免费文献传递   相关文献

Bioethnopharmaceutical analytical pharmacology:a strategy for elucidating ethnoherbal absorbed bioactive compounds

生物方剂分析药理:阐明方剂吸收生物活性成分的研究策略



全 文 :·中药现代化论坛·
生物方剂分析药理 :阐明方剂吸收生物活性成分的研究策略
黄  熙1 ,2 ,3 3 ① ,范  荣1 ,2 ,3 ,张海男1 ,2 ,3 ,任  平2 ,4 ,秦  锋1 ,2 ,3 ,王  杨1 ,2 ,3
(11 中南大学湘雅医院中西医结合研究所 ,湖南 长沙  410008 ; 21 国家医药管理局肝藏象相关疾病重点研究室 ,中南大学
湘雅医院 ,湖南 长沙  410008 ; 31 国家中医药管理局“十一五”脑病重点专科 ,中南大学湘雅医院 ,
湖南 长沙  410008 ; 41 中南大学湘雅医院 药剂科 ,湖南 长沙  410008)
摘  要 :综述了生物方剂分析药理研究策略提出的背景、完善过程和内涵。该策略是一种能够阐明方剂体内吸收
生物活性成分的思路与方法 ,是一种吸收成分与母方疗效比较的研究模式 ,其主要的 3 个要点是 :方剂成分在血中
的测量、吸收成分与母方疗效的比较、吸收成分剂量等于母方中的量。以冠心 Ⅱ号为实例 ,用该策略阐明其体内药
效物质。并论述了该策略的研究意义。
关键词 :生物方剂分析药理 ;吸收生物活性成分 ;药效物质基础
中图分类号 :R28515    文献标识码 :A    文章编号 :025322670 (2010) 0320337203
Bioethnopharmaceutical analytical pharmacology : a strategy for elucidating
ethnoherbal absorbed bioactive compounds
HUAN G Xi1 ,2 ,3 , FAN Rong1 ,2 ,3 , ZHAN G Hai2nan1 ,2 ,3 , REN Ping2 ,4 , Q IN Feng1 ,2 ,3 , WAN G Yang1 ,2 ,3
(11 Institute of Integrated Traditional Chinese Medicine and Western Medicine , Xiangya Hospital , Central South
University , Changsha 410008 , China ; 21 Key Unit of Gan2Zangxiang Related Disease , State Administ ration
of Traditional Chinese Medicine (SA TCM) , Xiangya Hospital , Central South University , Changsha 410008 ,
China ; 31 Key Unit of the 11th Five2year Plan of SA TCM in Cerebrosis , Xiangya Hospital , Central
South University , Changsha 410008 , China ; 41 Department of Pharmacy ,
Xiangya Hospital , Central South University , Changsha 410008 , China)
Abstract : To review t he background and advance of a st rategy of bioethnop harmaceutical analytical
p harmacology (BA P)1 BA P is an idea for elucidating absorbed bioactive compound ( ABC) in t raditional
Chinese medicine ( TCM) formula or herbal remedy1 It is also a mode of active comparison between
absorbed compounds and t he parent formula including determination of ABC in blood , t he ABC dosage
identical to it s content in formula , and t he active comparison of ABC and the parent formula1 The ABC of
Guan2Xin2Er2Hao formula elucidated by BA P st rategy has been reviewed and t he significance of BA P st rat2
egy will be f urther discussed1
Key words : bioethnop harmaceutical analytical p harmacology (BA P) ; absorbed bioactive compound
(ABC) ; effective substance basis
  药效物质基础是方剂研究的核心之一 ,唐文富
等[1 ]曾提出代谢物组学新假说 ,用代谢物组学的方法
寻找方剂有效成分在体内的作用靶点 ,以阐明方剂的
药效物质基础及其作用途径。生物方剂分析药理
( bioethnopharmaceutical analytical pharmacology ,
BAP)研究策略是新近提出的[2 ] ,在方剂吸收入体内
成分的分析指导下 ,进行药理学研究 ,也是一种比较
体内吸收成分与母方的整体药效的研究模式。BAP
策略来源于 2002 年的生物方剂分析中医药学思
路[3 ] 。提出BAP 策略的目的是用生物药物分析的方
法阐明方剂的体内药效物质基础 ,阐明代表方剂疗效
的主要吸收的生物活性成分 (absorbed bioactive com2
pound ,ABC) [2 ] ,以有利于阐明方剂的作用机制。本
文概述BAP 提出的背景、内涵及其意义。
·733·中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 41 卷第 3 期 2010 年 3 月
①收稿日期 :2009212209                      
基金项目 :国家“重大新药创制”科技重大专项课题 (2009ZX09304) ;国家中医药管理局肝藏象相关疾病重点研究室经费资助 ;国家杰出青年
科学基金资助 (30325045)3 通讯作者 黄 熙 Tel : (0731) 84327222 (O)  E2mail :tcmhuangx59 @1631com
1  阐明方剂吸收生物活性成分的困难与对策
中药成分复杂多样 ,且通过多靶点来纠正疾病
造成的机体失衡。因此研究草药与方剂中与疗效相
关的成分 ,一直被国际上评价为极端困难、无法解决
的问题[4 ] 。艰难之源在于非常繁多、令人恐怖、极端
复杂的化学成分。
常用的方法是研究方剂在体药效时结合该方某
个 (些) 单体的活性研究 ,推测该单体为药效成
分[5 ,6 ] 。其研究特点是没有中药复方或方剂口服后
单体被吸收入体内的证据 ;比较药效研究中 ,该单体
的剂量设计比较随意。基于此提出生物方剂分析药
理 (BA P)研究策略 ,以阐明方剂体内药效物质基础。
2  BAP的研究模式
BA P 策略采用方剂吸收入血成分与母方疗效
相比较的研究模式探索方剂的 ABC。BA P 策略能
够在 3~5 年而不是百年内阐明方剂中与疗效相关
的主要药效物质基础 ,阐明方剂主要的 ABC。
211  BA P 策略是在方剂与证的药动学研究基础上
发展起来的 :本课题组在 1991 年提出证治药动学假
说 :不同的证状态与方剂配伍可明显影响方剂药动
学参数 ,并与疗效和药物不良反应密切相关[7 ] 。在
国家自然科学基金的资助下 ,本课题组用川芎复方
与血瘀证、甘草复方与脾虚证为实例 ,基本证明了上
述假说 ,并被其他学者所证实[ 8 ,9 ] 。王战国等[10 ] 提
出基于代谢组学与方证理论的药效学2药动学方法 ,
从“方证对应”的角度研究中药复方配伍规律。证治
药动学假说进一步发展为研究方剂吸收入血成分 ,
其具备以下特点 : (1) 能定性、定量 ; (2) 数目相对有
限 ; (3)与母方疗效相关 ; (4) 可能被代谢或被机体
作用为新的成分 ; (5)成分之间存在药动与药效相关
关系 ; (6)能被证机体独特处置[7 ] 。经过长期的实践
证明 ,方剂吸收成分能够定性定量 ,这就为提出生物
方剂分析中医药研究思路与方法奠定了基础。
212  BA P 策略是基于生物方剂分析中医药学思路
与方法 :在长期的方剂药动学研究的基础上 ,在方剂
的临床、化学、药效研究取得足够积累的基础上 ,
2002 年提出了“生物方剂分析中医药学研究的设
想”[3 ] 。该设想是在方剂吸收入生物体内成分分析
的指导下 ,进行方剂在体/ 离体药效、药动、质量控
制、植物化学等方面的研究。本文讨论的主要是生
物方剂分析在体药效学研究部分。
213  围绕方剂 ABC 研究过程形成了 BA P 策略 :围
绕着方剂 ABC 及其作用机制的研究 ,在国家自然科
学基金资助下 ,课题组成员通过长期联合攻关 ,特别
是近 4 年 ,对冠心 Ⅱ号进行了大量的基础与临床相
结合的研究 ,围绕该方 ABC 研究的过程而形成了
BA P 策略 (图 1) 。
图 1  BAP研究模式
Fig11  Research model of BAP
以冠心 Ⅱ号为例 ,来验证 BA P 策略。首先测定
冠心 Ⅱ号的主要化学成分的量 ,确定冠心 Ⅱ号在临
床和动物抗心肌缺血的确切疗效[2 ,11~13 ] ;证明大鼠
口服冠心 Ⅱ号后吸收入血的成分是阿魏酸 ( F) 、丹
参素 ( T) 、羟基红花黄色素 A ( A) 、芍药苷 ( E) 与原
儿茶醛 ( P) 。然后设计分组 :冠心 Ⅱ号组、上述成分
单独与联合用药组、FA T 联合组 ,上述成分的剂量
等于在母方中的量[2 ] ,观察上述各组对心肌梗死面
积的影响。研究结果表明 ,冠心 Ⅱ号减小心肌梗死
面积是以吸收的 3 种成分 ( F、A、T) 从线粒体细胞
色素 C ( CYT C) 途径 ,通过抑制心肌细胞凋亡与
caspase 活性实现的[12 ] 。在比较单体成分与母方疗
效时 ,得到了上述成分被吸收的证据[ 2 ] 。
基本阐明了冠心 Ⅱ号的心脏保护作用主要物质
基础是吸收的阿魏酸、丹参素、羟基红花黄色素
A [ 2 ] 。这是国内外首次从体内成分基础上对方剂主
要药效物质的研究。
南京大学徐强教授课题组比较除去芍药苷的四
逆散与原四逆散的疗效 ,结果明显降低 ,而且芍药苷
与四逆散疗效类似[ 14 ] ,芍药苷剂量等于其在母方中
的量 ,与 BA P 策略得出的结果一致。与国际上常用
的方法比较 BA P 策略在阐明方剂药效物质方面的
优势是 :ABC 具有体内被吸收的证据 ; ABC 的剂量
符合实际吸收真实情况。
3  BAP策略的研究步骤
BA P 首先需要选择临床、药理与化学前期工作
基础较好的方剂来作为研究对象。首先测定方剂主
要化学成分的量 ,以作为这些成分在比较药效实验
时的剂量设计的参考。在确定方剂的确切疗效以
后 ,主要采用吸收成分与母方疗效比较的研究模式 ,
主要包括以下 3 项研究要点 :
·833· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 41 卷第 3 期 2010 年 3 月
311  方剂 ABC 在血中的定量 :一般在研究方剂整
体药效的同时 ,利用 U PL C、L C2MS2MS 等仪器同
步测定口服方剂后血中吸收的化学成分[2 ] ,明确方
剂吸收入体内成分是 BA P 研究的前提与指导思想。
312  ABC 与母方疗效的比较 :选择一个公认的疗
效指标 ,进行吸收成分联合/ 单独应用与母方疗效的
比较 ,确定吸收的成分中哪些成分与母方疗效相关 ,
或者说是哪些主要成分引起母方的疗效。
313  ABC 剂量等于在母方中的量[2 ] :在进行上述
吸收成分与母方疗效比较研究中 ,吸收成分剂量要
与其在母方中的量等同。这是非常重要的步骤。如
冠心 Ⅱ号由丹参、川芎、赤芍、红花与降香组成 ,组成
比例为 2 ∶1 ∶1 ∶1 ∶1 ,其中丹参素的量为 01936
mg/ g。冠心 Ⅱ号的实验剂量为 30 g/ kg ,其中丹参
素的剂量应该是 28108 mg/ kg (01936 ×30) [2 ] 。按
照这个剂量丹参素单独灌胃大鼠 ,对心肌梗死面积
有效但不明显 ,如果随意的设计为 50 或 100 mg/
kg ,则完全可能有明显疗效 ,但相对于冠心 Ⅱ号而
言 ,则可能是假阳性结果 ,因为口服的冠心 Ⅱ号中不
含有如此多的丹参素。
4  BAP策略的研究意义与可能存在的缺陷
411  对中医药学科的影响 :在 BAP 策略指导下 ,采
取吸收成分与母方疗效比较的研究模式 ,遵循上述的
3 个研究要点 ,能够基本阐明代表方剂疗效的主要
ABC(主要体内药效物质) 。因此 ,BAP 策略可能开创
阐明方剂体内药效物质基础及其作用机制研究的新
途径。阐明代表方剂疗效的主要 ABC ,能够将其发
展为新的质量控制标准 ,ABC 既能发展为先导性的
现代中药 ,从而克服了传统中药复方重金属、农药污
染等缺陷 ,又能发展为能够静脉注射的新型中药复方
制剂。由于 ABC与母方疗效类似 ,从而继承了母方
经典的方剂组方理论与治则治法、主治中医证的理论
与实践的内涵与成就 ,方剂是中医理法方药重要的环
节 ,因此对中医药学科发展具有推动作用。
412  对于现代药效思想的影响 :经典的药学思想是
“一个成分、一个疾病、一个靶点”,对于慢性复杂难
治性疾病 ,已经不能完全治愈[15 ] 。因此产生了多成
分、多靶点与多药合用的新药学思想 ,如 cocktail、
polypill 和联合用药等。BA P 阐明方剂的 ABC ,就
能对现代药学新思想做出中医药的独特贡献。
413  BAP 策略尚存不足 :只能阐明代表方剂疗效的
主要药效物质 ,不能精确地阐明代表疗效的所有成
分 ,可能遗漏某些低微成分。在进行吸收成分与母方
疗效比较时 ,某些单体成分在单独给药时 ,可能存在
口服生物利用度不如在方剂中好的情形 ,从而影响药
效比较的结果 ,可以通过进一步的模拟母方中非特异
性 (淀粉、腺苷、纤维等)成分环境 ,加以克服。
参考文献 :
[ 1 ]  唐文富 , 陈光远 , 黄 熙1 方剂代谢物组学新假说 [J ]1 中草
药 , 2007 , 38 (6) : 80128031
[ 2 ]  Huang X , Qin F , Zhang H M , et al1 Cardioprotection by
Guanxin Ⅱin rat s wit h acute myocardial infarction is related
to it s t hree compounds [J ]1 J Ethnopharmacol , 2009 , 121
(2) : 26822731
[ 3 ]  黄 熙1 生物方剂分析中医药学研究的设想、背景与意义
[J ]1 中国中西医结合杂志 , 2002 , 22 (4) : 25122521
[ 4 ]  Xie P S , Leung A Y1 Understanding t he t raditional aspect of
Chinese medicine in order to achieve meaningful quality con2
t rol of Chinese materia medica [J ]1 J Chromatogr A , 2009 ,
1216 : 1933219401
[ 5 ]  Huang W , Zhang J , Moore D D1 A traditional herbal medi2
cine enhances bilirubin clearance by activating t he nuclear re2
ceptor CAR [J ]1 J Clin I ncest , 2004 , 113 : 13721431
[ 6 ]  Takeda H , Sadakane C , Hattori T , et al1 Rikkunshito , an
herbal medicine , suppresses cisplatin2induced anorexia in rat s
via 52H T2 receptor antagonism [J ]1 Gast roenterology , 2008 ,
134 (7) : 2004220131
[ 7 ]  黄 熙 , 陈可冀1“证治药动学”新假说的理论与实践 [J ]1
中医杂志 , 1997 , 12 (38) : 74527471
[ 8 ]  Di B , Feng N , Liu W1 Pharmacokinetic comparisons of
Shuang2Huang2Lian wit h t he different combinations of it s
constitutional herbs [J ]1 J Ethnopharmacol , 2006 , 107 :
40124051
[ 9 ]  Li Y , Bi K1 HPLC determination of ferulic acid in rat plasma
after oral administ ration of Rhizoma Chuanxiong and it s com2
pound preparation [J ]1 B iomed Chromatogr , 2003 , 17 : 5432
5461
[ 10 ]  王战国 , 胡惠玲 , 兰 轲 , 等1 试论基于代谢组学与方证理
论的药效学2药动学方法研究中药复方配伍规律 [J ]1 中草
药 , 2009 , 40 (2) : 16921721
[ 11 ]  Zhao J , Huang X , Tang W , et al1 Effect of oriental herbal
prescripton Guan2Xin2Er2Hao on coronary flow in healty vol2
unteers and anti2apoptosis on myocardial ischemia2reperfusion
in rat models [J ]1 Phytother Res , 2007 , 21 (10) : 92629311
[ 12 ]  Zhao H W , Qin F , Liu Y X , et al1 Antiapoptotic mecha2
nisms of Chinese medicine formula Guan2Xin2Er2Hao in t he
rat ischemica heart [J ]1 Tohoku J Ex p Med , 2008 , 216 (4) :
30923161
[ 13 ]  Qin F , Liu Y X , Zhao H W , et al1 Chinese medicinal formu2
la Guan2Xin2Er2Hao protect s t he heart against oxidative
st ress induced by acute ischemic myocardial injury in rat s
[J ]1 Phytomedicine , 2009 , 16 : 21522211
[ 14 ]  Sun Y , Dong Y , Jiang H J , et al1 Dissection of t he role of
paeoniflorin in t he t raditional Chinese medicinal formula Si2
Ni2San against contact dermatitis in mice [J ]1 L i f e Sci ,
2009 , 84 (11212) : 33723441
[ 15 ]  Verpoorte R , Crommelin D , Danhof M , et al1 Commentary :
“A systems vies on t he future of medicine : inspiration f rom
Chinese medicine ?”[J ]1 J Ethnopharmacol , 2009 , 121 (3) :
47924811
·933·中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 41 卷第 3 期 2010 年 3 月