中药制剂指标性成分群辨识思路与方法解析

中药制剂具有多成分、多靶点、多环节整体作用的特点,使得其制备工艺优化及质量标准体系构建困难,正确辨识中药制剂中与功效密切相关的主要活性成分群并以此构建中药制剂工艺、质量评价体系成为中药制剂工艺设计与质量控制亟待解决的关键科学问题。较为全面地分析了谱-效相关、中药药动学、血清药物化学和血清药理学、整合效应关联性分析、计算机虚拟筛选以及敲入/敲除对比分析等研究方法的可行性,以期为中药制剂工艺与质量评价基于标志性活性成分群的辨识思路提供借鉴。     

中药"显效理论"或有助于阐释并弘扬中药特色优势

该文归纳出中药"显效理论",即中药通过"众多显效形式(显效型)的单靶点叠加作用、多靶点协同作用及毒性分散效应"发挥药效并削弱自身毒性。一味中药可含有约1 000种成分,一种成分口服进入体内后又可产生约100种代谢产物。无数化学成分及其无数体内代谢产物中的众多显效形式可共同发挥"集团军式作用"。在药物分子少、靶点分子多的情况下,中药不同种的显效型分子可相继与靶点分子结合,发生叠加作用,当"靶点充分占位"时药效始启动。既有浓度上的叠加作用又有时间段先后的叠加作用,这使得药效得以持久。显效型呈现药效叠加和毒性分散,源于不同显效形式分子结构之间药效基团相同而毒性基团不完全相同。"毒性分散效应"适于对无毒中药而不适于对有毒中药的解释。显效理论揭示中药可以众多化学成分及众多代谢产物参与发挥药效过程,包括叠加作用、协同作用及毒性分散效应,可有助于阐释和弘扬中药特色优势。今后需研究/确证的问题:中药药效物质基础及其作用机制是怎样构成的?多数中药为什么毒性小?体现中药特色优势的中药"显效理论"如何在新药研发中应用?     

倡议树立方剂“主效应”研究的新思路——对中药复方作用机制与配伍机制研究的新思考

中药对机体的调节杂泛性和机体处置中药的复杂差异性,仍是科学阐释中药作用机制和提高疗效的障碍,新近"多成分单靶点叠加作用"假说,认为中药多成分多靶点协同作用网络中局部靶点可存在相似多成分的药效叠加作用。该文作者进而认为,中药多成分只能在有限条件/浓度下起叠加作用,由于中药-机体系统杂泛性,在药效单靶点上更多显现的是多成分叠加与竞争/拮抗并存的复杂作用,此复杂作用可能是影响中药多靶点协同作用的关键,理论上,选择和创造单靶点叠加作用,可实现中药的科学配伍、疗效提高与毒性减弱。该文根据中药多成分、多靶点协同作用特点,及"叠加作用"假说等,提出方剂"主效应"研究思路--中药(复方)作用多样、复杂,如何更好地研究中药复方配伍机制和提高疗效?应该从中药复杂多样的作用中筛选与临床具体病证相关的某一或某几个"作用效应"作为方剂"主效应",方剂"主效应"是中药复方多成分多靶点协同作用的宏观体现,方剂"主效应"研究至少可以包含2个方面,一是方剂"主效应"的药动学应用研究,二是方剂"主效应"的药效作用研究:在某一具体临床使用中,仅仅是应用方剂治疗某一临床病证的作用,那么这一作用可视为当下该方剂的主效应,此时,如能研究得出该"主效应"的药动学规律(如主效应时间曲线,主效应-剂量相关性等),可制定此方剂治疗该病证的临床优化用药方案;主效应的作用研究上,主要有2个要素,其一,机体的哪些药物靶点与"主效应"直接相关,也即找出"主效应"的靶点网络,其二,"主效应"靶点网络中单个靶点受哪些药物成分调控(正相关、负相关),调控的成分浓度或数量变化会引起单靶点药效的何种变化,进而会引起多靶点协同作用的何种变化。此两要素将是最终阐释中药作用机制和配伍机制的研究关键。通过对方剂"主效应"的研究,可以提高具体病证应用下方剂的临床疗效和阐释其配伍机制与作用机制。     

中药宏观质量的评价与控制理论体系的建立与应用研究

中药质量研究应服务于中医临床,为安全、有效、稳定、可控地治疗中医证候提供科学依据、物质基础、生产技术与质量控制方法。因此,在把控中药及其复方成分复杂且不稳定多成分体系特点的基础上,创建适宜中医药理论体系的中药质量评价与控制方法尤为重要。基于中药材基因的多样性、中药原植物体内的节点代谢和代谢网络等特点,运用整体观念、统计遗传学、信息熵原理和中药化学合成途径等,从全新视角构建中药宏观质量的评价与控制方法。以期打破惯用几千年的"斗谱给药"理论、为中药稳态提取与宏观质量研究提供了一种新理论、技术与方法。     

建立中药质量多元化控制的创新体系

根据中药"多成分,多层次,多靶点,整体协同作用"的特性,结合现代分析技术的应用,依据中药整体性研究思路,体现中药的"整体性"和"模糊性";同时将中药化学物质基础与药效、安全性研究相结合,探索中药质量控制的创新模式,从而反应其"内在"、"综合"的质量,提出中药质量控制"有效组分—有效成分—药效作用—毒性研究"的多元化创新体系,实现中药质量的安全、有效、稳定、可控。     

中药质量标志物与“网通虹势”代谢规律

中药复方疗效是建立在单味中药基础上按中医药基础理论依法遣药组方治病的结果,其作用体现多成分、多靶点、综合效应的特点,其物质基础研究不易,质量标准难以建立,质量标志物难确定,无法严格监控中药加工全过程中的质量,且中药标志物的确定对中药药效物质研究、中药材鉴别及中药制药工程等影响深远;中药与生物体的"网通虹势"代谢规律将中药多成分的零散作用规律视为同母核群体的整体作用,可沟通微观单成分个体与宏观成分群整体,揭示中药在生物体内代谢物质、信息交流基本规律,进而揭示中药复方对人体的作用规律。通过系统分析中药质量标志物对中药开发的指导作用及其与"网通虹势"代谢规律的关系,尝试为中药质量标志物的确定提供思路。     

中药药效物质的“显效形式”、“叠加作用”和“毒性分散效应”——由中药体内代谢研究引发的思考

中药药效物质进入体内后的血药浓度很低,能发挥药理作用吗;药效物质实际以什么形式（原形、代谢产物或两者兼有）发挥药效。针对问题,本文提出中药药效物质的“显效形式”新概念及“叠加作用”新假说：“中药药效物质显效形式的集合或叠加是药效的核心物质基础;各个显效形式的血药浓度的叠加作用是药效作用机制之一”。某中药药效物质各种显效形式的叠加作用是指其众多化学成分或/及代谢产物在同一个靶点上的叠加作用,是其各个化合物的浓度的叠加所产生的药理作用和药效,是“多成分单靶点的叠加作用”,不同于“多成分多靶点的协同作用”。中药体内研究表明,一种化学成分可产生众多代谢产物（多达50 种以上）;不同化学成分可产生相同代谢产物;代谢产物存在众多类似物、同系物甚至同分异构体（多达10 种）;有些化学成分之间可相互转化;部分代谢产物具有活性。这些结构极相近的化合物有可能具有相同药理作用靶点,为显效形式和叠加作用概念提供实验依据。建议开展显效形式和叠加作用研究,为中药药效物质本质和作用机制提供新解读,为“中药为何毒副作用小”提供新解释-“毒性分散效应”学说,为中药质量控制提出新策略。     

代谢组学在中药方剂整体药效作用及机制研究中的应用与展望

建立符合中药方剂自身特点的整体药效评价体系是中药现代化研究的重要科学任务之一，近年来，随着代谢组学科学技术的发展为中药方剂整体药效评价与多靶点作用机制研究提供了崭新的和强有力的技术手段。本论文围绕代谢组学研究技术在中医证动物模型评价、“方证对应”研究、中药整体药效作用评价及作用机制研究等方面的研究现状进行了扼要评析，提出和讨论了代谢组学研究结果的定量表征，多组分多靶点中药与单成分、单靶点化学药物药效作用的代谢组学比较研究，药物代谢动力学与代谢组学整合研究在中药药效物质基础及整体药效作用评价与作用机制研究中重要作用意义。     

代谢组学在中药复方制剂领域的研究进展及面临的挑战

中医学强调整体观和辨证论治,在临床应用中多以复方的形式给药。中药复方成分复杂,各成分间相互作用,呈现多成分、多靶点、多途径的特点。在中药“整体调控”的认知模式下,中药复方制剂的作用机制尚不明确。代谢组学通过研究生物体体内的代谢变化来表征药物进入机体后的作用机制,其分析生物体代谢情况动态变化的整体性、系统性与中医“整体观”特点相吻合,与中医药的多靶点、多途径的特色相契合,近年来在中药研究中应用较广泛。通过对近年来代谢组学的研究思路及其在中药复方制剂研究中的应用进行综述,分析目前面临的挑战,为进一步完善代谢组学研究方法并阐明中药复方制剂作用机制提供新思路。     

基于多成分多靶点的中药药动/药效相关性研究解读与策略

针对多成分、多靶点的中药药动/药效(PK/PD)相关性研究进行研读与解析,通过示范性的研究方案,提出创新策略.中药PK/PD相关性研究要求在机体病理状态下,同一含药血清平行进行,内容主要包括多成分PK参数测定;血清/靶组织动态指纹图谱和多靶/生物标志物药效动力学模型的建立;研究PK/PD结合模型,选择分析程序,表征有效成分群浓度-时间-效应三者之间的内在关系;开展指纹谱-PD相关性分析,从化学指纹和代谢指纹追踪药效变化规律;构建能表征保留时间和效应相关的特征效应峰指纹谱和能表征峰面积消长和效应相关的量效指纹谱;将成分群指纹-药效指纹(特征效应峰指纹谱和量效指纹谱)-药代指纹谱图中的多维特征信息整合;加工与编辑,构建有效成分群的“活性整合指纹图谱”的多维图像.基于多成分、多靶点的中药PK/PD相关性研究为中药PK/PD结合模型研究及阐明真正起作用的物质基础,弄清有效成分群的体内相互作用等开拓新的研究思路.     

中药活性成分生物转化的研究思路与方法

结合本课题组近几年来的研究结果,对中药活性成分的生物转化方法进行总结,并对今后生物转化的研究思路进行了展望。目前,生物转化在有机合成领域的应用比较广泛,而该技术用于中药活性成分的结构修饰还处于初级阶段,尤其缺乏对某类中药活性成分系统的生物转化研究,因此有很多方面的研究值得关注,尤其是生物催化酶的研究将是生物转化的重要发展方向。此外,生物转化在中药活性化合物合成中的应用以及利用“微生物模型”研究中药活性的体内代谢,也将成为今后生物转化研究中不可忽视的领域。     

以“等效成分群”为标示量的中药质量控制体系的构建

中药质量标准化是其走向世界的通行证。中国要引领世界,其中标准引领当先行。现今中药质量控制和评价模式正逐步由无指标、到单指标、再向多指标成分过渡,但是如何选准指标成分、如何定准含量范围,依旧是中药质量标准研究的瓶颈问题。笔者结合近年来在中药活性成分（群）发现以及质量评价研究中的体会,提出“等效成分群”的中药质量控制理念,以“等效成分群”作为中药药效成分标示量,紧扣“成分-药效-质量”三要素,构建以成分为中心、以药效为重心、以质量为核心的中药质量控制与评价方法体系,以期为实现中药"化学成分清楚、药效物质明确、质量稳定可控"的目标提供普适性的研究思路与技术方法。     

化学计量学在中药复方整体研究中的应用研究进展

中药物质基础的阐明和科学质量控制方法的建立是中药现代化和国际化的关键。由于中药成分复杂,既是单味药,也是一个复杂的多组分体系。随着近年来由单一组分逐渐走向整体化的研究思想的深入,将数学思想等其他边缘学科的方法整合于中药复方研究逐渐成为中外学者们所考虑的方向。化学计量学作为一门以实验为基础的边缘学科,可将多变量的分析方法引入化学研究,这与中药思想有相通之处。在中药物质基础研究中应可发挥重要作用。本文就中药复方整体研究中,有效性成分的提取分离,质量控制指纹图谱的建立与解析,代谢组学以及药理药效与化学结构的关系等各个领域与化学计量学结合研究的发展状况进行了简单的梳理总结,并就所存在问题以及发展前景做出合理分析。     

基于多学科交叉的中药药效物质基础研究方法和思路概述

中药药效物质是揭示中药作用本质奥秘的关键,是中药安全性和质量控制的基础和核心,而中药及其复方多组分、多靶点、整体调节的作用特点,使其药效物质基础不明成为中医药现代化和国际化发展进程中的瓶颈之一.近年来,随着各学科研究方法和技术手段的不断发展和成熟,众多学科包括分析化学、中药药物化学、药理学、细胞生物学、系统生物学、生物信息学等不断引入中药研究.多学科的交叉整合实现了各学科之间的交流和良性互动,加速了中药研究和中药现代化的进程.该文通过对中药复方药效物质基础研究方法的探讨和总结,对多学科交叉整合的研究模式在中药药效物质基础研究中的应用进行综述,为中药及其复方药效物质基础的辨识提供参考.     

中药“多维结构过程动态质量控制体系”的研究策略和实践

中药质量控制是中药现代化、国际化的关键问题之一。中药具有整体性和系统性特点,其防治疾病是多种组分/成分协同作用的结果。目前,针对中药的质量控制,多以单一的指标衡量,无法体现中药整体性特点。中药组分/成分经多靶点、多途径发挥防病治病的功效,因此,只有从中药内部微观结构出发,阐明其内在成分/组分(即组分间与组分内)特定的组成结构关系,确定中药防病治病,发挥优效并安全稳定的最优组成结构比,才能脱离传统的量化模式,实现真正的科学的整体性质量控制。该文基于组分结构理论,提出中药“多维结构过程动态质量控制体系”,系统阐述了中药优效性的本质,为提高中药制剂产品的疗效提供理论依据。     

中药物质基础整体特征的精细表达与解析——中药指纹图谱的研究

利用近年来发展起来的新分析技术，探索可行的中药质量控制方法，是我国中药现代化研究的一个重要内容。本文以反映中药的整体化学特征为立论依据，在已经应用HNMR，HPLC，IR，UV等技术进行中药指纹图谱研究的经验和基础上，进一步提出用植物化学的研究方法研究建立规范化的中药特征性总成分获取程序，并完成对中药整体化学特征进行精细表达的方法学研究，为最终建立能反映中药的整体化学特征和中药多组分、多靶点特点的中药质量控制方法提供理论和实验依据。     

中药物质基础整体特征的精细表达与解析──中药指纹图谱的研究

利用近年来发展起来的新分析技术,探索可行的中药质量控制方法,是我国中药现代化研究的一个重要内容。本文以反映中药的整体化学特征为立论依据,在已经应用1HNMR、HPLC、IR、UV等技术进行中药指纹图谱研究的经验和基础上,进一步提出用植物化学的研究方法研究建立规范化的中药特征性总成分获取程序,并完成对中药整体化学特征进行精细表达的方法学研究,为最终建立能反映中药的整体化学特征和中药多组分、多靶点特点的中药质量控制方法提供理论和实验依据。     

引进近红外技术用于中药材品质的快速评价

近年来中药分析已经不再局限于仅仅提供分析方法,而更关注于包括本草学属性、药效成分和功效内涵等分析,即不仅分析物质的组成更要揭示其物质组成与功能的关系。近红外光谱分析技术以其独特的优势,目前在我国药物分析领域,特别是中药分析方面取得了较快发展。采用近红外光谱一方面可以全面地反映药材的整体信息,可用于鉴别和聚类分析。另一方面引入中药质量标志物的概念,通过筛选关键的药效成分,并通过化学计量学方法将光谱数据和其定量信息进行关联,可以实现对其中的多种药效成分同时进行定量分析。充分发挥近红外检测技术的优势,可以为中药材的质量快速评价提供更简便可靠的方法。该文从不同的侧面对近红外技术在中药材质量评价方面的进展和发展趋势进行了综述和讨论。     

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.