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Progress and future developing of the serum pharmacochemistry of traditional Chinese medicine

中药血清药物化学的研究动态及发展趋势



全 文 :#综述#
中药血清药物化学的研究动态及发展趋势
王喜军
k黑龙江中医药大学 药学院 o黑龙江 哈尔滨 txsswsl
≈摘要  中药血清药物化学作为一门新兴的应用学科 o近年来在中药及复方的研究领域方兴未艾 ∀作者回顾
了中药血清药物化学产生的历史背景 !概念的提出及独立理论体系形成的整个演变过程 ~总结了中药血清药物化
学的成功实践经验 ~在此基础上提出了中药血清药物化学的未来发展方向 !目标及具体方案 ~预见 o中药血清药物
化学必将被更加广泛地应用到中医药研究的的各个领域 o并与其他相关学科相互融合 o不断地发展壮大 o最终成为
推动中医现代化进程的主要学科 ∀
≈关键词  中药血清药物化学 ~药效物质基础 ~中药现代化 ~药物代谢
≈中图分类号  • u{x1x ≈文献标识码  „ ≈文章编号  tsst2xvsukussylts2sz{|2sx
≈收稿日期  ussx2s{2tu
≈通讯作者   王喜军 o ר¯ }kswxtl {utts{t{ o∞2°¤¬¯}º¬­ ƒ
«¯­∏¦°1±¨ ·
中药及复方研究的基本困难在于药效物质基础不明 o因
此对于其作用机制 !生物转化和代谢过程等系列研究也就成
了无的放矢 ~药效物质基础不明确直接造成中药不能建立与
国际接轨的质量标准 o缺乏可靠的药理学 !毒理学研究数据 o
导致我国中药出口率低 !市场竞争力薄弱 o已成为严重制约
中药发展的/瓶颈0≈t  ∀
传统的研究方法利用色谱 !光谱等技术 o寻找中药中的
化学成分 o研究其结构 !性质 !组成 o从而揭示中药作用物质
基础 o在中药的现代研究中取得了很多卓越的成就 ∀但大多
所谓/活性成分研究0 o多半只是将分离得到的化合物在测定
结构之后 o再进行活性筛选 o收效甚微 o很少有人采用活性指
导下的导向分离方法 o因此那些含量甚微又难于分离的活性
成分在分离途中可能丢失 o且丢失了也难于察觉 ∀
中药复方是中医防病治病的主要手段 o但所含成分极为
复杂 o活性成分的研究很少有人涉足 o甚至不想涉足 o或是能
力有限 o生物体内环境k如 ³‹ 值 !肠内菌丛 !酶等l对中药复
方制剂成分的影响也常被忽视 ∀故采用传统方法得到的成
分很可能只是一般化学成分 o或可能只是活性成分的前体药
物≈u  ∀
可见 o传统中药及复方研究方法停留在分步提取 !药效
追踪的体外水平 o所确定的成分是否是药效的代表性成分尚
待商榷 ∀多数中药或复方现行质量标准中所谈及或测定的
所谓/有效成分0多为主要药物的主要成分或指标成分 o并无
充分依据证明其为有效成分 ∀
1 /中药血清药化学0的提出
传统的中药及复方研究模式只注重药物对人体的作用 o
一味地去研究中药中到底含有什么成分 o什么成分能在体外
药理实验中显示活性 o往往使研究走入误区 o不能真正的阐
明中药及复方的药效物质基础 ∀例如 o生姜所含的 y2ª¬±ª¨µ²¯
ky2Šl被认为是主要有效成分 o亦能被吸收入血 o然而当血液
中 y2Š已被完全清除时 o药效尤在 o说明生姜在体内有除 y2Š
以外的物质存在 ∀可见 o注重中药口服后的体内过程 o从体
内成分的角度去研究中药更为合理 ∀
t|{|年日本学者鹿野美弘发表了口服甘草附子汤后大
鼠门静脉血中成分分析的文章≈v  ∀同期 o日本学者田代真一
基于/人体胃肠道中寄生菌群能够通过水解苷类物质获得能
量来源 o中药产生生物活性的成分可能是中药经过菌群代谢
之后的产物0的想法 o提出了 / 血清药理学0和 / 血清药化学0
的概念≈w  ∀
血清药理学的方法具有能防止中药粗制剂本身理化性
质对实验干扰 o尤其是模拟药物的体内过程 o实现体外实验
的有效性等优点 o被国内学者广泛引用并取得了很好的效
果≈x oy  ∀但血清中成分不清楚 o还是一种形式的黑箱操作 o仍
不能阐明中药的药效物质基础 ∀
血清药物化学主要是研究血清中的化学物质 o观测血清
中外源性活性物质及其作用和代谢规律 ∀但至提出以后 o很
少见有研究报道 ot||w年鹿野美弘 !王喜军 !王莎莎等人发表
了有关茵陈蒿的血中移行成分及药代动力学 !口服远志提取
物后血清及胆汁中活性成分分析的研究论文≈z o{  o使血清药
物化学的工作被真正付诸实践 ∀此后王喜军等进行了大量
血清药物化学的实践研究工作 ot||z年 o发表了/中药及复方
的血清药物化学研究0一文 o正式提出了 / 中药血清药物化
学0的概念及理论 ∀usst年发表了 / 中药血清药物化学的理
论与实践0一文 o完成了/中药血清药物化学方法的建立与实
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中 国 中 药 杂 志
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施0的系统研究工作k获得了 ussu 年度国家科技进步二等
奖l ∀使/中药血清药物化学0的理论及方法实现了系统化及
规范化 o确定了中药血清药物化学理论内涵及方法的技术规
范 o将/中药血清药物化学0定义为 / 以药物化学的研究手段
和方法为基础 o多种现代技术综合运用 o分析鉴定中药口服
后血清中移行成分 o研究其药效相关性 o确定中药药效物质
基础并研究其体内过程的应用学科0 ∀
2 中药血清药物化学的理论基础及研究范畴
任何药物都是通过与人身的相互作用来发挥疗效的 ∀
中药所含成分及其复杂 o要想将其成分逐一地弄清楚 o再进
行药效 !药理学研究 o几乎是不可能的 ∀此时 o就应该换一个
角度来思考这个问题 o即首先考虑人体对药物的作用 ∀
中药口服给药后 o经消化道 !肠道菌群作用 o生成一种由
中药固有成分及其代谢产物组成的混合物 o有的直接被排
泄 o有的被选择性吸收 o经肝酶作用进入血液 o通过血液运输
到各个器官组织或靶点 o并在达到一定的血药浓度时才能真
正起效 ∀可见 o不论中药含有多少成分 o只有进入血液的成
分才有可能成为有效成分k外用药及直接刺激胃肠道药物除
外l ∀
目前 o绝大多数中药及复方仍然只能采用传统的口服给
药的方式 o口服中药后的血清中含有真正的有效成分 o即原
形成分 !代谢产物及机体产生的应激性成分 ∀因此 o通过分
析口服给药后血清中成分 o确定中药及复方的体内直接作用
物质 o将成为快速 !准确的研究确定中药药效物质基础的有
效途径 ∀中药血清药物化学正是基于以上论述而建立并发
展的 ∀
中药血清药物化学的研究目的决定其研究范畴应该包
括以下几方面 }≠ 口服样品成分分析及品质评价 ~ 实验动
物的选择 ~≈给药方案的确定 ~…采血时间及采血方式的确
定 ~ 含药血清样品的制备 ~¡血清样品分析方法的选择 ~¢
血中移行成分的制备 ~£血中移行成分与中药传统疗效相关
性研究 ~¤代谢产物及代谢途径研究 ~¥中药及复方的药代
动力学研究 ∀
3 中药血清药物化学研究的成功实践
311 对单味药的研究
31111 远志 口服给药后 o在血清中分离获得了 א≤„ 及
其代谢物 2א ≤„ o经药效研究证明 א≤„ 及 2א≤„ 具有
显著的镇静催眠作用 o为远志的药效成分≈{  ∀
31112 茵陈蒿 口服给药后 o监测血清中成分发现只有 y o
z2⁄∞被大量吸收入血 o药效研究证明其具有利胆 !抗炎 !利
尿 !降血脂等一系列茵陈蒿生药的药效 o是茵陈蒿的有效成
分≈|  ∀
31113 越桔茎叶 经口给药后 o发现熊果苷和秦皮苷被吸
收入血 o药效研究证明它们的活性与越桔疗效有相关性 o表
明秦皮苷及熊果苷为越桔茎叶的体内直接作用物质≈ts  ∀
31114 白术 白术提取物口服给药后苍术酮和苍术内酯并
未被吸收 o只有 ×∞⁄≠„在消化管内水解成 ×∞⁄≠ 而被吸收入
血 o×∞⁄≠ 是白术体内直接作用物质 o而 ×∞⁄≠„ 是前体药
物≈tt  ∀
31115 东北红豆杉 乙醇提取物口服后 o证明血中主要移
行成分是紫杉醇 !紫杉脂素 !异紫杉脂素 !紫杉宁 !三尖杉酯
碱 !金松双黄酮 !银杏双黄酮等 o并通过药效学研究确定了以
上述成分为主的药用部位群的有效性≈tu  ∀
31116 地黄 通过对不同提取部位给药后的血清色谱指纹
图的分析比较 o初步确定了水溶性高分子部位是地黄的主要
有效部位≈tv  ∀
312 对复方的研究
31211 茵陈蒿汤 研究表明茵陈蒿汤血中主要移行成分是
来源于茵陈的 y oz2⁄∞o而大黄 !栀子的成分在血中未被检
出 o并通过药效学实验认定 y oz2⁄∞为茵陈及茵陈蒿汤的药
效物质基础 ∀
31212 六味地黄丸 研究表明口服六味地黄丸后从血中发
现了 tt个入血成分 o其中 w个为新产生的代谢产物 ~z个成
分为六味地黄丸体外所含成分的原型 o其中有一成分虽为熟
地中所含原型成分 o但其他 u种药材也能代谢产生 o对其体
内的量变有共同的贡献≈tw  ∀
31213 复方安替威胶囊 研究表明口服后产生了 t|个血
中移行成分 ox个为新产生的代谢产物 otw个为原方成分直
接入血 ~通过体外抗 ≥„• ≥病毒实验证实 o以这 t|个血中移
行成分为主的有效部位群是复方安替威胶囊药效物质基
础≈tx  ∀
4 中药血清药物化学对现代中药研究的实践意义
411 推动中药血清药理学实验方法的完善
中药血清药理学是将中药或复方经口给动物灌服一定
时间后 o采集动物血液 o分离血清 o用含药血清进行体外实
验的一种方法 ∀经过近 us年的实践 o有效地带动了中药及
复方体外药效学及药理学评价研究的发展 o但也逐渐暴露
出其自身无法克服的弊端 }无法确定最佳给药方案 ~无法
做到体外培养体系内药物浓度与血药浓度相等又不影响
组织 !细胞生长 ~药效最佳的采血时间难以确定 ~血清成分
复杂 o不可控的影响因素太多 o实验结果重复性差 ~血清本
身固有的活性成分影响试验结果 o无去除血清影响的理想
措施≈ty  ∀
以上缺点的核心就是 o血清药理学的方法仍然属于一种
模糊的黑箱式操作 o不能明确中药的入血成分 o无法确定中
药的药效物质基础 ∀因此 o血清药理学实验必须结合中药血
清药物化学的研究结果 o依据给药后入血成分数和量的变化
规律 o制定合理的给药及采血方案 ~依据血清色谱指纹图为
指导 o选择适当的方法去除血清中固有成分及内源性杂质 o
高度富集入血成分 ∀
在进行复方安替威胶囊体外抗 ≥„• ≥病毒实验中 o首先
建立复方安替威胶囊的血清色谱指纹图 o明确了给药后 tus
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°¬±时血中移行成分最多且浓度最高 o然后利用固相萃取和
冷冻干燥技术大量制备了入血成分被高度富集的血清样品
之后 o用此样品成功地证明了复方安替威胶囊体外抗 ≥„• ≥
病毒的作用 ∀为中药复方的血清药理学实验树立了一个成
功的典范≈tz  ∀
412 推动中药药代动力学的发展
中药药代动力学是借助于动力学原理 o研究中药及复方
的体内吸收 !分布 !代谢和排泄的动态变化规律及其体内时
量 !时效关系的学科 ∀可是中药成分复杂 o其药效物质基础
尚有待进一步阐明 o所以中药药代动力学研究的对象也并不
很清楚 ∀以往的研究 o大多是在未确定有效成分的前提下 o
仅以个别成分的药动学特征代表复方的药动学规律 o无法反
映复方整体的药动学特征 ∀中药血清药物化学是在全面分
析中药入血成分的基础上 o通过药效相关性实验确定真正的
有效成分 o并对有效成分的体内动态 !代谢及消长规律进行
研究 o从而阐明整个复方的药动学特征 ∀
茵陈蒿汤由茵陈 !栀子 !大黄 v味中药组成 o本课题组研
究表明 o来源于茵陈的 y oz2⁄∞为茵陈蒿汤的药效物质基
础 o进而分别研究了全方以及去除大黄 !栀子后 y oz2⁄∞的
药代动力学参数 o结果表明 o复方中某些成分虽未被吸收 o但
能通过影响主要药效成分的药动学参数来参与整个复方效
应过程 ∀此外 o即使在血中移行成分结构不清楚的情况下 o
亦可对体内多种成分进行血中浓度经时变化规律研究 o充分
反映复方的的整体体内过程的本质 ∀
413 建立与国际接轨的中药及复方质量标准
通过中药血清药物化学研究确定中药体内直接作用物
质 o以此为指标通过 ‹°≤ oŠ≤等手段 o建立国际标准化的定
性定量方法 o从而使中药及复方质量标准化 ∀白术以 ×∞⁄≠„
为指标考察其质量 o而不是苍术酮及苍术内酯 ~茵陈蒿虽然
含有 y oz2⁄∞及 ¦¤³¬¯¯¤µ¬¶¬±¨ 等利胆成分 o但以血中移行成分
y oz2⁄∞为指标进行定量分析才足以说明茵陈蒿的质量 o茵
陈蒿的复方亦是如此 ∀
甘草附子汤 o除甘草 !附子的主要成分监测外 o更重要的
是以肉桂中肉桂酸及白术中的 ×∞⁄≠„ 为指标进行的监测 o
因为后者为口服后血中移行成分 ∀六味地黄丸在建立血清
色谱指纹图的基础上 o结合血中移行成分马钱素和丹皮酚的
含量测定来共同控制质量≈t{  ~复方安替威胶囊在建立血清
色谱指纹图基础上 o结合血中移行成分绿原酸和黄芩苷的含
量测定来控制质量≈t|  ~由此而建立的质量监控体系是经得
起国际化考验的 ∀
414 有助于阐明中药复方的配伍机制
中药复方是中医临床使用的主要形式 o其配伍的科学性
和临床的有效性己被世人所公认 ∀但由于组成复杂 o造成对
其配伍规律的现代研究滞后 o且说法不一 ∀中药血清药物化
学在全面分析复方入血成分 !确定复方药效物质的基础上 o
通过主要药效成分的体内动态 !成分间相互作用及消长规律
的研究 o能够在一定程度上科学地诠释复方的配伍规律 ∀
血清药物化学研究表明茵陈蒿汤主要药效成分 y oz2
⁄∞o配伍大黄后吸收速度加快k提前 ts °¬±l o而消除速度减
慢 o配伍栀子后血中浓度出现 u次峰值 o进一步研究表明栀
子中的成分 ª¨ ±¬³²¶¬§¨ 促使 y oz2⁄∞产生了肠肝循环 o从而
使 „˜≤ 加大 o药效增强 ∀
六味地黄丸给药后血中出现了 tt个移行成分 o其中 t
号峰成分在六味地黄丸和熟地中含量均很低 o但是吸收入血
后此成分的相对含量大大提高 o其来源于 v种生药 }熟地中
含有此成分直接被吸收入血 o而山茱萸和泽泻中虽不含有此
成分 o但给药后血中也能产生该成分 o复方中 v种生药对同
一入血成分的产生有共同贡献 o表明了熟地配伍山茱萸和泽
泻的必要性 ∀上述复方配伍规律的研究说明了经典方剂配
伍的科学性及实际意义 ∀
415 促进新药的开发
以中药及复方为基础 o优化原处方 !改善剂型 o或是提
取 !富集其中有效成分开发新药 o一直是新药开发的一个重
要途径 ∀越橘为民间常用中药 o用于急慢性呼吸系统感染的
治疗 o本课题组在血清药物化学研究的基础上 o利用大孔吸
附树脂法从越橘药材中定向制备越橘血中移行成分 o获得了
已知可测成分达 zs h以上的有效部位群 o以此有效部位群为
原料的五类新药正在申报中 ∀以再生东北红豆杉茎枝为原
料 o在其口服后血清色谱指纹图的指导下 o定向富集抗肿瘤
有效部位群 o其中总黄酮 !紫杉醇等可测有效成分的含量大
于 zs h o打破了红豆杉药材仅以紫杉醇及紫杉烷类衍生物等
微量成分为有效成分的局面 ∀可见 o中药血清药物化学为新
药开发提供一条快速 !准确的捷径 ∀
5 中药血清药物化学的未来发展
中药血清药物化学自诞生以来就显示出了其蓬勃的生
机 o为以显得凝重的中药及复方研究注入了一针强心剂 ∀在
近 ts年的实践中 o取得许多卓越的成绩 o有力地推动了中医
药现代的脚步 ∀但是 o做为一门新兴的应用学科 o中药血清
药物化学必须从以下几个方面继续完善 ∀
511 建立中药血清药物化学实验方法的标准化操作规程
k≥’°l
51111 给药样品成分分析及品质评价 建立给药样品的全
成分指纹图谱 o明确给药样品中所含原型成分 o测定主要成
分的含量 o控制给药样品质量的稳定和均一 ∀
51112 实验动物的选择 依据所研究中药所含的成分 o从
动物对药物作用的选择性角度去考虑 o选择与人体代谢行为
相同或相似的动物 o真正模拟药物的体内过程 ∀
51113 给药方案的确定 两种给药方案相结合来进行研
究 o即传统方式 o给药剂量 !次数 !途径均按照原方药的规定
进行折算 ~现代方式 o提高给药剂量连续多次 o或以主要成分
的/稳态浓度0为指导 o确定给药时限 ∀
51114 采血时间及采血方式的确定 末次给药后 s1x ∗ y «
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以内 o分次由门静脉及下腔静脉采血 o通过在线检测而确定 ∀
51115 含药血清样品的制备 综合运用有机溶剂萃取法 !
有机溶剂沉淀蛋白法 !重金属盐沉淀蛋白法 !有机酸沉淀蛋
白法 !热水浴法 !固相萃到法及超滤法等方法 o使血中移行成
分被高度富集 o干扰成分被尽量去除 ∀
51116 血清样品的分析 综合运用气相色谱法 !气质联用
法 !高效液相色谱法 !液2质联用法 !毛细管电色谱法 !薄层扫
描法 !分光光度法 !原子吸收光谱法等现代分析方法 o认定血
中移行成分 ∀
51117 血中移行成分的制备 综合运用现代色谱技术 !膜
分离技术等 o富集并纯化血中移行成分 o为下一步药效学实
验提供原料 ∀
51118 血中移行成分与中药传统疗效相关性研究 选择所
研究方药的适应症动物模型 !细胞模型 o以及基因组或蛋白
组 o进行药效相关性研究 o确定药效物质基础 ∀
51119 有效成分的代谢产物及代谢途径研究 运用现代生
物药剂学及代谢化学方法 o研究已确定的有效成分的代谢产
物及代谢途径 o阐明其直接作用形式及作用机理 ∀
511110 中药及复方的药代动力学研究 以体内直接作用
物质为指标 o多成分同时分析 o阐明复方整体的药动学特征 o
确定最佳给方案 ∀
512 广泛吸收相关学科的研究成果 o实现多学科融合 o完善
理论体系
中药血清药物化学尤如一只鼎 o那么支撑这只鼎的分别
是中药化学 !药物分析 !生物药剂学 !实验动物学 !中药药理
学等基础学科 ∀任何一门学科所取得的成果 o都将带动中药
血清药物化学向前发展 ∀因此 o中药血清药物化学必须积极
地吸取各学科的优秀研究成果 o实现多学科融合 o不断完善
自身的理论体系 o实现多学科的高效渗透 !飞速发展的局面 ∀
513 强化交流 o扩大中药血清药物化学应用范围
中药血清药物化学自产生至今仅有 ts余年的时间 o是
一门年轻的应用学科 o正处在成长壮大的关键时期 ∀其方法
先进 !研究所涉及的内容甚广 o但应用范围仍较为局限 ∀主
要原因是宣传力度不够 o没有为广大中医药工作者所了解 ∀
在今后学科的建设中 o应该加强学术交流 o提高宣传力度 o使
中药血清药物化学在更深更广的领域内蓬勃发展 ∀
任何学科的形成和发展 o都与当时的科学技术水平 !
经济建设要求及相关学科的促进分不开的 ∀中药血清药
物化学正是在中医药大发展的潮流中 o吸取各学科的精华
孕育而生并发展壮大的 ~在中医药的研究领域中起到承上
启下的作用 o为传统中医药与世界对话提供平台 ~使中医
药研究和制备水平与国际接轨 o也必将使传统中医药学发
扬光大 ∀
≈参考文献 
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Εφφεχτσ οφ παεονιφλοριν ον χερεβραλ ενεργψ µεταβολισµ , νιτριχ οξιδε
ανδ νιτριχ οξιδε σψντηασε αφτερ χερεβραλισχηεµια ιν µ ονγολιαγερβιλσ
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(t1 ∆επαρτµεντ οφ πηαρµαχολογψ, Χηινα Πηαρµαχευτιχαλ Υνιϖερσιτψ, Νανϕινγ utsss| , Χηινα ;
u1 Σηανδονγ Ρεσεαρχη Αχαδεµψ οφ Τραδιτιοναλ Χηινεσε Μεδιχινε , ϑιναν uxsstw , Χηινα)
[ Αβστραχτ] Οβϕεχτιϖε : ײ ¬¨³¯²µ¨ ·«¨ ©¨©¨¦·¶²©³¤¨ ²±¬©¯²µ¬±²±¤±·¤ª²±¬¶¬±ª·«¨ §¨ ¤¯¼¨ §±¨ ∏µ²±¤¯ §¨¤·«k⁄‘⁄l¬±§∏¦¨§¥¼ ¦¨µ¨¥µ¤¯ ¬¶2
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≈责任编辑 方文贤 
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Προγρεσσ ανδ φυτυρε δεϖελοπινγ οφ τηε σερυµ πηαρµαχοχηεµιστρψ
οφ τραδιτιοναλ Χηινεσε µεδιχινε
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( Ηειλονγϕιανγ Υνιϖερσιτψ οφ Τραδιτιοναλ Χηινεσε Μεδιχινε , Ηαρβιν txssws , Χηινα)
[ Αβστραχτ] ׫¨ ³¤³¨µµ¨√¬¨º §¨·«¨ ³µ²ªµ¨¶¶²©¶·∏§¬¨¶²± ¶¨µ∏° ³«¤µ°¤¦²¦«¨ °¬¶·µ¼©²µ·µ¤§¬·¬²±¤¯ ≤«¬±¨ ¶¨ ° §¨¬¦¬±¨ k×≤ l o¶³¨¦¬¤¯ ¼¯
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≈责任编辑 方文贤 
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第 vt卷第 ts期
ussy年 x月
中 国 中 药 杂 志
Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
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