中药复方药效物质基础的现代研究进展
【关键词】 中药；复方；药效物质；综述
从本质上讲，中药复方起效的物质基础是方剂产生药效的化学成分[1]。对于该问题当今存在许多不同的观点。从药效成分的数量上来看，有认为中药材中所有的化学成分都是有效成分，简称全成分论[2]，也有观点认为中药复方的疗效为其主要成分与次要成分的综合效应，即有限成分论[3]。另外，还有认为复方物质基础是复方中的少数几个成分，可以分为主要成分和次要成分，复方效应是主要成分和次要成分的综合作用，即所谓的“少数成分论”[4]。
在中医理论指导下，中药复方是根据药物的升降浮沉、归经及君臣佐使的配合，讲究各味中药间量比关系，最终达到组合效应。从现代的观点来分析，中药复方的组合效应实际上即指药物化学成分之间的物理效应和化学效应的总和。前者指之间的相互影响，使分子的极性、磁性发生变化，甚至使分子结构发生改变，从而对各种化学反应产生诱导。此外，还有能影响物质的物理性质，如溶解度降低产生沉淀；吸附作用使颜色发生改变；小分子渗入大分子或排挤大分子与其他分子的作用等等。化学效应则主要是物质之间发生化学反应，形成新物质，正是这种新成分在药效中承担主要角色，达到防病治病的目的。所以一个有效的复方，必须是在中医理论的指导下，根据药物的七情、升降浮沉、归经、君臣佐使的配伍，才会达到组合效应，那种将同类药物简单堆砌是不会达到最佳组合效应的[5]。
1 中药复方物质基础研究的假说
1.1 多成分系统论研究
罗国安等[6]认为中药复方是一复杂体系，起药效作用的物质基础应是广义的化学成分（广义化学成分包括无机物、小分子有机物及生物大分子三大类），中药复方依赖这些化学成分，产生协同疗效；并提出研究中药复方药效物质基础应采用“一个结合、两个基本讲清、三个化学层次、四个药理水平”（即构成中药复方的物质基础与药理作用的相互结合；讲清中药复方的化学成分，药效和作用机理；从君臣佐使药味、君臣佐使有效部分、君臣佐使有效成分3个层次进行研究。从整体动物实验、组织器官、细胞和亚细胞及分子4个不同层次的药理水平上开展药效和作用机理的研究）的研究体系，并结合现代科学技术和方法阐明复方作用的物质基础。梁逸曾等[7]认为中药复方及其制剂中化学成分非常复杂，属于多组分分析体系，提出了采用化学计量学的方法研究中药复方及其制剂。王本祥等[8]认为中药复方的药效为其主要有效成分和次要有效成分的综合效应，主要有效成分的数目类似于组成方剂的君药，仅为一种或少数几种化合物；次要有效成分的数目类似于组成方剂臣药，为几种或多种化合物；各种次要有效成分对主要有效成分的药理作用起到协同、相加等作用，最终表现出复方的临床及药理作用。
1.2 二次药效学说研究
邱峰等[9]提出了中药体内直接物质基础研究的新思路，认为中药的物质基础由复杂的成分构成，由于中药多由口服进入体内，药物中的成分经过胃肠道时受到酸、碱、酶及微生物的作用，其化学结构产生了改变，包括形成新的化学成分，某些成分能够透过胃肠壁进入体内即可产生疗效，如不能通过吸收进入体内则不会产生药理效应。黄熙等[11]提出了“证治药动学”假说。该假说首先从理论与实践相结合角度论述了不仅是方剂中进入的血清成分，而且他们的药动学均是能够研究的。该假说有六要素，即复方进入体内成分：（1）能定性定量；（2）与母方效应相关；（3）数目有限；（4）之间存在新生理活性物质；（5）能产生新生活性物质；（6）能被证机体独特地处置。其中前3个要素是探明方剂药效物质基础和研究方剂药动学的先决条件。并在此基础上，提出了“方剂血清成分谱”与“靶成分”概念。方剂血清 成分谱是指进入血清内的成分的结构、性质、数目、分布及其动态，吸收进入血液的成分其数目是有限的。靶成分是指血清中与母方效应相关的成分，相对于某一个药效或证效指标来讲，靶成分可以是一个或多个。该理论与中医药理论中的君臣佐使、归经、七情等理论有着密切的关系。
1.3 其他方面的研究
薛燕等[13]提出的中药复方多成分经多途径协同作用的霰弹理论认为，方剂中多种成分在体内同时作用于多个部位和靶点，虽然单个成分或药物的作用并不是很强，但多种作用的相加或相乘却产生了较强的效应。
2 中药复方物质基础研究进展
2.1 中药复方化学物质组学的研究
化学物质组学是指一定条件下输入生物体系的所有化学物质（化学成分）组成的复杂化学体系，而化学物质组学就是研究化学物质组的组成及其相互关系的一种方法。它是在复杂的科学理论的指导下，采用层次化、系统化及逐步化的研究策略，首先强调整体有效，然后从整体到部分，弄清楚各部分之间的相互关系，在确认了有效部分后，再进一步研究有效化学物质组中各成分的相互关系，发现和确定有效成分群。常用如下方法对它们的化学特征分别进行表征：①整体化学物质组；②有效化学物质组；③有效化学成分群。如在清开灵的化学物质组学研究中，对由牛黄、黄芩、栀子、水牛角、金银花、板蓝根、珍珠母七味药材组成的复方通过多种分析表征进行了鉴定，共分析了清开灵的整体化学物质组中的40多种有机成分和10余种无机成分，能够基本讲清清开灵的主要化学组成。按照清开灵所含物质成分的性质可以分为9大类型的有效部位，即整体化学物质组可以分为9个化学物质组，并通过有效物质化学组学的研究最终确定了清开灵治疗脑缺血损伤的化学物质组的最佳配伍为4类有效组分即胆酸类、黄芩类、栀子环烯醚萜类、珍珠母提取物[14]。
2.2 中药复方有效成分的研究
中药复方有效成分组的来源复杂，包括复方中原药材固有的活性成分、不同制备过程的形成产物(如pH值变化、氧化还原反应等导致不溶性复合物的生成)、胃肠道内菌群代谢产物以及肝脏代谢产物等。为此，针对中药复方有效成分组的研究形成了两条最基本的研究思路，一是基于植物药的研究方法，二是基于药代动力学原理的研究方法[15]。这种研究思路侧重于从化学切入，将提取分离作为研究的入口，提取复方中的化学成分群，再根据所研究的中药复方的临床疗效，建立与某一病症相对应的药理模型(一般为整体动物模型)和相关的药理效应评价指标。然后对复方及其各种提取分离的有效部位进行活性追踪，确定某种药理作用的有效部位或有效成分，对于有效部位采用现代色谱分析技术确定其化学成分，并分析其质与量的变化与药效的关系，在一定程度上阐明复方组方的配伍及疗效机制。采用这种研究思路已经进行了补阳还五汤、银翘散、四逆散、清脑宣窍方、参芍心欣方、苦参汤、黄连解毒汤、葛根芩连汤等的有效部位研究。如梁燕等[16]等通过研究补阳还五汤及其该方中的生物碱、苷两类有效部位对小鼠角叉菜胶所致动脉血栓形成的影响，证实补阳还五汤及其主要有效部位生物碱和苷可抑制该模型血栓形成，提示该方中生物碱和苷可能为其抗血栓的主要药效物质基础，其作用可能与抑制血小板活化和凝血亢进有关。
2.3 中药复方含药血清药效成分的研究
中药复方多数是通过口服起效的。由于发挥药效的直接化学成分与口服前复方化学成分相比可能有很大变化，这样在进行体外药效学实验时，采用中药粗制剂直接加入离体反应体系中，就会存在方法学上的问题，使实验得出的结论不可靠。彭力宏等[17]采用神经元缺氧凋亡模型，加入补阳还五汤药物血清，应用碘化丙啶(propidium iodide，PI)染色法经流式细胞仪检测神经元凋亡率，分光光度法检测丙二醛(MDA)、一氧化氮（NO）含量，免疫组化法检测bcl一2表达。显示补阳还五汤显著抑制缺氧导致的神经元凋亡，并减少神经元缺氧后NO、氧自由基 (oxygen free radicals，OFR)的生成，上调bcl-2基因的表达。由此可见补阳还五汤对神经元缺氧凋亡有抑制作用，其机制可能与其减少神经元缺氧过程NO、OFR生成，及上调bcl-2基因表达有关。
2.4 中药复方代谢组学研究
中药的体内代谢组学研究是指以中医的整体观念和辨证论治思维为指导，结合整体性思路的代谢组学方法，把中药作为一个有机的整体，对中药成分在体内的代谢变化情况进行动态跟踪检测、定量和分类，明确中药进入人体后转变成什么成分发挥作用，如何转变的，追寻中药提取物的原型“关联”成分(群)，揭示中药成分结构一代谢一活性的相关性。中药治疗疾病就是多成分系统调控生命体的代谢，使代谢网络中的缺陷部分正常化，同时又不得干扰其它维持健康所必须代谢途径的调控[18]。中药作用机制的研究就是要阐明中药在这种调控作用中所起的作用和如何起作用。代谢组学通过认识体液“代谢指纹图谱”变化的原因，阐明中药作用的靶点或受体。王喜均等[19]基于代谢组学的系统化理论，以及茵陈蒿汤干预后的肝损伤大鼠代谢组的回调趋势。同时，借助MS解析理论和主成分分析软件，明晰表征大鼠肝损伤的5个内源性特征生物标记物，并结合系统生物学的理论还原肝损伤的机理与实质，以及茵陈蒿汤的肝损伤防治机理，从药物代谢组学角度对经典方剂防治肝损伤给出全新解释。
2.5 中药复方物质基础新技术新方法的应用
2.5.1 利用细胞生物色谱分析方剂血清中的活性成份 色谱、光谱技术在中药成份分析中的应用，极大地推动了中药及其复方成份的研究。然而，效应与成分关系的研究难度在于难以得到一定量的可供效应分析的化合物，微量及纳克级的化合物效应分析技术不容易建立。细胞膜固相色谱技术就是在这一背景诞生的。细胞膜固相色谱技术的基本原理是：药物效应的产生是由于药物分子与细胞上的生物大分子(如受体)结合，激活了生物信号放大系统。因此能与细胞靶点结合的化学成分才有可能产生生物效应。
2.5.2 利用分子中药组学技术研究中药复方的物质基础及其作用机制[20] 该理论认为中药复方是通过化学成分组合影响到信号分子组合，使紊乱的信号分子网络恢复平衡，从而达到治疗中医的证和相关疾病的作用和效果。以往对中医证候本质研究多局限在单个分子水平，采取的研究路线是从证候直接到信号分子，中间缺少分子网络和作用通路相连接，对复方研究的路线是中药复方→作用部位→有效成分，往往忽略成分之间的相互作用。
2.5.3 建立模式生物细胞中基因表达模型，从多靶点、多途径地研究中药复方的成分 ①建立模式生物细胞中基因表达模型。采用模式生物细胞进行实验，条件容易控制。目前已有多种模式生物的基因组计划已经完成，如酵母菌是真核生物而且基因组已全部测序， 细胞繁殖快，易于培养，与哺乳动物细胞有许多共同的生化机制，存在许多与人类疾病相关的基因。②构建致病基因腺病毒表达载体，转染靶细胞、器官，建立体内外疾病模型利用这些疾病模型可研究中药成分的药理效应。因而，可利用这些模式细胞来研究中药成分的作用。③充分利用生物信息学及机辅助技术预测中药方剂的药效物质基础[21]。
3 中药复方物质基础研究的思考
3.1 当前存在的问题
数十年来，人们对中药复方的化学成分和药理活性进行了大量研究，取得了一定的成绩，但是中药复方物质基础的研究仍存在如下问题：①中药复方物质基础的研究重视不够：认为中药复方是在中医药理论的指导下，按君臣佐使、七情和合等配伍原则组成的，已被证实临床有效，没必要非得“小白鼠点头”才算数。②中药复方物质基础研究信心不足：认为复方的组成少则数味，多则几十味，化学成分更是几十到数百；既有无机物、小分子有机物又有生物大分子物质，而且这么多的物质在炮制、制剂的过程中又可能发生新的变化，产生新的物质，如此复杂，无从下手，所谓“丸丹膏散、神仙难辨”。③中药复方物质基础的研究方法不当：只是简单地引入药物化学和药等理论和手段，以西医的药理作用作为评价指标，逐步提取、分离、追踪复方的化学成分，力图以某些或某种“有效成分”来说明一切，基本走上了“中药西化”的道路。
3.2 中药复方物质基础研究的几点建议
3.2.1 加强中药复方标准化研究 ①提高中药质量的可控性、稳定性，并使其应用更方便，这就涉及药材原料的质量、加工和供应，剂型和制剂工艺的先进、合理，内在质量检测监控的完善、严密。②阐明其药效的物质基础和作用机理。无论是中药复方还是单味中药，临床有疗效,药理有活性,必有其物质基础，应当要提高中药药理基础研究水平，采用新的靶点，从整体、器官、细胞-亚细胞、酶-基因水平阐明中药药效的物质基础，从本质上说明中药的安全、有效及其作用机制。
3.2.2 加强中药复方药效相关性的研究与突破 ①加强中药复方有效组分配伍与药效相关性研究。采用现代分离提取手段，从全方中分离出若干化学部位（如皂苷类、黄酮类、生物碱等，每个化学部位为性质相近的化合物群）或化学成分[13]，然后根据复方的药理作用谱，对分离出的化学部位或化学成分进行适当配伍后，选择病症结合动物模型，在整体、离体、组织器官、细胞分子等不同水平，或在正常、病理、特定环境等不同机体状态下，观察并比较复方化学部位、化学成分配伍的药理效应，比较药材配伍和有效组分配伍作用的异同。以期在不同层次上探讨中药复方配伍与药效的相关性，从而可望研制出高效低毒、成分基本清楚、作用靶点明确的新型中药复方制剂。②加强复方和有效成分（群）配伍的量效关系的研究。在复方的运用中，不仅要考虑单味药物的剂量，更要注意药物用量之间的比例。剂量直接影响药物作用发挥的方向，从而影响方剂的功效。许多方剂是通过剂量变化相互制约、相互监制，起到佐制作用的。如小承气汤与厚朴三物汤，两方均以大黄、厚朴、枳实三药组成，但用量不同，两者的功效也不一样。因此，在方剂及其药效物质基础配伍研究方面，通过剂量及其配伍的研究，可望研制出高效低毒的中药复方制剂。
3.2.3 加强对中药二次药效的研究 ①中药胃肠动力学研究：中药胃肠动力学是对中药制剂中活性成分在胃肠道内的化学成分变化和生物利用度的研究。口服制剂进入胃肠道后，受到胃肠道生理环境以及肠道菌群或酶的作用，化学成分发生变化而影响制剂生物利用度、疗效和安全性，所以中药胃肠药动学的中心问题是有效成分在胃肠内的动态变化及与药效的关系。②中药血清化学研究：复方中药的化学成分难计其数，但从另一个角度考虑就会发现，并不是每一种化学成分都被吸收进入血液。除外用药、胃肠道用药等特殊情况外，只有被吸收进入血液的化学成分才有可能发挥药效作用。因此，加强中药血清化学的研究非常必要。中药血清化学就是将口服给药一定时间后动物的血清分离出来，再将血清中的化学成分进一步提取分离鉴定，并进行药效筛选。这样就会在一定程度上使复杂的问题简单化，增加复方中药药效物质基础研究的命中率。
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