“中藥腦脊液藥物化學”研究的初步構(gòu)建

孫志翠，王欣

[摘要] 借鑒中藥血清藥物化學研究方法，首次明確提出了“中藥腦脊液藥物化學”的概念及其研究思路和方法，總結(jié)歸納了透血腦屏障藥物化學成分分析方法在單味中藥及復方藥效物質(zhì)基礎研究中的現(xiàn)狀，并對中藥腦脊液藥物化學的研究前景和科研價值進行了展望，認為“中藥腦脊液藥物化學”研究是對傳統(tǒng)中藥復方物質(zhì)基礎研究方法的重要補充，對中醫(yī)方劑的現(xiàn)代化研究必將起到積極推動作用。

[關(guān)鍵詞] 中藥腦脊液藥物化學；藥效物質(zhì)基礎；研究思路與方法

中藥及其復方藥效物質(zhì)基礎研究是中醫(yī)藥現(xiàn)代化研究的重要組成部分，中藥血清藥物化學研究方法已被廣泛認可和應用[1]。在此基礎上，鑒于中樞神經(jīng)系統(tǒng)血腦屏障的存在，作者初步建構(gòu)“中藥腦脊液藥物化學”研究，借助現(xiàn)代分離、分析技術(shù)，深入研究中藥復方中樞藥效物質(zhì)基礎及其體內(nèi)過程。“中藥腦脊液藥物化學”研究，是對傳統(tǒng)中藥復方物質(zhì)基礎研究方法的重要補充，對中醫(yī)方劑的現(xiàn)代化研究必將起到積極推動作用。

1 “中藥腦脊液藥物化學”概念的提出

20世紀80年代，日本學者田代真一首次提出了“血清藥物化學”的概念。1997年，王喜軍教授依據(jù)中醫(yī)理法方藥理論體系，首次提出了適合于中藥方劑有效成分研究、方劑配伍規(guī)律研究、方劑多成分藥代動力學研究以及中藥有效部位群認定的“中藥血清藥物化學”理論及研究方法[1]。經(jīng)過近20年發(fā)展，“中藥血清藥物化學”研究形成了較系統(tǒng)的理論和方法，成為揭示中藥及其復方藥效物質(zhì)基礎及確認其體內(nèi)過程等關(guān)鍵問題不可替代的研究方法。

但是，由于人體內(nèi)各種屏障的存在，復方作用于機體后血清中的中藥成分不一定都能透過屏障，特別是治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的中藥復方作用于機體后，血清中的藥物化學成分不一定都能透過血腦屏障。因此，有學者提出，體外血清藥理學實驗模擬的狀態(tài)與復方作用實際可能有距離[2]。近年，張伯禮院士等在中藥復方研究過程中受“血清藥理學”啟發(fā)，考慮到中樞神經(jīng)系統(tǒng)中血腦屏障的存在，試圖探討血清藥理學在神經(jīng)系統(tǒng)中的作用是否同樣適用，從而提出了中藥“腦脊液藥理學”的概念[3]。腦脊液藥理學主要用于研究神經(jīng)系統(tǒng)中藥復方的作用，在中藥復方效用機制研究中具有重要意義[4]。

針對血清藥物化學在治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病中藥復方藥效物質(zhì)基礎研究方面可能存在的局限，如何客觀、有效地評價復方中的化學成分透血腦屏障，不但有利于揭示中藥復方治療腦系疾病的藥效物質(zhì)基礎，也有利于研究開發(fā)有效治療腦系疾病的藥物[5]。由此作者設想，借鑒“中藥血清藥物化學”研究思路，以經(jīng)典的藥物化學研究方法和手段為基礎，采用現(xiàn)代分離、分析技術(shù)，鑒定或表征口服中藥后機體腦脊液中的移行成分，闡明透血腦屏障化學成分的活性與中藥復方藥理效用的相關(guān)性，確定中藥復方藥效物質(zhì)基礎并研究其體內(nèi)過程，這種“中藥腦脊液藥物化學”研究是對傳統(tǒng)中藥復方物質(zhì)基礎研究方法的重要補充，對于中醫(yī)方劑的現(xiàn)代化研究必將起到積極推動作用。

2 研究思路、方法與技術(shù)

2.1 研究思路 借鑒中藥血清藥物化學研究方法，“中藥腦脊液藥物化學”研究思路主要包括藥效物質(zhì)基礎研究和藥效物質(zhì)體內(nèi)過程研究2個方面。①藥效物質(zhì)基礎研究：首先進行中藥腦脊液藥理學研究，觀察含藥腦脊液的藥理作用，闡明中藥或復方的效用機制，然后綜合運用現(xiàn)代分析技術(shù)，分離、鑒定腦脊液中的藥物化學成分，進而明確中藥或復方的藥效物質(zhì)基礎；也可首先進行腦脊液藥物化學成分分析，確定移行成分的來源、種類、數(shù)量，解析結(jié)構(gòu)，然后綜合運用各種現(xiàn)代提取、分離方法，定向富集制備中藥或復方提取物，然后再進行相關(guān)藥效學研究。②藥效物質(zhì)體內(nèi)過程研究：利用腦脊液中成分的分析方法，通過研究多成分的體內(nèi)動態(tài)及代謝化學，明確中藥及其復方的體內(nèi)過程及其代謝規(guī)律。

2.2 研究方法與技術(shù) “中藥腦脊液藥物化學”研究可根據(jù)研究目的不同而采用不同的研究方法與技術(shù)。①對樣品進行成分分析并評價其品質(zhì)：中藥指紋圖譜技術(shù)；②選擇實驗動物：實驗動物學；③確定給藥方案：傳統(tǒng)與現(xiàn)代給藥方式的比較；④確定腦脊液采集時間及采集方式：在線檢測法；⑤制備含藥腦脊液樣品：有機溶劑萃取法、有機溶劑沉淀蛋白法、重金屬鹽沉淀蛋白法、有機酸沉淀蛋白法、熱水浴法、固相萃取法（SPE）及超濾法等；⑥選擇腦脊液樣品分析方法：氣相色譜法（GC）、高效液相色譜法（HPLC）、氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法（GCMS）、液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法（HPLCMS）、毛細管電色譜法（CEC）、薄層掃描法（TLCS）、分光光度法、原子吸收光譜法（AAS）等；⑦制備腦中移行成分：色譜技術(shù)、膜分離技術(shù)等；⑧研究腦中移行成分與中藥傳統(tǒng)療效的相關(guān)性：動物模型、細胞模型，以及基因組學或蛋白組學技術(shù)；⑨研究代謝產(chǎn)物及代謝途徑：生物藥劑學及代謝化學；⑩中藥及復方的腦脊液藥代動力學研究：藥代動力學。

3 研究現(xiàn)狀

近年來，關(guān)于腦脊液中藥物化學成分的研究已引起關(guān)注，綜合運用各種光譜和色譜手段，對中藥口服給藥后腦中移行成分及其代謝產(chǎn)物進行分析，為揭示中藥藥效物質(zhì)基礎提供了新的思路和方法。

袁瑩等[6]借鑒中藥血清藥物化學方法，通過HPLC指紋圖譜和紫外光譜分析，比較了空白血清、含藥血清、空白腦脊液、含藥腦脊液藥物化學成分的異同，確定川芎效應組分的血中移行成分與腦脊液移行成分，并采用多維液質(zhì)聯(lián)用法（HPLCDADMS/MSn）推測移行成分的化學結(jié)構(gòu)，為快速、有效地確定川芎效應組分的物質(zhì)基礎、進一步建立其完善的質(zhì)量標準奠定了基礎。采用相同的方法，林曉[7]等研究了大川芎方中天麻的藥效物質(zhì)基礎，為大川芎方及其制劑的質(zhì)量控制提供了依據(jù)。趙志剛等[811]針對冰片與化學藥物聯(lián)合應用對血腦屏障的影響進行了系列研究，證明冰片可促進丙戊酸鈉、尼莫司汀、甲氨蝶呤等藥物透過血腦屏障，增加其在腦脊液中的藥物濃度，為腦部腫瘤及腦膜炎的中西醫(yī)結(jié)合治療開辟了新的思路。李越峰等[1220]為揭示四逆散改善睡眠作用的藥效物質(zhì)基礎，先后進行了四逆散凍干粉制備及其主要化學成分含量測定、四逆散凍干粉指紋圖譜建立、四逆散凍干粉血清及大鼠腦脊液中移行成分分析以及腦脊液中內(nèi)源性物質(zhì)的認定等研究，為“中藥腦脊液藥物化學”研究的構(gòu)建提供了方法學借鑒。

綜上可見，透血腦屏障藥物化學成分分析在中藥藥效物質(zhì)基礎研究中的價值和意義已得到重視，并取得了一定的研究成果，但目前還存在一些局限或不足之處：①透血腦屏障藥物化學成分研究目前仍較多見于單味中藥的藥效物質(zhì)基礎研究，中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療用的相關(guān)復方研究鮮有報道；②腦脊液的采集及其前處理，文獻報道方法多樣，但重復性欠佳，需進一步加以優(yōu)化；③透血腦屏障藥物化學成分研究需與相應的藥效學研究相結(jié)合[21]，選擇被公認的與中醫(yī)病證機制相近似的動物模型，在整體、離體、組織器官、細胞分子等不同水平上，觀察并比較透血腦屏障藥物化學成分與藥效的相關(guān)性，才能切實揭示中藥復方藥效物質(zhì)基礎；④中藥復方透血腦屏障藥物化學成分的藥動學研究尚屬空白，構(gòu)建腦脊液藥物化學成分藥效藥動學三維立體研究系統(tǒng)，是“中藥腦脊液藥物化學”研究的重要內(nèi)容。

4 研究前景與展望

借鑒中藥血清藥物化學研究思路，作者提出建構(gòu)“中藥腦脊液藥物化學”研究方法，將為深入揭示中藥及其復方藥效物質(zhì)基礎提供強有力的技術(shù)支持和方法學依據(jù)。本課題組前期研究結(jié)果證實，將中藥指紋圖譜與中藥腦脊液藥物化學、中藥腦脊液藥理學相結(jié)合，是中藥復方藥效物質(zhì)基礎研究的新模式；探查治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病中藥復方透血腦屏障藥物化學成分與藥效的相關(guān)性，解析藥效物質(zhì)結(jié)構(gòu)，觀察其藥動學規(guī)律，是中藥腦脊液藥物化學研究的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

作為傳統(tǒng)中藥復方物質(zhì)基礎研究方法的重要補充，探索并初步構(gòu)建治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病中藥復方“腦脊液藥物化學”研究的思路和方法，對于深入闡明中醫(yī)復方效應機制、提高臨床療效、增加對病理靶點治療針對性以及推進中醫(yī)方劑現(xiàn)代化都將具有重要的科學意義和學術(shù)價值。

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Preliminary construction of studies on "pharmaceutical chemistry of

cerebrospinal fluid containing Chinese medicine"

SUN Zhicui， WANG Xin*

（School of Basic Medical， Shandong University of Traditional Chinese Medicine， Ji′nan 250355， China）

[Abstract] According to the research methods for pharmaceutical chemistry of serum containing Chinese medicine， we put forward the concept， research ideas and methods of "pharmaceutical chemistry of cerebrospinal fluid containing Chinese medicine" for the first time on the basis of summary of the present situation in research on the base of single and compound Chinese medicine by applying the composition analysis methods on pharmaceutical chemistry of the drug through blood brain barrier. At the same time， scientific research value and prospect of pharmaceutical chemistry of cerebrospinal fluid containing Chinese medicine were discussed. The study on "pharmaceutical chemistry of cerebrospinal fluid containing Chinese medicine" will give an important complement to the study methods of material base of traditional Chinese medicine， and promote the modernization of traditional Chinese medicine prescriptions.

[Key words] pharmaceutical chemistry of cerebrospinal fluid containing Chinese medicine； effective material basic； research ideas and methods

doi：10.4268/cjcmm20130229

[責任編輯 孔晶晶]