中药方剂物质基础及质量控制探析

贺英俊 刘博文 刘前呈 吴磊 郑荣蕾 伍利华

摘 要：由于中药方剂组分复杂，现代药理研究对其物质基础和作用机制探究仍处于探索阶段，其相应质量标准也未完全统一.通过在网络药理学和质量控制方面对中药方剂的物质基础与质量标准研究的相关文献进行总结分析，以期为今后相关实验研究及临床应用提供一定思路.

关键词：处方；物质基础；作用机制；质量控制

中图分类号：R289

文献标志码：A

0 引 言

中药处方最早出现于战国时期的《五十二病方》，这也标志着中药方剂雏形的形成.东汉末年张仲景所著的《伤寒杂病论》记载药方113首，为我国医学史上影响最大的古典医著之一，也是我国第一部临床治疗学方面的巨著.宋朝时期的《太平惠民和剂局方》载方788首，几乎记载了当时整理的大部分药方.中药处方成分复杂，然而现有的研究大都是对单味药材进行研究，或者对中药处方中某一成分或某几种特定成分进行含量及药效分析，因此，中药处方整体物质基础及作用机制仍旧处于探索之中.近年来网络药理学“成分—靶点—疾病”分析方法的提出为中药方剂在整体层面研究提供了新的思路.本文通过对网络药理学对中药方剂的研究进行总结，结合质量控制层面探析中药方剂的物质基础及其质量标准.

1 网络药理学

网络药理学是一种运用网络分析药物与疾病及靶点之间多成分、多靶点与多途径的协同关系来阐释药物作用及作用机制的生物网络技术［1］.中药处方成分复杂，传统的实验研究存在着操作复杂且成分难以分离等问题.网络药理学则可以通过组分直接与相关作用机制相结合，不仅探明了组分的作用机制，还可通过同一组分对于不同靶点作用机制的差异来探究传统方剂对现代病症的相关新应用.

1.1 物质基础探析

在网络药理学概念提出后，许多学者便开展了对古代方剂物质基础的研究，以期发现新的治疗作用.四逆散出于张仲景的《伤寒杂病论》，具有疏肝理脾和透邪解郁之效，被后世推为疏肝之祖方［2］，其以柴胡为君药，在现代研究中对焦虑和抑郁有一定的治疗作用.侯磊等［3］通过对四逆散相关成分进行靶点分析，以探究其活性成分.通过“成分—靶点”分析发现，四逆散中存在111个化学成分与抗焦虑有关，其中，槲皮素、山柰酚和芍药苷等成分已在现代药理中证实与抗焦虑有关.此外，该课题组还将相应成分的靶点通过导入BioGPS数据库进行器官定位，发现作用靶点最多的器官是肝，这正符合肝在中医理论中主宣泄与调节气机的作用.该研究通过构建“药物—靶点—通路”网络，发现了四逆散的药效物质基础，为其临床应用提供了依据.张育贵等［4］则通过总结四逆散的临床研究发现，临床研究结果与网络药理学的“成分—靶点”分析结果极为相似，从临床研究证实了四逆散药效物质所具有的疗效.除药效作用外，部分学者还通过网络药理学对中药中的毒性物质进行了研究.如韩波等［5］通过“成分—毒性—靶点”网络，发现了乌头类中药的毒性作用及物质基础，为乌头类药材如何减毒研究提供了科学的数据基础.

1.2 作用机制研究

网络药理学同样在探究中药作用机制方面有着极大优势.王哲义等［6］利用网络药理学对麻杏石甘汤在治疗新型冠状病毒肺炎（COVID-19）的作用机制进行探究.通过设置口服生物利用度（OB）≥30%，类药性（DL）≥0.18 为筛选参数，得到主要活性化合物134个，并从中筛选出与COVID-19有关靶点49个，并将其分为炎症因子、丝裂原活化蛋白激酶和其他类3类.此外，该课题组还通过构建“药物—化合物—作用靶点—疾病”网络，结合靶点作用通路，发现了其抗炎和抗病毒等作用机制.张英睿等［7］通过网络药理学和分子对接技术对由安宫牛黄丸所转变成的清开灵注射液进行活性成分探究.通过活性成分探究认为，其对于治疗COVID-19的有效成分为黄酮类（刺槐素、丁香苷和甜橙黄酮等），黄酮类化合物在现代药理研究中也被证实具有抗炎和抗病毒之效，故清开灵注射液可能抑制了COVID-19所导致的炎症症状，从而达到潜在治疗效果.李娇娇等［8］从细胞因子角度，探究人参败毒散多成分、多靶点与多途径抗COVID-19的作用机制.通过对人参败毒散10种药材的211个成分进行“药材—活性化合物—疾病靶点”分析，认为人参败毒散可能通过调节趋化性细胞因子，增加血氧饱和度，进而抑制COVID-19炎症通路的表达，从细胞分子层面解释了其作用机制.邓燕君等［9］采用网络药理学和分子对接技术研究藿香正气口服液在预防COVID-19中的活性成分.通过“药材—化合物—靶点”网络分析，得到活性成分对应靶点及作用通路，再结合分子对接技术分析得出药效成分中与COVID-19推荐药亲和力相似的成分，进而推测出藿香正气口服液活性成分在预防COVID-19中的作用机制.同时，郭欣等［10］开展了黄连解毒汤在COVID-19中的治疗作用探究，通过网络药理学从中医气机方面解释了其治疗机制.

1.3 配伍理论研究

中药方剂并非简单的化合物结合，其是在中医理论下遵循“君臣佐使”“七情”等方剂配伍理论而形成的具有特殊治疗功能的药方.可以说，配伍又是方剂的一大特点.韩彦琪等［11］利用网络药理学“成分—靶点—通路”的分析优势，对中药复方制剂疏风解毒胶囊进行了配伍的合理性研究.通过药性的不同对其成分进行分组，再分别筛选出相应的靶点及作用通路并进行对比，发现各药性成分有着部分相同的靶點通路，但在治疗病症方面又各自有所偏重，根据通路之间治疗效果的相关性来解释了其配伍的合理性，此外还显示出了中药不同成分间的多靶点与多途径的协同作用.除了对方剂配伍研究外，部分学者还对药材之间的配伍也进行了研究［12］.

1.4 网络药理学在中药研究中的局限性

网络药理学将中药方剂中药材已知的化学成分作为研究对象，具有成分确定、结构明显和有利于后续药效作用研究等优点，但中药方剂从不是单一成分起作用.孟凡翠等［13］分别从中药复方的组合性、中药成分含量浓度对药效的影响及中药成分的多靶点等多个方向阐释了目前网络药理学技术研究中药方剂所面临的困难和挑战.董培良等［14］指出，网络药理学的研究十分依赖数据库，数据库的完善性、可靠性与完整性均对预测结果存在极大的影响.此外，大多数民族药和区域用药化学成分信息可用的数据较少，其数据信息还需进一步补充及验证.任艳等［15］还指出，网络药理学筛选出的化学成分在原药材或原复方中含量较低，其作为药效成分可能仅存在理论上的依据.此外，网络药理学筛选出的活性成分存在部分成分相似度较高的情况，如槲皮素和山柰酚等，在对多数复方进行网络药理学筛选均可得到［16］.因此，通过网络药理学进行中药复方物质基础研究存在一定局限性，因此许多学者提出利用血清药物化学和代谢组学等技术，将实验与网络药理学联合运用，以验证网络药理学信息的准确性，为中药方剂的研究发展提供准确有效的数据.

2 质量控制

中药质量控制是保证中药质量合格的前提，虽然传统方剂在现代药理研究中取得了一定的进展，但由于其成分复杂，以及质量控制指标专属性较差等多种因素，其质量标准至今还存在一定的缺陷.

2.1 指纹图谱

指纹图谱作为一种结合多指标成分含量测定的质量控制方法，一方面可以反映中药处方整体物质基础情况，另一方面还可反映处方复杂成分的质量情况.王彦帅等［17］通过建立10批次经典名方泻白散的高效液相色谱（HPLC）指纹图谱以测定其有效成分含量，发现有效成分中的桑皮苷A、甘草酸和甘草苷存在较大的含量差异，由此认为不同产地的桑白皮和甘草药材质量差异较大，这也为泻白散的后续质量研究提供了相应依据.同样，袁海建等［18］通过建立指纹图谱的方法来评价部分中药方剂的质量，一方面确定了有效成分在方剂中的含量，另一方面也有利于保证中药方剂质量的均一可控性，为中药方剂的复方制剂研究提供质量参考.此外，李学林等［19］通过对黄柏配方颗粒汤剂与标准汤剂及传统汤剂进行含量对比研究，以探究剂型改变对于药物相关性质的影响.通过指纹图谱的对比发现，3种剂型在物质基础上并无区别，只存在着含量上的差异.孙岩等［20］除建立HPLC指纹图谱外，还建立相应化学模式识别模型来对祖师麻注射液进行质量评价，这也为中药复方制剂质量标准评价提供了新的思路.当然，除建立HPLC指纹图谱，部分学者还采取了精度更高的超高效液相色谱（UPLC）对剂型改变后的中药方剂进行成分测定［21］，这方面的研究不仅为中药方剂药效基础提供了数据支持，促进了中药方剂剂型的转变，还为建立统一的质量标准提供了参考.

2.2 质量标志物

面对中药方剂复杂的组分情况，2016年，刘昌孝院士通过对中药生物属性、制造过程及配伍理论等自身医药体系的特点，提出了中药质量标志物（Q-marker）这一概念.Q-marker具有有效性、特有性、传递与溯源性、可测性和处方配伍的“五原则”，其核心理论本质是以中医药理论及相关植物学科理论为基础，以现代化学生物学技术为研究方法，系统解析与有效性密切相关的中药内在化学质量属性，提炼质量控制指标，建立多元质量评价方法，最终实现建立全程质量控制体系的目的［22］.目前Q-marker已经广泛应用于中药药材、饮片和中成药方面的研究，使中药的质量控制得到了极大提升.张莉野等［23］通过成分研究、药理研究和临床作用研究结合Q-marker对桂枝茯苓方进行分析.最终认为，芍药苷、丹皮酚、茯苓多糖、没食子酸、苦杏仁苷和桂皮醛等可能是茯苓桂枝方的有效物质基础，可作为其Q-marker.除结合现代药理预测中药Q-marker外，许多学者还结合实验基础对部分中药方剂进行Q-marker的预测.张铁军等［24］在研究海马补肾丸Q-marker时，认为有效性是确定Q-marker的关键因素，而对于复方药物来说，其有效性是基于方—证关系的对应.正是基于这个观念，在此项研究中采用多种动物模型及网络药理学分析方法来阐释药物的作用机制，并评价其有效性，结果从海马补肾丸中共表征辨识出320个化合物，并从动物血中辨识22个吸收的原型成分和8个代谢产物，为海马补肾丸质量标准的建立奠定了基础.武欣等［25］则通过研究元胡止痛方在小鼠脑组织的分布情况来探究其Q-marker，以Q-marker概念及“传递与溯源”要求为基础，结合药理实验不仅证实了元胡止痛方有效成分的动力学规律及配伍作用，还为其Q-marker的探究提供了实验依据.

相较于通过实验案例和现代药理分析进行Q-marker的筛选，网络药理学因为有着整体性和系统性的特点，在筛选相关成分和作用靶点方面更具优势.夏金鑫等［26］通过网络药理学和指纹图谱对当归四逆汤中桂枝的Q-marker进行了预测分析.在此项研究中，首先建立桂枝的指纹图谱，筛选出较为突出的7个成分，再建立“成分—靶点—通路”网络对相应成分进行筛选，得到桂枝关键靶点和信号通路.最后，初步预测桂皮醛、肉桂酸和 2-甲氧基桂皮醛是当归四逆汤中桂枝潜在的 Q-marker，同时通过现代药理中相关成分效用的研究加以佐证.梅茜等［27］运用同样的方法对当归四逆汤中的白芍进行了Q-marker的预测，不仅为白芍质量建立提供了参考，还为白芍有效物质作用机制的阐释奠定了基础.

2.3 代谢组学技术

代谢组学技术为系统生物学的一部分，分析机制效仿基因组学与蛋白组学原理，通过高通量检测技术，分析组织或生物体液中全部代谢产物的方法.马骏等［28］认为代谢组学在生理和病理变化方面的分析与中医理论体系中的整体观念极为相似，代谢组学可通过分析确定病症潜在的发病机制和敏感生物标志物等，为中医证候提供数据参考.此外代谢组学为基因组学的最终产物，故中药配伍所产生的变化也在代谢组学层面展示出来.张乐等［29］利用代谢组学技术对何首乌的肝损伤易感个体进行血清分析，发现耐受个体与易感个体在血清代谢上存在显著差异，其中主要差異代谢物存在25个，涉及甘油磷脂代谢和鞘脂代谢等多个代谢途径，可通过这些特异差异物进行识别和预测药物特异肝损伤易感个体.娄天宇等［30］则利用代谢组学技术分析丹红注射液对血小板的作用机制，发现不同剂量与浓度的丹红注射液对血小板聚集率起不同对抗作用，在与对照组相比后，认为筛选出的烟酸和次黄嘌呤等25种差异物与丹红注射液对血小板的抗凝集有关.代谢组学技术可较为客观地反映中药在机体的血浆、血清或排泄物中代谢产物的变化，现阶段常用于中药发挥功效方面的研究.张雅婷等［31］就通过代谢组学技术阐释了四逆散在抗抑郁治疗中的生物途径及不同的炮制配伍所引起的不同物质基础变化，为四逆散的抗抑郁效用提供了科学依据.

3 讨 论

目前，对中药的研究方法较多，如HPLC含量测定、细胞分子学说、网络药理学和代谢组学技术等，但这些技术或理论在分析过程中仍存在着一定的缺陷，故如何更好地使用现代技术去发展中药方剂将是未来重要研究方向.此外，中药方剂由于其复杂的组分，其质量标准的建立也是重中之重.杨冰等［32］认为，现阶段以点代面和以偏代全的单成分评价方式和“唯含量论”未能体现中药整体观的特点，难以客观准确地评价中药质量，虽然Q-marker为中药质量研究提供了一大思路，代谢组学技术也符合中医理论整体观念，但具体物质基础却始终处于探索阶段.

中药方剂以中医理论中的“辨证论治”进行指导用药，但中药其独特的多成分和多靶点效应却往往导致药效不明显或出现毒副作用等临床反应，由此可见精准提取其治疗物质也将是未来的重点研究方向.此外，中药物质基础是研究中药临床疗效的关键，一旦其物质基础研究清楚，那就可以根据所得的药效物质进行新药研发.物质基础的研究也对中药质量标准的研究有着重大意义，通过确定有效物质基础来规定中药质量.基于此，未来对于中药及中药方剂物质基础研究应将网络药理学、代谢组学与基因组学等多项技术有机组合运用，以此验证所获信息的准确性和可靠性，相信这一研究模式会为中医药的发展提供更大的便利和更可信的预测指导.

参考文献：

［1］Hopkins A L.Network pharmacology ［J］.NatBiotechnol，2007，25（10）： 1110-1111.

［2］宗阳，陈婷，董宏利，等.基于网络药理学四逆散治疗抑郁症的作用机制探讨［J］.中草药，2019，50（20）：4995-5002.

［3］侯磊，李晓宇，黄娜娜，等.四逆散干预焦虑症作用机制的网络药理学分析［J］.中草药，2019，50（21）：5154-5161.

［4］张育贵，张淑娟，牛江涛，等.四逆散镇静催眠作用研究进展及其新药开发的策略分析［J］.中草药，2020，51（13）：3575-3584.

［5］韩波，黄维，谢欣，等.有毒乌头类中药的毒效网络整合分析：思路与方法［J］.世界中医药，2017，12（11）：2585-2597.

［6］王哲义，孙怿泽，曲稔栋，等.基于网络药理学的麻杏石甘汤治疗新型冠状病毒肺炎（COVID-19）作用机制探讨［J］.中草药，2020，51（8）：1996-2003.

［7］张英睿，干志强，刘紫轩，等.基于网络药理学和分子对接的清开灵注射液治疗新型冠状病毒肺炎（COVID-19）的作用机制探寻［J］.中草药，2020，51（12）：3201-3210.

［8］李娇娇，张阔，王莎莎，等.基于细胞因子的人参败毒散治疗新型冠状病毒肺炎（COVID-19）的网络药理学研究［J］.中草药，2020，51（7）：1677-1684.

［9］邓燕君，刘博文，刘涛，等.基于网络药理学和分子对接法探索藿香正气口服液预防新型冠状病毒肺炎（COVID-19）活性化合物研究［J］.中草药，2020，51（5）：1113-1122.

［10］郭欣，孫蓉.黄连解毒汤治疗新型冠状病毒肺炎（COVID-19）重型气营两燔证的中医方证关系及药理研究进展［J］.中草药，2020，51（11）：3070-3077.

［11］韩彦琪，朱强，董亚楠，等.基于网络药理学的疏风解毒胶囊配伍合理性研究［J］.中草药，2019，50（15）：3547-3554.

［12］王小龙，亓咏梅，席永宽.基于网络药理学探讨黄芪—丹参配伍在糖尿病肾病中的应用［J］.中成药，2020，42（5）：1351-1356.

［13］孟凡翠，汤立达.中药网络药理学研究中存在的问题与发展展望［J］.中草药，2020，51（8）：2232-2237.

［14］董培良，李慧，韩华.中药网络药理学的应用与思考［J］.中国实验方剂学杂志，2020，26（17）：204-211.

［15］任艳，邓燕君，马焓彬，等.网络药理学在中药领域的研究进展及面临的挑战［J］.中草药，2020，51（18）：4789-4797.

［16］马焓彬，贾利军，李玉婷，等.网络药理学研究中心“槲皮素类现象”与对策的探讨［J］.成都大学学报（自然科学版），2021，40（3）：223-230.

［17］王彦帅，丁浩强，郑鑫杰，等.经典名方泻白散物质基准HPLC指纹图谱的建立及3种指标成分含量测定［J］.中草药，2020，51（11）：2946-2953.

［18］袁海建，李卫，祝一飞，等.枳实薤白桂枝汤HPLC指纹图谱及10种指标成分含量测定研究［J］.中草药，2020，51（9）：2448-2459.

［19］李学林，王柯涵，康欢，等.基于HPLC指纹图谱的黄柏配方颗粒汤剂与标准汤剂、传统汤剂对比研究［J］.中草药，2020，51（1）：91-100.

［20］孙岩，吴晨光，韩群，等.HPLC指纹图谱结合化学模式识别评价祖师麻注射液的整体质量［J］.中草药，2020，51（8）：2170-2176.

［21］杨杰，李卓伦，孟海阳，等.UHPLC-Q-Orbitrap HRMS法分析精制冠心软胶囊化学成分［J］.中草药，2020，51（13）：3406-3415.

［22］彭任，陆兔林，胡立宏，等.中药饮片质量标志物（Q-marker）研究进展［J］.中草药，2020，51（10）：2603-2610.

［23］张莉野，田成旺，刘素香，等.桂枝茯苓方的化学成分、药理作用及质量标志物（Q-marker）的预测分析［J］.中草药，2019，50（2）：265-272.

［24］张铁军，许浚，韩彦琪，等.海马补肾丸质量标志物研究［J］.中草药，2019，50（19）：4613-4619.

［25］武欣，张洪兵，许浚，等.基于质量标志物的元胡止痛方配伍大鼠脑组织分布研究［J］.中草药，2018，49（1）：45-49.

［26］夏金鑫，梅茜，郭爽，等.基于指纹图谱和网络药理学对当归四逆汤中桂枝的Q-marker预测分析［J］.中草药，2020，51（10）：2634-2641.

［27］梅茜，夏金鑫，郭爽，等.基于指纹图谱及网络药理学的白芍质量标志物（Q-marker）预测分析［J］.中草药，2020，51（10）：2627-2633.

［28］马骏，曼琼，邓毅，等.代谢组学在中药七情配伍中的应用研究进展［J］.中草药，2020，51（1）：276-280.

［29］張乐，牛明，卫爱武，等.基于代谢组学的中药何首乌肝损伤易感个体识别［C］//中国毒理学会第九次全国毒理学大会.太原：中国毒理学会，2019.

［30］娄天宇，马贝贝，李瑞吉，等.基于代谢组学技术研究丹红注射液对血小板内代谢物的变化［J］.中国中药杂志，2021，46（3）：3422-3428.

［31］张雅婷，蔡皓，段煜，等.基于代谢组学探究炮制与配伍对四逆散抗抑郁作用的贡献［J］.中国中药杂志，2021，49（19）：4993-5004.

［32］杨冰，封亮，贾晓斌.基于“组分结构”特征的中药制剂质量评价策略［J］.中草药，2019，50（17）：4003-4007.

（实习编辑：黄爱明）

Abstract：

Due to the complex components of Traditional Chinese Medicine prescriptions，the research on their material basis and mechanism of action is still in the exploratory stage in modern pharmacological research，and the corresponding quality standards are also not completely unified.In this paper，part of the research literature on the mechanism of action and quality standard control of ancient prescriptions is summarized and analyzed accordingly in order to provide some ideas for future experimental research and clinical application.

Key words：

prescription；material base；mechanisms of action；quality control