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第二节
物质解码

一、物质内涵

物质解码是解析中成药的基础,通俗一点说就是要阐明具有功效的化学成分。物质解码首先要解决三个层次的问题:①中药及其复方中含有哪些化学物质(包括有效成分及有害物质)?②这些化学物质有多少含量,相互比例如何?③这些化学物质在体内吸收、代谢的物质形态如何?

要回答这些问题,首先要了解中药物质解码过程中的一些基本概念、基本技术及方法。

二、解码技术与方法

(一)化学分离

要了解中药及复方中含有哪些化学物质,最直接传统的方法就是采用各种分离手段,从中药中提炼出“高纯度”的单一化合物,进一步采用各种结构鉴定方法,解析其化学结构。

近几十年来,得益于现代化学及分析技术的快速发展,科学家们已对500余种常用中药进行了系统的化学成分研究,发现了一万余种化学结构,为解码中成药奠定了基础。

(二)中药谱效关系

中药与人体的相互作用是一个多成分、多靶点、多途径协同作用的复杂体系,谱效关系通过多重统计分析阐明了指纹图谱与药效的关系,有助于探明中药的药效物质基础 [3] 。谱效关系研究的基本思路与黑箱方法基本一致:选择不同制备方式使不同的样本中各成分含量产生变化,用指纹图谱标定成分变量的输入信息;同时以体内实验、体外实验、细胞水平实验、分子水平实验获得药效的输出数据,通过一定的数学模型方法构建谱效关系,从而鉴定活性组分,筛选有效成分,进行活性评价 [4-6]

(三)ADME(吸收、分布、代谢、排泄)研究

中药发挥功效往往是通过胃肠道吸收、代谢、分布后与机体相互作用而发生的,其中有些成分是以原型直接发挥药效,而有些成分在体内会发生生物转化或代谢,形成Ⅰ相代谢产物而发挥活性功效 [7] ,尤其是中药中常见的苷类化学成分,被称为是天然的前体物质。因此,解析中药及复方成分在体内吸收、分布、代谢、排泄,是中药物质解码的重要环节。

中药化学成分复杂,进入体内后各化学成分可能以原有形态发挥功效,亦有可能发生生物转化,以代谢物的形式进行分布,产生功效。药物的主要代谢器官有肠道、消化道及肝脏。成分在体内生物转化的结果有两种:一是失活,成为无药理活性药物;二是活化,由无活性或低活性物质代谢为有活性或高活性物质。其研究方法主要有“血清药物化学”及“药代动力学”,前者主要是解析复杂中药成分吸收入血成分及其代谢物;后者主要是分析进入血液的成分在体内的动态变化过程,具体来说就是研究中药成分在体内的吸收、分布、代谢和排泄的动态变化和规律。

(四)中药药代动力学与药效学结合模型(PK/PD)

药代动力学与药效学结合模型(PK/PD)是将药代动力学和药效学结合起来研究的模型 [8] ,能描述和预测一定剂量条件下药物的效应-时间过程,还能解释造成这种效应-时间过程的原因。

中药具有多成分、多途径、多靶点的作用特点,适合开展中药PK/PD模型应用研究。以中药复杂成分为切入点,以指纹图谱及含量测定分析入血成分浓度-时间关系,同时观测其不同时间的活性变化,建立“血药浓度-效应-时间”关系,可成为中药活性成分筛选的新思路,对阐明中药作用及规律具有重要意义 [9]

(五)中药代谢组学

代谢组学是以定量描述生物体中内源性代谢物动态变化为目标的新兴组学,已成为中药药效物质基础研究的重要方法,可系统地阐述中医方证对应理论的科学内涵。

代谢组学“整体性、动态性、综合性”与中药复方“多组分、多靶点、多途径”特点及中医理论中的“整体综合”“辨证施治”十分相似,该技术手段在解码中医药研究中具有优势,目前已广泛应用在中医证候研究、疾病模型复制、作用机制、药效物质基础、方剂配伍规律、药物安全性评价、疾病诊治等领域 [10]

在此基础上,进一步建立了“中医方证代谢组学”,以发现与证候相关的生物标记物及代谢轮廓,并以此标记物及代谢轮廓评价复方整体疗效。该方法可将中药、方剂、证候三者有机结合,可望开创中成药研究的新局面。 pkR2RgJlwCFPkCLNINVm0/4dTscgpV/tzQXioHIacALaHLXkzjjJ9J572TeFT3eT

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