陶興寶,黃銀秋,洪 兵,張綠浪,陳耀凱
(重慶市公共衛生醫療救治中心 中醫藥防治傳染病國家重點研究室 重慶 400036)
當前世界用于人體預防、治療疾病的藥物主要分為中藥(包括中藥材、中藥飲片及中成藥)、化學藥以及生物制劑三大類。其中,化學藥由于結構清楚、作用效果明確、具有快速直接作用于人體的疾病部位,通過作用靶點發揮療效的特征,使其目前仍為臨床用藥治療的主流。中藥,是指在傳統中醫藥理論的指導下通過預防、診斷、治療疾病或調解人體機能的藥物,多為植物藥、動物藥、礦物藥及部分化學藥、生物制品等[1,2]。雖然中藥為人類的健康維護做出了巨大貢獻,但目前仍存在以下問題束縛了中藥走向現代化和國際化:
一方面,中藥材不同于化學藥,它具有天然存在的多樣性,容易受到多種因素的影響,如產地加工、采收季節、土壤品質和氣候特點等,其在凈制、干燥、剪切等藥材炮制加工過程中容易受到缺乏完整、統一、規范化的中藥種植、生產、炮制加工標準制約,這造成原藥材的品質受到極大影響[3]。另一方面,基于在當前的中藥制劑加工過程中大多仍采用傳統落后的生產工藝技術,加之在制藥過程中仍缺乏有效實時的質量監控手段致使難以確保中藥品質的一致性;中藥通常以分劑量、分批的方式進行生產,按照傳統生產工藝規定的一系列單元操作,通過對原料藥材加工制備,包括分離、提取、濃縮、干、結晶燥等,最后經制劑工藝手段制備成藥[4]。目前,在中藥的整個生產過程中難以實現全過程實時質量監督控制,不同廠家、不同批次間原料藥材性質的差異以及生產過程中的波動較大,致使中間物料的質量產生波動,造成不同批次間產品質量存在差異性,最后導致終產品的質量層次不齊,嚴重制約了中藥制藥產業的發展。因此,對中藥生產的整個生產過程進行全面品質監控,以實現控制終產品不同批次間品質的一致性,勢在必行[5]。
近年來,隨著世界國際化程度的不斷加深,中藥品質一致性評價呼聲愈高,而中藥品質可控和一致性評價是中藥走向現代化和國際化的關鍵。為提高中藥產品的國際競爭力,國內外的藥品監管機構及評價均對中藥的生產、管理及終產品的質量把控提出了更為嚴格的要求。由于中藥自身的復雜性,形成了其多成分、多靶點、多功效等特征,使得傳統的加工技術手段及中醫藥理論目前尚難以說明中藥發揮治療作用的本質、作用機理、藥性理論及配伍規律等豐富的內涵,導致難以實現對某一味中藥及復方制劑的療效實現整體確切把控。通過采用將傳統的中醫藥加工技術及理論與先進的現代化科技手段相結合,建立一套系統而規范的中藥生產制藥過程所需的質量監控標準以及品質一致性評價體系,已成為滿足當前中藥產業現代化發展所亟須解決的重大科學問題。
目前,中國藥典中大部分藥材、提取物、制劑其含量測定僅控制了下限,以“不少于…”來表征,且中國藥典中收錄的絕大部分制劑品種均為復方,基本上只建立了某單一指標性成分的含量測定項。此類評價模式存在較多不足,僅控制了中藥含量的下限很難保證不同批次間的一致性;對于復方制劑僅建立某單一指標性成分的含量測定,在很大程度上帶有較大的片面性而很難達到實現全面控制其產品質量的目的。
迄今為止,美國食品藥品監督管理局(FDA)僅批準了Veregen和Fulyzaq兩例植物藥,其中Veregen為單方外用制劑,Fulyzaq為單方口服植物制劑。對于中醫理論指導下的中藥來講,尤其是中藥復方制劑,檢測其中任何一種活性成分均不能體現其整體療效,即通過個別或部分指標性成分評價的一致性并不等同于其制劑的安全性和有效性質量一致性;制劑的安全性和有效性的質量一致性并不等同于療效的安全性和有效性,這是中藥與化學藥品質量標準評價的根本性區別。目前這種質量一致性評價模式既難以有效地監控中藥品質,也不能評價中藥的整體療效,更難以反映其安全性和有效性。
歐洲藥典7.0版共收載了233種草藥(包括草藥藥材和草藥制品),其草藥制品均為單味藥材的提取物。其品質評價一般通過采用對大類組分的含量設置上下限控制,其優點是可以對含量偏低的組分按大類(如總生物堿、總黃酮等)進行整體控制,增強了其質量的可控性,但缺點是若按照某一組分折算成大類組分,很難保證含量測定的特異性。另外,由于歐洲藥典收載的草藥制品均為單味藥材的提取物,無法研究并借鑒其對于復方草藥制品的化學標記物的選擇原則。此外,歐盟在復方草藥/傳統草藥質量指南中還指出,復方中藥若不能對每一活性成分進行含量測定,則應使用綜合的方法進行檢測,何為綜合的方法,該如何實施,目前尚無定論。
性狀評價是辨別中藥治療真偽優劣的根本途徑,傳統的性狀評價即通過評價者的感官經驗描述中藥的客觀特性,包括大小、形狀、氣味、色澤、質地、斷面等特征,來判斷中藥品質的真偽優劣。謝宗萬[9]提出中藥品質傳統經驗鑒別的精髓在于“辨狀論質”的觀點。傳統的感官評價方法主要通過老藥工的口傳心記和客觀經驗判斷,以眼觀、鼻嗅、口嘗、手摸等直觀評價方法或水試、火試等相對簡單易行的方法來評價中藥的品質。這種傳統的評價模式主要依靠人的感官經驗進行判斷,其主觀性較強,重復性較低,容易影響分析結果[10]。因此,立足于傳統經驗,與現代技術相結合,將其性狀客觀數據化尤為重要。趙重博[11]等提出,中藥飲片外觀“性狀”與內在質量相結合的品質評價方法與模式,品質評價中引入智能感官技術,運用機器視覺、電子鼻和電子舌等新技術客觀表達中藥的的性狀特征。黎江華[12]等提出運用機器視覺技術實現中藥性狀"形色"客觀化表達及外觀品質量化評價領域應用的可行性,李文敏[13]等提出采用智能感官技術電子鼻、電子舌等可以實現中藥性狀氣味特征的客觀化表達,借助于先進的分析手段將傳統的品質評價經驗術語表達客觀化、數據化。吳純潔[14]提出非紅外測溫技術等實現中藥炮制過程中“火力、火候”的在線監控。
隨著分析技術的不斷進步,新分析儀器的不斷涌現,中藥的傳統性狀評價方法日趨成熟,并不斷完善。薄層色譜法作為中藥真偽優劣評判應用最常用的方法之一,具有操作簡單、靈敏度高等特點,但在現如今的研究中其已無法滿足某些中藥的品質評價,如阿膠、龜甲膠、鹿角膠此三種膠類中藥材存在一定的特殊性,它們的膠原蛋白經水解后變成了分子量較小的肽類,從而失去了原有膠原蛋白的特性。對此,2015版藥典擯棄了原有的薄層色譜茚三酮的顯色鑒別法,并在原來基礎上對膠類藥材的定性鑒別方法進行了修正,最后采用液質聯用的方法通過檢測它們的特征性肽段進行真偽優劣鑒別,此方法更為科學、可靠。
2.2.1 中藥化學成分分析
目前,中藥的品質評價主要以某單一活性成分或幾個主要的化學成分作為質量標志物用于進行定量或半定量的分析評價。因此,化學成分分析手段是實現中藥標準化建立最基礎的工作之一。主要分析方法包括常規用于成分分離的色譜法以及化合物結構的波譜解析法[15]。如TLC法、HPLC法、GC法、毛細管電泳法等各類色譜技術,現如今,此類技術已趨于發展成熟并作為常規的中藥各類化學成分分離分析手段。同時,紫外、紅外、質譜聯用、核磁共振等分析技術也逐步廣泛應用于各種中藥成分的品質評價上,使復雜中藥成分分析變得簡單化。近年來,尤以色譜與波譜聯用技術的大力發展更為突出,實現了中藥化學成分的在線分離與結構鑒定,推動了中藥產業化的大力發展。基于中藥成分的復雜多樣性決定了單個指標的質量控制已不能滿足當下中藥的品質品評價需求,因此,2010年版《中國藥典》對中藥的品質評價已逐步從單指標向多指標、指標性成分向有效成分的進行轉變。“一測多評”的引入,迎合了當代中藥品質評價的發展趨勢,該方法是以中藥中某一個易得成分作為對照品,通過建立相對校正因子,實現對其多成分的定量控制,適合中藥多指標、多靶點的質量控制和評價模式。該方法的應用對于中藥藥效物質基礎探討和作用機制的闡明以及中藥新藥研究和開發具有重要意義[16]。
2.2.2 中藥譜效關系
中藥指紋圖譜,主要用于評價中藥材、中藥飲片以及中藥制劑的半成品、成品等質量的優良性、真實性和穩定性[17]。它不僅能夠體現出中藥中所含的多種指標性成分,而且還可以實現從整體上控制中藥質量,是一種有效、切實可行、容易被國內外普遍接受的中藥品質評價方法,然而因其“整體性”和“模糊性”較為顯著,并不能完全體現出所含的化學成分是否為藥效成分,而且各種成分之間的協同作用尚不能闡釋清楚。因此,僅僅依靠指紋圖譜來評價中藥品質的真偽優劣也存在一定的局限性。將指紋圖譜與中藥的藥效評價指標二者有機結合起來,通過建立數學模型探討其相關性(即譜效學研究),不但可以明確中藥中的特征指標,而且還能闡明該指標與所發揮的藥效之間的相互作用關系,確定相應的藥效物質基礎,從而更具有針對性地構建中藥藥效指紋圖譜來實現全面控制中藥的品質[18,19]。
2.2.3 安全性評價
中藥的安全性評價是中藥現代化研究的熱點和難點之一。由于中醫藥體系的復雜性,影響中藥安全性的因素也較為復雜,除劑量問題外還涉及到采收、產地加工、炮制、配伍、制劑等過程中的諸多因素。近年來,中藥的安全性評價逐步受到重視,2015版《中國藥典》在中藥安全性評價方面尤為重視,加大了對二氧化硫的殘留量、農藥殘留、溶劑殘留、重金屬和有害元素的檢測,另外,對某些中藥還增加了黃曲霉素、色素、微生物等有害物質的檢測。如山藥和葛根的某些品種品質評價中增加了二氧化硫殘留量的測定;西洋參、人參的某些品種中增加了16種有機氯農藥的檢查;蓮子、薏仁容易霉變,增加了黃曲霉素限量的要求。同時,中藥注射劑也規定了重金屬和有害元素的檢測及限度標準。這意味著人們的安全意識在不斷提高,有利于中藥產業化健康、有序的發展。
2.3.1 生物效價
鑒于中藥中所含的化學成分極其復雜,它們主要是通過多種有效成分的協同作用來發揮藥效起到治療或預防疾病的作用。因此,中藥尤其是中藥復方制劑,單純檢測其中某個單一活性指標性成分并不能完全代表其整體療效,這是中藥及其復方制劑不同于化學藥物與生物制品質量評價的本質區別[20]。生物效價適用于所有中藥,尤其適用于那些性質不穩定、化學結構較為復雜、有效成分不清或理化測定不能完全反映其臨床生物活性的中藥。中藥生物效價是以依據藥物的固有生物效應,采用生物統計方法,運用特定的實驗設計,用于測定藥物的有效性,從而實現全面控制藥品的質量[21,22]。21世紀初,生物效價檢測法在中藥品質評價中的應用得到了極大的發展,其中,一些常規的生物效價檢測方法已逐步被藥典等法定標準收錄[23]。如2005年版《中國藥典》一部中,水蛭中有效成分的含量測定引入了抗凝血酶活性檢測法。目前中藥品質評價采用的生物活性檢測方法主要包括[23,24]:①采用高等生命整體或部分組織、器官等導致生命體最終死亡的方法。如小鼠耳腫脹炎癥模型檢測人工麝香抗炎活性的方法。②使用低等生命體或部分組織、器官的方法。如水蛭抗凝血酶活性檢測抗凝血中藥;用紅細胞凝集活性檢測法檢測板藍根抗病毒活性;以及抑菌圈檢測法測定大蒜油活性等。③使用不危害生命體自身,通過機體的一些特征性生物活性標記物的含量或體內能量代謝的變化情況來評價的方法。因此,如果將生物效價該指標納入到中藥品質一致性評價體系,不僅可以滿足鑒定中藥的品種和質量,而且還可以間接實現評價其藥效,甚至可以觀察毒副作用,尤其對于某些結構相對復雜或借助理化分析方法不足以表征其含量及反映生物活性和臨床療效的中藥產品更能體現其優越性。因此,對于目前采用理化分析手段尚難以達到全部揭示其有效成分或特征成分及作用部位的中藥,采用中藥生物效價評價方法無疑是一個值得探索的可行性研究思路[25]。

圖1 中藥制劑生產流程圖
中藥的生產加工來源于原藥材的種植,隨后采用炮制、加工、提取、分離等手段將原藥材加工制備成中藥中間品、半成品(如中藥飲片、中藥提取物)等,然后加入適宜的輔料采用傳統工藝與現代工藝相結合的方法制備成中藥復方制劑、中成藥等成品。在中藥成品生產加工制備的整個環節中應嚴格遵循相應的法定標準及操作規范,如中藥材的種植、采收階段應嚴格按照藥材生產質量管理規范(GAP)執行,藥材的分離、提取和制劑生產加工過程則應嚴格按照藥品生產質量管理規范(GMP)執行。同時,在中藥生產加工過程中所加入的提取物及各種輔料等均應按照現有的相關質量標準及規范嚴格把關,實現整個質量生產過程由道地產區原藥材的標準化種植、加工到中藥制劑產品注冊、申請整個環節生產操作規范化、標準化。流程見圖1。
隨著中藥現代化發展的不斷深入,采用單一評價手段或具體某種檢測方法進行中藥整體品質評價的模式逐漸凸顯了其存在的局限性,而新方法、新指標的不斷涌現,對于中藥標準化的生產加工中的實際應用和具體操作也會帶來一定難度,降低可操作性。因此,如何將系統性多元化的檢測方法和有效指標引入中藥品質評價體系并進行有機結合,形成綜合、集成、系統的評價模式,實現“性狀評價+化學評價+生物評價”整合評價,是中藥品質評價的未來發展方向。肖小河等[26]提出建立中藥材的“道地指數”這一綜合品質評價指標,通過追溯原藥材的產地,可以實現對道地產區藥材的生產加工整個環節的嚴格把控。然而“道地指數”這一評價指標對于道地產區和商品規格等級較為明確的中藥進行品質評價更為適合,而對其道地性及等級規格劃分不明確的中藥材以及中藥飲片、中成藥、中藥提取物等還需要有更為合適的指標進行評價。熊吟等[27]為解決現行品質評價模式所存在的問題,提出以綜合量化集成的評價模式,通過構建基于化學成分分析和生物活性檢測的中藥品質整合評價方法——效應成分指數ECI,此方法是基于目前中藥品質評價標準在可控的基礎上實現化學成分與藥效作用的切實關聯,并解決不同有效成分與其生物作用效應的貢獻度問題,以量化集成的方式為中藥品質的綜合評價和中藥資源的合理開發利用提供一定參考。此方法的適用僅限于某些物質基礎及作用機制相對明確的中藥,并非適用于所有中藥,因此,此方法在中藥品質評價中的實際應用,需先對中藥的物質基礎及作用機理研究清楚才能適用。在此基礎上,筆者提出將性狀評價融入EIC,更能確切實反映中藥的整體品質,才能實現“性、效”合一的一致性評價模式,才能為中藥品質一致性評價提供參考[28]。
通過中藥品質一致性評價,響應國家號召,淘汰品質和療效達不到的系列產品,提高市場競爭力,在安全性的前提下,鼓勵成熟的新輔料、新技術、新方法的應用,推動中藥生產制備技術工藝改革,實現中藥品質的優質優價,促進我國中醫藥產業大力發展,達到或接近 國際化先列水平。
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