業(yè)內(nèi)人士建議:以合成麻黃素取代植物提取麻黃素
據(jù)新華社電(記者記者宋芳 胡柳)記者在內(nèi)蒙古赤峰市調(diào)研時(shí)了解到,多年來(lái)對(duì)天然麻黃草“斬草除根”式的采挖,使得原來(lái)盛產(chǎn)麻黃草的內(nèi)蒙古中西部草原的荒漠化程度日益加重。業(yè)內(nèi)人士呼吁,推廣合成麻黃素取代植物提取麻黃素
掠奪性采挖麻黃草已嚴(yán)重破壞草原植被
據(jù)考證,我國(guó)北方沙漠化地區(qū),在古代多是林桑翳野的城堡墾區(qū),如今這里卻是茫茫無(wú)際的大沙漠,成為我國(guó)沙塵暴源區(qū)的重要組成部分。在這里,除了氣候因素之外,人類(lèi)的不合理活動(dòng),包括破壞地面植被,是導(dǎo)致土地沙漠化出現(xiàn)和演進(jìn)的主要因素。
在我國(guó)北方,“沙進(jìn)人退”的狀況沒(méi)有得到有效遏制,且有日益加重的危險(xiǎn)。新疆目前有5000多萬(wàn)公頃草原,出現(xiàn)退化的占85%,嚴(yán)重退化的達(dá)到37%。草原的退化,致使野生植物在劫難逃。新疆生長(zhǎng)著干旱性野生植物4000多種,比較特殊的植物有1000多種,像雪蓮、矮冬青、新疆貝母、甘草、麻黃、藍(lán)麻黃、野核桃、野芝麻等中國(guó)特有野生植物。這些植物有無(wú)可比擬的藥用價(jià)值和生態(tài)價(jià)值,因此它們無(wú)法擺脫被人斬草除根的命運(yùn)。
據(jù)悉,新疆僅以黃麻草為原料的生產(chǎn)廠(chǎng)家就達(dá)8家,麻黃草使用量在7萬(wàn)噸左右,缺口很大,利益驅(qū)動(dòng)造成人們對(duì)麻黃草的掠奪性采挖。專(zhuān)家估計(jì),新疆可利用的麻黃草50%-60%已被徹底破壞。從新疆草原總站獲悉,自20世紀(jì)80年代以來(lái),新疆全區(qū)已有700多萬(wàn)公頃的優(yōu)良草場(chǎng)被毀,每年人為破壞草地面積達(dá)26萬(wàn)公頃,八成的天然草場(chǎng)出現(xiàn)不同程度退化和沙化,嚴(yán)重地制約了新疆畜牧業(yè)的發(fā)展。
日益嚴(yán)重的土地沙化加速了當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的惡化,使這些地區(qū)陷入生態(tài)惡化與貧困加重的惡性循環(huán)。沙化造成的直接和潛在的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)損失都是無(wú)可估量的,及時(shí)制止這種人為的破壞迫在眉睫。
中國(guó)工程院院士、土地荒漠化課題組組長(zhǎng)石玉林認(rèn)為,無(wú)論是荒漠化,還是沙化,西北地區(qū)都呈蔓延、擴(kuò)展、加重趨勢(shì),局部好轉(zhuǎn),總體惡化,邊治理邊破壞、治理趕不上破壞的狀況仍未得到根本扭轉(zhuǎn)。頻繁發(fā)生的揚(yáng)沙、浮塵及沙塵暴天氣,都反映出我國(guó)土地沙化的嚴(yán)峻形勢(shì)。
麻黃草產(chǎn)區(qū)主要分布在我國(guó)的內(nèi)蒙古、山西、陜西、寧夏、甘肅、新疆等地。而上述地區(qū)屬干旱、半干旱地區(qū),生態(tài)環(huán)境尤為脆弱。麻黃素類(lèi)產(chǎn)品在國(guó)際、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上走俏,促使各地競(jìng)相上馬麻黃素生產(chǎn)線(xiàn)。20世紀(jì)50年代,全國(guó)僅有2個(gè)生產(chǎn)麻黃素的廠(chǎng)家;70年代為4家;進(jìn)入80年代以后劇增到21家(最多時(shí)27家)。
麻黃草資源有限,以至出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面。在“僧多粥少”的情況下,各生產(chǎn)廠(chǎng)家競(jìng)相搶購(gòu)麻黃草,造成人們對(duì)麻黃草的掠奪性采挖,導(dǎo)致了麻黃草資源急劇退化。上世紀(jì)90年代與50年代相比,麻黃草畝產(chǎn)量下降了50%;麻黃草含堿總量也由50年代的1.3%降至90年代的0.7%。麻黃草資源的減少,造成了生態(tài)環(huán)境的不斷惡化,使麻黃草主產(chǎn)區(qū)逐漸成為沙塵暴肆虐的地區(qū)。目前,荒漠化面積最大的新疆、內(nèi)蒙古(新疆104.4萬(wàn)平方公里、內(nèi)蒙古65.9萬(wàn)平方公里)正是采挖麻黃草最嚴(yán)重的地區(qū)。特別是原來(lái)盛產(chǎn)麻黃草的內(nèi)蒙古中西部的荒漠化,已經(jīng)嚴(yán)重威脅到京津地區(qū)。
由于麻黃草植株比較矮小,即使在盛產(chǎn)麻黃草的地區(qū),每畝草場(chǎng)也僅能生產(chǎn)50公斤左右。每年我國(guó)麻黃素總產(chǎn)量約為400噸,生產(chǎn)這些麻黃素需要麻黃草10萬(wàn)余噸,而收割10萬(wàn)噸麻黃草要不同程度地破壞200萬(wàn)畝草原每畝草原或荒地可生長(zhǎng)50公斤麻黃草,生產(chǎn)1噸麻黃素需要250噸麻黃草)。換句話(huà)說(shuō),每生產(chǎn)1公斤植物提取麻黃素要破壞5畝草原,長(zhǎng)期以來(lái)我們一直引以為驕傲的出口創(chuàng)匯的麻黃素就是這樣以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價(jià)而換取的。我國(guó)年出口200噸植物提取麻黃素,僅換回650萬(wàn)美元左右的外匯,給國(guó)家上繳的稅金,僅僅210萬(wàn)人民幣。而國(guó)家為治理沙化、開(kāi)發(fā)西部退牧還草、退耕還林的資金,到2010年預(yù)計(jì)要投入2000億人民幣。這就是說(shuō)國(guó)家一方面投入巨資治理沙化,另一方面卻又允許為獲得一點(diǎn)暫時(shí)的蠅頭小利而破壞草原,而沙化后帶來(lái)的損失要大得多。
業(yè)內(nèi)有過(guò)這種說(shuō)法:種植麻黃草已獲成功,能解決麻黃草資源不足的問(wèn)題。事實(shí)上十多年前就有人嘗試人工種植麻黃草獲得成功,但種植成本太高,并不能滿(mǎn)足大規(guī)模生產(chǎn)的需要。種植1畝麻黃草從種到收獲大約需要4年時(shí)間,此期間要不斷地灌水、施肥、進(jìn)行田間管理,每畝投入至少在1200元以上,而4年后每畝收入100-200元,連割3年后,草原退化,難以大面積推廣。因此,直到現(xiàn)在全國(guó)生產(chǎn)麻黃素所用的麻黃草95%以上依然來(lái)自于天然草場(chǎng)。
麻黃草的生態(tài)價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于經(jīng)濟(jì)價(jià)值
由于草原沙漠化的加劇,麻黃草的生態(tài)價(jià)值已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
麻黃草又名草麻黃,以其莖表面粗糙,干燥后成為黃色,味道麻辣而得名。麻黃草為常綠小灌木,莖細(xì)長(zhǎng),叢生,葉子對(duì)生,鱗片狀,帶紅紫色,雌雄異株,種子圓形。它不過(guò)是遼闊的草原上極不起眼的植物,卻以其神奇的價(jià)值被譽(yù)為“大漠之寶”、“綠色黃金”、“草原衛(wèi)士”。它廣泛地分布于固定、半固定沙地上、黃土丘陵、水土流失區(qū)及石質(zhì)山坡,成為沙地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,在固定沙地、防止水土流失、保護(hù)草場(chǎng)、改善沙地生態(tài)環(huán)境等方面都發(fā)揮了巨大作用,是坨沼風(fēng)沙區(qū)、黃土丘陵水土流失的溝壑區(qū)、山區(qū)及淺山區(qū)維持生態(tài)平衡、改變生態(tài)環(huán)境的衛(wèi)士。麻黃草以其得天獨(dú)厚的特色贏得了極高的生態(tài)價(jià)值,主要表現(xiàn)在以下三方面:
首先,它具有不可低估的固沙作用。
麻黃草固沙能力很強(qiáng),是改良沙荒的珍貴植物,可以增加植被覆蓋率。經(jīng)調(diào)查,有麻黃草分布的沙丘地段,植被總覆蓋度為72.7%,而麻黃草的分蓋度達(dá)60%,占總蓋度的82%,而同一地段沒(méi)有麻黃草的沙丘地段,植被覆蓋度僅有40%或更少;單純麻黃草群落覆蓋度可達(dá)80%―90%。
一般植物在風(fēng)沙中很難生長(zhǎng),麻黃草卻對(duì)如此惡劣的環(huán)境有著極大的適應(yīng)性,它在長(zhǎng)期適應(yīng)自然的過(guò)程中,形成了抗風(fēng)蝕、沙割、耐沙埋、抗日灼、耐干旱貧瘠等一系列生態(tài)特性。例如,麻黃草具有從被沙埋沒(méi)的莖上長(zhǎng)出不定根和不定芽的能力,能夠形成新的枝條和株叢,形成新的水平根和根頸。
經(jīng)調(diào)查,在沙土流動(dòng)性大的風(fēng)沙區(qū),一株麻黃草能形成3-4層水平根。麻黃草在被風(fēng)蝕以后仍然旺盛生長(zhǎng),并能在裸露的根上長(zhǎng)出不定芽,形成新的枝條。麻黃草根系生長(zhǎng)極為迅速,尤其在幼苗期,地下部分的生長(zhǎng)比地上部分快許多倍。根系極為發(fā)達(dá),根幅常為冠幅的幾十倍或上百倍。強(qiáng)大的根系不但是吸取水分的一種工具,同時(shí)起到固沙作用。沙質(zhì)基質(zhì)的干旱性使麻黃草也具有強(qiáng)烈的旱生植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)與生理特性,比如說(shuō)麻黃草的葉片小,有角質(zhì)層覆蓋,表面有腺毛,莖枝圓柱形,受光面積小,并稀薄透光。由于植物體構(gòu)造特殊,麻黃草能夠忍受強(qiáng)光直射暴曬,在光線(xiàn)足、日照強(qiáng)烈、風(fēng)沙大的情況下,一切生理活動(dòng)照常進(jìn)行。
麻黃草不怕沙積,有時(shí)植株被滾滾的黃沙埋沒(méi)全身,而草莖逐漸木質(zhì)化,并在節(jié)上產(chǎn)生不定根和芽,向上長(zhǎng)出獨(dú)立的植株,形成新的株叢,向下長(zhǎng)成新的根系。隨著覆沙的增加,麻黃不斷生長(zhǎng),結(jié)果形成一個(gè)高差較大的固定沙丘,進(jìn)而起到固沙的作用。
其次,麻黃草可防止水土流失。
我國(guó)北方特別是黃土高原,水土流失相當(dāng)嚴(yán)重,每年輸入黃河的泥沙量約達(dá)16億多噸,造成下游河床高出地面,成為地上懸河,嚴(yán)重威脅黃河兩岸工農(nóng)生產(chǎn)和人民生命及財(cái)產(chǎn)安全。多年來(lái),人們企圖找到既能抗旱又能防止水土流失的植物,麻黃草可以說(shuō)是最理想的植物。它不怕風(fēng)蝕和水蝕,當(dāng)風(fēng)蝕和水蝕后,根系暴露出來(lái),受到強(qiáng)烈陽(yáng)光照射,棕紅色的根變成了灰褐色,而綠色枝條仍然旺盛生長(zhǎng),同時(shí)在裸露的根上會(huì)產(chǎn)生新的枝條。
麻黃草根系發(fā)達(dá),既有向下垂直的主根,又有橫走的水平根,主根深,根幅廣,側(cè)根伸向四面八方。主根可達(dá)10米左右,直徑1-5厘米。水平根可達(dá)10―15米。經(jīng)測(cè)定,在面積0.25平方米、深0―150厘米的范圍內(nèi),根的總長(zhǎng)度達(dá)1042厘米,總重量548.8克,總體積達(dá)1226.6立方厘米。根系縱橫交錯(cuò),蜘蛛網(wǎng)狀交織在一起,具有較強(qiáng)的固沙保土作用。
麻黃分株能力強(qiáng)。一株麻黃能分生100―150(200)個(gè)新的株叢,很快覆蓋地表,形成麻黃群落。據(jù)測(cè)定,在28度的坡地上,麻黃群落比禾草群落生長(zhǎng)的地段落徑流量減少47%,沖刷量減少60%。在降水量多的地區(qū),麻黃的保土率和保水率均比普通植物高。所以,麻黃是珍貴的水土保持植物。
第三,麻黃草可有效地改善生態(tài)環(huán)境。
麻黃草地上生物量大,密集覆蓋地表,能減少土壤水分蒸發(fā),涵養(yǎng)水分。如在0.25平方米面積上,0―30厘米深的土層中,枯死根系重量達(dá)81.5克,增加了土壤中有機(jī)物質(zhì)含量。而且,因?yàn)槁辄S草的存在,使得沙地表面逐漸有了較多的枯枝落葉,在機(jī)械組成上物理性沙粒減少,粘料有所增加;有機(jī)質(zhì)、氮、碳酸鈣、鹽類(lèi)等含量有逐漸增加的趨勢(shì)。麻黃草根系能分泌許多有機(jī)酸,能促使土壤水穩(wěn)性團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成。在麻黃草生長(zhǎng)的地段,土壤中有益微生物含量高,而且表土層腐殖質(zhì)層厚,土壤疏松,肥力高,能夠促進(jìn)牧草的生長(zhǎng)發(fā)育。同麻黃草伴生在一起的植物比單獨(dú)生長(zhǎng)的植物植株高、分枝多、葉量大、顏色深、產(chǎn)量高。在相同的生長(zhǎng)條件下,具有麻黃草的植物群落比沒(méi)有麻黃草的植物群落蓋度增加20%,產(chǎn)量增加10%―15%。
調(diào)查表明,凡是有麻黃生長(zhǎng)的地段落,植被發(fā)生了顯著變化。麻黃生長(zhǎng)地植物種類(lèi)比較豐富,有喬木、灌木、半灌木及草本植物28種,概括起來(lái)為5種環(huán)境類(lèi)型:半固定沙丘、固定沙丘、黃土溝壑、石質(zhì)山坡、沙沼地。20多種植物分別以叢生、散生或零星等方式分布于5種生境類(lèi)型中。這些植物具有防風(fēng)、固沙及庇蔭作用。
推廣合成麻黃素取代植物提取麻黃素
投產(chǎn)兩年來(lái),赤峰制藥集團(tuán)的合成麻黃素項(xiàng)目以符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量和穩(wěn)定的價(jià)格,日益得到國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的認(rèn)可。業(yè)內(nèi)權(quán)威人士認(rèn)為,藥監(jiān)部門(mén)和環(huán)保部門(mén)應(yīng)從提高化學(xué)原料藥產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的角度出發(fā),大力推廣合成麻黃素,禁止植物提取麻黃素的生產(chǎn)并逐步淘汰植物提取麻黃素生產(chǎn)企業(yè)。
麻黃作為常用中藥材,治病用途越來(lái)越廣泛。在歐美國(guó)家,含有麻黃素的藥物達(dá)300余種,目前我國(guó)已有80余個(gè)含麻黃素的抗感冒、止咳平喘等新藥被推向市場(chǎng),并成為臨床用藥的主流。2000年,含苯丙醇胺(PPA)的藥物被停止使用,麻黃素類(lèi)產(chǎn)品是替代PPA的最佳藥物。
赤峰制藥集團(tuán)自1949年開(kāi)始生產(chǎn)麻黃素,是國(guó)內(nèi)最早生產(chǎn)麻黃素的企業(yè),生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量一直領(lǐng)先于同行業(yè)。但最近十多年來(lái),嚴(yán)重的重復(fù)建設(shè)使麻黃草資源匱乏,草原生態(tài)環(huán)境不斷惡化,為此,國(guó)務(wù)院在制定以生態(tài)建設(shè)為重點(diǎn)的西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略時(shí),要求制止濫挖麻黃草,并特別指出要加快化學(xué)合成麻黃素類(lèi)產(chǎn)品的研制進(jìn)度。
早在1996年,赤峰制藥集團(tuán)就下大決心投入人力物力,與科研機(jī)構(gòu)合作研究用化學(xué)合成法生產(chǎn)麻黃素,并專(zhuān)門(mén)成立合成麻黃素研究小組,先后篩選出多種工藝路線(xiàn)并進(jìn)行試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)兩年的試驗(yàn)研究,成功突破了合成工藝中關(guān)鍵性技術(shù)――“拆分―消旋”技術(shù)難題,最終確定了適合工業(yè)化生產(chǎn)的合成路線(xiàn)。1999年11月28日,化學(xué)法合成麻黃素技術(shù)通過(guò)了內(nèi)蒙古自治區(qū)科學(xué)技術(shù)委員會(huì)的專(zhuān)家鑒定,隨后獲得國(guó)家新藥證書(shū),使我國(guó)成為繼德國(guó)之后又一個(gè)有能力生產(chǎn)合成麻黃素的國(guó)家。
與傳統(tǒng)的麻黃草提取產(chǎn)品相比,化學(xué)合成麻黃素質(zhì)量穩(wěn)定、成本低廉。植物提取麻黃素類(lèi)產(chǎn)品存在產(chǎn)地、含堿量等諸多因素差異,工藝控制、產(chǎn)品質(zhì)量的均一性也存在問(wèn)題;而合成麻黃素使用的原料為常規(guī)有機(jī)化工原料,原料易得,價(jià)格較低,工藝可控性強(qiáng),生產(chǎn)成本降低40%,產(chǎn)品質(zhì)量相對(duì)穩(wěn)定,均一性好。
有人說(shuō),植物提取麻黃素是“天然綠色”藥物,其實(shí)這是一種誤導(dǎo)。所謂“天然綠色”藥物,是指從大自然中獲取藥材,并且在提取過(guò)程中不加入任何有害物質(zhì),不改變其內(nèi)部有效藥物成分的化學(xué)性質(zhì)而制得的藥物。而植物提取麻黃素在提取過(guò)程中,有多個(gè)環(huán)節(jié)加入了化學(xué)成分,其最終產(chǎn)物的化學(xué)成分已經(jīng)不是麻黃草中最初所含的麻黃堿而是鹽酸鹽。比如:在苯提工序中,加入了火堿和二甲苯用于進(jìn)一步萃取;在草酸工序加入了草酸使麻黃堿成草酸;精致工序又加入氯化鋇、硫酸等去除重金屬;最后一道工序加入鹽酸,使草酸鹽轉(zhuǎn)化為鹽酸鹽―鹽酸麻黃堿,鹽酸麻黃堿已不是麻黃草中所含的天然藥物成分――麻黃堿,而是一個(gè)新的化學(xué)物質(zhì)。
根據(jù)上述過(guò)程和結(jié)果來(lái)看,目前利用麻黃草提取的麻黃素已不是“天然綠色”藥物。事實(shí)上這種所謂“天然綠色”麻黃素(植物提?。┰趪?guó)外市場(chǎng)并不被承認(rèn),在美國(guó)和歐洲,中國(guó)的所謂“天然綠色”麻黃素遠(yuǎn)遠(yuǎn)賣(mài)不過(guò)德國(guó)巴斯夫的合成麻黃素。國(guó)外廠(chǎng)家認(rèn)為植物提取麻黃素與化學(xué)合成麻黃素沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別。相反,合成麻黃素質(zhì)量更穩(wěn)定,不受草資源限制,貨源更有保障。而植物提取麻黃素因生產(chǎn)規(guī)模小、質(zhì)量不穩(wěn)定,在國(guó)際市場(chǎng)上一直處于零星補(bǔ)缺的地位,未能進(jìn)入歐美的主導(dǎo)市場(chǎng)。更重要的是,外國(guó)廠(chǎng)商早已斷言,中國(guó)以犧牲生態(tài)環(huán)境而為代價(jià)的植物提取麻黃素產(chǎn)業(yè)生命力不會(huì)長(zhǎng)久。
經(jīng)權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè),合成麻黃素與植物提取麻黃素的質(zhì)量和內(nèi)在結(jié)構(gòu)完全一致。南開(kāi)大學(xué)中心實(shí)驗(yàn)室對(duì)赤峰制藥集團(tuán)艾克公司生產(chǎn)的合成麻黃素進(jìn)行元素定量分析,紅外、紫外、核磁共振、質(zhì)譜、多晶X射線(xiàn)衍射、單晶X射線(xiàn)衍射等光譜的測(cè)定分析表明,質(zhì)量與麻黃素標(biāo)準(zhǔn)品完全一致。而且赤峰艾克公司的合成麻黃素生產(chǎn)線(xiàn)已分別通過(guò)了我國(guó)GMP認(rèn)證、美國(guó)FDA的CGMP檢查、歐洲COS認(rèn)證,出口到美國(guó)、歐洲等地。在國(guó)內(nèi)率先被中美―史克確定為麻黃素合格供應(yīng)商。
為使合成麻黃素這一高新技術(shù)盡快產(chǎn)業(yè)化,赤峰制藥集團(tuán)引入外來(lái)投資,成立了專(zhuān)門(mén)從事麻黃素生產(chǎn)開(kāi)發(fā)的國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)――赤峰艾克制藥科技股份有限公司,一條年生產(chǎn)能力100噸的生產(chǎn)車(chē)間已于2001年10月投產(chǎn)運(yùn)行。該項(xiàng)目被原國(guó)家計(jì)委列為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目和科技部火炬項(xiàng)目,原國(guó)家經(jīng)貿(mào)委“雙高一優(yōu)”項(xiàng)目。隨著合成麻黃素二期工程的竣工投產(chǎn),艾克公司的合成麻黃素的生產(chǎn)能力將達(dá)到300噸。
合成麻黃素項(xiàng)目的成功不僅提高了企業(yè)的抗沖擊能力,更為重要的是它可以減少對(duì)野生麻黃草的采割,使“草原上最后的衛(wèi)士”――麻黃草得以休養(yǎng)生息,恢復(fù)草原植被,保護(hù)草原生態(tài)環(huán)境,防止草原荒漠化,減少沙塵暴發(fā)生機(jī)率,有利于生態(tài)建設(shè),所帶來(lái)的生態(tài)效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于經(jīng)濟(jì)效益。按建設(shè)年產(chǎn)麻黃素類(lèi)產(chǎn)品300噸的規(guī)模計(jì)算,每年可以減少野生麻黃草消耗7.5萬(wàn)余噸,使150多萬(wàn)畝草場(chǎng)免遭破壞,對(duì)維護(hù)草原生態(tài)具有重要作用。
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