开心散化学成分、药理作用、临床应用的研究进展及质量标志物的预测分析

2022-09-13孙东杰贺梦媛薛晴于小钧高鹏丛竹凤山东中医药大学药学院济南250355山东省肿瘤防治研究院济南2507

中南药学 2022年8期

孙东杰，贺梦媛，薛晴，于小钧，高鹏*，丛竹凤（.山东中医药大学药学院，济南 250355；2.山东省肿瘤防治研究院，济南 2507）

开心散出自唐代孙思邈的《备急千金要方》[1]，具有养心安神、益气定志的功效，是古代治疗抑郁、好忘的名方，现已收录入《古代经典名方目录（第一批）》公布的100首经典名方中。全方由远志、人参各四分，茯苓二两，菖蒲一两组成，上四味治下筛，作散剂服用。远志作为君药滋补心肾精血，人参为臣药增强远志补益、交通心肾之功。菖蒲和茯苓为佐药相须为用，增加全方的开窍渗湿之力。四药合用，养心以安神，补脾以益气，开窍以渗湿，标本兼治，明心强志，在现代临床中仍具有很大的应用价值。质量是中药发挥疗效关键的一环，为了保证中药质量的稳定和可控，刘昌孝院士[2]提出了质量标志物（Q-maker）的概念，Q-maker是中药材或者中药制剂本身含有的具有功效的物质，反映中药质量的安全性和有效性，能够被定性定量地检出。本文总结了近些年来有关开心散的化学成分、药理作用、临床应用的有关文献，结合Q-maker“五原则”对开心散的Q-maker进行预测，以期为开心散的质量控制提供理论支持。

1 化学成分

本文从单味药的化学成分和组方化学成分两个方面对开心散的化学成分进行总结。

2 药理作用

2.1 抗抑郁

抑郁症被世界卫生组织列为世界第三大疾病负担[19]，其病因复杂，诸多因素参与了其发病过程，患者长期陷入悲观、绝望等不良情绪，严重影响着患者的生活质量。

2.1.1 对单胺类神经递质系统的影响单胺假说认为患者的低迷、淡漠是由于大脑神经突触之间负责传递信息的单胺类递质不足导致的[20]，开心散可以通过增加脑内五羟色胺、去甲肾上腺素、多巴胺、乙酰胆碱等递质含量或者降低这些神经递质的转化分解来减轻抑郁的症状[21-22]。

2.1.2 对神经营养因子的影响脑源性神经营养因子（BDNF）具有增强学习记忆，保护神经元尤其是多巴胺能神经元和五羟色胺能神经元的功能[23]。王瑾等[24]通过观察LVshBDNF-3沉默BNDF表达大鼠的生命活动，验证了BNDF的缺失能直接导致抑郁，对抑郁大鼠给予开心散两周后，给药组BNDF表达较模型组有显著提升，且运动更活跃。

2.1.3 对趋化因子表达的影响小胶质细胞是脑内特殊的免疫细胞，当被激活时，会引发神经炎症，越来越多的研究表明抑郁症的发病和免疫的激活有关。趋化因子CX3CL1能激活小胶质细胞，引发神经炎症，肖望重等[25]利用慢性不可预见性温和应激（CUMS）方法建立抑郁大鼠模型，经观察，模型组大鼠CX3CL1和CX3CR1的表达较空白组显著增加。开心散高剂量（10.8 g·kg－1）连续给药21 d后，CUMS大鼠抑郁症状明显减轻，其CX3CL1和CX3CR1表达逐渐恢复正常，提示开心散对抑郁的治疗机制可能与降低趋化因子表达有关。

2.1.4 对炎症因子表达的影响对下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的刺激会导致肠道产生炎症因子，炎症因子随循环入脑后同样会激活小胶质细胞，曹程[26]研究发现开心散能改善CUMS大鼠的肠道环境，降低大鼠肠道炎症因子的表达以及革兰氏阴性菌的丰度，减轻对小胶质细胞的影响。

2.1.5 对褪黑素（MT）表达的影响 MT是松果体分泌的一种激素，与抑郁之间存在密切关系，抑郁患者在发病期间MT分泌下降[27]。姚海江等[28]发现，引入外源性的MT能改善CUMS大鼠的抑郁症状。MT主要通过调节生物节律、神经内分泌、神经免疫来缓解抑郁[29]。蔡川等[30]发现中剂量（130 mg·kg－1）开心散给药后，大鼠的松果体的限速酶活性较模型组显著上升，且MT浓度显著增加。包祖晓等[31]通过检测40例抑郁患者（对照组）、40例开心散给药抑郁患者（治疗组）静脉血液中的MT水平，发现治疗组在给药2周、4周时对MT的调控能力以及情绪均优于对照组。

2.2 抗阿尔茨海默病

老年期痴呆（SD）分为阿尔茨海默病（AD）、血管性痴呆（VD）及混合性痴呆，临床表现为老年人出现长期的全方面的智力下降[32]。AD作为最典型的SD，患者病理表现为脑部出现淀粉样蛋白（Aβ）沉积导致的“老年斑”以及神经细胞凋亡。

2.2.1 对自由基表达的影响降低患者脑内Aβ水平和保护Aβ导致的神经细胞损伤是缓解AD病理过程的重要手段，王丽娜[33]研究开心散血清对Aβ诱导损伤神经元细胞模型的作用，发现开心散能提高损伤细胞的存活率，其机制可能与提高超氧化物歧化酶表达，降低淀粉样蛋白前体（APP）的基因的表达有关。

2.2.2 对细胞凋亡的影响细胞凋亡引起的神经元丢失是AD最严重的病理表现，线粒体在细胞凋亡中发挥着重要的作用[34]，Bax能刺激线粒体释放凋亡激活物，Bcl-2能抑制Bax的活性。师冉等[35]研究开心散对细胞凋亡相关基因的影响，发现开心散能通过降低快速老化模型（SAMP8）小鼠Bax/Bcl-2的表达比率，减少线粒体的表达，减少小鼠脑内的神经细胞凋亡，对AD病理过程进行干预，以此改善模型小鼠的学习能力。

2.2.3 对炎症因子表达的影响脑血管病变是AD患者经常出现的病理表现[36]，其可能会加剧AD的症状，杜婷[37]通过研究发现开心散能够通过减少炎症因子的表达，并且在不改变载脂蛋白E4的基础上调低密度脂蛋白受体的表达来减缓五转家族性阿尔茨海默病模型小鼠（5×FAD）模型小鼠的脑损伤症状。

2.3 抗血管性痴呆

VD是由脑血管病变引起的痴呆，患者脑血管缺氧缺血引发组织性改变，最终导致大脑功能衰退。VD患者的脑部缺血会导致胞间黏附分子-1（ICAM-1）表达上调，被ICAM-1诱导的白细胞会释放大量的蛋白水解酶，导致血脑屏障透过性升高形成脑水肿，进一步加剧患者脑部的缺氧缺血。刘彦廷等[38]发现开心散能显著改善VD患者的智能，并降低患者ICAM-1水平，提示开心散可能通过调控ICAM-1对VD患者发挥治疗作用。脑部长期的缺血性低灌注会使该部位的神经元坏死导致VD，Pan等[39]发现开心散能改善VD模型小鼠的脑灌注不足和纤溶系统，进而减轻脑缺血导致的VD，其疗效优于盐酸氟西汀，其机制可能与上调神经发生，降低血脑屏障透过性，平衡纤溶系统有关。李思迪等[40]发现开心散高剂量组（8 g·kg－1）能显著改善永久性脑缺血模型大鼠认知和步行功能。

3 临床应用

开心散自古以来便是治疗情志病的名方，四药配伍，养心开窍，平肝潜阳，交通心肾以安神益智。临床上常用于SD、抑郁症、认知障碍的治疗。本文就开心散的临床疗效进行总结，具体内容见表1。

表1 开心散临床应用Tab 1 Clinical application of Kaixin powder

4 Q-marker 预测分析

按照Q-marker“五原则”，从质量传递与溯源、成分的特有性、成分的有效性、复方配伍环境及成分的可测性对开心散的Q-marker进行预测。

4.1 基于质量传递与溯源的开心散 Q-marker 预测分析

以开心散中药物“人参”“茯苓”“石菖蒲”为关键词，以药物口服生物利用度（OB）≥30%，类药性（DL）≥0.18，药物半衰期（HL）≥4 h为筛选条件，共筛选出37个活性成分，其中来自人参20个（人参二醇、豆甾醇、β-谷甾醇、人参皂苷 Rh2、人参皂苷 Rg4、人参皂苷 Rh5等），茯苓14个（常春藤皂苷元、茯苓新酸 A、茯苓新酸 B、茯苓酸、16α-羟基栓菌酸等），石菖蒲3个（8-异戊烯基山柰酚、环戊烯醇、山柰酚）。查阅相关文献，贾皓等[48]按照药物的吸收、分布、代谢、排泄和毒性（ADMET）性质筛选出了远志中的36个化学成分。

大部分的药物只有通过吸收、分布、代谢才能发挥药效，巴寅颖等[49]运用HPLC测定了大鼠含药血清中的24个成分，其中15个来自远志，7个来自石菖蒲，2个为石菖蒲和远志共有，其中远志酮Ⅲ、3，6'-二芥子酰基蔗糖，β-细辛醚以原形入血。梁雪冰等[50]用HPLC、HPLC-MS法检测开心散复方的入血和入脑成分，结果显示开心散中5种抗抑郁成分（人参皂苷 Rg1、人参皂苷 Rb1、3，6'-二芥子酰基蔗糖、α-细辛醚、β-细辛醚）均能吸收入血。汪娜等[51]运用UHPLC-MS法检测60%醇提开心散给药大鼠血清中的远志糖酯类成分，结果显示，远志糖酯类成分是主要的入血成分。Maharjan等[52]用UPLC-TOF-MS法检测60%醇提开心散给药大鼠血清中的远志皂苷成分，共检测出5个原形皂苷类成分及4个代谢产物。王建勋[53]运用HPLC-MS法检测开心散的吸收入肠成分，结果显示，入肠成分主要为人参皂苷（人参皂苷 Rg1、人参皂苷Rg2、人参皂苷Rb1、人参皂苷Rb2等）、远志寡糖酯（芥子酰基蔗糖、双芥子酰基蔗糖、阿魏酰蔗糖等）、挥发油（α-细辛醚、β-细辛醚、甲基丁香酚等），并且发现石菖蒲中的挥发油对人参皂苷的吸收具有抑制作用。

4.2 基于成分特有性的开心散Q-marker 预测分析

4.2.1 远志成分的特有性分析远志为远志科远志属植物远志Polygala tenuifoliaWilld.或卵叶远志P.sibiricaL.的干燥根，主要含有三萜皂苷、远志酮、寡糖酯类、生物碱、甾醇、简单酚酸类等成分，三萜皂苷、远志酮、寡糖酯类是其主要的活性成分，其中酮类成分以及西伯利亚远志糖A5、西伯利亚远志糖A6是远志的特征性成分[54]。

4.2.2 人参成分的特有性分析人参为五加科Araliaceae植物人参PanaxginsengC.A.Mey.的干燥根及根茎，主要含有皂苷、多糖、多肽、聚炔醇、挥发油等成分，其中人参皂苷为其主要活性成分和特征性成分[55]。

4.2.3 茯苓成分的特有性分析茯苓为非褶菌目多孔菌科真菌茯苓Poria cocos（Schw.）Wolf的干燥菌核，主要含有三萜类、多糖类、氨基酸、挥发油等成分，多糖类和三萜类是其活性成分，其中茯苓多糖、茯苓酸、去氢茯苓酸和去氢土莫酸为茯苓的特征性成分[56]。

4.2.3 石菖蒲成分的特有性分析石菖蒲为天南星科植物石菖蒲（Acotus tatarinowiiSchott.）的根茎，主要含有挥发油、有机酸、黄酮类、氨基酸类等成分，其中γ-细辛醚、β-细辛醚、草蒿脑、甲基丁香酚、顺式-甲基丁香酚含量较高，被定为特征性成分[57]。

4.3 基于成分与药效关联的开心散Q-marker预测分析

有效性是Q-marker的一个重要特征，作为治疗情志病的古代名方，方中远志滋养心肾，人参安神补气，茯苓健脾渗湿，石菖蒲开窍醒神，四药并用，治疗心肾不交，心肾失养之悲伤，健忘，惊悸[58]。现代临床常将开心散用于SD、抑郁症、焦虑、认知障碍的治疗。

4.3.1 抗抑郁作用远志中的3，6'-二芥子酰基蔗糖具有良好的抗抑郁活性，刘屏等[59]通过研究发现，3，6'-二芥子酰基蔗糖能明显改善抑郁大鼠的抑郁症状，其机制和增强单胺神经递质表达有关。损伤的PC12细胞能模拟抑郁或者焦虑症损伤的神经细胞，涂海华等[60]发现远志中的寡糖类成分对抑郁模型中损伤的PC12细胞具有保护作用。人参中的人参皂苷具有抗抑郁作用[61]，赵丽红[62]发现人参皂苷Re能改善利血平诱导抑郁大鼠的抑郁症状，其机制与增加TrkB蛋白的表达有关。王娟等[63]发现人参皂苷Rg1能改善CUMS小鼠模型的抑郁症状，其机制与调控炎症因子和海马突触相关蛋白的表达有关。周坤[64]通过代谢分析、网络药理学、药效学实验发现人参皂苷Rb1及其代谢产物具有抗抑郁活性，其机制与调控神经递质和神经炎症有关。β-细辛醚是石菖蒲主要的活性物质[65]，孙玉荣等[66]通过研究发现β-细辛醚具有良好的抗抑郁活性，其机制可能与增加海马区蛋白表达有关。

4.3.2 抗SD 远志中的远志皂苷、寡糖类和多糖类成分具有良好的抗SD作用，黄炎等[67]通过研究发现远志皂苷能通过保护Aβ1-40诱导的AD大鼠模型海马神经中的线粒体来减轻模型大鼠的痴呆症状，其机制与远志皂苷提高了线粒体中的超氧化物歧化酶以及谷胱甘肽过氧化物酶的表达有关。茅宇娟等[68]通过研究发现远志多糖能改善东莨菪碱诱导的学习障碍模型小鼠的学习能力，其机制与增加了脑源性神经营养因子和乙酰胆碱的含量有关。桑旭星[69]发现远志寡糖酯能保护Aβ25-35诱导损伤的SH-SY5Y细胞以及改善D-半乳糖诱导痴呆模型小鼠的学习能力。诸多研究表明人参中的人参皂苷对AD有着良好的治疗作用，王莹莹等[70]通过研究发现人参皂苷Rg1在冈田酸诱导的PC12神经毒性模型中通过抗氧化应激作用发挥抗细胞死亡，保护神经细胞的作用。杨玲玲[71]通过研究发现，人参皂苷Rg3以及人参皂苷Rb1能够提高神经内肽酶的活性，减少β-淀粉样肽的生成，起到保护神经的作用。石菖蒲中的挥发性成分β-细辛醚是发挥改善学习记忆能力最主要的活性物质，黑鑫鑫等[72]通过研究发现β-细辛醚能够通过降低氧化标志物含量和提高抗氧化物质活性来保护被过氧化氢损伤的PC12细胞。

4.4 基于复方配伍环境的开心散Q-marker的预测分析

中药按照君臣佐使的原则组成方剂，方中的各味中药配伍能起到增效减毒的作用。有关开心散药对配伍作用机制的研究较多，李卉[73]通过研究发现远志皂苷和人参皂苷按照1∶2配伍改善AD大鼠智能的效力最强。许亚萍等[74]使用HPLC法检测远志-石菖蒲药对水煎液成分相比单味药水煎液的成分变化，发现两药配伍能增加石菖蒲中α-细辛醚和远志中细叶远志皂苷的溶出。张慧等[75]研究远志-石菖蒲配伍对水煎液挥发性成分的影响，结果显示潜在毒性物质β-细辛醚在共煎中含量下降，提示远志和石菖蒲配伍能起到减毒的作用。孟雪等[76]通过研究发现石菖蒲中的挥发油能够增加远志中活性成分3，4，5-三甲氧基肉桂酸在肠道中的吸收，两药配伍能起到增效的作用。邓敏贞等[77]通过研究发现石菖蒲挥发油联合人参皂苷用药能明显增加AD小鼠乙酰胆碱转移酶表达水平，降低胶质纤维酸性蛋白表达，且效果优于单味药（P＜0.05）。

4.5 基于成分可测性的开心散Q-marker 预测分析

2020年版《中国药典》规定四味药材人参、茯苓、远志、石菖蒲含量测定的成分有人参皂苷Rg1、人参皂苷Re、人参皂苷Rb1，细叶远志皂苷、远志酮Ⅲ、3，6'-二芥子酰基蔗糖，挥发油。戴莹等[78]建立了开心散中3，6'-二芥子酰基蔗糖和α-细辛醚的含量测定方法，r均大于0.99，加样回收率均在95%～105%，表明方法准确可靠。巴寅颖等[79]建立了使用HPLC-DAD法同时测定开心散中西伯利亚远志糖 A5、A6和远志酮Ⅲ3种抗痴呆成分的含量测定方法，3种成分的r均大于0.99，加样回收率均在95%～105%，表明方法准确可靠。