全 文 ：#学术探讨#
通过共有化合物建立中药药效和现代药理间的联系
刘海波 o陆爱军 o刘 冰 o周家驹 3
k中国科学院 过程工程研究所 生物化学工程国家重点实验室 o北京 tsss{sl
≈摘要  共有化合物是一类同时存在于多种具有相同药效的中药中的化合物 ∀本研究寻找并分析了/泻下0 !
/止痛0和/清热0v类共有化合物 o发现其现代药理活性与所属中药药效类别有很强的联系 o这为探索中药药效与现
代药理之间的对应关系提供了一条新的途径 ∀
≈关键词  药效 ~清热 ~止痛 ~泻下
≈中图分类号  • u{x1x ~• u{w ≈文献标识码  „ ≈文章编号  tsst2xvsukusswltu2sszx2sw
≈收稿日期  ussw2sz2uz
≈通讯作者  3 周家驹 oר¯ }kstslyuyuyzsv oy{t|yw{{ o∞2°¤¬¯}
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建立中 !西医理论体系间的联系是中医药现代化过程中
的一项重要而艰巨的工作 ∀通常的方法是立足现代医学理
论解释传统中医理论 o希望为相对抽象的中医理论 !概念找
到现代科学的依据 ∀以这一思想为指导 o在药学领域对大量
的单味中药和部分方剂作了现代药理研究 o对它们的治疗机
理给出了一定的解释 o发展了多种动物模型 o发现了以青蒿
素为代表的多种有效物质≈t ou  ∀此外另有一部分学者主张立
足中医理论 o按西药的临床作用找到它们对应的中药药性 o
将西药中药化 o以期/中药和西药真正达成并重0≈v  ∀以中医
理论为指导 o对利血平 !头孢拉定 !阿托品等药物作了中药化
研究≈w2y  ∀但是 o对这一思路本身仍有争议 o有人认为在命题
和实验研究等方面尚有缺陷≈z  ∀
作者尝试寻找一个新的切入点 o寻找一组中间媒介物
质 o通过它进行中药传统药效与现代药理活性间的比较研
究 o进而探索建立中西医理论间联系的新途径 ∀
在中药天然产物的研究中 o经常出现一种化合物同时存
在于多种中药之中的情况 ∀肖培根院士建立的药用植物亲缘
学也是基于这种事实 ∀如果一种化合物同时存在于多种中药
中 o而这些中药中的多数具有同一类药效 o那么这种化学物质
很有可能与该药效的产生有关 ∀作者将这种化合物称为/共
有化合物0 ∀共有化合物不一定是其所在中药含有的唯一或
最重要的有效物质 o但有很大可能与该类中药药效的作用机
理相关 ∀而它自身作为一种天然有机化合物 o可以通过现代
手段检测多项药理活性 ∀我们设想以共有化合物为纽带 o将
中药药效与现代药理连接在一起 o以此为基础探索中西药效
之间的对应关系 ) ) ) 既可以用现代医学和药理学解释中药理
论 o又可以找到现代西药在中医药理论中的位置 ∀
/泻下0 !/止痛0是两种比较具体的中药药效 o/ 清热0是
中药药效中最大的一类 ∀作者分别对具有/泻下0 !/止痛0和
/清热0v种药效的中药进行研究 o希望找到它们的药效共有
化合物 o通过分析这些化合物的现代药理活性 o对 / 泻下0 !
/止痛0和/清热0v种中药药效的内涵给出一定程度的诠释 o
并与经验和以往的研究结果进行比较 o最终考察通过共有化
合物建立中西药效间联系这一方法的合理性 ∀
1 方法
111 数据来源 本课题组对几十年来的相关资料进行了系
统收集 !整理 !和分析 ~历时 { 年建立起中药化学数据库
k×≤ ⁄ussv1tl o收录中草药所含天然产物的化学结构 !理化
性质 !生物和药理活性及文献来源等信息 o目前已拥有化学
结构 | tuz个 o中草药及相关药用植物 v |uu种 ∀本研究以此
数据库作为数据来源≈{ o|  ∀
112 检索方法 从 ×≤ ⁄输出所有中药药效和所含化合物
的现代药理皆不为空的记录 o将所有中药按照所含的化合物
归类 o去除所有只存在于 t种或 u种中药中的化合物 ∀然后
检索每种化合物所在中药的药效 o若某一化合物所在的所有
中药的药效中 o有止痛 !镇痛等功效的中药比例大于 ys h o则
将该化合物归入/止痛0类共有化合物 ∀同样的方法 o所在中
药有泻下 !泄热 !攻下 !通便 !润肠 !解秘等功效的比例大于
ys h的归入/泻下0类共有化合物 o所在中药有清热 !清热泻
火 !清热燥湿 !清热凉血 !清热解毒 !清虚热等功效的比例大
于 ys h的归入/清热0类共有化合物 ∀
考虑到具有很大亲缘性的中药通常含有大量共同的次
生代谢物 o而且药效相同或相近 o例如大黄与掌叶大黄 !唐古
特大黄药效相同 o与牛耳大黄药效相近 ∀这种情况下 o我们
很难从众多共同的次生代谢物中确定可靠的共有化合物 ∀
因此 o规定对于植物分类学上非常接近 o而且药效相同或相
似的中药在计数时归为 t类 o只计 t次 o以提高所得到的共
有化合物的有效性 ∀
例如 o大黄酚2{2 Ο2Β2 ∆2吡喃葡萄糖苷存在于大黄 !掌叶
xz
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大黄 !唐古特大黄和天山大黄 w种中药中 o但由于这 w种中
药同属于蓼科 °²¯¼ª²±¤¦¨¤¨ Ρηευµ 属 o而且中药药效相同 o被
归为 t类 o只计 t次 ∀因此大黄酚2{2 Ο2Β2 ∆2吡喃葡萄糖苷作
为只存在于 t种中药中的化合物 o被排除在共有化合物以
外 ∀事实证明 o目前人们只发现该化合物具有杀精子的活
性 o没有任何刺激性泻药的作用 ∀
又如 o番泻苷 „存在于诃子 !番泻叶 !尖叶番泻叶 !大黄 !
唐古特大黄 !掌叶大黄 y种中药中 ∀其中除诃子以外的 x种
都具有泻下功效 o但是由于大黄 !唐古特大黄 !掌叶大黄同属
于蓼科 Ρηευµ 属 o而且中药药效相同 o因此只计 t次 ∀同理
番泻叶和尖叶番泻叶同属于豆科 ¨ª∏°¬±²¶¤¨ Χασσια属 o药效
相似 o也只计 t次 ∀由此得到最后结论是 }番泻苷 „存在于 v
种k类l中药中 o这 v种k类l中药中的 yz h 具有泻下的作用 o
大于 ys h o因此番泻苷 „属于泻下类共有化合物 ∀
对于同一植物不同部位分别入药的情况 o如荷叶 !藕和
莲子 o考虑到在植物体内不同物质的分布是不均匀的 o因此 o
如果这几个部位的中药药效非常接近则只计 t种 o若相差很
多则分别计数 ∀
2 结果
用上述方法 o从数据库中找到泻下类共有化合物 x种 o
止痛类共有化合物 ty种k表 tl o清热类共有化合物 wv种k表
ul ∀泻下类的 x种化合物都有不同程度的致泻作用 o其中大
黄酸有强烈致泻作用 ∀从结果来看 ox个泻下类共有化合物
中的 w个都属于蒽醌类化合物及其衍生物 o余下 t种是黄酮
类化合物形成的苷 ∀
ty个止痛类化合物按功能可分为 v组 }吗啡 !清风藤碱 !
粉防己碱 !木防己碱 w个化合物已报道有止痛作用 ~阿托品 !
去水阿托品 !隐品碱 !Α2那可汀 !红古豆碱 !轮环藤碱 !异箭毒
素 !异紫堇定等 {个化合物有解痉作用 o对肠胃痉挛引起的
腹痛有一定的抑止效果 ~余下 w个化合物血根碱 !二氢血根
碱 !鬼臼毒素和山缘草定碱 o它们都有刺激平滑肌收缩的作
用 ∀鬼臼毒素是近年来抗癌研究的热点 o其止痛效果可能与
抗癌作用有关 ∀血根碱和二氢血根碱的止痛作用可能与其
抗菌消炎作用有关 ∀只有山缘草定碱的止痛功效未见报道 ∀
从结构来看 o找到的 ty个止痛类共有化合物中 o除鬼臼
毒素外都是生物碱 ∀其中有 tt种属于异喹啉类生物碱 o其
余的 w个化合物 o阿托品和去水阿托品属于莨菪烷类生物
碱 o红古豆碱属于吡咯类生物碱 o隐品碱属于普罗托品类生
物碱 ∀
清热类的 wv个共有化合物中有各种现代药理数据的化
合物个数和相应的百分比如下 }抗菌剂 t|个k占 ww h l o轻泻
tx个k占 vx h l o抗肿瘤和细胞毒 tw个k占 vv h l o抗炎 tt个
k占 uy h l o抗真菌 ts个k占 uw h l o利尿 {个k占 t| h l o抗高
血压 |个k占 ut h l o止痛及镇静 z个k占 ty h l o抗氧化k过氧
化ly个k占 tv h l o血管扩张剂和血小板聚积抑制剂 x个k占
tt h l o抗心率失常 y个k占 tv h l o增强心肌收缩力 w个k占
| h l o解痉 w个k占 | h l ∀可见 / 清热0可能与上述多种现代
药理有关 ∀此外 o这些化合物还有抗过敏 !退热 !利胆 !驱肠
虫 !刺激皮肤 !镇咳等其他药效 ∀
清热类的 wv个共有化合物从结构上可以分为 y类 }蒽
醌类化合物及其衍生物 z 种 o黄酮类化合物及其衍生物 z
种 o原小檗碱类 v种 o双苄基异喹啉类生物碱 v种 o色氨酸衍
生物 v种 o苦参碱类 v种 o苷类 w种 o另有 tv个化合物分属
苯醌类 !氨基酸 !萜类 !强心苷等 ∀
3 讨论
中药中的泻下作用与现代药理学中的致泻作用k ¤¯¬¤2
·¬√ l¨在说法和内涵上都非常接近 o可以说它们是一对有对应
关系的中西药物药效 ∀因此作者希望通过对泻下类中药共
有化合物的研究验证本研究提出的方法的正确性 ∀如果该
方法是正确的 o那么由具有泻下药效的中药有效成分中归纳
出的共有化合物应该具有与泻下相对应的致泻作用 ∀从实
验结果看 o所得到的 x种共有化合物都具有不同强度的致泻
作用 o其中 w种为轻泻药 o一种为水泻药 ∀所有泻下类共有
化合物的现代药理与其所在的中药药效是相符的 ∀
疼痛的产生原因较复杂 o因此止痛药物的作用机理也有
很多种 ∀但是无论中药或西药 o止痛类药物的作用效果都是
简单明了的 o所以作者把止痛作为第 u种考察共有化合物方
法的药效 ∀得到的 ty个共有化合物中 o有 tx个具有可以产
生止痛效果的现代药理作用 }w个化合物对中枢神经有抑制
作用 o{个化合物有解痉作用 ou个化合物有杀菌消炎作用 ot
个化合物抗肿瘤 ∀余下的 t种化合物山缘草定碱在止痛方
面的研究未见报道 o但其结构与 Α2那可汀非常相似 o不排除
其具有止痛作用的可能 ∀大部分止痛类共有化合物的现代
药理可以解释其对应中药药效的产生机理 ) ) ) 这一结果也
支持本方法的正确性 ∀
在对泻下和止痛药效共有化合物的研究过程中 o一切都
按照开始设定的条件进行 o没有人为地保留或去除哪种化合
物或中药 ∀结果显示 o通过所设定的条件找到的共有化合
物 o其现代药理与它们所在中药的药效确实有对应关系 o证
明作者开始的设想是正确的 o通过共有化合物建立中药药效
与现代药理之间联系的方法可行 ∀如果将这一方法应用于
较复杂 !抽象的中药药效应该能够找到它对应的现代药理 ∀
/清热0是一种非常重要的中药药效 o而且/清热0这个词
的内涵与中医基础理论紧密相关 ∀ / 热证0是中医病理学中
的一种最基本的理论和证型 o对/清热0药效的研究有助于加
深对中医中/热证0实质的认识 ∀邓文龙将清热药的药理作
用归结为 x个方面 }抗病原微生物k细菌 !病毒l ~抗内毒素 ~
抗发热 !发炎 o改善微循环 ~提高免疫力 o保肝利胆 ~抗肿瘤 !
抗蛇毒≈ts  ∀从作者的研究结果来看 o这 x个方面的药效在清
热类共有化合物的现代药理数据中都有体现 o其中抗菌 !抗
肿瘤 !细胞毒 !抗炎 !抗真菌 !抗高血压等药理活性数据出现
频率较高 o都大于 us h o说明中药清热药效与这些现代药理
yz
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表 t 泻下 !止痛类共有化合物
共有化合物类别 结构类型 化合物名称 化合物现代药理作用
泻下
蒽醌类
黄酮类
番泻苷 „ 轻泻药
芦荟大黄素 轻泻药 ~抗菌剂 ~治疗白血病 ~具遗传毒性
芦荟苷 轻泻药
大黄酸 水泻药 ~抗肿瘤 ~广谱抗菌剂 ~抗真菌 ~利尿剂
多花蔷薇苷 „ 轻泻药
止痛
异喹啉类生物碱
莨菪烷类
其他
吗啡 止痛剂 ~麻醉剂
粉防己碱 止痛剂 ~抗肿瘤 ~抗过敏 ~抗心律失常 ~抗菌剂 ~细胞毒 ~血小板聚
集抑制剂 ~抗高血压 ~肌肉松弛剂
木防己碱 止痛剂 ~细胞毒 ~抗高血压 ~抗炎 ~退热剂 ~中枢镇静剂 ~血小板聚集
抑制剂 ~肌肉松弛剂 ~麻痹心脏和骨骼肌
Α2那可汀 解痉剂 ~非上瘾镇咳剂
山缘草定碱 Χ2氨基丁酸拮抗剂 ~子宫兴奋剂 ~致惊厥
异紫堇定 解痉剂 ~肾上腺素拮抗剂 ~抗心律失常 ~增加冠脉血流和脑血流
清风藤碱 止痛剂
二氢血根碱 抗菌剂 ~消炎 ~有血根碱样作用
血根碱 抗菌剂 ~子宫和小肠平滑肌兴奋剂 ~提高心肌收缩力 ~血小板聚集
抑制剂 ~氨基转氨酶抑制剂 ~腺苷三磷酸酶抑制剂 ~胆碱酯酶抑制
剂 ~二胺氧化酶抑制剂 ~唾液腺兴奋剂
异箭毒素 肌肉松弛剂
轮环藤碱 解痉剂 ~细胞毒
去水阿托品 解痉剂
阿托品 解痉剂 ~抗胆碱能的 ~腺体分泌抑制剂 ~散瞳 ~解除迷走神经对心
脏的抑制
隐品碱 解痉剂 ~类似那碎因样作用
鬼臼毒素 肠平滑肌兴奋剂 ~抗病毒 ~细胞毒 ~抑制有丝分裂 ~免疫抑制剂 ~抗
生育药
红古豆碱 解痉剂 ~抗过敏
注 }如果需要全部化合物的分子结构请与作者联系
表 u 清热类共有化合物
结构类型 化合物名称
蒽醌类 去氧大黄酚 o大黄酚 o大黄素 o茜素 o芦荟
大黄素 o大黄素甲醚双葡萄糖苷 o番泻苷 „
黄酮类 异鼠李素 o木犀草素 o黄芩苷元 o紫花牡荆
素 o红蓼苷 o牡荆素 o黄芩苷
双苄基异喹啉类 非洲防己碱 o异粉防己碱 o刺檗碱
原小檗碱类 巴马汀 o黄连碱 o鹤氏唐松草碱
色氨酸衍生物 ΝoΝ2二甲基色胺 o靛玉红 o色胺酮
苦参碱类 苦参碱 o氧化苦参碱 o槐胺碱
其他 桂皮酸 o瓜氨酸 ou oy2二甲氧基苯醌 ot2侧
柏酮 o羟基乙酸橄榄苦苷 o黄绵马酸 o水龙骨
素 …o花生四烯酸 o诃子林鞣酸 o没食子酸乙
酯 oΧ2氨基丁酸 o车叶草苷 o桃叶珊瑚苷 o京
尼平苷 o梓醇 o药根碱
活性有很大相关性 ∀由此可以推断中医理论中的 / 热
证0在临床上多出现在现代医学中的微生物感染 !炎症 !肿瘤
和高血压等病症中 o即这些病症多伴随有/热证0证候 ∀这个
推论和中医临床经验是相符合的≈ts  ∀
清热类共有化合物中具有轻泻和利尿作用的化合物比
例较高 o分别为 vx h和 t| h o表明这 u种药效与清热作用的
产生关系密切 ∀在中医临床上 o通利大小便以导热下行是治
疗里实热证的有效方法≈tt  ∀清热类中药中很多具有利尿作
用 o如黄芩 !生地 !淡竹叶 !夏枯草 !绿豆等等 ∀泻下与清热的
关系密切 ou者都为苦寒药性 o部分清热类中药如知母 !决明
子等有通便 !润肠作用 o同时也有研究表明 o泻下类药物如大
黄等可以作清热泻火药物使用≈tu  ∀x种泻下类共有化合物
中有两种同时属于清热类共有化合物 o这也说明清热与泻下
之间的关系是很紧密的 ∀
中药药效与其共有化合物的结构类型之间存在一定的
联系 o泻下类 x个共有化合物中的 w个都属于蒽醌类化合物
及其衍生物 ~止痛类共有化合物中 y| h 属于异喹啉类生物
碱 ~清热类共有化合物结构较复杂 o其中 xs h属于蒽醌类 !黄
酮类和异喹啉生物碱类 ∀清热类共有化合物结构类型的多
样性可能是药效复杂性的表现 ∀可以看出上述共有化合物
的结构类型与中药药效间也有一定的对应关系 ∀具体情况
有待进一步研究 ∀
4 结论
通过对/止痛0 !/泻下0和/清热0v类共有化合物现代药
理的分析可以看出 o通过制订限制条件得到的各类共有化合
物的现代药理 o与从经验得到的各中药药效的药理是非常接
近的 ∀这至少在一定程度上可以证明 }共有化合物与其所在
zz
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中药的药效确实有密切的关系 o通过共有化合物建立中药传
统药效与现代药理之间的联系是可能的 o本研究使用的方法
是可行的 ∀作者乐观的认为通过进一步的研究和完善 o共有
化合物的方法可以成为一种研究中药传统药效的新途径 ∀
但是 o作者还不能确定共有化合物本身在中药药效的产
生过程中所发挥的具体作用 ∀如果现在作出结论 o共有化合
物就是中药起作用的关键物质 o显然还为时过早 ∀完全说明
共有化合物在中药药效产生过程中所担任的角色至少还有 v
方面的问题有待解决 }≠ 将作者的方法应用于 / 止痛0 !/ 泻
下0和/清热0v种中药药效以外的其他中药药效 o是否也能得
到具有符合现代药理的共有化合物 ~ 对于中药药效间的细
微差别还不能给出令人满意的解释 ∀如共有化合物的寻找
方法保证了含有清热类共有化合物的中药大多数具有清热
的药效 o但是这些中药的清热效果却不尽相同 ∀例如 o异粉
防己碱存在于 z种中药中 o其中白药子 !银不换属于清热解
毒类药物 o华南功劳木 !香唐松草 !日本小檗有清热祛湿的药
效 o华南功劳子 !华南功劳叶可以清虚热 ∀异粉防己碱具有
细胞毒 !抗菌剂 !抗炎和结核菌抑制剂等药理活性 o可以解释
清热药效的产生 o但对清热药效的多种类型就无能为力 ∀考
虑到很多中药药效的产生是多种化合物协同作用的结
果≈tv otw  o作者推测这种细节上的差异是异粉防己碱在不同中
药中与不同有效物质协同作用的表现 ~≈ 缺乏药理学实验的
支持 ∀目前的结论全部来自数据研究 o如果新的药理学实验
结果与理论上的预测相符合 o无疑是对理论最好的支持 ∀比
如止痛类共有化合物的山缘草定碱的止痛功效还未见报道 o
如果有新研究证明该化合物也具有止痛作用 o则会极大提高
共有化合物在中药药效产生过程中的所起作用的重要性 ∀
近半个多世纪以来 o对于中药有效成分的研究从未间
断 o在植物化学 !药理学等方面积累了大量的研究成果 ∀大
批数据的积累使得通过统计等手段从整体的角度对中药药
效的物质基础进行挖掘成为可能 ∀陈耀祖院士指出 o方法学
研究是中药现代化研究中的策略之一≈tw  ∀因此 o变分析为
综合 o通过建立中草药数据库收集大量的实验数据 o以此为
基础发掘新规律将是一条可行的途径 ∀本研究是在这方面
的一个尝试 ∀
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Εξπλορινγ ρελατιονσηιπ βετωεεν τραδιτιοναλ εφφεχτσ οφ τραδιτιοναλ Χηινεσε µεδιχινε
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(Στατε Κεψ Λαβορατορψ οφ Βιοχηεµιστρψ Ενγινεερινγ Ινστιτυτε οφ Προχεσσ Ενγινεερινγ , Χηινεσε Αχαδεµψ οφ Σχιενχε , Βειϕινγ tsss{s , Χηινα)
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