中藥藥效物質基礎主要研究方法概述

中藥藥效物質基礎指中藥對某疾病產生治療作用的全部藥效成分的總和[1]。中藥發揮臨床療效是通過多種活性成分協同作用的結果[2-5]。隨著科學的發展以及現代科學技術的應用，科研工作者始終在努力篩選中藥復方藥效物質，探索發揮藥效作用的機制，並且取得了一系列的研究成果。許妍妍等[6]應用RRLC-QTOF/MS法從體外化學物質基礎角度分析不同比例制川烏與瓜蔞配伍前後化學成分的變化。傳統的中藥物質基礎研究一般先進行系統的化學成分分離，再進行生物活性或藥效作用篩選，明確有效成分。這種研究方法時間長、效率低，在化合物的分離上消耗大量的時間；化學成分研究不能與生物活性篩選密切結合，往往化學成分研究得比較清楚，但有效成分仍未闡明[7]。從整體角度結合體內成分分析思路能夠快速篩選到與藥效呈顯著相關的潛在成分，該研究方法主要包括：血清藥物化學、譜效相關和葯動學-藥效學（pharmacokinetic- pharmacodynamic，PK-PD）模型等。

王喜軍課題組[8]應用中藥血清藥物化學的研究理論，初步解決中藥復方藥效物質基礎及其體內代謝過程等相關問題。譜效相關性研究是將中藥血清指紋圖譜中化學成分的含量變化與其藥效指標變化相結合，通過其相關性的研究，篩選出具有活性的相關藥效成分群，即「譜效關係」研究，目前已經成為中藥潛在藥效物質基礎的主要研究手段與方法。PK-PD模型是綜合研究藥物在體內的濃度變化過程與其藥效強度變化之間關係的一種方法，比較客觀地闡釋「時間-血葯濃度-效應」之間的三維關係，對於藥物作用機制的研究具有重要的意義[9]。本文主要從血清藥物化學、譜效相關和PK-PD模型3種中藥藥效物質基礎研究方法進行綜述。

1、基於血清藥物化學的藥效物質基礎研究方法

中藥成分複雜多樣，但只有入血成分才能發揮藥效。無論以何種途徑，中藥有效成分必須以血液為載體輸送到靶點（腸道直接起作用及外用藥除外），從而產生藥效作用，因而血清中含有的成分才是中藥在體內直接發揮作用的物質。

中藥血清藥物化學是以口服中藥後的血清為樣品，應用多種現代技術和研究方法，從血清中提取分離、鑒別移行成分，研究血清移行成分與傳統藥效的相關性，闡釋體內藥效物質代謝及其動態的領域[10-13]。部分中藥血清藥物化學的研究結果見表1。

從表1可以看出，目前血清藥物化學分析方法在中藥藥效物質基礎研究中應用較多，研究對象範圍涵蓋中藥提取物、中藥復方、中藥材等。主要的分析手段為高效液相串聯飛行時間質譜儀，化學成分的鑒別主要結合一級精確化學質量數和二級質譜碎片的推導解析，代謝產物的推測也是通過和原型碎片的比對，同時結合常見代謝途徑的推測。從研究結果看，化學信息豐富，作為一種藥效物質的研究手段，雖然突出了入血成分，但是缺少了對藥效的評價。

2、基於譜效相關的藥效物質基礎研究方法

中藥指紋圖譜能夠標示出中藥中的化學成分，在整體上可以控制中藥質量，然而中藥指紋圖譜所體現的化學成分是否為藥效成分，該化學成分與藥效的相關程度尚不明確，因此，將指紋圖譜和中藥藥效指標相結合，通過中藥指紋圖譜與其藥效作用的相關性研究（即譜效學研究），不僅可以使圖譜中化學成分體現出相應的藥效，而且還能闡釋圖譜特徵與藥效之間的關係，最終確定潛在藥效物質基礎[23]。中藥血清藥理學研究方法是將中藥或中藥復方經口給動物灌服一定時間後採集動物血液、分離血清，用此血清作用於體外模型進行藥效評價。該方法以含葯血清作為藥物直接加入離體反應體系中，研究其藥理機制，既能防止中藥粗製劑本身理化性質對體外實驗的干擾，又能反映中藥在胃腸道消化吸收，再經生物轉化，最後產生藥理效應的過程[24-25]。但是中藥血清藥理學在具體實踐中，存在很多難以把握的關鍵問題，如果忽視或處理不當，可能降低研究結果的真實性和可信度[26]。近年來，大量國內外學者應用譜效關係方法對中藥藥效物質基礎進行研究，取得了一定的成果，近年來譜效關係在中藥藥效物質基礎研究中的典型應用見表2。

由表2可以看出，譜效相關性研究方法近年來在中藥方面應用非常廣泛，化學成分分析採用的方法大部分為HPLC，數據處理方法比較多，包括多元回歸分析、雙變數相關性分析、偏最小二乘法分析、灰色關聯度分析法等，由於實驗設計差異較大，不同的統計方法得出的相關性成分也有所不同，根據具體的實驗設計選擇合適的統計學分析方法成為了提高結果準確性和重複性的關鍵。較早的文獻報道由於採用的是HPLC，多數成分不能準確定性，篩選到的潛在藥效物質大部分是通過色譜峰來標示，缺少有價值的信息。隨著分析檢測技術的不斷進步，應用超高效液相串聯飛行時間質譜技術對中藥化學成分進行整體的定性分析，可以在沒有對照品的情況下獲得成分的結構信息。目前譜效相關性研究對象包括單味葯和中藥復方，通過考察中藥化學成分進入體內的含量變化與藥效活性變化的相關性找到潛在藥效物質，進而揭示中藥化學成分發揮藥效的作用機制。

3、基於PK-PD模型的藥效物質基礎研究方法

中藥葯動學可用於研究中藥活性成分在體內吸收、分布、代謝、排泄等過程動態變化規律，運用統計學方法定量考察參數特徵。該技術對於闡明中醫藥理論及物質基礎等均具有十分重要的意義[49]。

中藥葯動學的局限性：（1）難以從整體角度認識中藥。中藥葯動學研究往往對中藥及其復方中的主要入血成分進行動態定量研究，尚未建立整體分析中藥及其復方中入血成分含量的方法。（2）難以準確闡明中藥藥效物質基礎。中藥中化學成分複雜多樣，進入體內的成分通過不同代謝途徑生成各種移行成分，由於體內成分不斷代謝和變化，所以難以全面而準確地篩選出活性成分。（3）難以全面闡明中藥藥效的科學內涵。中藥復方在中醫理論的指導下在臨床應用方面具有很好的療效，然而現代中醫藥研究方法和分析手段脫離了中醫理論的指導，藥效的評價側重於某些特定部位或某個藥效指標，忽略了中醫整體觀的理論，現代藥效無法和傳統臨床藥效理論相統一，所以很難闡釋清楚其作用機制和規律。

群體葯動學研究越來越受到國內外學者的重視，「盒式給葯」的葯動學研究思路[50]將n個化合物混合後給動物用藥，用各種手段同時檢測化合物的濃度，同時可得到多個葯動學參數。「單靶點、高親和力、高選擇性」的藥物研發理念受到越來越多的限制，取而代之的「多靶點、低親和力、低選擇性」的模式將可能成為未來全球創新藥物研發的主體。

PK-PD模型是一種研究中藥藥物效應、體內藥物代謝過程及二者聯繫的有效工具。PK-PD模型綜合體內藥物動力學過程和藥效量化指標的動態變化，將2種過程整合為一體，實質上是藥量和效應的轉換過程。探究藥物在體內發揮效應的動態變化過程是葯動學研究的最終目標，PK-PD模型的研究能為中藥研究開發闡明中藥作用機制、能動設計藥物劑型以及臨床合理用藥提供重要的研究方法和理論依據[51-72]。生物效應法和血葯濃度法各有優缺點，2種方法互為彌補。應用PK-PD模型時，利用同一含葯血清，按生物效應法，選擇其中指標成分或有效成分按血葯濃度法同時進行葯動學研究，則可以避免動物體質、種屬、環境等因素對實驗結果的干擾，結合實驗結果，揭示二者間的關聯性，有利於對體內過程的正確判斷和客觀分析，從而有助於了解各藥味的主要有效成分及化學成分群與藥效的關係，探明中藥作用的物質基礎，闡明作用機制[73-79]。

4、結語

血清藥物化學根據血清成分整體全面的分析，應用譜效相關方法對血清成分的濃度變化和藥效變化進行相關分析，最終篩選出中藥藥效物質基礎。PK-PD結合模型雖然難以從整體角度認識中藥，但其成分基本明確，體內代謝過程較為清楚，易確定其效應物質基礎。中藥及中藥復方都是以多種成分協同發揮藥效，單一成分或幾個成分不能代表整個中藥。根據這些方法各自的特點，綜合利用譜效相關和PK-PD模型這2種目前中藥藥效物質研究領域主要研究方法，在普遍篩選潛在藥效物質的基礎上，重點考察主要成分的體內作用過程，為闡明中藥復方的藥效物質基礎提供參考。

參考文獻（略）

來 源：汪小莉，劉 曉，韓燕全，汪永忠，周珊珊，蔡寶昌，周 導. 中藥藥效物質基礎主要研究方法概述 [J]. 中草藥, 2018, 49(4):941-947.

【相關新聞】

中藥譜效學的應用進展

來源：中草藥雜誌社

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