中药药效物质基础研究的思路与方法

1、中药药效物质基础研究的思路与方法作者单位：1.甘肃中医学院，甘肃兰州 2.江苏淮阴工学院 生命科学与化学工程学院，江苏淮安【摘要】 综述了中药药效物质基础研究的主要思路与方法，即利用系统分离结合药效学实验、药味与药量加减拆方、血清药物化学、配位化学、药效组分指纹图谱、生物活性筛选/化学在线分析技术及基因芯片技术等方法，对中药有效单体和有效部位进行研究，并做出思考与展望以供参考。 【关键词】 中药；药效物质；基础研究探求中药（单味药、复方）药效物质基础已经成为当今中医药界乃至整个药学界关注的焦点问题。由于中药化学成分相当复杂，要从分子角度阐明其药效物质在体内的吸收、分布、转化和排泄过程，揭示中药

2、的奥秘，赋予中医药现代科学内涵十分困难。在近年的研究中，由于采取的研究角度不同，产生了很多不同的思路和方法。基于此，通过对近年来关于中药药效物质基础研究的主要思路与方法的探讨，提出在研究中应予以重视的几个方面以供参考。 1中药药效物质基础研究理论假说 建立中药药效物质基础的现代研究思路体系是中药药效物质基础研究的首要条件。目前对中药药效物质基础研究主要有以下几种思路：黄熙等1-3提出“证治pk”假说，并在此基础上进一步提出了“方剂血清成分谱”与“靶成分”概念。罗国安等4-5提出中药复方药效物质基础的研究应采用“一个结合、两个基本讲清、三个化学层次、四个药理水平”的理论研究体系，并结合现代科学方

3、法和先进的分析仪器阐明中药作用的物质基础。刘建勋、付建华等6-7认为中药复方的物质基础是中医证与病相结合的有效成分，其研究思路是在中医药理论与现代医药理论共同指导下，以临床疗效为基础，建立动物、器官和细胞模型深入研究，最终阐明中药的药效物质基础。王升启8基于现代基因组学特别是功能基因组学、现代分析化学及一些生物高技术手段的研究进展及发展趋势，提出了开展“中药基因组学(tcm genomics)”和“中药化学组学(tcm chemics)”，即采用现代技术手段结合现代自然科学的许多领域的研究成果给传统中药理论以现代解释，将中药与现代基因组学的疾病相关基因和现代药物学的化学物质的作用在功能上统一起

4、来。 2中药药效物质基础研究方法 2.1 系统分离方法结合药效学实验研究 系统分离方法结合药效学实验研究是较早运用的方法之一。姚美村等9对蒙古黄芪进行系统分离精制，得到5类提取物，以抗疲劳、抗炎和补气作用强度为药效指标，用回归分析对各指标的物质基础进行研究。结果表明：黄酮类、皂苷类和氨基酸类对抗疲劳有增强作用；黄酮类和皂苷类对抗炎有增强作用；多糖类、皂苷类和氨基酸类对补气有增强作用；皂苷类、氨基酸类和黄酮类为黄芪功效的主要物质基础。通过系统分离法结合药效学实验在中药药效物质基础研究中取得了许多成果，但值得注意的是中药有效系统中各化学成分具有不可缺少性和不可分离性，否则不能保证中药及复方原来的功

5、用和主治。 中药复方的拆方研究目的是精简方剂、寻找发挥增效减毒作用的最佳药物组合及确定方中主要药物或活性物质的来源。近年来有人对血府逐瘀汤10、吴茱萸汤11等进行了拆方研究,发现了具有代表性的有效成分。但拆方法忽视了方药合煎的影响以及成分之间的相互作用,难以说明复方的复杂作用物质基础和机理。拆方实验目前仅限于对药材的拆方实验，需要在化学成分上做更深入的研究，增加有效部分和有效成分两个层次，再通过各有效部分和有效成分拆方比较来阐述化学成分和药效之间的相关性。 1984年田代真一提出了含药血清方法的设想，此后又对血清药化学和血清药理学12-13进行一系列富有成效的研究。王喜军等14对六味地黄丸的血

6、清药物化学进行研究，建立六味地黄丸及口服六味地黄丸后大鼠血清的hplc指纹色谱分析方法。分析比较六味地黄丸、缺味处方、单味生药以及各组分给药后所得血清样品，鉴定口服六味地黄丸后大鼠血中移行成分、来源生药及其代谢产物。结果口服六味地黄丸后从血中发现了11个人血成分，其中4个为新产生的代谢产物，7个成分为六味地黄丸所含成分的原型，其中有一成分虽为地黄中所含成分的原型，但其他两种药材也能代谢产生，对其体内的量变有共同的贡献。认为血中移行成分及代谢产物将成为六味地黄丸的体内直接作用物质，其来源生药为六味地黄丸的主要药物。黄熙2认为测定体内/血清成分谱，证明服用复方后进入人体内成分的数目“相对有限”，就

7、能在相对有限的成分中探明与复方效应相关的药效物质基础。然而对进入体内未检测到的微量成分以及微量成分的累积是否产生药效作用仍值得思考与研究。 中药的配位化学研究否定了“唯有机成分有效论”和“微量元素对号入座论”，认为中药有效化学成分（ecc）可以是其中某种或几种有机成分，也可以是其中的微量元素，但更有可能是它们之间所形成的配合物。曹治权15提出应根据中药ecc的配位化学学说，以中药中的化学物种形态为核心，以有机成分（oc）和微量元素（te）的相互作用为基础，来开展中药ecc的研究工作。黄芩苷配合物的生物活性和药理作用研究证明：黄芩苷铝配合物兼有黄芩苷的清热解毒和铝的收敛作用；黄芩苷铜配合物较黄芩

8、苷具有高得多的活性氧清除活性，可有效地阻抑膜脂质过氧化；黄芩苷锌配合物有助于保护细胞膜的柔性，可有效地防止超氧阴离子自由基对细胞膜的破坏作用。 通过建立中药材指纹图谱用来研究中药复方药效物质基础，对拆方后的各处方进行hplc色谱指纹图谱研究，将所得药理数据和各指纹峰，即各化合物的量相关联，探讨中药复方的药效物质基础。苓桂术甘汤(茯苓、桂枝、白术、甘草)为伤寒论名方，宋宗华等16采用正交试验设计对药味与药理同时加减拆方，选择小鼠常压耐缺氧、对抗氯仿所致小鼠心律失常和利尿3项药理指标对所得16个处方进行药理实验，采用方差分析、逐步回归分析(sreg)与典型相关分析(ccor)将所得药理数据和组方药

9、味及药理相关联，同时对各处方进行hplc色谱指纹图谱研究，将所得药理数据和各指纹峰的峰面积(即各化合物的量)相关联，确定了方中以茯苓为君、桂枝为臣、佐以白术、使以甘草的配伍关系，与对该复方中药的传统诠释相一致；通过回归分析和相关分析从50个色谱峰中选取17个作为药效物质基础。 生物活性筛选/化学在线分析技术是由生命科学与色谱、质谱分离鉴定技术交叉形成的一种综合技术，它利用药物产生作用(或毒性)。一般通过药物与靶点结合的原理,将酶、受体、离子通道、神经介质、抗体、dna等在生命活动中起重要生理作用的活性生物大分子、活性细胞膜甚至活性细胞固着在色谱载体上作为靶标，由于中药不同成分作用程度的差别或与

10、靶标具有不同的结合性能，而在固定相上表现出不同保留性能,根据这种差别并结合高分离效能的高效液相色谱、高分辨率的质谱检测技术，克服以往先从中药中分离单体或有效部位，再分析其药效，致使成分分离与效应筛选脱节的弊端。汪海林、邹汉法、盛亮红等17-19以血浆中两种主要的载体蛋白：人血清白蛋白(hsa)和1酸性糖蛋白(agp)为固定相，对常用中药当归、川芎、茵陈、黄芪、赤芍、银杏叶、丹参等进行了分析。结果表明：各味药物中已知有效成分在分子生物色谱中均有明确保留，验证了用hsa快速筛选中药活性成分探针的可行性；并且中药活性成分在hsa、agp 柱上的保留行为直接与各成分的血浆结合率相关，可以提供有关血浆结

11、合率的参考数据，具有重要的药动学和药效学意义。2.7 基因芯片技术在中药基因组学研究中的应用 基因芯片（gene chip）又称dna芯片，是专门用于核酸检测的生物芯片，也是目前运用最广泛的微阵列芯片。它是指在固相载体上按照特定的排列方式固定大量序列已知的dna片段，形成dna微矩阵。将样品基因组dna/rna通过体外转录、pcr/rt|pcr扩增等技术掺入标记分子后，与位于微阵列上的已知序列杂交，通过激光共聚焦荧光检测系统对芯片进行扫描，检测杂交信号强度，计算机软件进行数据的比较和综合分析后，即可获得样品中大量的基因序列特征或基因表达特征信息20-21。中药有治疗效果主要是通过调节机体部分或

12、整体机能而实现。从基因组的观点看，就是通过对基因的表达调控起作用。据此，通过基因芯片技术，分析某种中药成分使用前后整个机体的不同组织、器官基因表达差异，就可以从众多的中药成分中迅速筛选到起作用的有效成分，同时可以了解这种成分的作用靶点。 3思考与展望 通过对近年来中药药效物质基础研究的主要思路假说和方法进行分析归纳，提出应充分重视中医药理论的指导作用；建立可靠、可信的中医证候动物模型；坚持临床疗效为中心等方面在中药药效物质基础研究中的重要性。 传统中医药理论利用天然药物分子组合和改变天然药物分子组合来获得理想的有效中药药效分子组合，如中医药理论阐述的药材的基原、产地、采收季节与方法及药材的炮制

13、、配伍、制剂以求得药物分子的理想组合，因此对中医药理论的深入挖掘和利用十分关键；建立可靠、可信的中医病证动物模型是解决中医药现代化过程中药效物质基础筛选及作用机制研究的基础，如脾虚模型已被用于健脾灵、绞股蓝总皂苷等20种中药新药药理研究22，因此必须加强对中医基础理论的研究，根据病因病机，建立可用于药物反证治疗且与中医“证”诊断标准一致的标准动物模型，进而促进中药药效物质基础的研究；坚持以临床疗效为中心，即中药复方是由中医理论指导并在实践过程中形成的用药形式，体现了辨证论治的原则，是理、法、方、药中重要的环节，治疗不同证的方剂，其药效物质不同，而用于同一证型而有不同临床表现的方剂，其发挥作用的

14、药效物质也有差别，临床疗效不仅可作为验证辨证论治整个过程正确与否的客观依据，而且有助于阐释方剂的作用机制和“方证相关”理论。 中药药效物质基础的研究是一项十分复杂且庞大的工程，涉及众多学科的交叉和融合。建立一套完整可行的现代研究思路体系，在充分利用中医药理论并以临床为中心的基础上，完善中医证候动物模型，结合现代科学研究手段和方法将最终揭示中药作用的物质基础及原理，对中药现代化的发展发挥重大作用。【参考文献】 1黄熙，陈可冀“证治药动学”新假说的理论和实践j中医杂志，1997，38(12)：7452黄熙方剂体内/血清成分谱与靶成分概念的提出及意义j.第四军医大学学报，1999，20(4)：277

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