“中藥腦脊液藥物化學(xué)”研究的初步構(gòu)建

孫志翠，王欣

[摘要] 借鑒中藥血清藥物化學(xué)研究方法，首次明確提出了“中藥腦脊液藥物化學(xué)”的概念及其研究思路和方法，總結(jié)歸納了透血腦屏障藥物化學(xué)成分分析方法在單味中藥及復(fù)方藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究中的現(xiàn)狀，并對(duì)中藥腦脊液藥物化學(xué)的研究前景和科研價(jià)值進(jìn)行了展望，認(rèn)為“中藥腦脊液藥物化學(xué)”研究是對(duì)傳統(tǒng)中藥復(fù)方物質(zhì)基礎(chǔ)研究方法的重要補(bǔ)充，對(duì)中醫(yī)方劑的現(xiàn)代化研究必將起到積極推動(dòng)作用。

[關(guān)鍵詞] 中藥腦脊液藥物化學(xué)；藥效物質(zhì)基礎(chǔ)；研究思路與方法

中藥及其復(fù)方藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究是中醫(yī)藥現(xiàn)代化研究的重要組成部分，中藥血清藥物化學(xué)研究方法已被廣泛認(rèn)可和應(yīng)用[1]。在此基礎(chǔ)上，鑒于中樞神經(jīng)系統(tǒng)血腦屏障的存在，作者初步建構(gòu)“中藥腦脊液藥物化學(xué)”研究，借助現(xiàn)代分離、分析技術(shù)，深入研究中藥復(fù)方中樞藥效物質(zhì)基礎(chǔ)及其體內(nèi)過程?！爸兴幠X脊液藥物化學(xué)”研究，是對(duì)傳統(tǒng)中藥復(fù)方物質(zhì)基礎(chǔ)研究方法的重要補(bǔ)充，對(duì)中醫(yī)方劑的現(xiàn)代化研究必將起到積極推動(dòng)作用。

1 “中藥腦脊液藥物化學(xué)”概念的提出

20世紀(jì)80年代，日本學(xué)者田代真一首次提出了“血清藥物化學(xué)”的概念。1997年，王喜軍教授依據(jù)中醫(yī)理法方藥理論體系，首次提出了適合于中藥方劑有效成分研究、方劑配伍規(guī)律研究、方劑多成分藥代動(dòng)力學(xué)研究以及中藥有效部位群認(rèn)定的“中藥血清藥物化學(xué)”理論及研究方法[1]。經(jīng)過近20年發(fā)展，“中藥血清藥物化學(xué)”研究形成了較系統(tǒng)的理論和方法，成為揭示中藥及其復(fù)方藥效物質(zhì)基礎(chǔ)及確認(rèn)其體內(nèi)過程等關(guān)鍵問題不可替代的研究方法。

但是，由于人體內(nèi)各種屏障的存在，復(fù)方作用于機(jī)體后血清中的中藥成分不一定都能透過屏障，特別是治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的中藥復(fù)方作用于機(jī)體后，血清中的藥物化學(xué)成分不一定都能透過血腦屏障。因此，有學(xué)者提出，體外血清藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)M的狀態(tài)與復(fù)方作用實(shí)際可能有距離[2]。近年，張伯禮院士等在中藥復(fù)方研究過程中受“血清藥理學(xué)”啟發(fā)，考慮到中樞神經(jīng)系統(tǒng)中血腦屏障的存在，試圖探討血清藥理學(xué)在神經(jīng)系統(tǒng)中的作用是否同樣適用，從而提出了中藥“腦脊液藥理學(xué)”的概念[3]。腦脊液藥理學(xué)主要用于研究神經(jīng)系統(tǒng)中藥復(fù)方的作用，在中藥復(fù)方效用機(jī)制研究中具有重要意義[4]。

針對(duì)血清藥物化學(xué)在治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病中藥復(fù)方藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究方面可能存在的局限，如何客觀、有效地評(píng)價(jià)復(fù)方中的化學(xué)成分透血腦屏障，不但有利于揭示中藥復(fù)方治療腦系疾病的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)，也有利于研究開發(fā)有效治療腦系疾病的藥物[5]。由此作者設(shè)想，借鑒“中藥血清藥物化學(xué)”研究思路，以經(jīng)典的藥物化學(xué)研究方法和手段為基礎(chǔ)，采用現(xiàn)代分離、分析技術(shù)，鑒定或表征口服中藥后機(jī)體腦脊液中的移行成分，闡明透血腦屏障化學(xué)成分的活性與中藥復(fù)方藥理效用的相關(guān)性，確定中藥復(fù)方藥效物質(zhì)基礎(chǔ)并研究其體內(nèi)過程，這種“中藥腦脊液藥物化學(xué)”研究是對(duì)傳統(tǒng)中藥復(fù)方物質(zhì)基礎(chǔ)研究方法的重要補(bǔ)充，對(duì)于中醫(yī)方劑的現(xiàn)代化研究必將起到積極推動(dòng)作用。

2 研究思路、方法與技術(shù)

2.1 研究思路 借鑒中藥血清藥物化學(xué)研究方法，“中藥腦脊液藥物化學(xué)”研究思路主要包括藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究和藥效物質(zhì)體內(nèi)過程研究2個(gè)方面。①藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究：首先進(jìn)行中藥腦脊液藥理學(xué)研究，觀察含藥腦脊液的藥理作用，闡明中藥或復(fù)方的效用機(jī)制，然后綜合運(yùn)用現(xiàn)代分析技術(shù)，分離、鑒定腦脊液中的藥物化學(xué)成分，進(jìn)而明確中藥或復(fù)方的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)；也可首先進(jìn)行腦脊液藥物化學(xué)成分分析，確定移行成分的來源、種類、數(shù)量，解析結(jié)構(gòu)，然后綜合運(yùn)用各種現(xiàn)代提取、分離方法，定向富集制備中藥或復(fù)方提取物，然后再進(jìn)行相關(guān)藥效學(xué)研究。②藥效物質(zhì)體內(nèi)過程研究：利用腦脊液中成分的分析方法，通過研究多成分的體內(nèi)動(dòng)態(tài)及代謝化學(xué)，明確中藥及其復(fù)方的體內(nèi)過程及其代謝規(guī)律。

2.2 研究方法與技術(shù) “中藥腦脊液藥物化學(xué)”研究可根據(jù)研究目的不同而采用不同的研究方法與技術(shù)。①對(duì)樣品進(jìn)行成分分析并評(píng)價(jià)其品質(zhì)：中藥指紋圖譜技術(shù)；②選擇實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)；③確定給藥方案：傳統(tǒng)與現(xiàn)代給藥方式的比較；④確定腦脊液采集時(shí)間及采集方式：在線檢測(cè)法；⑤制備含藥腦脊液樣品：有機(jī)溶劑萃取法、有機(jī)溶劑沉淀蛋白法、重金屬鹽沉淀蛋白法、有機(jī)酸沉淀蛋白法、熱水浴法、固相萃取法（SPE）及超濾法等；⑥選擇腦脊液樣品分析方法：氣相色譜法（GC）、高效液相色譜法（HPLC）、氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法（GCMS）、液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法（HPLCMS）、毛細(xì)管電色譜法（CEC）、薄層掃描法（TLCS）、分光光度法、原子吸收光譜法（AAS）等；⑦制備腦中移行成分：色譜技術(shù)、膜分離技術(shù)等；⑧研究腦中移行成分與中藥傳統(tǒng)療效的相關(guān)性：動(dòng)物模型、細(xì)胞模型，以及基因組學(xué)或蛋白組學(xué)技術(shù)；⑨研究代謝產(chǎn)物及代謝途徑：生物藥劑學(xué)及代謝化學(xué)；⑩中藥及復(fù)方的腦脊液藥代動(dòng)力學(xué)研究：藥代動(dòng)力學(xué)。

3 研究現(xiàn)狀

近年來，關(guān)于腦脊液中藥物化學(xué)成分的研究已引起關(guān)注，綜合運(yùn)用各種光譜和色譜手段，對(duì)中藥口服給藥后腦中移行成分及其代謝產(chǎn)物進(jìn)行分析，為揭示中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)提供了新的思路和方法。

袁瑩等[6]借鑒中藥血清藥物化學(xué)方法，通過HPLC指紋圖譜和紫外光譜分析，比較了空白血清、含藥血清、空白腦脊液、含藥腦脊液藥物化學(xué)成分的異同，確定川芎效應(yīng)組分的血中移行成分與腦脊液移行成分，并采用多維液質(zhì)聯(lián)用法（HPLCDADMS/MSn）推測(cè)移行成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)，為快速、有效地確定川芎效應(yīng)組分的物質(zhì)基礎(chǔ)、進(jìn)一步建立其完善的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)奠定了基礎(chǔ)。采用相同的方法，林曉[7]等研究了大川芎方中天麻的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)，為大川芎方及其制劑的質(zhì)量控制提供了依據(jù)。趙志剛等[811]針對(duì)冰片與化學(xué)藥物聯(lián)合應(yīng)用對(duì)血腦屏障的影響進(jìn)行了系列研究，證明冰片可促進(jìn)丙戊酸鈉、尼莫司汀、甲氨蝶呤等藥物透過血腦屏障，增加其在腦脊液中的藥物濃度，為腦部腫瘤及腦膜炎的中西醫(yī)結(jié)合治療開辟了新的思路。李越峰等[1220]為揭示四逆散改善睡眠作用的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)，先后進(jìn)行了四逆散凍干粉制備及其主要化學(xué)成分含量測(cè)定、四逆散凍干粉指紋圖譜建立、四逆散凍干粉血清及大鼠腦脊液中移行成分分析以及腦脊液中內(nèi)源性物質(zhì)的認(rèn)定等研究，為“中藥腦脊液藥物化學(xué)”研究的構(gòu)建提供了方法學(xué)借鑒。

綜上可見，透血腦屏障藥物化學(xué)成分分析在中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究中的價(jià)值和意義已得到重視，并取得了一定的研究成果，但目前還存在一些局限或不足之處：①透血腦屏障藥物化學(xué)成分研究目前仍較多見于單味中藥的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究，中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療用的相關(guān)復(fù)方研究鮮有報(bào)道；②腦脊液的采集及其前處理，文獻(xiàn)報(bào)道方法多樣，但重復(fù)性欠佳，需進(jìn)一步加以優(yōu)化；③透血腦屏障藥物化學(xué)成分研究需與相應(yīng)的藥效學(xué)研究相結(jié)合[21]，選擇被公認(rèn)的與中醫(yī)病證機(jī)制相近似的動(dòng)物模型，在整體、離體、組織器官、細(xì)胞分子等不同水平上，觀察并比較透血腦屏障藥物化學(xué)成分與藥效的相關(guān)性，才能切實(shí)揭示中藥復(fù)方藥效物質(zhì)基礎(chǔ)；④中藥復(fù)方透血腦屏障藥物化學(xué)成分的藥動(dòng)學(xué)研究尚屬空白，構(gòu)建腦脊液藥物化學(xué)成分藥效藥動(dòng)學(xué)三維立體研究系統(tǒng)，是“中藥腦脊液藥物化學(xué)”研究的重要內(nèi)容。

4 研究前景與展望

借鑒中藥血清藥物化學(xué)研究思路，作者提出建構(gòu)“中藥腦脊液藥物化學(xué)”研究方法，將為深入揭示中藥及其復(fù)方藥效物質(zhì)基礎(chǔ)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持和方法學(xué)依據(jù)。本課題組前期研究結(jié)果證實(shí)，將中藥指紋圖譜與中藥腦脊液藥物化學(xué)、中藥腦脊液藥理學(xué)相結(jié)合，是中藥復(fù)方藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究的新模式；探查治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病中藥復(fù)方透血腦屏障藥物化學(xué)成分與藥效的相關(guān)性，解析藥效物質(zhì)結(jié)構(gòu)，觀察其藥動(dòng)學(xué)規(guī)律，是中藥腦脊液藥物化學(xué)研究的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

作為傳統(tǒng)中藥復(fù)方物質(zhì)基礎(chǔ)研究方法的重要補(bǔ)充，探索并初步構(gòu)建治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病中藥復(fù)方“腦脊液藥物化學(xué)”研究的思路和方法，對(duì)于深入闡明中醫(yī)復(fù)方效應(yīng)機(jī)制、提高臨床療效、增加對(duì)病理靶點(diǎn)治療針對(duì)性以及推進(jìn)中醫(yī)方劑現(xiàn)代化都將具有重要的科學(xué)意義和學(xué)術(shù)價(jià)值。

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Preliminary construction of studies on "pharmaceutical chemistry of

cerebrospinal fluid containing Chinese medicine"

SUN Zhicui， WANG Xin*

（School of Basic Medical， Shandong University of Traditional Chinese Medicine， Ji′nan 250355， China）

[Abstract] According to the research methods for pharmaceutical chemistry of serum containing Chinese medicine， we put forward the concept， research ideas and methods of "pharmaceutical chemistry of cerebrospinal fluid containing Chinese medicine" for the first time on the basis of summary of the present situation in research on the base of single and compound Chinese medicine by applying the composition analysis methods on pharmaceutical chemistry of the drug through blood brain barrier. At the same time， scientific research value and prospect of pharmaceutical chemistry of cerebrospinal fluid containing Chinese medicine were discussed. The study on "pharmaceutical chemistry of cerebrospinal fluid containing Chinese medicine" will give an important complement to the study methods of material base of traditional Chinese medicine， and promote the modernization of traditional Chinese medicine prescriptions.

[Key words] pharmaceutical chemistry of cerebrospinal fluid containing Chinese medicine； effective material basic； research ideas and methods

doi：10.4268/cjcmm20130229

[責(zé)任編輯 孔晶晶]