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Opinions on research patterns for pharmacodynamic chemical substances in
compound prescription of Chinese medicinal materials

适宜于中医药特点的复方药效物质基础研究模式的探讨



全 文 :·学术探讨·
适宜于中医药特点的复方药效物质基础
研究模式的探讨
林丽美,王智民,朱晶晶,张启伟,龚慕辛
(中国中医科学院 中药研究所,北京 100700)
[摘要] 在文献调研的基础上,总结了近年来中药复方药效物质基础研究模式,针对各研究模式不足之处进
行了评述,提出适宜于中医药特点的复方药效物质基础研究模式,预测中药复方药效物质基础研究的发展趋势,为
中药复方药效物质基础研究提供思路。
[关键词] 中药;复方;药效物质基础;研究模式;趋势
[中图分类号]R284.1 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)23286103
[收稿日期] 20080225
[通讯作者] 王智民,Email:zhmw123@263.net
  中药复方是中医临床用药的主要形式,其独特的疗效和
复杂性等成为中医药研究领域的热点和难点。为了阐述中
医药的科学性,从各个角度和方向展开的基于中药复方的研
究很多,其中一个重要的困惑就是“谁是中药复方的药效物
质基础”的问题,它已成为中医药现代化发展过程中研究难
度最大的关键科学瓶颈[1]。中药复方具有多方面的功效,那
么针对相应功效有其对应的药效成分(群),它们可能是作
用于疾病发生、发展和变化过程中的不同途径、不同环节和
不同靶点上的能发挥特定药理作用的活性分子群,应包括原
形药物分子、前药分子和体内代谢成分等,它既不同于有效
部位、有效成分以及有效组分,也不等同于组成复方的各单
味药中有效成分的简单加和。中药复方药效物质基础是对
复方各方面功效有贡献的药效成分群的通称,可从本质上阐
明复方配伍的科学内涵,解决复方中药难以被国际认可的难
题,促进中药及其复方走向世界医药主流市场。现阶段,以
药效追踪中药复方的化学成分分离,来寻找到有效成分或有
效成分群;以药物代谢来寻找入血成分是近期中药复方药效
物质基础的主要研究模式。作者总结了以往的中药复方药
效物质基础研究模式,并对其进行了评述,且提出了中药复
方新的研究模式和发展趋势。
1 目前中药复方药效物质基础研究模式的总结与评价
1.1 中药化学与药效学相结合的研究 中药化学和药效学
相结合研究中药复方药效物质基础在目前是普遍认可的传
统模式。它主要是以药理为导向(体内实验、组织器官、细胞
和分子生物学4个层次的药理作用评价)的化学研究(中药
复方、有效部位、有效成分3个层次上步步深入)来开展研究
工作。具体研究上主要有2种思路:①先化学后药效:把中
药复方作为一个整体,对其进行系统分离,对分离所得的化
合物逐一进行药效学研究,药理筛选出有效的化学成分即认
为是该复方的药效物质基础[2]。②先药效后化学:把中药复
方作为一个整体,根据该复方中主要的化学成分类型和君、
臣、佐、使的配伍,有目的地将该复方划分为若干个部位,将
所得的各个部位和该复方进行相对应的药效学研究,确定其
有效的部位,再将有效部位进行分离,得到有效部位中的各
个化学成分,把有效部位中的化学成分认定为该复方的药效
物质基础[3]。该研究模式可基本明确复方的化学成分及其
药理作用,能够为中药的有效性、安全性等提供科学数据支
撑。但是,它忽略了3个重要的问题:①成分间的比例关系
与药效的关系[4]。②代谢物,中药复方多数是口服,口服后
经过体内的一系列生物转化,复方原有成分或转化为活性成
分或代谢失活或借助机体的神经体液调节系统而发挥药效,
也有些成分根本不被人体吸收,因此复方的药效成分与成药
中的化学成分不等同,很可能有重大差别[5]。③缺乏系统药
效学支撑,因为所分离得到的化合物往往量较少,难以进行
系统的体内外药效学评价,因此难以证明所分离得到的成分
就是复方的药效物质。
1.2 中药血清药物化学的研究 单味中药含有几十至几百
个化学成分,而由几味甚至几十味中药组成的复方其化学成
分将更加复杂,要想将其成分逐一地弄清楚,再进行药效、药
理学研究,几乎是不可能的。此时,就应该换一个角度来思
考,药物绝大多数是通过与人的相互作用来发挥疗效的,即
首先考虑人体对药物的作用。中药口服后,经消化道、肠道
菌群作用,生成一种由中药固有成分及其代谢产物组成的混
合物,有的直接被排泄,有的被选择性吸收,经肝药酶作用进
入血液,通过血液运输到各个组织或靶器官,并在达到一定
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的血药浓度时才能真正起效。因此,不论中药含有多少成
分,“只有入血成分才可能是药效成分”的假说在多数情况
下是成立的。中药血清药物化学主要是通过分析口服给药
后血清中成分,确定复方在体内的直接作用物质,将成为快
速、准确地研究确定中药复方药效物质的有效途径之一。其
研究方法是将复方灌胃给药一定时间后取血,分析其主要成
分,如有必要再将血清中所含化学成分进行深入分离和鉴
定,把得到的化学成分与复方全方再次进行药效学比较,就
有可能揭示产生复方药效的化学成分[6]。该研究模式将中
药复方及其作用的对象有机结合起来考虑,有利于寻找机体
内真正发挥药理作用的药效成分。但是该模式的局限性在
于:①血清中化学成分含量甚微(ng或 pg水平),要想直接
从血清中分离到足够量的成分进行结构鉴定,其难度巨大,
因此得到的成分结构往往是推测而不是确定;②进而开展这
些成分的药理筛选和评价将更不可能,特别是代谢物。
1.3 其他模式 近年来,提出的中药复方药效物质基础的
研究模式主要包括:中药复方天然组合化学库与多靶作用机
制[7]、“证治动力学”假说[8]、“水闸门”法[9]、“中药复方霰
弹理论”[10]、“七情合和”实质在于“化学成分合和”假
说[11]、中药复方有效化学成分的配位化学学说[12]、无机陶
瓷膜分离技术[13]和生物色谱筛选活性成分[14]等一系列的
理论、方法和技术。
2 中药复方药效物质基础研究的发展趋势
2.1 寻找先导化合物、活性组分群的创新药物仍将是复方
药效物质研究的方向 中药活性成分的研究已有大量的积
累,有些已作为药物广泛用于临床,如青蒿素、黄连素、甘草
酸、苦参碱、氧化苦参碱、麻黄素、芫花酯甲、樟柳碱、石杉碱
甲等;有些已成为很好的先导化合物,如斑蝥素、靛玉红等,
从中药中寻找具有开发前景的化合物并进行结构改造和优
化,将是我国创新药物发展的重要方向。从中药复方→提取
物→有效部位(或单味药标准提取物)→有效组分或成分配
伍的多层次逐级寻找追踪有效成分群及其最佳组合的发现、
分离和鉴定、分析、制备工艺优化等将是中药创新药物发现、
研究和开发的主要内容,也是中药行业在未来10~20年中
应鼓励发展的方向。
2.2 多学科交叉将是复方药效物质研究的趋势 天然药物
化学、分析化学、药理学、中医基础理论、化学计量学、基因工
程技术等都已经应用于中药复方的药效物质基础研究,各学
科先进成熟的方法、技术和手段都能在中药复方药效物质基
础研究中找到切入点。相信在不远的将来,中药复方的研究
将形成一整套适宜于中医药自身特点的方法学和技术体系。
2.3 现代分离技术是研究中药复方药效物质基础的重要手
段 要明确中药复方的科学性,保证其有效性和安全性,必
须阐明其发挥药效(毒性)的物质基础及其作用机制,要明
确药效(毒性)物质基础,必须拥有这些成分,因此必须开展
中药复方的提取、分离、结构鉴定和样品累积制备,以便于开
展中药复方相关的其他研究,如作用机理、体内过程、质量控
制等。而中药复方化学的研究是所有相关研究的核心,其中
分离技术起着举足轻重的作用,因为只有获得一定质和量的
化学成分,才能满足结构测定、活性评价、作用机理、毒理评
价,乃至于治疗等大规模应用的需求。制备型液相色谱以其
高分离度、快速、灵活,并能制备一定数量等特点已广泛地应
用于中药复方研究,在累积制备这些化学成分或组分时,无
疑是首选的方法。
2.4 适宜于中医药特点的有效性评价方法和技术是研究中
药复方研究的难关 中药复方具有多方面的功效,应该提倡
“中成药以辨病为主、辨证为辅;临床用药以辨证为主、辨病
为辅”的原则开展中医药的相关研究,要科学可行地阐明中
医药的有效性,必须建立适宜于中医药自身特点的方法学和
评价体系,一个重要的科学难题就是———建立适宜于中医药
特点的有效性评价方法和技术;该问题的解决将有利于中药
复方相关学科的跨越式发展。
3 适宜于中医药特点的复方药效物质基础研究模式的探索
为了弥补上面常用模式的不足,结合中药复方药效物质
基础研究的发展趋势,作者提出建立“适宜于中医药特点的复
方药效物质基础研究模式”:它基于“只有入血成分才可能是
其药效成分”假说,以药效追踪为导向的化学和药代相结合模
式。主要研究方法包括:①依据中医药理论,选取合适的药理
学评价指标:以复方的功效为核心,依据复方的配伍关系,分
析各味药物在复方中可能的药理作用(与中医药临床功效具
有密切相关的模型或指标)和地位,选取合适的药理模型从不
同角度来进行有效部位和有效成分的活性评价。②“从头到
尾和从尾到头”的系统化学研究:从单味药→相应功效的有效
部位→有效成分(群)→复方、从复方→相应功效的有效部位
→单味药→有效成分(群)进行系统的化学分离研究,得到足
够量的对照品为下步的深入研究奠定物质基础,明确各单味
药有效部位、复方有效部位的组成、成分间的比例关系等信
息。③明确入血成分及其归属:采用体外和体内药物吸收模
型开展复方及其有效部位、单味药及其有效部位、单味药有效
部位按照复方比例配伍的“新复方”、主要有效成分(群)配伍
的“新复方”等吸收情况分析和比较研究,找出复方、单味药及
其配伍对其主成分、成分比例关系的影响,找到体外和体内吸
收模型的对应关系,进而用体外模型(如肠外翻)代替体内吸
收进行“入血成分”的发现、分析、制备(如在体灌流法)、结构
确定。弄清楚中药复方进入体内的成分,简化复方研究的难
度。④明确有效部位中各成分对特定药效的贡献:虽然入血
成分较复方的化学成分已经相对简化了很多,但仍为数众多,
加之缺乏足够量的对照品开展系统的药效学评价,因此仍难
以明确复方的药效物质基础;为此,建议采用化学计量学与药
效学相结合来解决这一难题。具体思路是:采用来源(基源)
一样,产地、加工等不同的药材组成的中药复方进行体外药代
实验在与整体动物入血成分最相似的时间取样分析,得到所
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有复方的HPLC图,同时将这些中药复方进行药效学实验(多
模型、多指标),得到药理数据,将复方的化学数据和药理数据
组成原始数据矩阵,采用化学计量学进行数据处理,从而统计
出对特定药效有贡献的成分,找出复方的药效成分群,进而结
合③项下的研究结果,找到对复方各不同药效有主要贡献的
成分群。⑤血清中新成分的鉴定:可以采用常用的LCMSn和
LCNMR进行在线检测技术确定其可能的结构;血清中含量
甚微,可采用与整体动物最相似的体外吸收模型对其进行富
集,再用HPLC制备。⑥药效成分间比例关系的确定:对于单
味药来说,药效成分间的比例不能仅考虑其在药材、水煎液中
的比例,而应更多参考基于水煎剂灌胃后,在血药浓度达峰时
药效成分间的比例;对于复方应多参考最佳药物配伍时水煎
剂灌胃后,开始起效时的成分间的比例。⑦复方药效成分群
与中医理论的关系:目前药效物质基础研究中有2个明显的
误区,一是为发表论文而研究中药复方,往往忽略中医理论的
指导;二是虽有中医理论指导,但研究后忘记将其结果与中医
理论联系起来。建议在明确复方药效成分群后,要将中药复
方及其有效部位、组成药味及其有效部位、有效成分群及其比
例关系等的药理作用分别与疾病的病因病机联系起来,与中
医的方剂理论联系起来,明确各个层次的君臣佐使的关系,以
扩展中医方剂理论。
4 结语
中药复方药效物质基础是一个创新知识的系统工程,虽
已迈出了可喜的一步,但与国际市场的要求仍有相当大的差
距。加入WTO后,基础研究的薄弱使得中药产业面临着巨
大的挑战,但只要抓住疗效这个关键,围绕疗效开展谁有效?
为什么有效?如何保证有效?就能赢得市场的认可,就能使
中药现代化事业不断发展,从而使传统中药为我国人民乃至
世界人民的健康做出更大的贡献,使我国成为名符其实的中
药强国。值得一提的是:中药现代化是一个过程,中药复方
药效物质基础研究同样是一个探索过程,不能急于求成;可
以针对几个疗效确切、具有中医和现代医学都能认可的适应
证(有公认药理评价模型和方法者)、药味相对简单的经典
方剂开展系统的药效物质基础研究,以阐述中医药复方的科
学性和有效性。
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Opinionsonresearchpaternsforpharmacodynamicchemicalsubstancesin
compoundprescriptionofChinesemedicinalmaterials
LINLimei,WANGZhimin,ZHUJingjing,ZHANGQiwei,GONGMuxin
(InstituteofChineseMateriaMedica,ChinaAcademyofChineseMedicalSciences,Beijing100700,China)
[Abstract] TheresearchpaternsforthepharmacodynamicchemicalsubstancesincompoundprescriptionsofChinesemedicinal
materialsinrecentyearsweresummarized,andthedeficienciesofthecommonlyusedpaternswerecommentedon.Aresearchpatern
forthepharmacodynamicchemicalsubstancesincompoundprescriptionsofChinesemedicinalmaterialswasraised,whichissuitable
forthecharacteristicsoftheChinesemedicine.Thetrendoftheresearchworkwaspredicted,whichwouldprovidesomethinkingfor
thepharmacodynamicchemicalsubstancesincompoundprescriptionofChinesemedicinalmaterials.
[Keywords] Chinesemedicinalmaterials;compoundprescription;pharmacodynamicchemicalsubstances;researchpatern
[责任编辑 鲍 雷]
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