多组分结构中药整体性质的表征思路

时间：2015-12-20 17:30:08 所属分类：药学 浏览量:

经过上千年的临床验证，中药的疗效是无可厚非的。但是，当今要让中药得到世界的认可，还有一段很长的路途。药学工作者一直尝试用新方法和新技术来解释世界对中药的疑问，甚至利用其他领域知识组成交叉学科来解决中药国际化的问题。同时也出现了许多新概念，

　　经过上千年的临床验证，中药的疗效是无可厚非的。但是，当今要让中药得到世界的认可，还有一段很长的路途。药学工作者一直尝试用新方法和新技术来解释世界对中药的疑问，甚至利用其他领域知识组成交叉学科来解决中药国际化的问题。同时也出现了许多新概念，其中组分中药是近年来药学工作者关注的一大热点。显然，其出现一定程度上推动了中药发展的步伐并且扩大了中药发展的方向［1 －2］。基于中医药理论，在组分中药的研究层面上，研究对象也应该是组分整体。本文将概述多组分中药整体性质的表征研究的相关思路与方法。

　　1 中药多组分性质的特殊性与复杂性

　　现代中药是经过几千年传承与发展的产物，其疗效也在长期临床实践中得以证实。可见，中医药的效用性是不言而喻的，但是，由于中药本身存在的复杂性，导致目前中药的发展与世界药学的发展程度和速度都存在一定的差距。中药不是单一的有效成分，例如就单味用药的中药银杏而言，经过多年临床验证，其疗效已经被国际所认可，中药银杏包含了银杏黄酮、银杏萜内酯类化合物等多类成分［3 －4］，其发挥疗效和单一化药的作用机理不同，中药作用机理更为复杂，但是在这复杂的背后，又是一种有序的整体的协同作用。

　　中药这种复杂特殊性，使现代中药的发展举步维艰，发挥中药效用的物质基础是什么? 如何研究这种多成分的整体? 化药性质的研究，只需关注单一成分指标的性质。而中药多成分性质的研究，面临多成分的相互影响，不同比例组成的中药整体，其性质值也会呈现不同结果。这都是其丞待解决的关键问题。

　　2 多组分结构中药整体性质的表征思路

　　考虑到组分中多成分的特点，其性质必然是多成分综合作用的一个表观值，为了进一步以组分整体为指标的组分制剂研究，笔者认为，有必要将多成分的性质值，结合数学方法，将多化为整，作为指标研究。主要分为两个部分，首先对多成分的相似度分析、随后应进一步将其归类拟合。目前相似度分析方法主要可选择向量夹角余弦法和格鲁布斯法的相似性分析［5］; 而整体效应拟合方法则为质量分数权重系数法［6］。

　　2． 1 代表性成分的选择

　　中药是多成分的集合体，其中不同成分的化学性质不同，且成分间的含量、生物活性往往有明显差异，有时还存在复杂的相互作用，因此，鉴于此种复杂性，刘丹等［7］提出当有限成分进行配伍配比后，其药理作用与组分整体的药理作用无统计学差异时，那么这些成分的综合性质就可表征该组分整体的性质。中药色谱技术是解决代表性成分选择的关键技术之一，其与分子生物学、蛋白组学、代谢组学、分子细胞学等多学科结合应用于中药活性成分筛选。现在已有很多药学工作者将其用于中药整体药效的研究，如 Wang 等［8］利用细胞膜色谱法联合液质联用法筛选苦参中具有表皮生长因子受体拮抗作用的活性成分群，结果筛选出氧化苦参碱和苦参碱是其中的代表性成分。曹岩等［9］初步筛选采用自制的大鼠心肌细胞膜色谱柱，流动相为 10mmol/L 磷酸盐缓冲溶液，流速为 0． 2ml/min。色谱分离采用 SHISEIDO CAPCELL PAK C18柱，流动相为 0． 1%甲酸水溶液和乙腈，梯度洗脱，流速为1． 0ml / min。质谱鉴定采用 TOF / MS，正离子模式扫描。结果筛选出新乌头原碱、苯甲酰新乌头胺及苯甲酰次乌头胺等 8 种成分为代表性成分。朱建梁等［10］采用肾小球系膜细胞膜固相色谱法分析丹皮中的活性代表成分，其培养小鼠肾小球系膜细胞，并作为固定相选择性结合丹皮中的活性成分，排除未与细胞膜靶点结合的非活性成分后，使细胞膜靶点失活，解离系膜细胞膜上被结合的活性成分，用 UPLC 对解离液进行分析。结果表明丹皮酚是丹皮与肾系膜细胞结合的成分，即说明丹皮酚是丹皮中治疗肾病的代表性成分。此外亦有诸多其他药学工作者进行了相关的研究［11 －13］。以上无疑在技术层面说明代表性成分选择的研究是可行的。

　　2． 2 代表性成分性质相似度分析

　　为了科学判定中药中多成分的性质，结合组分内各代表性成分性质的差异，将性质差异大的成分分离成亚组分。组分内各代表性成分性质的差异可用离散度来表示，离散度是指几个代表性成分的性质与组分综合性质间的离散程度，其能直观地反映出各代表性成分性质的波动情况，以及它们相对于组分综合性质的偏离、分散情况，进而辅助评价组分的综合性质。相似度分析常基于成分溶解度、表观油水分配系数的评价标准结合向量夹角余弦法和格鲁布斯法的相似性分析方法，对组分中各成分性质进行相似度评价。其中向量夹角余弦法最为常用，能测定观测量或变量间相似或不相似的程度，常用于比较同一变量内部在各个值间相互接近的程度，为定性判断。格鲁布斯法是判断离群值的常用统计方法，因其引入了平均值和标准差，判断的准确性相对较高。相似性评价引入的目的是为了使组分整体性质的评价更加科学合理，主要体现在两个方面，一方面相似性评价可避免性质差异显着的某些代表性成分影响组分整体水平的表达，另一方面是以相似性评价结果为依据，中药组分可再次细分为性质相似的亚组分，不但方便了组分整体性质的表征，还完善了中药物质基础组分的结构，基于向量夹角余弦法和格鲁布斯法初步建立的中药组分相似性分析方法，充分应用了几种方法的特点，以期能为组分性质的表征提供新的方法，但是就统计学方法而言，每种方法在处理实际问题时或多或少会存在一定的局限性。因此在实际研究中，应根据具体情况综合应用并进行适当的校正。

　　2． 3 组分与亚组分

　　通过上述组分相似度分析结果，结合离散度分析，组分多成分性质相似度的研究，必然有两种结果，见图1。其一，组分中多成分性质值都高度相似; 其二，出现若干个性质值相似度群。第一种分析结果，由于组分各成分性质都很相似，即可将其归为组分整体研究; 第二种，则将相似的成分归为该组分系属的亚组分进行研究。

　　2． 4 多组分整体性质拟合方法

　　多个成分值的特点是不适于进一步进行组分制剂或药效评价的研究，简单的平均值显然对于中药整体研究是不完全科学的。因此提出以质量分数为指标项的权重系数( 即质量分数权重系数) ，综合表征中药组分理化性质。若组分中的某个成分存在一定的量比关系，这就说明在组分中，各成分占整体组分的质量比对整体组分性质的影响程度也是不同的。此时，用权重系数代替平均值显然更加合理。权重系数［14 －15］可以用来表示某一指标项在该指标项系统中的重要程度。在评价组分性质时，考察各成分在组分系统中的比例程度即可拟合组分整体性质。

　　3 结语与展望

　　组分结构中药性质表征是将多成分化为整体组分为目的的研究。主要过程是通过初步的离散度指标进一步结合选择向量夹角余弦相似度趋势分析与格鲁布斯差异性检验判断，最终达到科学地将组分归类分析的目的。在此基础上，采用权重系数法拟合相似度高的成分群，得到该组分整体性质的综合表观值。这不仅可以应用于组分性质的评价，同样也可以应用于组分制剂质量评价。以组分制剂整体值为考察指标之一，可评价组分制剂的体外释放及药动学特点。在今后的几年里，组分中药必然会继续迅速的发展，希望该研究思路也将为组分中药研究带来一些新思路。

　　参考文献:

　　［1］ Zhang A，Sun H，Wang Z，et al． Metabolomics: towards understand-ing traditional Chinese medicine［J］． Planta Med，2010，76 ( 17 ) :2026 － 2035．

　　［2］ Feng Y，Wu ZH，Zhou XZ，et al． Knowledge discovery in traditionalChinese medicine: State of the art and perspectives［J］． Artificial In-telligence in Medicine，2006，38( 3) : 219 － 236．

　　［3］ Zhu W，Chen G，Hu L，et al． QSAＲ analyses on ginkgoides andtheir analogues using CoMFA，CoMSIA，and HQSAＲ［J］． Bioorg MedChem，2005，13( 2) : 313 － 322．

　　［4］ Wagner H． Synergy research: approaching a new generation of phyto-pharmaceuticals［J］． Fitoterapia，2011，82( 1) : 34 － 37.

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