中藥化學(xué)研究的三大向度

中藥化學(xué)研究的三大向度

中醫(yī)化學(xué)是中醫(yī)學(xué)的重要組成部分。如何更有效地開展中藥化學(xué)研究,如何使中藥化學(xué)研究成果能更顯著地提升中藥藥物創(chuàng)新水平,能更有力地推進中藥現(xiàn)代化、國際化,是中藥化學(xué)學(xué)科發(fā)展所面臨的關(guān)鍵問題,也是中醫(yī)藥領(lǐng)域所關(guān)注的關(guān)鍵問題。為此,本文基于中藥化學(xué)現(xiàn)狀分析,結(jié)合我們對中藥學(xué)發(fā)展的思考,闡述中藥化學(xué)內(nèi)涵、研究領(lǐng)域及其意義。并提出基于有效物質(zhì)基礎(chǔ)為核心的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)藥學(xué)觀念,著力進行中藥自然化學(xué)、中藥制備化學(xué)、中藥藥物化學(xué)系統(tǒng)研究,闡明中藥藥物屬性及特性,使中藥化學(xué)研究成果更具有學(xué)術(shù)意義與藥物應(yīng)用意義,以引領(lǐng)和推動中藥化學(xué)學(xué)科的發(fā)展與中藥現(xiàn)代發(fā)展。1中藥有效物質(zhì)或活性物質(zhì)的預(yù)測中藥化學(xué)是一門結(jié)合中醫(yī)藥基本理論和臨床用藥經(jīng)驗,主要運用化學(xué)的理論和方法及其他現(xiàn)代科學(xué)理論和技術(shù)研究中藥化學(xué)成分,并確定中藥有效物質(zhì)基礎(chǔ)的學(xué)科。內(nèi)涵核心是闡明中藥有效物質(zhì)基礎(chǔ)。研究目的是從化學(xué)層面揭示中藥自然藥學(xué)屬性、中藥應(yīng)用屬性、中藥藥物屬性及其特性,以指導(dǎo)進行中藥現(xiàn)代研究與藥物創(chuàng)新。中藥化學(xué)研究主要涉及3個方面:(1)中藥自然化學(xué)研究:即對中藥自然產(chǎn)生的化學(xué)進行研究。主要是探明中藥本身所含的化學(xué)成分,特別是次生代謝化學(xué)成分。具體內(nèi)容包括化學(xué)結(jié)構(gòu)及其類型、理化性質(zhì)、檢識、波譜特征等。從而闡明中藥自然化學(xué)成分與其藥學(xué)屬性的關(guān)系,并有指導(dǎo)性的發(fā)現(xiàn)新的中藥自然化學(xué)資源。(2)中藥制備化學(xué)研究:即對中藥制備中的化學(xué)進行研究。主要是基于中藥自然化學(xué)資源研究,對其藥物成分進行制備,具體內(nèi)容包括中藥提取、分離、結(jié)構(gòu)修飾與改造、生物轉(zhuǎn)化、結(jié)構(gòu)鑒定,以及中藥在加工制備過程中化學(xué)成分的相互作用及其變化等,確定其應(yīng)用屬性。以制定合理的研究方案,應(yīng)用適用的制備技術(shù)與方法,制備出所需的有效物質(zhì)或活性物質(zhì),包括提取物、有效部位或有效組分、有效成分、結(jié)構(gòu)修飾物、生物轉(zhuǎn)化物等。(3)中藥藥物化學(xué)研究:即對中藥在藥物應(yīng)用過程中的化學(xué)進行研究。主要是在機體內(nèi)的化學(xué)動態(tài)。具體內(nèi)容包括有效成分在機體內(nèi)吸收、分布、代謝、排泄過程中,發(fā)揮藥效的動態(tài)化學(xué)狀態(tài)與特性及其與藥效的關(guān)聯(lián)性等。以確定有效物質(zhì)基礎(chǔ)及其作用機制,闡明中藥藥物屬性與特性?？梢?以上三方面研究為一有機整體,從認識中藥自然化學(xué)屬性與自然藥學(xué)屬性為出發(fā)點,至應(yīng)用屬性,最后到闡明其藥物屬性及其特性為落腳點,從而實現(xiàn)中藥化學(xué)研究的目的。因此,中藥化學(xué)研究應(yīng)結(jié)合中醫(yī)藥理論,充分體現(xiàn)中藥臨床用藥特點,對其化學(xué)成分進行研究,更要注重對其有效物質(zhì)基礎(chǔ)及其組成特性進行考量。誠然,中藥化學(xué)成分極其復(fù)雜,每味中藥都含有多類化學(xué)成分,其化學(xué)成分數(shù)拾上百,甚至更多,而其復(fù)方化學(xué)成分可謂不知其數(shù),更為復(fù)雜紛繁。其中,有些化學(xué)成分具有生物活性,能夠起到防治疾病的作用,這些成分即為有效成分;中藥中所含的有效成分也往往不是單一成分,而常常是同一結(jié)構(gòu)類型的多種成分,甚至是不同結(jié)構(gòu)類型的多種成分。在中藥化學(xué)中,含有一種主要有效成分或一類結(jié)構(gòu)相近的有效成分即為有效部位,如人參總皂苷、葛根總黃酮、丹參總酚酸等;含有多種有效成分即為有效組分。有些成分不具有生物活性,不能夠起到防治疾病的作用,這些成分則視為無效成分,如樹脂、果膠等。然而,隨著中藥化學(xué)研究的手段和技術(shù)越來越先進,方法越來越多樣化,研究領(lǐng)域也越來越廣泛,使得對中藥有效物質(zhì)基礎(chǔ)研究與認識水平愈加提高。有時候過去認為是無效的成分,隨著人們對客觀世界認識與研究的進一步深入,得出的結(jié)果可能是相對的,如過去認為無效的多糖、蛋白質(zhì)、多肽等成分,后被發(fā)現(xiàn)具有良好的生物活性并被應(yīng)用于臨床。還有一些化學(xué)成分,雖然本身無效,但經(jīng)過采收、加工、炮制、制備,產(chǎn)生化學(xué)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化,而具有良好的藥效作用,那么這些成分也應(yīng)被視為有效成分。還有一些成分,本身無生物活性,但是進入人體后卻可以發(fā)揮很好的藥效,這是因為藥物被吸收進入血液循環(huán)才能發(fā)揮藥效作用,而在體內(nèi)發(fā)揮藥效作用的有效成分可能是原型成分,也可能是原型成分進入人體后的代謝產(chǎn)物或轉(zhuǎn)化成分,抑或產(chǎn)生協(xié)同作用,那最初的原型成分也可被認為是有效成分。另外,中藥化學(xué)成分的有效性與其質(zhì)量性有關(guān),即與中藥化學(xué)成分的類型以及存在的量、組成比例等有關(guān),從化學(xué)的層面反映出中藥藥性、炮制、制劑、復(fù)方配伍及其量的中醫(yī)藥科學(xué)內(nèi)涵。因此,對中藥有效物質(zhì)基礎(chǔ)的認識與確定,需要科學(xué)系統(tǒng)地研究分析。總之,由于中藥本身的自然特點與用藥特點和其化學(xué)成分的復(fù)雜性使中藥化學(xué)研究具有相當(dāng)大的難度和挑戰(zhàn)性,使得中藥化學(xué)研究成為破解中藥發(fā)展關(guān)鍵難題、提升中藥防治疾病水平、推進中藥現(xiàn)代化和國際化的重要核心力量之一。同時,中藥化學(xué)學(xué)科與有機化學(xué)、分析化學(xué)等基礎(chǔ)化學(xué)相銜接,繼而與中藥學(xué)其他相關(guān)學(xué)科,如中藥資源學(xué)、中藥鑒定學(xué)、中藥炮制學(xué)、中藥藥劑學(xué)、中藥藥理學(xué)、中藥學(xué)以及方劑學(xué)等學(xué)科知識體系緊密聯(lián)系、相互支撐,構(gòu)成了中藥學(xué)研究與人才培養(yǎng)的完整學(xué)科體系,為中藥學(xué)人才培養(yǎng)發(fā)揮著重要作用。2中醫(yī)藥學(xué)者的主要研究成果中藥化學(xué)在中藥學(xué)的發(fā)展歷程中起到了舉足輕重的作用,其研究成果為中醫(yī)藥的繼承與發(fā)展,中藥現(xiàn)代化、產(chǎn)業(yè)化、中醫(yī)藥創(chuàng)新開發(fā)等諸多方面作出了重要貢獻。2.1中國古性質(zhì)的重要性和進展2.1.1中藥資源的化學(xué)成分中藥除少數(shù)品種如青黛、冰片、阿膠等為人工制品外,大都是來自于植物、動物、礦物的非人工制品,并以植物來源為主且種類繁多。第三次全國中藥資源普查統(tǒng)計結(jié)果表明,我國已鑒定且有學(xué)名的中藥約有12807種,其中植物藥約為11146種,動物藥約為1581種,礦物藥為80余種。隨著科學(xué)技術(shù)的進步和醫(yī)療實踐的發(fā)展,還會發(fā)現(xiàn)更多的中藥資源。來源各異、多姿多彩的中藥,它們的化學(xué)成分亦十分復(fù)雜。研究結(jié)果表明:(1)中藥自然化學(xué)類型豐富,覆蓋糖類、苷類、醌類、苯丙素類、香豆素、木脂素、黃酮、萜類、揮發(fā)油、皂苷、甾體、生物堿、鞣質(zhì)、有機酸、油脂、蠟、氨基酸、蛋白質(zhì)、酶、色素、維生素、樹脂、無機鹽和微量元素等。(2)不同基原的中藥含有不同類型的化學(xué)成分。如黃連主要含生物堿類,葛根則主要含異黃酮類。(3)每種類型成分數(shù)目往往也相當(dāng)多,即使同一種中藥,也含有大量結(jié)構(gòu)類型各不相同的化學(xué)成分。例如,中藥常用藥人參中不僅含有三萜、多糖、炔醇、揮發(fā)油、甾體化合物、木質(zhì)素、黃酮、氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)、有機酸、維生素、微量元素等多類化學(xué)成分,且三萜類含有Ro、Ra1、Ra2、Rb1、Rb2、Rb3、Rc、Rd、Re、Rf、Rg1、Rg2、Rg3、Rh1、Rh2及Rh3等30余種人參皂苷類成分。(4)不同類中藥抑或含相同類別的化學(xué)成分,如大黃與虎仗均含大黃素型蒽醌類成分,而前者屬瀉下藥,后者屬利濕退黃藥。(5)同類中藥抑或含不同化學(xué)成分如清熱藥知母、梔子。2.1.2中藥及天然藥物化學(xué)的研究現(xiàn)代中藥化學(xué)研究亦引入國外的天然藥物化學(xué)研究成果,天然藥物化學(xué)研究開始于1806年,首先從阿片中分離出嗎啡。19世紀20年代以后,不斷報道從中藥及天然藥物中發(fā)現(xiàn)有生理活性的各種化合物,其中成為有代表性藥物的有吐根堿、馬錢子堿、奎寧、黃連素、阿托品、可待因、秋水仙堿、可卡因、麻黃堿、蘆丁、橙皮苷、甘草酸、洋地黃毒苷、苦杏仁苷等。這些化學(xué)成分都是19世紀分離出來的,在藥物化學(xué)發(fā)展史上形成一個天然藥物化學(xué)研究時期。以后又分離出東莨菪堿、山梗菜堿、野靛堿、印防己毒素、加蘭他敏等。由于對天然化合物的研究和測定,促進了合成藥物的發(fā)展。但是,由于后來發(fā)現(xiàn)某些合成藥物出現(xiàn)嚴重的副作用和預(yù)先難以估計的慢性毒性,所以研究步伐逐漸放慢。直到50年代初從蘿芙木中分離出降壓藥物利血平,50年代末從長春花中分離出抗癌藥長春新堿,世界各國學(xué)者又開始重視從中藥及天然藥物的化學(xué)成分中開發(fā)新藥。例如美國、西德、前蘇聯(lián)等對擔(dān)子菌類植物進行了大量的篩選工作、發(fā)現(xiàn)銀耳、香菇、茯苓、云芝等所含的多糖對腫瘤有抑制作用。美國國立癌癥研究所80年代總結(jié)出最有希望的抗腫瘤藥物活性成分是大環(huán)化合物、生物堿、三萜、木脂素和苦木素。80年代以來,國外對中藥及天然藥物化學(xué)的研究比較集中在抗癌藥和心血管藥方面,還重視研究抗艾滋病藥物。在抗癌藥物方面主要側(cè)重在多糖類、倍半萜內(nèi)酯,三萜類、苦木素、木脂素以及大環(huán)生物堿等藥中尋找。在心血管藥方面重視對某些皂苷、異黃酮、高異黃酮、香豆精及桂皮酸衍生物的研究。對中藥化學(xué)篩選活性成分研究較多的國家有日本、美國、俄羅斯、德國和韓國等。從20年代開始,我國學(xué)者對常用重要中藥進行了自然化學(xué)成分研究,如早期的麻黃、莽草、延胡索,鉤藤、蟾酥、貝母、黃花夾竹桃等,并且取得了一定成績,如從麻黃中分離制備了抗哮喘成分麻黃堿;從粉防己中分離出具有鎮(zhèn)痛、消炎、降壓和肌肉松馳等作用的粉防己堿;從延胡索中分離出具有鎮(zhèn)痛作用的延胡索乙素等多種生物堿。70年代以來,中藥化學(xué)研究發(fā)展更加迅速,也取得了一定進展。如對青蒿、喜樹、海南粗榧、天麻、唐古特山莨菪、丹參、葛根、三尖杉、芫花根、天花粉、川芎、黃芪、當(dāng)歸、人參、五味子、甘草、冬蟲夏草、靈芝、黨參、青黛等多種中藥化學(xué)成分的研究,其中有些是結(jié)構(gòu)類型完全新穎的化合物,例如青蒿素為含過氧橋的倍半萜內(nèi)酯,是抗瘧藥物史上繼合成喹啉類藥物之后的重大突破;天花粉蛋白是第一個完全由我國學(xué)者完成臨床、動物實驗、分離、純化、結(jié)構(gòu)測定等研究的有實用和理論意義的蛋白質(zhì)分子。據(jù)統(tǒng)計,我國醫(yī)藥學(xué)和化學(xué)科技工作者在80年代從中藥總共發(fā)現(xiàn)800余個新化合物,90年代以后則每年有數(shù)百個新化合物的遞增。中藥自然化學(xué)研究成果,不斷提升了人們從化學(xué)層面對中藥內(nèi)在自然屬性的剖析水平、與中藥臨床用藥水平、及其藥物創(chuàng)新水平。2.2中藥代理的重要性和進展2.2.1現(xiàn)代提取方法在化學(xué)成分測定、分離和分離技術(shù)中的應(yīng)用進展中藥化學(xué)成分較為復(fù)雜,研究應(yīng)用其中的有效成分、有效部位或有效組分、提取物等,必須通過提取、分離、純化等一系列過程將其從中藥原料中制備出來。其制備物的有效性決定著中藥藥物質(zhì)量水平。中藥化學(xué)成分制備技術(shù)已在傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上得到突飛猛進的發(fā)展。提取方法雖仍以溶劑提取法、水蒸氣蒸餾法等傳統(tǒng)方法為主,同時超臨界流體萃取法、微波提取法等現(xiàn)代提取方法也得到廣泛的應(yīng)用。在分離富集、純化方法方面,對于化學(xué)成分的制備來說一般常用的分離、精制方法有系統(tǒng)溶劑分離法、兩相溶劑萃取法、沉淀法、鹽析法、透析法、結(jié)晶法、分餾法、色譜法等,近年來,高速逆流色譜技術(shù)(HSCCC)和制備液相技術(shù)也在化學(xué)成分的分離純化方面發(fā)揮了快速、高效的優(yōu)勢。而對于有效部位的分離富集而言,各種類型大孔吸附樹脂和聚酰胺等色譜材料的使用,則大幅度提高了有效部位的含量及轉(zhuǎn)移率,先進技術(shù)的使用不僅使得制備物滿足藥效的要求,也滿足了大量制備的要求。筆者研究團隊?wèi)?yīng)用大孔吸附樹脂技術(shù),建立了連翹、金銀花、木香、柴胡、枳實等諸多單味中藥及復(fù)方四逆散抗抑郁、清腦宣竅方抗腦中風(fēng)、開心散抗老年期癡呆等有效物質(zhì)分離富集方法,為有關(guān)創(chuàng)新藥物研究奠定了藥學(xué)基礎(chǔ)[2~9]。此外,基于中藥化學(xué)成分先導(dǎo)化合物,進行結(jié)構(gòu)修飾與改造,制備出成藥性更好的藥用成分,是中藥創(chuàng)新藥物研制的有效途徑之一,如青蒿素系列衍生物藥物等。2.2.2類藥有效組分質(zhì)量控制模式的提出中藥作為中醫(yī)防病治病的物質(zhì)載體,其內(nèi)在質(zhì)量直接關(guān)系到臨床療效和安全。在分析中藥現(xiàn)行質(zhì)量控制模式的基礎(chǔ)上,結(jié)合現(xiàn)代分析技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,依據(jù)中藥特性,運用中藥化學(xué)的方法,創(chuàng)新中藥質(zhì)量控制模式,以期更加科學(xué)地實現(xiàn)中藥質(zhì)量控制,推動中醫(yī)藥事業(yè)的發(fā)展。在中藥或復(fù)方質(zhì)量控制方法建立的過程中,質(zhì)量控制指標(biāo)的選擇是方法建立的前提和關(guān)鍵。一個中藥具有多成分、多作用、多層次、多靶點等特點,這也是中藥區(qū)別于化學(xué)藥物的重要特征,只有通過中藥化學(xué)與藥理學(xué)、藥物動力學(xué)結(jié)合研究,闡明有效物質(zhì)基礎(chǔ),并制備出有關(guān)對照品,才能進一步以有效物質(zhì)為指標(biāo)進行有效質(zhì)量控制研究,并建立真正科學(xué)合理的質(zhì)量標(biāo)準。近年來發(fā)展的中藥指紋圖譜技術(shù),目前已成為能夠為國內(nèi)外廣泛接受的一種中藥化學(xué)質(zhì)量評價模式。筆者研究團隊在運用PK-PD技術(shù)研究開心散類藥有效組分中,基于類藥有效組分相關(guān)分析結(jié)果,提出并建立了基于類藥有效組分特征圖譜表征的中藥質(zhì)量控制模式,將有效物質(zhì)基礎(chǔ)反映于中藥質(zhì)量控制體系中[10~13]。隨著現(xiàn)代分析方法及其技術(shù)的快速發(fā)展,如GC、HPLC、UPLC等及其聯(lián)用技術(shù)GC-MS、HPLC-MSn、UPLC-MSn,對中藥質(zhì)量控制水平的提升提供了分析技術(shù)支撐。2.2.3雙酯型化合物中藥炮制是中藥學(xué)的獨特的制藥技術(shù),其特色為藥材經(jīng)過炮制后可以達到提高療效、降低毒副作用、改變藥物功效、便于貯藏和服用等目的。研究中藥炮制前后化學(xué)成分或有效組分的變化將有助于闡明中藥炮制的原理、改進炮制方法、制定控制炮制品的質(zhì)量標(biāo)準等,這也是保護我國傳統(tǒng)特色醫(yī)學(xué)文化的重要方面之一。例如,烏頭為劇毒中藥,其毒性成分主要為烏頭堿(aconitine)、中烏頭堿(mesaconitine)和次烏頭堿(hypaconitine)等雙酯型二萜類生物堿,此類化合物不穩(wěn)定,遇熱易被水解,C8位上的乙酰基水解時失去一分子醋酸,得到單酯型烏頭堿,使以上3種成分轉(zhuǎn)變?yōu)楸郊柞躅^堿、苯甲酰中烏頭堿和苯甲酰次烏頭堿,毒性為雙酯型生物堿的1/1000~1/200;若繼續(xù)水解,C14位上的苯甲酰基失去一分子苯甲酸,生成烏頭原堿,相應(yīng)轉(zhuǎn)化為烏頭胺、中烏頭胺和次烏頭胺,其毒性僅為雙酯型烏頭堿的1/5000~1/2000。由此經(jīng)過炮制,由于化學(xué)成分的轉(zhuǎn)變,達到了降毒減毒的目的,而炮制品的鎮(zhèn)痛藥效作用與生品相比并未降低。2.3中藥化學(xué)的重要性和進展2.3.1對活性成分進行分離和鑒定藥物類藥物質(zhì)基礎(chǔ)主要多基于中藥血清藥物化學(xué)的體內(nèi)代謝研究。日本學(xué)者田代真一首先提出了中藥血清藥物化學(xué)和血清藥理學(xué)方法,即給動物灌服中藥一定時間后,取其血清通過對血清所含中藥化學(xué)成分進行分析、分離及鑒定,把得到的化學(xué)成分與中藥再次進行藥效學(xué)比較,從而可以推斷出中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)。通常的研究方法基本包括通過動物口服給藥后取血制備含藥血清、采用HPLC、HPLC-MS等手段對體內(nèi)外色譜指紋圖譜的進行對比和解析來確定血中移行的活性成分,必要時對血清中的化學(xué)成分進行分離、結(jié)構(gòu)鑒定和活性研究,并探討其與傳統(tǒng)療效的藥效相關(guān)性等,此外還包括藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的體內(nèi)代謝過程和機制的探討與闡明等內(nèi)容。目前,我國學(xué)者已經(jīng)對遠志、白術(shù)、東北紅豆杉、地黃等單味中藥及六味地黃丸、茵陳蒿湯、清腦宣竅方、黃連解毒湯、生化湯、開心散、胃能方等復(fù)方進行了大量的研究,為中藥物質(zhì)基礎(chǔ)和作用機制的深入研究奠定了基礎(chǔ)。六味地黃丸始出于宋代醫(yī)家錢乙的《小兒藥證直訣》,由熟地、山茱萸、山藥、牡丹皮、澤瀉、茯苓組成,是“滋陰補腎”之首方。研究者在對六味地黃丸的血清藥物化學(xué)進行研究時,建立了六味地黃丸及口服六味地黃丸后大鼠血清的HPLC指紋圖譜分析方法,分析比較六味地黃丸、缺味處方、單味生藥以及各組分給藥后所得血清樣品,研究發(fā)現(xiàn),口服六味地黃丸后從血中發(fā)現(xiàn)了11個入血成分,其中4個為新產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物;7個成分為六味地黃丸所含成分的原型,其中有一成分雖為地黃中所含成分的原型,但其他2種藥材也能代謝產(chǎn)生,對其體內(nèi)的量變有共同的貢獻。在此基礎(chǔ)上,以血清指紋圖譜為指導(dǎo)對六味地黃丸血中移行成分進行了分離并鑒定。共分離鑒定得到了8個化合物,其中5-羥甲基-2-糠酸(5-HMFA)為熟地、山茱萸和澤瀉中的成分代謝形成;莫諾苷、獐牙菜苷、馬錢子苷為山茱萸所含成分直接入血而形成;2-羥基-苯乙酮-4-葡萄糖醛酸苷、4-甲氧基-5-磺酸基苯乙酮-2-葡萄糖醛酸苷、2,4-二羥基-苯乙酮、(H)2,5-二羥基-4-甲氧基苯乙酮為丹皮酚的代謝產(chǎn)物,初步闡明了六味地黃丸的體內(nèi)直接作用的物質(zhì)基礎(chǔ)[14~17]。2.3.2清腦宣癲方藥物成分分析藥物類藥成分動態(tài)屬性及協(xié)同作用特性主要通過中藥藥代動力學(xué)研究。系應(yīng)用動力學(xué)原理與數(shù)學(xué)模式,定量地描述與概括藥物通過各種途徑(如靜脈注射,靜脈滴注,口服給藥等)進入體內(nèi)的吸收、分布、代謝、排泄(ADME)過程的“量-時”變化或“血藥濃度-時”變化的動態(tài)規(guī)律。中藥藥代動力學(xué)研究能為藥物療效的評價、給藥方案的優(yōu)化、復(fù)方配伍的研究、毒性試驗設(shè)計和毒理效應(yīng)分析提供依據(jù),對闡明中藥作用機理、促進中藥新藥開發(fā)及劑型改造有著重要的理論意義和應(yīng)用意義。此外,通過研究中藥復(fù)方配伍前后或不同配伍時對主要活性成分體內(nèi)動態(tài)過程和藥代動力學(xué)特性的影響,可揭示中藥復(fù)方配伍的規(guī)律及其協(xié)同作用特性。清腦宣竅方是王永炎院士的臨床經(jīng)驗方,由梔子、三七和冰片組成,在治療缺血性腦中風(fēng)急性期和恢復(fù)期早期具有很好的療效。筆者研究團隊結(jié)合藥效考察和大孔吸附樹脂分離富集工藝,獲得了清腦宣竅方抗腦中風(fēng)有效物質(zhì),在對其自然化學(xué)和制備化學(xué)研究的基礎(chǔ)上,對動物口服清腦宣竅方、梔子合三七及各單味藥相應(yīng)有效物質(zhì)的體內(nèi)藥物特性化學(xué)進行了研究,確定了清腦宣竅方抗腦中風(fēng)藥物化學(xué)與生物學(xué)物質(zhì)基礎(chǔ),并對動物口服清腦宣竅方、梔子合三七及各單味藥的藥代動力學(xué)進行研究,揭示其配伍規(guī)律。各藥動學(xué)參數(shù)表明,指標(biāo)性成分梔子苷、龍腦、人參皂苷Rg1、Rb1及三七皂苷R1這5種成分房室模型都為二室,吸收都比較快,給藥后5min在血液中就可以檢測到,除人參皂苷Rb1,其他4種成分不到1h即可達到最大血藥濃度。同時消除也較快,8h后的血藥濃度已很低。而人參皂苷Rb1達到最大血藥濃度時間稍慢為1.3h,同時在血液中存在時間較長,48h血藥濃度還很高,分析其原因,可能是由于人參皂苷Rb1的血漿蛋白結(jié)合率高,血液中游離的人參皂苷Rb1減少,從而導(dǎo)致消除半衰期延長。通過對主要有效成分的藥動學(xué)參數(shù)比較可知,在AUC方面,全方有效物質(zhì)比單味藥梔子和三七相應(yīng)有效物質(zhì)的AUC增加了2~8.5倍,冰片主要有效成分的AUC變化不明顯,進一步分析可知,其中對于梔子主要有效成分AUC的增加三七起了重要的作用,而對于三七主要有效成分AUC的增加冰片起了重要的作用;在Tmax和T1/2ka方面,三七可以促進梔子主要有效成分的快速吸收,而梔子使三七主要有效成分的吸收發(fā)生了向后推移,當(dāng)加入冰片后,即在全方有效物質(zhì)情況下,不僅改善了三七主要有效成分吸收的向后推移現(xiàn)象,而且從生物利用度、吸收速度、藥效強度、有效血藥濃度時間延長等方面都得到了整體的提高。這種藥物之間相互作用的結(jié)果最終反映為藥物整體速效與效應(yīng)的增強,研究結(jié)果充分地說明了這種配伍的奧妙,從而從有效物質(zhì)基礎(chǔ)方面揭示了清腦宣竅方的配伍規(guī)律與藥物動態(tài)屬性及其協(xié)同作用特性[18~21]。2.3.3藥代動力學(xué)研究近年來,藥代動力學(xué)-藥效動力學(xué)(PK-PD)關(guān)聯(lián)研究的興起更是在一定程度上拓寬了中藥藥物化學(xué)的研究方法。藥物代謝動力學(xué)(pharmacokinetics,PK)和藥效動力學(xué)(pharmacodynamics,PD)是按時間同步進行的兩個密切相關(guān)的動力學(xué)過程,前者著重闡明機體對藥物的作用,即藥物在體內(nèi)的吸收、分布、代謝和排泄及其與時間的關(guān)系;后者描述藥物對機體的作用,即效應(yīng)隨著時間和濃度而變化的動力學(xué)過程。二者結(jié)合有助于闡明藥物濃度-效應(yīng)-時間的關(guān)系,定量的反映藥物濃度與效應(yīng)的關(guān)系。對于療效確切但復(fù)雜的中藥,哪些成分才是功效相關(guān)成分?各種成分之間如何相互轉(zhuǎn)化、相互作用?這些成分及其相互作用與藥效存在著什么樣的關(guān)系(DI)?這些問題均未得到深入的解決,因此,中藥藥代動力學(xué)的研究還需結(jié)合藥效動態(tài)研究,也就是進行PK-PD關(guān)聯(lián)研究,才會更加切入藥物本質(zhì)。其意義除了可以闡明和完善其作用機制及復(fù)方組方原理,為提高中藥及復(fù)方的質(zhì)量和優(yōu)化給藥方案提供科學(xué)依據(jù),還為發(fā)現(xiàn)有效成分、開發(fā)新藥奠定藥學(xué)基礎(chǔ)。以復(fù)方中的一種成分或幾種成分為指標(biāo)成分進行PK-PD研究是目前國內(nèi)對中藥復(fù)方藥物動力學(xué)研究絕大多數(shù)采用的方法。但是面對物質(zhì)基礎(chǔ)復(fù)雜的中藥復(fù)方,如何進行符合中藥復(fù)方整體觀的藥物動力學(xué)研究,并評估中藥復(fù)方的效應(yīng)關(guān)聯(lián)成分,最終應(yīng)用于臨床指導(dǎo)用藥是中藥復(fù)方藥物動力學(xué)的關(guān)鍵問題,對促進中藥新藥開發(fā),推動中藥現(xiàn)代化和國際化有著十分重要的意義。開心散始見于《備急千金要方》,“主好忘”。此方為益氣養(yǎng)心、安神定志之代表方劑,目前臨床上,開心散及其加減方多用于治療老年癡呆癥和抑郁癥。為發(fā)現(xiàn)其有效物質(zhì)基礎(chǔ),筆者研究團隊首先分析了開心散水提物腸吸收成分和血清特征圖譜,發(fā)現(xiàn)其被吸收的類藥組分為遠志寡糖酯類、遠志酮類、石菖蒲細辛醚類和人參皂苷類成分,在獲得類藥組分的基礎(chǔ)上,以東莨菪堿致學(xué)習(xí)記憶障礙模型大鼠為實驗對象,以遠志寡糖酯類成分阿魏酰基蔗糖酯、芥子?；崽酋?、3,6’組分為遠志寡糖酯類、遠志二芥子?；崽酋?xanthones成分polygalaxanthoneIII,石菖蒲細辛醚類成分β-細辛醚,人參皂苷類成分人參皂苷Rg3、Rc、Ro為各類類藥組分代表性成分,建立定量方法,進行藥代動力學(xué)研究,進而以紫外吸收光譜或質(zhì)譜裂解規(guī)律為依據(jù),獲得相關(guān)類藥成分含量及比例,進行復(fù)方藥代動力學(xué)整體表征,最大程度地獲得了能表征復(fù)方整體性的藥時曲線和PK數(shù)據(jù)。同時開展了與藥代動力學(xué)相應(yīng)時間點的東莨菪堿致學(xué)習(xí)記憶障礙模型大鼠行為學(xué)實驗和乙酰膽堿酯酶活性實驗,獲得了效-時曲線和PD數(shù)據(jù)。根據(jù)已獲得的PK和PD數(shù)據(jù)采用直觀分析和數(shù)