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中药复方药效物质基础研究进展

2021-12-01段龙强

亚太传统医药 2021年8期
关键词:物质基础酚酸药效

易 欢,段龙强,耿 炤

(江西汇仁药业股份有限公司,江西 南昌 330052)

中药复方是在中医药理论指导下,由两味或两味以上药味组成的方药,其处方组成符合配伍规律,是中医方剂的主体组成部分[1]。中药复方疗效确切、副作用小,是中医临床治疗一些疑难杂症、慢性病等疾病的主要药物[2]。目前,中药复方药效物质基础研究已成为中医药研发的热点;但中药复方的复杂性和多样性是中药现代化研究的难点。有学者[3]指出,中药复方药效物质基础研究的难点在于:①中药复方的有效成分可能是单味药材中不存在的物质,但在复方煎煮的过程中通过多种成分相互作用而产生,也可能是药物进入体内后的代谢成分;②复方中某些有效成分可能是通过间接途径发挥作用,有些成分的作用可能迄今尚未明了;③很多功效较强而含量较低的成分很难全面检测。目前,随着各学科研究方法和技术手段的不断创新,许多研究者采用先进的分析测试技术,基于多途径、多学科交叉方法对中药药效物质基础进行研究。本研究通过对中药复方物质基础的研究意义、方法和取得的代表性成果进行综述,现报道如下。

1 中药复方物质基础的研究意义

中药复方药效物质基础研究的目的在于以现代分析手段,结合化学、生物学、药理学等学科,阐明中药复方的有效部位和成分,进而揭示中药复方配伍规律、优化处方制剂、提高质量标准、开发创新药物[4]。但是,关于中药药效物质基础的概念本身尚没有明确的定义,存在不同的理论和假说,如全成分论、有效成分论、代谢成分及多成分协同作用论等[5]。有学者[6]总结,中药复方药效物质基础应是中药复方进入人体后作用于多个靶点并产生整体功效的化学成分群,其化学成分群可能来源于药材中的固有成分、制备过程中形成的产物或药物进入体内后与人体相互作用产生的代谢产物等。由此说来,中药复方药效物质基础既包括复方中发挥特定功能的有效成分组成的药效物质,也包括复方与体内相互影响发挥作用的相关机制,如复方对体内信号通路的影响以及复方对体内代谢物和肠道菌的作用机制等;在中药复方药效物质基础研究上具有代表性的药物包括六味地黄丸、复方丹参滴丸等。总的来说,研究中药复方药效物质基础对于阐明复方的功效,提高和保证中药复方质量及临床疗效,研发新药等都具有重要的意义[7]。

2 中药复方物质基础研究方法

2.1 化学组分研究

2.1.1 “组分结构”理论 贾晓斌等[8]提出“组分结构”理论,将中药复方成分划分为有效、功能和无用组分,前两者构成中药复方物质基础;中药复方物质基础具有单体、组分和组分群“三个层次多维结构”,其中每个层次上物质及物质之间固定的量的关系称为“结构”;中药复方的整体作用依赖于“三个层次多维结构”的共同作用。基于该理论,对丹参滴注液进行了研究,结果表明:其3个组分为酚酸类、多糖类和其他类;酚酸组分内各成分的组成结构为丹参素(47%)、原儿茶醛(23%)、去丹参素丹酚酸 E1(4%)、去丹参素丹酚酸 E2(6%)、丹酚酸 D (4%)、迷迭香酸(4%)、丹酚酸 A(3%)、丹酚酸 C(1%)、咖啡酸(1%)和丹酚酸 B(7%),糖组分由 9 个糖类化合物组成,所占比例>25.9%。基于该结果,以酚酸和糖类多个指标成分对丹参滴注液进行质量控制,在保留丹参有效成分的同时截留去除制剂中的细菌、微粒、大分子物质以及热原等,可显著降低不良反应的发生率[9]。

2.1.2 基于“成分敲除/敲入”的中药药效物质辨识 成分敲除是指从方药提取物中分离得到目标成分,并获得不含目标成分的阴性样品;成分敲入是指将经纯化分离的目标成分以不同比例加入阴性样品中制成多份仅目标成分含量存在差异的供试样品[10]。肖小河等[11]提出“基于成分敲除/ 敲入的中药药效物质辨识与质量控制模式”的研究理论,将敲除/敲入前后得到的所有样品的药效进行等效性对比,可又快又准地辨识中药药效组分,控制中药质量标准。基于此理论,将当归补血汤中的毛蕊异黄酮敲除,得到的阴性样品和该方提取物对MCF-7、 MG-63、HEK293T 细胞进行药效学评价,结果发现与该方提取物相比,阴性样品促进雌激素、血红素生成及成骨能力显著降低,单独使用毛蕊异黄酮与原方提取物也有相似的药效,提示毛蕊异黄酮是当归补血汤发挥药效的关键成分[12]。

2.1.3 “等效成分群”理论 “等效成分群”是针对中药有效成分群的研究假说,即中药中虽然含有众多成分,但是针对特定的病证而言,并不是所有成分都起药效,其中天然存在着一组成分组成清楚、含量比例明确,且能与原中药发挥等同药效的化学成分群[13],可揭示药效-成分内在关联以及整体与局部的相互作用关系[14]。该理论已成功应用于复方丹参片的研究,从中发现了一个由 18 种成分组成的“等效成分群”,其含量为原方(丹参、三七、冰片)制剂的15.01%,并证实了该“等效成分群”在细胞模型和大鼠心肌梗死模型中,可以发挥原方抗心肌缺血的整体药效[15]。通过这一发现,可优化或简化复方丹参片的处方工艺,以进一步提高其质量和药效。

2.2 体内吸收代谢成分研究

中药复方所含成分可通过被吸收入血的成分发挥作用,这些成分包括中药原型成分及其代谢产物。分析复方中的“入血成分”可明确中药复方中真正起作用的活性物质[16]。中药复方口服后,其成分经过消化道直接吸收入血,或分解成次生代谢产物被吸收入血,或经肝脏代谢成有活性的代谢产物,这些成分在血中转运到达作用部位后才发挥作用,即成为“血中移行成分”[17]。王喜军等[18]鉴定出六味地黄丸中11个血中移行成分;发现5-HMFA、莫诺苷、璋牙菜苷、马钱子苷和丹皮酚可以改善肾阴虚大鼠的症状,其中以莫诺苷、獐牙菜苷和马钱子苷的作用最为明显,确定其为六味地黄丸补肾的药效物质基础[19-20];相关研究还确定了六味地黄丸的入血成分中 6-O-甲基梓醇、莫诺苷、丹皮酚原苷、毛蕊花糖苷、獐牙菜苷脱水的代谢产物为干预脑瘫大鼠模型的潜在药效物质基础[21]。此外,在体外细胞水平上,六味地黄丸的入血成分可促进大鼠前脂肪细胞的增殖、抑制其分化过程中的脂肪积聚[22],并发挥HSV-tk/GCV自杀基因治疗系统对肝癌CBRH7919细胞的杀伤增效作用[23]。有研究发现在大鼠血清中检测到复方丹参片的14个原型成分和8个代谢产物,并发现丹参酮ⅡA和丹参酚酸B分别具有调节心肌缺血大鼠的钙离子通道和抑制大鼠肾上腺素β受体的作用,提示丹参酮ⅡA和丹参酚酸B为其治疗心肌缺血的物质基础[24]。结合血清化学成分谱,考察不同工艺的复方丹参片在动物体内吸收代谢的过程,以丹参有效成分体外浸出量与体内吸收量的数据为依据进行相关性评价,从而可确定复方丹参片的最佳提取工艺方法[25]。依据“中药复杂化学成分-血中移行成分-体内直接作用物质”的研究思路,可以锁定中药复方药效物质基础[26],进而,通过对入血成分的研究,可确定中药复方的药效物质基础,以此为指标通过HPLC、GC等手段,规范原料药、生产工艺中间体、制剂成品的质量控制检测标准,建立标准化的定性、定量方法,提高中药复方的质量[27]。

2.3 代谢组学研究

代谢组学是利用现代分析技术如核磁共振、质谱等,定性定量测定机体内的内源性代谢产物,考察机体在不同状态下代谢产物的变化,获得相应的生物标记物,从而揭示机体在特定时间和环境下的整体功能状态[28-29]。通过对体内生物样品分析,经模式识别[30]处理,可以监测中药复方干预下的代谢通路变化过程,并筛选出与病证相关的生物标记物和代谢轮廓,通过分析代谢变化和差异,从而阐明中药复方的作用机制和靶点[31]。代谢组学技术在中药研究领域的应用于2003年开始[32],其后呈上升趋势。基于代谢组学技术,张爱华等[33]筛选了32个肾气丸入血的原型成分,发现肾气丸可调节肾阳虚中的20个生物标记物;还通过关联分析发现桂皮酸、异塔拉萨定、马钱苷、新泽泻醇A和土莫酸可能为肾气丸干预肾阳虚证的药效物质基础。有学者[34-35]研究了六味地黄丸对大鼠生长发育过程中血液和尿液的代谢影响,发现六味地黄丸可调节尿液和血液的几十个标记物,并最终确定其中8 个代谢物可通过影响中枢系统和肾脏系统的功能,达到促进生长发育的作用,提示六味地黄丸是通过调节这8个核心标记物来发挥促进生长发育的作用。复方丹参滴丸是治疗心绞痛的知名复方,利用代谢组学技术分析该复方对急性心肌梗死大鼠心肌保护的作用机制,表明复方丹参滴丸能显著调节硫酸对甲苯、马尿酸、雌马酚葡萄糖苷酸、溶血磷脂胆碱、胆酸、油酸酰胺、棕榈酰胺和鞘脂8种标记物,提示复方丹参滴丸是通过调节苯丙氨酸代谢、甘油磷脂代谢、脂肪酸代谢、胆汁酸代谢及鞘脂代谢通路来发挥抗急性心肌梗死的作用[36]。

2.4 肠道菌群研究

口服中药复方中的各种成分在进入肠道后不可避免会与肠道菌群发生相互作用,部分成分经相应菌群的作用发生代谢转化后被吸收,部分则以原型成分直接被体内吸收,在肝脏降解后经胆汁排泄,与肠道菌群接触发生结合、裂解等代谢转化再次被吸收[37]。

2.4.1 肠道菌群对中药复方活性成分的影响 吴万丰等[38]研究发现缺血中风气虚血瘀证大鼠与假手术组大鼠经补阳还五汤干预后,两组间肠道菌群组成结构都存在显著性差异,并发现补阳还五汤中7个药物代谢产物与肠道菌群存在着显著的相关性,缺血中风气虚血瘀证大鼠肠道菌群会影响补阳还五汤在肠道的吸收,部分具有抗炎、抗氧化应激作用的药物成分表达吸收增加,而具有促炎作用的物质表达吸收减少,从而起到脑保护的作用。李佳欣等[39-41]研究了花旗泽仁在大鼠肠道菌群中的代谢情况,并鉴定出肠道菌群对花旗泽仁中人参皂苷Rb1的代谢产物为人参皂苷Rd、人参皂苷F2、人参皂苷C-K和20(S)原人参二醇,泽泻醇A-24-醋酸酯的代谢产物为泽泻醇A;而且,CYP450酶参与了花旗泽仁主要活性成分在大鼠体内的代谢过程。

2.4.2 中药复方对肠内菌种类数量、代谢物的作用 熊冉[42]发现参芪复方能升高Ⅱ型糖尿病患者肠道菌群中的降糖代谢产物短链脂肪酸、胆汁酸、吲哚的含量,从而改善糖尿病患者的临床症状。黄飞等[43]发现糖肾汤可增加代谢综合征患者的益菌属乳酸杆菌、双歧杆菌含量,减少致病菌属肠杆菌、硫酸盐还原菌含量。陈志敏等[44]发现二神丸可促进脾肾阳虚泄泻动物有益菌的增殖、抑制有害菌,该方下调肾脏组织UCP2效果明显与调节肠道菌群有关。

3 结语

目前,关于中药复方药效物质基础的系统研究越来越深入,在研究思路和方法上,研究者们越来越注重药效物质基础与中医药理论的结合,重视中药复方的方法和技术创新,有力促进了中药产业的现代化。但当前中药复方的药效物质基础研究技术和方法仍需要进一步提升,对于微量活性成分的研究需更多关注,其适宜研究方法和技术需进一步提升应用。同时,中药复方有效成分进入体内消化吸收产生的变化,以及有效成分对病证的作用机制研究正不断深入,但其研究思路和技术手段还需进一步推广和创新。此外,中药复方药效物质基础研究的方法仍需结合临床实践应用,才能进一步阐明复方的物质基础,进行二次开发新药和提高临床疗效和安全性。因而,今后在开展中药复方药效物质基础研究的过程中,需要以中药复方的质量标准、多种研究理论、体内外药理药效学模型和临床实践相结合的方式,对中药复方进行更全面的研究,确保药品的安全、稳定、有效和均一。

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