属脊椎动物门哺乳类偶蹄目洞角科动物的胆石症，少数系胆管或肝管内有结石。人体内的牛黄多见于10岁以上，体形瘦弱，目光无力，每次起卧时都有哮喘的声音。
牛黄是一种确有疗效的名贵中药材，在《神农本草经》中列为上品。本品为：性味苦平有小毒，功效是清心解毒，开窍止痛。主治热病狂谵语，神志昏迷，惊痛，中风不语，喉痹及痈疽疮疡等症。牛黄色呈卵圆形，椭圆形或其它不规则形状，大的像鸡的卵子，豆粒状的小颗粒，外表淡黄色或金黄色，光滑有光泽，轻而脆，易碎。碎片状黄棕色颗粒状，由薄层叠叠积聚而成，且常有灰白小凹点，气香，入口不粘牙，黄色挂舌不落。
在中国的药学历史上，牛黄是一种重要的中成药原料，我国4500种中药中，约有650种含有牛黄。根据产地不同，牛黄分为京黄(产于北京，河北北部，属胆红素-胆固醇结石类)，产于陇西，山西最著名，产于陇西，最著名的是西黄。辽宁、吉林、黑龙江等东部地区的东黄多为胆红素结石类，苏黄(产于江苏，浙江，胆红素-胆固醇结石类)。从国外进口的还有印度牛黄和金山牛黄(澳大利亚生产)。
牛黄产率非常低。1970年代，据日本报道，在61428头牛中，只有129头有黄牛，产黄率为0.21%。采用B超方法在陕西进行调查，牛黄含量为0.68%。
因为牛黄的生产远远不能满足需要。因此，我国医药工作者从50年代中期开始对人工合成牛黄进行研究。
十五年诸侯争霸，归于“一统天下”
根据国内和国外对天然牛黄成分、药理研究，从五十年代起，按照天然牛黄的化学成分，制备人工牛黄供药，并进行药理实验和临床总结。
一九五五年五月，天津药学学会鉴定会上，郭巩宣读了《牛胆汁浸出牛黄的经过报告》，把牛胆汁分为乙醇、乙醚、氯仿和水提取物，经再合制而成的人造牛黄，因其不含游离胆酸，故不具备牛黄传统鉴别方法中“苦后甜”的味觉特点。一九五六年十一月，卫生部批准天津中津制药厂生产的人工牛黄，与郭巩研制的人造牛黄类似，其主要成分是胆红素1.5%~4%，牛胆汁乙醇提取物18%~22%，胆固醇55%~60%等。就目前所知，这种人造牛黄的化学成分类似胆固醇类结石。
一九五七年四月，卫生部批准北京三厂试制的人造牛黄(北京同仁堂制药厂)，该人工牛黄配方为：胆红素5%，胆酸(牛胆中提取)59%，胆固醇20%，无机盐(牛胆提取)10%，水分6%。与天然牛黄相比，胆酸含量提高了5~10倍以上，但没有结合胆汁酸盐。
一九五九年以后，杭州、广州也开始生产人造牛黄，与天津完全一样。该法中所用的胆红素均直接加氯仿提取新鲜胆汁，故收率低。
一九六三年，经卫生部批准，上海中药一厂严修等人为牛黄，胆红素为1.5%，胆绿素为5.0%(基本上是猪结合胆汁酸)，由于胆绿素非常不稳定，迄今很难获得游离结晶)，胆酸25%，卵磷脂0.5%，氢氧化钙2.0%，碳酸钙1.7%，含水量为2.0%，胆固醇为100%。未含有牛的胆汁酸盐。
卫生署《人工牛黄检验暂行规定》规定：干性失重(105℃)不超过2%，灼烧残渣不大于10%，醇浸出物不少于70%，胆酸含量不少于15%。
此后十多年，各地人工牛黄生产逐渐增加，配方成分也几经变化，至1971年初全国牛黄会议时，京、津、沪、穗四市签订了临时配方，并由北京药品生物制品检定所负责配方的药理学和临床工作，当时的配方是胆红素0.7%，胆酸12.5%，胆盐4.0%，猪去氧胆酸(熔点150℃)15%，胆固醇2.0%，无机盐5.0%，淀粉加至100%。
同一年，在全国人工牛黄总结工作会议上，会议提出了人工牛黄药理试验报告和临床疗效观察总结，年初暂定配方审定和商议，最后通过了人工牛黄中主要原料质量控制，以及人工牛黄的主要原料质量控制。统一的人工牛黄处方为：胆红素(含量100%计算)0.7%，胆固醇2.0%，牛羊胆酸(含量按100%计算)12.5%。猪胆酸(熔点大于150℃)15%，无机盐5%(其中硫酸镁1.5%，硫酸亚铁0.5%，磷酸三钙3%)，淀粉加入到100%。
45年跟踪研究未能“黄袍加身”
在统一处方后，人工牛黄一直被业界研究者诟病。当时参加了北京三厂人工牛黄配方的研制和后来的配方改良，退休了北京同仁堂中药提取厂厂长张能荣说，人工牛黄胆红素含量与天然牛黄胆红素含量相差50多倍，人工牛黄中的猪去氧胆酸不存在于天然牛黄中。“它的本质是胆酸制剂。很难说像牛黄。”
对业内一直颇有疑问的人工牛黄胆红素设置为何如此低?张先生认为，主要有三个方面的原因：一是受到当时资源的制约，50年代整体还是物质匮乏的年代，再加上胆红素提取率低，二是当时的研究水平认识有限，单凭一家之言，认为胆红素“其生理作用不明显，未发现有药用价值”;第三，由于当时正值“文革”，许多一直从事人工牛黄的科研人员无法参加会议，论据不够。
当时，人工牛黄统一处方只是一种应急方法。原国药典委有关人士表示，当时统一处方主要是为了解决各地药品标准不一致的问题，以便规范产品质量。“然而，并没有做到与时俱进，科学界对牛黄的研究在上世纪80年代、90年代又有了很多新的发现，而人工牛黄处方仍是70年代肤浅的研究成果，没有充分吸收国内外对牛黄的后续研究成果。
进一步的研究显示，牛黄的主要成分是胆红素。在1980年代，张能荣与北京大学、北京医科大学、中国医学科学院病毒所等机构合作，十多年来一直在研究天然牛黄和人工牛黄的成分及药理作用。提示牛黄中含有胆红素钙盐和其它结合胆红素，但不含游离胆红素。并且通过药理试验证明胆红素对W256瘤株的“乙脑”病毒具有抑制作用。此外，美国学者还肯定胆红有降低癌症、炎症、老化和因心脏病引起的组织损伤等作用。
另外，对牛黄中胆红素的了解也在不断增加。一九七二年以前是一个，现在知道是三个。」张先生表示，除人工牛黄中含有游离胆红素外，还有两种结构不同的非天然胆红素，即结合胆红素和共价胆红素。
结果表明，牛黄中含有的蛋白质主要以无轨线团形式存在，估计牛黄形成的病理过程与该蛋白组织有直接关系。牛黄多肽(SMC)能使平滑肌收缩，并含有10种氨基酸。乙醇提取液中含有0.35%的牛磺酸和1.2%~1.5%的水解溶液。它们不仅具有自身的药理作用，还能与胆红素结合，提高胆红素的稳定性。
这是人造牛黄所没有的原料。”张能荣表示，人工牛黄与天然牛黄相比，既不“形如牛”，也不“神似”，但目前除在急症药物生产中不能投料外，几乎全盘继承了中医对牛黄治疗理论的继承，遍及各类中药制剂和中西医复方制剂。
「和天然牛黄比较，效果肯定不一样。」北京中医药大学教授林瑞超表示，目前人工牛黄的首要任务是充分吸收后续研究成果，否则，最终会被淘汰。
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