血清药物化学在中药质量控制领域中的研究进展*
2015-02-02李骏飞李清林
李骏飞 李清林
中医是我国最具代表性的传统医学,起源于中国古代朴素唯物主义,理论体系独特完整,治疗手段丰富多样,且数千年间积累了大量临床案例,为人类的健康生存作出了极大的贡献,是我国一直大力推广和发展的特色医学。然而进入21世纪以来,疗效稳定问题持续困扰着现代中医学的进步与发展,降低了它的影响力,阻碍国际社会对它更广泛的认可。
中医的疗效稳定问题与中药质量息息相关,而反映中药质量的关键是药效物质基础。目前,由于多数单味及复方中药的药效物质基础尚未被阐明,相关研究大多还停留在化学方法分步提取、体外实验逐个验证的状态[1]。因此,现行中药质量控制指标采用的“有效成分”,或称为“指标成分”,更多是指中药中含量较大或具有一定药理作用的成分,但多数学者认为这些“指标成分”并不能与真正意义上的中药“有效成分”或药效物质基础划等号。地理环境、品种、加工方法等因素的变化均会导致中药中各“指标成分”的含量存在较大差异,部分中药的指标成分甚至与药效完全无关[2]。这使得现行的中药质量控制指标及方法并不能准确反映其质量,从而影响了治疗效果的稳定性。
1 中药血清药物化学与中药质量控制
“血清药物化学”最早是由日本科学家田代真一[3-4]提出的,原理为口服给药后药物成分无论直接吸收还是经代谢分解成活性或次级代谢物,其药效物质最终均会进入血液,并以血液为介质输送到靶点,因此只有进入血液的成分才可能是药效物质。此后,我国学者王喜军[5]将该理论完善并成功应用于中药研究,如王喜军[6]通过“血清药物化学”研究发现越桔入血成分为熊果苷和秦皮苷,并进一步提出了“中药血清药物化学”的概念,即中药血清药物化学是以药物化学方法为基础,以人或动物口服给药后的血清为样品,应用现代分离技术及多位联用技术,分离、鉴定血清中的移行成分,研究血清中移行成分与传统疗效的相关性,阐明体内药效物质基础及体内动态的应用科学[7]。我国学者们已利用“中药血清药物化学”技术对多种中药进行研究,包括单味药:金银花、荭草、罗汉果、栀子、雷公藤、缬草、补骨脂等;复方药:酸枣仁汤、巴桑母酥油丸、银翘散、地黄饮子及生脉散等[8-19]。经过大量研究,学者们对“中药血清药物化学”的应用有了更全面的认识,王喜军[6]学者及其他教授均提出“中药血清药物化学”对准确控制中药质量有重要意义。
“中药血清药物化学”跳过了中药在体内复杂的代谢过程,将研究目标直接定为入血成分。由于只有进入血液的物质才可能成为药效物质,该方法不仅排除了对象中药中大量无用成分的干扰,降低了研究难度,而且也锁定了可能构成该中药药效物质基础的绝大部分成分,包括直接吸收入血的原型成分及经各种酶或肝脏代谢后产生活性的次级代谢产物,它们是反映中药质量的关键因素。而据此发现并确定的“指标成分”是确实被人体吸收并发挥药效作用的,能更准确地反映该中药质量。如霍世霞等[20]利用“中药血清药物化学”建立了高良姜的含药血清HPLC指纹图谱,并确定了高良姜的入血成分为高良姜素。孙健等[21]测定了苦参中12个移行入血的生物碱成分,其中7个为原型成分,并发现由于结构相似存在竞争作用,具有相似药理活性同类型成分间吸收入血速度及程度存在差异,为苦参质量控制指标的建立缩小了研究范围,提供实验基础。
2 应用举例
2.1 当归 王亚丽等[22]学者建立了用HPLC-DADMS方法分析当归乙醇提取物及其在灌胃兔子后血液中成分的分析方法,证实共有31种成分自药物移行入血液,且共鉴定出其中的10种成分及其结构,包括:阿魏酸、藁本内酯二聚物及藁本内酯等。随后,通过比较进入血液前后各组分的相对含量变化,对血液中各移行成分的生物活性进行判断,发现藁本内酯及藁本内酯二聚物具有较高的生物活性。因此,王亚丽等[22]认为目前只以阿魏酸一种“指标成分”并不足以控制当归质量。
2.2 地黄 王慧森等[23]研究地黄原型移行入血成分,建立了用HPLC法测定鲜地黄中梓醇、地黄苷D、益母草苷等3种成分含量的方法,并对12批次河南焦作产怀药鲜地黄中此3种成分的含量进行了检测。结果表明12批次鲜地黄中3种成分,梓醇含量最高15.87%,最低6.15%,地黄苷D含量最高3.30%,最低1.50%,益母草苷含量最高6.08%,最低2.38%,总含量最高20.28%,最低11.32%。根据结果,王慧森等[23]认为质量合格的鲜地黄其提取物含梓醇不得<8%,地黄苷D不得<1.7%,益母草苷不得<2.8%,3者总含量不得<15%。
2.3 白术及其复方 王喜军等[5,24]研究发现,作为白术质量评价指标的苍术酮及苍术内酯在白术口服后并未被吸收,而只有TEDYA水解成TEDY后移行入血,进一步研究表明TEDY具有与白术相关的药理活性,表明TEDY是白术作用于体内的有效成分,因此,苍术酮及苍术内酯含量的多寡与白术质量的优劣无关,而TEDY的前提TEDYA的含量应成为评价白术质量的重要指标。王喜军等[5,24]还发现,TEDYA还可以作为含白术复方甘草附子汤的质量控制指标。
曹艺等[25]对归苓片进行检测,鉴定出血液中移行成分包括白术内酯Ⅰ、白术内酯Ⅱ、白术内酯Ⅲ等白术原型成分而没有检测到当归、茯苓中的成分,且白术内酯Ⅱ及白术内酯Ⅲ在单味白术血清中基本检测不到,而白术内酯Ⅰ含量亦大幅降低。因此三种内酯类成分含量可能成为控制该复方药质量的重要评价指标。
2.4 延胡索 程星烨等[26]利用LC-MS/MS对口服延胡索活性部位后的大鼠血中移行成分进行研究,鉴定出其中九种成分,其中3-Methyl-dehydrocorydalmine移行入血含量比原药中明显提高,具有较高的生物活性。已被鉴定的九种成分均可作为控制延胡索质量的潜在“指标成分”而被进一步研究,尤其体内活性较高的3-Methyl-dehydrocorydalmine。
2.5 枳术丸 王喜军等[27]通过HPLC法测定了枳术丸口服后大鼠血液中的化学成分,发现枳术丸移行入血的原型成分6个,代谢成分7个,认定柚皮苷、橙皮苷及新陈皮苷为枳术丸在体内的有效成分。并根据研究结果,建立了测定血液中柚皮苷、橙皮苷含量的方法用于控制枳术丸质量。
2.6 茵陈蒿及茵陈蒿汤 王喜军等[28]利用HPLC及UPLC-UV-Q-TOF/MS技术对茵陈蒿及其复方制剂茵陈蒿汤进行了系统性的血清药物化学研究。研究表明,尽管茵陈蒿中含有的Caparisine及6,7-DME两种成分均具有极显著的促胆汁分泌作用,且前者效果更显著,但是在口服茵陈蒿后只有6,7-DME移行入血,Caparisine却未被吸收。之后,对于茵陈蒿汤的研究发现全方移行入血的成分有21个,但只有8个成分在全方配伍时才出现,这8个成分与茵陈蒿汤的作用均具有相关性,其中的主要成分仍是6,7-DME。因此提出应将6,7-DME作为控制茵陈蒿及茵陈蒿汤质量的“指标成分”。
2.7 当归芍药散 Chen等[29]对当归芍药散给药后的大鼠血液成分进行研究,共鉴定出7个复方原型成分及1个代谢后成分移行入血,并认为当归芍药散在体内发挥药效作用的成分包括:芍药苷磺酸盐、芍药内酯苷、芍药苷、阿魏酸、川芎内酯Ⅰ、藳本内酯和丁烯酜内酯等,这些成分可能成为评价当归芍药散质量的“指标成分”。
此外,还有复方安替威胶囊及养血清脑颗粒等复方中药[30-31],亦有学者应用“中药血清药物化学”进行了质量控制研究。
3 展望
3.1 血液微透析 血液微透析是一种微透析技术与“血清药物化学”联用的检测技术。微透析技术是将透析与灌流取样技术结合的一种可对体内物质进行动态微量取样分析的新技术,具有活体连续取样、实时监测、定量分析、采样量小及微创等特点,将微透析技术用于血样的采集分析能顺利解决传统“血清药物化学”研究时所产生的诸多问题,如个体化差异、取血时间及方法的合理确定等。现阶段,已有部分学者将血液微透析技术应用于药物研究,如Hou等[32]。血液微透析技术必将成为未来“中药血清药物化学”研究的核心技术之一。
3.2 中药质量评价的“模糊化”和“整体化” 越来越多的研究者提出中药的质量控制研究不应仅限于某一或某几个“指标成分”的研究,而忽略了中药的整体性,“模糊化”和“整体化”的质量评价指标能更准确地反映中药质量[33]。如Tilton等[34]学者利用HPLC-MS和基因芯片技术,绘制指纹图谱,标定与药效作用相关的基因,通过对多批次药材样品测量数据的模糊聚类分析,建立了一种以黄芩汤“整体”成分和药效为指标的质量评价方法。“中药血清药物化学”不仅能排除中药中大量无用成分的干扰,阐明药效物质基础,还能反映药物成分在体内的生物活性程度,为中药“整体”成分及药效作为指标的质量控制研究提供切实可行的依据及方法,尤其适用于复方中药,如刘学伟等[35]使用UPLC-TOF-MS技术建立开心散血清指纹图谱,并鉴定了41个入血成分,其中13个为代谢成分,28个为原型成分,为采用模糊聚类分析法建立“整体化”的质量控制方法提供实验基础。
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