基于功效成分体内过程的中药复方配伍及方证相应研究＊

谭晓梅，刘昌顺，汤庆发，唐 玲

（南方医科大学中医药学院/广东省中药制剂重点实验室/广东省中药制剂技术工程实验室 广州 510515）

中医药是中华民族智慧结晶，理论体系完整，疗效卓越，是世界传统医学重要组成部分。中药及其复方多成分、多途径和多靶点对疾病的治疗与其作用特点有关。化学成分群是中药发挥作用的药效物质基础，是传统医学与现代医药领域之间最易实现沟通并达成共识的领域。有效成分群的体内处置涉及吸收、分布、代谢和排泄（ADME）等过程，这些过程会对机体的作用产生不同程度的影响[1]。 “七情和合” 是中药配伍的理论指导，配伍可以改善药物性能，或提高疗效，或降低毒副作用，以适应复杂多变的病情需要。配伍 “增效减毒” 与功效成分在体内过程的 “量效” 和 “时效” 相关[2]。辨证施治，方证相应，是中医诊治疾病的指导思想，机体靶点在生理和病理状态下活性存在差异，病理状态下肠道吸收转运体、肠肝代谢酶、血浆结合蛋白等的表达、活性及功能的改变，均会影响中药成分的体内处置过程，可能呈现与生理动物模型不同的药动学行为，从而影响方剂体内作用趋向和作用强度[3]，因此，研究有效成分群在相应症候体内过程及变化机制，可以加深对中药复方内涵的认识。

1 中药复方配伍及方证相应功效成分体内过程研究概述

中药复方药理效应的发挥与功效成分在吸收、分布、代谢和排泄（ADME）不同环节的处置相关，研究配伍和生理及病理状态对功效成分体内过程的影响有助于阐明方剂 “增效减毒” 配伍规律和 “方证相应” 理论科学内涵。

1.1 阐明增效配伍规律

“增效” 配伍主要以 “相须” 和 “相使” 为主，药物配伍对化学成分ADME的影响包括吸收效率、体内靶向、滞留时程、生物转化和排泄速率等，从而影响药物体内作用[4]。近年来研究发现复方中药配伍组方的协同作用与其配伍后相应功效成分生物利用度增加有关。P-糖蛋白（P-gp）是一种表达于肠上皮细胞表面的ATP依赖性转运体，主要功能是将肠细胞异物排出体外，通过排毒起到对机体的保护作用，是包括药物分子在内的异物进入机体的主要生物屏障。大量研究发现诸多中药化学活性成分是P-gp的底物，吸收过程受P-gp外排影响，导致其生物利用度较低，药效作用有限。基于P-gp外排研究方剂配伍前后的肠道吸收差异，本课题组在葛根和天麻配伍研究中，大鼠药动学研究发现相比于单味药，两者配伍可以增加6种葛根异黄酮成分的口服吸收，提高天麻效应成分天麻苷和天麻苷元的血药水平，由于这些成分都存在不同程度的肠道外排现象，进一步肠道吸收机制研究发现，天麻可以通过抑制P-gp和多药耐药相关蛋白2（MRP2）介导的外排，促进葛根异黄酮成分的肠道吸收，该促吸收作用与天麻中天麻苷结合P-gp蛋白，降低葛根异黄酮成分的外排有关[5]，提示葛根天麻配伍的协同增效作用与其效应成分肠道吸收增加，口服生物利用度提高相关。

方剂 “君臣佐使” 组方理论中，引经和调和是佐使药的重要功效，其作用主要是引导君药直达病所，增强疗效。牛膝可以补肝肾、强筋骨，能 “引诸药下行” ，广泛用于骨关节炎的治疗。在三妙丸配伍研究中，配伍牛膝减少了黄柏中小檗碱在心和肺的分布，提高了其在肝、肾的组织暴露；牛膝显著增加了小檗碱和药根碱在膝关节的药物浓度，且这种引导药物在组织 “从上往下” 分布的功效与剂量呈正相关[6]。引经药冰片 “引药上行” 的证据近年来也被证实，丹参配伍冰片后，显著提高了丹参素在脑组织中的含量，降低了其在心脏的组织暴露。冰片 “引药上行” 的作用机制推测与其抑制脑部毛细血管内皮细胞上的P-gp外排，促进药物入脑有关[7]。由此可见，方药配伍的增效机制涉及改善肠道吸收、提高病灶分布、调节血脑屏障促进药物摄取等药物体内过程的不同环节。

1.2 诠释减毒配伍规律

“减毒” 组合常见于七情 “相偎” 和 “相杀” 配伍，特别是对于毒性药物，配伍可以通过抑制毒性成分吸收，促进有害成分代谢和排泄等方式，降低其体内滞留和相应毒性效应，降低药物毒副作用。麻黄石膏是临床经典药对，石膏之寒能抑制麻黄峻烈，增强其宣肺平喘止咳之功。药动学研究表明，石膏能缩短麻黄生物碱类效应成分的达峰时间，提高其体内吸收速度，有利于及时发挥解热、平喘等药理作用，但石膏配伍促进麻黄生物碱体内消除，减低其表观分布容积，缩短其半衰期，从而降低其体内血药水平和生物利用度，提示配伍可以避免毒效两性的麻黄生物碱浓度过高，维持相对安全 “治疗窗” 的同时，降低其体内蓄积过量所致毒副作用[8]，揭示麻黄石膏相反合用之中寓有相辅之意的科学性。方剂配伍制约或减弱药物毒性还与改变药物在特定组织的分布有关。在甘草对马钱子解毒的配伍研究中，连续口服给药甘草酸溶液7天后，腹腔注射给予中毒剂量马钱子碱溶液，发现脑/血AUC比值减少37.6%，并诱导脑部mdr1a mRNA的表达，提示甘草酸可以诱导P-gp表达，加速中枢药物的外排，从而减少脑部药物分布，降低马钱子碱的中枢毒性[9]。

代谢是中药成分体内过程的必经途径，代谢性药物的相互作用是影响效应成分生物转化的重要因素。杏仁作为小毒中药，服用后其成分苦杏仁苷降解为氢氰酸，会抑制呼吸中枢引起中毒，配伍麻黄后能抑制急性毒性，主要与其改变苦杏仁苷代谢方式有关。苦杏仁苷存在D-和L-共两种构型，其中D-苦杏仁苷是杏仁效应兼毒性成分。配伍麻黄后在体内发生立体选择性代谢，使D-苦杏仁苷转化为无毒的L-苦杏仁苷，从而降低杏仁毒性，揭示麻黄杏仁 “减毒” 配伍合理性[10]。此外，排泄是清除体内药物的主要途径，方剂减毒配伍可以加速药物排泄，控制体内药物含量，防止蓄积中毒。胆汁排泄、粪便排泄和尿液排泄是药物排出体外的主要途径。基于胆汁排泄的戊己丸主要成分配伍研究中，佐使药吴茱萸能抑制君药黄连生物碱的吸收和胆汁排泄，臣药白芍可以促进黄连成分吸收和胆汁排泄，这既可保证效应成分血药浓度的产生，又能防止其体内蓄积[11]，诠释了戊己丸的配伍主次内涵。粪便和尿液排泄是中药活性成分的主要排泄途径，在雷公藤配伍甘草的减毒机制研究中，联合用药促进了雷公藤甲素从尿液中排泄，降低了其粪便途径排泄，最终使雷公藤甲素从尿液和粪便的排泄总量增加一倍，提示促进粪尿排泄可能是甘草减轻雷公藤毒性的重要机制[12]。

综上所述，方剂减毒配伍机制涉及ADME各个环节，抑制毒性成分的生物利用度，降低其蓄积分布，抑制其生物转化，促进其消除排泄，都有助于方剂配伍的减毒作用。

1.3 揭示方证相应理论内涵

大量中药成分吸收差、生物利用度低而主要滞留于肠道，提示肠道是诸多中药及其复方作用的关键场所和靶点。药物在肠道的处置涉及吸收转运、黏膜代谢、菌群生物转化等环节，但这些处置进程会受肠道病理因素影响而发生改变[13]。中医药治疗神经性疾病具有多成分多靶点的优势，神经系统与胃肠道系统的联系（脑-肠轴）被证实与神经性疾病发病有关。肉苁蓉补肾阳、益精血，归肾经和大肠经，现代研究发现其具有良好神经保护和抗抑郁作用。肉苁蓉主要功效成分苯乙醇苷类主要经胃肠道细菌代谢，降解为羟基酪醇和咖啡酸等更容易被吸收入血的产物，从而提高结肠血清素表达，改善脑内神经营养因子水平，发挥抗抑郁作用。正常与病理模型大鼠的体内过程差异研究发现，抑郁引起肠道菌群失调，代谢能力减弱，导致苯乙醇苷类成分的肠菌代谢产物苯乙醇苷元和咖啡酸衍生物及其相应Ⅱ相代谢产物的代谢速率降低，吸收入血后排泄速率下降，提示病理环境有利于这些成分滞留于体内，发挥对肠道局部和脑内神经递质的调控作用[14]，说明相应病理状态下方药成分的肠道处置有利于加速疾病转归。此外，肉苁蓉功效成分肠道处置与抗抑郁的联系，可能与其归大肠经的药性理论有关。金荞麦清热解毒，健脾止泻，用于溃疡性结肠炎等疾病治疗。组织分布研究发现金荞麦提取物主要活性成分儿茶素、表儿茶素、原花青素B1和原花青素B2广泛分布于血浆、肝、空肠和结肠组织，且其在结肠炎模型大鼠体内的药物浓度高于正常组，这些成分在肠道组织的含量显著高于血浆和肝脏组织，提示金荞麦活性成分在相应病理肠道的高浓度分布，能够有效保证其药理效应发挥[15]。

中医药理论提示，药本为病而设，有是病则用是药。由此表明，基于方药临床功效理论，以其功效成分体内过程作为载体，是揭示方证相应理论内涵的重要方法。

2 葛根芩连汤配伍规律和方证相应研究

葛根芩连汤源于《伤寒论》，由葛根、黄芩、黄连和炙甘草组成，解表清里，升清止利，主治伤寒表证未解，邪陷阳明所致的协热下利证。课题组基于中医药 “理法方药” 理论，采用现代手段从配伍规律和方证相应进行了系列研究，揭示葛根芩连汤治病机理，研究结果对于中药复方作用机理的现代研究具有一定的参考意义。

2.1 配伍对葛根芩连汤药效和功效成分体内过程的影响

葛根芩连汤不同配伍对其药效学影响的研究，发现黄连体内外抑菌作用最强，葛根和黄芩组合解热作用最佳，黄连和炙甘草组合止泻作用最好，全方治疗协热下利证效果最优[16]。安全性研究表明单味黄连能使G6PD缺陷的痢疾杆菌感染模型大鼠红细胞渗透脆性增加，全方配伍能显著降低红细胞渗透脆性[17]，提示方药配伍的安全性。

葛根芩连汤中主要有异黄酮、黄酮和生物碱类等成分，其中异黄酮解热止泻，黄酮抗炎，生物碱抗菌止泻。在功效成分体内外配伍研究中发现，配伍煎煮出现大量沉淀，沉淀主要为黄芩黄酮和黄连生物碱，这可能与这两类成分酸碱络合形成络合物有关[18]。沉淀中效应成分在胃肠道转化处置会影响其吸收，因此我们研究配伍对葛根芩连汤主要功效成分体内移行过程的影响，发现配伍能促进葛根中葛根素吸收，提高其达峰浓度和生物利用度[19]；配伍对黄芩中黄芩苷吸收影响不大，但可以减慢其消除速率从而提高体内滞留时间[20]；配伍降低黄连中小檗碱血药水平和生物利用度[21]。进一步肠道吸收研究表明，黄连小檗碱吸收窗主要在小肠中上部，以一级动力学被动扩散形式吸收[22]。小檗碱与葛根素配伍后，葛根素对小檗碱肠道吸收无影响，但小檗碱能浓度依赖性地促进葛根素吸收，主要原因是小檗碱和葛根素都是P-gp底物，小檗碱竞争性地与P-gp结合，从而促进了葛根素吸收[23]，部分解释了配伍可以提高葛根素生物利用度。小肠黏膜代谢发现，黄芩成分黄芩苷和汉黄芩苷能使葛根中大豆苷代谢为大豆苷元的速率提高，染料木苷转化为染料木素的速率增加。苷元类代谢产物抗炎活性更强，更易于吸收，该研究提示葛根和黄芩协同配伍有助于缓解肠道黏膜炎症和吸收入血解热抗炎[24]。对14种功效成分药动学研究，葛根芩连汤在血内长时间作用的成分主要为黄酮及异黄酮类，发挥抗炎解热作用[25]。

整合葛根芩连汤配伍研究，发现药效学结果和效应成分体内过程研究相一致。葛根和黄芩组合解热作用较强，可能与配伍后其功效成分在体内的生物利用度提高、滞留作用时程延长和促进抗炎活性更强的代谢产物产生有关。配伍导致黄连的小檗碱的血药水平降低，推测由于抑制其吸收而延长肠道局部滞留，发挥抑菌止泻作用；同时因为黄连成分吸收减少而降低了对红细胞渗透脆性的影响，增加了用药的安全性。通过以上配伍研究彰显了全方配伍的优越性。

2.2 葛根芩连汤在正常和感染性腹泻小型猪体内过程的研究

辨证论治，方证相应，是中医药诊治疾病的基本思想。方证相应研究实践中，我们提出假设：方药在相应病证机体下能最大限度发挥效应。葛根芩连汤对临床感染性腹泻疗效突出，我们建立与临床高度相关的大肠埃希菌（E.coli）感染哺乳期西藏小型猪腹泻模型，给药3天显著抑制E.coli数目，缓解腹泻症状，降低血液白细胞数量和血清TNF-α和IL-6水平，表明方药良好药效作用[26]。为探讨方药效应是否与相应病理机体对功效成分的影响有关，课题组在正常和病理小型猪体内进行血浆药动学差异研究，发现腹泻机体显著提高解热抗炎成分葛根素和汉黄芩素的血药水平和生物利用度[27]，初步揭示方证相应的科学性。肠道处置是影响葛根芩连汤功效成分药动学行为的重要环节，我们探讨了生理与病理机体药动学差异是否与其成分肠道吸收和代谢改变相关。肠灌流实验表明，腹泻能促进葛根素、大豆苷、大豆苷元、黄芩苷和小檗碱的肠道吸收。小肠黏膜代谢发现腹泻降低葛根素、大豆苷和甘草苷的代谢速率，提高大豆苷元和汉黄芩素的生物转化速率[28]。以上结果与药动学研究一致，即腹泻肠道延缓解热抗炎成分生物降解，延长活性更强代谢产物体内作用，促进其吸收入血，经不同处置环节协同发挥葛根芩连汤整体药效。

近年来发现肠道菌群失调是临床腹泻诊治重要生物标志，我们在肠道吸收和代谢基础上，进一步研究肠道菌群对葛根芩连汤清里止利的影响。模拟肠内厌氧环境研究肠菌对葛根芩连汤成分的代谢作用，发现腹泻能够促进糖苷类成分转化为苷元，特别是加速肠菌代谢产物黄芩素和大豆苷元的生物转化。这些成分抗炎止泻活性优于糖苷原型成分，提示腹泻下方中成分的肠菌代谢有利于其效应发挥[29]。葛根芩连汤被肠道菌群作用的同时，也在调整腹泻肠菌结构，恢复失调的肠道微生态。给药腹泻小型猪1周内，肠道菌群结构逐渐向正常状态转归，最主要发现葛根芩连汤促进产短链脂肪酸（SCFAs）细菌的生长定植，提高肠内SCFAs的含量，有助于通过抑制HDAC活性和NF-κB信号通路，改善黏膜炎症反应[30]。以上研究从葛根芩连汤与肠道菌群相互作用的角度，证实肠道菌群是方药作用的关键媒介，揭示了其清里止利相关机理。

综上所述，我们从葛根芩连汤药效、功效成分体内过程和 “药-菌” 相互作用等研究，初步诠释了其解表清里功效、方证相应的科学内涵。后期在组织分布研究中发现，口服葛根芩连汤后14种功效成分在肠道组织的分布水平较高[31]，其高浓度富集可能有利于肠道抗炎止泻作用，这种 “肠道被动靶向” 现象在正常和病理肠道的处置机理是否存在差异？部分功效成分的肠道被动靶向对生物效应的影响，是否有利于发挥方证相应的 “优效” 作用？本课题组拟对以上问题开展研究，进一步揭示葛根芩连汤治病内涵。

3 中药复方功效成分体内过程研究展望

中药复方功效成分体内过程研究在许多方面取得了进展，但在PK-PD关联、组分代谢和组方配伍的深入研究等方面仍存在诸多问题，具体可以在以下几方面开展研究。

3.1 整合PK-PD的研究

复方中药配伍的 “增效减毒” 及方证相应的 “优效” 作用，与其功效成分体内作用过程相关，通过PKPD模型建立药代动力学与药效动力学的联系，是解析方药效应成分作用过程的可行方法。但由于中药复方成分体系复杂，适应证和生物活性指标较多，探索成分体内过程与生物效应的动态变化规律，是中药复方药动学面临的技术问题。一个复方有多个药理作用，可以针对主要和次要药理作用的有效成分及其对应的药理指标，在证的模型上，建立多个PK-PD模型，不仅可以表征中药 “多成分多靶点” 体内过程，还可以根据药代参数指导临床不同阶段的组方及用药。中药中经常有一类成分具有共同的药理活性，如何根据各成分在药效中的贡献，对其药代参数进行权重建立PK-PD模型。基于复方中药 “多靶点” 的作用特点，可以针对不同成分的作用场所和药效作用，结合不同组织浓度暴露的PK研究和整体PD作用，建立靶向PKPD模型，综合表征中药多组分整体作用。

3.2 中药肠内处置与相关药效的研究

中药化学成分体内暴露是发挥药理作用的前提条件，近年来发现很多中药成分肠道吸收效率低，这种现象对于治疗消化道疾病的方药是有利的，然而对于治疗阿尔茨海默症、自闭症、情绪障碍等神经系统疾病[32]，高血糖、高血脂、高血压等心血管系统疾病[33]的方药，其良好疗效与其低生物利用度的现象相矛盾。近年来肠道菌群与其他生理系统的联系为难吸收成分治疗疾病提供了启示，如有些难吸收成分在肠内可以通过调节肠道微生态，修复屏障损伤，减轻黏膜炎症，改善神经递质的产生和传递等发挥作用；有些成分在肠内存在生物转化，通过转化改变原型成分与代谢产物的比重，这些变化都与药效相关；还有些成分如中药多糖经肠道菌群生物转化为具有免疫调节作用的SCFAs等，因此可以更广泛更深入探讨中药与肠道内环境的相互作用，揭示中药肠内处置与相关疾病的联系，进一步阐释方药治病内涵。中药配伍也会影响成分肠内处置，特别是代谢环节的影响，继而影响原型成分和代谢产物活性成分对药效的整体作用，这也是揭示中药配伍内涵的重要视角。配伍后中药成分对肠内代谢酶位点的竞争性结合，是成分常见的相互作用之一。根据中药成分复杂、涉及代谢途径较多的特点，可以在计算机模拟 “成分-代谢酶” 分子对接的基础上，筛选成分竞争代谢的蛋白靶点，再进行成分竞争代谢的体内外验证，从分子水平探讨配伍对中药成分肠内代谢的影响。

3.3 研究配伍对功效成分细胞药代动力学的影响

药理效应与药物在靶细胞内蛋白靶点直接结合有关，该过程涉及靶细胞对药物的 “微观” 处置。目前至少有1/3的药物靶点位于细胞内，包括DNA、核受体、各种激酶和代谢酶等，跨细胞膜转运是这些药物进入细胞的前提条件，然而P-gp和MRP等外排转运体会将药物泵出细胞，降低细胞药物浓度，从而降低药物敏感性，产生耐药现象。此外，靶细胞外周药物的分布滞留也会降低其胞内浓度，因此中药成分在细胞层面的 “增效减毒” 配伍研究可能是沟通其药动学和药效学差异的重要桥梁，如配伍人参皂苷Rh2可以克服细胞膜和核膜上高表达P-gp形成的 “双重屏障” ，促进其他药物进入细胞核内，发挥 “增效” 作用[35]。配伍甘草酸后，其代谢产物甘草次酸可促进其他药物在细胞内的靶向分布，降低对周围细胞器的毒性损伤[36]。因此，配伍对细胞内成分处置过程以及成分与靶点结合的影响，是中药治疗效果的决定因素。针对细胞内作用的靶点成分，研究其细胞/亚细胞器内的暴露浓度经时过程比研究血浆药物浓度可能更具重要意义。在今后工作中，随着细胞药代动力技术体系的建立，将细胞看作一个微观有机整体，定量研究中药成分配伍前后在细胞/亚细胞内的吸收、转运、代谢动力学过程[37]，阐明成分在细胞内的处置及相互作用规律，发掘中药成分体内 “微观” 过程的配伍机制，对深入研究和探讨中药功效成分在体内过程具有重要意义。

综上所述，中药复方的配伍和方证相应，与功效成分在体内的处置有关。随着现代科学技术的发展，各种技术手段的引入和使用，有助于更深层次地研究复方中药成分的体内处置机制，进一步阐述中药配伍规律及方证相应的科学内涵，同时为中药复方临床应用及现代中药新药的研发提供依据，进一步促进中医药现代化。