全 文 ：中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第39卷第7期2008年7,el·附3·
细胞膜色谱技术用于中药活性成分筛选的研究进展
方艺霖1’2，张 艺”，肖小河2，杜 娟1，张 静1
(1．成都中医药大学民族医药研究所，四川成都610075；2．解放军302医院全军中药研究所。北京100039)
摘要：细胞膜色谱技术是生物色谱法在中药活性成分研究中的一个热点，适用于中药及天然药物药效物质基础
的筛选研究。简要综述了细胞膜色谱技术在中药活性成分筛选方面的研究进展，并探讨了细胞膜色谱技术在其发
展中所面临的问题及对策。
关键词：细胞膜色谱；中药；活性成分；筛选
中图分类号：R284 文献标识码：A 文章编号：0253—2670(2008)07一附3—03
Advancesinstudiesonapplicationofcellmembranechromatographyinscreening
bioactivecomponentsofChinesemateriamedica
FANGYi—linl～，ZHANGYil，XIAoXiao—he2，DUJuanl，ZHANGJin91
(1．EthnicPharmaceuticalInstitute，ChengduUniversityofTraditionalChineseMedicine，Chengdu610075，China；
2．PLAInstituteofChineseMateriaMedica，302HospitalofPLA，Beijing100039，China)
Keywords：eellm mbranechromatography；Chinesemateriamedica；bioactivecomponent；screening
色谱技术是一门理论和技术研究都很成熟的分离分析
科学，已成功应用于中药物质基础与质量控制、配伍机制等
方面的研究[1]。生物色谱法(biochromatography)是由色谱技
术与生命科学交叉形成的新兴色谱技术[2’3]，其原理是利用
生物活性物质的特异性相互作用进行生物样品分离分析和
生物活性参数测定，通过药物与靶点(受体、通道、酶等)结合
的原理，将药物中的效应物质分离，进而应用于药物活性成
分的筛选以及药物机制的研究。细胞膜色谱技术主要包括细
胞膜色谱法和细胞膜固相色谱。细胞膜色谱法(cell
membranechromatgoraphy，CMC)是近年来生物膜色谱技
术在中药研究中的热点，是一种新兴的生物亲和色谱法【4]。
细胞膜色谱技术的发展，将对中药有效成分的筛选、中药作
用机制的阐明产生巨大的促进作用。本文将对细胞膜色谱技
术在中药活性成分筛选中应用的现状进行综述，并探讨细胞
膜色谱法在其发展中所面临的问题及对策。
l细胞膜色谱技术
1．1 细胞膜生物亲和色谱法：细胞膜生物亲和色谱法即细
胞膜色谱法，是将活性组织细胞膜固定在特定载体表面，制
备成细胞膜固定相，用液相色谱的方法研究药物与固定相上
细胞膜及膜受体的相互作用，将HPLC、细胞生物学与受体
药理学相结合。被分析成分如果与特定的细胞膜受体存在特
异性结合，就可在细胞膜色谱模型中反映出来，色谱参数与
药物最终的药理作用密切相关，在动态条件下可以反映药物
与膜受体相互作用的特异的立体选择性，该技术使药物效应
成分的分离和筛选结合在一起，是研究中药复杂成分的有效
筛选方法。
赵惠如等(51采用细胞膜色谱筛选，薄层色谱法分离，并
结合离体药理实验确定当归的乙醚提取部位是对血管有舒
张作用韵有效部位，再将乙醚提取物采用石油醚一醋酸乙酯
梯度洗脱分离得到的DG21，是对血管细胞膜及膜受体有作
用的活性成分。赵小娟等[6]采用细胞膜色谱法确定了淫羊藿
根的乙醚提取部位(YYH一2)含有与血管细胞膜及膜受体相
互作用的成分，进一步采用氯仿一甲醇体系洗脱得到的YYH-
214和YYH一216活性成分对血管有较强的舒张作用；利用
HPLC分析比较淫羊藿根与叶中的活性成分，发现淫羊藿叶
中不含这两种活性成分。为淫羊藿根的开发利用和定性定量
分析提供了实验依据，并认为细胞膜色谱法反映的是溶质与
特定靶细胞膜及膜受体相互作用特性。王锐平等【71采用细胞
膜色谱法确定了菟丝子中的乙醚提取部位(T2)是菟丝子对
血管有收缩作用的有效部位，并采用薄层色谱分离得到的
T21为菟丝子乙醚提取物中对血管细胞膜及膜受体有作用
的活性成分，对其进一步纯化和结构分析的工作仍在进行之
中。离体药理实验表明T21对离体动脉条具有收缩作用，说
明化合物在细胞膜色谱体系中的保留特征和其药理作用有
显著的相关性。
目前国内运用细胞膜色谱法进行中药有效成分筛选的
研究，主要集中在心肌细胞、血管细胞、红细胞和胰岛细胞等
模型，应用各种不同组织的细胞膜色谱模型筛选了丹参、JII
收稿日期：2007—10—08
作者简介：方艺霖(1983一)，四川省峨眉山市人，硕士研究生，主要从事中药化学成分和质量标准研究。
Tel：13699286037E—mail：fangyul983@163．com
*通讯作者张艺Tel：(028)66695621E—mail；9006zmy@cdutcm．edu．ca
万方数据
·附4· 中草药 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第39卷第7期2008年7月
芎、当归等中药或复方的活性成分(表1)。
表1 用于活性筛选的部分中药和复方及其选用的细胞膜
Table1 SomeChinesemateriamedica。theirpresc iption。
andcellmembraneusedforscreening
所选用的细胞膜 用}：筛选的t{，药(提取物)或复方
血管细胞膜
心肌细胞膜
胰岛一0细胞膜
红细胞膜
当归f8·9|、川芎[9J，淫t藿i6I、菟丝．T-D]、红毛七[10|、
太白花[11]、红花[1“、四物汤[131
川I芎I4m】、心康平‘zo]
原小檗碱[17]
长春七t18-、金刷把n9]
i．2细胞膜固相色谱法：细胞膜固相色谱，是应用有生命特
征的细胞膜特异性结合中药提取液中的效应成分并加以分
析的技术。该方法的创造性在于应用活性细胞膜为固定相，
选择性地结合中药提取物中的活性成分，细胞膜的完整性、
膜受体的立体结构、周围环境和靶点得以保持，能够排除大
量非作用杂质成分的干扰，是筛选研究以细胞膜为作用靶点
的中药效应成分的有效手段。
有报道建立了红细胞膜固相色谱技术，并成功地应用此
技术分离出当归中活性成分∽⋯，此方法的特点是在色谱分
离前，事先将红细胞膜与当归水提液温育．使红细胞上的药
物作用靶点与当归的活性成分结合，然后用不同pH的缓冲
液分步冲洗，洗出与红细胞结合的当归活性成分，最后将含
有当归活性成分的洗出液用常规高效液相色谱法分离。通过
肝细胞膜固相色谱技术得到的菌陈蒿汤的活性成分，可以抵
抗免疫性细胞损伤；巨噬细胞膜固相化冬虫夏草提取液，得
到的腺苷与鸟苷类化合物具有激活巨噬细胞的作用i董自
波Lzu建立了红细胞固相色谱技术分离当归提取液的有效成
分，得到了洋川芎内酯等化合物，经细胞药理学研究证实其
具有提高红细胞变形能力。降低红细胞聚集作用。除此之外，
血小板膜等细胞膜固相色谱法也得到成功地应用，并获得了
一系列有药理活性的化合物。樊宏伟[2钉建立了血小板细胞
膜固相色谱法，并应用其分析丹参对血小板作用的活性成
分。采用同法初步确定了脉络宁注射液中8个具有血小板作
用的活性成分，认为此法基本可以反映化合物与细胞膜生物
靶点的相互作用口“。这些结果提示，细胞膜固相色谱法是一
个快速、简便、高效的中药效应物质基础的研究技术，为中药
效应成分的体外筛选提供了极具发展前景的高选择性、高特
异性和高效率的筛选手段[2“。
2细胞膜色谱技术应用于中药活性成分筛选的意义
中药有效成分的筛选是创新性药物研究的源头性工作，
但由于中药作用的整体性、中药化学成分和作用机制的复杂
性，中药药效物质基础的评价研究一直进展缓慢，成为制约
中药现代化进程的瓶颈之一。长期以来，中药有效成分的筛
选思路基本上借鉴了国外对天然产物活性成分研究的思路：
(1)对单味中药或中药复方进行化学成分的分离、鉴定，再利
用药理模型对其进行生物活性分析。(2)应用药理模型对中
药进行活性追踪的提取、分离和结构鉴定。这些传统的中药
有效成分研究模式并不能反应中药多成分、多靶点和整合作
用的特点．因此中药现代化研究迫切需要寻找适用于中药复
杂体系的新的研究策略。
应用细胞膜色谱技术，可将中药或中药复方中的效应物
质进行分离，使活性成分的分离和筛选结合在一起，克服了
以往先从中药中分离有效部位或单体，再分析其药效，从而
避免了成分分离和药效筛选脱节的弊端。该技术能较快的明
确中药药效物质基础，并可通过制备型HLLC尽可能多的富
集效应成分，以进行药理活性验证，便于活性追踪，在实验过
程中加入阳性对照药或工具药进行药效学验证，使结合更具
可信性，更易于评价药物的作用。对于中药等成分复杂的研
究对象。细胞膜色谱技术由于固定相能够特异、选择性地与
活性成分结合，可以排除非作用杂质成分的干扰，是一种快
速、高效的筛选方法。由此可见细胞膜色谱技术为中药的活
性成分筛选提供了一种思路和手段，具有良好的发展前景。
3细胞膜色谱技术存在的问题和对策
细胞膜色谱技术作为20世纪未发展起来的一种新兴色
谱技术，在应用和推广方面都存在着一定的问题和困难。
细胞膜色谱作为一种离体的活性成分分析手段，目前尚
不能模拟体内环境下中药活性成分是如何发挥药效作用的；
细胞膜色谱柱难以提供细胞膜正常存活所需要的条件，不能
完全排除非特异性结合的可能性；细胞膜色谱法的应用是建
立在受体学说的基础上，只能用于筛选具有明确靶点作用的
中药活性成分，因此应用受到一定程度的限制。
不同的中药活性成分在生物体内的作用靶点不同，细胞
膜色谱法所选用的具有生物活性的固定相细胞膜和相应的
固定相载体也应针对作用靶点的不同而有所选择；同时作为
生物材料的固定相细胞膜制备困难，实验的重现性和精密度
不能保证，且保存时间不长。目前难以商品化，因此该技术的
推广也受到限制。
细胞膜色谱法所能分离得到的中药活性成分即柱内所
能特异性保留的效应成分的量较少，目前难以收集到足够的
量进行化合物结构鉴定和进行药理活性验证。
因此，在采用细胞膜色谱技术进行中药活性成分筛选的
过程中，有许多需要改进和提高的方面。如考虑到在生物体内
的靶组织上起效应作用的中药活性成分也可能是经体内代谢
后的代谢产物，可以同时对中药化学成分的体内代谢物进行
活性筛选；选用固定相材料的时候，可以考虑采用凝胶[2朝等
其他材料作载体固着细胞膜；可扩大选择细胞膜的范围。将视
网膜细胞、神经细胞、肿瘤细胞等制备成细胞膜固定相，用以
研究中药活性成分与这些膜受体的相互作用；可以采用
HPLC—DAD检测器和更加高灵敏度的HPLC—MS技术分析
中药活性成分，同步完成中药活性成分的分离与结构鉴定，从
而提高用细胞膜色谱技术筛选中药活性成分的效率。
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制药有限公司；中美上海施贵宝制药有限公司；重庆华邦制药股份有限公司；重庆圣华曦药业有限公司；重庆药友制药有限责
任公司；121．株洲千金药业股份有限公司；住友制药(苏州)有限公司
中国药学会编辑出版委员会
明
力
胡
妇
叩
妇
幻
明
钉
n
n
I=|
n
瞳
髓
瞳
窿
口
万方数据
细胞膜色谱技术用于中药活性成分筛选的研究进展
作者： 方艺霖， 张艺， 肖小河， 杜娟， 张静， FANG Yi-lin， ZHANG Yi， XIAO Xiao-he，
DU Juan， ZHANG Jing
作者单位： 方艺霖,FANG Yi-lin(成都中医药大学,民族医药研究所,四川,成都,610075;解放军302医院
,全军中药研究所,北京,100039)， 张艺,杜娟,张静,ZHANG Yi,DU Juan,ZHANG Jing(成都中
医药大学,民族医药研究所,四川,成都,610075)， 肖小河,XIAO Xiao-he(解放军302医院,全
军中药研究所,北京,100039)
刊名： 中草药
英文刊名： CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年，卷(期)： 2008,39(7)
被引用次数： 9次

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引证文献(9条)
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2.周婧.王剑.马宏跃.丁安伟.尚尔鑫.詹瑧.钱大玮.唐于平 细胞亲和-UPLC-QTOF测定蟾蜍甾烯与宫颈癌HeLa细胞的
亲和及与化合物计算分子属性的相关性分析[期刊论文]-中国药理学通报 2012(8)
3.周婧.王剑.马宏跃.丁安伟.尚尔鑫.詹瑧.钱大玮.唐于平 细胞亲和-UPLC-QTOF测定蟾蜍甾烯与宫颈癌HeLa细胞的
亲和及与化合物计算分子属性的相关性分析[期刊论文]-中国药理学通报 2012(8)
4.曹岩.景晶.吕狄亚.朱臻宇.张国庆.柴逸峰 用细胞膜色谱法和HPLC-TOF/MS研究附子中的有效成分[期刊论文]-药
学实践杂志 2011(5)
5.胡敏敏 细胞生物色谱法在中药研究中的应用[期刊论文]-中国现代药物应用 2010(21)
6.肖小河.鄢丹.袁海龙.王伽伯.金城 基于成分敲除/敲入的中药药效组分辨识与质量控制模式的商建[期刊论文]-
中草药 2009(9)
7.王艳微.畅瑞苗.王新.岳媛.薛晖.李晓妮 细胞膜色谱法与液相色谱-质谱联用筛选佛手的活性成分[期刊论文]-中
国中医药信息杂志
2013(8)
8.惠婷婷.夏忠庭.张兰兰.周水平 中药复方药效成分研究进展[期刊论文]-中国医药导报 2012(6)
9.徐丽.时乐.徐立 中药复方物质基础研究方法的探讨[期刊论文]-安徽医药 2010(1)


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