王利勤,杨沛华,万海同,郭 健**
(1.南昌大学第一附属医院 南昌 330000;2.赣州市第五人民医院 赣州 341000;3.浙江中医药大学 杭州 310053)
中药是中医治病的关键,但由于中药方剂一般组成的药味很多,成分复杂,导致中药方剂研究受限。而中药配伍的研究是中医复方配伍规律研究的重要切入点。附子、甘草为中医经典配伍用药,两者均首载于《神农本草经》,其中附子被列为下品,甘草列为上品。据《中药方剂数据库》查询得,含附子或川乌、草乌(附子类)的方剂共10480条,其中同时含甘草的有10090条,可见,附子甘草配伍的常见性。已经有一些研究者用不同的方法研究附子甘草配伍的作用及机制,本文就附子与甘草配伍的研究方法及意义,进一步阐述中药配伍的意义。
配伍用药是中医特色,其基本内容包含“七情合和”和“君臣佐使”理论,正如《神农本草经》指出“(药)有单行者,有相须者,有相使者,有相畏者,有相恶者,有相杀者,有相反者。凡此七情,合和视之”;而药对是配伍的中心,是临床常用的较固定的两味药配伍,也是方剂里最小的组方单位,即最精练的复方,又是组成复方的核心,可谓是药物之间最基本的配伍形式[1]。所谓药对是指两药合用以起到协同作用增强药效专其所长,或消除毒副作用以抑其所短,产生与原单味药各不相同的新作用[2]。
常见的中药配伍主要包含两种:一种是中药学中的配伍,即按病情的需要和药性的特点,将两种或以上药物联合使用;另一种是方剂学中的配伍,即按君臣佐使的方法将药物加以组合运用。药物可以通过配伍,达到增效、减毒及扩大治疗范围,以便适应复杂病情,甚至预防药物中毒的作用。传统中药配伍不仅是饮片层面的叠加,也是“组分合和”,即将药物按照一定规律进行组合,并通过组分在数量上的变化,起到相同或不同功效,甚至产生新的组分,从而起到增效、减效、增毒、减毒的作用;更深层次的是各个组分通过多层次,多途径、多靶点等方式的协同整合,发挥相应的作用,以针对具体病证给予整体综合调节治疗[3]。不论是中药单方还是复方,都是通过方中所有的活性成分或活性成分群来发挥其临床疗效。有研究者通过对106味中药的单味药及配伍应用后疗效观察发现:单味中药使用时并无明显祛除寒热的作用,而进行配伍后则产生寒热并治的功效[4]。可见合理的中药配伍对临床疗效的影响很大。也证实了不同的配伍可能引起药效的变化,甚至产生新成分,从而起到整体增效的作用。
随着科学的进步及中医药面向世界的现代化进程的加快,利用中药的有效成分或有效组分之间进行配伍已成为该领域的重点研究方法之一。组分配伍作为中药方剂研究的新形式之一,如能建立相应的标准组分的配伍方法;并根据实验设计需要来确定纳入研究的主要成分,同时避开其有毒组分;再进一步建立该组分剂量的相应配伍比例。可见,该研究模式由有效方剂的饮片配伍直接深入到组分配伍,可以让中医方剂呈现出成分清楚,作用靶点明确,作用环节及机制清楚等特点,从而使中医药现代化带来突破性的进展[5]。正如《类经》曰:“药以治病,因毒为能,所谓毒者,以气味之有偏也”,也就是说药物的任何作用对健康人和非适应证的人都是有毒性作用的,在这种情况下,药物具有的毒性,只有通过合理的配伍之后,才能削减,通过调整其偏性而为病证所需。可见,安全有效是一个药物的基本属性,药物能否被社会接受不仅取决于其有效性的强弱,还在于其毒性的高低。随着人类健康需求意识和对药品安全认识水平的日趋提高,以及科技进步和检测手段的不断提高,中药的安全性问题也更广泛地引起了社会的关注。而中药减毒的传统方法[6]主要有配伍减毒法、用量减毒法、炮制减毒法、煎煮减毒法及服法减毒法等,其中配伍减毒法是最常见的方法之一。现在我们从经方配伍药对入手,即选用附子甘草配伍的减毒增效的研究方法,来探讨如何把中药配伍研究提高到新的台阶,为方剂研究奠定新的基础。同时探究附子等有毒中药配伍增效减毒的合理性与规律性,揭示其相应的机理,可为更有效地指导临床合理应用附子等有毒中药及其中成药的新药研制提供依据,亦可为临床上更安全、高效和广泛的应用有毒中药开辟新途径。
图1 次乌头碱结构图
附子是来自于四川的道地药材,性味辛、温、大热,有毒,临床有淡附片及炮附子之分。常见功效有回阳救逆、振奋心阳、益火补阳、散寒通痹、助阳解表等;张景岳将附子、人参、大黄及熟地黄称为“药中四维”;可见附子在中药临床应用中起了很大的功效。自古以来,医者多用附子于危、急、重症,因其有力挽狂澜之力;也有用于慢性顽固性疾病,因其能起沉疴于须臾;但要用好附子,宜辨证施治,扬长避短,以便更准确有效地发挥作用。正如《本草纲目》谓其:“治三阴伤寒,阴毒寒疝、中寒中风、痰厥气厥,柔痉癫痫、小儿慢惊、风湿麻痹、肿满脚气、头风、肾厥头痛、暴泻脱阳、久痢脾泄、寒疟瘴气、久病呕哕、反胃噎膈、痈疽不敛、久漏冷疮”;结合现代药理研究结果[7]:附子有强心、抗休克、升压、抗血栓形成、抗心肌缺血、抗缺氧、抗缓慢性心律失常等对常见的保护心脏作用,以及抗炎、镇痛、抗溃疡、抗肿瘤及提高免疫力等治疗作用。同时也有研究表明[8-11],附子的主要毒性反应集中于心血管毒性及中枢神经毒性。心电图上可见到室性早搏、室性心动过速及室颤等多种心律失常表现,甚至直接致心脏骤停。Fu等[12]通过研究发现附子中毒后细胞Ca2+浓度和心脏活动节律与振幅均有显著改变,并据此推测Ca2+浓度失衡可能是导致附子引起心脏毒性的相关机制之一。Sun等[13]研究者利用代谢组学方法研究附子中主要的三种发挥作用的生物碱类化合物:次乌头碱、美沙乌头碱及乌头碱等对大鼠引起的代谢影响,结果表明附子在人体内发挥作用的主要途径可能与心脏有关,且不同成分的影响有差异,其中以次乌头碱(图1)的影响较其它成分更小。
图2 甘草次酸结构图
甘草味甘,临床可见生甘草、炙甘草之分,生用性偏凉,炙用偏温,亦可用于调和诸药药性,有“国老”之称。生甘草的主要功效包括:益气补中,缓急止痛,调和诸药,润肺止咳,泻火解毒等;炙甘草则以补脾和胃、益气复脉等功效为主,清热解毒功效较生甘草减弱。李杲谓甘草具有“阳不足者补之以甘,甘温能除大热”之效。明代张介宾所著《景岳全书·本草正》中言其:“味至甘,得中和之性,有调补之功,故毒药得之能解其毒”。医圣张仲景所创的甘草汤、甘草芍药汤、炙甘草汤、葛根汤、理中汤、桂枝汤、小建中汤及白虎汤等经典常用方中,皆巧用甘草。现代药理学研究表明[14],甘草具有抗炎、抗病毒、抗肿瘤、抗心律失常以及免疫调节等作用。许玲等[15]发现,炙甘草水煎液可通过提高心气虚患者的心肌耗氧量来改善血管弹性指数,进而改善心功能。可见甘草具有减少附子心律失常毒性的作用,同时亦可增强附子强心的作用。根据甘草中主要有效成分的稳定性及有效性,本课题组主要选取甘草次酸进行实验研究(图2)。
附子与甘草配伍最早见于汉代张仲景《伤寒论》中的四逆汤,方中以附子为君,甘草为佐使:“言其佐者,一因甘草性温,与辛热之附为伍,有合化阳气之功,起到佐助之用;二因甘草味甘性缓,其在方中可起到缓和附子峻烈之性和解其毒性之用,防附、姜之迅发,而致虚阳暴脱之虞……言其使者,因甘草尚能调和诸药也”。现代研究表明[16],附子的主要活性成分为二萜类生物碱,属脂溶性成分,包括双酯型、单酯型和脂类生物碱,其中双酯型二萜类生物碱毒性最大,主要包括乌头碱、新乌头碱及次乌头碱等。甘草的主要活性成分主要有三萜皂苷类,如甘草酸、甘草次酸等;黄酮类,如甘草素等和香豆素类,如槐香豆素C等化合物。附子单煎与甘草合煎相比较[17],动物LD50单煎是合煎的4.1倍,可见甘草与附子合煎时,可能是通过其配伍之后不仅大大降低了附子的毒性,也增强了其回阳救逆的效果。
陈建萍等[20]为展现甘草配伍附子是如何发挥缓和附子峻毒之性的作用,通过比较配伍前后方中乌头类生物碱的含量,发现附子甘草配伍后乌头碱和次乌头碱的含量显著下降;说明甘草配伍附子减毒增效的过程跟减少附子中生物碱有关。程昭寰等发现[21],附子与甘草的气味可能是减毒增效的基础,根据气味配伍理论,即依据药物气味进行配伍组方的理论,该理论与药对关系密切,如果说药对是方剂的配伍中心,那么药物气味则可算是遣药制方的根本依据;正如金代成无己示:“制方之体,欲成七方之用者,必本于气味生成而制方焉”。
已经有研究通过分析附子与甘草的主要活性成分配伍作用效果,分析其配伍在生物蛋白水平及细胞分子水平对心肌细胞等的药物作用机制及其毒性反应。
课题组成员刘巧云等[21-22]用新生乳鼠的心肌细胞为研究对象,研究次乌头碱分别与甘草苷、甘草次酸配伍对心肌细胞的形态、超氧化物歧化酶(SOD)与心肌细胞分泌的MDA含量、谷胱甘肽过氧化物酶(GSHPX)活性以及心肌连接蛋白43(Cx43)基因表达水平的影响。部分研究结果提示,HA与甘草苷配伍、HA与甘草次酸配伍、甘草苷和甘草次酸配伍均可显著减少MDA含量,增加Cx43基因表达水平;其中以480 μmol/L的甘草苷、120 μmol/L的甘草次酸及120 μmol/L HA配伍组可明显提高SOD及GSH-PX的活性。王律韵等[23]采用急性毒性与离体蛙心实验来证明,附子中的生物碱与甘草中的主要有效成分配伍可显著降低附子中有毒生物碱毒性,并协同增加附子的强心作用。周天梅等[24]通过研究发现,附子的主要有效成分乌头碱、次乌头碱与甘草的主要有效成分甘草苷、甘草次酸进行不同剂量配伍后,能从不同程度提高大鼠心肌细胞的存活率,改善琥珀酸脱氢酶(SDH)、Ca2+-Mg2+ATP酶及Na+-K+ATP酶活性。董晞等[25]研究表明,甘草苷可明显减少乌头碱引起的大鼠心肌细胞乳酸脱氢酶(LDH)的释放,对乌头碱所致的心肌细胞钾离子通道Kv4.3 mRNA的表达有下调作用,并上调钙离子通道Cav1.2mRNA的表达,达到降低心肌细胞中钙离子浓度的目的。以上研究表明,附子与甘草的主要活性物质配伍可降低附子相关活性成分导致的心肌细胞毒性,减轻心肌细胞的氧化,并提高心肌细胞功能,起到显著的心肌保护作用。
潘英伟等研究者[26]通过研究体内代谢,研究附子与甘草单煎液与合煎液分别对丙咪嗪血药浓度的影响。发现单用附子可使探针药物丙咪嗪的体内代谢速率显著减慢;而单用甘草时出现相反情况,即丙咪嗪的代谢明显加快;当附子与甘草配伍应用时,甘草可对酶的诱导作用起主导作用,引起附子对细胞色素P450的混合氧化酶系的抑制作用被甘草拮抗,推知附子与甘草配伍时其代谢速率较单用更快。也就是从药物代谢的角度证明了甘草是可以减低附子的毒性。朱玲英等[27]研究,采用LC-MS/MS检测及体外温孵方法,检测大鼠的肝浆液内乌头碱的含量发现,附子单煎液加入空白组中的代谢率为13.05%,附子与甘草合煎液加入空白组的代谢率上升为47.01%;同时附子单煎液加甘草诱导组的代谢率为32.13%。表明甘草与附子合煎液可加快乌头碱在肝脏内的代谢速率,与甘草诱导后再给附子药液相比,附子与甘草同时用药时乌头碱的代谢速度出现更快。上述实验表明,甘草可通过加快肝酶的诱导作用使双酯型乌头碱类物质代谢明显加快,从而起到减毒增效的作用。
附子甘草配伍的研究主要通过体外与体内实验两个方面进行减毒增效的协同作用的阐述。虽然在探求配伍减毒机理方面已开始有相关研究,但就毒性成分的体内药代动力学改变却涉及不深,并没有真正揭示其配伍减毒增效的作用机理,特别是减毒的具体过程,尚未能明确展现。从方剂配伍规律的研究来看,迄今取得的成果还很少。可能跟单纯的文献与理论研究过多而限制了配伍规律研究的发展有关,加上计算机挖掘技术和系统科学理论的应用等先进手段也才刚刚开始,真正用于研究中还不够多。虽然已经有诸多实验研究揭示方剂配伍“君臣佐使”和“七情合和”理论的合理性,但是关于配伍药对有效组分或活性成分配伍机理研究开启了中药复方机理研究的新方向。总体来说,方剂配伍规律的研究还处在发展阶段,仍需要不断拓宽思路,充分应用现代技术手段来进行更深入的研究。中药配伍的研究主要从方剂饮片、有效部位及有效成分3个不同层次进行逐层加深研究,如果能取得3个层次研究结果的一致性,那么基本就能确定主要疗效的物质基础,从而进一步从不同水平进行中药药效的机制研究。我们发现,现代不断发展起来的生物学手段,将分子生物学、蛋白质组学、代谢组学及免疫学等各学科,以及生物电、核磁共振及热成像等各手段有机地应用到方剂配伍的研究中来。同时,选择合适的动物或者细胞模型,对有效成分的结构和活性基本清楚、药味较少的方剂,开展相关机制研究,可为优化方药的配伍提供直观依据。
纵观附子甘草配伍的相关研究,其体内实验主要应用药物煎剂灌胃以检测药效,用高效液相质谱仪测体内反应后的药物变化;有一些关于附子与甘草活性单体的配伍的研究,但少见有两者的活性有效成分在体内及在相关模型中的研究。关于体外研究,可见有单体配伍的研究,以及为了寻求最佳配伍而设计的正交配伍研究法,也有附子活性单体或者甘草单体对细胞作用的研究;而关于其活性有效成分配伍在相应的模型下的研究尚少见。
据观察发现,与该配伍的研究相关的给药方式主要有灌胃、腹腔注射、尾静脉注射、股静脉注射等。所选用的研究模型主要有心肌缺血、阳虚、急性及慢性心衰模型等。杨辉等[28]研究发现随着四逆汤剂量的逐渐增加,其保护心衰大鼠心肌细胞的作用随之增强,与地高辛比较无显著差异;同时,拆方研究也发现,全方防治心衰作用大于单味药。徐珊珺等研究发现[29],通过附子与甘草、甘草次酸及甘草酸合煎液的比较,得出甘草酸和甘草次酸并不能减少附子中所含主要生物碱的溶出,提示甘草对附子的减毒作用可能发生在煎煮以后的用药过程中。这一研究发现与甘草在用药过程对附子毒性的制约可能是其对有毒生物碱在吸收过程的影响和在体内拮抗附子毒性的作用的理论相符合。张宇燕等[30]根据2005年版《中国药典》四逆汤中附子与甘草的比例,从化学组分的角度研究附子与甘草配伍对其主要活性成分即乌头碱、甘草苷和甘草酸变化的影响,同时亦初步展现了附子与甘草配伍体系中存在着的各个活性成分之间复杂的相关性,并进一步探讨了附子与甘草增效减毒的可能机制。
作者在近几年的研究中,通过选取附子与甘草的主要有效成分次乌头碱和甘草次酸、甘草苷进行配伍,分别作用于慢性心衰模型大鼠及缺糖缺氧模型H9c2心肌细胞,应用酶联免疫吸附实验法、Western Blot检测法、免疫组化法、荧光显微镜观察法及流式细胞仪检测法等方法,分别从组织形态学及蛋白组学等方面进行研究,发现甘草次酸与甘草苷可以通过抗氧化、抗炎、抗心室重构及抗凋亡等途径明显降低次乌头碱的毒性,并增强次乌头碱对心衰及心肌缺血的保护作用[31-34]。
可见,附子与甘草配伍增效减毒机制非常复杂,这与其复杂的有效成分组成及中药相互作用的多靶点特点密切相关。科研工作者已经通过不同思路,应用多种实验方法探讨附子与甘草配伍的作用特点及可能相关机制。为了更针对性地探求其配伍作用及机制,我们可以以方剂配伍理论为指导,利用现代生命科学领域的诸多先进方法和技术,从中药配伍减毒增效作用的角度来分析,同时揭示其配伍增效减毒的科学性及合理性。通过与临床用药经验相结合,并利用中药谱效关系,综合运用多学科、多技术及多方法,以期在复方的化学成分与药理活性之间构建一定的联系。也可通过化学分离及药效学验证等方法,为不同药物配伍提供指导。随着科学技术的不断更新,通过多学科之间交叉综合的方法进行药物配伍之间深层次的研究,不仅能为临床用药提供思路,还能为研制新药及剂型奠定基础。
甘草解附子毒的论点已被大多数人所认识,也有很多实验研究证明了这个观点;但是就甘草中何种成分能解毒,以及具体的解毒机理和环节却众说纷纭。有研究者推测甘草与附子共煎煮时,甘草中的主要有效成分甘草酸能与乌头碱发生酸碱中和反应从而生成不溶于水的沉淀,达到减小附子毒性的作用。同时,也有实验显示甘草酸与乌头碱相互作用并不产生沉淀,而是增加毒性物质乌头碱的含量。总而言之,甘草酸或甘草次酸能否降低附子的毒性尚不很清楚。综上,合理的中药配伍可以提高药物的安全性及扩大药物的使用范围,不断进步的科研技术为中药配伍研究提供了优越的条件。关于附子甘草配伍的相关研究将在新发现及新技术的指导下有更进一步的发展。