顏永剛,裴瑾,楊新杰,鄧翀,張琳,劉靜,劉貴洲
(1.陜西中醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院,咸陽 712046;2.成都中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,成都 610075)
桃仁來源于薔薇科植物山桃Prunus daridiana(Carr.)Franch.或桃Prunus persica(L)Batsch.的干燥成熟種子,其性味苦、甘、平,具有活血化瘀、潤(rùn)腸通便的功效[1,2]?,F(xiàn)代研究表明,桃仁所含不飽和脂肪酸具有抗氧化、抗自由基、抗腫瘤、增強(qiáng)免疫、降低高密度脂蛋白及血清膽固醇的作用,因其對(duì)心腦血管疾病療效顯著,近年來受到廣泛關(guān)注[3,4]。
在上世紀(jì)90年代萬德光教授提出了中藥品種、品質(zhì)與藥效相關(guān)性的觀點(diǎn)[5-6]。藥效是評(píng)價(jià)中藥品質(zhì)的直觀、有效的金指標(biāo),而反映藥效的物質(zhì)基礎(chǔ)則是其有效成分或有效部位,中藥所含化學(xué)成分受其自身因素與環(huán)境的影響,通過建立數(shù)學(xué)模型來研究品種、產(chǎn)地對(duì)桃仁的品質(zhì)和藥效的影響。本文基于中藥品種、品質(zhì)與藥效相關(guān)性的認(rèn)識(shí),擬用數(shù)學(xué)建模的方法將其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)分析,探索品質(zhì)與藥效之間相關(guān)的規(guī)律性,建立中藥桃仁質(zhì)量評(píng)價(jià)模型。
課題組實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明,桃仁和山桃仁石油醚部位中共有33個(gè)相同的成分,但各成分的含量有差異。在共有成分中含量較多的為棕櫚酸、油酸、亞油酸,其特征性比較明顯,屬脂肪酸類[7],且在功效上均與桃仁活血化淤的功效有一定內(nèi)在聯(lián)系,將以上幾種化合物作為桃仁特征性成分群。收集了足夠多、有代表性的樣本,包括不同品種、產(chǎn)地、采收時(shí)節(jié)的樣品,采用GC-MS方法,分析樣本的共性,并對(duì)不同品種或產(chǎn)地的個(gè)性展開分析,以探求個(gè)性的差異,同時(shí)建立桃仁的GC-MS指紋圖譜,在此基礎(chǔ)上對(duì)中藥桃仁進(jìn)行指紋圖譜的評(píng)價(jià)。此次收集的30批桃仁樣品,從相對(duì)保留時(shí)間看,各產(chǎn)地、品種桃仁脂肪酸氣相色譜指紋圖譜相似,共有6個(gè)主要色譜峰,主要成分相同,以不飽和脂肪酸油酸甲酯、亞油酸甲酯為主,其相對(duì)含量達(dá)90%以上,其次是棕櫚酸甲酯、硬脂酸甲酯、18-冠-6、十六碳烯酸甲酯。由于桃仁脂肪酸以油酸、亞油酸為主,因此二者對(duì)指紋圖譜的貢獻(xiàn)率最高[8-9]。
實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明,山桃仁較桃仁的苦杏仁苷含量高,18份山桃仁樣品含量為0.76%~2.29%,平均含量1.35%,12份家桃仁樣品含量為0.65%~1.42%,平均含量0.92%[10]。品種和產(chǎn)地不同桃仁藥材中苦杏仁苷含量差異較大,本實(shí)驗(yàn)測(cè)定了采自陜西、甘肅、新疆、四川、山西等地,以及購成都荷花池、西安萬壽路、自安徽亳州、河北安國、重慶儲(chǔ)奇門等全國各大藥市的不同產(chǎn)地和不同品種的30個(gè)桃仁樣品中苦杏仁苷的含量,樣品不僅包含了桃仁的主產(chǎn)區(qū)域,還幾乎包含了我國各大中藥材市場(chǎng)流通的主要桃仁商品藥材,對(duì)進(jìn)一步客觀評(píng)價(jià)桃仁質(zhì)量提供了科學(xué)依據(jù)[11]。
根據(jù)上述分析,兩個(gè)層次的多因素的復(fù)雜系統(tǒng)影響桃仁的品質(zhì)與其藥效。首先是品種、產(chǎn)地因素對(duì)桃仁中的不飽和脂肪酸油酸、亞油酸含量和苦杏仁苷含量的影響;其次,桃仁中的不飽和脂肪酸油酸、亞油酸含量和苦杏仁苷含量對(duì)桃仁藥效的影響。從上述分析中可以得到模型關(guān)系構(gòu)建圖(見圖1)。
桃仁品種分為山桃仁(P1:Prunus davidiana(Carr.)Franch)、桃仁(P2:Persicae semen)兩個(gè),桃仁的產(chǎn)地分為主產(chǎn)地(C1:Main producing areas)、非主產(chǎn)地(C2:un- Main producing areas),故有2×2=4個(gè)模式,K代表苦杏仁苷(Amygdalin);B代表不飽和脂肪酸油酸、亞油酸(unsaturated fatty acid(linoleic acid,oleic acid))。如圖2所示。
從而,可建立如下的數(shù)學(xué)模型
K=AmP+AnC(桃仁中苦杏仁苷含量與品種和產(chǎn)地的關(guān)系)(2)
Ai(i=1,2,3,4,5,6)為權(quán)重系數(shù)。
Di(i=1,2,3,4,5,6)為權(quán)重系數(shù)。
YX=M0+M1K+M2B(藥效與不飽和脂肪酸油酸、亞油酸含量和苦杏仁苷含量的關(guān)系)(3)
其中(M0,M1,M2)為權(quán)重系數(shù)。
將(1)、(2)代入(3)可得藥效與品種、品質(zhì)的關(guān)系,即
注:YX:藥效;K:苦杏仁苷;B:不飽和脂肪酸油酸、亞油酸;P:桃仁品種;C:桃仁產(chǎn)地
從上述模型可以得知要求解該模型,首先要進(jìn)行模式識(shí)別,最關(guān)鍵的是要確定其權(quán)重系數(shù)。通過測(cè)得30個(gè)不同品種和產(chǎn)地的桃仁樣品相應(yīng)的不飽和脂肪酸油酸、亞油酸含量和苦杏仁苷含量,以及桃仁的藥效數(shù)據(jù),對(duì)各個(gè)權(quán)重系數(shù)進(jìn)行推導(dǎo)計(jì)算。
當(dāng)前,國內(nèi)學(xué)界對(duì)高???jī)效評(píng)估內(nèi)涵的理解存在著簡(jiǎn)單化、機(jī)械化和片面性的問題。一方面,績(jī)效意識(shí)不足,學(xué)者們更重視探究應(yīng)然層面的績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)建和實(shí)踐的應(yīng)用操作,而對(duì)為什么要實(shí)施績(jī)效評(píng)價(jià)以及高等教育內(nèi)部是否具有實(shí)施績(jī)效評(píng)價(jià)的需求研究很少。⑩另一方面,在績(jī)效內(nèi)涵上認(rèn)識(shí)不夠全面,往往是重業(yè)績(jī)輕效率,重投入輕產(chǎn)出,忽視了辦學(xué)效率。
影響桃仁中苦杏仁苷含量的品種、產(chǎn)地的權(quán)重系數(shù)計(jì)算如下:
影響桃仁中不飽和脂肪酸油酸、亞油酸含量的品種、產(chǎn)地的權(quán)重系數(shù)計(jì)算如下:
影響桃仁藥效的苦杏仁苷、不飽和脂肪酸油酸、亞油酸的權(quán)重系數(shù)計(jì)算如下:
將樣品產(chǎn)于陜西延安南泥灣山桃仁進(jìn)行藥效模型檢驗(yàn),故筆者首先進(jìn)行模式識(shí)別,該樣品的適合模式為:
K1=A1P1+A3C1;B1=D1P1+D3C1(陜西延安南泥灣為山桃仁主產(chǎn)地之一,樣品中的苦杏仁苷含量1.90%,不飽和脂肪酸油酸、亞油酸的總量37.05%)。將相關(guān)系數(shù)代入
同時(shí),我們將山桃仁非主產(chǎn)地的新疆(樣品中的苦杏仁苷含量1.92%,不飽和脂肪酸油酸、亞油酸的總量37.41%)樣品用來進(jìn)行藥效模型檢驗(yàn),首先進(jìn)行模式識(shí)別,該樣品的適合模式為:
將相關(guān)系數(shù)代入YX=M0+M1(AmP+AnC)+M2(DmP+DnC)得
將桃仁主產(chǎn)地的甘肅蘭州(樣品中的苦杏仁苷含量0.91%,不飽和脂肪酸油酸、亞油酸的總量37.54%)樣品用來進(jìn)行藥效模型檢驗(yàn),首先進(jìn)行模式識(shí)別,該樣品的適合模式為:
將相關(guān)系數(shù)代入YX=M0+M1(AmP+AnC)+M2(DmP+DnC)得
將桃仁非主產(chǎn)地的江西(樣品中的苦杏仁苷含量0.65%,不飽和脂肪酸油酸、亞油酸的總量36.98%)樣品用來進(jìn)行藥效模型檢驗(yàn),首先進(jìn)行模式識(shí)別,該樣品的適合模式為:
將相關(guān)系數(shù)代入YX=M0+M1(AmP+AnC)+M2(DmP+DnC)得
通過4個(gè)模式的分別驗(yàn)證,每個(gè)樣品對(duì)桃仁的藥效(YX)求解,依次得到山桃仁主產(chǎn)地陜西延安南泥灣(M0+41.50%)、非主產(chǎn)地新疆(M0+35.67%)、桃仁主產(chǎn)地甘肅蘭州(M0+33.86%)和非主產(chǎn)地江西(M0+33.48%)4個(gè)貢獻(xiàn)值,我們對(duì)這4個(gè)值進(jìn)行比較,山桃仁主產(chǎn)地陜西延安南泥灣(M0+41.50%)>山桃仁非主產(chǎn)地新疆(M0+35.67%)>桃仁主產(chǎn)地甘肅蘭州(M0+33.86%)>桃仁非主產(chǎn)地江西(M0+33.48%)。與桃仁質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果基本一致,說明模型建立是成功的。
從模型識(shí)別,模型求解,桃仁中油酸和亞油酸等不飽和脂肪酸含量、苦杏仁苷含量對(duì)桃仁的藥效貢獻(xiàn)值分析來看,該數(shù)學(xué)模型可以通過桃仁品種、產(chǎn)地、化學(xué)成分來實(shí)現(xiàn)對(duì)桃仁藥效的預(yù)測(cè)。
通過該數(shù)學(xué)模型的建立,以《中國藥典》收載桃仁品種作為研究對(duì)象,采用不同產(chǎn)地的桃仁樣品,擬結(jié)合藥效學(xué),篩選出能表征桃仁傳統(tǒng)功能主治——活血化瘀的藥效物質(zhì)基礎(chǔ);并建立基于桃仁活血化瘀有效成分或組分、主要毒副成分的多指標(biāo)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系,制定能夠確切反映桃仁內(nèi)在質(zhì)量的量化評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),為中藥桃仁的臨床應(yīng)用和新藥開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。
對(duì)于模型的求解,由于是初次嘗試,可借鑒的經(jīng)驗(yàn)和方法太少,對(duì)影響因素的確立及數(shù)據(jù)的有限性、局限性都有待進(jìn)一步深入研究。
[1]中國藥典委員會(huì).中華人民共和國藥典(一部)(2010年版)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2010:260.
[2]張廷模.中藥學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2002:265.
[3]胡銳,李寶莉.多不飽和脂肪酸對(duì)心血管系統(tǒng)的作用及機(jī)制[J].西北藥學(xué)雜志,2008,23(2):118.
[4]裴瑾,顏永剛,萬德光,等.桃仁油對(duì)動(dòng)物血液流變學(xué)及微循環(huán)的影響[J].中成藥,2011,33(4):587-589.
[5]萬德光.中藥品種品質(zhì)與藥效[M].上海:上??萍汲霭嫔纾?007:11.
[6]萬德光.中藥品質(zhì)研究-理論、方法與實(shí)踐[M].上海:上??萍汲霭嫔?,2008:18-34.
[7]顏永剛,裴瑾,萬德光.桃仁脂溶性成分GC-MS法分析[J].新疆大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2007,24(增刊):221.
[8]裴瑾,顏永剛,萬德光.桃仁中脂肪酸的含量分析研究[J].中藥材,2009,32(6):908-910.
[9]裴瑾,顏永剛,萬德光,等.桃仁脂肪酸GC-MS指紋圖譜研究研究[J].中國中藥雜志,2009,34(18):2360-2362.
[10]顏永剛,裴瑾,萬德光.HPLC法測(cè)定不同產(chǎn)地和品種桃仁中苦杏仁苷[J].中草藥,2008,39(9):1415-1416.
[11]袁丹,胡爽,畢開順,等.桃仁藥材質(zhì)量評(píng)價(jià)法的研究[J].中國藥學(xué)雜志,2003,3(1):53.