于这两种植物的研究,帮助埃塞俄比亚甚至非洲建立了操作规范和系统流程,特别是这一阶段的实验填补了药学中对于非洲辣木研究的空白,具有里程碑式的开创性意义。

非洲药典战队,不仅帮助埃塞俄比亚、甚至非洲建立了药用植物的分析操作规范和系统流程,而且帮助CDT-Africa建立了可持续完成的框架和体系,在我们的帮助下,他们重新规划了项目团队,并为今后的联合科研工作投入50万美元购买必要的实验设备,搭建起一套完整的科研系统。同时,本项目对于推进中埃科研交流、教育交流都起到了重要作用。在本期项目接近尾声之际,傅磊教授还收到了来自埃塞学生(埃塞药监署的工作人员)的入学申请。

 

同时我们了解到,世界银行鉴于本次的科研成果,已经将该研究项目列入孵化清单之一。

 

 

同时,本项目受到了上海交通大学、上海交通大学药学院、东方广播电台、上海人民广播电台的关注和持续报道。最令我们感到惊喜的是,我们的项目得到了来自AAU、世界银行的大力支持和帮助,世界银行表示不仅会致力于《非洲药典》的协作推进,更将通过和埃塞俄比亚政府相关部门的沟通,努力促成《非洲药典》科研中所获得科研发现的技术应用转化。这意味着我们不仅推动了一个项目,更推动了埃塞俄比亚药学科研的进步。通过植物药的科学研究和了解,以及对当地地理、文化、政治、经济的初步考察,同学们了解了非洲传统文化,感受到朴素简单的生命状态,激发了同学们对于生命医药行业的热爱,并将带着这种热爱更加积极地投入到今后的科研活动当中,并借此机会激发家国情怀,拓展全球视野,为构建“人类命运共同体”贡献力量!