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中藥血清藥物化學(xué)研究概況及其理論和方法拓展_閆廣利73

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2015 年 9 月

第 40 卷第 17 期

Vol. 40 ，No． 17

September， 2015

中藥血清藥物化學(xué)研究概況及其理論和方法拓展

閆廣利，孫暉，張愛華，韓瑩，王萍，吳修紅，孟祥才，王喜軍

*

（ 黑龍江中醫(yī)藥大學(xué) 國家中醫(yī)藥管理局中藥血清藥物化學(xué)重點(diǎn)研究室 ，黑龍江 哈爾濱 150040 ）

［ 摘要］ 中藥血清藥物化學(xué)是從中藥 / 方劑口服給藥后的血中移行成分中篩選藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的研究設(shè)計(jì) ， 其理念及方法符合 并體現(xiàn)了人體對藥物的代謝 、 轉(zhuǎn)化作用和藥物在體內(nèi)的相互作用 ， 現(xiàn)已成為公認(rèn)并被普遍應(yīng)用的研究中 中藥整體作用模式， 藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的有效方式 。該文對以往中藥血清藥物化學(xué)的研究內(nèi)容和研究方法進(jìn)行梳理 ， 在進(jìn)一步認(rèn)識中藥復(fù)方給藥 形式的特殊性及方證對應(yīng)療效的專屬性基礎(chǔ)上 ， 提出整合系統(tǒng)生物學(xué)的中藥血清藥物化學(xué)新研究策略 ： 以證候?yàn)榍腥朦c(diǎn)， 以 方劑為研究對象， 在利用系統(tǒng)生物學(xué)方法闡明證候生物標(biāo)記物的前提下 ， 評價(jià)方劑整體效應(yīng)， 在有效的狀態(tài)下， 篩選與效應(yīng)生 物標(biāo)記物高度關(guān)聯(lián)的中藥血清移行成分 ， 發(fā)現(xiàn)并確定中藥的藥效物質(zhì)基礎(chǔ) 。 通過整合系統(tǒng)生物學(xué)方法 ， 中藥血清藥物化學(xué)的 理論與方法進(jìn)一步擴(kuò)展 ， 將開啟詮釋中醫(yī)藥理論的新篇章 。 ［ 關(guān)鍵詞］ 中藥血清藥物化學(xué)； 藥效物質(zhì)基礎(chǔ)； 方劑； 系統(tǒng)生物學(xué)； 未來發(fā)展

Progress of serum pharmacochemistry of traditional Chinese medicine and further development of its theory and method

YAN Guangli，SUN Hui，ZHANG Aihua，HAN Ying，WANG Ping，WU Xiuhong，MENG Xiangcai，WANG Xijun * （ National Traditional Chinese Medicine Key Laboratory of Serum Pharmacochemistry，Heilongjiang University of Chinese Medicine，Harbin 150040 ，China） ［ Abstract］ Serum pharmacochemistry of traditional Chinese medicine （ TCM） is designed to screen the efficacy material base of TCMs from the constituents absorbed into the blood after oral administration. The theory and method is in accordance with the effect characteristics of TCMs，and reflects the interaction between the body and the drugs，has become an effective pathway for researching the efficacy material base of TCMs which has been recognized and used widely. In the paper，the previous research contents and methods of the serum pharmacochemistry of TCM were reviewed， and on the basis of the further validity of the special administration form of the TCM formula and the corresponding property to TCM syndrome， the new strategy of serum pharmacochemistry of TCM integrating the metabonomics we take the biological characters of TCM syndrome as a research starting point， taktechnologies was put forward. According to the strategy， ing TCM formula as object， using the metabolic biomarkers of syndromes or disease to evaluate the therapeutic effect of formula and screen the compounds of TCMs in serum which are highly correlated with the metabolic biomarkers through the correlation analysis， and by further biological validation to finally confirm the efficacy material basis of TCMs. Integrating with the systems biology technologies，the theory and method of serum pharmacochemistry of TCM will further develop， and open a new chapter in the interpretation of the theory of TCM. ［ Key words］ serum pharmacochemistry of traditional Chinese medicine； efficacy material base； formula； systems biology； future development

doi： 10． 4268 / cjcmm20151715

［收稿日期］ 20150421 ［基金項(xiàng)目］ 國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目 （ 81430093 ） ； 國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目 （ 81173500 ， 81373930 ， 81473584 ） ； 國家自然科學(xué)基金青年 81302905 ） 基金項(xiàng)目（ 81202639 ， ［通信作者］ @ 126. com ［作者簡介］ 閆廣利， Email： gancaosuan@ 163. com 副研究員， 博士， 研究方向?yàn)橹兴幯逅幬锘瘜W(xué)，

*

Tel / Fax： （ 0451 ） 82110818 ， Email： xijunwangls 王喜軍， 教授， 博士生導(dǎo)師， 研究方向?yàn)橹兴幯逅幬锘瘜W(xué)及中醫(yī)方證代謝組學(xué) ，

· 3406·

閆廣利等： 中藥血清藥物化學(xué)研究概況及其理論和方法拓展 具有性 中藥是在傳統(tǒng)中醫(yī)理論指導(dǎo)下應(yīng)用的天然藥物 ， 味歸經(jīng)、 功能主治、 方劑配伍等獨(dú)特的藥物理論 。 隨著中醫(yī) 藥現(xiàn)代化和國際化的發(fā)展 ， 解析中藥在中醫(yī)臨床應(yīng)用中發(fā)揮 其獨(dú)特療效的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)已成為亟待解決的中醫(yī)藥學(xué)的 關(guān)鍵科學(xué)問題

［1 ］

血清指紋圖譜為導(dǎo)向從藥材中靶向分離制備原形入血成分 ； 收集足量給藥大鼠的尿液 ， 從中靶向分離制備代謝產(chǎn)物 ， 通 過質(zhì)譜、 核磁共振等光譜技術(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確結(jié)構(gòu)鑒定

［14 ］

。

隨著液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)， 特別是超高效液相色譜串聯(lián)高分辨 中藥血中移行成分的檢測能力 質(zhì)譜技術(shù)的快速發(fā)展和引入 ， 和鑒定速度得到迅速提升

［1516 ］

。

［2 ］

中藥是一個(gè)復(fù)雜的化學(xué)巨系統(tǒng)

， 傳統(tǒng)的藥效追蹤分離

， 促進(jìn)了中藥血清藥物化學(xué)的

及活性成分篩選的天然藥物化學(xué)方法繁瑣費(fèi)時(shí) ， 雖然從中藥 諸如抗瘧新藥青蒿 中成功發(fā)現(xiàn)了一批確有療效的活性成分 ， 素

［3 ］ ［4 ］ 、 治療老年癡呆病的石杉堿甲 、 治療心腦血管病的川

Q / TOFMS 技術(shù)分析了茵 普及和深化。作者首先利用 UPLC根據(jù)精 陳蒿湯化學(xué)成分及灌胃給予大鼠后的血中移行成分 ， 確質(zhì)量匹 配 和 二 級 質(zhì) 譜 解 析 共 鑒 定 了 21 個(gè) 血 中 移 行 成 分

［17 ］

芎嗪

［5 ］

等， 但此方法是一條以發(fā)現(xiàn)新化合物和活性成分為主

， 進(jìn)一步經(jīng)體內(nèi)經(jīng)時(shí)變化規(guī)律分析 ， 優(yōu)選出具有良好體

［18 ］

要目的的研究模式， 而不能體現(xiàn)中藥多成分協(xié)同作用發(fā)揮整 “活性成分” 體生物效應(yīng)的特點(diǎn)， 所獲得的 對于詮釋中藥的作 用模式及特點(diǎn)仍十分有限 。 根據(jù)現(xiàn)代藥物學(xué)理論， 中藥發(fā)揮功效的前提應(yīng)該是其活 性成分能夠被吸收進(jìn)入血液 （ 個(gè)別直接作用腸道的藥物除 外） ， 進(jìn)而被輸送到作用靶點(diǎn) ， 然而這個(gè)過程涉及腸道菌群代 肝藥酶代謝、 跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)吸收等生物過程 ， 而且期間存在藥 謝、 物之間的相互作用， 因此， 中藥真正發(fā)揮功效的活性成分與 其所含的固有成分往往不同 ， 只有從血中發(fā)現(xiàn)直接作用的活 性物質(zhì)及追朔前體化合物才能真正闡明表達(dá)中藥臨床療效 20 世紀(jì) 90 年代初， 的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)�；诖�， 王喜軍教授經(jīng) “中藥血清藥物化學(xué)” 過大量實(shí)踐， 率先提出了 理論及研究內(nèi) 容， 并將其內(nèi)涵定義為： 以經(jīng)典的藥物化學(xué)研究手段和方法 為基礎(chǔ)， 運(yùn)用現(xiàn)代分離技術(shù)及多維聯(lián)用技術(shù) ， 分析鑒定或表 征口服中藥后人 / 動(dòng)物血清中移行成分， 闡明其活性與中藥 確定中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)并研究其體內(nèi)過程 傳統(tǒng)藥效相關(guān)性， 的應(yīng)用科學(xué)

［67 ］

7內(nèi)行為的藥動(dòng)學(xué)標(biāo)志成分 6 ， 二甲氧基香豆素、 京尼平苷和 大黃 酸 湯

［19 ］

。 隨 后 利 用 UPLCQ / TOFMS 技 術(shù) 對 茵 陳 四 逆

［20 ］ ［21 ］ ［22 ］ ［23 ］ 、 生脈散 、 溫心方 、 開心散 、 芍藥甘草湯 、 雙 ［24 ］ ［25 ］ ［26 ］ 、 知柏地黃丸 、 酸棗仁湯 等中藥方劑的血中

黃連方

移行成分進(jìn)行了分析， 確定了這些方劑的潛在藥效物質(zhì)基 MS 技術(shù)進(jìn)行了大量中藥及復(fù) 礎(chǔ)。國內(nèi)很多學(xué)者也利用 LC例如黃連解毒湯 方的血 中 移 行 成 分 分 析， 丸

［28 ］ ［32 ］ ［27 ］

、 麝香保心

、 葛根芩連湯

［29 ］

、 四逆湯

［30 ］

［31 ］ 、 少腹逐瘀湯 、 四逆 ［34 ］ 、 仙靈骨葆膠囊 等中

散

等中藥方劑以及復(fù)方丹參片

［33 ］

使從中藥口服后被吸收進(jìn)入體內(nèi)的成分中篩選藥效物 成藥， 質(zhì)基礎(chǔ)的研究思路和方法成為共識 。 血中移行成分的檢測是中藥血清藥物化學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié) ， 液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)為血中移行成分的檢測和鑒定提供了有效的 分析手段， 能夠更全面地獲得中藥體內(nèi)直接作用物質(zhì)的信 息。然而， 血中內(nèi)源性成分同時(shí)也獲得了良好的檢測 ， 嚴(yán)重 必須引進(jìn)液質(zhì)聯(lián)用數(shù)據(jù)的處理方 干擾了藥物成分的辨識 ， 法

［35 ］

。 該理論及方法體現(xiàn)了機(jī)體對藥物的作用

。質(zhì)量短缺過濾技術(shù) （ mass defect filtering， MDF ） 主要

（ 吸收、 代謝） 和藥物之間在體內(nèi)過程中的相互作用 ， 研究結(jié) 果不僅揭示中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ) ， 為解析方劑配伍規(guī)律、 闡釋 中藥藥理學(xué)特性及創(chuàng)新藥物設(shè)計(jì)等中醫(yī)藥關(guān)鍵科學(xué)問題提 供了科學(xué)有效的方法 1 1. 1 研究概況 血中移行成分分析 中藥血清藥物化學(xué)的根本任務(wù)是

［810 ］

用于同系物成分的提取 ， 它通過設(shè)定適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量短缺范圍和 MS 圖譜進(jìn)行處理， 實(shí)施多重過濾對高分辨 LC過濾掉大量內(nèi) 源性干擾物質(zhì)峰， 使具有相近質(zhì)量短缺值的同系物及其代謝 物明顯暴漏出來而易于識別 堿成分

［37 ］ ［36 ］

。

。 作者將其應(yīng)用與茵陳四逆

湯中烏頭生物堿類成分的提取 ， 鑒定表征了 64 個(gè)烏頭生物 。背景扣除 （ backgroud subtraction ） 是以空白生物 樣品為參照， 將含藥生物樣品圖譜中與空白生物樣品相同的 離子過濾掉的一種技術(shù) ， 該方法最為簡單， 不需要任何設(shè)置 即可獲得主要含有藥源性成分的色譜圖

［38 ］

解析中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ) 。中藥所含成分雖然復(fù)雜 ， 但只有被 吸收入血的成分才能發(fā)揮作用 ， 這些成分包括中藥所含成分 的原形成分和代謝產(chǎn)物 ； 通過分析中藥口服給藥后血液中的 成分， 確定中藥的體內(nèi)直接作用物質(zhì) ， 是快速、 準(zhǔn)確地研究確 定中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的有效途徑 。 DAD 技術(shù) 由于技術(shù)手段的限制， 早期主要是應(yīng)用 HPLC和柱色譜制備技術(shù)對中藥血中移行成分進(jìn)行分析 、 分離和鑒 定

［11 ］

。 一些藥物代謝

物分析軟件， 例如 Waters Metabolynx 和 UNIFY， 將上述技術(shù) 融為一體， 并結(jié)合代謝途徑的預(yù)測 ， 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)提取與代 謝物輔助鑒定 除

［40 ］ ［39 ］

。一些質(zhì)譜儀， 例如 AB SCIEX Triple TOF，

能夠?qū)崿F(xiàn) 數(shù) 據(jù) 采 集 前 的 多 重 質(zhì) 量 短 缺 過 濾 和 動(dòng) 態(tài) 背 景 扣 ， 有助于減少離子抑制， 增加檢測靈敏度。 上述技術(shù)用 于對單張色譜圖進(jìn)行處理 ， 然而血中移行成分確定要求進(jìn)行 多個(gè)動(dòng)物的重現(xiàn)， 這時(shí)每個(gè)樣品都進(jìn)行處理就比較繁瑣 ， 主 DA ） 成分分析法（ PCA） 、 正交偏最小二乘判別分析法 （ OPLS等多變量統(tǒng)計(jì)分析方法能夠提取一組樣品中共有的血中移 行成分， 方便了血中移行成分的確定 。 為充分利用上述技術(shù)

。六味地黃丸血中移行成分的分析堪稱是早期中藥血

DAD 技術(shù)對六味 清藥物化學(xué)應(yīng)用的典范 。 首先利用 HPLC地黃丸及口服給予大鼠后的血中移行成分進(jìn)行分析 ， 建立含 DAD 指紋圖譜， 并通過與體外樣品指紋圖譜 、 藥血清 HPLC空白血清指紋圖譜進(jìn)行比對 ， 確定 7 個(gè)原形入血成分和 4 個(gè) 代謝產(chǎn)物

［1213 ］

。為對血中移行成分進(jìn)行鑒定 ， 以建立的含藥

· 3407·

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的優(yōu)點(diǎn)， 常常將多種數(shù)據(jù)處理技術(shù)綜合應(yīng)用 ， 例如先對一組 MS 數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量短缺過濾或背景扣除 ， 含藥血清樣品 LC再 利用多變量統(tǒng)計(jì)分析方法提取含藥血清中特有 （ 空白血清中 沒有） 的共有離子， 并結(jié)合軟件進(jìn)行代謝途徑預(yù)測 ， 有助于全 辨識和鑒定中藥血中移行成分 面檢測、 1. 2 血中移行成分的藥效評價(jià)

［24 ， 4142 ］

2 2. 1

理論及方法拓展 以有效性評價(jià)為前提 中藥血清藥物化學(xué)從口服中

藥 / 方劑后的血清中篩選能夠表達(dá)其臨床治療效果的成分作 為藥效物質(zhì)基礎(chǔ)， 這就要求所發(fā)現(xiàn)的中藥 / 方劑的血中移行 由 成分必須是其表達(dá)臨床治療效果的真實(shí)顯效形式 。 然而， 于中藥口服后有效成分血藥濃度往往很低 ， 在沒有靈敏的檢 測方法情況下， 為獲得血中移行成分的清晰識別 ， 以往所進(jìn) 而且往往是 行的中藥血清藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)往往加大給藥劑量 ， 數(shù)倍于人體實(shí)際服用劑量 同

［56 ］ ［55 ］

。

中藥口服給藥后被吸收進(jìn)

入血中的成分和代謝產(chǎn)物并不都是有效成分 ，， 它們作為潛在 仍需通過進(jìn)一步的生物活性測定和藥效評 的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)， 價(jià)， 從中篩選能夠表達(dá)與中藥傳統(tǒng)臨床療效相關(guān)活性的成分 作為藥效物質(zhì)基礎(chǔ)。 對血中移行成分進(jìn)行藥效評價(jià)的最有 效方法就是獲得其單體成分 ， 在病 / 證動(dòng)物模型上進(jìn)行與傳 統(tǒng)臨床療效相關(guān)的生物效應(yīng)評價(jià) 。 例如， 復(fù)制氫化可的松致 對制備獲得的六味地黃丸血中移行成分 大鼠腎虛動(dòng)物模型， 52羥甲基糠酸、 莫諾苷、 璋牙菜苷、 馬錢子苷和丹皮酚進(jìn)行 以及對大鼠成骨細(xì)胞促增 單獨(dú)和配伍組合的補(bǔ)腎作用評價(jià) ， 殖作用的評價(jià)， 確定所分離得到的六味地黃丸的血中移行成 分是其補(bǔ)腎的藥效物質(zhì)基礎(chǔ) ， 其中以莫諾苷、 獐牙菜苷和馬 是補(bǔ)腎的核心成分 錢子苷的作用最為明顯 ，

［4345 ］

。 藥物在人體的吸收、 代謝存

造成不同劑量藥物的體內(nèi)過程往往不 在競爭和飽和現(xiàn)象， ， 因此加大給藥劑量考察藥物的體內(nèi)成分 ， 并不能真實(shí) 反映藥物成分的體內(nèi)顯效形式 。另外， 研究表明病理狀態(tài)下 藥物成分的體內(nèi)過程顯著不同 ， 提示必 和正常生理狀態(tài)下， 須在病理狀態(tài)下分析中藥血中移行成分

［5758 ］

。 因此， 中藥血

清藥物化學(xué)研究必須首先對能夠體現(xiàn)其臨床療效的中藥有 效性進(jìn)行評價(jià)， 在中藥 / 方劑應(yīng)用于具體病 / 證動(dòng)物模型而產(chǎn) 生療效的前提下進(jìn)行血中移行成分及其體內(nèi)經(jīng)時(shí)變化過程 的分析， 這樣所鑒定的體內(nèi)直接作用物質(zhì)才是表達(dá)中藥臨床 療效的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)。 2. 2 以證候生物標(biāo)記物為切入點(diǎn) 中藥血清藥物化學(xué)從有 效方劑產(chǎn)生治療效應(yīng)的血中移行成分中篩選中藥藥效物質(zhì) 基礎(chǔ)， 那么方劑的有效性和血中移行成分表達(dá)的生物效應(yīng)如 何評價(jià)， 是未來發(fā)展需要解決的關(guān)鍵科學(xué)問題 。 “辨證施治， 方證相應(yīng)” 是中醫(yī)認(rèn)識和治療疾病的基本原 則， 因此， 方劑療效的評價(jià)必須建立在對證候本質(zhì)進(jìn)行科學(xué) 中醫(yī)證 / 病是機(jī)體對 認(rèn)識的基礎(chǔ)上。 從現(xiàn)代系統(tǒng)醫(yī)學(xué)角度， 體內(nèi)外各種環(huán)境變化和致病因素作出反應(yīng)的一種功能狀態(tài) ， 其本質(zhì)是機(jī)體失衡而致的代謝或其網(wǎng)絡(luò)的改變 ， 機(jī)體內(nèi)源性 代謝成分的變化通過生物表型的變化而反映出來 。 而系統(tǒng) 生物學(xué)的代謝組學(xué)技術(shù)通過對內(nèi)源性小分子代謝產(chǎn)物的無 歧視分析， 通過代謝輪廓、 代謝指紋及代謝靶標(biāo)等途徑反映 機(jī)體受干擾后的代謝網(wǎng)絡(luò)的變化 ， 反映機(jī)體的功能狀態(tài)。 運(yùn) 用代謝組學(xué)的手段， 闡釋證候的生物學(xué)本質(zhì) ， 表征證候的生 物標(biāo)記物， 構(gòu)建證候的生物網(wǎng)絡(luò)， 可為中醫(yī)證候的診斷、 證候 動(dòng)物模型的建立提供依據(jù)

［5960 ］

； 復(fù)制四氯

化碳誘導(dǎo)大鼠肝損傷模型和酒精誘導(dǎo)大鼠肝損傷模型 ， 在經(jīng) 典生化指標(biāo)和組織病理觀察的基礎(chǔ)上 ， 利用代謝組學(xué)技術(shù)進(jìn) 7行整體生物效應(yīng)評價(jià)， 茵陳蒿湯 3 個(gè)藥動(dòng)學(xué)標(biāo)記物 6 ， 二甲 氧基香豆素、 京尼平苷、 大黃酸的配伍組合， 能夠穩(wěn)定地表達(dá) 茵陳蒿湯對肝損傷的干預(yù)作用 ， 確定這 3 個(gè)成分為茵陳蒿湯 的核心藥效物質(zhì)基礎(chǔ)

［4650 ］

。另外， 由于中藥血中移行成分往

往難以獲得足夠量的單體物質(zhì)進(jìn)行整體動(dòng)物的藥效評價(jià) ， 一 些高通量生物活性篩選模型 、 計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)技術(shù)等用 于血中移 行 成 分 活 性 的 評 價(jià) 也 有 助 于 闡 明 其 藥 效 物 質(zhì) 基 礎(chǔ)

［5152 ］

。例如， 利用原代人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞模型 ， 對麝香保

心丸的 22 個(gè)血中移行成分進(jìn)行促血管新生活性的篩選 ， 發(fā) 現(xiàn)肉桂醛、 人參皂苷 Ｒg3 、 人參皂苷 Ｒh2 具有較明顯的促進(jìn)內(nèi) 其中肉桂醛促進(jìn)細(xì)胞增殖活性最為顯 皮細(xì)胞增殖的作用， 著， 從而確定這 3 個(gè)成分為麝香保心丸通過促血管新生作用 治療冠心病的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)

［53 ］

； 采用計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)方法 ，

選擇茵陳蒿湯的 17 個(gè)血中移行成分進(jìn)行分子構(gòu)建和靶標(biāo)預(yù) 測， 收集與預(yù)測靶標(biāo)有直接相互作用的蛋白質(zhì) ， 大黃酸、 大黃 6， 7素、 二甲基氧香豆素、 綠原酸等 6 個(gè)成分不但可直接作用 O于實(shí)驗(yàn)證實(shí)的靶標(biāo)， 也可像異秦皮啶、 檞皮素 3葡萄糖苷 等 8 個(gè)化學(xué)成分一樣， 通過影響相關(guān)靶標(biāo)而發(fā)揮間接的治療 作用， 為茵陳蒿湯藥效物質(zhì)基礎(chǔ)及作用機(jī)制研究提供有用的 線索

［54 ］

； 進(jìn)而， 建立與臨床證候生物

標(biāo)記物橋接的證候動(dòng)物模型 ， 通過方劑與證候的代謝輪廓 、 代謝指紋及生物標(biāo)記物等代謝網(wǎng)絡(luò)的關(guān)聯(lián)研究 ， 建立方劑整 體效應(yīng)的生物評價(jià)體系 （ bioevaluation system for the efficacy of TCMs， BES） ［61］ 。將系統(tǒng)生物學(xué)引入中藥血清藥物化學(xué)的研 究中， 首先解決證候的生物標(biāo)記物 ， 從而實(shí)現(xiàn)對方劑有效性 進(jìn)行評價(jià)， 也為從方劑體內(nèi)直接作用物質(zhì)中提取藥效關(guān)聯(lián)成 分提供靶點(diǎn)。 2. 3 以方劑為研究對象 中藥是在中醫(yī)藥理論指導(dǎo)下應(yīng)用 其功效是在中醫(yī)臨床的長期實(shí)踐中總結(jié)的治療 的天然藥物， 效應(yīng)。中藥功效并不是單一的 ， 一種中藥往往具有多重功 效。方劑是由多個(gè)中藥按照一定的君臣佐使配伍原則組成

。

中藥血清藥物化學(xué)按照“中藥復(fù)雜化學(xué)成分血中移行 成分體內(nèi)直接作用物質(zhì)藥效物質(zhì)基礎(chǔ) ” 的研究思路， 能夠 鎖定中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ) ， 避免了化學(xué)成分的盲目分離 ， 而且 能夠避免體外活性篩選造成的假陽性 （ 不能被吸收進(jìn)入血中 或代謝轉(zhuǎn)化后滅活） 和假陰性 （ 代謝物具有活性 ） 結(jié)果， 現(xiàn)已 成為公認(rèn)的研究中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)普遍應(yīng)用的方法 。

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閆廣利等： 中藥血清藥物化學(xué)研究概況及其理論和方法拓展 是中醫(yī)臨床辨證施治的主要藥物形式 （ 個(gè)別情 的有制之師， “七情和 況如獨(dú)參湯等單方除外 ） 。 方劑通過各中藥之間的 合” 配伍關(guān)系互相輔助和制約 ， 使每一味中藥只能發(fā)揮其一 部分功效和作用， 從而產(chǎn)生針對具體證 / 病的治療作用。 因 從現(xiàn)代藥物學(xué)的角度看 ， 單味中藥飲片只是原料 ， 方劑才 此， 是藥物； 單純地針對單味中藥進(jìn)行研究 ， 不能真實(shí)表達(dá)其臨 床治療效果， 而必須從針對具體證 / 病產(chǎn)生治療作用的有效 研究方劑配伍環(huán)境下表達(dá)臨床療效的中藥體內(nèi)直 方劑入手， 接作用物質(zhì)， 由此揭示的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)才是與其功效直接相 才能用于指導(dǎo)中醫(yī)臨床 ， 符合中醫(yī)藥理論。 關(guān)的物質(zhì)， 利用中藥血清藥物化學(xué)方法對方劑配伍規(guī)律的研究表 明， 同一中藥在不同配伍環(huán)境下在體內(nèi)表達(dá)不同的體內(nèi)直接 同一成分在不同配伍環(huán)境下具有不同的藥動(dòng)學(xué)屬 作用物質(zhì)， 從茵陳蒿湯體外樣品中分析鑒定了 45 個(gè)化合物， 性。例如， 而口服茵陳蒿湯后大鼠血中發(fā)現(xiàn)了 21 個(gè)移行成分， 其中 8 個(gè)化合物只有在茵陳蒿湯全方配伍時(shí)才能選擇性地吸收入 血， 且均具有顯著的保肝利膽活性 ， 方劑配伍有效地表達(dá)了 與治療目標(biāo)相關(guān)的代謝取向

［62 ］

將內(nèi)源性證候的生物標(biāo)記物與方劑血 劑有效性評價(jià)前提下， 中移行成分相關(guān)聯(lián)篩選方劑藥效物質(zhì)基礎(chǔ)是符合中藥作用 模式的有效途徑。鑒于此， 作者建立血中外源性中藥成分與 內(nèi)源性證候生物標(biāo)記物 2 組變量關(guān)聯(lián)度分析方法 （ plotting of correlation between marker metabolites and serum constituents， PCMS） ， 將每個(gè)中 藥 血 中 移 行 成 分 的 體 內(nèi) 表 達(dá) 水 平 （ 例 如 AUC， C max ） 與同一研究對象的內(nèi)源性代謝生物標(biāo)記物的變化 水平進(jìn)行相關(guān)分析， 提取與內(nèi)源性標(biāo)記物高度關(guān)聯(lián)的外源性 中藥血中移行成分作為體內(nèi)直接作用物質(zhì) ， 進(jìn)一步經(jīng)過生物 學(xué)驗(yàn)證， 發(fā)現(xiàn)和確定中藥的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)

［66 ］

。利用 PCMS 分

析方法對茵陳蒿湯的 21 個(gè)血中移行成分與 CCl4 肝損傷大鼠 模型的代謝生物標(biāo)記物進(jìn)行關(guān)聯(lián)度分析 ， 篩選了 18 個(gè)藥效 其中 6 個(gè)成分與代謝生物標(biāo)記物顯著相關(guān) ， 京尼 相關(guān)成分， 6， 7平苷、 二甲氧基香豆素、 大黃酸呈極顯著相關(guān) 蒿湯配伍規(guī)律研究中得到確證

［68 ］ ［67 ］

， 這3 個(gè)

成分作為茵陳蒿湯抗肝損傷藥效物質(zhì)基礎(chǔ)已經(jīng)在前期茵陳 。 利用 PCMS 關(guān)聯(lián)度分析方法構(gòu)建的方劑體內(nèi)直接作用 物質(zhì)與效應(yīng)生物標(biāo)記物的關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)圖 ， 可以從中提取組成方 劑的每個(gè)中藥通過哪些體內(nèi)直接作用物質(zhì)靶向調(diào)節(jié)哪些生 物標(biāo)記物， 以及同一效應(yīng)生物標(biāo)記物被方劑中哪幾個(gè)中藥的 形象描繪方劑多成分作用于單靶點(diǎn) 體內(nèi)直接作用物質(zhì)調(diào)節(jié) ， 和單成分作用于多靶點(diǎn)的復(fù)雜作用模式 ， 從而可用于解析方 劑配伍對其整體生物效應(yīng)的貢獻(xiàn)程度 ， 詮釋方劑配伍規(guī)律和 配伍合理性， 以及結(jié)合生物信息學(xué)詮釋方劑的作用機(jī)制 。 3 中藥血清藥物化學(xué)用于中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究的新策 中藥血清藥物化學(xué)自 1997 年提出以來， 現(xiàn)已成為公認(rèn) 準(zhǔn)確的研究中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的有效方式 ， 在一批 的快速、 中藥、 方劑及中成藥中得到應(yīng)用 。 然而， 以往從中藥口服給 藥后的血中移行成分中篩選的生物活性成分 ， 由于沒有體現(xiàn) “針對證候、 ， 方劑配伍環(huán)境及有效性的前提 ” 尚且不足以稱 為體現(xiàn)臨床療效的中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ) 。 ， 中藥與臨床之間的關(guān)系是“中藥方劑證候 ” 方劑是核 心。脫離證候， 甚至脫離方劑， 單純研究中藥的體內(nèi)成分及 其活性， 不符合中醫(yī)理論及臨床實(shí)踐的要求 ， 并已得到實(shí)驗(yàn) 的證實(shí)。應(yīng)該采取逆向研究的思路及方式 ， 即由證候到方劑 再到組成中藥， 在證候本質(zhì)詮釋及方劑治療效應(yīng)評價(jià)基礎(chǔ) 上， 進(jìn)行方劑的血清藥物化學(xué)研究 ， 分析血中移行成分及其 動(dòng)態(tài)變化�；诖怂悸�， 王喜軍教授提出了整合中藥血清藥 物化學(xué)及代謝組學(xué)技術(shù)用于中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究的新策 即： 利用代謝組學(xué)技術(shù)充分認(rèn)識中醫(yī)證候 / 病的生物學(xué)本 略， 質(zhì)， 確定證 / 病的生物標(biāo)記物， 以證 / 病的生物標(biāo)記物為橋接 復(fù)制與證 / 病關(guān)聯(lián)的動(dòng)物模型， 建立方劑整體效應(yīng)的生物評 價(jià)體系； 在此基礎(chǔ)上， 在有效性的前提下， 利用中藥血清藥物 化學(xué)方法分析口服方劑后的中藥血中移行成分及其動(dòng)態(tài)規(guī) 律， 將中藥血中移行成分的變化規(guī)律與內(nèi)源性證 / 病生物標(biāo) — —中醫(yī)方證代謝組學(xué) 略—

； 茵陳蒿湯灌胃給予大鼠后 ，

2 個(gè)效應(yīng)藥動(dòng)學(xué)標(biāo)志成分 6 ， 7二甲氧基香豆素和京尼平苷 其藥代動(dòng)力學(xué)行為有顯著差異 ， 而且 隨著方劑組成的改變， 每種組方藥物對這 2 個(gè)成分均起到了促進(jìn)吸收 、 延緩消除、 增加 AUC 等改善藥代動(dòng)力學(xué)行為的作用 ， 使茵陳蒿湯的各 組方藥物能夠最大程度地發(fā)揮與臨床療效相關(guān)的功效

［63 ］

。

因此， 中藥本身含有的只是化學(xué)成分 ， 只有在具體方劑中才 能在藥物相互作用及人體對藥物的作用環(huán)境下在體內(nèi)表達(dá) 相關(guān)的作用物質(zhì)， 相同中藥在不同方劑及不同的病理狀態(tài)下 藥效取向不同， 表達(dá)的藥效物質(zhì)不同， 利用中藥血清藥物化 學(xué)方法研究中藥的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)就該從臨床治療有效方劑 入手 2. 4 絡(luò)

［64 ］

。

構(gòu)建體內(nèi)直接作用物質(zhì)與方劑生物效應(yīng)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)網(wǎng) 液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)是目前中藥血中移行成分分析的主要手

段， 其高分辨率和高靈敏度使中藥血中移行成分的鑒定數(shù)目 往往達(dá)到數(shù)十個(gè)， 對其逐個(gè)進(jìn)行分離制備用于藥效評價(jià)是極 為困難的， 亟需建立一種符合中藥作用模式的能夠?qū)Ⅲw內(nèi)直 接作用物質(zhì)與方劑生物效應(yīng)進(jìn)行關(guān)聯(lián)的數(shù)學(xué)方法 。 中藥譜效關(guān)系是在研究中藥整體生物效應(yīng)的基礎(chǔ)上 ， 利 用數(shù)學(xué)模型和化學(xué)計(jì)量學(xué)方法將反映中藥物質(zhì)基礎(chǔ)的色譜 峰與藥效指標(biāo)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析 ， 計(jì)算各物質(zhì)對藥效的貢獻(xiàn)度 ， 篩選潛在的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的方法

［65 ］

。 目前中藥多組分 “譜-

效” 研究大多局限于多成分的“譜 ” 與藥效單一指標(biāo)的“效 ” “系統(tǒng)之間的 點(diǎn)” 的研究， 需要引入系統(tǒng)生物學(xué)的方法 ， 建立 與中藥多組分特點(diǎn)相適應(yīng)的活性成分群與多靶點(diǎn)藥效學(xué)的 “系統(tǒng)系統(tǒng)” 關(guān)聯(lián)方法�；谧C候生物標(biāo)記物的方劑整體效 一方面用于方劑有效性評價(jià) ， 詮釋方劑整 應(yīng)生物評價(jià)體系， 體生物效應(yīng)和效應(yīng)生物標(biāo)記物 ， 另一方面為方劑血中移行成 “系統(tǒng)” 。因此， 分與其治療效應(yīng)相關(guān)聯(lián)提供了效應(yīng)指標(biāo) 在方

· 3409·

2015 年 9 月

第 40 卷第 17 期

Vol. 40 ，No． 17

September， 2015

記物（ 中藥藥效標(biāo)記物） 的變化規(guī)律進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析 ， 提取與內(nèi) 源性標(biāo)記物高度關(guān)聯(lián)的中藥血中移行成分作為潛在的中藥 藥效物質(zhì)基礎(chǔ)， 并進(jìn)行生物學(xué)驗(yàn)證， 發(fā)現(xiàn)并確定中藥藥效物 質(zhì)基礎(chǔ)

［69 ］

the analytical characterization of traditional Chinese medicines ［ J］ ． Trends Anal Chem， 2014 ， 63 ： 180. ［ 16］ Zhou J L，Qi L W，Li P. Herbal medicine analysis by liquid chromatography / timeofflight mass spectrometry［J］. J Chromatogr A， 2009 ， 1216 （ 44 ） ： 7582. ［ 17］ Wang X，Sun W，Sun H，et al. Analysis of the constituents in the rat plasma after oral administration of Yin Chen Hao Tang by UPLC / QTOFMS / MS［J］. J Pharm Biomed Anal，2008 ，46 （ 3 ） ： 477. ［ 18］ Wang X，Sun H，Zhang A，et al. Pharmacokinetics screening for multicomponents absorbed in the rat plasma after oral administration traditional Chinese medicine formula YinChenHaoTang by ultra performance liquid chromatographyelectrospray ionization / quadrupoletimeofflight mass spectrometry combined with pattern recognition methods［ J］ . Analyst， 2011 ， 136 （ 23 ） ： 5068. ［ 19］ 王喜軍 . 中藥血清藥物化學(xué)［M］ . 北京： 科學(xué)出版社， 2010 ： 231. ［ 20］ Han Ying， Wu Fangfang， Zhang Aihua， et al. Characterization of multiple constituents in rat plasma after oral administration of Shengmai San using ultraperformance liquid chromatography coupled with electrospray ionization / quadrupoletimeofflight highJ］ . Anal Methods， 2015 ， 7 ： 830. definition mass spectrometry［ ［ 21］ Cao H，Zhang A，Zhang F M，et al. Ultraperformance liquid chromatography tandem mass spectrometry combined with automated MetaboLynx analysis approach to screen the bioactive components and their metabolites in WenXinFormula［J］. Biomed Chromatogr， 2014 ， 28 （ 12 ） ： 1774. ［ 22］ Liu Chang，Zhang Aihua，Han Ying，et al. Ultrahigh performance liquid chromatography coupled with timeofflight mass spectrometry screening and analysis of potential bioactive compounds from traditional chinese medicine KaiXinSan，using a multivariate data processing approach and the MetaboLynx tool［J］. ＲSC Advances， 2015 ， 5 ： 85. ［ 23］ Wang Ping，Yin Quanwei， Zhang Aihua，et al. Preliminary identification of the absorbed bioactive components and metabolites in rat plasma after oral administration of ShaoyaoGancao decoction by ultraperformance liquid chromatography with electrospray ionization tandem mass spectrometry［J］. Pharmacogn Mag，2014 ， 10 （ 40 ） ： 497. ［ 24］ Yan G L，Zhang A H，Sun H，et al. An effective method for determining the ingredients of Shuanghuanglian formula in blood samples using highresolution LCMS coupled with background subtraction and a multiple data processing approach［J］. J Sep 2013 ， 36 （ 19 ） ： 3191. Sci， ［ 25］ Wang H，Sun H，Zhang A，et al. Ｒapid identification and comparative analysis of the chemical constituents and metabolites of Phellodendri amurensis cortex and Zhibai dihuang pill by ultraperformance liquid chromatography with quadrupole TOFMS［ J］ . 2013 ， 36 （ 24 ） ： 3874. J Sep Sci， ［ 26］ 楊波， 張愛華， 董巍， 等 . 酸棗仁湯的血清藥物化學(xué)及不同配

。該理論及方法被定義為“中醫(yī)方證代謝組學(xué) ” ，

［70 ］

并將其英文定義為 Chinmedomics

。

中藥血清藥物化學(xué)與系統(tǒng)生物學(xué)相結(jié)合 ， 在中醫(yī)證候 / 病生物學(xué)本質(zhì)研究的基礎(chǔ)上 ， 設(shè)計(jì)方劑血中移行成分分析和 有效性評價(jià)同步進(jìn)行的一體化研究策略 ， 構(gòu)建方劑體內(nèi)直接 作用物質(zhì)與效應(yīng)生物標(biāo)記物的關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò) ， 解析中藥藥效物質(zhì) 基礎(chǔ)， 同時(shí)實(shí)現(xiàn)方劑作用機(jī)制 、 配伍規(guī)律、 配伍合理性、 方證 從而中藥血清藥物化學(xué)將開 相應(yīng)等中醫(yī)藥科學(xué)問題的詮釋 ， 啟詮釋中醫(yī)藥理論科學(xué)內(nèi)涵的新篇章 。 ［ 參考文獻(xiàn)］

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