中药复方有效部位的化学研究及其应用进展

中药复方有效部位的化学研究及其应用进展

作者:林华型    香港中药与xxxx研究所

摘 要   目的: 目前国内外对中药复方的研究,尚缺乏清晰的思路,无法说明其整体性和复杂性,作者利用中药复方有效部位成分在药效、作用机理上和化学成分相结合展开研究。方法: 采用植化方法对全方化学成分进行系统提取、分离和鉴定;结果与结论: 尽管中药复方有效部位用于产业化距xx应用仍有相当多的工作尚待完成 ,但目前的研究已展现其重要的意义。

关键词:中药复方; 有效部位; 化学成分

1 中药复方背景 中医药源远流长,具有丰富的知识内涵,是中国优秀的民族文化遗产。中药是中医防治病的主要手段,也是中医理论的重要体现。19世纪中叶,由于西方医学进入了中国,出现了中西两大医学体系的碰撞和渗透。到了20世纪20年代,我国xx学家对麻黄、当归等药进行了化学研究,发现其具有高度的活性,且作用持久,其功效与交感神经兴奋剂相同;于1924年发表了有关麻黄的有效成分药理作用研究的论文“麻黄有效成分—xxx的作用”。这篇论文的发表引起了学术界的极大关注,激起了国内外对传统中药研究的热潮,并形成了延续至今的中药药理研究的基本思路,即药理研究与化学研究相结合,有效成分的确定以药理研究为指导。

20世纪50~60年代,进行了大量单味药研究及其药效筛选研究;70~80年代,开始注意以中医药理论指导,运用现代药理研究手段揭示传统中医药理论的科学内涵,重视中药复方研究及与中医治法、治则结合的中药研究、中药配伍机制研究等;与此同时,中药复方药理研究有较大的进展,这10年间共研究中药复方230首[1]。

进入90年代以来,中药研究也跨入了一个崭新的时代,研究思路有较大突破,研究手法与手段目益先进,目标更加明确。中药现代化研究是中医现代化研究的切入点和突破口。研究的核心是中药复方研究,阐明中药复方的配伍规律、药效物质基础和作用机制是中药复方现代化研究的关键环节。

2 中药复方药理研究现状

中药复方作为中医临床用药的主要形式,体现了中医整体观和辩证论治的特色。近年来,中药复方药理研究论文数量已远超过单味药;内容上,传统的药效学研究仍占主要部分,随着研究的深入 ,越来越多的研究者针对中药复方药效物质多成分、多途径、多靶点发挥药效的特点进行探索。

2.1 传统的中药复方药理研究 传统的中药复方药理研究基本思路是在中xx剂的功能、主治等中医药理论的指引下,验证或发现其药理作用、阐明机制。在此基础上研究中药配伍关系乃至配伍理论亦非个别。

中xx剂来源于临床实践 ,研究中的xx主要有两类[2]: (1) 传统古方,即 “经方”,为古典医籍收载 ,广为后世沿用而被反复证明有效的经典xx。(2) 现代经验方,主要是在临床实践或科研过程中,根据临床疗效和经验形成的一些自组方或协定方,包括家传方、民间验方等。

2.2 研究目的和内容 

2.2.1经验方研究 经验方研究往往在于探讨临床有效性的机制 ,多数结合《新药审批办法》中新药开发的要求,着重于药效及安全性评价,以形成高效、低毒并适合产业化生产的制剂。近年来,已有数百个中药复方新药批准投产。

2.2.2古方研究 古方研究中较多地探讨了方剂的作用机制 ,给方剂的传统功效描述赋予现代药理学内容,发现新的功能 ,拓宽了临床应用;如桂枝汤具有明显的抗小鼠流感病毒肺炎、xx、解热、镇痛等作用;补阳还五汤能增强心肌收缩力,扩张脑血管,影响血流变和微循环等等。以药探理,这些研究都在一定程度上说明了方剂的作用机制 ,有助于中医理论的探讨,实践证明这也是中西医结合的成功经验。如补益剂的研究是中医的一些基本理论,如脏腑、气血、阴阳调节等有所阐述,较重要的如四君子汤、补中xx汤对气虚证、脾虚证的研究[3]。

2.3 研究手段 

目前,大多数中药复方药理的研究仍采用传统的中xx煎口服的方法,或采用经初步提取的粗制剂,仅见少数的复方提取成分的药理学研究。应用膜片钳、激光扫描共聚集显微技术、细胞内微电极等新技术已开始起步,中药药效的评价也从整体试验发展到器官组织、细胞、亚细胞及分子生物学4 个水平。有报道[4]桂枝汤可能通过影响兴奋胃肠运动,从而抑制胃肠运动的生长抑素、血管活性肠肽等在下丘脑和胃肠道中的含量来调节胃肠运动。

近年来,有不少学者开展了中药干预基因表达的调控研究,涉及免疫调节、抗肿瘤、延缓衰老以及神经系统、内分泌系统的调控等领域。郑钦岳等[5]观察发现四物汤可显著提高IL26 mRNA 的表达水平,从而使IL26 的分泌量增加,推测这是四物汤增强机体免疫的机制之一。从过去的单一指标向多指标发展也是当前的研究趋势。如对传统方剂半夏泻心汤的现代研究中突出了它作为脾胃病代表方的特点,也有许多研究着眼于xxxxx和抗缺氧能力、调节中枢递质等作用[6]。这些均体现了多水平、多指标综合的特点。

中药复方是在中医病机、药性理论指导下的有机配伍 ,中医治病以“证”为对象 ,许多研究者考虑到方证结合。鉴于“证本质” 研究尚未取得突破性进展的现状 ,研究者多数在现代药理药效学及其机制研究的基础上引入了中医证的病理模型。如补益剂四君子汤的研究中应用了中医脾虚证的动物模型[7]。方证结合促进并沟通了中西医结合的研究工作,方剂的药理学研究为中医证病理模型的创立提供了思路,方剂疗效的反证目前仍是衡量证的模型成功与否的一个必要标准。

3 中药复方配伍规律及药效物质基础

3.1中药复方配伍的研究 中药复方配伍的研究多数是结合原方适应证对传统的配伍理论进行验证,包括: 复方中起作用的xx及其相互作用;xx的量的域值;各xx间的{zj0}比例关系。有些对有效成分配伍结构进行研究。这是中药复方更深层次的配伍研究 ,可以解释中药复方的作用机制 ,更准确的阐明其配伍结构的合理性。

3.1.1中药复方的拆方研究 拆方研究为全方药理作用和作用机制研究提供了一个视角,可获得许多信息 ,有助于阐明中药复方的配伍原理及作用机制 ,为提高中成药质量和指导临床用药提供科学依据。如张仲景的《伤寒论》中白虎汤,由生石膏、知母、甘草、粳米组成;通过拆方研究,单方石膏平均解热0.3℃;单方知母平均解热0.7℃;石膏配知母组平均解热1.2℃;白虎汤组平均解热1.3℃、全方有协同作用,分析显示白虎汤全方效果{zj0},并初步验证组方的科学性和合理性[1]。罗佳波等[8]采用正交设计法对葛根芩连汤的不同配伍进行化学、药理方面的研究。结果,各配伍中葛根素的量变化无显著性差异;黄芩苷、小檗碱、甘草酸的量以单煎液{zg},全方的3种成分分别占单煎液的67%,59%和70%。药理实验结果显示各药配伍组合中,以黄连的体内外抑菌活性最强,不同的菌株强度有差异;解热实验中,{zj0}组合为葛根黄芩,两药有协同作用;抗腹泻实验中, {zj0}组合为黄连炙甘草。但全方所具有的解热、抑菌、抗腹泻等作用,是各单味药及其他配伍所不具备的,所以从xx“协热下利”证来说,全方4 味药组合{zj0}。同时进一步证实4 味药的主要有效成分及其主要功效。

3.1.2 从药对角度研究中药复方的配伍 药对中药复方配伍的最简单、最基本和最常见的形式,其配伍符合中医“七情和合”理论和组合原则, 具备复方的基本主治功能和疗效,可以通过揭示药对配伍规律阐明复方配伍的科学性。梁日欣等[9]研究了血府逐瘀汤中川芎合用赤芍及川芎、赤芍单用对高脂血症大鼠降脂、抗氧化及对血管内皮细胞功能的影响;结果表明两药合用及单用均明显降低血清胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白水平,揭示降脂作用,两药没有协同作用。但是两药合用能降低血清MDA水平性,增加NO 释放。这提示两药在抗氧化及保护血管内皮细胞功能产生协同作用。商洪才等[10]观察丹参、三七不同配比对实验性犬急性心肌缺血的影响, 发现以丹参为主的4 个药对比例组(10:6、10:3,10:1,10:0) 有明显改善犬心肌缺血的作用, 减轻由心外膜心电图所标测的心肌缺血程度,减少通过TTC 染色所显示的缺血区。其中10:6,10:3作用突出,说明在主效应范围内,丹参、三七配伍后药效作用强于单味药,且配伍存在{zj0}比例阈。中药复方主要功效的发挥很可能由1个或少数几个药对来承担,其他药或药对只起辅助作用;因此,把握复方中基本药对将有助于中药复方配伍规律的研究。

3.2 中药复方的药效物质基础研究

中药复方xx的根本是其化学物质基础,通过现代科学技术研究中药在体内的吸收、分布、代谢、排泄的过程,研究血清中移行成分的动态变化,将有助于揭示中药复方在体内直接作用的物质,有助于阐明中药复方组方原理和作用机制。而xx代谢和药代动力学是研究中药复方药效物质基础的两个重要理论基础。

3.2.1中药复方体内药代动力学研究 文献报道[11],给大鼠ig 当归、川芎和佛手散煎液后,用HPLC法测定血浆中阿魏酸浓度,结果表明: ig煎液5min后,血浆中阿魏酸浓度达峰值。3种煎液的阿魏酸半衰期相近分别为(88.5±23.1),(70.9±14.3) 和(67.9±22.4)min, 但Cmax和AUC存在显著差异,剂量校正后差异更显著。川芎组血浆中阿魏酸浓度和AUC{zg},而佛手散组血浆中阿魏酸浓度和AUC{zd1}。剂量校正后的AU C分别为(4375.8±1663.7),(9866.5±2689.5)和(2084.1±405.9 )ng·min/mL;Cmax分别为(108.7±33.4)、(317±181.3)和(39.5±17.9)ng·min/mL。当归和川芎合用后,血浆中阿魏酸浓度不是两药浓度的相加,而是显著低于单味药, 提示阿魏酸可能不是佛手散的有效成分。

3.2.2 中药复方的体内代谢研究 xx在体内过程一般分为吸收、分布、代谢和排泄。由于有效物质可能转变具有毒性, 因此简称为ADME/Toxo。通过中药化学成分肠内菌代谢的研究,可以明确吸收入血的成分,确定中药中各成分在体内的存在形式,明确中药真正起效的活性成分,阐明其代谢途径和机制[12]。如用GC-MS方法,测定石菖蒲不同部位ig大鼠脑组织的成分,分析透过大鼠血脑屏障的石菖蒲成分,结果发现: 榄香素、β细辛醚、α细辛醚等能透过大鼠血脑屏障发挥直接作用,提示这些成分的综合作用是石菖蒲xx脑病的物质基础。

 3.2.3 目前中药复方研究存在问题 ①复方药效物质基础不明确;②临床xx有疗效但没有强说服力的科学数据;③证本质不清楚。为了克服中药复方新药开发低水平重复研究,发展可控的中药新复方产生途径与方式,应以由有效部位成分组成复方中药制剂。对复方的有效部位进行系统的药效筛选,可以按极性段进行分段,也可以按不同类别的成分群进行分段,在多指标药效筛选的基础上,决定各部位的取舍,以组成新的“xx”,明确各类成分的比例或含量范围,进而开展制剂的研究。这种“新复方”可能在药效及内在质量控制等方面具有新的特点和优点,实现稳定可控的目标。

4 中药复方创新研究

中药复方研究是中医药研究的核心之一。在结合传统中医药理论和现代科学理论与手段、揭示传统中医药的奥秘过程中,将中药复方总提取物提升为复方有效部位群为一整体的研究。不仅保留了原中药的性味功能,而且有明确复方制剂的药理、质量可控的化学成分体系、规范的制剂工艺等,从而保证了安全性和稳定性。

4.1 中药复方化学研究体系 中药复方是一复杂体系,起疗效作用的物质基础是广义的化学成分。余亚刚[13]提出中药复方系统分析三元论设计,将复方看作一个整体, 同单味药一样进行化学成分研究, 按照化合物极性大小将其分为大、中、小3个部位,每部位又分成碱性、中性、酸性3类物质,对每类物质都设计了常规提取、分离溶剂和薄层鉴别方法,有助于系统、快速地确定复方中所含成分种类。结合药效学数据,阐明复方作用物质基础, 有助于选择科学的制剂工艺,充分提取和利用方剂的活性成分或活性部位, 保证和提高原方的疗效。

目前国内外对中药复方化学成分的研究,主要是对中药复方进行药味的拆方研究。如日本、德国、韩国等植物(中药)复方有效部位xx主要是分拆单一分离有效部位成分,再将各类有效部位成分混合后制备成xx,这种中药复方化学成分无法说明其整体性和复杂性。中药复方少则四、五味,多则十几味中药材,化学成分少则几十种,多则几百种,必须采用化学成分研究和药理研究相结合,找出其起药效作用的那些有效化学部位、有效化学成分活性等,即基本说清中药复方的化学成分。结合化学成分研究,从药效和作用机理方面就可说明各有效化学部位和有效化学成分所起的有主次的多靶点、有机整体协同的xx效果。

4.2 中药复方有效部位成分及三个化学层次 罗国安等[14]提出在中药复方各药味和化学成分之间,再增加一个层次,即有效部位成分,是指中药复方中具有相近化学性质的一大类化合物(药效成分群)。即将某个中药复方看作为一个整体,根据其所含不同种类药材的药理知识,采用现代分离提取方法,将其分离成为各个有效部位(如挥发油、生物碱类、黄酮类、香豆精类、蒽醌类、皂甙类、萜类、多糖类等)。据报道[15],在中药复方中提取有效部位,可采用按化学成分的分子量、极性或酸碱性的大小,进行系统的分离。复方中几个有效部位的集合即是“有效部位群”。它的标准是:某几类化学成分的可控总量达50%以上,这几类化学成分中均至少各有一个有效成分或指标成分需进行含量测定,而且这一类或几类已知化学成分被认为是已知有效成分。例如某中药复方提取物中的黄酮类成分含量为总提取物的23% ,有效成分芦丁的含量为总提取物的5%;生物碱类含量为总提取物的15% ,其有效成分盐酸小檗碱的含量为总提取物的3%;皂苷类含量为总提取物的19% ,其有效成分甘草酸的含量为总提取物的6%;这三类有效成分含量的总和为57% ,且各有效部位均有有效成分或有效成分的含量测定,则该提取物可被认为是该中药复方的有效部位群[16]。确定各有效部位的药效作用后,如有需要则可将有效部位再分离成各个单一的化学成分,进行第三层次的研究。从某有效部位分离所得各化学成分,结合该部位的药理作用,再次开展四个药理水平的药效、作用机理研究,就可确定各成分所起作用及相互配伍规律、协同作用等,即确定出君臣佐使有效成分。

4.3 中药复方提取部位的制备方法 目前中药复方提取部位的制备方法有:溶剂极性依次递增分离法和大孔吸附树脂吸附法等。这种方法可分为三种情况:①把干品饮片直接加入连续加热回流提取器中,依次用不同极性的溶剂进行提取,回收溶剂即得所需部分;②可先将中药饮片进行水提,提取液浓缩后,再用不溶水的有机溶剂进行萃取,回收溶剂即得所需部分。这种方法特别适用于经典传统有效部位的筛选;③是先用70%~95%的乙醇回流提取总成分,回收乙醇,用水调至所需浓度,再用有机溶媒萃取[17]。大孔吸附树脂吸附法,系指进行实用中等极性到强极性溶剂加热回流,得到提取液,减压,浓缩,得到浓缩液,调pH为2-10,离心,得到上清液,将上清液通过大孔树脂吸附后以低浓度乙醇洗脱盐、小分子杂质等得到有效部位成分,含量不低于50%(《新药审批办法》2007年版)。

5、展望

根据目前中药复方有效部位研究的状况,我们在课题研究时,提出了中药复方的不同提取部位的药效学研究,应与其xx具体病证的病因、病位、病机(病理环节)等相联系的新思路。本课题组正研究“xx白癜风中药复方有效部位的提取及药效筛选”,该中药复方按其所含大类化学成分可分成黄酮类、香豆精类、蒽醌类、查尔酮类。以杀虫去斑、散风xx、补益精血和xx助阳4项药理指标, 探讨化学成分和药效的相关性。结果发现,黄酮类有xx酪氨酸酶活性和增加皮肤光敏作用;香豆精类有散风xx和使皮肤对紫外线照射敏感作用;蒽醌类用于精血亏虚和皮肤瘙痒作用;查尔酮类用于瘀热郁滞和斑疹难出色暗作用。这样一首方剂通过四个有效部位的多种有效成分,既符合了中医多环节、多层次、多靶点的调节效应,又能结合现代医学的整体生物效应,可直接xx细胞免疫增强酪氨酸酶活性,提高皮肤对紫外线的光敏作用,并可诱导黑色素细胞靶向迁移(即诱导黑素细胞生长),增殖发育再生促进黑色素合成,为该中药复方有效部位xxxx白癜风疾病提供可能。中药复方有效部位xx的研究是中药现代化发展的必由之路,中国中药将与现代医学一起攻克威胁人类健康和生命的疾病作出贡献。

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