新药开发

2017-06-07 15:01By 北京金鼐

复方中药研究的现状与前景

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       中医药在人类历史发展过程中的巨大作用勿容置疑,其科学性远远高于现代人们所认知的标准,更不能从某些近代狭隘的“科学”的定义去度量人类几千年历史形成的“科学”的实质[1-2]。在发展过程中由于历史条件的限制,在不少方面未能恰好吻合当今社会的标准,由此也为现代中药提升提供了创新机会。继承是前提,创新是发展,疗效是标准。
       传统中药一般是在中医理论指导下按“君、臣、佐、使”配伍使用的,但是在千百年的临床实践过程中,尤其是在强调“辨证施治”和“望闻问切”及没有统一的客观标准可循的情况下,极易造成同一病症不同医生多种处方的现象。1个处方中多君、多臣、多佐、多使的现象被视为常态,为求预想中的疗效和多方面照顾的效果而使处方越来越大[1-2]。中药的任何治疗或调理作用都是由其物质基础也就是其有效成分来实现的,所谓“君、臣、佐、使”药物之间的相互作用及对机体所发挥的作用,归根结底就是各种有效物质分子之间的相互作用及对机体所表现的作用。中药进入人体通过消化、溶解使各种成分以分子状态融入到消化系统的体液中,再透过胃肠道黏膜吸收进入血液,并分布于靶向性器官而发挥作用,有些成分在血液中还要再经过一系列变化方可与特定受体接触而发挥生物效应。也就是说,药材里检测到的成分不一定是发挥生物效应的直接分子。由于分析条件的限制,传统医学是直接将临床生物效应与药材或饮片的性能挂钩,并根据这些效应的不同将药材或饮片赋予“寒、热、温、凉”四气和“酸、苦、甘、辛、咸”五味及与其相关的各种功能,而对于其间的各种变化缺少客观的了解与评价。
       随着近代科学的发展,人们试图通过化学的方法阐明上述过程的机制,从而更好地使用中药。首先从单味药开始分析鉴定其化学成分/有效成分,再试图扩大至复方中药。经过近半个世纪的大规模精心研究,对于常用中药的主要化学成分/有效成分有了不同程度的了解,甚至发现了多种有效成分并由其开发出杰出的新药,但对于复方中药的研究仍处于“盲人摸象”的探索阶段。谈论中药复方研究的思路、出路、方法、进展、现状、问题、思考、探讨等的文章不在少数[3-5],但突破性原创成果却仍不尽人意。简言之,目前对中药复方的研究仍多数表现在以下几个方面:
       (1)复方化学成分/有效成分研究。把中药复方作为1个整体或单方,利用LC-MS及相关分析技术直接分析复方中的多种化学成分/有效成分,建立以化学成分为指标的指纹图谱。问题是这种指纹图谱受药材质量、样品制备方法等因素影响而变化很大,距真正能用于生产及临床实践尚有相当距离。四逆汤由附子(9 g)、干姜(9 g)和甘草(12 g)组成,具有温中祛寒、回阳救逆的功效,但由于3味药的品种来源、炮制方法、炮制程度等变数因素,使制成品的质量很难统一。Li等[6]利用HPLC-DAD-MS/MS分析了按传统方法制备出的四逆汤样品,从中检测到20个化合物,包括15个黄酮类及三萜、香豆素等,其中绝大多数来自甘草,而这些成分显然远远不能与四逆汤的功能直接关联。复方中药的化学成分是极其复杂的,尤其对于含有10味以上药材的中大处方,虽然通过化学成分的角度试图阐明复方中药的机制及使其得到更好利用的路程十分遥远,但既然开始就会有不断的收获和希望。近年刘昌孝院士[7-8]主导的质量标志物(Q-marker)的概念及带来的新的研究领域将对复方中药的科学化理解起到十分重要的作用。
      (2)复方中药的血清药物化学研究。多年来对中药成分吸收代谢的研究一直是阐明中药科学性和中药现代化的关键领域[9],检测方法的进步和灵敏度的提高使多种药物吸收成分的同时检测成为可能。元胡止痛滴丸由元胡和白芷2味药构成,成分和质量相对明确并易于控制,Zhang等[10]利用UPLC-Q-TOF/MS对服用元胡止痛滴丸的大鼠血浆中的吸收成分进行了分析,从中检测到24种药材中的原型成分和14种代谢产物,包括元胡中的生物碱和白芷中的香豆素类化合物,为进一步探索成分-药效-质量标志物的关系及建立客观质量标准提供了很好的基础。
      (3)复方中药的药理研究。当前仍是基于单味药的基本药理学模式,即药物-模型动物-效应,但随着多靶点原理的不断深入实践和分子/细胞生物学在探索中药作用机制方面的应用,对较小复方作用机制的认识将不断深化,尤其是多靶点原理和网络药理学(network pharmacology)[11]的不断细化和深入,将会对复方中药的科学化发展起到十分重要的作用。正天丸(ZTW)由钩藤、白芍、当归、川芎、地黄、防风、白芷、羌活、桃仁、红花等15味中药组成,用于治疗周期性偏头痛、紧张性头痛等头痛性疾病,实验证实ZTW能显著改善大鼠头痛模型的周期性症状是通过显著降低大脑皮质和海马中TRPV1蛋白的表达水平实现的[12]。
      (4)复方中药的拆方和重组研究。经过数百甚至上千年实践所形成的经典名方固然重要,尤其是组方精要、针对性强的小复方,但如果一成不变地僵化看待几十味药物组成的大复方则未必明智。无论是从各种药材中所含成分的性质还是由“君、臣、佐、使”理论分析,更加科学合理地精简重组处方,使之针对性更强、疗效更好,就应当加大力度扶持研究,而一方治疗百病又未必真能奏效。当归芦荟丸在治疗白血病方面的拆方研究发现主要药效物质为青黛中的靛玉红,即是早期的1个成功例子。近期对半夏白术天麻汤的研究则是从其中单味药的最佳提取工艺开始,根据提取物收率和有效成分量为指标筛选最佳工艺并重组组方,再根据对大鼠主动脉环的扩张效应确定最佳工艺和组方,该研究仍在进行中,具有一定的参考意义。
       近20年来,虽然对代表性的复方丹参制剂、四物汤制剂、六味地黄制剂、双黄连制剂等进行了大量研究,但至今很难说取得了重大突破性进展。究其原因,可能在于缺少既体现传统中医药理论的原理,又符合当今人们认识的科学评价标准。
      (1)无法界定怎样算“阐明了”化学成分/有效成分/标志性成分和作用机制,因为任何单味药的化学成分都很复杂,有些药物甚至同时含有几类成分。按成分来讲,单味药本身就是一个极为复杂的复方,在煎煮等加工过程中各成分之间可能发生各种各样难以预测的相互作用,几味甚至几十味药合在一起的化学与生物效应结果的复杂程度可想而知,再加上经体内消化系统和微生物群体的作用就更难以想象,所以难以取得客观、重现的里程碑式结论。也由于这种无法界定,低水平重复研究总是在同一层面徘徊。因此,从良好药材开始,在明白基本成分的基础上,固定加工过程中的一切可变因素,同一处方获得同一标准的产品,再逐一衍生出生物效应标准和临床治症。
      (2)传统处方被视为铁打的“堡垒”,坚不可摧。传统处方的科学合理性勿容置疑,但对于10种或更多种以上的复方确有必要进行更加精准地针对性研究,也许1个大的复方能够派生出几个更加精准的小复方。因此,可以从阐明其某方面的机制入手,选定1个或几个药理指标,然后通过拆方和组合进行验证,从而说明某些药味之间存在相加、相减、相乘及协同作用等,逐步获得更加科学合理的组合及相应的药物。避免“可能、推测、初步、尚需”等模糊不清的表述和持续性地低水平重复研究。
      (3)化学成分/有效成分无法和实际临床疗效挂钩。对单一成分生物效应的阐明通过普筛(多指标筛选)、单筛(量效测试)等多种途径的活性实验及临床安全与疗效的评价已不成问题,也是化学药研究的成熟模式,但对于2个或多个成分(1味中药中的1类成分和/或多味中药中的多类成分)来说,各成分之间相互作用的真实评价几乎没有可能。近年研究的热点网络药理学[11]和网络毒理学(network toxicology)[13]为这一复杂性的探索开启了一扇新的视窗,但形成实质性的客观真理和可重复性的数字化描述尚有难以预测的深度。
       鉴于以上分析,对中药复方的研究仍可说是处于推测中的“多成分、多靶点、各成分间相互影响”阶段,前景尚不十分明晰。可喜的是近日张卫东教授主编,刘昌孝、张伯礼2位院士作序的《系统生物学与中药方剂现代研究》[14]不仅系统总结了复方中药研究的成果,更重要的是提出了复方中药研究的系统思路和方法学,并以对麝香保心丸的系统研究取得的重大进展为例准确揭示了复方中药的科学性,对推动中药现代化发展具有里程碑式意义。

       此文摘自:刘延泽,谢晶曦. 中药继承与创新中几个问题的思考 [J]. 中草药, 2017, 48(7): 1267-1274.


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