中药血清药物化学研究现状

陈旺宇 节笑笑 陈甜甜 张 月 郝旭亮

1.山西省中医药研究院中药方剂研究所，山西太原 030000；2.山西中医药大学研究生院，山西晋中 030619；3.山西中医药大学附属医院，山西太原 030000

中医药是我国特色的医学体系，但中药成分复杂，难以阐明其发挥作用的有效成分，这阻碍了中医药与国际化接轨，由此确定中药和方剂的药效物质基础及其体内过程是研究的重点，进而加快中医药发展。中药血清药物化学是通过口服中药后先对血清中的化学物质进行分析，再进一步确定中药或方剂的药效物质基础及其体内过程的一种方法[1]，并认为给药后的血清才是真正起作用的“制剂”，即血中移行成分中不一定都是药物的有效成分，但一定含有其发挥作用的有效成分[2]。采用中药血清药物化学的方法研究中药化学成分，更能阐释中药发挥作用的物质基础。由此本文分析总结近年来国内外报道的相关文献，进一步归纳中药血清药物化学研究中的关键技术、应用及方法拓展，以期为中药血清药物化学在中医药研究领域中深入应用提供参考。

1 血清药物化学中的关键技术

1.1 实验动物的选择

应选取与受试药物、实验目的相符合的动物进行实验[3]。大鼠因具有采血量大、操作难度小、价格适中等特点，多数学者常以大鼠为研究对象[4]，也有部分学者选用与人类代谢行为相同或相似的动物作为实验对象，如豚鼠、家兔、鸡等[5]。通常血中移行成分分析可选用正常状态下的动物给药血清，但据文献报道动物正常状态与病理状态下的同一药物入血成分存在差异[6]。由于动物病理状态下与临床代谢更为相似，血中移行成分更能体现药物临床体内过程的特点，研究临床病理状态下血中移行成分可考虑选用病理状态下的动物模型。

1.2 给药方案的设计

设计给药方案需确定给药途径、给药剂量和给药次数，经查阅文献，给药途径常按传统给药方式进行给药，即口服给药[7]；给药时间和次数为：①按原方规定进行折算用药；②单次给予高浓度药物；③提高给药剂量，连续多次给药[8]。唐娟等[9]采用单次给药和连续多次给药对含药血清化学成分及含药血清对人类风湿性关节炎成纤维样滑膜细胞系（MH7A）的抑制作用进行研究，发现多次给药得到的指纹图谱信息量比单次给药的丰富，且多次给药后的含药血清对MH7A的抑制作用较单次给药的含药血清强。由于药物代谢存在差异，何为最佳给药方法，目前尚无统一认识，因此不同药物最佳的给药方法需通过比较后才能确定。

1.3 血样的采集

经梳理相关文献，总结近年来血清药物化学常用采血方法，见表1[10-15]。可根据实验目的选择适当的采血方法。

表1 血清药物化学常用采血方法

不同药物的药代动力学参数不同，所以不同的采血时间会对实验造成一定程度影响，若采血时间过早，药物未被完全吸收入血；若采血时间过晚，则代谢产物排出体外。可在末次给药后0.5～6 h内设置多个时间点采血，比较血清指纹图谱选择合适的采血时间点，或将不同时间点的血清混合后检测，可检测到更多入血成分[16]。

1.4 血清样品的制备及分析方法的选择

动物血清含多种内源性物质且含量高于待测物质，因此制备血清样品时需先进行除蛋白等前处理操作后再选用LC-MS、GC-MS等具有高灵敏度、高分辨率等优点的技术进行分析，以提高实验准确性。蛋白处理方法有溶剂法、液-液萃取法，固相萃取法等。常用溶剂法除蛋白，血清中加入3～4倍体积的甲醇、乙腈等有机溶剂，超速离心后可除去样品中的蛋白质[17-18]。由于溶剂pH值会对血清的处理产生影响，溶剂中加适量酸时，样品中一些化学成分能更好保留，但酸性条件下易分解的成分如苷类等，则不能加酸[19]。且实验时为了减少个体差异，制备血清样品时可将同组动物血清混合处理后检测[20]。

2 血清药物化学的应用

2.1 阐明药效物质基础

中药药效物质基础是指中药作用于某种疾病后产生的全部药效成分的总和。阐明中药药效物质基础，对解释中药在体内如何产生作用及其分子机制至关重要。血清化学采用“中药复杂化学成分-血中移行成分-体内直接作用物质-药效物质”的研究思路，阐明了机体和药物之间的相互作用，进而揭示药物药效物质基础[21]。Zhou等[22]使用血清药物化学技术分析出21种化学成分，利用细胞损伤模型发现异牡荆素、槲皮素等在细胞水平表现出心脏保护作用，这些化合物可能是藏药参丹松堂的生物活性成分，由此阐明参丹松堂的药效物质基础和作用机制。

2.2 确定中药质量标志物

中药成分复杂，且常以一种或几种指标成分含量的多少来评价药物优劣，并不能全面反映中药质量，基于此刘昌孝院士提出中药质量标志物的概念[23]。采用血清药物化学方法寻找血中药物化学成分，确定中药质量标志物，进一步控制中药质量，提高中药质量标准，加快中医药现代化发展。Li等[24]分析玉泉胶囊入血成分，确定其中24个具有抵抗糖尿病的成分为质量标志物，为玉泉胶囊质量控制标准的建立提供依据。

3 血清药物化学的方法拓展

3.1 血清药物化学-网络药理学

网络药理学是一门基于系统生物学、基因学等多学科理论，运用高通量组学数据分析、网络数据库检索等技术，分析疾病发生机制、药物作用靶点的学科[25]。但中药应用时常是多种成分的协同作用，导致部分成分生物利用度发生变化，网络药理学预测结果存在偏差[26]。将血清药物化学与网络药理学策略相结合，筛选出直接作用于体内的药物活性成分，直接反映药理机制，能有效解决网络药理学预测结果出现偏差的不足之处[27]。Shao等[28]利用血清药物化学方法鉴定含药血清中的化学成分，确定候选活性成分，再利用网络药理学预测药物靶点并结合分子对接技术计算化合物与蛋白亲和力，最终揭示金水还仙方治疗肺纤维化的有效成分及机制。

3.2 血清药物化学-分子对接技术

分子对接是通过分子之间相互识别的原理，利用计算机技术模拟配体（蛋白质、小分子、DNA/RNA）与受体蛋白生物大分子相互结合，根据计算参数预测其结合模式和亲和力的技术方法[29]。分子对接技术已成为计算机辅助药物研究的重要技术之一，将其与血清药物化学交叉融汇运用，更能明确药物药效物质基础。邹钊等[30]通过血清药物化学确定血中移行成分和代谢产物，利用分子对接技术对入血成分进行雌激素受体的结合能计算，最终明确青盐方药效物质基础。

3.3 血清药物化学-文献计量学

文献计量学通过数学、统计学等方法，定量描述学术信息，并结合统计分析揭示其数量特征和内在规律。其可以大量分析综合性学术信息，有利于对科学知识的解读和研究热点的挖掘[31]。进行血清药物化学实验前利用文献计量学分析药物更能了解药物使用现状，更准确地达到实验目的。聂欣等[32]整合文献计量学、血清药物化学及网络药理学辨识化肝煎关键质量属性，以文献计量学确定化肝煎临床适应证胃炎为切入点，再利用血清药物化学和网络药理学确定药效物质基础，最终辨识化肝煎治疗胃炎的关键质量属性。

3.4 方证代谢组学

中医方证代谢组学是一项整合代谢组学和血清药物化学的技术，是在方-证对应的前提下评价方剂的效应，利用血清药物化学技术将内源性证候的生物标记物与体内的外源性方剂成分相关联，揭示方剂药效物质基础及作用机制[33]。刘绍博等[34]以中医方证代谢组学为研究策略，通过代谢组学分析鉴定出26个血液代谢标记物，并在有效状态下鉴定有47个血中移行成分，确定其中11个成分为知柏地黄丸的药效物质基础。

4 总结

综上所述，中药血清药物化学已形成一套较为成熟的方法学体系，采用中药血清药物化学方法对中药及中药方剂进行体内外化学成分研究，分析鉴定血中移行成分，有利于研究药物药效物质基础。但中药血清药物化学仍有不足之处，中药血清药物化学研究时常选的给药途径为口服给药，但药物临床应用时除口服给药外还有多种给药途径，目前对于其他给药途径的相关研究还未有大量文献报道；其次由于个体差异及药物代谢速率等因素影响导致实验重复性差；最后血清中内源性物质复杂，药物进入体内后经吸收、代谢、排泄这一动态变化后血中活性成分相比内源性物质含量较少，不利于分析[35]。近年来，血清药物化学与多学科结合应用在一定程度上解决了血清药物化学研究中的不足之处，从不同角度更全面、更准确地阐释了药物发挥临床作用的有效成分，为中药的发展和进一步走向国际化提供新方法、新策略。由此预见，中药血清药物化学必将在中医药研究中发挥越来越重要的作用。