中药复方的药效和药效研究

中药复方的药效和药效研究

自20世纪90年代以来，科学家的研究进入了一个新时代。根据文献，对1991年至1994年的四年中，共有484篇处方研究，8篇关于处方化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化。从1998-1999年方剂研究的论文数已接近单味中药的,药理研究占很大的比重,化学研究有所增加,达15%左右,但多为少数已知成分的含量测定。以上数据表明,方剂研究虽然有较大的发展,但这些研究大多停留在一般药效作用研究上,对方剂化学组成和药效物质基础的研究尚很少,致使药理研究也难以深入,成为中药复方深入研究的瓶颈。因而如何用现代科学技术,对方剂的药效活性成分和药效物质基础进行深入研究,从药效物质基础、药效作用机理和药物动力学等方面,揭示方剂丰富的理论基础和科学的组方原则,揭示各药味间的相互关系,从而阐明其组成原理的科学内涵,为临床发展和演化新方、科学制药提供实验依据,成为方剂研究的重大课题。以往也有很多人考虑或试图从中药复方中寻找新药,采用的研究方法多是通过中药复方拆方研究,追踪独特功效的活性成分,发现具有高生物活性的先导化合物,在此基础上,结合分子设计、先导优化、组合化学和不对称合成等手段进行先导化合物的分子改造,最终达到创制有高生物活性,独特功效的新药的目的。这也是一条不乏成功先例的研究思路。但是,采用此思路来研究中药复方,常常是分离到最后,分出许多单体成分,无一具有很强的独特的生物活性,可供发展为创新新药。致使中药复方的新药研究大多停留在复方三类的状态,影响中药复方研究的深入和发展。在现代科学技术飞速发展并取得多项重大突破的今天,为适应中药现代化的需要,中药复方物质基础的研究应当尽量采用当代科学技术的新方法和技术,采用新的研究思路将中药复方物质基础的研究踏上一个新的台阶,取得突破性进展。中药复方的活性成分与机体的生理、病理相互影响为什么采用不乏成功先例的从天然药物中寻找新药的研究思路来研究中药复方,常常不能达到预期的目的?这要从中药复方的固有特征,要从祖国医学对疾病和治疗的基本概念,从中、西药物的差别来认识和考虑。西药往往是具有很强的生物活性的单体化学成分,例如可待因,具有极强的镇咳作用,麻黄碱有平喘作用,均是单体的生物碱成分。寻找这样的有独特功效的单一成分,用上述的研究思路,是可能成功的。但是中药复方就不同了,中药复方具有自己固有的特征。中医将人体视为一个整体,中医用药是在辨证施治的基础上,尊重机体的整体性,按君臣佐使原则将不同功效的中药配伍起来,共同发挥治疗作用,对患病的机体从生理、病理上进行调理和治疗。中药复方也具有整体性,是由多种活性成分组成的,多种活性成分同时作用于机体,相互协同,同时对机体从生理、病理上进行调整,表现为整体作用,达到治病的目的。治病也好,对机体从生理、病理上进行调整也好,总是有一些活性成分在起作用,分离鉴定这些活性成分是需要的。但是应当特别注意的是中药复方是由多种活性成分组成。多种活性成分分别作用于机体的不同器官和不同靶点,相互协同,对机体从生理、病理上进行调理,经整合调节而发挥复方的综合疗效。这就是中药复方不同于西药的根本的特征。中药复方的这些活性物质包含在数以千计的化学成分中,成为一个极为复杂的体系,而且中药复方在煎煮过程中,又可能发生物理和化学的变化,所以此复杂体系又是一个动态的复杂体系,在这样一个动态复杂体系中分离出多种有活性的成分,并阐明他们之间的相互协同作用和对机体的整合调理的作用是比较困难的。但是中药复方的药效物质基础决不是不可知的或不需要阐明清楚的。只有清楚阐明中药复方的药效物质,才能进而阐明它们的作用机理,才能揭示中药复方的组方原理和配伍规律的科学内涵,为临床发展和演化新方、科学创制新药提供实验依据。近年来分离、分析和鉴定的技术和方法的突破性的进展,为阐明中药复方的药效物质提供了强有力的手段。电喷雾质谱、基质辅助激光解析飞行时间质谱、串联质谱等软电离质谱,色谱-质谱联用和色谱-核磁联用等联用技术的进展,以及制备型HPLC、HPCE、SFC等分离分析技术联合运用的进展。为阐明中药复方的药效物质提供了简便、快捷和高效的技术手段,可分析和鉴定十几种甚至几十种化学成分组成的混合物中的化学成分。这些混合物或单体化学成分与药效及药理作用研究相结合,从而可清楚的阐明中药复方的药效物质基础,有助于中药复方更高层次的研究,使之为国际医药界所接受。复配工艺对复方药动学活性成分的检测基于对中药复方固有特征的认识,以及我们对中药复方药效物质基础的研究的尝试,认为中药复方的研究思路应考虑以下几个方面。1.中药复方是由多种活性成分组成。多种活性成分分别作用于机体的不同器官和不同靶点,相互协同,对机体从生理、病理上进行调理,经整合调节而发挥复方的综合疗效。所以必须将中药复方作为一个有机的整体进行研究。深入了解和体会在研处方的中医组方原则和中医理论,对整个复方进行系统研究,不仅不能仅仅局限于其中的某一个单味中药,而应注意考虑多种活性成分的协同作用,以及对机体从生理和病理上进行调理,经整合调节而发挥的综合疗效。2.所选择的药理学指标或者生物活性指标与临床主要治疗作用应该基本一致。只有选择的指标能够真正地反映复方的临床疗效和治疗作用,才可以将临床疗效通过现代药理方法表现出来,方可以此作为多种药效成分的追踪分离的眼睛,指导化学分离和鉴定工作卓有成效的发现和得到这些多种有效成分。3.在探讨复方治疗作用的药效物质基础时,应该采取物质分离与活性分离同步进行的原则。同时,应该采取活性跟踪分离的方法,因为所要研究的对象是那些具有不同活性(可能是不同方面的活性)的多种成分,尽可能采用多种活性筛选指标评估,要尽量避免使用单一的活性评估指标,以便追踪分离得到多种目标活性成分,否则很难综合地反映复方的药效。所以,在开展研究工作之前,有必要与有经验的临床中医和药理学家沟通和探讨,对活性筛选指标进行系统、科学的分析和选择,充分考察其合理性和可行性,以免走弯路。4.在追踪分离工作中,应尽量采用现代分析鉴定技术,如HPLC-MS/MS、ESI/MS/MS、GC-MS/MS、HPLC-NMR等技术,从有效部位或有效组分中,鉴定有效成分的结构以加快研究的速度,缩短研究的历程。5.在确定活性成分时,应充分考虑成分之间的相互作用和协同作用,应充分揭示中药复方的药效物质基础。6.在确定了目标活性成分之后,探讨活性成分在复方及其组成的单味中药中的分布和含量,以阐明每一单味中药对组方的贡献。同时,进行目标活性成分、单味中药以及复方的药效学对比,验证确定的活性成分的准确性,并进一步探讨复方组方的合理性,甚至可以对组方进行必要的优化或者简化,探讨发现疗效更高的创新新药。甘草水解产物的化学成分近年来,我们对“人参四逆汤”的药效活性成分进行了研究,有如下体会。1.中医理论对处方的论述,为中药复方药效物质基础的研究提供了宝贵的线索和方向。中医文献有关“人参四逆汤”的配伍规律的记载比较多,其中最为精辟的是《伤寒论》中的论述:“附子无干姜不热,无甘草不缓”。指出了“人参四逆汤”配伍规律的本质是附子配伍干姜和甘草的增效和减毒作用,研究它们增效和减毒作用的化学物质变化的基础,揭示人参四逆汤的药效物质的变化规律,以及活性成分间的协同增效作用,也就阐明了“人参四逆汤”的配伍规律的科学内涵。我们利用HPLC-ESI/MS,MALDI/TOF/MS和ESI/MSn联用技术初步揭示了人参四逆汤中甘草对附子中双酯型生物碱的减毒作用,比较附子单煎液和制附子+干姜煎液、制附子+甘草煎液中三种双酯型生物碱Hypaconitine、Aconitine、Masaconitine的检出量表明,甘草和干姜可促进双酯型生物碱的水解。利用HPLC-ESI/MS,MALDI/TOF/MS和ESI/MSn联用技术,测定比较Hypaconitine、Aconitine、Masaconitine的单煎液和甘草酸与Hypaconitine、Aconitine、Masaconitine共煎液的化学成分表明:Hypaconitine、Aconitine、Masaconitine分别单独加热煎煮可产生四类水解产物:即苯甲酰生物碱类、pyraconines类、原醇胺类和原醇胺酮类:Hypaconitine、Aconitine、Masaconitine分别与甘草酸共煎,仅产生二类水解产物:即苯甲酰生物碱类和原醇胺类,不产生原醇胺酮类,表明甘草酸可控制三种双酯型生物碱的水解产物。初步揭示了甘草解毒作用的物质变化的机理。2.探讨活性部位或组分之间的协同作用,进而发现中药复方中协同作用的有效成分,是揭示中药复方药效物质基础不可缺少的重要的环节在“人参四逆汤”研究中,我们发现“人参四逆汤”的提取组分S-1能使失血性休克动物血压缓慢回升,延长动物存活时间,给药后动物存活时间达6小时以上,达到长期存活,与盐水组比有明显差异;我们有意识地试验了用“人参四逆汤”有效提取组分S-1完全相同方法提取的干姜G-1和附子F-1的组分,但干姜和附子的F-1和G-1组分单独均不显抗休克作用,然而将此干姜和附子的F-1和G-1组分混合起来进行试验,可使休克动物血压、心率逐渐恢复,最高点(150分钟)时可恢复到原血压水平,给药后动物存活时间达6小时以上,达到长期存活,与盐水组比有明显差异,存活百分率也明显提高。显现出明显的协同作用。F-1和G-1组分经植物化学的系统的分离,分得的F-1和G-1的单体成分,再进行交叉配对试验,已找到干姜和附子抗休克作用的协同作用的成分,从而初步揭示了“附子无干姜不热”的化学物质基础。3.采用HPLC-MS/MS、ESI/MS/MS、GC-MS/MS、HPLC-NMR等技术,鉴定有效部位或有效组分中的主要成分的结构,可明显加快研究进度。人参四逆汤组方中的附子含有大量的生物碱,目前已分离鉴定出多种二萜生物碱和双酯型二萜生物碱,我们课题组成员中国科学院长春应用化学所利用质谱新技术(MALDI-TOF/MS和ESI-MS/MS)具有的分离、定性及灵敏等方面的优势,进行了附子提取物中生物碱组成、相对含量的分析和鉴定的研究,积累了附子二萜类生物碱鉴定的数据,建立了快速、灵敏、可靠的分析方法。在此基础上,利用质谱新技术(MALDI-TOF/MS和ESI-MS/MS)具有的分离、定性及灵敏等方面的优势,对人参四逆汤活性提取组分进行了ES