基于超分子化学的中药药性理论研究方法探讨(1)中药归经

在超分子化学对中医药基本理论特殊影响研究的基础上,进一步分析中药归经的历史沿革、中药生物体的自然本源,阐述中药成分群与人体经络脏腑的超分子"印迹模板"空穴通道结构自主作用的普遍规律:作为天然超分子 "印迹模板"聚集体的中药,进入人体后,必然寻找到与自身"印迹模板"相吻合的人体经络脏腑的超分子主体发生自识别、自组织、自组装与自复制作用,从而产生针对经络脏腑的特异性药效,宏观上表现出中药归经现象。这种作用规律可采用体外、体内实验方法进行研究,体外方法主要采用超分子化学结构分析、动力学与热力学参数测算方法;体内研究方法主要采用客体成分分布、谱效动力学参数、网络谱效动力学参数分析方法,其中穴药法能化简超分子主客体关系的研究。因此,中药归经是揭示自然界生物体主客体大小分子按"印迹模板"相互交流的普遍规律,是阐明中医药理论物质基础的第一道屏障,是实现中医药基础理论现代化的突破口,在中医药基础理论研究中占有非常重要地位。     

超分子化学对中医药理论的特殊影响

该文归纳总结超分子化学研究的现状,分析中医药可能的超分子形式,结合中医药现代化所存在问题,旨在阐述超分子化学对诠释中医药基础理论的特殊作用。与传统的由原子间化学键构成化学相比,超分子化学是以多种弱分子间相互作用的非共价键化学,体现出分子间宏观作用的表观化学属性,可诠释中医药理论的微观物质基础。人体及中药成分可以自身或相互络合、复合、螯合、包合、中和,以自组装、自组织、自识别及自复制的形式形成超分子物质;中医的经络脏腑结构可能是基于细胞内外的超分子“印迹模板”特有分子空间的孔穴通道结构;机体内及中药成分与中医经络脏腑是通过超分子孔穴通道的“印迹模板”而产生相互作用。当小分子与经络脏腑产生印迹作用时,相当于人体在心脏搏血推动下,客体小分子物质在经络脏腑主体大分子的印迹模板通道按“气析”进行迁移,宏观表现出中医所述经络脏腑对小分子作用的各向异性,亦脏象;当中药成分与经络脏腑“印迹模板”通道产生作用时,宏观上表现出中药药性与药效规律。因此,中医药基础理论特殊的表达形式正是基于机体内各种分子群与经络脏腑孔穴的“印迹模板”能否匹配性地产生“气析”作用的规律宏观表达,宜用超分子化学进行诠释。中药作用的物质基础是基于包括单分子在内的超分子群混合物;中药复方配伍能显著性地改变这一“印迹模板”作用规律。在进行中医药基础理论研究时,应特别重视超分子的作用规律,这是中医药理论区别于基于单分子特征作用规律所建立的现代医学最为本质的地方。     

超分子“印迹模板”(药素)特征的中药药理学研究方法探索

该文在前文超分子化学对中医药理论特殊影响的基础上,进一步分析中药成分的自然本源,阐述中药与人体经络脏腑超分子"印迹模板"通道结构(证素)的"气析"作用,从自然界超分子"印迹模板"自主作用的普遍规律层面揭示中药"药素"属性,揭示别于西药药理学的中药药理学研究应遵循的方法。中药药理学研究受中医药基础理论指导,是由经络脏腑与中药成分群的超分子主客体"气析"作用关系决定的,在这种基于"分子社会"与经络脏腑通道的"印迹模板"能否匹配性地产生"气析"作用的宏观规律特殊表达过程中,超分子化学自主作用贯穿始终。中药药理学受中医药理论指导,是基于中医药理论,能用超分子化学诠释。基于经典的原子间的化学键形成的单分子化学结构构效关系奠定西药药理学,基于"分子社会"弱键的超分子"印迹模板"(药素)则构筑中药药理学大厦。中药药理学是在西药药理学基础上发展的针对"分子社会"间的超分子药理学,宜采用宏观数理定量表征和微观定性分析双重研究方法。     

中药毒性的研究现状及其超分子“印迹模板”调控机制的探讨

基于前期提出的中医药超分子"印迹模板"自主作用规律，分析中药毒性的研究现状，结合超分子"气析"理论，阐述中药毒性的超分子"印迹模板"的调控机制：中药（客体超分子）可与人体（主体超分子）发生作用，中药成分群与机体内对应的孔穴通道进行识别，有毒中药的量效问题、减毒处理都与平衡常数及浓度密切相关，当具有相同（似）"印迹模板"药物的浓度相同时，毒性的大小取决于其与靶点作用的平衡常数。因此，提出了中药毒性的平衡常数研究思路，可用超分子印迹作用的平衡常数表征中药毒性，通过研究平衡常数的大小可判断成分产生毒性的主客体分子间作用程度，揭示毒性效应的主客体超分子间相互作用，促进中医药超分子体系及中药毒性的研究。     

基于超分子“印迹模板”理论探讨中药四性

在前期提出的超分子"印迹模板"理论基础上,分析总结了中药四性的历史沿革与研究现状,运用超分子化学理论对中药四性的产生进行了深入剖析:人体与中药为具有相同"印迹模板"的巨复超分子体系,不同类型(热、寒性)中药有效成分群(客体分子)与不同状态下人体(主体分子)以非共价键发生结合,通过释放(或吸收)能量,能够纠正人体由于受到外界寒邪/热邪侵袭而造成机体超分子自识别、自组织、自组装、自复制过程发生偏移的情况,使机体回归正常状态,宏观上表现为中药四性。基于此,提出了中药四性研究的体内、体外两类方法,体外方法包括物理内能法和主客体分离及制备超分子聚合物的方法;体内方法包括生物体热研究、动物行为学观测法、体表温度观测法。超分子"印迹模板"理论是研究中药四性的有效工具,而超分子化学理论与传统中医药理论的融合必将成为推动传统中医药走向现代化的强大助力。     

基于超分子“气析”理论构建中药质量标志物的印迹性新评价体系

安全、有效、可控是药品的3大属性,建立适宜的中药质量评价体系是保证中药质量可控的基本条件,攸关中药临床安全有效使用、新药研发和中药产业发展的关键共性问题,备受中医药领域关注。中药所产生的整体疗效是按中医药理论依法遣药组方对证治疗的结果,因此,要构建适宜中药作用特征的质量评价体系就必须遵循中医药理论去解决"中药有效成分群构成比与药效变化不对等"的科学难题。从中药与人体在自然界生物演化的角度考虑,二者都是生物超分子体,中医药理论本质上是对人体与自然界"分子社会"交流管控规律的揭示,药材的生长、炮制、配伍组方和制剂制备而形成的中药成分群的构成比与药效动态变化规律受控于生物超分子"印迹模板"的印迹作用普遍规律,宜建立以反映"印迹模板"特征的质量标志物(quality marker,Q-Marker)印迹性为指标的质量评价方法。系统梳理单成分化学药和多成分中药质量评价方法的现状,提出建立以Q-Marker为核心的"个体测定,群体分析,印迹表征"的中药新型质量评价体系,解决中药质量控制的关键科学问题和技术难题。     

中药分子印迹技术对中医药理论的特殊影响

目的:根据分子印迹技术与实验研究现状探讨中药分子印迹现象对中医药基础理论的影响.方法:结合分子印迹理论基本原理,分析中药分子产生印迹现象的物质基础,结合中医药学科基础理论与中药现代化的要求,寻找更直接的中药作用物质基础.结果:与单成分结构相比,中药及复方成分可以相互络合、复合、螯合、包合、中和、自组装、化学反应形成超分子化合物,中药的物质基础是包括了单成分群在内的超分子体的混合物,超分子与分子之间存在印迹现象,因此在进行中药药性、质量控制、炮制、药物制剂制备、药理学研究时,应特别重视中药超分子之间的印迹作用,中药复方配伍能显著性地改变这一作用形式.结论:中药的物质基础是基于单分子群的超分子混合物,超分子与分子群之间按印迹规律形成作用,这是中药复方区别于单分子药物又一显著的地方.     

基于超分子“印迹模板”理论的甘草增助溶特征研究

探讨不同"印迹模板"中药成分群对甘草超分子增助溶能力的影响,为解释中药成分群间的增助溶现象奠定理论基础。基于超分子"印迹模板"自主作用规律,用分子连接性指数(MCI)、油水分配系数(log P)表征中药成分"印迹模板"的亲水亲油能力,以浸膏得率表征甘草对单味中药或复方的增助溶作用,经MCI,log P,浸膏得率分析得出甘草对不同分子社会增助溶能力的影响。结果表明,单味中药材加甘草前后的MCI与log P的相关系数分别为0.942,0.916;加甘草后,大部分中药的浸膏得率增大,且单味中药材加甘草前后浸膏得率的变化值与log P的变化值、MCI的变化值的相关系数分别为0.837,0.405;8个复方的MCI与log P相关系数为0.937,且甘草对除防己黄芪汤外的其他7个复方中药均具有增助溶作用。这说明甘草的增助溶作用主要是通过"印迹模板"自主作用形成超分子而改变被增助溶成分的亲水亲油能力;中药成分的MCI与log P有高度的正相关性,可作为表征中药成分"印迹模板"特征的重要参数,用超分子"印迹模板"理论来探究中药增助溶作用切实可行,这将为单味药剂型改革奠定基础。     

中药复方配伍研究的关键问题及超分子化学解决对策

中药复方是中医临床治病的主要形式,中药配伍规律是中医药现代化关键科学问题之一,长期作为战略性课题。循中医药理论自然属性,运用超分子化学理论,阐明中药复方与人体"印迹模板"定性定量作用规律:中药与人体都是巨复生物超分子体,中药有效成分群和人体疾病诸证有着对应的"印迹模板",按印迹规律产生"气析"作用,而中药配伍可以显著性地改变这一作用,可用超分子化学理论进行研究。首先梳理中药配伍文献研究及现代研究现状,再提出亟待解决的7个关键问题,并结合超分子化学提出解决之策,旨在推动中医药现代化核心关键科学问题的解决。     

基于超分子“气析”理论定量整合与验证中药成分及靶点群

应用现代科学理论和技术探索中药及其复方作用机制,是实现中医药现代化研究的关键问题之一。中药及复方通过多成分作用于多靶点而产生综合药效,阐明其作用机制的核心就要解决成分与靶点网络拓扑的“静态”关联和“动态”整合验证的关键科学问题。目前,阐明中药及其复方作用机制的有效方法是通过网络药理学静态关联体外成分与靶点的拓扑网络,尽管也有对成分-靶点的验证研究,但多借鉴“单成分-单靶点”研究思路,建立一种符合中医药特色的定量整合和整体验证方法较为迫切。根据中医药超分子“气析”理论,中药与人体微观作用机制实际上是中药有效成分群和人体靶点群这2个超分子主客体基于“印迹模板”的“气析”作用,宏观上表现出药性与药效。基于此,笔者提出以超分子“气析”理论为指导,结合超分子化学、网络动力学、定量药理学等方法定量整合并验证网络药理学预测得到的以“印迹模板”为核心的成分与靶点群,寻找最优质量标志物,极大降低中药及其复方多成分-多靶点实验验证难度。     

基于超分子“印迹模板”特征的中药制剂体系可调配性研究

运用超分子化学理论,在前期诠释中医药基础理论,提出"气析"作用理论的基础上,进一步分析中药制剂固有的超分子"印迹模板"群聚集体的特点,结合中药制剂历史发展轨迹,从中药制剂特点、发展现状、亟需解决的关键问题及对策等方面进行探讨。中药制剂可在超分子化的中医药基础理论指导下,建立以物质结构与人体超分子"印迹模板"及"气析"作用明确的"药素"成分群为原料,单用确定与合用可调配的整体相统一的中药复方制剂体系。     

基于超分子“印迹模板”特性的中药质量标志物研究模式的思考

中药质量决定着中药的安全性与有效性,中药质量控制体系的现代化是中医药国际化进程的重要前提。当前,中药质量研究方法是中药行业的关键技术问题。近年来,随着生命科学、化学科学、分析科学的飞速发展,中药质量研究水平有了极大地提升,但仍停留在化学成分和生物效应2种评价模式阶段。对于单成分,由于效应与成分的含量呈正比,可采用化学成分模式进行质量控制,但对于中药多成分体系,建立效应与成分间的量效关系,寻找到能反映其质量属性的标志物,已成为目前中药质量控制行业关注的焦点。对中药质量研究的现状进行分析,在前期提出的超分子"印迹模板"的"气析"理论基础上,剖析中药质量的超分子"印迹模板"特性,阐明中药质量控制的实质,提出以反映中药效应的超分子"印迹模板"作用属性特征,以物芯指数表征的中药质量标志物控制策略,这将为中药质量控制提供一种更精确的表征和测算新模式。     

中医药超分子“气析”理论的“智能”属性阐释及其与人工智能联合应用

以大数据为基础的人工智能使数据的获取、储存与处理更方便，为加快中医药的发展提供了保障，但尚未与中医药理论实现有机融合。笔者在前期中医药超分子“气析”理论研究的基础上，结合当前人工智能发展的趋势，分析中医药超分子“印迹模板”作用的生物“智能”属性，以期为中药药物创新发展提供参考。人体与中药都是自然界生物演化成的巨复超分子体，按“印迹模板”逐级管控“社会分子”，形成经络脏腑，相互作用产生中医药原创性理论，其中“印迹模板”的自识别、自组装、自组织和自复制体现“智能”作用属性：人体通过“印迹模板”自识别和感传中药成分，以“印迹模板”的形式贮存记忆信息库于经络脏腑之中，再通过“印迹模板”的比对与分析以指导“分子社会”间的自组装、自组织和自复制，合成生物机器，产生生物功能，修复或壮大生物超分子体，呈现最基本的“智能”属性。这提示中医药的理、法、方、药理论是生物“智能”作用的“弱”体现形式，而人体的大脑功能是生物“智能”作用的“强”体现形式。由于超分子“印迹模板”智能作用贯穿自然界始终，这说明能表征人体大脑强“智能”体现形式的人工智能也将能融于自然界各个环节，提示药物创新模式的“智能”功能化发展方向。     

基于超分子理论探索古代经典名方的质量控制模式

古代经典名方是基于疗效优、毒副作用小、临床上广泛应用的特点进行研发,其发展将切实推动中医药的应用,具有重要的社会效益和经济效益。中药及中药复方是多成分体系,通过多成分、多靶点和多途径作用于人体,其疗效是多成分协同作用的结果,如何在中药多成分的生物学性质基础上,阐述药材-饮片-制剂制备过程及质量属性显得非常关键。中药和人体均是巨复超分子体,其成分是反映原生物体"印迹模板"特征聚集客体,具有遗传多态性。中药质量属性、炮制、制剂制备与质量属性评价都受到超分子化学的影响,最终反映到"印迹模板"的制备及其质量属性的传递规律上。因此,经典名方研发时运用超分子"印迹模板"理论来研究中药生物遗传多态性,以及药材炮制、制剂制备与质量属性评价,可提高研发成功的可获得率。     

基于超分子“印迹模板”理论探讨中药升降浮沉

在前期提出超分子化学对中药四性理论特殊影响的基础上,进一步分析中药升降浮沉的历史沿革、研究概况,并运用超分子"印迹模板"理论对中药"升降浮沉"理论进行解析,提出对中药"升降浮沉"的评价方法。人体与中药均是印迹模板印迹作用的聚集体,在印迹模板作用规律下,不同类型的中药成分与人体的靶点通过"锁-钥"关系以非共价键结合,中药客体超分子通过键的作用可纠正人体主体超分子在自识别、自组织、自组装、自复制过程时发生的寒热、气机失调。人体具备抵抗外界病邪侵袭的能力,有赖于其气机"升降出入"的正常;中药具有"升降浮沉"的性能并能祛除病疾,有赖于其能调整人体气机紊乱,或顺应气机、祛邪外出以增强机体免疫的能力。基于此,在分析中药"升降浮沉"药理作用的基础上,探究其物质基础,并建立中药"升降浮沉"的评价方法,通过超分子印迹模板理论对中药升降浮沉进行剖析,揭示其科学内涵,推动中药药性理论不断创新。     

“同源异效”中药用药现象及超分子作用机制的研究

归纳总结了"同源异效"中药用药现象的历史沿革和研究现状,运用超分子"印迹模板"理论对"同源异效"中药用药现象进行深入剖析:中药与人体都是生物巨复超分子体,中药成分作为客体进入人体后产生药效,其作用本质遵循超分子"印迹模板"自主作用规律,具有相同(或相似)的"印迹模板"产生相同(相似)的药效,反之亦然。中药"同源异效"现象是由其入体后的客体"印迹模板"差异程度决定。以中药超分子"印迹模板"自主作用规律为基础,阐明"同源异效"中药的超分子作用机制,为相关研究提供借鉴,助力"同源异效"中药开发产业化。     

中药注射剂超分子“印迹模板”特征对其(类)致敏性影响的探讨

阐明中药注射剂超分子"印迹模板"特征的(类)致敏性机制,为构筑其安全性评价方法奠定基础。在前文超分子化学对中医药理论特殊影响的基础上,进一步运用超分子"印迹模板"理论分析中药注射剂产生(类)致敏性自然本源,结合鱼腥草注射剂的(类)致敏现象,阐述中药注射剂中超分子"印迹模板"结构特征对其(类)致敏性的影响。中药注射剂可自主产生超分子结构,呈现整体表观(类)致敏性,强度决定其结构特征,存在(类)致敏临界超分子结构。"注射"给药其结构难被破坏,易呈表观免疫原性;而"口服"给药,其结构将被胃肠道破坏,表观免疫原性弱或消失",因此中药呈现"注射"与"口服"给药(类)致敏性的差异。中药注射剂"分子社会"间按"印迹模板"特征自主作用产生超分子,呈表观免疫应答,贯通识别、拷贝、贮存的免疫过程,单成分产生(类)致敏反应为其特例。中药注射剂(类)致敏原的筛查包括单成分及其形成的超分子,这是中药注射剂的安全性评价所特有的地方。     

基于超分子“印迹模板”整合分析中药“十八反”配伍禁忌

"十八反"是传统中药配伍禁忌的重要内容,涉及中药临床用药安全有效的关键基础问题。在前期提出的中医药超分子"印迹模板"自主作用规律的基础上,以中药"十八反"反药对为对象,对其当前研究基础进行整合分析。首先分析总结了中药"十八反"的历史沿革,再运用超分子"印迹模板"解析中药配伍:中药配伍是将2种或2种以上中药有效成分群(客体分子)之间以非共价键进行结合,形成新的超分子体系,再与人体(主体分子)发生印迹作用,按"印迹模板"产生药效与毒效,宏观上表现出中药的配伍规律。基于此,再从超分子化学角度分别对"十八反"各组药对进行整合分析,最后提出了"十八反"的化学动力学、网络动力学、谱毒效动力学逐层推进的超分子毒与效整合研究方法,以期为"十八反"配伍禁忌机制研究提供思考和借鉴,为临床应用提供参考。     

基于分子连接性指数探归肝经中药成分“印迹模板”的特征

该文主要从分子连接性指数相似性角度探讨归肝经中药成分"印迹模板"的特征,为中药归经作用寻找科学依据。该文以普通高等教育"十二五"国家级规划教材《中药学》和《中药化学》为蓝本,通过查阅文献和检索西北农林科技大学中药系统药理学数据库中的TCMSP子库,归纳并总结单归肝经中药所含成分信息,对各成分的分子连接性指数进行计算,并求算出归肝经中药成分的平均分子连接性指数,与单成分分子连接性指数对比,锁定肝经模板分子类别。通过计算单归肝经中药成分平均分子连接性指数为9.47,与黄酮苷类(9.17±2.11)和萜类(9.30±3.62)化合物比较接近。因此,初步推断肝经的模板分子与黄酮苷类和萜类理化性质相近,从而提出黄酮苷类和萜类成分最能与肝经的"印迹模板"较好匹配的假说。     

基于中医药超分子“气析”理论破解中医药重大科学问题和工程技术难题

基于中医药理论现代化研究的现状和发展趋势,结合当前亟需解决的3项重大前沿科学问题和3项重大工程技术难题,辨中医药现代化问题之症结,明中医药现代化难题破解之必由途径,阐述中医药超分子"气析"理论对其破解的决定性作用。置人体与中药于自然界生物演化的历史长河之中,运用超分子化学解析生命进化轨迹,溯中医药理论产生之源。在漫长的生物进化过程中,自然界的各类分子遵循超分子化学规律,按"印迹模板"逐级形成超分子体,由简单到复杂,由无生命的无机络合物再到有生命的酶系统,由简单的单分子到复杂的超分子机器,无不打上超分子化学的烙印。在由逐级超分子体构成生物体链条中,生物超分子化学作用贯穿始终。由"印迹模板"通道结构逐级有序排列构成经络,管控"社会分子";在人体心脏搏血的推动下,溶于血液中的客体小分子物质在脏腑经络主体大分子的"印迹模板"通道中按"气析"进行迁移,宏观表现出中医所述经络脏腑对小分子作用的各向异性,亦即脏象。据此可阐明生命科学本原和中医药"理""法""方""药"原创性理论,解决中医药重大科学问题和工程技术难题,重构并融合中医药基础理论,最终实现现代化。