中药复方现代化药理研究方法进展课件.ppt

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1、1,中药复方现代化药理研究方法进展,王树荣山东中医药大学 药理教研室,2,*,中药复方是指在中医辨证审因决定治法以后，选择合适的药物酌定药物用量，按照组方原则妥善配伍而成的一组药物。其所含化学成分复杂，药理作用具有多靶位、多层次的特点，而且干扰因素众多；因此复方中药药理研究的难度颇大。近年来，中药复方药理研究尤其在方法学研究方面取得了一定的进展，已发现许多行之有效的而且比较成熟的中药复方药理研究方法。,3,*,在药效学研究方面主要可以分为全方研究和拆方研究两大类，其中拆方研究又分为简单拆方法、撤药拆方分析法及正交设计法。在药动学研究方面主要有体内药物浓度法及生物效应法两大类研究方法，生物效应法

2、又包括药物累积法、药理效应法和微生物指标法。本文仅将目前中药复方药理研究方法新进展作一综述并对今后发展概况作一分析。,4,一、体外细胞培养,随着细胞生物学与生化技术的不断发展，体外药理研究方法以其需时短、实验条件和干扰因素容易控制，便于进行相对复杂的实验设计，可以避免实验的伦理学问题等优点而得到迅速的发展。由于体外实验的受试对象多为细胞，对于复方中药，无论直接添加药物还是制成含药血清间接添加均有较高的要求。直接添加的复方中药制剂一般要求制备成水煎液或水提醇沉液，并经过过滤、浓缩、调节PH、微孔滤膜或高温除菌；间接添加法的含药血清的制备则是先给供体临床等效剂量的药物，然后按通法或标准法确定的时间

3、采血并分离血清，将含药血清或由此制备的冻干粉加入反应系统，使之达到需要浓度。,5,*,体外细胞培养系统可采用外周血单核细胞、血小板、巨嗜细胞，也可采用体细胞、肿瘤细胞；与含有药物的培养液共同孵育一定时间后，根据对细胞的增殖、产生细胞因子的活性以及细胞内基因、蛋白质的差异显示进行观察。现在人们已经应用体外细胞培养方法从分子基因水平研究了多种复方对免疫细胞、肿瘤细胞作用的机理。,6,*,目前体外细胞培养方法的主要问题在于培育合适的病理细胞模型，建立指标检测方法；另外需要考虑细胞体外生长规律，确定最佳的用药时间和细胞浓度。相信随着分子生物学的发展以及中医证本质的深入研究，利用转基因技术制备细胞模型将

4、极大的推动中药复方的药理研究。,7,二、中药血清药理学,中药血清药理学是指在动物经口服给药后的一定时间采血分离血清，用此含药血清进行体外实验的一种研究方法。中药血清药理学方法的优点在于：它克服了中药粗提物本身理化性质如杂质、酸碱度、渗透压、pH值等对实验的直接干扰，使体外培养系统与细胞原先所处的内环境基本相同；它克服了复方的体内代谢物或机体反应物等有效成分引起的假阴性及机体非吸收物质的体外作用造成的假阳性，体现了复方药物的体内生化转化效应。,8,*,中药血清药理学是一种体内与体外相结合，研究中药药理作用的实验方法与技术，其特点是实验结果与在体实验有较好的一致性，能够通过有效成分在血中的动态变化

5、更好的反映中药复方的配伍原则和药物的量效关系，而且还能反映有可能由药物诱导的机体内源性成分所产生的作用及中药和其可能的代谢产物的药理作用，为中药复方的药理研究奠定了基础。,9,*,近几年，我国科技工作者对血清药理学实验方法进行了一系列的研究，其中包括：整体动物的选择和给药时间剂量研究、给药方案及采血时间的研究、含药血清灭活与保存的研究、血清添加量与对照组设立的研究等方面，使该基本方法、实验技术进一步规范完善。,10,*,无疑中药血清药理学方法的出现，使中药复方药理效应的研究不再局限于整体的功能性研究，而可以从细胞、分子、基因水平上对复方的作用机理加以研究。目前，含药血清的药效观察已用于器官培养

6、、细胞培养和基因表达等方面；其中以细胞药效学研究最多，细胞的种类涉及到单核细胞、造血细胞等近二十种。,11,*,虽然应用血清药理学方法在复方研究中取得了一些进展，但仍旧具有一定的局限性；作为一种尚不成熟的实验方法，还需要发展完善。例如，由于技术原因，含药血清在培养液中的浓度一般不能超过10%（？）；这使得体外培养难以达到体内的真实血药浓度；而且含药血清材料来自不同生理病理的个体，会出现含药血清的差异；而且经过体内反应，药物含量进一步被稀释，成分会更加复杂，增加了质量控制的难度。血清中部分物质已是药物作用于机体细胞的反应；如果细胞存在着反馈机制，血清二次重复作用于细胞，将可能掩盖含药血清的实际作

7、用。含药血清对离体系统同样也有干扰，如血清本身对体外酶活性的影响等。因此，含药血清的中药药理研究方法不可能完全替代在体动物的中药药理实验方法。,12,*,对于中药复方体外药理研究而言，复方提取物直接添加和制备成含药血清间接添加各自有其优缺点。在实验研究中，如果将两者紧密地结合起来，不仅有助于揭示中药复方在胃肠内处置过程中活性成分的转化与改变，而且有利于中药真正有效活性部位、有效成分的发现，为新药开发提供基础。,13,三、中药脑脊液药理学方法,由于中枢神经系统血脑屏障的存在，使得神经胶质细胞和神经元的微观生存环境和屏障以外的其他细胞有很大的区别。为了研究一种合理有效的中药作用于中枢神经系统药效学

8、研究方法，梅建勋等人利用体外细胞培养的方法，以3种不同浓度观察血清、含药血清、脑脊液、含药脑脊液对于星形胶质细胞和神经元的影响。结果发现利用含药脑脊液进行中药对中枢神经系统的药效观察明显优于含药血清。因此，提出“脑脊液药理学概念”。,14,*,中药可诱导星形胶质细胞产生神经营养作用，如采用血清药理学方法，那么血清本身的毒害作用将掩盖药效作用，严重影响实验结果的可靠性；而如果采用脑脊液，则可以避免上述缺陷，同时由于脑脊液中真正含有通透血脑屏障的成分，从而增加了实验结果的可信度。,15,四、肠内菌代谢研究法,口服的中药成分在消化道内与肠内菌群相互作用，一些成分经相应细菌代谢转换后被机体吸收。例如大

9、黄及番泻的主要泻下成分番泻苷静注时无泻下作用，口服后则产生作用。小桥恭一等通过对大鼠及人肠内菌群的研究，认为番泻苷经番泻苷代谢酶水解为番泻苷院元，又被消化道链球菌代谢酶NADH-黄素还原酶还原为有活性的大黄酸蒽酮。另外芦荟苷、去羟栀子苷、芍药苷、人参皂苷与柴胡皂苷也是被肠内菌分别代谢为活性物质而发挥作用的。,16,*,另有一些成分则以原形被吸收，在肝脏解毒后经胆汁排泄，与肠内菌群发生结合裂解等代谢转换再次被吸收。例如静脉注射的甘草甜素排泄到胆汁中，在肠内水解生成甘草次酸后方被吸收而发挥作用。黄芩苷在肠内菌群作用下代谢转换为黄芩素后被吸收，再通过小肠粘膜细胞中的UDPG-葡萄糖醛酸基转移酶复原为

10、黄芩苷后被转运至门静脉。而有的成分不被胃肠吸收直接被排泄掉。,17,*,刘铁汉等用放射免疫测定方法比较淫羊藿苷及其肠菌代谢产物对人组织细胞瘤THP-1细胞分泌4种细胞因子的影响；结果发现，在不同的实验条件下，淫羊藿苷及其肠菌代谢产物对各种炎症性细胞因子的产生均有特异性调节作用。通过对药物肠内菌群代谢的研究，有助于发现天然前体药物，揭示中药复方的真正作用成分，推动药物动力学的研究。,18,五、证治药动学方法,黄熙等人提出“证治药动学”假说，并在此理论的指导下进行了研究。证治药动学可分为“复方效应成分药动学”和“辨证药动学”两部分。复方效应成分药动学是指方剂的药物配伍（君、臣、佐、使）能显著影响彼

11、此在体内化学成分的药动学参数，并与疗效和毒副作用密切相关，能验证中医“相须、相使”等七情理论是否正确。,19,*,辨证药动学是指药物在不同证者体内的药动学参数有显著差异，这种差异与疗效和毒副作用显著相关，经辨证施治后这种差异可以减轻或消失；并在此基础上提出了“脾主药动学”和“血淤证治药动学”新假说。“脾主药动学”认为：脾主运化，主管药物的分布、代谢和排泄；脾虚失健运者存在着胃肠动力学障碍、肠道菌群失调、酶系统的改变等都将影响药物在体内的吸收、分布、代谢与排泄过程。,20,*,“血淤证治药动学”主要包括“血淤辨证药动学”和“活血化淤复方药动学”两方面内容；前者指同一药物在血淤证者体内的药动学参数

12、经统计学处理后，有显著差异；后者主要分析活血化淤方剂药动学，复方中的君臣佐使和剂量加重和减轻将严重影响其药动学参数，这种影响所引起的动力学参数变化经统计学处理后，有显著意义。,21,*,“证治药动学”的创新之处在于：能定量定性，二维和三维色铺、四谱、气质和液质联用仪，特别适用于复方体内多组分的快速定性定量。近年来对复方药动学的研究已充分说明了这一点；与母方疗效有关。方剂效应的物质基础必然是方剂进入体内的化学成分及其相关成分；能测到的物质数目有限；只有能被胃肠液溶出的而且被吸收利用的具有生理活性的成分才是有效成分，而且任何强效物质均要达到一定量才能具有意义；药物之间存在着药动学相互作用并与疗效有

13、关；有人证明甘草悟用芍药可明显提高体内甘草酸的浓度；与机体相互作用后可产生新的生理活性物质。例如有的成分经肠内菌群代谢生成活性物质而被吸收入血；能被机体独特的处置；其中前3个要素是研究复方效应成分药理学的3个不可缺少的先决条件。,22,*,辨证药动学除概念外，还包括机体可能存在着鲜为人知的处置中药复方的特殊规律；因此又提出方剂体内/血清成分谱/靶成分概念。实验结果表明在脾虚大鼠中，大鼠处于典型的“浓、粘、凝、聚”的血淤状态，肠道菌群在量方面存在着异常；与健康者比较脾虚血淤大鼠的磷酸川芎嗪灌胃后在体内的空间处置状态由双室型变为单室模型，空间“转运”速率明显加快，吸收加快，生物利用度增强，分布减少

14、；而四君子汤可以恢复脾虚大鼠异常的磷酸川芎嗪的体内过程特性。以上结果为验证“辨证药动学”假说提供了科学依据。薄荷醇能增加柴胡镇痛成分的吸收，使吸收率增大，吸收相半衰期缩短，达峰时间提前，验证了“复方效应成分药动学”。,23,六、基因组学和蛋白质 组学研究方法,生命科学的进步，尤其是基因组学与蛋白质组学及基因芯片技术的研究，不仅给现代医学带来新机遇，也为中药复方现代化研究带来极好的机遇和契机。基因组学与蛋白质组学将成为中医药现代化研究、方剂复杂物质基础以及作用机理研究的最佳平台及切入点。,24,*,中药复方突出的特点是活性多组分、作用多途径、多靶点。对治疗疾病的认识，突出的是多层次、多脏器、多水

15、平的调理过程。而以整体和全局为出发点的前沿科学基因组学和蛋白质组学与中医药学有着天然的亲和性。现代研究认为人类的疾病不管是单基因遗传病还是肿瘤，不管是慢性病还是传染病，都直接或间接与人类的基因有关。所使用的药物除了直接杀灭病原体的药物外，都直接或间接地通过影响、调整、修饰、改变人类基因的表达与产物的功效而产生效应的。研究表明，药动学与遗传及基因异常相关；证也与遗传基因相关并且可以用基因工程方法复制出证的动物模型。遗传基因的组成不同可以构成不同的个体药动学特征；机体病理生理状态不同可以得出不同的药动学参数。这对于掌握不同机体对药物的作用规律、设计合理的个体化用药方案具有重要作用。,25,*,因此

16、，可以设想采用基因芯片技术、蛋白质组学分析技术及生物信息学等方法对中药复方进行多靶点的超高通量筛选，研究中药复方对细胞基因表达谱和蛋白质表达谱的影响。将中药复方的多组分、多靶点、多途径作用特点与基因、蛋白表达关联起来，比较各自的不同表达差异谱，确定不同有效成分的对应基因及蛋白表达靶点，并根据表达量的多少与复方的君臣佐使理论和用药剂量相关联；同时分析不同有效成分对应基因及蛋白靶点的相互作用，分析各组成复方的单味药之间的密切关系，阐明复方的组成原理。,26,结 束 语,对于中药复方药理学的研究，科研人员提出了各种假说并进行了有益的探索。但是中药复方治病的物质基础是其的有效化学成分；只有认清中药复方

17、的化学成分，才能真正搞清其作用机理。因此，中药复方药理学的研究必须与复方的有效成分研究结合起来。如将中药血清药化学与中药血清药理学协同研究。,27,*,同时，在进行药效学研究时，与中药有效成分药动学药效学同步分析且与统一模型相结合，同时检测多种成分的血药浓度变化以及药效变化，建立药效药动时间三维模型，研究其相关性，将具有更高的科学价值。此外，中药复方药理学的研究离不开相关学科技术的支持，它需要物理学、植物化学、分析化学、统计学、分子生物学等多学科的交叉渗透。中药复方药理学的研究应尽量采用新的技术和方法，才有可能揭示复方药效的物质基础和作用机理，揭示中药配伍的深刻内涵以及规律。,28,*,敬 请批评指正,