中药药物动力学.ppt

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1、研究对象,(l)中药有效成分:如丹参素、灯盏乙素、喜树碱等中药的单一成分。(2)中药有效部位:如三七总皂昔、山植叶总黄酮、银杏叶总黄酮和总内酷等组分基本明确的多成分体系。(3)单味中药提取物:如黄芩煎剂、陆英煎剂等组分不清楚或不完全清楚的多成分体系。(4)中药复方提取物:如四物汤、桂枝汤等存在配伍问题的多成分体系。(5)中成药:如复方丹参滴丸、双黄连口服液、六味地黄丸等存在药用辅料的多成分体系。(6)中西复方制剂及中西药联用问题:西药成分明确，中药可由上述1一5类对象组成。,研究内容,(l)构建和完善中药药物动力学研究理论体系和方法学体系，提出适合于中药研究的模型。(2)应用中药药物动力学原理

2、和方法，通过实验求出中药的药动学参数，把握中药体内动态变化规律。(3)研究中药制剂的生物利用度及其测定和计算方法，给出其客观的评价指标。(4)应用中药药物动力学参数指导中医临床用药，解决合理用药问题，从药动学角度研究药物体内相互作用和中药组方原理。,研究内容,(5)研究中药体外物理动力学特征与体内药动学特征之间的关系。(6)指导中药新药设计与研究，评价中药制剂与中药新药的质量。(7)探讨中药有效成分的构动关系，探讨中药复方有效成分在药物动力学上的相互作用，从而指导有效成分结构改造，合理组方，定向寻找高效低毒稳定的中药新药。,药物处置的动力学过程,一、药时曲线 药物在体内的浓度随时间而变化，通常

3、在给药后间隔一定时间连续采取血样，并分别测定其药物浓度。以时间为横座标，血药浓度为纵坐标，绘制出反映血药浓度随时间动态变化的曲线，称为血药浓度时间曲线（drug concentration-time xurve）。又称时量曲线。如以药物效应为纵坐标，则该曲线为时效曲线。,二、药物消除类型 1一级动力学（firstorder kinetics）（或称线性动力学）是指药物在体内某部位的转运（或转化）速率（dCdt）与该部位药物浓度（C）的一次方成正比。dCdt=-KC 常用对数式：logCtlogC0-Kt2.303（式中Ct表示在时间t时的药物浓度，C0为初始浓度。）,药物处置的动力学过程,二、

4、药物消除类型 1一级动力学（firstorder kinetics）：特点：1）血药浓度随时间按一定比例衰减恒比衰减；2）时量关系用普通座标表示时为曲线，纵座标改 为对数时则为直线，斜率为-k/2.303；3）t1/2恒定；4）多次用药增加剂量时，血药浓度上升，但不能 缩短达到稳态血浆浓度的时间。,药物处置的动力学过程,二、药物消除类型 2零级动力学（zeroorder kinetics）（或称非线性动力学）是指体内药物浓度变化速率与其体内药物浓度无关，而是一恒定量，此过程也称容量限制动力学。dCdtK0（式中K0为零级速率常数，单位为药量/时间）,药物处置的动力学过程,二、药物消除类型 2零

5、级动力学（zeroorder kinetics）：特点：1）消除速度与药量无关恒量消除；2）时量关系用普通座标表示时为直线，b=-k;3）t1/2随药物血浆浓度高低而变化；4）多次用药增加剂量时，血药浓度增比例上升，t1/2延长，易产生蓄积中毒。,药物处置的动力学过程,二、药物消除类型 3Michaelis Menten 动力学消除（或称饱和动力学）：在代谢过程中，几乎所有的生物转化过程，都是通过对药物有一定容量限度的特定酶系统所催化的；在药物主动转运穿过生物膜时，其载体也具有一限定的容量。当在某一转运或转运系统中药物浓度超过该系统的容量后，其浓度变化速率可用MichaelisMenteb方程

6、较精确地描述。,药物处置的动力学过程,二、药物消除类型 3Michaelis Menten 动力学消除 VmC dC/dt=-Km+C（式中Vm是表示该过程最大速率的一个常数，Km是Michaelis的常数，其Km值是变化速率为最大速率一半时的药物浓度。）对于这样的动力学过程，当用C-t 数据在普通坐标纸上绘图，是一条上部分稍凹，下部分更凹形态的曲线；而在半对数纸上绘图，则得一条上部分变凸，下部分变直的曲线。,药物处置的动力学过程,三、药物处置的房室模型 预测药物在体内的动力学过程，分析药物动态规律，常把身体概念化为一个系统。在系统内又按动力学特点，分为若干个房室（compartment）。房

7、室只是一个便于分析的抽象概念。作为组成模型的基本单位，它可能是一个解剖实体，但也不全然是这样，即对人体所提出的模型，是从数学角度，而不是从生理、解剖或生化角度提出的。根据组成模型的“房室”数目，有一室、二室与三室模型。,药物处置的动力学过程,三、药物处置的房室模型 1、一室摸型（Onecompartment model）系将人体系统视为一个房室，药物进人全身循环后即瞬即分布到机体各部位并达到动态平衡。2、二室模型（twocompartment model）是经常被引用的一个模型，系将人体划分为二个房室，即中央室（central compartment）和周边室（peripheral compa

8、rtment）。,药物处置的动力学过程,四、药物代谢动力学参数 1、半衰期（halflife，t1/2）一般是指血药浓度下降一半所需要的时间。药物的半衰期长，表示在体内消除慢，滞留时间长。测定药物的半衰期，对于确切了解药物在体内的停留时间、积蓄程度，特别是确定反复给药时的给药间隔，以及器官病变时给药方案的调整都有很大意义。,药物处置的动力学过程,四、药物代谢动力学参数 2、表观分布容积（apparent volume of distribution，Vd）是指在体内达到动态平衡时血药浓度(c)与体内药量(D)的比值。D Vd=c,药物处置的动力学过程,四、药物代谢动力学参数 3、清除率（cle

9、arance，CL）是机体消除药物速率的另一种表示方法。在药代动力学中，总清除率（total clearance）是指单位时间内有多少分布容积中的药物被清除，单位为mlmin。实际上，总清除率是药物通过体内不同途径所有清除率之和，其主要途径包括肝的代谢，肾的排泄等。,药物处置的动力学过程,四、药物代谢动力学参数 4、生物利用度是指药物被吸收进入血液循环的程度和速度。血药浓度时间曲线下面积（area under the curve,AUC），即药时曲线与横座标围成的面积，主要反映药物的吸收、分布、代谢、消除等总貌。有绝对生物利用度、相对生物利用度。,药物处置的动力学过程,四、药物代谢动力学参数

10、5、稳态浓度（steady state concentration，Css）和平均稳态浓度（mean steady state concentration，Css）：临床用药大多是多次给药，多次给药的目的是为了使药物达到治疗血药浓度水平，并使其维持一段较长时间。若以固定的时间间隔 t，固定的剂量X多次给药，则在给药过程中血药浓度逐次叠加，直到达到某一坪水平（plateaulevels），或在最大稳态浓度（Css,max）和最小稳态浓度（Css,min）之间波动。,药物处置的动力学过程,研究方法,目前应用药物浓度法的多数文献是以一种中药成分代替全方的药代动力学特征。但是一组分的药代动力学过程不能

11、代表中药整体，只有多组分药代动力学参数才对临床用药具有实际指导意义。近年来有关药物浓度法用于复方中药动力学的研究十分活跃。,药物浓度法主要适用于活性成分明确的中药研究，有比色法、紫外可见光分光光度法、荧光分光光度法、原子吸收光度法、薄层色谱法、气相色谱法、气质联用法、高效液相色谱法、液质联用法、毛细管电泳法、放射免疫测定法、酶免疫测定法、荧光偏振免疫测定法、微生物检定法等。,2）中药效应成分血药浓度法：研究的单味中药或复方中药制剂给药后的吸收、分布、代谢和排泄等特点，与直接血药浓度法比较，其结果更接近于中药的临床实际情况。本法属于近年提出的血清药理学范畴。血清药理学认为，中药给药后产生作用时血

12、清中必定含有真正的活性成分，此时所收集血清可认为含有真正活性成分的粗制药物，从而可用于药理研究，并能从中找出其有效成分。,1）直接血药浓度法：与通常的化学药物药代动力学研究方法完全相同，适用于已分离提纯的中药活性成分，得到的参数较准确，这对于开发新药、阐明中药作用机制及临床合理用药有着重要意义。但是，通过该法所获得的资料只能说明活性成分本身的药代动力学特点，未必能反映含有这种成分的中药及其方剂的药代动力学特点。,药物浓度法,一.血药浓度法,主要适用于有效成分明确的中药，也是计算药动学参数最常用最准确的一种方法。根据监测指标成分的特点，本法又分为直接血药浓度法和效应成分血药浓度法。该法常采用光谱

13、法、色谱法和免疫法及其联用技术等现代仪器分析方法进行检测。,光谱法主要有紫外一可见分光光度法(UV)、荧光分光光度法、原子吸收光谱法(AAS)、胶束荧光法。色谱法有薄层色谱法(TLC)、气相色谱法(GC)、高效液相色谱法(HPLC)、二维三维高效液相色谱法(3D-HpLC)、高效毛细管电泳法(HPCE)、超临界流体色谱法(SFC)等。免疫法主要有放射免疫测定法(RIA)和酶免疫测定法(EIA);此外还有脉冲极谱法等。联用技术主要包括色谱一质谱联用(GC-MS，LC-Ms)、LC-NMR联用、气相-傅里叶变换红外分光光度法(GC一FTIR)联用，质谱-质谱联用(MS-MS)、相提取与液相分离联用

14、技术柱切换HPLC、免疫分析与色谱技术的联用毛细管电泳免疫分析等。,(一)直接血药浓度法,该法适合于已分离提纯的中草药活性成分的药动学研究。本法与化学药物的药动学研究方法完全相同，所获得的资料只能够说明活性成分本身的药动学特点，未必反映含有这种成分的中草药及其方剂的药动学特征。但是，其结果对于加深人们对中药及其复方制剂的作用机制以及开发新药都具有积极意义。,(二)效应成分血药浓度法,采取单味中药或复方制剂给药，但是测定的只是不同时间点时血中有效成分的浓度。通过计算这些有效成分的药动学参数，用以说明中药单味药及复方的吸收、分布、代谢和排泄的特点，从方法学上属于“血清药理学”范畴。,(二)效应成分

15、血药浓度法,由于对有效成分药动学研究所采用的分析方法具有灵敏度高、专属性强、准确度和精密度高等特点，因而越来越受到人们的重视，这必然是中药复方药动学研究的趋势。不过，复方中有的成分含量低，其血、尿和其他组织中的浓度更低，以致难于检测，为复方中药药动学的研究带来了困难。而且，由于中药复方所含成分十分复杂，目前的研究多数只限于以一种成分的药动学特征来代表全方的药动学特征。而事实上，各种成分的药动学特征是不同的，它们之间可能存在着相关性和差异性，某一成分的体内过程可能受其他成分吸收、分布、代谢、排泄的影响。,二.生物效应法,中药尤其中药复方成分复杂，干扰因素多，体内作用机理不清，难以用化学方法测定其

16、血药浓度，50年代产生了以药效为指标进行药代动力学研究的理论和方法。对组方复杂，有效成分不明或缺乏微量定量检测方法的中药及其制剂可采用生物效应法求取药动学参数。生物效应法主要包括药理效应法、药物积累法和微生物法。,生物效应法,毒理效应法,药理效应法,微生物指标法,将药代动力学中血药浓度多点动态测定原理与用动物急性死亡率测定蓄积性的方法相结合，以估测药代动力学参数。,以药物的效应强度（包括量效关系、时效关系)为基础来研究中药及其复方，特别是有效成分不明的中药及其复方的药代动力学。,选择适宜的敏感菌株测定体液中抗菌中药的浓度，然后按照药代动力学原理确定房室模型，并计算其药代动力学参数。,生物效应法

17、,（一）药理效应法,药理效应法是以药物的效应强度，包括量效关系、时效关系为基础的药动学研究方法。目前，该法已越来越广泛地用于中草药及其复方，特别是有效成分不明的中草药及其复方的药动学研究浏。,Smolen氏法,基本原理:药物的药理作用与其作用部位的浓度即生物相药物浓度直接相关。Smolen氏法巧妙的应用量效关系曲线作为用药后各时间作用强度与药物浓度的换算曲线，从而推算表观药动学参数。本法的核心是利用量效关系曲线进行“效应强度”和相对生物相的药量(药物浓度)之间的转换。适用条件:(l)被观测的药理作用与治疗作用有直接关系或有一定的相关性。(2)观察的药理作用应具有足够的敏感性和精确性，能灵敏的反

18、映出药量的变化。(3)被观测的药理作用随药量的变化应是一种量反应而不是质反应。(4)时效关系曲线的位置应随剂量的增大而逐次上升，除起始点外，在任何时间不得迭合或交叉。(5)不同剂量的达峰时间应相同或接近。(6)测定期内药物不产生耐受性。,效量半衰期法,效应部位的药物浓度(或体内药量)是药理效应产生的物质基础，并在一定条件下体内药量的多少与药理效应的强弱有一定的对应关系，因而可以从给药后不同时间药效强度的变化推知相应时间体内药量的变化。效量半衰期可定义为体内有效药量降低一半的时间。此处的效量是指原形药及其体内的具有相同药理活性的所有代谢产物的总量，且其代谢产物的量是以原形药的等效量表示的。基本原

19、理:根据药物的有效剂量与药效强度之间存在一定函数关系，先建立量效曲线和时效曲线，然后计算效量半衰期等药动学参数。本法特点:应用此法要求药物能很快产生药效，且应预先知道该药物的时效关系是否符合线性。虽误差较大，但对缺乏化学测定方法的中药及其复方，此法所得参数具有一定意义。,药效作用期法,效量半衰期法需建立量效曲线和时效曲线，比较麻烦。药效作用期法则比较方便。药效作用期法是以药效作用期作为效应强度指标而用于中药药动学研究。基本原理:以临床用药的等效量(或ED20-ED80的剂量)，按临床用药途径给药，观测药后不同间隔时间药效强度的变化。以时间为横坐标，药效强度的对数为纵坐标作图，按药动学的常规方法

20、进行房室模型拟合和药效动力学参数估算。本法特点:该法成败的关键在于药效学指标的选择、给药剂量的拟定和观测时间的预定。选择药效学指标的原则为:指标要与药物的功能主治和临床用药目的相一致，并且明确易测，特异性好、灵敏度高、重复性好、个体差异小、有良好的量效关系等。,效应半衰期法,该法是以给药后药效强度的变化为依据，通过适当剂量的时间-效应曲线，进行药效动力学参数计算，其消除半衰期称为药效半衰期或药效清除半衰期。本法以临床等效剂量(或ED20-ED80的剂量)给药后不同时间测定药效强度，以时间为横坐标，效应强度为纵坐标作图，拟合直线，计算有关参数。,效应-效量综合法,在作出量效曲线后，在经典药动学的

21、基础上不仅对时间-体存量曲线，而且对时-效曲线进行房室模型拟合，经残差法计算动力学参数，这即可获得效量动力学参数，又可获得效应动力学参数，较单纯的效应半衰期法和效量半衰期法获得更多有价值的信息。本法先绘制剂量-效应曲线，接着绘制时间-效应曲线，最后求出体存量-时间曲线，按常规方法进行房室模型拟合和药动学参数求算。,（二）毒理效应法,与药理效应法类似，但观测的指标为药物的毒性作用。本法又可细分为急性累计死亡率法和LD、补量法。,药物累积法,药物累积法，又称急性累积死亡率法，是将药物动力学中血药浓度多点动态测定原理与用动物急性死亡率测定药物蓄积性的方法相结合，以估测药动学参数。该法系用多组动物按不

22、同时间间隔给药，求出不同时间的体存百分率，以时间对体存百分率的变化进行数据拟合，计算药物动力学参数。本法适用于成分已明或未明的中药及其制剂研究，特别适用于找不到化学和适当药效指标的中药;最适于毒性较大、药性剧烈的中药。,药物累积法,本法特点:(l)该法以动物急性死亡率为指标，明确可测，能体现中药制剂复方配伍的整体性，符合中医的基本理论，其参数能比较真实地表明制剂的体内动态变化规律。(2)具有普遍适用性和非特异通用性。只要能使动物急性致死的药物都可用本法估算药动学参数。(3)简单易行，无需特殊设备和试剂。(4)缺点在于给药剂量(致死量)、给药途径(腹腔注射)及观察指标都和临床用药有一定差别，观测

23、指标为毒效指标，毒效可能与药效不平行，因此所测参数具有表观性质。,LD50补量法,本法是在急性累计死亡率法基础上发展而来。改进之处是将第二次腹腔注射同量药物改为求测降低了的LD50(t)，间隔时间越短，LD50(t)降低量越大。第一次用药后不同时间的体存量Rt=LD50-LD50(t)。本法特点:与急性累计死亡率法比较，主要优点是结果更精确、误差小、死亡指标在曲线中段。缺点是所需要的动物成倍增加，而且分组、给药及时间把握上更加复杂。,（三）微生物法,微生物法可用于测定具有抗菌活性的中草药及其制剂，其原理主要是含有试验菌株的琼脂平板中抗菌药扩散产生的抑菌圈直径大小与抗菌药浓度的对数呈线性关系。选

24、择适宜的敏感菌株测定体液中抗菌中草药的浓度，然后按照药动学原理确定房室模型，并计算其药动学参数。本法特点:微生物法方法简单，操作容易，重复性好，灵敏度高，体液用量少，可不进行分离提取，测定的指标明确，可直接反映药效，为成分复杂有抗菌活性的中草药复方药动学研究提供了一个新的思路。但中药复方干扰因素多，同时血清有效成分很难达到有效抑菌浓度，因此本法在中药复方药动学研究中应用还不多。,生物效应法与血药浓度法比较,相对于血药浓度法而言，生物效应法更符合中医药传统理论，即整体思想、理法方药、辨证论治等，所测的各项参数反映了复方中多种药物、多种成分的综合疗效和协同效应，更真实地反映了复方制剂的体内动态过程

25、，体现了复方中药制剂配伍的整体性。而且，就临床意义而言，药物效应半衰期比血药浓度半衰期更为重要，对评价中药复方制剂的内在质量和指导临床用药更具有现实意义，因此该法近年来发展较快。但由于生物间差异较大，故测定误差比化学法大，且测定的参数具有表观性。,药动学-药效学结合（PK-PD）模型,根据时间-浓度-效应三维关系，利用PK-PD结合模型除能直接预测给药后效应在时间过程中强度及持续时间的动态变化，获得一般药动学参数和药物在体内变化规律等信息外，还能对血药浓度与效应的关系，药物进入血液后如何发挥效应以及影响效应的因素等问题有更清晰的认识。这样不仅为新药疗效提供一种综合评价方法，而且指导如何制定合理

26、的给药方案。此外，除可为研究药物作用机制提供思路外，还可对药物在效应部位(或受体)结合的性质进行实质性分析，同时使中药复方制剂的药动学研究既准确、严谨，又反映复方的整体作用。,1）证治药动学“证治药动学”是我国学者黄熙提出的将“证机体”、方剂理论与药动学结合的新理论，分为“辨证药动学”和“复方（治疗）药代动力学”两部分。辨证药动学指同一药物的不同证的药代动力学参数经统计学处理有显著差别，这种差别明显影响药物疗效和毒副反应，经用辨证施治后这种差别可消失和减轻。分析对象既可是中药，又可是西药，还可是中西药复方。复方（治疗）药代动力学主要指方剂药代动力学的分析。另外，还可将辨证药动学和复方（治疗）药

27、代动力学联合研究，研究对象可以是中药复方、中成药与西药的合用者。,新学说和新方法,2）复方效应成分动力学 当用复方（治疗）药代动力学无法区分药代动力学研究用的是血药浓度法（分析化学法）还是非血药浓度法（非分析化学法，如药理效应法、药物累积法等)时，将复方（治疗）药代动力学修正为“复方效应成分动力学”。这一术语可以明确地表述为复方在体内的活性或毒性成分动力学，其中“效应”既可是活性效应，也可是毒性效应。复方中君臣佐使（药物合用）可明显影响彼此在体内（血清）化学成分的药代动力学参数，且这种影响所引起的变化有统计学意义，并与临床疗效和毒副作用密切相关。复方效应成分动力学是以血清药理学理论为基础，故又

28、称之为血清药理学方法。,新学说和新方法,3）中药方剂组织药理学 方剂的作用特点是多成分、多途径、多环节、多靶点，其所含药效物质是方剂研究的核心，探索中药方剂的药效物质基础是中药现代化的关键之一。目前中药血清药理学、方剂药代动力学和药效学研究虽取得了一定的成绩，但均以进行体外研究为主，也没有深入到病变靶组织层次。2005年有人提出了方剂组织药理学的理论假说。中药方剂组织药理学是以中医基本理论为指导，用药理学方法研究中药（方剂）有效成分对病变靶组织的影响及其作用原理的科学。通过建立其实验方法学，寻找中药方剂靶组织作用的基础、原理和直接药效物质基础，可能发现新的有效方剂，并开辟中药方剂研究的新领域，

29、也为中药药代动力学的研究提供了新思路。,新学说和新方法,4）中药胃肠动力学 依据中药及其复方多为口服给药,且成份复杂,理化性质各不相同,受胃肠道环境和成份之间相互作用影响大的特点:提出了“中药胃肠药动学”。这一概念能较明确反映受试物为中药及其制剂,体内定位在胃肠道,研究的内容为有效成份在胃肠道溶出、代谢和吸收的动态变化,重点在于揭示其各有效成份之间协同或拮抗的规律。,新学说和新方法,现状与问题,中药复方是中医防治疾病的主要武器。中医理论的特色之一就在于强调“人”的整体观，发挥药物的整体调节作用，并用辩证施治思维方法来处方用药。现代药理学研究已初步证明复方药效的发挥并非是简单的单味药相加或毒性的

30、相减，而是方中药物之间所发生的协同、制约或改性等作用，使复方达到预期的治疗目的。为此，我国政府已经加大了在中医药研究方面的投入，启动和深化了中药现代化进程。广大中医药科技工作者在中药药材基原、提取工艺以及制剂工艺研究研究、质量控制、药效学及安全性评价和临床疗效等各个环节加强了研究并取得了可喜的进展。包括对中药复方药物代谢动力学的探索性研究。首先是中药复方药物动力学研究逐步受到重视，先进检测手段的应用逐年增加；其次是在方法学及理论上进行了有益的探讨。提出了一系列的新理论、新方法。如“复方效应成分药物动力学”新假说、“血清药理学 方法等。,蛋白质组学,以蛋白质组为研究对象,主要是在整体水平上研究细

31、胞内蛋白质的组成及其活动规律。中药作为多种化合物的组合,其疗效通过作用于人体的生物分子及其结构的各级系统来实现的,蛋白质组学等平行分析技术正好与中药的多组分、多作用靶点、多代谢途径的特点相契含。所有的药物都是通过作用蛋白质起效,国内已有一些研究机构将蛋白组学运用到中药的作用机制研究中中药进入人体发挥作用的最终环节大多是药物分子与蛋白质的反应,因此通过对蛋白质组的研究可以为中药新药开发研究提供靶蛋白。从而可能会阐明中药复方在分子水平的作用机理。,酵母双杂交系统;免疫共沉淀技术,结构蛋白质组学,功能蛋白质组学,表面等离子技术荧光能量转移技术,蛋白质组学,X光衍射技术；双向电泳,质谱法与蛋白质芯片技

32、术。,关联分析,DNA芯片技术,连锁分析,在药物遗传学基础上发展起来的,以提高药物疗效及安全性为目标,研究影响药物分布、消除等个体差异的基因特性,以及基因变异所致的不同病人对药物的不同反应,从而促进药物开发和基于个体遗传学组成的合理化用药的科学，并由此开发新的药物和用药方法的学科,中药基因组学,随着“人类基因组计划”等重大科学项目的实施,人类研究复杂生物系统的能力取得了突破性进展,1999 年Jeremy Nicholson 等人提出“metabonomics(代谢组学)”的概念,并在疾病诊断、药物筛选等方面做了大量卓有成效的工作。代谢组学是研究生物体系内源代谢物质种类、数量及其变化规律,探索

33、生物整体、系统或器官的内源性代谢物质及其与内在或外在因素相互作用的学科。,应用代谢组学来理解疾病过程,与中医的整体观和辨证论治思维方式较为一致。代谢组学采用的是“自上而下”式的研究方法,抛开体内纷繁复杂的生化分子相互作用和网络式代谢过程变化,对代谢的终端产物进行多元化综合分析,从整体上展示生物体的内在变化规律。这反映出代谢组学与中医整体论的“自上而下”式的思维方法趋近,提示了药物代谢组学研究方法与中医辨证施治思路互相渗透的可能性。,代谢组学,体内中药成分的代谢物组,代谢组学在中药体内研究中的应用,从系统生物学的角度看,生命体所产生的疾病是因其基因调节和蛋白质网络被“扰动”而致,这一被“扰动”可

34、通过生命分泌的体液中内源性代谢物组的改变而反映出来。,而中药代谢物组通过多靶点、多系统,协调干预人体内源性代谢物组来治疗疾病。中药代谢物组的作用都会反映到各种生物学途径上,对内源性代谢物组中某种或多种物质的浓度和比例发生变化。而内源性代谢物组变化特征模式,提供了药物作用机制和作用位点的信息。中医学“整体观念、辨证论治、形神统一”的理论和诊疗体系不同于西医因果对应的线性思维方式,代谢组学全景式、整体互动性的特点与中医药的整体观念、证候的复杂体系及动态连贯性、中药作用的多靶点和突出整体效应不谋而合,是中医药现代化的最佳切人点。,代谢组学在中药体内研究中的应用,中药复方作用于病证模型的整体评价,代谢

35、组学有助于对经典病证动物模型进行认识和评价。例如：氢化可的松致大鼠肾阳虚证模型是进行肾阳虚证基础研究的经典方法,上海交通大学的Chen MJ 等率先以此为着眼点进行了代谢组学在中医病证模型方面应用的研究,并于2005 年11 月将研究成果在国际高水平杂志Journal of Proteome Research(JPR)上发表,借助GC/MS分析和多变量分析方向认识了造模后动物的生物化学改变,首次提出代谢组学可作为研究中医“证”的复杂病理生理变化的有效手段。因此,证的研究与代谢组学理论相结合,将促进中医辨证的科学化和定量化,成为中医药现代化最重要的研究方向之一。,贾伟等采用代谢组学方法研究肾阳虚

36、模型,发现此模型动物的代谢网络明显偏离正常组动物,而用温阳中药干预后,模型动物的代谢谱回归至正常范围,呈现代谢网络修复的作用。这一研究成果2005 年12 月发表于美国著名学术刊物蛋白组学研究杂志,引起了国内外同行的高度重视。随后,更多研究将代谢组学技术引入中医证的研究。罗和古等运用代谢组学技术开展大鼠肝郁脾虚证的研究,通过对中医病证引起的代谢物的共性分析和生物标记物的发现,寻找中医证候的生物学本质,并确定“中医证相关代谢谱”。,中药药动学研究展望,1.应有创新性科研思维，创立新理论、建立新方法 由于中药的复杂性和特殊性，中药药动学研究急需新的理论、学说和方法作为指导，才能取得突破性成果。要达

37、此目的，必须有新性科研思维。从血药浓度法到生物效应法就是一种创新，大大促进了中药药动学的发展。但中药尤其是中药复方仍有很多问题亟待解决。中药方剂作用的物质基础是什么?如何利用现代科学技术如生物技术等进行中药药动学研究?在现代中药研究中，如何应用代谢物组学进行新药筛选、模型识别和确证、作用机制研究等?如何从分子水平、细胞水平上进行中药药动学研究等等。,中药药动学研究展望,2.加强中药方剂的临床药动学研究和治疗药物监测应建立高效、灵敏、专属的中药有效成分的微量检测方法，加强中药方剂的临床药动学研究和中药治疗药物监测(TDM)将是中药治疗学的一次革命。现代分析检测技术的巨大进步为中药TDM提供了可能

38、。3.加强毒性中药药动学研究，促进其开发为高效安全新药 某些中药如蛇毒、河豚毒素等效能很高，但毒性大，通过设计合理给药方案，开展TDM，并借助生物测定法，开发为高效安全新药。,中药药动学研究展望,4.借助血清药理学方法，开展更深层次的中药药动学-药效学(PK-PD)模型研究 近年来发展的血清药理学研究可能会使中药活性物质研究过程简化、发现有效成分的机率提高，对复方药物的活性物质研究可能更为适宜。将药动学与药效学相结合，找出血药浓度、药理效应和时间三者的关系，预测中药方剂体内动态变化规律。通过借助新理论和新思路，通过单体-复方整体-PK-PD模型研究这种螺旋式辨证发展过程，中药药动学将会有重大突

39、破。5.加强中药生物利用度和生物等效性研究由于中药及其制剂成分复杂，有些成分至今不明，中药生物利用度研究难度极大，不少中药的生物利用度不明。此外，不少中药活性成分及其传统制剂生物利用度很低，这些中药单体的化学结构改造及其制剂的工艺改进、剂型改革都是有待解决的问题。这些无疑影响中药走向国际市场和中药现代化进程。,中药药动学研究展望,6.深化与提高中药活性成分的药动学研究水平随着中药药动学的迅速发展，中药活性成分的动力学研究必须提高到一个更新的水平。尤其应对以下几个方面加以重视:(l)加强活性代谢物及其动力学的研究，重要活性代谢物的研究不仅要阐明其化学结构、代谢途径，而且要查明其动力学特点。(2)加强生理和病理药动学模型研究，更加真实的预测药物的体内过程，探讨复方的作用机理。(3)加强PK-PD模型研究和构-动关系研究，为新药设计提供理论依据。(4)重视药动学种属间相关性的研究，了解药动学参数在种属之间的共同性，预测复方制剂在人体内的变化。(5)加强对中药尤其中药复方药理作用的物质基础研究，采用新方法研究其有效成分，阐明活性成分的产生、吸收、分布和代谢过程，确定活性物质存在。采用现代分析技术，建立中药提取物、胃肠道代谢物、血清或肝代谢物等的化学指纹谱。,