黃慧梅,柳潤輝,2 (.福建中醫(yī)藥大學藥學系,福建 福州 35008;2.第二軍醫(yī)大學藥學院天然藥物化學教研室,上海 200433 )
藥動學(pharmacokinetics of drug metabolism)是研究機體對藥物作用的規(guī)律,包括藥物在體內(nèi)的吸收、分布、代謝和排泄,并運用數(shù)學的方法,闡明體內(nèi)藥量的動態(tài)變化。中藥復方藥動學則是應用藥動學原理研究中藥復方的體內(nèi)過程及動力學規(guī)律。近年來,中藥復方藥動學研究取得了較大的進展,以下就其研究進展加以綜述。
1.1國內(nèi)研究概況 中藥復方藥動學的研究是在對中藥物質基礎及單味藥藥動學研究不斷深入的基礎上發(fā)展起來的。我國中藥藥動學的研究始于1963年陳瓊華教授對中藥大黃的體內(nèi)過程的研究[1]。隨著高靈敏度的現(xiàn)代分析儀器和測定方法的應用,研究方法的創(chuàng)新使得中藥藥動學得到迅速發(fā)展,房室模型擬合也廣泛應用于藥-時數(shù)據(jù)的解析和參數(shù)計算,新理論、新學說及新觀點的提出更推動了中藥藥動學向更深更高水平發(fā)展。
但是目前對中藥復方藥動學研究多數(shù)只限于一種化學成分藥動學特征來代表全方的藥動學特征。而事實上,各種成分之間的藥動學的特征是不同的,它們之間可能存在相關性和差異性,某一成分的體內(nèi)過程可能受其他成分吸收、分布和排泄的影響。由于中藥復方其效應物質的多樣性和不確定性,體內(nèi)外效應物質的不一致性,藥效作用的多靶點與整體綜合性,配伍規(guī)律的復雜性,使得中藥復方藥動學研究仍然面臨很多困難。
1.2國外研究概況 在歐美等西方國家,中醫(yī)藥理論尚未被廣泛理解和接受,對中藥復方研究報道較少。日本從20世紀70年代開始許多學者對多種中藥活性成分的血藥濃度測定方法進行了研究,建立了人參皂苷、芍藥苷及其主要活性代謝物、甘草甜素、甘草次酸等成分的放免測定及酶免疫測定等微量測定方法,從而促進了中藥臨床藥動學的發(fā)展[2]。1985年,日本學者寺澤捷年用HPLC研究了甘草芍藥湯喂飼大鼠后血中甘草次酸濃度發(fā)生的變化,提出了芍藥伍用甘草可以提高甘草次酸的血藥濃度[3],從而證實了中醫(yī)“相須相使”理論的正確性。
2.1血藥濃度法 血藥濃度法是以一種或幾種藥理作用明確,結構已知的有效成分為指標,測定該成分在血液或其他生物組織中的濃度隨時間變化過程,求出藥動學參數(shù)。該法具有靈敏、精確、適用性廣等優(yōu)點,對于有效成分明確的中藥,能得出準確的藥動學參數(shù)。其方法有比色法、紫外-可見光分光光度法(UV/vis)、熒光分光光度法、原子吸收光度法、薄層色譜法、氣相色譜法、氣-質聯(lián)用法(GC-MSD)、高效液相色譜法(HPLC)、液-質聯(lián)用法(LC-MS)、毛細管電泳法、放射免疫測定法、酶免疫測定法、熒光偏振免疫測定法、微生物檢定法等[4]。
中藥復方的化學成分十分復雜,許多復方治療疾病的物質基礎并不明確,因此所檢測的成分未必是發(fā)揮藥理作用的有效成分,用其中的一個或數(shù)個化學成分作為檢測指標得出的藥動學參數(shù),與藥物的實際藥動學可能有一定差異。該法的關鍵是找到能代表復方藥效的有效成分及其測定方法,使復方進入體內(nèi)的濃度與藥效之間存在密切的量效關系。此外,中藥復方的藥效是其原形成分及其代謝產(chǎn)物綜合作用的結果,可以利用血藥濃度法同時對主要成分及其代謝產(chǎn)物進行研究,以獲得較全面的體內(nèi)動態(tài)信息。Li等[5]應用LC-MS法測定口服給藥二至丸和女貞子后大鼠血清中毛柳苷的含量,研究了其在體內(nèi)的藥動學行為。Tian等[6]用HPLC-UV的方法,同時測定了狗血漿中黃芩素及其代謝產(chǎn)物的含量,為其后的藥動學研究提供依據(jù)。
2.2生物效應法 生物效應法是研究中藥復方藥動學的常用方法,能體現(xiàn)中醫(yī)藥的整體性,符合中醫(yī)藥基礎理論,就其臨床意義而言,生物效應法對評價中藥復方制劑的內(nèi)在質量和指導臨床用藥更具有現(xiàn)實意義。該法在國內(nèi)已經(jīng)被廣泛認同,雖然還有一定的局限性,但在現(xiàn)階段對于認識中藥和中藥復方的體內(nèi)過程、制定合理的給藥方案仍有相當大的幫助。生物效應法主要包括藥理效應法、藥物累積法、微生物指標法。
2.2.1藥理效應法 藥理效應法是以藥理效應指標測定藥動學參數(shù)和生物利用度的方法。它能定量反映出體內(nèi)藥物動態(tài)變化規(guī)律的藥理效應指標,不需要考慮復雜的化學成分,所測得的藥動學參數(shù)能更客觀地反映復方中多種藥物或多種成分的協(xié)同效應及體內(nèi)動態(tài)變化,符合中醫(yī)藥的整體觀原則。目前,該法已越來越廣泛地用于中草藥及其復方,特別是有效成分不明的中草藥及其復方的藥動學研究。滕亮等[7]以制劑對小鼠腹腔毛細血管通透性的影響為指標,研究了三越麻黃顆粒在體內(nèi)的藥動學過程,結果顯示該顆粒劑在鼠體內(nèi)呈一室模型特征。但由于選擇的藥理效應指標不同,該法所測得的藥動學參數(shù)差異較大。
2.2.2毒理效應法 毒理效應法分為急性累計死亡率法及半數(shù)致死量(LD50)補量法。急性累計死亡率法即藥物累積法,是將藥動學中血藥濃度多點動態(tài)測定原理與用動物急性死亡率測定蓄積性的方法相結合,以估測藥動學參數(shù)。該法系在用藥后不同間隔時間對多組動物重復給藥,從而求出體存率,從而分析藥物的體內(nèi)過程計算藥動學參數(shù)。對LD50補量法在急性累計致死率法基礎上進行了改進,將第2次腹腔注射同量藥物改為求測LD50。其優(yōu)點是結果更精確,誤差?。蝗秉c是所需要的動物數(shù)成倍增加,操作更加復雜。潘偉等[8]用毒理效應法以小鼠死亡率為指標測定了麻黃湯的體內(nèi)藥動學參數(shù),測得麻黃湯體內(nèi)呈二室開放模型,并將該方法與藥理效應法進行了比較。毒理效應法觀察指標明確,實驗操作簡便,對有一定毒性的中藥來說實用性較大。但它只適用于藥理效應和毒理效應是同一組分的中藥,同時它以藥物毒性為主要指標來反映藥代動力學規(guī)律,不能代表有效量的藥動學規(guī)律,難以指導臨床用藥。
2.2.3微生物指標法 微生物指標法又稱瓊脂擴散法,可用于有抗菌活性的中藥復方,其原理是根據(jù)含有試驗菌株的瓊脂平板中抗菌藥擴散產(chǎn)生的抑菌圈直徑大小與抗菌藥濃度的對數(shù)呈線性關系,選擇適宜的敏感菌株測定體液中抗菌中草藥的濃度,然后按照藥動學原理確定房室模型,并計算其藥動學參數(shù)。如潘嘉等[9]以抑菌效應為指標,測定川芎揮發(fā)油藥動學參數(shù),結果符合一室開放模型。該法具有方法簡單,指標明確,操作容易,重復性好,有較高的靈敏度等優(yōu)點,為有抗菌作用的中藥復方藥動學研究提供新的思路。但中藥復方干擾因素多,同時血清有效成分很難達到抑菌濃度,因此微生物指標法在中藥復方藥動學研究中應用不多。
2.3新學說與新方法
2.3.1證治藥動學 1994年,黃熙等[10]提出了“證治藥動力”假說,證治藥動學包括辨證藥動學和復方藥動學。復方藥動學后改名為復方效應動力學。辨證藥動學是指同一藥物的不同證的藥動學參數(shù)經(jīng)統(tǒng)計學處理有顯著差別,這種差別明顯影響藥物療效和毒副作用。經(jīng)用辨證施治后,這種差異可消失和減輕。在中醫(yī)臨床診治中,“證”的判定占有重要的地位,但目前還未能對“證”確立科學客觀的判斷標準體系。有人認為,復方是藥物依據(jù)君臣佐使原則組合,其組方原則和劑量的改變可以影響到復方藥動學的參數(shù),并與臨床療效和毒性密切相關,可用以驗證和詮釋某些中醫(yī)基礎理論。劉瑩瑩等[11]探討了四君子湯對脾虛模型大鼠頭孢羥氨芐藥動學的影響,其研究結果為證明該假說提供了依據(jù)。
2.3.2血清藥理學 中藥血清藥理學是指在動物經(jīng)口給藥后一定時間采血,分離血清,用此含藥物成分的血清進行體外實驗。這一概念最早由日本的田代真一提出,我國相繼在這方面做了一些研究。含藥血清可較好地反映中藥復方的療效。該法具有體外實驗條件可控性強,藥物效應易于檢測,可深入揭示藥物作用機制,并能反映中藥在胃腸道消化吸收,產(chǎn)生藥理效應的過程。汪云等[12]采用血清藥理學方法探討了冠心蘇合膠囊對過氧化氫(H2O2)致心肌細胞過氧化損傷的保護作用,結果表明冠心蘇合膠囊能夠提高H2O2誘導的原代乳鼠心肌細胞存活率,對氧化損傷的心肌細胞起保護作用。
2.3.3中藥胃腸藥動學 中藥胃腸藥動學是楊奎等[13]于1998年首次提出,通過對代表方劑的有效成分在胃腸道內(nèi)溶出、分解、代謝和吸收的觀察,揭示其有效成分之間相互作用的規(guī)律,闡明其有效成分在胃腸內(nèi)的藥動學變化與藥效的相互關系,從而確定中藥胃腸藥動學內(nèi)涵,建立規(guī)范化技術方法和應用領域。中藥制劑在胃腸內(nèi)的動態(tài)變化是機體對藥物的最初始作用,并影響到以后的全過程,研究中藥制劑在胃腸內(nèi)的動態(tài)變化,對中藥生物藥劑學的發(fā)展有重要意義。李興平等[14]探討了脫水穿心蓮內(nèi)酯、穿心蓮內(nèi)酯于鼠胃腸的吸收情況,結果表明脫水穿心蓮內(nèi)酯吸收較穿心蓮內(nèi)酯為差,其分散體吸收較好。
2.3.4中藥指紋圖譜藥動學 是利用中藥指紋圖譜進行藥動學研究的方法,即先在體外利用液相色譜等方法測定并建立血漿中藥物的指紋圖譜,指紋圖譜的主要峰面積與藥效高度相關,然后通過藥物被實驗動物或人體吸收入血后的相應指紋圖譜的變化得到其藥動學參數(shù)。曾俊芬等[15]采用高效液相色譜法測定兔口服生化湯后體內(nèi)阿魏酸含量,進行藥動學參數(shù)研究;根據(jù)血清指紋圖譜特征研究生化湯中的活性成分,監(jiān)測到阿魏酸的含量變化符合生化湯中阿魏酸的藥動學規(guī)律。血清指紋圖譜可闡明體內(nèi)直接作用物質的代謝及體內(nèi)動態(tài),研究血清中移行成分與傳統(tǒng)療效的相關性,對闡明復方的藥動學特性、藥理活性及作用機制有重要意義。
2.3.5藥動學與藥效學(PK-PD)結合模型 主要用于研究時間、濃度和效應三相的藥動學特征。目前PK-PD模型主要有以下幾種:①對數(shù)線性模型;②S型最大效應模型;③Sheiner效應模型;④Paalzow效應模型;⑤多重受體反應理論。復方進入體內(nèi)的物質與復方效應間可能存在的內(nèi)在聯(lián)系尚未得到科學的闡明,是目前復方藥效物質基礎研究的關鍵, 是進行復方藥動學研究的前提。在整體條件下,定量研究體內(nèi)的中藥復方成分藥動學過程與復方藥理效應的動態(tài)規(guī)律,即PK-PD結合研究,是解決上述關鍵問題的重要措施。趙星等[16]以活血化瘀中藥復方“腦得生”為研究對象,以中藥復方中有效成分的血漿濃度與相關藥效學指標進行 PK-PD線性模型相關分析,確定各指標成分對藥效學指標的貢獻,并以其貢獻為權重,對各指標成分的血漿濃度進行加權組合,以組合血藥濃度與藥效學指標進行線性模型相關分析,為中藥復方藥效物質基礎及其配伍規(guī)律的闡明提供了方法學基礎。
3.1中藥復方藥動學研究的指導思想 整體觀是中藥復方藥動學研究的關鍵和應遵循的指導思想。整體觀念是中醫(yī)臨床的經(jīng)驗總結,單味中藥或復方即可視為有機整體,故研究方法也必須體現(xiàn)復方"整體性"特點,復方與機體之間的作用可理解為系統(tǒng)與系統(tǒng)相互作用的復雜體系,可借鑒系統(tǒng)生物學的研究思路和方法。復方的研究必須堅持中醫(yī)藥理論的指導,離開了中醫(yī)藥整體觀,單純追求西藥化,將使中藥復方藥代動力學研究的路子越走越窄。
3.2 中藥復方藥動學檢測指標的選擇 單味中藥即可視為一個小復方,若干味中藥組成的復方就可視為一個復雜的系統(tǒng),成分眾多,不同種類的成分可能對應不同的藥理效應,且成分之間存在復雜的交互作用。因此,選擇何種成分或藥理效應為指標才能代表整方就顯得尤為關鍵。以大黃蒽醌類成分為例,高峰等[17]研究了大承氣湯經(jīng)灌胃給藥后,蘆薈大黃素、大黃酸、大黃素、大黃酚及大黃素甲醚5種成分在大鼠體內(nèi)的藥動學特性。它們雖然結構極性相似,但由于活性基團不同,其藥動學參數(shù)也不同。在復方藥動學研究中指標的選擇應包含:①藥效相關成分及其代謝產(chǎn)物可視為可行的監(jiān)測指標,但并非最佳選擇。即使測得了一個或多個成分的藥動學,但是其代表性尚值得商榷;②所選擇的指標盡量與藥效密切相關,使其測定的各種表觀藥動學參數(shù)與復方功能主治及臨床用藥目的一致;③要能體現(xiàn)中藥復方組分在數(shù)量及其之間相互比例的動態(tài)變化。中藥復方的研究必須強調(diào)結合量效關系,藥量的改變不僅會引起配伍關系的改變,甚至主治及功能也發(fā)生變化,而最佳配比的劑量能夠使其藥理、藥效作用最為顯著。
3.3中藥復方的配伍組方因素 中藥復方配伍從本質上講就是中藥間的相互作用,復方君臣佐使、七情(如相須、相使、相畏、相殺等)配伍在某種程度上可理解為協(xié)同、拮抗、加和、敏化的通俗語言。韓敏等[18]發(fā)現(xiàn)黃芩與五味子配伍后可以促進黃芩苷和五味子酯甲在血液中的吸收,并可延長這兩種成分的半衰期,使其血藥濃度維持在較高水平,達到協(xié)同增效的目的。有人發(fā)現(xiàn)與大黃單味藥材比較,三黃片中大黃素在大鼠體內(nèi)的吸收增加,分布及達峰時間延長,血漿清除減少,生物利用度較高。由此可見,中藥復方的組方配伍的多因素性可明顯影響中藥化學成分在體內(nèi)的藥動學。
3.4多峰現(xiàn)象 多峰現(xiàn)象即血藥濃度-時間曲線圖上出現(xiàn)兩個或多個血藥濃度峰。單體藥物多峰現(xiàn)象的出現(xiàn)可能存在以下幾個原因:①腸肝循環(huán),即藥物被攝取后,可能以代謝物或以原形泌入膽汁,而后經(jīng)膽總管進入腸道,經(jīng)腸道細菌水解,其中一部分被腸重吸收,另一部分則被消除,而重吸收的部分借門靜脈血流再次入肝,如此形成腸肝循環(huán)。如果重吸收的藥量足夠大,導致血藥濃度可多次升高,便形成多峰;②多部位吸收,即可能存在不同吸收速率的幾個腸段,或者胃、腸吸收速率不同所致;③其他再循環(huán)過程:胃腸循環(huán),腸腸循環(huán)等。
中藥復方藥動學研究中也發(fā)現(xiàn)了多峰現(xiàn)象,且可能性要比單體化學成分大得多,其原因除了單體成分引起多峰的幾種原因之外,還有中藥復方所含化學成分本身可能引起的原因,如化學因素與藥效因素[19]。何雷萍等[20]在測定大鼠灌胃給予含附子湯劑后烏頭堿、新烏頭堿和次烏頭堿的質量濃度及其藥動學研究中,發(fā)現(xiàn)炙甘草與附子配伍后,烏頭堿、新烏頭堿和次烏頭堿3個成分的血藥濃度-時間曲線均存在多峰現(xiàn)象。其原因可能與炙甘草中的組分對烏頭類生物堿的吸收產(chǎn)生影響有關。
中藥及其復方是中華民族的瑰寶,近年來關于中藥復方藥動學的研究有了一些進展,這些進展主要得益于新方法和新技術的應用,雖然這些方法還有不完善之處,但這些新的研究方法和手段大大豐富了中藥復方藥動學研究的內(nèi)容,也促進了它的發(fā)展。
中藥復方的藥動學研究是近十多年來興起的中藥藥理學分支。因研究起步較晚,再加上中藥復方化學成分復雜,使得其藥動學的研究困難重重。但是,隨著各相關學科領域科學技術的發(fā)展,將會有更多新思路、新方法、新技術為其研究服務,建立合理的復方藥動學分析方法,以促進中藥現(xiàn)代化進程。我國應在世界各地廣泛宣傳中醫(yī)藥傳統(tǒng)文化,讓世界接受中醫(yī)藥,并加強對中藥復方特別是那些經(jīng)驗方的研究和復方專利保護,以及擴大中藥復方制劑的研究和臨床運用,推動中藥復方走向世界。
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