王敏 沈冰冰 罗娟 杨玉佩 喻娟 周琪 陈胜璜
湖南中医药大学,湖南长沙410208
中药复方物质基础的研究现状
王敏 沈冰冰 罗娟 杨玉佩 喻娟 周琪 陈胜璜
湖南中医药大学,湖南长沙410208
中药复方是中医理论的具体表现,阐明物质基础是中医药现代化和国际化的关键。随着现代分析仪器和技术的飞速发展,不断涌现出各种新理论、新方法,使中药复方药效物质基础的研究上了个新台阶。只有明确了中药复方药用功效、作用机制,才能保障用药安全性和质量得到有效控制。本文对中药复方基础物质研究的理论和方法进行了综述,以期为之后的复方研究提供参考依据。
中药复方;物质基础;综述
中药复方指在辨证审因决定治法后,选择合适的中药,酌定用量,按照君臣佐使的原则,配伍而成的一组药物。中药复方药效物质基础是指中药复方针对某一病症发挥药效作用的全部活性物质的总和,它是阐明复方奥秘的关键,是复方质量控制的基础与核心。复方既非根据每一症状所需要的药物相加而成,也不是各味药材的简单复合,而是将中药有目的、有原则的配伍组合,使群药成为一个新的有机整体。如清代名医徐大椿所说,“方之既成,可使药各全其性,亦可使药各失其性,有大权焉”。正是由于具有这种整体性与复杂性,才使得阐明中药复方的物质基础和作用机制非常有挑战性。为深入了解和认识中药复方药效物质基础,笔者对其研究理论与研究方法作一综述。
随着分析检测技术的发展和中药现代化研究的深入,不断有学者从不同的层次和角度提出了新的方法及思路来研究中药复方基础。赵立春等[1]提出了“霰弹理论”,认为中药复方并不是由单味药有效成分来完成治疗任务的,而是通过多种物质的相互配伍、协同作用发挥强大的治疗效果。张亚刚等[2]则根据生物活性物质共轭亚油酸(CLA)生理活性的能量理论提出了中药有效组分能量协同作用机制的“药物能量理论”,并认为疾病的产生是机体的生化反应出现了一个或多个环节的缺失,而中药复方若能协同提供每一环节的相关能量,恢复这一完整的生化反应进程,疾病最终将被治愈。吴水生等[3]提出“疾病浓缩效应假说”,指出复方减轻病痛、产生治疗疾病的作用是复方中的多种成分,在一定的有效药物浓度范围内,以低于其相应单体成分治疗剂量进入人体后,通过协同、整合等形式的“疾病缩减效应”,有选择性地反复作用于与某种疾病有关的多个直接靶点和间接靶点而达到治疗效果。而贾晓斌等[4]基于对传统中药复方物质基础和现代中药复方创新物质基础的认识,提出了“功能组分”这一观点。同时认为中药复方物质基础是由有效组分和功能组分共同构成的有序整体结构,具有“三个层次多维结构”。此外,还有“一个结合、两个基本讲清、三个化学层次、四个药理水平”广义成分论[5]、体内直接物质基础的假说[6]等。这些理论和假说的出现,从多角度、多层次阐述了中药复方的物质基础和作用机制,极大地促进了中药复方药效物质基础研究的发展。
2.1 血清药理学和血清药物化学的研究
中药血清学研究方法在1984年首先由田代真一提出[7],它被广泛应用于中药复方的物质基础研究。血清药理学是将受试药物经口给予动物后以含药血清代替中药粗提物作为药物源加入离体反应系统中研究其药理作用的实验方法。血清药物化学是指给动物口服中药复方后,待达到稳态血药浓度后,取含药血清,通过高效液相色谱法(HPLC)、质谱联用(MS)以及各类仪器联用分析技术等,进行药物化学研究,以阐明其产生药效的化学成分种类和含量,进而揭示中药复方药效物质基础[8]。付克等[9]根据中药血清药物化学理论和方法,对大鼠口服给予柴芩清肝汤后的血中移行成分进行分析,发现其移行成分有14个,8个为复方中原型成分,6个为代谢产物。王喜军[10]通过将越橘乙醇提取物经口服给药1 h后,取动物门静脉血制备血清样品,通过3D-HPLC及柱色谱分离、波谱鉴定等方法,鉴定出吸收入血的直接作用物质为熊果苷和秦皮苷,其他成分未在血清中检出,说明这两种成分是越橘主要药理活性成分。He等[11]通过对服用了七味消炎汤的大鼠血清进行分析,发现其产生消炎作用的物质基础为毛蕊异黄酮葡萄糖苷-7、番泻苷A、芦荟大黄素。
中药血清药理学和血清药物化学研究方法排除了复方制剂或其浸膏本身复杂的理化性质(如电解质、酸碱度、渗透压等)的干扰,扣除了消化道中不能入血的药物成分,避免了体外实验中诸多因素的影响,既简化了中药复方的物质基础,又能较准确、真实地反映复方的药效物质基础。但是由于中药复方口服后采集到的血清药物浓度一般非常低,尤其是与血浆蛋白结合率较高的成分和微量成分,这给药物的检测和药理实验提出了更高的要求[7,12-13]。
2.2 拆方研究
拆方研究是以中医基本理论为指导,根据中药复方组方原则进行分拆,逐步减去复方中的一味或几味中药以观察疗效变化,逐渐缩小研究范围,最终明确方中某味药所处地位和作用的一种方法。研究目的主要有:阐明复方配伍的科学性,确定方中起主要作用的药物或有效成分,寻找方剂中药物的最佳配伍比例,精简方剂推动新药研究工作。如从“当归龙荟丸”中发现“青黛”是起主要作用的,然后又从“青黛”中分离出“靛玉红”,而成为一个新药[14]。陈红海[15]按功用将补阳还五汤“补气活血通络”的整体拆分为补气活血组、活血通络组和补气通络组,研究发现补阳还五汤全方和拆方均对脑缺血引起的海马组织损伤有一定疗效,其中以补阳还五汤全方作用最明显,补气活血组和补气通络组次之,活血通络组最差,说明补阳还五汤中的补气药可能是其抗脑缺血损伤作用的最有效组分。中药复方的拆方研究,对复方中各药味对全方的贡献度进行了评估,对于确认发挥作用的药效物质研究来说,是一项关键工作。但拆方研究只能在一定程度上揭示复方的药效基础,其结果也只能是中药复方的部分药效基础;做到了方病对应,却无从做到方证对应。此外,现行的拆方分析方法在一定程度上脱离了中医理论,特别是病机、证候理论,因而研究的结果难以形成普遍规律。
2.3 代谢组学研究
代谢组学是以组群指标分析为基础,利用现代分析仪器以数据处理和高通量检测为手段,以信息搭建和系统整合为目标,对生物体体液中内源性的相对低分子量代谢产物(代谢组)及其代谢途径进行定性定量研究的一种方法[16-19]。代谢组学是20世纪90年代中期发展起来的一门新学科,是继基因组学后系统生物学的又一重要领域。有专家指出[20-22],代谢组学是描述生物内源性代谢物质的整体及其对内因和外因变化应答规律的科学。所以使用代谢组学研究能够很好地反映疾病和药物对机体产生的生理效应,并能对中药复方疗效做出整体评价,包括中药复方治疗疾病的物质基础与作用机制研究、中药复方作用于病症模型的整体评价以及中药复方的安全性评价[23]。Jiang等[24]利用HPLC-ESI-MS对麝香保心丸在小鼠体内的代谢情况研究,发现有17个原型成分和4个代谢成分。Bi等[25]基于核磁共振的代谢组学研究方法,对气虚患者服用补中益气丸前后的血浆内源性代谢物的变化进行比较,发现补中益气丸改善气虚患者疲劳和记忆力下降等症状与其调节γ-羟基丁酸、磷脂酰胆碱和血氨浓度有关。可见,代谢组学能较为全面地揭示出中药及其复方治疗疾病时在体内发生的一系列生物化学变化,有利于阐明中药复方的物质基础。
2.4 谱效学研究
中药谱效学是基于中医药现代研究理论,以中药指纹图谱为基础,药物效应为主要内容,应用生物信息学方法去说明中药指纹图谱与中药疗效内在联系的一门学科。中药指纹图谱具有整体性与模糊性,相较于使用单一成分或者目标成分进行质量控制而言,更具科学性和全面性。刘旭等[26]将三七药效物质基础与色谱指纹图谱有机结合在一起,阐明了三七指纹图谱中化学成分的变化与疗效差异的必然联系,并通过建立谱效学研究数理模型完善了中药材治疗心肌缺血的评价方法。段晓鹏[27]、邓俊林[28]以补阳还五汤水提醇沉液为模型药物,结合中药指纹图谱以及抗脑缺血症神经细胞损伤的药效学实验,得到了补阳还五汤水提醇沉液抗脑缺血症神经细胞损伤的一系列谱效学参数,并通过比较各靶点的作用系数表明各成分作用靶向与强度各有不同。中药谱效学很好地解决了指纹图谱只能孤立于生物活性之外去反映中药化学成分的不足[29-30],能更好地反映中药复方的质量,是解决中药质量控制的良方。
2.5 其他方法
此外,还有常规的药理活性指导下的有效部位和有效成分分离以及新兴的基于芯片技术的高通量筛选技术等。
随着科学技术的飞速发展,越来越多的技术和方法也逐渐得到广泛应用,如蛋白质组学、基因芯片技术、Caco-2细胞技术[31-33]、化学计量学[34-35]、计算机模拟等,这些都被广泛应用于复方物质的基础研究,但由于中药复方的成分过于复杂,到目前为止,很少有中药的物质基础得到了完全的确定,但是这些技术和方法对于中药复方物质基础的研究起到的作用仍是举足轻重的,再加上与医学、生物学、化学、数学以及计算机学等多学科的相互融合,在中医药基础理论的指导下,相信我国的中药复方研究最终会取得突破性进展,最终为中药现代化做出巨大贡献。
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Present situation of the research on material basis of traditional Chinese medicine compound
WANG MinSHEN BingbingLUO JuanYANG YupeiYU JuanZHOU QiCHEN ShenhuangHu'nan University of Chinese Medicine,Hu'nan Province,Changsha410208,China
Chinese medicine compound is the concrete manifestation of TCM theory.Elucidating the substantial basis is the key to the modernization and internationalization of Chinese medicine.With the rapid development of modern analysis instruments and technologies,a variety of new theories and methods are emerging,which make the research of TCM compound material step into a new level.Only when medicinal efficacy and mechanism of Chinese herbal compound is cleared,we can guarantee drug safety and quality control.In this paper,the basis of TCM compound material theories and methods are reviewed so as to provide reference for the further research about it.
Chinese medicine compound;Substantial basis;Review
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2014-12-25本文编辑:张瑜杰)
湖南省中医药科研计划项目(编号201311)。
王敏(1989.8-),男,湖南中医药大学2013级药物化学专业在读硕士研究生。
陈胜璜(1964.12-),男,教授,湖南中医药大学药学院中药化学教研室主任,硕士研究生导师,主要从事中药及其复方活性成分研究。