中药品质整合评价方法研创

中药品质整合评价方法研创

[目的与意义]中药品质的有效评价与其现代化发展息息相关,当前以成分分析为主、多个指标共同监控的方法,大多定性且彼此孤立,与安全性有效性关联不紧密,忽视了不同成分对整体药效、不同指标对整体品质的贡献度问题,缺乏关联临床效用、综合多元评价方法的量化集成性指标去科学全面地表征中药品质。为了寻求解决中药品质评价问题的新突破,根据现行中药控制管理模式的现状和问题,本课题提出应在当前“找成分、测含量”的基础上,将“联效应”纳入其中,构建基于化学成分分析和生物效应检测的中药品质整合评价方法——效应成分指数(Effect-constituent Index, ECI),实现中药标准关联药效、简便可控,并指导个性化、精准化评用药。

为此,课题以物质基础相对明确、药效活性比较清楚且为临床大宗药材的黄连为模式药,对ECI的构建及应用进行了具体说明,以期为科学提振中药品质和疗效提供策略支撑和技术示例。[内容与方法]中药ECI的构建主要是针对药效作用相对明确、活性成分比较清楚的对象来开展,本研究以临床大宗药材黄连为例,针对其传统功效在临床的应用,确定效应指标及相关活性成分,构建不同效应的黄连ECI,并探索将其应用于不同等级、来源及产地的中药品质评价中。

具体内容与方法如下：①文献调研及前期研究工作基础上确定黄连效应指标及相关活性成分。②收集不同来源、不同产地的黄连样品多批并制备其水提物,采用高效液相法检测不同批次黄连水提物中主要活性成分的含量。

③利用微量量热法、MTT法测定黄连成分的药效活性,为不同成分进行药效权重分配。④应用多指标综合评价法构建黄连ECI,并通过不同批次药材的总效应检测对ECI的药效代表性进行验证。

⑤采用Delphi法,为不同批次样品进行等级判别,将ECI应用于不同等级、来源和产地样品的品质评价。[结果与结论]①针对黄连清热燥湿、泻火解毒的功效,通过文献检索调研基于该功效的传统应用及临床新用,结合课题组前期研究及相关机制研究,确定黄连效应指标为抗痢疾杆菌效应及抗HepG2细胞增殖效应,主要活性成分为小檗碱(berberine,BER)、表小檗碱(epiberberine, EPI)、黄连碱(coptisine, COP)、巴马汀(palmatine, PAL)和药根碱(jatrorrhizine, JAT)。

②对不同批次黄连水提物的活性成分进行了含量测定,结果显示,五个成分含量x在0.00%～24.64%范围内。以黄连抗痢疾杆菌效应为药效指标,采用微量量热法,考察不同成分的抗痢疾杆菌效应,采用IC50倒数归一化法为各成分分配药效权重,构建黄连抗痢疾杆菌效应成分指数：ECI抗菌

=3.1676*XBER+1.0842*XEPI+5.2062* XCOP+0.0164*XPAL+0.1041*XJAT。

测量不同批次黄连样品在相同浓度下的相对抑菌率RI%,与ECI抗菌进行相关性分析以对其进行验证,相关性分析结果显示RI%与ECI抗菌为显著正相关关系(R抗菌=0.987,**P<0.01),表示ECI抗菌大,黄连抑菌效应越好,说明ECI 抗菌能很好表征黄连抗痢疾杆菌活性。③以黄连抗HepG2细胞增殖效应为药效指标,采用MTT法测定不同成分抗HepG2细胞增殖的IC50,采用IC50倒数归一化法为各成分分配药效权重,构建黄连抗HepG2细胞增殖的效应成分指数：ECI抗肿瘤=3.7602*XBER+0.3687*XEPI+0.9718*XCOP +0.3862*XPAL+0.3564*XJAT。

不同批次黄连样品抗HepG2细胞增殖效应1/IC50与ECI抗肿瘤的相关性分析结果显示,1/IC50与ECI抗肿瘤为显著正相关关系(R抗肿瘤

=0.873,**P<0.01),即ECI抗肿瘤越大,1/IC50越大,IC50越小,抗HepG2细胞增殖效应越好,说明ECI抗肿瘤能较好表征黄连抗HepG2细胞增殖的活性。④采

用Delphi法,邀请专家为不同批次黄连样品进行等级评判,结果显示两次评审的一致性分别为74.36%和76.07%,提示黄连药材感官评价经验在专家群体内的一

致性合格,评价结果可作为不同批次黄连的等级分类。

将黄连ECI抗菌与ECI抗肿瘤应用于不同等级药材的品质评价中,发现通过ECI值(>0.95)能将一等品区分于其他等级药材。在三等品黄连中,有的批次

其ECI值并不低(>0.9)；而另外有的样品两种ECI值差异较大,说明,性状等级不优的药材其活性并不一定差,同一等级的药材活性会具有较大差别,同一药

材的不同药效活性也会有所差别。

⑤将黄连ECI抗菌与ECI抗肿瘤应用于不同来源药材的品质评价中,发现味连ECI抗菌值整体略高于云连,ECI抗肿瘤值在两种黄连间无显著差异,说明大部分味连在抗菌活性方面可能略优于云连。而云连ECI抗肿瘤值整体高于ECI抗菌值,说明云连可能更适用于抗肿瘤活性的应用中。

⑥将黄连ECI抗菌与ECI抗肿瘤应用于不同产地药材的品质评价中,发现道地产区黄连ECI值与非道地产区无显著差异,其中非道地产区也产出了ECI抗菌与ECI抗肿瘤值均显示较高的样品,说明光以产区道地性来评判黄连药材品质的方法还缺乏一定证据力,非道地产区也能产出药效活性俱佳的药材。根据研究结果,可初步认为ECI≥0.95的黄连药材品质最优,ECI在0.85～0.95的药材品质

良好,ECI<0.7的药材品质较差。

⑦综上,相较于单一的中药品质评价方法,ECI具有精准可量化、集成可重现、综合可操作、有效可适用的特点。[讨论]①当前中药标准与临床有效性关联不够紧密,五大要素“品、质、性、效、用”研究彼此独立、相互割裂,零散而不系统,“千药一标”的现象在中医药领域普遍存在。

2015年初,美国启动“精准医学研究计划”,随后“精准医学热”迅速蔓延全球,其核心思想和目标是实现因病而异的、更加精确的个体化医疗,这与中医药辨证论治、同病异治的临床治疗理念灵犀相通。中药品质评价标准精准化、个体化的实现,不仅是中医临床辨证用药、辨质用药的需求,也是中医药在国际生命科学变革中寻找新发展的重要契机。

而本论文所提出的中药效应成分指数,便是在精准医学推动下、以临床效用为导向建立中药品质评价标准的初步探索。目前ECI的建立只选择了黄连的抗菌和抗肿瘤两种效应,作为一个关联临床效用的评价指标,还需在未来构建过程中考察更多功效,尽量使具有代表性的效应指标都能纳入评价标准中,并更进一步以体内药理学实验、临床药效学实验进行验证。

②作为中药品-质-性-效-用一体化评控模式中的核心内容,ECI是化学成分分析与生物活性综合加权的指标,其构建不仅以集成量化的形式解决了靠多指标评价中药品质时出现的指标间相悖结果难以评价药材品质差异的问题,并且不增加施行难度,应用中能仅通过测定成分含量而体现中药“质、效、用”。因此,ECI 的构建对象也主要是药效作用相对明确、活性成分较为明晰的中药,并非所有中药都适用,在实际应用中需先对中药物质内涵和药效活性进行具体解析。

③论文采用Delphi法,证实了传统经验鉴别方法通过性状评价黄连等级具有一定重现性。但是,依然有个别样品等级的二次评价一致率不高的情况,这可能对药材等级的最终评价结果造成一定误差；同时,一等和二等的药材批次不够多,尤其是二等品黄连只有一批,且药效活性低于某些三等品,难以确定是个别药材代表性不足亦或经验鉴别有偏差导致,因此在将来研究中,需要收集更大样本量、更具代表性的药材样品予以确认。