全 文 :·中药现代化论坛·
中药成分组合效应假说及实验研究
朱心红, 沈 群, 高天明Ξ
(第一军医大学 生理学教研室, 广东 广州 510515)
摘 要: 提出“中药成分组合效应”假说, 即: 不管是单味中药还是中药复方, 针对其主治证, 均有与之对应的功效,
其药效物质基础则是其中所含部分有效成分的最佳比例组合; 并在脑缺血动物模型上进行初步验证。在毓神口服
液的制剂工艺实验过程中用高效液相色谱与药理学实验相结合的方法, 选择毓神口服液对脑缺血大鼠海马 CA 1
区的神经保护作用作为药效学评价指标, 考察各样品的色谱图与药效学结果的相互关系, 寻找能够体现药效的色
谱峰。R 1, R 2, R 3 分别是与毓神口服液神经保护作用的药效密切相关的 3 个峰, 这 3 个峰的相对比例而不是其绝对
量对毓神口服液产生神经保护作用是非常关键的。该研究结果支持“中药成分组合效应”假说。
关键词: 脑缺血; 高效液相色谱; 毓神口服液
中图分类号: R 28 文献标识码: A 文章编号: 0253 2670 (2004) 02 0122 03
Ver if ica tion on hypothesis for optim um ra tio in var ious active con stituen ts
of Ch inese ma ter ia m ed ica w ith desired effects
ZHU X in2hong, SH EN Q un, GAO T ian2m ing
(D epartm ent of Physio logy, F irst M ilitary M edical U niversity, Guangzhou 510515, Ch ina)
Abstract: To p ropo se the hypo thesis of the requ irem en t fo r op t im um rat io of variou s act ive con s2
t ituen ts of Ch inese m ateria m edica w ith desired effects, w h ich suggests tha t bo th single drug and com 2
pound drug p rescrip t ion s have their ow n target effects co rresponding to their m ain indica t ion s and their ac2
t ive con st ituen ts m u st be in op t im um rat io1 T h is hypo thesis w as in it ia lly tested in an ischem ic an im almod2
el1 T he neu rop ro tect ion of Yu shen O ral L iquo r (YSOL , an o ra l liquo r m ade of Ch inese m ateria m edica) on
neu ronal in ju ry in CA 1 region of ra t h ippocampu s fo llow ing tran sien t fo reb ra in ischem ia w as u sed as an in2
dex to evaluate the drug’s effect1 By com b inat ion of H PL C and pharm aco logica l m ethod, the rela t ion sh ip
of H PL C and pharm acodynam ical resu lts of each samp le m ade of YSOL w as studied to ob serve the ch ro2
m atogram peak s rep resen t ing the drug’s neu ro p ro tect ive effects1 T here are th ree peak s nam ed as R 1, R 2,
and R 3 fo r YSOL , w h ich clo sely co rrela te to the drug’s neu ronal p ro tect ive effects and the rela t ive w eigh t
bu t no t the ab so lu te quan t ity of tho se peak s p lays a crit ica l ro le in p roducing neu ronal p ro tect ive effects of
YSOL on ischem ia2induced neu ronal dam age1 T he resu lts p rovide experim en ta l data suppo rt ing ou r p ro2
po sed hypo thesis1
Key words: cereb ra l ischem ia; H PL C; Yu shen O ral L iquo r (YSOL )
中药方剂 (尤其是经典名方) 集几千年临床经
验, 可谓疗效确实, 然其药效物质基础是什么? 至今
不得而知。探求复方药效物质基础是中医药现代化
发展的必然要求, 已经引起中医药界乃至整个药学
界的广泛关注。但目前中药复方物质基础研究还过
多地集中在寻找与单一药效作用相关的单体成分或
所谓的“有效成分”上, 对复方多成分共存状态下的
化学2药效相关性的系统研究并未得到足够的重视,
中药质量标准的控制上也多采用测定其中某一单一
成分。鉴于此, 我们提出了中药成分组合效应假说并
进行了初步的实验论证。
1 假说的提出
一个中药复方的物质基础可以划分为逐步升高
的以下几个层次: 有效药材—有效浸出物—有效部
·221· 中草药 Ch inese T radit ional and H erbal D rugs 第 35 卷第 2 期 2004 年 2 月
Ξ 收稿日期: 2003205222
基金项目: 国家杰出青年基金 (30125013) ; 军队杰出青年基金 (01J009) ; 教育部“长江学者”奖励计划
作者简介: 朱心红 (1968- ) , 男, 河南上蔡人, 第一军医大学生理学教研室讲师, 博士, 主要从事缺血性脑损伤的修复及机制研究。3 通讯作者 T el: (020) 61648216 Fax: (020) 61648216 E2m ail: tgao@fimm u1com
位 (群)—有效成分。有效药材是指符合传统中医用
药习惯的道地药材。低层次的物质基础往往包含多
个高层次的物质基础, 反过来, 高层次的物质基础总
也不能代表低层次的物质基础。如水浸出物中有多
个有效部位 (群) , 但任何一个有效部位均不能代表
水浸出物, 更不能代表药材或复方。不管如何, 这几
个层次的层层推进研究都有助于我们发现有效的化
学成分, 如青蒿素、黄连素等, 但中药及方剂的内涵
远不止于此。
治疗疾病的物质基础是组成方剂的所有化学成
分的总和, 药效物质基础则是指方剂中针对药效的
化学成分的最佳比例组合, 这是两个不同概念。物质
基础是个统称, 药效物质基础则是特指, 是物质基础
中的一部分, 且成分之间针对具体的药效有最佳的
比例组合。以药材丹参为例: 其物质基础包括水溶性
丹酚酸类成分、脂溶性丹参酮类成分以及其他化学
成分, 而实际上, 用以治疗心血管疾病时, 其药效物
质基础是丹酚酸类成分, 且丹酚酸B、迷迭香酸、儿
茶醛等均有一定的比例组成[1 ]。鉴于此, 我们提出
“中药成分组合效应”假说, 即不管是单味中药还是
中药复方, 针对其主治证, 均有与之对应的功效, 其
药效物质基础则是其中所含部分有效成分的最佳比
例组合。这里要明确以下几点。
111 有效成分的界定: 中药及复方中的化学成分有
成百上千种, 是所有效应的基本物质基础, 但是否为
有效成分得看是否针对具体的药效, 而不可笼统的称
之为有效成分, 这在选择质量控制指标方面相当重
要。仍以丹参为例, 用以治疗心血管疾病时, 考虑到丹
酚酸B 的药理作用与丹参的作用几乎相当, 因此, 应
以丹酚酸为质量控制指标, 此时丹酚酸即为丹参治疗
心血管疾病的主要有效成分, 而丹参酮Ê A 等则可能
不是活血化瘀的有效成分, 但属于抗菌消炎之有效成
分, 如果开发丹参为治疗痤疮类的药物, 则丹参酮类
成分为其有效成分[1 ]。此外, 还有一种假设情况, 若丹
参酮Ê A 可以增强丹酚酸的活血化瘀作用, 我们可以
称丹参酮Ê A 为丹参中活血化瘀的有效成分。因此有
效成分的界定, 关键是看对疾病是否起到了治疗作
用, 而不管是直接的还是间接的作用。
112 有效成分与质量控制指标的关系: 对于中药而
言, 选择单个有效成分作为质量控制指标是显然不
够的, 因为中药的药效物质基础首先是针对具体效
应的有效成分的组合, 而这些有效成分单独存在或
比例不恰当时则可能是无效的。我们的研究证明了
这一点。另外, 还有一个反证例子: 水杨梅 (茜草科)
治疗菌痢很有效, 虽然已从中分离出多种化合物, 但
仍未找到水杨梅的有效化学成分。实验发现分离提
纯的化合物纯度越高、药理活性越差[2 ]。这其实反过
来可能恰好说明了水杨梅治疗菌痢是多个有效化学
成分的组合疗效, 而非某一化学成分的效应。因此中
药复方的质量控制必须从有效成分的最佳组合比例
上去控制, 而不能控制单一的有效成分含量。
113 有效成分组合包括质的组合和量的组合两种:
单纯的质的组合即是成分的堆砌, 不是有机的组合,
仍然起不到应有的疗效。成分的组合则非常复杂, 方
药配伍组方能引起成分组合质与量的变化, 制药工
艺的不同也能引起成分组合比例的变化, 而成分组
合比例的变化可以导致药效的显著变化, 只有成分
组合达到最佳比例才能有合适的药效。中药成分组
合效应假说, 在强调有效成分质的组合的基础上, 更
强调量的有机组合, 从而有可能更为深刻地揭示中
药复方的药效物质基础。
我们在做毓神口服液的工艺过程中, 采用了高
效液相色谱分析与药理学实验相结合的方法, 结果
发现, 至少有 3 个色谱峰与毓神口服液的神经保护
作用药效密切相关, 且只有当这 3 个峰处于一个合
适的关系时才体现最佳药效; 也即是说明了这 3 个
色谱峰所代表的物质及其合适的比例与毓神口服液
的神经保护作用药效密切相关。这一结果初步验证
了以上假说。
2 实验验证
毓神口服液是治疗中风的经验方, 组成为防风、
黄芩、生姜、白芍、川芎等。我们以前的研究显示该方
具有良好的神经保护作用[3 ]。本研究选用不同的工
艺条件制备了毓神口服液的不同制剂, 分别记为样
品 1~ 6。然后, 在大鼠前脑缺血2再灌注模型上观察
了各个样品对前脑缺血2再灌注 7 d 后海马CA 1 区
神经元的保护作用。
211 各样品指纹图谱分析
21111 材料与方法: 安捷伦 1100H PL C, DAD 紫外
检测器 (美国)。甲醇 (色谱纯,M erck 公司) , 水 (双蒸
水 )。色谱条件: K rom asil 10025C 18 色谱柱 ( 250
mm ×416 mm ) , 柱温 20 ℃, 流速 015 mL öm in, 波
长 254 nm , 进样量 10 ΛL , 梯度洗脱程序见表 1。
21112 样品溶液制备: 选用不同的工艺条件制备毓
神口服液的不同制剂, 制成每毫升含原药材 1 g 的
样品溶液, 记为样品 1~ 6, 分别用 0145 Λm 微孔滤
膜滤过后进样分析。
21113 结果: 样品 1~ 6 的色谱指纹图谱见图 1。
·321·中草药 Ch inese T radit ional and H erbal D rugs 第 35 卷第 2 期 2004 年 2 月
表 1 梯度洗脱程序
Table 1 Procedures of gradien t elution
时间öm in 甲醇ö% 水ö%
0 15 85
10 15 85
15 45 55
40 70 30
41 100 0
60 100 0
212 药效学实验
21211 模型的制备: 参照改良的 Pu lsinelli 四血管
闭塞法制作前脑缺血模型 [4 ]。成年W istar 大鼠
(200±20) g, 禁食过夜以恒定血糖水平, 缺血前一
天烧灼阻断双侧椎动脉, 第 2 天夹闭双侧颈总动脉
15 m in 后松开, 恢复脑供血, 再灌流 7 d 后处死动物
进行组织病理学观察。缺血期间控制体温和脑温于
37 ℃, 以减少缺血时低温对脑缺血的保护作用。
时间 töm in
A~ F: 样品 1~ 6
A - F: samp les 1- 6
R 1, R 2, R 3 分别指与毓神口服液药效密切相关的 3 个峰
R 1, R 2, and R 3 refer to th ree ch rom atogram peak s w h ich clo sely co rrelate to drugs in YSOL
图 1 各样品的高效液相色谱
F ig11 HPLC chromatogram s of each sample of Y SOL
21212 实验分组: 生理盐水组、样品 1 组、样品 2
组、样品 3 组、样品 4 组、样品 5 组、样品 6 组 (n =
6) ; 各实验组均于缺血前 3 d ig 给予生理盐水或药
物 4 mL (相当于生药 4 g) ö次, 3 次ö日。
21213 组织病理学观察: 取大鼠, 用缓冲福尔马林
灌注液 (011 M PB , 4% HCHO 的混合液, pH 712) ,
经主动脉灌注固定后取脑, 制作脑部冠状石蜡切片
(6 Λm ) , 尼氏染色, 光镜下观察海马CA 1 区组织病
理学变化, 并计存活锥体细胞密度。
21214 数据统计: 检验方差齐性后, O ne2w ay
ANOVA 检验。
21215 实验结果: 各组对前脑缺血2再灌注海马
CA 1 区神经元的保护作用见图 2。
213 讨论: Pu lisinelli 建立的大鼠短暂性前脑缺血
模型是目前国际上研究缺血性脑损伤后继发性神经
元死亡普遍采用的模型之一。短暂性前脑缺血后, 实
验动物海马的CA 1 区锥体细胞发生迟发性神经元
死亡 (delayed neu ronal death, DND ) , 即脑缺血再
灌注 2~ 3 d 后, 光镜下才见到 CA 1 区锥体细胞的
死亡, 而同一区的中间神经元及CA 3 区的锥体细胞
与生理盐水组比较: 3 P < 01053 P < 0105 vs N S group
图 2 毓神口服液药各样品对前脑缺血后
大鼠海马CA1 区神经元的保护作用
F ig12 Neuroprotective effects of var ious samples of
Y SOL on CA1 neuronal in jury in rat h ippo-
campus af ter tran sien t forebra in ischem ia
则几乎不受损害。该模型已被广泛用于评价药物的
神经保护作用。
由药效学实验结果可以发现, 若以存活锥体细
胞密度50个ömm 为是否有效的区分值 , 样品4和
(下转附 1 页)
·421· 中草药 Ch inese T radit ional and H erbal D rugs 第 35 卷第 2 期 2004 年 2 月
本身具有丝裂原样作用; 红景天苷在体外亦可增强有丝分裂
原刺激小鼠脾淋巴细胞的增殖反应, 而苷元酪醇对此无影响。
3 展望
我国红景天属药用植物多, 研究者们对其种类和分布进
行了广泛的实地调查, 初步整理鉴定出了 22 个品种。药源丰
富且现己掌握了人工栽培红景天技术。目前国内对红景天的
化学成分、药理和临床的研究都较深入。况且红景天应用范
围广泛, 疗效显著, 不良反应少, 价格便宜, 需求量大。我国已
有红景天保健茶、口服液、饮料等进入市场, 红景天植物将作
为新药品与食品资源开发利用。随着研究的不断深入, 红景
天的应用对医药学和运动医学将有潜在的重大意义。国内红
景天的研究较多, 但不如人参、刺五加等研究的深入广泛, 研
究仅限于少数几种红景天植物。对成分的研究亦较局限, 作
为应用开发, 应从保健、预防和治疗三方面深入研究。
References:
[ 1 ] L i J X, L iu J T , J in Y R , et a l. Studies on chem ical cons2
t ituen ts from stem and leaf of S acha lin R hod iola (R hod iola
sacha linensis) [J ]1 Ch in T rad it H erb D rug s (中草药) , 1998,
29 (10) : 6592661.
[ 2 ] Yang Z Y, L iu Q , Zhang C S, et a l. Studies on the chem ical
constituen ts of R hod iola [J ]1 Ch in T rad it H erb D rug s (中草
药) , 1995, 26 (8) : 4412442.
[ 3 ] Bao W F, W u W C, Zhang W. A study on the w ater2so lub le
constituen ts from the rh izom a of the R hod iola rosea L. grow n
in Ch ina [J ]1 Ch in J M ed Chem (中国药物化学杂志) , 2000,
10 (3) : 2092210.
[ 4 ] Fan W , T ezuka Y, N i K M , et a l. P ro lyl endopep tidase in2
h ib ito rs from the underground part of R hod iola sacha linensis
[J ]1 Chem P harm B u ll, 2001, 49 (4) : 3962401.
[ 5 ] H ao L M , J iang W H , M eng X T , et a l. T he effects of
salidro side on the som ato trop in of the o ld rats’ p itu itary [J ]1
Ch in J Geron tol (中国老年学杂志) , 2000, 20 (4) : 2302231.
[ 6 ] L i Y, Cui L , Pan L , et a l. Experim en tal study of an ti2aging
effects of rhodo sin on m yocardium in rats [J ]1 Ch in J Geron2
tol (中国老年学杂志) , 2001, 21 (1) : 55257.
[ 7 ] Guan G M , W ang Y P, Dong Z, et a l. Effects of rh ido sin on
exp ression of fib rob last grow th facto r on o lfacto ry bu lb in se2
n ile rats and its sign ificance [J ]1 Ch in J O torh inola ry ng ol (中
华耳鼻咽喉科杂志) , 1999, 34 (4) : 2272228.
[ 8 ] M a Y, Zhang X Z, Chen X S, et a l. Effect of R hod iola and
acetazo lam ide in imp roving hypox ia in h igh alt itude [J ]1 Ch in
M en t H ea lth J (中国心理卫生杂志) , 2001, 15 (2) : 1172
118.
[ 9 ] Ch i A Q , Zhang X S, L u X M. Effect of Sanpu Hongjingtian
( R hod iola sp. ) Cap su le on eryth rocyte defo rm ab ility and
oxygen free radical in patien ts w ith h igh alt itude po ly2
cythem ia [J ]1 Ch in T rad it H erb D rug s (中草药) , 2000, 31
(6) : 4422444.
[ 10 ] D arb inyan V , Kteyan A , Pano ssian A , et a l. R hod iola rosea
in stress induced fatigue—a doub le b lind cro ss2over study of
a standardized ex tract SHR 25 w ith a repeated low 2do se regi2
m en on the m ental perfo rm ance of healthy physicians during
n igh t du ty [J ]1 P hy tom ed icine, 2000, 7 (5) : 3652371.
[ 11 ] Zhang Z H , L iu J X, Shang X H , et a l. T he effect of R hod io2
la Cap su les on oxygen consump tion of m yocardium and co ro2
nary artery b lood flow in dogs, [J ]1 Ch ina J Ch in M aterM ed
(中国中药杂志) , 1998, 23 (2) : 1042106.
[ 12 ] M aim esku lova L A , M aslov L N. A ntiarrhythm ic effect of
phytoadap togens [J ]1 E ksp K lin F arm akol, 2000, 63 ( 4) :
29231.
[ 13 ] Zhuang J Q , Sh i J R , Zeng Z L , et a l. Studies of effects of
R hod iola sacha linensis comp lex p rescrip tion on exercise ca2
pacity and red cell imm une function in rats [J ]1 Ch in J E xp
T rad it M ed F orm (中国实验方剂学杂志) , 1998, 4 (4) : 9212.
[ 14 ] Sh i J R , Zhuang J Q , Guo R X, et a l. T he regu lation of R ho2
d iola crenu la ta compound on imm une function of rats trained
by heavy exercise [J ]1 Ch in J Imm unol (中国免疫学杂志) ,
1999, 15 (4) : 1712173.
[ 15 ] Seo W G, Pae H O , O h G S, et a l. T he aqueous ex tract of
R hod iola sacha linensis roo t enhances the exp ression of in2
ducib le n itric ox ide syn thase gene in RAW 264. 7 m acrophages
[J ]1 J E thnop harm acol, 2001, 76 (1) : 1192123.
[ 16 ] Pae H O , Seo W G, O h G S, et a l. R hod iola sacha linesis in2
duces the exp ression of inducib le n itric ox ide syn thase gene
by m urine fetal hepatocytes (BNL CL. 2) [J ]1 Imm unop har2
m acol Imm unotox icol, 2001, 23 (1) : 25233.
[ 17 ] Xu K J , Zhang S F, L u G Z, et a l. P ro tective therapy of
acu te lung in ju ry during cardiopu lmonary bypass in patien ts
w ith congen ital heart d isease associated w ith pu lmonary hy2
pertension [J ]1M ed J N a tioua l D ef end ing F orces N ortt N est
Ch in (西北国防医学杂志) , 1999, 20 (3) : 1722174.
[ 18 ] L i Y X, P iao H , L i H H , et a l. Effect of ex tract from R hod i2
ola sach inensis A. Bo r on sp len iclymphocyte transfo rm ation in
m ice [J ]1 J M ed S ci Y anbian U n iv (延边大学医学学报) ,
1998, 21 (2) : 96298.
(上接第 124 页)
样品 5 的疗效与其他几个样品的疗效有明显的差
异, 可以认为其他几个样品几乎没有疗效, 结合高效
液相色谱图谱可以发现, 色谱图中R 1, R 2, R 3 的适
当比例与疗效存在极大的相关性, 其中R 2 峰的存
在对药效有显著影响, 没有 R 2 峰不体现药效; 但
R 2 峰并非越大越好, 只有在 R 1, R 2, R 3 有适当的
比例的时候, 才能体现最好的药效, 所以我们可以认
定R 2 峰是有效成分, 但若选择以R 2 峰所代表的物
质作为该方的质量控制指标, 又明显是不合适的, 因
此该方的质量控制必须选择至少含R 2 峰所代表的
物质的几个成分的比例组合作为质量控制指标才有
实际意义。
3 结语
就毓神口服液在大鼠前脑缺血2再灌注模型上 产生的神经保护作用来说, 其作用效应应该是以含有 R 2 峰所代表物质的多成分组合效应, 而并非某一单一成分的效应, 因而该研究从实验的角度初步验证了中药成分组合效应假说。References:[ 1 ] W ang Z M 1 Som e op in ions abou t the app ly of TCM finger2p rin t [J ]1 Ch ina J Inf T rad it Ch in M ed (中国中医药信息杂志) , 2001, 8 (9) : 212241[ 2 ] Cao Z Q 1 N ew th ink ing abou t study of pharm acodynam ic m a2terial basis and functionalm echan ism in Ch inese m ateria m ed2ica [J ]1 A cta U n iv T rad it M ed S in P harm acol S hang ha i (上海中医药大学学报) , 2000, 14 (1) : 362401[ 3 ] H ao J H , Zhu X H , Gao T M 1 P ro tective effects of Yushenk2oufuye (YSKFY) on pyram idal cells in CA 1 region of theh ippocampus after reperfusion fo llow ing ischem ia in rats [J ]1T race E lem en ts S ci (广东微量元素科学) , 2002, 9 (5) : 532551[ 4 ] Pulsinelli W A , B rierley J B1 A new model of b ilateral he2m ispheric ischem ia in the unanesthetized rat [J ]1 S troke,1979, 10 (3) : 2671
中草药 Ch inese T radit ional and H erbal D rugs 第 35 卷第 2 期 2004 年 2 月 ·附 1·