中药药效物质基础研究的系统方法学_中医方证代谢组学_王喜军
系统生物学驱动的小分子代谢组学策略创新驱动中药现代研究
世界科学技术一中医药现代化★思路与方法
糸统生杨学驱动的小分子代谢组学 策略创新驱动中药现代研克* *
收稿 E)期:2018-01-10
修回日期-2018-01-18* 国家自然科学基金委员会面上项0(31670031)：致病性大肠杆菌中新铁载体餉发现与功能表征
，负责人：吕海涛；国家科技部重点研发计划项
目(2017YFC1308605)：胰腺癌转移的阶段化代谢特征谱及代谢机理研究；负责人：S海涛。* *通讯作者：3海涛,研究员，博士生导师，本刊编委，主要研究方向：精准修饰代谢组学、微生物代谢及中药系统生物学；张宁,研究员，
博士生导
师，主要研究方向：中药代谢及中药血清药物化学;孙慧峰,教授，硕士生导哪，主要研究方向冲药质量控制与中药新药开发。
徐欣匕张文华匕罗夏琳3,刘京净3,
王天宇3,
张宁"
**,孙慧峰心
，吕海涛仆
(1•黑龙江中医药大学药学院 哈尔滨150040； 2.黑龙江中医药大学佳木斯学院 佳木斯154007；
3.上海交通大学系统生物医学教育部重点实验室和系统生物医学研究院上海200240)
摘要：基于系统生物学理念，聚焦小分子代谢物全局定性描述和定量表征的代谢组学策略，以其整体性
表征复杂生物体系的代谢修饰与规律性调控的方法学优势，
其正被宽口径应用于现代生物医学研究。尤其中
药固有化学物质组成的复杂性和作用模式的系统互作属性，均与代谢组学的研究理念深度契合，因此，近年来 代谢组学已经广泛应用于中药现代研究若干关键科学问题的解决。本文将以中药化学物质基础研究，中药质 量控制研究，中药作用机制研究和中药配伍规律研究为主线，重点论述代谢组学策略在这些研究领域的研究实 践，以期引起中医药行业对代谢组学科学价值与应用潜力的共识与重视，
未来更好地实践应用代谢组学及其相
关方法策略系统解决中药现代进程中的若干关键科学问题。关键词：小分子代谢组学 中药现代研究 化学物质组 质量控制 作用机理
doi： 10.11842/wst.20
“血清药物化学-药代(效)动力学-系统生物学”三维整合体系研究中药复方的构建及其在茵陈蒿汤分析中的应用
者研究有机结合 ， 不仅能够 完整 、 系统 、 深 刻的理解 和揭示 中 医复方 的药效 物质基础 和作 用机制 ， 阐明中药复方 的配伍 规 律， 指导中药复方新药的创制 ， 而且还提供 了中医药学 与现代
科 学 交 流融 合 的平 台 ， 从 而 能 够更 好 传 承 和 发 展 中 医药 理 论 ． ． １ 中药 血 清 药 物 化 学 中药 血清 药 物 化 学定 义 为 ： 以药 物 化 学 的 研 究 手 段 和 方 法为基础 ， 多 种现代技 术综 合运 用 ， 分析 鉴定 中药 ｆ — Ｉ 服 后
识财富 ， 是在传 统中医理论 指导 下应 用的天然药 物。复方是
中医 用 药 的 主要 形 式 和 临床 防病 治 病 的 有 效 Ｔ 具 ， 是 中药 创
用 。新 出现的系统生物学也为 中医药体 系在基 因 、 蛋 白质 和
代 谢 物 层 面 上 提 供 了整 体 表 征 的思 路 和 方 法 ， 受 到了长期从 事 中 药 学 研 究 专 家 学 者 的重 视 和 期 望 。本 文 在 简 要 介 绍 中 药血 清 药 物 化 学 、 中药 药代 动 力 学研 究现 状 的基 础 上 ， 结 合 近年 来 系 统 生 物 学 的 发 展 ，探 讨 整 合 “ Ｉ 血清 药 物 化 学 一 药 代
药物化学 、 中 药 药 代 动 力 学 的研 究 现 状 、 系 统生 物学 理论 及 实 践 ， 在此 基础上提 出应用 “ 【 ｆ 『 Ｌ 清药 物化学一 药代 （ 效） 动力 学一 系 统
生物学” （ Ｓ Ｐ Ｓ ） 三维整合体 系方法来研究 中药 复方 ， 以期揭示药效物质基础 和作用 机制 及其配伍科学 内涵 ， 并结 合茵 陈蒿汤研
存 七 情 合 和 的相 互 关 系 中 发 挥 临 床 治 疗 效 应 。这 种 治 病
中药药效物质基础的研究究现状与展望
中药药效物质基础的研究究现状与展望宋霁翔，褚福浩，王鹏龙，徐昕，李国梁，周粲，汤明杰，李强，雷海民+(北京中医药大学中药学院，北京100102)摘要：中药是中医药体系的重要组成部分，在临床治疗中广泛应用，中药药效物质基础研究对深层诠释中医药科学内涵及中医药理论的现代创新具有十分重要的作用，本文就近几年该领域的研究进展及方法进行综述，旨在为读者提供有益的肩示。
关键词：中药；物质纂础；理论；途径Situation and Prospect of Research on Potential Basis ofC hinese MedicineS O N G Ji—x ia ng，C HU Fu—hao，WANG Peng-10ng，XU Xin，L I GuO—liaIlg，ZHOU-Shen，TANGMing-jie，LI Qiang，LEI Hai-min木(Sc ho ol of ClI in e se Ph锄a吼BeijiIlg UniVerS时of Chin眦Medici北，Beijing 100102，Chim)Abs tr act：TCM is an impOn an t co m p on e n t oftlle Sys tem of Ch in es e m e di c in e，an d widel y use d in clinic altr e at m en t，T0 study the pote嘶al b弱is of Ch ine se medici舱is v e r y irnport锄t fo r eval岫ting Chinese medici地s onmod锄ization o f ChiIle辩瑚teria m e d ic a．i n this p a p e L the re s ea fc ha scjent i最c b黔is a nd p rom oti ng d lep ro g r es sa11d the m e tI l o d s in this field in fecent yea rs w e r e reviewed to propose n e w iIlsights柚d印proaches fbr the丘Itu∞developm髓t．Ke)啪rds：Tmditional Chinese m e di c in e：po t en t ia l b私is；111eo哆；P atll wa、，中药是在中医理论指导下用以防病治病的天然物质，有上千年的应用历史。
多效中药定向药效成分研究策略
多效中药定向药效成分研究策略一味中药具有多种功能，可主治不同病证，是中药的普遍现象和特色。
古代徐灵胎早已发现了中药的“一药多效”的特点，在《医学源流注》中言：“然一药不止一方用之，他方用之亦效，何也？盖药之功用，不止一端，在此方，则取其此长，在彼方，则取其彼长”[1]。
众多的临床中医师也发现，中药的功效往往显现出多样化作用，在具体临证处方中，大多是取其一部分功效和作用，而非全部，即方剂中的药物具有作用方向的选择性，而调控中药的选择性作用是通过配伍、剂量控制、剂型选择、煎服调护以及方证对应等方法实现[2-3]，由此创立和积累了数以万计的临床有效中医方剂，为我国的药物研发提供了宝贵资源。
然而，中医学家在临床实践中发现某一药在某方中所表现的“长”就是“功效”，药物学家则应回答这些“所长的功效”由什么物质实现的？怎样实现的？笔者将这些“所长的功效物质”命名为“定向药效成分（oriented effective components）”，即多效中药在不同的配伍环境下针对不同病证所表现的功能不同，其所含化学成分可能并非全部发挥作用，而是部分显现出定向有效性。
发现并准确辨识多效中药的定向功效成分对提高复方中药质量可控性意义重大，也是组分中药研发的基础，但更需要科学可行的研究策略。
1 多效中药定向药效成分的研究策略1.1 研究前提——以适宜病症的方剂为研究对象开展比较分析由于多效中药的定向功效成分是在配伍环境下针对病证显现的，故研究对象应是方剂而不是饮片，在适宜的病证中研究。
此研究前提与王喜军教授关于中药药效物质基础研究的观点一致，即中药药效物质基础研究应该从方剂入手，饮片中含有的只是化学成分，只有在一定的方剂配伍环境下才能表达药效成分，同一种药在不同配伍环境下在体内表达不同的直接作用物质，从而实现药效的配伍取向。
关黄柏在单独给药及在知柏地黄丸方剂配伍环境下药物在体内的成分有较大差异，在方剂配伍条件下关黄柏体内以黄柏内酯（obaculactone)、黄柏酮（obacunone)、木兰碱（magnoline）及相关的代谢产物为主，而非关黄柏质控的指标成分小檗碱（berberine）及巴马汀（palmatine）[4]。
六味地黄丸的血清药物化学研究_王喜军
收稿日期 2004 04 08基金项目 国家留学归国人员科研基金 获奖项目 2002年国家科技进步二等奖*通讯作者 王喜军:教授,博士生导师,黑龙江中医药大学副校长。
Tel:86 451 82110818,E mail:xijunw @sina com 六味地黄丸的血清药物化学研究王喜军1*,张 宁,孙 晖,孙文军黑龙江中医药大学药学院,哈尔滨150040摘 要 目的:对六味地黄丸的血清药物化学进行研究。
方法:建立六味地黄丸及口服六味地黄丸后大鼠血清的HPLC 指纹色谱分析方法;分析比较六味地黄丸、缺味处方、单味生药以及各组分给药后所得血清样品,鉴定口服六味地黄丸后大鼠血中移行成分、来源生药及其代谢产物。
结果:口服六味地黄丸后从血中发现了11个入血成分,其中4个为新产生的代谢产物;7个成分为六味地黄丸所含成分的原型,其中有一成分虽为地黄中所含成分的原型,但其它两种药材也能代谢产生,对其体内的量变有共同的贡献。
结论:血中移行成分及代谢产物将成为六味地黄丸的体内直接作用物质,其来源生药为六味地黄丸的主要药物,对其进行深入的研究,将有助于阐明六味地黄丸的有效成分及作用机理。
关键词 六味地黄丸;血清药物化学;代谢产物;指纹图谱中图分类号 R931.71,R917 文献标识码 A 文章编号 1672 3651(2004)04 0219 04中药血清药物化学是以传统药物化学方法为基础,综合应用多种现代技术,分析鉴定口服中药后血清中移行成分,研究其药效相关性,确定中药药效物质基础的应用学科[1]。
应用本方法已经成功地完成了茵陈蒿汤的生物药学研究,首次阐明了该复方的作用机理[2,3];进行了地黄血清药物化学的初步研究[4]。
本实验进行了六味地黄丸的血清药物化学研究。
六味地黄丸出自宋朝钱乙 小儿药证直诀 ,是 滋阴补肾 之首方,现临床上广泛用于多种疾病的治疗。
目前,对六味地黄丸的成分及药效研究较多,但有关的成分研究大多只限于成分的定性、定量的分析,针对药效物质基础的研究很少;有关药效的研究也多只集中在免疫调节作用方面。
中药血清药物化学研究进展
中药血清药物化学研究进展中药血清药物化学是通过口服给药后，对血中移行成分进行鉴定分析，从而快速筛选药效物质基础及揭示复方配伍规律的有效方法。
在近20年的发展中，得到了众多学者的认可及普遍应用。
随着血清药物化学和血清药理学、药代动力学、代谢组学、网络药理学、系统生物学等学科的交叉融合，其在沟通药物体内外变化、药物之间的相互作用、药物与机体之间的相互作用等方面体现出了较强的优越性，契合了中药配伍使用、多成分、多靶点、多种作用机制的复杂性。
该文通过查阅2013—2016年CNKI Scholar 和Pubmed 2个数据库中与中药血清药物化学相关的文献，对有关的研究成果进行了统计分析，并对血清药物化学研究中供试样品制备、实验动物选择、给药方案确定、取血方式和时间、血样制备和处理、血中移行成分分析等关键技术难题及多种解决方法进行了经验性归纳，同时，展望了中药血清药物化学的拓展及综合应用，以期为该方法在中医药研究中更好的应用奠定基础。
标签：血清药物化学；血中移行成分；药效物质基础；中药复方Research progress of serum pharmacochemistry of traditional Chinese medicineMA Feixiang，XUE Peifeng*，WANG Yuanyuan，WANG Yinuo，XUE Shuyuan（College of Pharmacy，Inner Mongolia Medical University，Hohhot 010110，China）[Abstract] Serum pharmacochemistry of traditional Chinese medicine（TCM）is an effective method to rapidly screen the effective substances and reveal the compatibility law of compound by identification and analysis of constituents migrating to blood after oral administration. In the last two decades，it has been universally accepted and widely applied in the field. With the crossfusion with other disciplines，such as serum pharmacology，pharmacokinetics，metabolomics，network pharmacology and systems biology，serum pharmacochemistry shows comprehensive superiority in explaining drug changes in vivo and in vitro，interactions between drugs，interactions between drug and body，which coincides with the complexity of TCM compatibility，multicomponents，multitargets and multimechanisms. Based on the references related with the serum pharmacochemistry from CNKI scholar and Pubmed in 2013—2016，the research results of serum pharmacochemistry were statistically analyzed，and the key technical problems during the study of serum pharmacochemistry，for example，preparation of test sample，selection of experimental animal，determination of drug delivery scheme，method and time of the adoption blood，preparation and pretreatment of blood sample，as well as analysis of constituents migrating to blood，and the solving ways were empirically introduced. In addition，the development and comprehensiveapplication of serum pharmacochemistry in TCM were summarized in this paper，hoping to lay a foundation for the further application of this method in TCM research.[Key words] serum pharmacochemistry；constituents migrating to blood；effective substances；Chinese medicine compound中藥是在中医理论指导下用于预防、治疗疾病或调节人体机能的药物。
基于尿液代谢组学的附子配伍甘草减毒作用研究
•基础研究-
中国现代..21 No.7
! 基于尿液代谢组学的附子配伍甘草减毒作用研究
杨波，董辉，孙晖，韩莹，张爱华，闫广利，王喜军" 黑龙江中医药大学国家中医方证代谢组学研究中d,黑龙江 哈尔滨150040
［摘要］目的：利用代谢组学方法，基于附子毒性生物标记物配伍甘草前后的轨迹变化规律，阐释附子配伍甘 草的减毒作用机制。方法：采用UPLCTDMS对连续给药6个月的附子组、附子-甘草组和空白对照组大鼠尿液代谢 轮廓进行分析，结合组织病理学观察结果，分析鉴定与附子毒性相关的生物标记物及相关代谢通路，并对附子与甘 草配伍前后大鼠体内毒性生物标记物表达水平进行比较。结果：确定了 12个与附子毒性相关的生物标记物和与之 相关的6条代谢通路，附子配伍甘草后对其中10个毒性生物标记物具有较好的回调作用。结论：附子与甘草配伍可 通过调节戊糖、葡萄糖醛酸转换，淀粉和蔗糖代谢，丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢等代谢通路&有效降低附子的 毒性，从代谢产物角度揭示中药配伍减毒的科学性，为附子的临床用药安全提供参考（
［关键词］附子&甘草&配伍减毒&代谢组学 ［中图分类号］R285.5 ［文献标识码］A ［文章编号］1673-890（2019）07-895-8 doi：10.13313/j. ion. 1673-890.20190702005
Urine Metabolomics Analysis of Toxicity Atteim-tion Effects of Fuzi Compatibility with Gancao YANGBo, DONGHui, SUN Hui$ HAN Ying, ZHANGAi飞ua, YANGuagTi, WANGXi-jun" National Chinmedomics Research Center, Heilongjiang University ( Chinese Medicine, Harbin 150040, China
基于临床有效性的中药药效物质基础生物分析体系
表达 的治疗 效应 。中医 临床治疗 证 （ ／ 病） 的药物 是 方 剂而 不是 单 味 中药 （ 个 别情 况 如丹 参饮 、 独 参 汤 等单 方 除外 ） ， 中药 饮 片 只 是 原 料 ， 方 剂 才是 药物 。 中药 本 身 含 有 的 只 是 化 学 成 分 ， 只 有 在 具 体 方 剂 中 才 能在 药 物相 互作 用 及 人体 对 药物 的作 用 环境 下 在 体 内表 达 相 关 的 作 用 物 质 ， 相 同 中药 在 不 同方 剂
中药 药 效物 质 基础 应 是 与 中药 临 床疗 效 直 接
相 关 的化 学成分 ， 是通 过具体 的临 床治疗 有效方 剂
收 稿 日期 ： ２ ０１ ２ —１ ２ － ２ ４
２ ０１ ３ — ０２ —１ ９ 修 回 日期 ：
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国家 自然科学基金重大研究计划项 目 （ ９ ０ ７ ０ ９ ０ １ ９ ） ： 基 于代谢物 组学的中医证候本 质及方证相应的研 究 ， 负责人 ： 王喜 军。
★女 通讯作者： 王喜 军， 本刊编委 ， 药学博士， 教授 ， 主要研 究方向 ： 中药血清药物化学及 中医方证代谢组学。
６ ［ Ｗ ｏ ｒ ｌ ｄ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ￣ Ｍ ｏ ｄ ｅ ｎｉ ｒ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｔ ｒ ａ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ｍ ｅ ｄ ｉ ｃ ｉ ｎ ｅ ａ ｎ ｄ Ｍ ａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ Ｍ ｅ ｄ ｅ ｉ ａ ］
模型 ， 评价方剂 的整体 效应及 分析 方剂的体 内直接作 用物质 ， 并将代谢轮 廓及 生物标记 物的 变化与 方
剂 中体 内成 分 的动 态 变化相 关联 ， 阐明 方 剂及 组 成 中 药的 药 效物 质 基 础 。