中药药效物质研究新方法

中药药效物质研究新方法

1.南京恒生制药有限公司江苏南京 210000；

2.芜湖先声中人药业有限公司安徽芜湖 241080【摘要】中药药效物质研究是中药现代化开发应用的基础。随着半仿生提取、代谢组学、生

物转化等新方法应用于中药药效物质的研究，中药体内代谢和多成分研究已成为中药药效物

质研究的新方向。系统性对中药体内代谢过程进行模拟，并同时对中药中多组分进行分析，

建立化学成分与药效学结果相关的统计分析模型，将更加合理、高效的筛选出中药药效物质。【关键词】中药；药效物质；新方法

Overview of the new methods in effective substances research of Traditional Chinese Medicine

Lu Qin1，Hu Chao-qi2

（1. Nanjing Hencer Pharmaceutical Co.，Ltd，Jiangsu Province，Nanjing city，210000.

2.Wuhu Simcere Sino-implant Pharmaceutical Co Ltd，Anhui Province，Wuhu 241080）

Abstract Effective substances research is the basis for development and utilization of Traditional Chinese Medicine（TCM）modernization.With the application of Semi-bionic Extraction，Metabolomics，Biotransformation in the effective substances research of TCM，metabolism and multi-component study has become the new direction of TCM. It will be more rational and efficient screening effective substances through the metablic simulation，multi-component analysis，chemical composition and pharmacodynamic results related statistical analysis model of TCM.

Key words Traditional Chinese Medicine；Material；New methods

中药是我国的传统药物，是我国传统文化的瑰宝，中药在我国有着悠久的用药历史。随着现

代科技的发展，传统的中药已经无法满足目前人们日常用药的需要，因而自从上世纪开始，

我国的医药工作者通过不倦的努力，从传统中药中提取出一系列有生物活性的药效物质，如

青蒿素等，为中药的发展做出了巨大的贡献。但是由于目前中药的常规研究手段主要还是采

取植物化学的“提取——分离——纯化”模式，虽然提取出一些具有生物活性的药效物质，但是大多数的中药还是存在“越纯化，生物活性越低”的研究窘境，同时由于中药中成分过于复杂，单纯采用传统的植物化学研究模式，势必造成药效物质的发现具有盲目性，且付出巨大。因而，近些年来，越来越多的药学工作者开始采取新的研究思路对传统中药进行研究。现就中

药药效物质研究的新方法作如下综述。

1 代谢组学在中药药效研究中的应用

代谢组学理论（metabonomics）是上世纪90年代中期由Nicholson首次提出，其主要通过组群指标分析，进行高通量检测和数据处理，研究生物体整体或组织细胞系统的动态代谢变化，特别是对内源代谢、遗传变异、环境变化乃至各种物质进入代谢系统的特征和影响。代谢组

学发展至今已有近20年的历史。代谢组学在中药药效研究中的核心思想在于借助现代化检

测仪器的联合使用，对生物体的内源性代谢产物（尿液、血液、组织液等）进行定性、定量

分析，考察生物体在不同的状态下，代谢产物的变化，并通过生物体在服用中药前后，机体

体液组成成分的变化，来证实中药的药效，并通过对代谢指纹图谱的进一步综合分析，确定

所服用中药的药效物质/药效物质群。

近些年来，代谢组学在中药研究中得到了较广泛的应用，且取得了一定的成果。Zhao等[1]

通过使用UPLC-Q-YOF/MS技术，对沙棘逆转小鼠急性血瘀证所致的代谢紊乱进行研究，研究

结果发现，其逆转效果与沙棘剂量呈相关性，逆转过程中涉及到小鼠胆汁酸的生物合成、色

氨酸、苯丙氨酸等代谢过程。LI等[2]通过采用UPLC-MS技术，对肾阳虚型大鼠的代谢谱图进

行分析发现，淫羊藿可将氢化可的松所致肾阳虚型大鼠的代谢谱图恢复至正常位置。张凤霞，贾振华，戴伟东[3]等通过使用UPLC/MS-IT-YOF技术，研究了中药通心络干预抑郁-动脉粥样

硬化大鼠血浆代谢谱，研究发现，抑郁-动脉粥样硬化模型大鼠的脂肪酸的β-氧化、氨基酸代谢、磷脂代谢及胆固醇代谢出现了异常。中药通心络通过对模型大鼠体内的苯丙氨酸、色氨

酸代谢及某些胆汁酸的代谢进行调节，从而抑制了大鼠抑郁-动脉粥样硬化的形成。黄欣，龚

益飞，王毅，等[4]通过使用代谢组学方法对水飞蓟宾对四氯甲烷致小鼠肝损伤保护作用的研

究结果显示，小鼠经四氯化碳肝损伤后，小鼠的氨基酸代谢、脂质代谢及机能代谢均受到不

同程度的影响，水飞蓟宾可有效的缓解四氯化碳所造成的小鼠线粒体功能及氨基酸代谢功能

紊乱。

代谢组学为广大从事中药研究的科研工作者提供了全新的视角和科研思路，体现了中药研究

中体内代谢研究的重要性及代谢组学在整体药效评价及作用机理良好的应用前景。但是代谢

组学通常以实验动物为研究对象，实验动物与人的内环境状态及体内酶的种类均存在一定的

差异，不能单纯以中药在实验动物体内的代谢情况完全反应在人体内的代谢情况；同时由于

中药中部分药效物质在实验动物体内含量较低，代谢组学研究过程中无法对内源性代谢产物

进行富集，从而造成大量药效物质未能被有效检出。

2 半仿生提取法在中药研究中应用

上世纪90年代末，我国山东中医药大学的张兆旺教授等[5]首先提出了半仿生提取法（Semi-bionic Extraction Method，SBE），即将中药药料使用一定PH酸水提取，继以一定PH碱水提取，提取液分别滤过、浓缩后制成制剂的一种提取方法。半仿生提取法利用“灰色思维方式”，模拟中药在人体胃肠道内的转运过程，在分析过程中既重视单体成分对制剂的质量影响，同

时也注重中药研究中的多成分，多靶点特点。为传统中药的研究开创了新的方法。

惠建国等[6]通过对苦参半仿生提取法与水提法进行比较发现，半仿生提取法特定药效成分的

含量及干膏得率均明显优于水提法。张颖等[7]分别使用半仿生提取法、水提法及醇提法对中

药左金丸进行提取，并进行了初步的药效学比较发现，左金丸提取液具有一定的抗菌消炎效果，且半仿生提取液优于水提液优于醇提液。于定荣等[8]通过使用三种不同的方法对慈航丹

方药进行提取，并进行了提取液对小鼠出血时间和凝血时间的影响发现，半仿生提取液对小

鼠出血时间和凝血时间的延长作用最为显著。乔晓莉等[9]通过使用半仿生提取法和水提法进

行抗眩晕方药提取，并对提取液中成分进行比较分析发现，半仿生提取液中各指标成分的含

量均高于水提液，且半仿生提取液的液相色谱图中多数峰的峰面积均高于水提液。周莹等[10]通过分别使用半仿生提取法、水提法及醇提法对苦参进行提取，并对提取液进行了抗炎、利

尿作用研究发现，三种提取苦参提取液均可以显著的产生抗炎、利尿作用，其中半仿生提取

液的作用最为明显。

中药半仿生提取法率先采用“灰色思维方式”，模拟中药在人体内的代谢转运过程，同时着重

强调了中药“多成分，多靶点的综合作用特点”，为中药的研究利用起到了积极的促进作用。

但是半仿生提取法也存在一定的不足，首先，半仿生提取过程中仅对人体内环境中的酸碱度

进行模拟，未能加入人体消化道内的相关生物酶，因而无法真正的模拟中药在人体内的代谢

转运过程；再者提取温度仍然较为剧烈，中药中一些热不稳定的药效物质在提取过程中易于

破坏；同时研究过程中未能针对中药多成分的特点，提供有效的数据分析手段。

3 生物转化技术在中药研究中的应用

生物转化（biotransformation），亦称生物催化（biocatalysis），其主要是通过一外源性的天

然或合成的有机化合物为底物，添加至处于生长状态的生物体系或酶体系中，在适宜的条件

下进行培养，使得底物与生物体系中的酶发生相互作用，从而产生结构的改变，其转化实质

即为酶催化反应。通过对中药原药材/提取物进行生物转化，可以极大的丰富中药活性化合物的结构，并可能从中获得生物活性更优的先导化合物，从而促进中药新药的开发及研究。