王美琪 姜建萍 馬雯芳

廣西中醫(yī)藥大學，廣西 南寧 530001

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中藥譜效學在中藥質(zhì)量評價中的應(yīng)用概況

王美琪 姜建萍*馬雯芳

廣西中醫(yī)藥大學，廣西 南寧 530001

中藥譜效學系研究中藥指紋圖譜與其質(zhì)量療效內(nèi)在關(guān)系的一門學科，與以往方法相比，其在中藥質(zhì)量評價領(lǐng)域有極大的優(yōu)勢和發(fā)展空間。本文通過查閱近年有關(guān)中藥譜效學的相關(guān)研究文獻，總結(jié)中藥譜效學的研究方法，探討中藥譜效學在中藥質(zhì)量評價中的應(yīng)用范圍和發(fā)展趨勢，為發(fā)展更全面的中藥質(zhì)量評價方式提供參考。

中藥譜效學；指紋圖譜；質(zhì)量評價

隨著傳統(tǒng)醫(yī)藥在世界醫(yī)藥領(lǐng)域的地位日益提升，中醫(yī)藥也受到了越來越多的關(guān)注。中藥的質(zhì)量評價是中藥現(xiàn)代研究的重要部分，其作為保證中藥有效性和安全性的基礎(chǔ)，在中藥研究、生產(chǎn)以及臨床應(yīng)用中扮演著十分重要的角色。而多數(shù)中藥的組成成分體系復雜，通過多成分、多靶點、多途徑協(xié)同作用發(fā)揮藥效，故無法僅憑單一或幾個化學成分的定量檢測對中藥進行質(zhì)量評價。因此，尋找科學合理的中藥質(zhì)量評價手段成為了當前中藥研究現(xiàn)代化需要攻克的難題之一。近年來，經(jīng)過國內(nèi)學者的不斷探索，中藥譜效學逐漸展現(xiàn)出其在中藥質(zhì)量評價體系中的優(yōu)勢，為中藥的質(zhì)量和藥效評價標準提供了具有規(guī)律性的科學依據(jù)。

1 中藥質(zhì)量評價的傳統(tǒng)思路和中藥譜效學的提出

從中國藥典(2015版)可以看出，中藥的質(zhì)量評價可分為兩個層次，藥材的真?zhèn)舞b別和質(zhì)量優(yōu)劣評估[1]。確認藥材為正品后，則進行對藥材質(zhì)量優(yōu)劣的評估，包括檢查、含量測定和浸出物等項目，從而評價中藥及中藥產(chǎn)品的純度、有效成分以及品質(zhì)優(yōu)良度[2]。我國現(xiàn)行的中藥質(zhì)量評價基本是參照國外植物藥的質(zhì)量評價方法，然而中藥的復雜性和不確定性使得相當一部分中藥材不適用于這樣的質(zhì)量評價體系，如五靈脂、水半夏、敗醬草等，使得藥品質(zhì)量無法從宏觀上立體地評價，也就無法滿足臨床要求。

中藥指紋圖譜作為一種傳統(tǒng)中藥質(zhì)量評價模式，在國內(nèi)外接受了較為廣泛認可，為解決現(xiàn)有質(zhì)量評價體系中的問題提供了可能[3]。李戎等[4]在中藥指紋圖譜的基礎(chǔ)上，以中醫(yī)藥理論現(xiàn)代研究為依據(jù)，最早較為系統(tǒng)地提出了“中藥譜效學”這一概念，通過數(shù)學方法將中藥指紋圖譜與藥效學建立聯(lián)系，對譜效關(guān)系進行研究，從而全面、立體地評價中藥質(zhì)量[5-6]。

2 中藥譜效學的研究模式

經(jīng)過數(shù)年的不斷探索與研究，中藥譜效學已形成其基本的研究模式，包括建立藥效評價模型、建立中藥指紋圖譜和建立譜-效模型等。

2.1 藥效評價模型的建立 對中藥譜效學的研究，需在中醫(yī)藥理論的指導下，建立合適、恰當、公認的藥效評價模型，獲得穩(wěn)定可靠、重復性好的藥效學數(shù)據(jù)，從而與中藥指紋圖譜相關(guān)聯(lián)進行研究。一般采用在體實驗和離體實驗的方法獲取藥效學原始數(shù)據(jù)。

在體實驗以保持機體的完整性為特點，使用正?；蛉斯椭瞥傻牟±砟Ｐ蛣游铮瑫r保持機體與外界的有機聯(lián)系，可獲得較為系統(tǒng)的藥效學結(jié)論[7]。離體實驗則采用離體臟器，以較為直觀的方式，在器官、組織、細胞和亞細胞的水平上進行更深層次的藥理研究。建立藥效評價模型時，要根據(jù)實驗?zāi)康暮蛯嶒炓蛩匾约熬唧w實驗條件等決定，選擇客觀性、特異性、重現(xiàn)性、敏感性較高的觀測指標[8]，得到最可靠的藥效學數(shù)據(jù)。

2.2 中藥指紋圖譜的建立 建立中藥指紋圖譜是中藥譜效學研究的重要內(nèi)容，中藥指紋圖譜指某中藥材或中藥復方制劑中共同含有的一種或數(shù)種化學成分的光譜或色譜圖[9]。優(yōu)化樣品處理方法和檢測條件，采用合適的分析方法建立中藥指紋圖譜，對指紋峰進行成分分析，選擇合適的參照物，確定指紋峰作為譜效關(guān)系研究的基礎(chǔ)，是建立中藥指紋圖譜的主要步驟。

建立中藥指紋圖譜有多種方法，目前應(yīng)用較多的有色譜法和光譜法。光譜法最常用的是紅外光譜(IR)，色譜法常用的是高效液相色譜法(HPLC)、薄層色譜法(TLC)和毛細管電泳法(CE)，其中應(yīng)用最廣泛的是HPLC[10]。高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(HPLC-MS)和氣象色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS)在定性指紋峰鑒定中也有著較多的應(yīng)用[11]。針對化學組成復雜的中藥，可采用多維譜效關(guān)系的研究方法，運用多種分析方法獲取化學特征圖譜信息[12]，從而更加全面地辨析中藥多維譜效關(guān)系。

2.3 譜-效模型的建立 建立中藥指紋圖譜并獲得較為穩(wěn)定的藥效學數(shù)據(jù)，需要采用一定的數(shù)據(jù)處理方法，將指紋峰與藥效數(shù)據(jù)相聯(lián)系，通過數(shù)學方法進行線性或非線性處理，建立譜-效模型，從而確定與藥效相關(guān)的化合物群，更為客觀合理地闡述有效成分的作用機制[13-14]。

預測各成分與藥效間關(guān)聯(lián)度，一般采用灰關(guān)聯(lián)度分析、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和雙變量相關(guān)分析等方法，判斷藥效指標與色譜峰的關(guān)聯(lián)性，預測有效成分[15-16]；闡明各成分對藥效貢獻率，可采用多元線性回歸和偏最小二乘回歸分析等方法[17]；主成分分析法和典型相關(guān)性分析等方法能簡化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，便于尋找主要活性成分[18]。在譜效關(guān)系的研究中，利用不同的方法以適應(yīng)中藥指紋圖譜信息和變量多而復雜的特點，更有利于數(shù)據(jù)擬合。

3 中藥譜效學的應(yīng)用范圍

譜-效關(guān)系能較為全面地反應(yīng)中藥質(zhì)量，利用中藥譜效學的數(shù)據(jù)結(jié)果可以客觀評價中藥材、中藥復方和中藥制劑的質(zhì)量。具體可應(yīng)用于以下幾個方面的研究。

3.1 有效成分的確定 利用中藥譜效學研究某種中藥材或某復方中不同成分對藥效的貢獻度，尋找指紋圖譜中藥效相關(guān)、無關(guān)和負相關(guān)組分，可明確發(fā)揮藥理作用的一種或多種成分。孟慶剛等[19]通過干酵母造大鼠發(fā)熱模型，給予黃芩提取物，測得藥效學數(shù)據(jù)。使用灰色關(guān)聯(lián)度分析法，將黃芩HPLC指紋圖譜不同分峰的峰面積和解熱藥效數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，建立數(shù)學模型，明確HPLC圖譜與藥效的相關(guān)性，確定黃芩苷與解熱作用有最大的關(guān)聯(lián)度。潘學強等[20]利用大鼠模型，獲取不同種吳茱萸湯的吸收樣品，以HPLC法測定樣品和吳茱萸湯中成分含量并進行對比。同時建立小鼠偏頭痛模型并測定指標，運用偏最小二乘回歸法將藥效指標與HPLC結(jié)果相關(guān)聯(lián)進行分析，發(fā)現(xiàn)吸收成分中的檸檬黃素-3-O-β-D-葡萄糖苷、人參皂苷和吳茱萸堿等可能是吳茱萸湯治療偏頭痛的主要成分。

3.2 有效部位的篩選 同種中藥或方劑有多種提取部位選擇，尋找藥效最佳的有效部位，可利用中藥譜效學篩選。耿媛媛等[21]使用番瀉葉造小鼠急性腹瀉模型，給予不同提取部位的二神丸提取物，同時建立不同提取部位的HPLC指紋圖譜，比較各特征峰所代表的化學成分對止瀉藥效的貢獻大小，表明不同提取部位的指紋圖譜與其止瀉藥效之間有一定的對應(yīng)關(guān)系。李喜鳳等[22]采用小鼠耳腫脹試驗研究禹州漏蘆五個提取部位的抗炎作用，初步篩選后建立抗炎有效部位的HPLC指紋圖譜，使用灰色關(guān)聯(lián)度分析法將峰面積和抗炎藥效相關(guān)聯(lián)進行建模，用后退法進行多元線性分析，擬合回歸方程。研究表明禹州漏蘆三氯甲烷部位的抗炎作用最顯著，抗炎作用的主要有效成分之一是α-三聯(lián)噻吩。

3.3 藥用來源的選擇 同一種中藥材的不同藥用部位有效成分含量不同，可通過譜效關(guān)系的研究確定藥材的最佳藥用部位。趙玉瓏[23]將通過UPLC得到的不同來源的三七提取物的化學指紋圖譜，與其抗凝血的藥效相結(jié)合，確定其抗凝血的主要成分，同時對從根和葉中分離的不同皂苷成分抗凝血活性進行量效關(guān)系分析，闡明了三七不同部位的抗凝血活性，結(jié)論表明三七的花和葉抗凝血活性強于根。

3.4 炮制方法的對比 中藥炮制后的臨床應(yīng)用療效發(fā)生改變，說明炮制改變了中藥某些成分，這種改變可能是量變或質(zhì)變[24]，故中藥炮制研究的重要內(nèi)容之一是中藥炮制前后的成分變化引起藥效變化的相關(guān)性。中藥譜效學可通過指紋圖譜的對比，與藥效結(jié)合，直觀反映這種相關(guān)性[25]，彌補化學指紋圖譜控制中藥炮制質(zhì)量時與藥效脫節(jié)的缺陷，是研究的有效方法。

郭延生等[26]用HPLC法建立當歸炮制品酒當歸、油當歸、土當歸和當歸的指紋圖譜，鑒定出11個共有峰，采用Fenton法[27]產(chǎn)生羥自由基和鄰苯三酚自氧化產(chǎn)生氧自由基模型，用多元線性回歸法分析不同的炮制品中化學成分與清除自由基之間的關(guān)系，得出Z-丁烯基酞內(nèi)酯、阿魏酸等以及某峰代表的未知化合物是當歸炮制品清除自由基的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的結(jié)論。朱詩塔等[28]用HPLC法建立掌葉大黃不同炮制品水提取物的指紋圖譜，確定特征峰，采用灰關(guān)聯(lián)度分析法聯(lián)合譜效數(shù)據(jù)，初步確定不同方法炮制后的掌葉大黃所含成分與其止血作用之間的對應(yīng)關(guān)系。

譜效學同樣可運用于民族藥的質(zhì)量評價中。與中藥相比，民族藥的藥效成分尚不明確，評價標準相對模糊，采用譜效學的研究方法，能在藥效方面為民族藥的質(zhì)量評價奠定更有利的基礎(chǔ)。例如藏藥波棱瓜子具有清熱的功效，其抗免疫性肝損傷的物質(zhì)基礎(chǔ)通過譜效學得到了進一步完整的分析[29]，為民族藥的質(zhì)量評價提供了更可靠的依據(jù)。

4 思考與展望

中藥譜效學的研究模式以藥物的治療效果作為前提，將已建立的指紋圖譜進行化學成分與療效相關(guān)的研究，得到生物活性與化學成分相關(guān)的指紋圖譜，更全面地反映了中藥質(zhì)量，彌補中藥質(zhì)量評價體系的不足。與中藥質(zhì)量分析的傳統(tǒng)模式相比，中藥譜效學的研究方法直接在質(zhì)量評價體系中引入生物活性分析，使評價方式同時具備化學與生物學的特點，使分析同時具備整體性和個體性。中藥譜效學將色譜分離與活性分析相結(jié)合，從而實現(xiàn)“峰”與“效”的對應(yīng)。同時，中藥指紋圖譜技術(shù)在研究中得到了靈活的應(yīng)用，可以利用其獨立進行質(zhì)量評價，也可以與化學信息整合后進行綜合分析，形成“成分”-“峰”-“效”的對應(yīng)表現(xiàn)形式，直觀體現(xiàn)化學物質(zhì)與藥效之間的關(guān)系，從而全面實現(xiàn)中藥質(zhì)量的評價。

但由于中藥譜效學發(fā)展時間較短，還有諸多研究不完善之處，如大多數(shù)研究中只采取一種指紋圖譜的獲取方式，缺乏立體的成分展現(xiàn)方式；藥效學數(shù)據(jù)的表達方式大多采用西醫(yī)理論，缺乏和中醫(yī)理論的結(jié)合，無法完整呈現(xiàn)中藥治療的特點；數(shù)據(jù)處理方法多樣，未形成完整有效的處理系統(tǒng)等。中藥譜效學的研究方法還有待發(fā)展和完善，如應(yīng)用多種液質(zhì)聯(lián)用等更先進的分析技術(shù)，獲得更準確的指紋圖譜；盡可能選用整體動物進行試驗，同時選擇更為客觀、更有針對性的藥效學指標；在建立方程的過程中，可以應(yīng)用多種統(tǒng)計分析方法，可多次建模進行分析比較，最終得到最優(yōu)的譜效關(guān)系方程，使用更為合理的數(shù)據(jù)分析方法等。

中藥譜效學在中藥質(zhì)量分析的應(yīng)用十分廣泛，在中藥的研究中有極為重要的意義，需要在不斷的探索中逐漸完善，形成完整的體系，從而推動中藥的現(xiàn)代化研究。

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(編輯：陶希睿)

Applications of Chinese Materia Medica Chromatographic Pharmacodynamics in Traditional Chinese Medicine Quality Evaluation

WANG Meiqi JIANG Jianping*MA Wenfang

Guangxi University of Chinese Medicine，Nanning 530001，China

As a subject researching inherent relationship between traditional Chinese medicine fingerprint and quality effect, Chinese Materia Medica Chromatographic Pharmacodynamics has greater advantages and broader development space compared with the previous methods. In this thesis, related literatures were researched in recent years and reviewed by analysis and summary. Applied range and development trend were discussed. This thesis aims to throw some light to promote more relevant excellent studies of Traditional Chinese Medicine Quality Evaluation.

Chinese Materia Medica Chromatographic Pharmacodynamics; Fingerprint; Medicine Quality Evaluation

2016-09-26

廣西自然科學基金項目(2014GXNSFAA118272)；廣西衛(wèi)生廳中醫(yī)藥科技專項項目(GZBZ14-06)；廣西中醫(yī)藥大學校級課題(2015MS004)。

王美琪(1993-)，女，研究生在讀，研究方向為中藥、民族藥成分及質(zhì)量控制。E-mail:545519399@qq.com

姜建萍(1965-)，女，教授，博士，研究方向為中藥、民族藥成分及質(zhì)量控制。E-mail:jjpoffice@gmail.com

R28

A

1007-8517(2016)23-0061-04