楊方良,　張　晶,　孫國祥,　孫萬陽

(沈陽藥科大學(xué)藥學(xué)院, 遼寧 沈陽 110016)

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專論與綜述

中藥組方指紋圖譜研究方法和思路

楊方良,張晶,孫國祥*,孫萬陽

(沈陽藥科大學(xué)藥學(xué)院, 遼寧 沈陽 110016)

摘要:中藥組方就是將單味中藥按照一定的規(guī)律配伍成方,因劑量配伍差異會(huì)導(dǎo)致組方理化性質(zhì)的改變,從而導(dǎo)致組方功效強(qiáng)弱、性質(zhì)方面發(fā)生變化,甚至產(chǎn)生新的化學(xué)成分。中藥組方鑒別與質(zhì)量控制一直是困擾中藥工作者的一個(gè)難題。指紋圖譜技術(shù)具有宏觀、準(zhǔn)確、穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),已被廣泛用于中藥領(lǐng)域。中藥組方指紋圖譜是解決中藥合理組方配伍的最有效手段,其對(duì)中藥質(zhì)量控制已經(jīng)得到普遍關(guān)注和重視。由于指紋圖譜具有整體定量功能和特征性鑒別作用,對(duì)于成分復(fù)雜的中藥組方能夠全面地定性與定量評(píng)價(jià)。本文就中藥組方指紋圖譜的研究意義與目的進(jìn)行了綜述,并詳細(xì)闡述了組方指紋圖譜的研究方法與思路,以此為中藥及其組方指紋圖譜研究提供參考。

關(guān)鍵詞:中藥組方;組方指紋圖譜;拆方;組方配伍

我國中醫(yī)藥理論具有悠久歷史,中醫(yī)藥文化博大精深。中藥組方就是在中醫(yī)理論指導(dǎo)下,根據(jù)病情需要,運(yùn)用一定配伍方法將治療某種病證的不同性能和功效的藥物有機(jī)組合起來的過程[1]。作為中醫(yī)藥理論的精髓,中藥組方以其獨(dú)特的配伍規(guī)律與優(yōu)越的藥理療效,在數(shù)千年的臨床治療中起到了關(guān)鍵作用。然而,由于中藥成分復(fù)雜,中藥組方更因不同藥物之間的拮抗或協(xié)同、劑量差異、四氣五味、升降沉浮等復(fù)雜作用而表現(xiàn)出特殊的復(fù)雜性,使其在揭示配伍原理及作用機(jī)制上存在很多困難,缺乏整體定量監(jiān)控技術(shù)。這大大限制了中藥走向世界的進(jìn)程[2]。

中藥組方指紋圖譜是借助于色譜或光譜等現(xiàn)代分離分析手段,獲得能夠定性定量地揭示中藥組方藥效變化規(guī)律的整體化學(xué)成分的光譜圖或色譜圖。它對(duì)復(fù)雜中藥成分體系進(jìn)行整體的宏觀量化分析,同時(shí)對(duì)組方入血的藥效成分進(jìn)行定性和定量監(jiān)測(cè),也同樣對(duì)組方網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)進(jìn)行預(yù)測(cè),因此組方指紋圖譜的首要任務(wù)是負(fù)責(zé)對(duì)方劑的量-效-毒相互關(guān)系的定量預(yù)測(cè)。通過中藥組方指紋圖譜分析方法與理論對(duì)中藥組方進(jìn)行研究不僅可以闡明組方的科學(xué)內(nèi)涵及化學(xué)成分歸屬,更能改進(jìn)方劑療效,尋找最佳組方,這對(duì)于增加中醫(yī)藥的科技含量,增強(qiáng)中醫(yī)可信度,推動(dòng)中醫(yī)藥走向世界具有重大意義[3]。

1中藥組方指紋圖譜研究意義

近年指紋圖譜技術(shù)得到了快速發(fā)展,中藥指紋圖譜能很好地體現(xiàn)中藥成分的復(fù)雜性和相關(guān)性并做出一致與穩(wěn)定的評(píng)價(jià)[4]。而中藥組方指紋圖譜技術(shù)則可以對(duì)組方中化學(xué)成分進(jìn)行整體定量描述,通過比較配伍變化產(chǎn)生指紋圖譜的差異來解釋配伍規(guī)律,可以輔助并指導(dǎo)對(duì)于中藥組方的研究。中藥組方研究有以下特點(diǎn): ①藥效非加和性,即中藥組方整體功效不等于方內(nèi)各藥及每藥內(nèi)各成分功效或其相加之和,存在藥效協(xié)同或拮抗;②化學(xué)成分非加和性,即組方化學(xué)成分不是單味藥化學(xué)成分的簡單相加,水煎煮液存在溶液四大平衡作用(包括服用后與生命體間的該類作用); ③可歸屬性,即在各組分不能完全定性的情況下,利用色譜及光譜方法建立組方指紋圖譜,可直接判斷中藥組方與單味藥色譜指紋間的化學(xué)物質(zhì)的歸屬分析[5];④定量可控性,可利用定量指紋圖譜對(duì)中藥組方進(jìn)行整體質(zhì)量控制和監(jiān)控其變化規(guī)律;⑤組方指紋可預(yù)測(cè)性,即依據(jù)化學(xué)指紋的穩(wěn)定性,根據(jù)固定色譜條件下采集的單味藥指紋圖譜可預(yù)測(cè)中藥組方指紋圖譜,孫國祥課題組系統(tǒng)地研發(fā)了組方指紋預(yù)測(cè)軟件;⑥組方權(quán)重可預(yù)測(cè)性,中藥組方指紋圖譜分別能從定性和定量相似度兩個(gè)方面計(jì)算各單味藥對(duì)組方的貢獻(xiàn)大小;⑦組方藥效規(guī)律與化學(xué)指紋的相關(guān)性,中藥組方指紋圖譜規(guī)律能夠解釋中醫(yī)方劑配伍的科學(xué)內(nèi)涵;⑧組方質(zhì)量的可控性,控制好組方指紋圖譜能達(dá)到對(duì)組方藥效的全面控制;⑨中藥組方三平衡性,描述中藥組方規(guī)律的組方指紋圖譜存在質(zhì)量平衡(物質(zhì)流)、能量平衡(能量流)和藥效平衡(信息流); ⑩中藥組方的動(dòng)態(tài)開放性,中藥組方系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)開放系統(tǒng),中藥組方指紋圖譜緊隨方劑的量變而呈動(dòng)態(tài)變化。中藥組方有其獨(dú)特規(guī)律,而揭示該規(guī)律的中藥組方指紋圖譜意義更為重要。

中藥方劑與西藥制劑的作用方式不同。西藥強(qiáng)調(diào)特定分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生特定的生物效應(yīng),即使不同化合物彼此相加,也能通過化學(xué)反應(yīng)來分析,屬于定量構(gòu)效關(guān)系。而中藥組方則強(qiáng)調(diào)不同配伍(包括藥性、藥味和劑量改變)將引起化合物群的變化,是起藥效的化合物群在發(fā)揮整體作用。通過對(duì)中藥組方指紋圖譜研究可以整體表達(dá)這種變化,而不是單獨(dú)表達(dá)某種化學(xué)成分。組方指紋圖譜中包含整體信息,即控制某張組方指紋圖譜就可以達(dá)到對(duì)組方藥效的全面控制[6]。

2中藥組方指紋圖譜研究目標(biāo)

對(duì)中藥組方指紋圖譜的研究就是以中藥合理組方為目標(biāo),定性定量地揭示中藥組方規(guī)律和藥效變化規(guī)律,用以控制中藥組方質(zhì)量的一致性,以及中藥組方制劑工藝優(yōu)化和配伍藥效的最優(yōu)化。

通過定量指紋圖譜技術(shù)控制單味藥材、飲片和提取物及配方顆粒的質(zhì)量已經(jīng)成為一種常見方法。它可以用來鑒別中藥材真?zhèn)?對(duì)質(zhì)量優(yōu)劣進(jìn)行評(píng)價(jià),可對(duì)相同藥材不同產(chǎn)區(qū)、不同采收時(shí)間、不同炮制方法、不同用藥部位進(jìn)行區(qū)分辨別[7]。雖然指紋圖譜在中藥組方中的應(yīng)用不及在中藥原料質(zhì)量控制中應(yīng)用多,但近年來,指紋圖譜用于中藥組方質(zhì)量評(píng)價(jià)、組方化學(xué)成分歸屬、組方配伍研究等目的的相關(guān)研究已經(jīng)取得很大進(jìn)展。中藥組方指紋圖譜研究目標(biāo)主要表現(xiàn)在以下三方面。

2.1中藥組方質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化

中藥成分的復(fù)雜性與多樣性是其發(fā)揮特異療效的基礎(chǔ),這對(duì)中藥組方的質(zhì)量控制提出了很高要求。指紋圖譜作為評(píng)價(jià)多維組分復(fù)雜樣品整體質(zhì)量的有效控制方法,不但可以用于中藥鑒定、炮制方法研究、藥材采收季節(jié)研究等,還可以用于中藥制劑、中藥組方相關(guān)提取工藝、化學(xué)成分等研究。它對(duì)于評(píng)價(jià)成分復(fù)雜的中藥組方及對(duì)其質(zhì)量穩(wěn)定性、均衡性等進(jìn)行控制均較為有利[8,9]。

中藥臨床組方和其質(zhì)量涉及原料藥材質(zhì)量基礎(chǔ),以及對(duì)成方的工業(yè)化生產(chǎn)的過程控制,其中保證藥效的最重要的環(huán)節(jié)就是組方化學(xué)成分歸屬分析、鑒別分析以及組方質(zhì)量的定量相關(guān)性控制,這3點(diǎn)為中藥組方指紋圖譜研究的基本目標(biāo)。目前,指紋圖譜在中藥真?zhèn)舞b定和整體含量測(cè)定控制方面已有很大進(jìn)展,加強(qiáng)用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)組方分析的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和組方指紋數(shù)據(jù)處理與預(yù)測(cè),提升中藥組方質(zhì)量控制研究水平和節(jié)約全社會(huì)實(shí)驗(yàn)資源是可行且必要的。

2.1.1對(duì)中藥組方化學(xué)成分進(jìn)行歸屬

由于組方配伍之后會(huì)改變?cè)谢瘜W(xué)成分,產(chǎn)生新化學(xué)物質(zhì),因此需要對(duì)化學(xué)成分進(jìn)行歸屬。通過比較組方中不同中藥配伍的指紋圖譜,能夠清晰地發(fā)現(xiàn)組方配伍后的色譜及光譜圖中的有效成分來自于哪些中藥材,以及產(chǎn)生了哪些新物質(zhì),這對(duì)于質(zhì)量控制以及配伍規(guī)律的研究都是很有意義的。定量指紋圖譜技術(shù)能有效監(jiān)控化學(xué)物質(zhì)歸屬的量值大小。同時(shí),將中藥組方化學(xué)指紋成分追溯到中藥原料的化學(xué)成分信息,也就間接規(guī)定了中藥原料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

色譜指紋圖譜能夠清晰地反映中藥組方中所含主要成分情況,具有特征性和指紋性[10]。任艷玲等[11]建立了逍遙散的HPLC指紋圖譜,通過對(duì)各組方藥材進(jìn)行HPLC檢測(cè),以色譜峰相對(duì)保留時(shí)間為考察指標(biāo),對(duì)逍遙散抗抑郁有效部位指紋圖譜中27個(gè)共有色譜峰進(jìn)行歸屬,為其新藥研發(fā)奠定基礎(chǔ)。竇志華等[12]建立了茵陳蒿湯指紋圖譜,對(duì)72個(gè)共有峰進(jìn)行了標(biāo)定,并通過保留時(shí)間和紫外光譜圖與對(duì)照品相比對(duì),對(duì)所有共有峰進(jìn)行了組方藥味歸屬分析,指認(rèn)了其中15個(gè)成分,推測(cè)了42個(gè)成分的可能結(jié)構(gòu)類別,為該方劑質(zhì)量控制提供了依據(jù)。楊小秋等[13]通過對(duì)厚樸四君子湯顆粒的HPLC指紋圖譜進(jìn)行相似度評(píng)價(jià),同時(shí)通過直觀比對(duì)法對(duì)指紋圖譜上的色譜峰進(jìn)行歸屬,將其溯源到厚樸、人參、白術(shù)、茯苓和甘草五味藥材。指紋峰中有4個(gè)可明確化學(xué)成分的歸屬,體現(xiàn)了厚樸四君子湯顆粒的整體特征。石鉞等[14]利用HPLC及LC-MS/MS提供的色譜及離子碎片信息,對(duì)相同實(shí)驗(yàn)條件下的銀翹散及其組方中各單味藥色譜指紋圖譜進(jìn)行對(duì)比,實(shí)現(xiàn)了銀翹散與其單味藥中各組分歸屬分析。

2.1.2對(duì)中藥組方成分進(jìn)行鑒別

中藥組方將中藥進(jìn)行配伍組合,其形態(tài)及成分與中藥材或中藥飲片有所差異,因此不同于中藥鑒定,對(duì)于組方鑒別必須是全面的。目前較多采用氣相色譜(GC)、HPLC、毛細(xì)管電泳(CE)技術(shù)建立組方指紋圖譜并用于鑒別研究[15],除此之外，HPLC-MS技術(shù)以及許多光譜技術(shù)也多用于指紋圖譜對(duì)組方成分的鑒別。

朱求方[16]建立了復(fù)方阿膠漿的HPLC-MS指紋圖譜。對(duì)于組方分析的色譜條件、質(zhì)譜條件以及樣品預(yù)處理?xiàng)l件進(jìn)行了考察優(yōu)化及方法學(xué)驗(yàn)證,同時(shí)對(duì)指紋圖譜中各共有峰進(jìn)行了歸屬與鑒別,系統(tǒng)地表征了各藥材中的特征成分。董自亮等[17]建立華蓋散制劑的HPLC指紋圖譜并進(jìn)行了制劑-藥材譜峰匹配研究。共指認(rèn)出鹽酸麻黃堿、鹽酸偽麻黃堿、綠原酸、甘草苷、甘草酸等7個(gè)共有峰。建立的華蓋散指紋圖譜為其鑒別與質(zhì)量控制提供了科學(xué)的評(píng)價(jià)方法。

2.1.3對(duì)中藥組方成分進(jìn)行質(zhì)量控制

指紋圖譜質(zhì)量控制模式能綜合反映藥材中各主要成分的相對(duì)含量[18],通過中藥組方色譜圖的整體面貌(如出峰時(shí)間、峰數(shù)、峰位以及各峰之間的比例等信息)對(duì)中藥組方進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià),比測(cè)定一種或幾種成分所提供的信息更加豐富全面,是保證中藥組方功效、實(shí)現(xiàn)中藥現(xiàn)代化的關(guān)鍵技術(shù)之一。

胡玥珊等[19]測(cè)定了15批牛黃解毒片的高效毛細(xì)管電泳(HPCE)指紋圖譜,按系統(tǒng)指紋定量法評(píng)價(jià)其質(zhì)量,鑒別出9批質(zhì)量合格,結(jié)果真實(shí)可靠。孫國祥等[20]采用線性指紋定量法建立了人參歸脾丸的三波長HPLC指紋圖譜,評(píng)價(jià)得出10批樣品質(zhì)量均為良好以上,制備工藝穩(wěn)定。嚴(yán)慕賢等[21]建立了參芪降糖片多糖HPLC指紋圖譜,10批樣品相似度均在0.98以上,表明樣品質(zhì)量全部合格。車?yán)诘萚22]建立了桂附地黃丸毛細(xì)管區(qū)帶電泳指紋圖譜,以沒食子酸峰為參照物峰,用系統(tǒng)指紋定量法鑒別了12批桂附地黃丸質(zhì)量,得出7批質(zhì)量合格,2批含量明顯偏低,3批含量明顯偏高。

2.2使配伍理論科學(xué)化并推動(dòng)中醫(yī)藥國際化

中藥組方配伍理論是歷代醫(yī)家在臨床遣方用藥的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Y(jié),為中醫(yī)藥獨(dú)特的理論。古代醫(yī)家采用理論思辨與臨床驗(yàn)證相結(jié)合的方法,探索組方配伍規(guī)律,從而指導(dǎo)臨床實(shí)踐[23]。然而,五千年來我們祖先苦心鉆研、代代相傳的國粹中醫(yī)藥,在國際化進(jìn)程中卻不斷碰壁?；谥兴幗M方配伍原則的中藥制劑難以被西方國家所接受,歸根到底是外國人無法理解并認(rèn)同這些復(fù)雜的理論。對(duì)于中藥不良事件,除了中藥材本身問題,更源于中醫(yī)藥理論缺乏,未對(duì)癥下藥,從而造成嚴(yán)重后果。

運(yùn)用現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)方法將組方配伍理論科學(xué)地、客觀地展現(xiàn)在人們面前,使配伍原則不再玄妙深?yuàn)W、難以捉摸,是中藥組方邁向世界的第一步。因此,運(yùn)用定量指紋圖譜技術(shù)對(duì)組方配伍規(guī)律進(jìn)行研究是中醫(yī)藥現(xiàn)代化研究的重要組成部分,對(duì)于繼承和發(fā)展中藥配伍理論具有重要理論意義,同時(shí)也為更有效地指導(dǎo)臨床和中藥新產(chǎn)品研制提供依據(jù),對(duì)于醫(yī)藥行業(yè)進(jìn)步與發(fā)展意義重大。而使配伍理論科學(xué)化歸根到底就是要闡明組方配伍與化學(xué)成分的定量關(guān)系以及中藥組方藥效物質(zhì)基礎(chǔ)。

2.2.1闡明組方配伍與化學(xué)成分量關(guān)系

對(duì)中藥組方的研究離不開對(duì)化學(xué)成分的研究,組方中藥味配伍后化學(xué)成分產(chǎn)生質(zhì)與量的變化導(dǎo)致其藥理學(xué)效應(yīng)及體內(nèi)代謝過程的改變,同單體有所區(qū)別[24]。方劑配伍包括君臣佐使、七情、十八反、十九畏、四氣五味、升降沉浮、歸經(jīng)等理論。君臣佐使是組方配伍的基本原則。生化湯方中當(dāng)歸為君藥,川芎、桃仁為臣藥,炮姜為佐藥,炙甘草為使藥。陳永剛等[25]按照“君臣佐使”中醫(yī)組方原理對(duì)生化湯不同配伍組方的藥效與其化學(xué)成分指紋圖譜間的關(guān)系進(jìn)行了研究,通過對(duì)急性血瘀大鼠進(jìn)行藥效學(xué)觀察得出生化湯活血化瘀的藥效是使藥炙甘草、臣藥川芎中的化學(xué)成分與組方中其他成分協(xié)同作用的效果。高源等[26]對(duì)戊己丸藥味配伍的特征圖譜及其化學(xué)成分的變化規(guī)律進(jìn)行了研究,從整體和局部上考察了不同配伍情況下方劑中化學(xué)成分的整體變化與含量差異。Liu等[27]建立了四君子湯的指紋圖譜并利用質(zhì)譜數(shù)據(jù)鑒定了其中3類主要活性成分,通過對(duì)比單味藥與四君子湯全方指紋圖譜的差異來解讀主要活性成分的改變,發(fā)現(xiàn)四君子湯在配伍過程中會(huì)造成主要活性成分含量變化,為四君子湯配伍規(guī)律研究提供了依據(jù)。

2.2.2解釋中藥組方藥效物質(zhì)基礎(chǔ)

指紋圖譜不僅能表達(dá)質(zhì)的特征,還能表達(dá)量的大小,由于中藥樣品化學(xué)成分的含量可以在指紋圖譜中清晰地表征,因此近年來在中藥組方藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究中,指紋圖譜發(fā)揮了越來越重要的作用[28]。

血暢寧組方是臨床上治療高血壓及其并發(fā)癥的一個(gè)驗(yàn)方,由龜板、熟地、丹參、田七、鉤藤、瓜蔞六味中藥配伍而成。林輝等[29]探索了組方中抗高血壓有效部位,確定相關(guān)藥效作用物質(zhì)可能與皂苷類成分有關(guān),所建立的血暢寧組方總皂苷HPLC指紋圖譜能有效控制血暢寧組方有效部位總皂苷的質(zhì)量。欣脈膠囊由山楂、銀杏葉等五味中藥組成,是一種安全有效治療高血脂癥的組方。丁銀花等[30]通過建立全方、單味藥、缺味藥的指紋圖譜,確定了欣脈膠囊降血脂的主要藥效作用部位為單味藥大蒜部位,同時(shí)采取乙酸乙酯萃取的全方部位也具有較好的藥效作用,所建立的指紋圖譜測(cè)定方法能較好地判別活性部位主要色譜峰與藥材化學(xué)組分間的相關(guān)性。

2.3對(duì)組方配伍及劑型進(jìn)行改革

隨著中藥現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備和方法的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)組方往往不能適應(yīng)現(xiàn)代醫(yī)藥事業(yè)發(fā)展的迫切需求。然而,目前中醫(yī)藥領(lǐng)域的創(chuàng)新能力不足,缺少對(duì)新組方新劑型研究的有效方法體系。在現(xiàn)代創(chuàng)新中藥及飲片的研制中,指紋圖譜表現(xiàn)出強(qiáng)大的科學(xué)性。這為中藥組方傳統(tǒng)劑型改進(jìn)和新劑型研制提供了理論的支撐[31]。借助指紋圖譜技術(shù)擇取最優(yōu)劑型已經(jīng)成為目前中藥方劑劑型研究的新思路。

2.3.1對(duì)中藥組方進(jìn)行改進(jìn)

通過指紋圖譜技術(shù)輔助加減組方藥材或是改變炮制方法,可以揚(yáng)合理組方之所長,避缺陷組方之所短,指導(dǎo)組方劑型改進(jìn)。

潘新等[32]建立了復(fù)方二神丸的HPLC指紋圖譜,并對(duì)該復(fù)方的兩味組成藥物補(bǔ)骨脂和肉豆蔻分別經(jīng)過鹽炙及煨炙后進(jìn)行比較研究,探討經(jīng)過炮制后的藥物組成的復(fù)方二神丸在化學(xué)成分上的變化,以改進(jìn)二神丸組方中藥材炮制方法。尹蓮等[33]在二妙丸基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)方(三妙丸、四妙丸、加味四妙丸)研究。通過建立二妙丸類方有效部位群GC、HPLC 4張指紋圖譜進(jìn)行組方藥指紋的歸屬分析,利用HPLC-MS/MS、GC-MS/MS分析比較二妙丸有效部位共有峰數(shù)目、相對(duì)峰面積比值在配伍類方前后的變化。研究顯示,基本方二妙丸是類方物質(zhì)基礎(chǔ)的主要來源,配伍后藥效作用發(fā)生變化,各組方在具有共同作用的基礎(chǔ)上又有個(gè)體差異,針對(duì)不同的病癥可以有針對(duì)性地選擇組方,這是對(duì)傳統(tǒng)二妙丸組方的一次成功改進(jìn)。

2.3.2用有效成分組代替中藥組方

中藥有效成分組(effective compound group)是近年來提出的中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究的新對(duì)象,其概念與“組分中藥”相當(dāng),具有藥效化學(xué)物質(zhì)基礎(chǔ)基本清楚、質(zhì)量可控性強(qiáng)、作用機(jī)制較明確等特點(diǎn)[34]。相比單一活性成分,其在一定程度上保持了中藥多成分、多靶點(diǎn)的基本特點(diǎn),在理論上能較好地闡明中藥物質(zhì)基礎(chǔ),在一定程度上代替中藥組方[35]。

肖小河等[36]提出了基于指紋圖譜技術(shù)尋找有效成分組的敲除/敲入思想。通過將有效成分組、剩余成分組及原藥材組指紋圖譜進(jìn)行對(duì)比觀察與藥效學(xué)分析,尋找有效成分起效的濃度范圍;最后,將各個(gè)有效組分按照最佳濃度或者疊加與協(xié)同增效效應(yīng)模型進(jìn)行配比,驗(yàn)證其活性,選擇優(yōu)者,形成“組分中藥”。李翼飛等[37]對(duì)清開靈注射液進(jìn)行了改進(jìn),研制了僅由梔子苷、黃芩苷、膽酸、珍珠母4種高純度單體化合物組合而成的“精制清開靈注射液”,實(shí)現(xiàn)了中藥有效成分組的構(gòu)建。

3組方指紋圖譜研究方法

對(duì)于中藥組方指紋圖譜的研究可從四方面進(jìn)行:①通過定性定量相似度評(píng)價(jià)、聚類分析、主成分分析等數(shù)據(jù)分析方法對(duì)組方進(jìn)行評(píng)價(jià),此研究方法常用于組方指紋圖譜的質(zhì)量控制;②對(duì)組方進(jìn)行拆方,通過對(duì)全方及缺藥組方指紋圖譜進(jìn)行直觀分析或是間接比對(duì),分析化學(xué)成分有無改變;③在拆方研究基礎(chǔ)上,通過血清藥理學(xué)和血清藥化學(xué)等研究方法得到血清指紋圖譜,研究藥物到達(dá)體內(nèi)后,經(jīng)歷吸收、分布、代謝、排泄等生物轉(zhuǎn)化后,中藥組方與單一藥物或化學(xué)成分的藥效差異,進(jìn)行譜效關(guān)系研究;④固定色譜參數(shù)后采集單味藥指紋圖譜和入血成分譜,以此為基礎(chǔ),用孫國祥教授正在開發(fā)的中藥智能組方指紋專家系統(tǒng)4.0能基本預(yù)測(cè)組方指紋圖譜和入血成分譜。

3.1數(shù)據(jù)分析法

在藥學(xué)研究中常常用到數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,通過設(shè)計(jì)或選擇最優(yōu)的程序和實(shí)驗(yàn)方法,并通過對(duì)化學(xué)測(cè)量數(shù)據(jù)的解析,能夠獲取最大限度的信息[38]。通過利用量化數(shù)據(jù),參照化學(xué)模型提取特征變量,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,從整體上對(duì)未知樣品進(jìn)行辨別,探究藥物活性組分,可對(duì)中藥原料整體分析,為其質(zhì)量評(píng)價(jià)、控制和藥效學(xué)研究提供參考[39]。

3.1.1相似度法

相似度法是目前最常用的對(duì)指紋圖譜進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法。定性相似度常表示樣本之間是與不是的漸進(jìn)化狀態(tài),可以量化描述指紋圖譜之間的相似性,相似度在0.9～1.0的為合格品;定量相似度是以標(biāo)準(zhǔn)指紋譜為比較標(biāo)準(zhǔn),用來整體描述樣品指紋相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)指紋圖譜的整體標(biāo)示百分含量,本課題組十多年來系統(tǒng)地建立了定量指紋圖譜的多種科學(xué)評(píng)價(jià)方法,其中系統(tǒng)指紋定量法為組方指紋圖譜定量化研究奠定了十分重要的基礎(chǔ)。通過系統(tǒng)指紋定量法對(duì)中藥組方化學(xué)成分分布比例、數(shù)量和化學(xué)成分整體含量差異進(jìn)行評(píng)價(jià),將中藥樣品定量劃分為8個(gè)質(zhì)量級(jí)別,能夠?yàn)橹兴幗M方整體定量控制提供新的參考[40]。李曉翠等[41]建立了14批復(fù)方土荊皮酊指紋圖譜,確定了13個(gè)共有指紋峰,其相似度均>0.96。丁國瑜等[42]建立了逍遙丸HPLC數(shù)字化指紋圖譜,以宏定性相似度Sm和宏定量相似度Pm評(píng)價(jià)逍遙丸質(zhì)量,可清晰反映逍遙丸質(zhì)量差異。程紅等[43]對(duì)28批市售仙靈骨葆制劑的相似度進(jìn)行評(píng)價(jià),對(duì)其指紋圖譜中16個(gè)主要色譜峰的峰面積數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)制劑中來自君藥淫羊藿的成分淫羊藿苷的色譜峰面積有較大差異,定性相似度有小幅波動(dòng)。指出產(chǎn)生原因可能與藥材的產(chǎn)地、采收季節(jié)、儲(chǔ)存條件等因素有關(guān),為中藥組方質(zhì)量控制提供了參考。程新瑋[44]采用HPLC法建立了六味地黃丸的特征指紋圖譜,并通過指紋圖譜的相似度分析及共有峰峰面積的主成分分析,比較了不同廠家及不同批次樣品間指紋圖譜的差異。分析結(jié)果表明，六味地黃丸的特征指紋圖譜在一定程度上能反映出該中藥制劑的特征,而且可以定性比較中藥制劑中化學(xué)成分的差別,進(jìn)而對(duì)不同廠家及批次的樣品進(jìn)行質(zhì)量控制。

3.1.2歸屬度法

歸屬度法是對(duì)中藥組方藥效物質(zhì)差異進(jìn)行定性定量判別分析研究的方法。孫國祥等[45]提出了用多個(gè)指標(biāo)表示歸屬度的方法:①歸屬度pi和逸出度qi; ②雙定性相似度及其均值Sm和擬合定性相似度Ssyn; ③Jacard相似度(相似性比)Sb等。在對(duì)清熱解毒注射液進(jìn)行評(píng)價(jià)中發(fā)現(xiàn)組方中黃芩藥材的貢獻(xiàn)度最大,其次是龍膽、金銀花、知母和梔子,為中藥組方的進(jìn)一步定量分析奠定了基礎(chǔ)。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),龍膽瀉肝丸中藥材中貢獻(xiàn)最大的同樣是黃芩,其次是龍膽,為其生產(chǎn)質(zhì)量控制提供新的指導(dǎo)方法[46]。

3.1.3相關(guān)性分析法

利用色譜方法獲取中藥組方及各藥材的化學(xué)指紋圖譜,通過指紋圖譜中各相應(yīng)色譜峰的相關(guān)性研究,建立組方與藥材化學(xué)組成之間的聯(lián)系,有助于提高中藥組方質(zhì)量控制水平,獲取組方中化學(xué)組成、化合物類型等多種信息[47]。鄭露露等[48]比較分析了不同元胡止痛系列口服固體制劑的HPLC指紋圖譜,通過規(guī)定部分特征峰與其參照峰的相對(duì)峰面積最低限度,將各特征峰的峰面積與其參照峰峰面積進(jìn)行相關(guān)性分析評(píng)價(jià)。胡柳等[49]采用指紋圖譜相關(guān)性分析方法,以保留時(shí)間的相對(duì)偏差和紫外光譜信息作為相關(guān)性考察指標(biāo),對(duì)精制血府逐瘀丸指紋圖譜進(jìn)行了相關(guān)性研究。該方法能夠準(zhǔn)確地判別復(fù)方有效部位指紋峰的歸屬并獲取有效部位的化學(xué)組成、來源和化合物種類等多種信息。

3.1.4回歸分析法

回歸分析是研究一個(gè)或多個(gè)自變量與一個(gè)因變量之間是否存在某種線性或非線性關(guān)系的一種統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法。宋宗華等[50]利用SPSS軟件的多重線性回歸分析中的強(qiáng)迫引入法和逐步回歸法處理苓桂術(shù)甘湯的指紋圖譜,確定臣藥桂枝中的桂皮酸、使藥甘草中的甘草酸、君藥茯苓中的去氫土莫酸為質(zhì)量控制指標(biāo)。池婕等[51]采用HPLC建立了7個(gè)廠家生產(chǎn)的雷公藤多苷片醋酸乙酯提取物的指紋圖譜,并用偏最小二乘回歸分析法分析譜效關(guān)系。根據(jù)不同藥效指標(biāo)下的分析結(jié)果定位不同藥效峰,從而找出雷公藤多苷片中發(fā)揮免疫抑制的主要有效成分。

3.1.5聚類分析法

聚類分析是一種重要的無監(jiān)督模式識(shí)別方法。它是按照不同對(duì)象之間的差異,根據(jù)距離函數(shù)的規(guī)律作模式分類,將相似性大的歸為一類,相似性小的歸到更大的一類,是中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)中較為常用的方法[52]。養(yǎng)陰清肺糖漿作為中藥復(fù)方制劑常用于治療咽喉干燥疼痛、干咳少痰、痰中帶血等病癥。姜珊等[53]以市售11個(gè)廠家和同一廠家不同批次生產(chǎn)的養(yǎng)陰清肺糖漿為研究對(duì)象,建立HPLC指紋圖譜并采用組件均連法,利用夾角余弦作為樣品的測(cè)度對(duì)所得高效液相指紋圖譜數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析,發(fā)現(xiàn)不同廠家的養(yǎng)陰清肺糖漿樣品存在明顯質(zhì)量差異。孫國祥等[54,55]分別建立了逍遙丸與柏子養(yǎng)心丸的毛細(xì)管電泳指紋圖譜(CEFP)。對(duì)于采用不同優(yōu)化方法的兩種中藥組方制劑通過聚類分析與系統(tǒng)指紋定量法評(píng)價(jià)質(zhì)量,所建立的CEFP具有較好的精密度和重現(xiàn)性,可以為組方質(zhì)量控制提供新的參考。

3.1.6主成分分析法

主成分分析是一種通過降維技術(shù),用少數(shù)幾個(gè)具有代表性的綜合指標(biāo)代替多個(gè)原始變量,化繁為簡的多元統(tǒng)計(jì)分析方法;該法能夠?qū)⒂胁町惖臉颖具M(jìn)行分類,實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的快速挖掘[56]。方芳等[57]根據(jù)復(fù)方黃白膠囊的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀,采用主成分分析法建立其多波長融合指紋圖譜,并通過圖譜比對(duì)和化學(xué)計(jì)量學(xué)分析,確認(rèn)指紋圖譜中共有峰的來源和化學(xué)成分的歸屬,為復(fù)方黃白膠囊的制備工藝改進(jìn)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提升提供依據(jù)。孫國祥等[58]建立了速效救心丸五波長HPLC指紋譜,用均值法和主成分整合法分析五波長下各樣品的定性定量信息,以系統(tǒng)指紋定量法鑒定了12批速效救心丸樣品的質(zhì)量。

3.2拆方比對(duì)法

拆方研究是基于藥物作用性質(zhì)與功效,把處方中的中藥減去一味或幾味以觀察療效變化的方法,通常被用來尋找有效成分。通過將組方拆成單味藥組、陰性藥物組或是根據(jù)配伍原則(君臣佐使、性味、藥對(duì)等)進(jìn)行分組研究,能夠闡明其組方作用規(guī)律[59]。拆方比對(duì)法通過指紋圖譜的峰數(shù)、峰位、峰形和峰的強(qiáng)度等峰的性質(zhì)直接或是間接比較待測(cè)樣品指紋圖譜之間的差異來鑒別,可以更清楚地知道中藥整體與單味藥成分的起效與否,是目前中藥組方理論研究最常用的研究方法[1]。

3.2.1單味藥拆方法

采用單味藥拆方的方法對(duì)中藥組方指紋圖譜進(jìn)行研究,通過比對(duì)單味藥材色譜峰與全方色譜峰可以對(duì)全方中的有效成分進(jìn)行歸屬。

姚志紅等[60]對(duì)消炎利膽片進(jìn)行拆方,將組方中單味藥材(穿心蓮、溪黃草和苦木)提取物的HPLC圖譜疊加并比對(duì),確定了消炎利膽片HPLC指紋圖譜中31個(gè)色譜峰的組方中藥來源。黃春躍等[61]研究了梔子厚樸湯顆粒的全方指紋圖譜與組方中梔子、枳實(shí)、厚樸三味藥材的單味藥指紋圖譜的相關(guān)性,為梔子厚樸湯顆粒指紋圖譜的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)提供了依據(jù)。周安等[62]通過比對(duì)復(fù)方定志小丸及各單味藥(人參、茯苓、遠(yuǎn)志、石菖蒲)正丁醇提取部位HPLC圖的保留時(shí)間確定了部分共有峰和特征峰。黃修燕等[63]運(yùn)用HPLC-DAD技術(shù)建立了“松友飲”顆粒的色譜指紋圖譜方法,將“松友飲”顆粒與其組方藥材(黃芪、丹參、枸杞子、焦山楂和炙鱉甲)的色譜指紋圖譜進(jìn)行直觀比對(duì),發(fā)現(xiàn)“松友飲”顆粒的HPLC譜峰主要來自于黃芪、丹參、枸杞子、焦山楂的化學(xué)成分,可能含有來自炙鱉甲的化學(xué)成分,但未能完全確認(rèn)。

3.2.2撤藥拆方法

撤藥拆方法就是通過撤除一味或多味藥材從而設(shè)立陰性藥物組對(duì)指紋圖譜進(jìn)行分析與研究[59],但撤藥研究導(dǎo)致譜圖色譜峰所顯示的化學(xué)成分的差異不是絕對(duì)來源于撤除藥材的,也有可能是來源于組方配伍產(chǎn)生的新化學(xué)成分。

劉曼等[64]采用撤藥研究法從骨疏丹方中撤出一味或多味藥物得到11個(gè)處方,對(duì)各處方進(jìn)行HPLC指紋圖譜分析,對(duì)主要色譜峰進(jìn)行指認(rèn)。研究發(fā)現(xiàn)淫羊藿在方中對(duì)促成骨樣細(xì)胞增殖占有主導(dǎo)地位;骨碎補(bǔ)、蛇床子和丹參分別與淫羊藿伍用后,各處方的促細(xì)胞增殖作用與空白對(duì)照組相比活性有所增強(qiáng),但無顯著性差異;三味藥的協(xié)同作用強(qiáng)于兩味藥,四味藥伍用時(shí)促成骨細(xì)胞增殖活性達(dá)到最大。馮素香等[65]對(duì)由大黃、人參、葛根三味藥材組成的腦脈通處方有效部位與各味藥材相關(guān)性進(jìn)行了研究。其方法是在同一色譜條件下分析有效部位、藥材、部分對(duì)照品及陰性對(duì)照色譜圖,如果某色譜峰在藥材色譜圖中出現(xiàn),而在陰性對(duì)照色譜圖的對(duì)應(yīng)保留時(shí)間上缺失,則提示該色譜峰來源于該藥材;如果該色譜峰在有效部位色譜圖中也同時(shí)出現(xiàn),且來自于有效部位的某色譜峰與某原藥材的色譜峰的紫外吸收光譜相似,即表示有效部位中的這個(gè)色譜峰就來自于這味藥材。

3.2.3配伍原則拆方法

當(dāng)組方中藥材較多時(shí),往往單味藥拆方與撤藥拆方法需要做很多次實(shí)驗(yàn),費(fèi)時(shí)費(fèi)力,此時(shí)按照一定原則進(jìn)行分組或是根據(jù)配伍原則進(jìn)行拆方,也能為組方圖譜研究提供幫助。

花汝鳳[5]選君藥、臣藥、佐藥、使藥作為4個(gè)因素,以用藥和不用藥為兩個(gè)水平,并考慮兩兩交互作用,采用正交設(shè)計(jì)進(jìn)行配伍組合。通過制備全方湯劑,君藥、臣藥、佐藥、使藥湯劑,以及不同組合湯劑用于配伍研究,探討補(bǔ)中益氣湯配伍對(duì)化學(xué)成分的影響。吳昭暉等[66]對(duì)麻黃湯進(jìn)行拆方組合后,從佐藥、使藥的有效成分苦杏仁苷、甘草酸的變化層面上闡述麻黃湯配伍規(guī)律,首次研究麻黃湯不同配伍對(duì)使藥甘草指紋圖譜發(fā)生的影響。研究結(jié)果為深入研究麻黃湯組方原理奠定了基礎(chǔ),也為方劑配伍規(guī)律的現(xiàn)代研究提供一個(gè)可借鑒的方法。

3.2.4聯(lián)合拆方法

當(dāng)組方中藥材較少時(shí),為了更全面地對(duì)指紋圖譜進(jìn)行分析,可以采取全面、多方式的拆方方法,這樣得到的結(jié)果也是最科學(xué)、最準(zhǔn)確的。

骨疏靈(GSL)是一種預(yù)防與治療骨質(zhì)疏松癥的中藥復(fù)方制劑,以淫羊藿為君藥,牛膝和黃芪為臣藥,牡蠣為佐藥。桑冉等[67]采用中藥特征指紋圖譜技術(shù)對(duì)GSL進(jìn)行分析,建立其HPLC特征指紋圖譜,同時(shí)通過拆方對(duì)單味藥材、缺味組方、全方以及對(duì)照品的特征指紋圖譜的對(duì)比分析確定了20個(gè)特征共有峰的歸屬,為其質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)以及藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究奠定了基礎(chǔ)。

3.3譜效研究法

譜效研究法是在數(shù)據(jù)分析法與拆方比對(duì)法的基礎(chǔ)上,將指紋圖譜主要色譜峰化學(xué)成分的研究與藥理藥效研究相結(jié)合以闡明組方中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的方法,近年來受到廣泛關(guān)注[68]。中藥指紋圖譜不僅可以定量定性地反映中藥整體化學(xué)信息,在將中藥指紋圖譜與中藥藥效評(píng)價(jià)相結(jié)合的基礎(chǔ)上,中藥指紋圖譜還能反映相應(yīng)藥效相關(guān)成分,進(jìn)而確定相應(yīng)的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)[69]。目前對(duì)于譜效關(guān)系研究的方法主要有3種:①傳統(tǒng)譜效關(guān)系研究法,即采用化學(xué)分離分析方法將中藥組方分離成各個(gè)有效部位后進(jìn)行指紋圖譜表征與藥效學(xué)篩選,進(jìn)而揭示藥效作用和指紋圖譜的相關(guān)性,確定中藥組方的藥效物質(zhì)的方法[70]; ②血清指紋圖譜研究法,即用含藥血清代替中藥組方,采用血清藥理學(xué)和血清藥化學(xué)技術(shù)得到能夠標(biāo)志該中藥組方藥效成分特征的指紋圖譜研究方法;③數(shù)學(xué)模型研究法,即運(yùn)用合理的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法建立數(shù)學(xué)模型,結(jié)合專業(yè)知識(shí)來分析指紋圖譜與藥效物質(zhì)之間關(guān)系的研究方法。在不同情況下靈活地應(yīng)用不同的方法,實(shí)現(xiàn)指紋圖譜技術(shù)和藥效評(píng)價(jià)系統(tǒng)兩者的緊密結(jié)合,能夠形成更有效的中藥組方譜效關(guān)系研究模式,推動(dòng)現(xiàn)代中藥研究的快速發(fā)展。

3.3.1傳統(tǒng)譜效關(guān)系研究法

傳統(tǒng)的譜效關(guān)系研究方法將組方整體用不同的方式提取得到不同的有效部位,將各個(gè)有效部位采用動(dòng)物實(shí)驗(yàn)進(jìn)行藥效學(xué)研究與指紋圖譜相關(guān)性分析,可以在一定程度上揭示中藥的藥效物質(zhì)。Liu等[71]對(duì)氣血并治方的譜效關(guān)系進(jìn)行了研究,通過化學(xué)分析和活性篩選,確定了氣血并治方的主要活性成分。陳永剛等[25]從整體上考察各配伍組方化學(xué)成分指紋圖譜間的差異,提出了13種有可能是生化湯藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的化合物。該譜效關(guān)系研究方法雖然簡便,但具有很大的局限性,由于中藥組方化學(xué)成分的復(fù)雜性及其與藥效作用之間既有正相關(guān)性又有負(fù)相關(guān)性,化學(xué)成分之間還存在協(xié)同和拮抗作用,加上傳統(tǒng)的化學(xué)方法所得的各個(gè)部位存在成分交叉的情況,因此難以有效揭示中藥譜效關(guān)系,也無法準(zhǔn)確揭示中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)。

3.3.2血清指紋圖譜研究法

中藥雖成分眾多,但只有那些被消化吸收進(jìn)入血液的成分或其代謝產(chǎn)物才有產(chǎn)生藥效的可能[72],分析給藥后血清中成分以了解中藥及組方的體內(nèi)直接效用物質(zhì),是進(jìn)行中藥組方譜效研究的有效途徑。

近年來,對(duì)于中藥血清中中藥指紋圖譜的研究逐漸增多,中藥組方血清指紋圖譜技術(shù)正逐步成熟,并在血清藥化學(xué)、血清藥理學(xué)和中藥藥代動(dòng)力學(xué)的輔助下一起推動(dòng)著中藥藥效成分及其作用機(jī)制向著明確化、清晰化方向發(fā)展[72]。竇志華等[73]建立了復(fù)方五仁醇膠囊及組方內(nèi)五味子、三七、柴胡、葉下珠四味藥的陰性制劑和單味制劑血清指紋圖譜用于保肝作用譜效關(guān)系研究。吳環(huán)宇等[74]采用UPLC-QTOF/MS技術(shù)建立了大鼠口服黑順片醇提物后的血清指紋圖譜,探索指紋峰與藥效隨時(shí)間的變化規(guī)律,篩選附子抗心衰藥效物質(zhì)成分群,以期為闡釋附子的強(qiáng)心作用以及建立質(zhì)量評(píng)價(jià)體系提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。陳梅等[75]通過建立血清HPLC指紋圖譜考察芍藥甘草湯伍用的合理性。通過比較單味藥與復(fù)方水煎液及復(fù)方含藥血清HPLC指紋圖譜的差異,發(fā)現(xiàn)白芍、甘草配伍后,兩者生物利用度明顯提高,存在相互協(xié)同作用。中藥血清指紋圖譜是目前高速發(fā)展的一種對(duì)中藥藥效成分、作用機(jī)制進(jìn)行研究的有效方法,其應(yīng)用前景十分廣闊。

3.3.3數(shù)學(xué)模型研究法

利用數(shù)學(xué)軟件和計(jì)算機(jī)功能,找出指紋圖譜色譜峰與藥效之間存在的關(guān)系,將分離得到的各個(gè)部分進(jìn)行組合(常用正交分析法),建立數(shù)學(xué)模型找出組合后的組分與藥效之間存在的相關(guān)性是目前常用的譜效關(guān)系研究方法。比較常用的處理指紋圖譜數(shù)據(jù)與藥理數(shù)據(jù)的方法有:回歸分析、相關(guān)分析、灰色關(guān)聯(lián)度分析、聚類分析、主成分分析、典型相關(guān)分析等多種分析方法[76]。

圖 1　中藥組方指紋圖譜研究思路流程圖Fig. 1　Schematic diagram of research approach for Composing Prescription fingerprints of traditional Chinese medicine (TCM)

許雯雯等[77]建立了氣滯胃痛顆粒全時(shí)段多波長融合指紋圖譜,采用拉丁超立方法對(duì)氣滯胃痛顆粒中六味藥材隨機(jī)采樣成不同比例組,測(cè)定各組藥效信息并與各組HPLC指紋圖譜化學(xué)信息用灰色關(guān)聯(lián)度分析得出各色譜峰對(duì)抗炎活性的影響程度,再用基于誤差反向傳播算法(back propagation, BP)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擬合,建立譜效關(guān)系,為中藥組方的質(zhì)量控制和藥效評(píng)價(jià)奠定了基礎(chǔ)。陳璟等[78]以通塞脈微丸為研究對(duì)象,通過不同提取分離工藝制備中間提取物,然后利用色譜技術(shù)對(duì)不同工藝中間提取物的化學(xué)成分進(jìn)行了初步解析,結(jié)合藥效學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),運(yùn)用層次分析法探討通塞脈微丸譜效相關(guān)性,構(gòu)建了譜效相關(guān)性指紋圖譜。魏航等[79]建立了基于灰色系統(tǒng)理論的中藥色譜指紋圖譜模式識(shí)別模型進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析,求出各待比較圖譜與參照?qǐng)D譜的灰色關(guān)聯(lián)度,應(yīng)用“最大匹配度”原則的模式識(shí)別方法,探索其在色譜指紋圖譜模式識(shí)別和質(zhì)量評(píng)價(jià)中的適應(yīng)性。

綜上所述,中藥組方的整體研究思路見圖1。

3.4中藥組方專家系統(tǒng)預(yù)測(cè)法

探討指紋圖譜和中藥組方的相關(guān)性,并建立相應(yīng)的關(guān)聯(lián)方程,在此基礎(chǔ)上開發(fā)相應(yīng)的軟件,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)中藥組方的預(yù)測(cè)。

由于中藥組方由很多種藥材組成,因此對(duì)組方進(jìn)行分析的相關(guān)實(shí)驗(yàn)都十分繁瑣復(fù)雜,從拆方提取到數(shù)據(jù)處理都涉及很多步驟。運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件可以減少重復(fù)的工作,節(jié)約時(shí)間,避免不確定性因素,使得對(duì)中藥組方的分析更簡便。Long等[80]建立了一種通過化學(xué)物質(zhì)基礎(chǔ)預(yù)測(cè)組方配伍理論中的寒熱屬性,并以此預(yù)測(cè)中藥組方最佳配伍的數(shù)據(jù)庫專家系統(tǒng)。目前,孫國祥教授正在開發(fā)中藥智能組方指紋專家系統(tǒng)4.0軟件,通過固定色譜參數(shù)后采集單味藥指紋圖譜和入血成分譜,預(yù)測(cè)組方指紋圖譜和入血成分譜,為中藥組方指紋圖譜的研究提供便利。以逍遙丸為例,通過組方中八味中藥的HPLC指紋圖譜對(duì)組方全譜進(jìn)行預(yù)測(cè),預(yù)測(cè)組方指紋圖譜(compound synthesize fingerprint, CSF)與逍遙丸對(duì)照指紋圖譜的宏定性相似度Sm=0.854,宏定量相似度Pm=96.6%,表明所預(yù)測(cè)組方指紋圖譜十分接近真實(shí)譜,預(yù)測(cè)對(duì)比圖見圖2。

圖 2　逍遙丸組方的預(yù)測(cè)指紋圖譜與真實(shí)譜對(duì)比圖Fig. 2　Comparison of figures between predicted Xiaoyao Wan Composing Prescription fingerprint 　　　and fingerprints of practical samples　S1: Rhizoma Atractylodis macrocephalae, RAM; S2: Radix Paeoniae Alba, RPA; S3: Radix Angelicae sinensis, RAS; S4: Radix Bupleuri, RBP; S5: Radix et Rhizoma Glycyrrhizae, RRGH; S6: Poria, PRA; S7: Rhizoma Zingiberis Recens, RZR; S8: Herba Menthae, HBM; CSF: compound synthesized fingerprint; S9: self-made Xiaoyao Wan, XYW.

4結(jié)論與展望

中藥組方指紋圖譜是近年來發(fā)展起來的新技術(shù),其能較好地對(duì)中藥組方規(guī)律和藥效變化規(guī)律進(jìn)行整體監(jiān)測(cè),并在多方面取得了重大應(yīng)用。長久以來,中藥國際化一直是我國長期不懈的追求,中藥組方配伍規(guī)律和組方指紋圖譜控制方法能闡明中藥作用機(jī)理和規(guī)律,是打破國際學(xué)術(shù)界壁壘的有力武器。只有厘清中藥組方作用規(guī)律和建立標(biāo)準(zhǔn)化質(zhì)量控制方法才能跨越國際障礙。組方指紋圖譜通過定性定量地比較組方配伍對(duì)應(yīng)的指紋圖譜差異來定性定量地揭示組方科學(xué)內(nèi)涵,同時(shí)闡明組方藥效物質(zhì)基礎(chǔ)與化學(xué)有效成分?；贖PLC、GC、MS等儀器設(shè)備,通過單一或聯(lián)用技術(shù)手段來拆方研究譜效關(guān)系,同時(shí)結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)等方法來建立組方活性指紋圖譜,能積極促進(jìn)中藥國際化。綜上所述,組方指紋圖譜技術(shù)在中藥組方與配伍的質(zhì)量控制方面具有廣闊的應(yīng)用前景與研究空間。隨著對(duì)其方法與原理的深入研究,通過大力拓展新評(píng)價(jià)方法和藥學(xué)信息學(xué)數(shù)據(jù)處理方法等,中藥組方指紋圖譜必將極大地加快中藥現(xiàn)代化、規(guī)范化和國際化的進(jìn)程。

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Research methods and approach for Composing Prescription fingerprints of traditional Chinese medicine

YANG Fangliang, ZHANG Jing, SUN Guoxiang*, SUN Wanyang

(College of Pharmacy, Shenyang Pharmaceutical University, Shenyang 110016, China)

Abstract:Traditional Chinese medicine (TCM) Composing Prescription is the compatible prescription of Chinese medicinal materials according to certain rules. The differences of its dosage compatibility can often lead to the changes of physical and chemical properties, so that it can change the effects and natures of Composing Prescription and even produce new chemical compositions. So far the identification and quality control of TCM Composing Prescription has been a difficult problem to the medical workers for these reasons. By recent years’ development, fingerprint technology has been widely used in TCM research field for having a lot of advantages such as holistic view, accuracy and stability. Composing Prescription fingerprint of TCM is also the most effective control method on solving the problem of the reasonable prescription compatibility of TCM. Now its quality control ability has received wide-spread attention. Fingerprint has both the holistic quantitative function and the characteristic identifiable effects. With these advantages, it could qualitatively, quantitatively and comprehensively evaluate the complicated components of Composing Prescriptions of TCM. In this paper, we review the subject significance and purpose of Composing Prescription fingerprints of TCM, in which we elaborate the study methods and research approach in detail. The main purpose of this paper is to provide a certain reference for TCM and research of the Composing Prescription fingerprints.

Key words:Composing Prescription of traditional Chinese medicine; Composing Prescription fingerprints; separated prescription; compatible prescription

DOI:10.3724/SP.J.1123.2016.02022

*收稿日期:2016-02-24

基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(90612002,81573586).

Foundation item:National Natural Science Foundation of China (Nos. 90612002, 81573586).

中圖分類號(hào):O658

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1000-8713(2016)07-0715-11

*通訊聯(lián)系人.Tel:(024)23986286,E-mail:gxswmwys@163.com.