王敏 沈冰冰 羅娟 楊玉佩 喻娟 周琪 陳勝璜
湖南中醫藥大學,湖南長沙410208
中藥復方物質基礎的研究現狀
王敏 沈冰冰 羅娟 楊玉佩 喻娟 周琪 陳勝璜
湖南中醫藥大學,湖南長沙410208
中藥復方是中醫理論的具體表現,闡明物質基礎是中醫藥現代化和國際化的關鍵。隨著現代分析儀器和技術的飛速發展,不斷涌現出各種新理論、新方法,使中藥復方藥效物質基礎的研究上了個新臺階。只有明確了中藥復方藥用功效、作用機制,才能保障用藥安全性和質量得到有效控制。本文對中藥復方基礎物質研究的理論和方法進行了綜述,以期為之后的復方研究提供參考依據。
中藥復方;物質基礎;綜述
中藥復方指在辨證審因決定治法后,選擇合適的中藥,酌定用量,按照君臣佐使的原則,配伍而成的一組藥物。中藥復方藥效物質基礎是指中藥復方針對某一病癥發揮藥效作用的全部活性物質的總和,它是闡明復方奧秘的關鍵,是復方質量控制的基礎與核心。復方既非根據每一癥狀所需要的藥物相加而成,也不是各味藥材的簡單復合,而是將中藥有目的、有原則的配伍組合,使群藥成為一個新的有機整體。如清代名醫徐大椿所說,“方之既成,可使藥各全其性,亦可使藥各失其性,有大權焉”。正是由于具有這種整體性與復雜性,才使得闡明中藥復方的物質基礎和作用機制非常有挑戰性。為深入了解和認識中藥復方藥效物質基礎,筆者對其研究理論與研究方法作一綜述。
隨著分析檢測技術的發展和中藥現代化研究的深入,不斷有學者從不同的層次和角度提出了新的方法及思路來研究中藥復方基礎。趙立春等[1]提出了“霰彈理論”,認為中藥復方并不是由單味藥有效成分來完成治療任務的,而是通過多種物質的相互配伍、協同作用發揮強大的治療效果。張亞剛等[2]則根據生物活性物質共軛亞油酸(CLA)生理活性的能量理論提出了中藥有效組分能量協同作用機制的“藥物能量理論”,并認為疾病的產生是機體的生化反應出現了一個或多個環節的缺失,而中藥復方若能協同提供每一環節的相關能量,恢復這一完整的生化反應進程,疾病最終將被治愈。吳水生等[3]提出“疾病濃縮效應假說”,指出復方減輕病痛、產生治療疾病的作用是復方中的多種成分,在一定的有效藥物濃度范圍內,以低于其相應單體成分治療劑量進入人體后,通過協同、整合等形式的“疾病縮減效應”,有選擇性地反復作用于與某種疾病有關的多個直接靶點和間接靶點而達到治療效果。而賈曉斌等[4]基于對傳統中藥復方物質基礎和現代中藥復方創新物質基礎的認識,提出了“功能組分”這一觀點。同時認為中藥復方物質基礎是由有效組分和功能組分共同構成的有序整體結構,具有“三個層次多維結構”。此外,還有“一個結合、兩個基本講清、三個化學層次、四個藥理水平”廣義成分論[5]、體內直接物質基礎的假說[6]等。這些理論和假說的出現,從多角度、多層次闡述了中藥復方的物質基礎和作用機制,極大地促進了中藥復方藥效物質基礎研究的發展。
2.1 血清藥理學和血清藥物化學的研究
中藥血清學研究方法在1984年首先由田代真一提出[7],它被廣泛應用于中藥復方的物質基礎研究。血清藥理學是將受試藥物經口給予動物后以含藥血清代替中藥粗提物作為藥物源加入離體反應系統中研究其藥理作用的實驗方法。血清藥物化學是指給動物口服中藥復方后,待達到穩態血藥濃度后,取含藥血清,通過高效液相色譜法(HPLC)、質譜聯用(MS)以及各類儀器聯用分析技術等,進行藥物化學研究,以闡明其產生藥效的化學成分種類和含量,進而揭示中藥復方藥效物質基礎[8]。付克等[9]根據中藥血清藥物化學理論和方法,對大鼠口服給予柴芩清肝湯后的血中移行成分進行分析,發現其移行成分有14個,8個為復方中原型成分,6個為代謝產物。王喜軍[10]通過將越橘乙醇提取物經口服給藥1 h后,取動物門靜脈血制備血清樣品,通過3D-HPLC及柱色譜分離、波譜鑒定等方法,鑒定出吸收入血的直接作用物質為熊果苷和秦皮苷,其他成分未在血清中檢出,說明這兩種成分是越橘主要藥理活性成分。He等[11]通過對服用了七味消炎湯的大鼠血清進行分析,發現其產生消炎作用的物質基礎為毛蕊異黃酮葡萄糖苷-7、番瀉苷A、蘆薈大黃素。
中藥血清藥理學和血清藥物化學研究方法排除了復方制劑或其浸膏本身復雜的理化性質(如電解質、酸堿度、滲透壓等)的干擾,扣除了消化道中不能入血的藥物成分,避免了體外實驗中諸多因素的影響,既簡化了中藥復方的物質基礎,又能較準確、真實地反映復方的藥效物質基礎。但是由于中藥復方口服后采集到的血清藥物濃度一般非常低,尤其是與血漿蛋白結合率較高的成分和微量成分,這給藥物的檢測和藥理實驗提出了更高的要求[7,12-13]。
2.2 拆方研究
拆方研究是以中醫基本理論為指導,根據中藥復方組方原則進行分拆,逐步減去復方中的一味或幾味中藥以觀察療效變化,逐漸縮小研究范圍,最終明確方中某味藥所處地位和作用的一種方法。研究目的主要有:闡明復方配伍的科學性,確定方中起主要作用的藥物或有效成分,尋找方劑中藥物的最佳配伍比例,精簡方劑推動新藥研究工作。如從“當歸龍薈丸”中發現“青黛”是起主要作用的,然后又從“青黛”中分離出“靛玉紅”,而成為一個新藥[14]。陳紅海[15]按功用將補陽還五湯“補氣活血通絡”的整體拆分為補氣活血組、活血通絡組和補氣通絡組,研究發現補陽還五湯全方和拆方均對腦缺血引起的海馬組織損傷有一定療效,其中以補陽還五湯全方作用最明顯,補氣活血組和補氣通絡組次之,活血通絡組最差,說明補陽還五湯中的補氣藥可能是其抗腦缺血損傷作用的最有效組分。中藥復方的拆方研究,對復方中各藥味對全方的貢獻度進行了評估,對于確認發揮作用的藥效物質研究來說,是一項關鍵工作。但拆方研究只能在一定程度上揭示復方的藥效基礎,其結果也只能是中藥復方的部分藥效基礎;做到了方病對應,卻無從做到方證對應。此外,現行的拆方分析方法在一定程度上脫離了中醫理論,特別是病機、證候理論,因而研究的結果難以形成普遍規律。
2.3 代謝組學研究
代謝組學是以組群指標分析為基礎,利用現代分析儀器以數據處理和高通量檢測為手段,以信息搭建和系統整合為目標,對生物體體液中內源性的相對低分子量代謝產物(代謝組)及其代謝途徑進行定性定量研究的一種方法[16-19]。代謝組學是20世紀90年代中期發展起來的一門新學科,是繼基因組學后系統生物學的又一重要領域。有專家指出[20-22],代謝組學是描述生物內源性代謝物質的整體及其對內因和外因變化應答規律的科學。所以使用代謝組學研究能夠很好地反映疾病和藥物對機體產生的生理效應,并能對中藥復方療效做出整體評價,包括中藥復方治療疾病的物質基礎與作用機制研究、中藥復方作用于病癥模型的整體評價以及中藥復方的安全性評價[23]。Jiang等[24]利用HPLC-ESI-MS對麝香保心丸在小鼠體內的代謝情況研究,發現有17個原型成分和4個代謝成分。Bi等[25]基于核磁共振的代謝組學研究方法,對氣虛患者服用補中益氣丸前后的血漿內源性代謝物的變化進行比較,發現補中益氣丸改善氣虛患者疲勞和記憶力下降等癥狀與其調節γ-羥基丁酸、磷脂酰膽堿和血氨濃度有關。可見,代謝組學能較為全面地揭示出中藥及其復方治療疾病時在體內發生的一系列生物化學變化,有利于闡明中藥復方的物質基礎。
2.4 譜效學研究
中藥譜效學是基于中醫藥現代研究理論,以中藥指紋圖譜為基礎,藥物效應為主要內容,應用生物信息學方法去說明中藥指紋圖譜與中藥療效內在聯系的一門學科。中藥指紋圖譜具有整體性與模糊性,相較于使用單一成分或者目標成分進行質量控制而言,更具科學性和全面性。劉旭等[26]將三七藥效物質基礎與色譜指紋圖譜有機結合在一起,闡明了三七指紋圖譜中化學成分的變化與療效差異的必然聯系,并通過建立譜效學研究數理模型完善了中藥材治療心肌缺血的評價方法。段曉鵬[27]、鄧俊林[28]以補陽還五湯水提醇沉液為模型藥物,結合中藥指紋圖譜以及抗腦缺血癥神經細胞損傷的藥效學實驗,得到了補陽還五湯水提醇沉液抗腦缺血癥神經細胞損傷的一系列譜效學參數,并通過比較各靶點的作用系數表明各成分作用靶向與強度各有不同。中藥譜效學很好地解決了指紋圖譜只能孤立于生物活性之外去反映中藥化學成分的不足[29-30],能更好地反映中藥復方的質量,是解決中藥質量控制的良方。
2.5 其他方法
此外,還有常規的藥理活性指導下的有效部位和有效成分分離以及新興的基于芯片技術的高通量篩選技術等。
隨著科學技術的飛速發展,越來越多的技術和方法也逐漸得到廣泛應用,如蛋白質組學、基因芯片技術、Caco-2細胞技術[31-33]、化學計量學[34-35]、計算機模擬等,這些都被廣泛應用于復方物質的基礎研究,但由于中藥復方的成分過于復雜,到目前為止,很少有中藥的物質基礎得到了完全的確定,但是這些技術和方法對于中藥復方物質基礎的研究起到的作用仍是舉足輕重的,再加上與醫學、生物學、化學、數學以及計算機學等多學科的相互融合,在中醫藥基礎理論的指導下,相信我國的中藥復方研究最終會取得突破性進展,最終為中藥現代化做出巨大貢獻。
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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本文編輯:張瑜杰)
湖南省中醫藥科研計劃項目(編號201311)。
王敏(1989.8-),男,湖南中醫藥大學2013級藥物化學專業在讀碩士研究生。
陳勝璜(1964.12-),男,教授,湖南中醫藥大學藥學院中藥化學教研室主任,碩士研究生導師,主要從事中藥及其復方活性成分研究。