基于超分子“氣析”理論構(gòu)建中藥質(zhì)量標(biāo)志物的印跡性新評(píng)價(jià)體系

李海英，賀琪珺，鄧凱文，李文姣,潘 雪, 3，陳定芳，王敏存，周燕子，肖美鳳,周逸群,賀福元, 3, 5*

·專 論·

基于超分子“氣析”理論構(gòu)建中藥質(zhì)量標(biāo)志物的印跡性新評(píng)價(jià)體系

李海英1, 2，賀琪珺3, 4#，鄧凱文3, 4，李文姣1, 2,潘 雪1, 2, 3，陳定芳1, 2，王敏存1, 2，周燕子1, 2，肖美鳳1, 2,周逸群1, 2,賀福元1, 2, 3, 5*

1. 湖南中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，湖南 長沙 410208 2. 中藥成藥性與制劑制備湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 長沙 410208 3. 湖南中醫(yī)藥大學(xué) 中醫(yī)藥超分子機(jī)理與數(shù)理特征化實(shí)驗(yàn)室，湖南 長沙 410208 4. 湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，湖南 長沙 410007 5. 中藥藥性與藥效國家中醫(yī)藥管理局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 長沙 410208

安全、有效、可控是藥品的3大屬性，建立適宜的中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)體系是保證中藥質(zhì)量可控的基本條件，攸關(guān)中藥臨床安全有效使用、新藥研發(fā)和中藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵共性問題，備受中醫(yī)藥領(lǐng)域關(guān)注。中藥所產(chǎn)生的整體療效是按中醫(yī)藥理論依法遣藥組方對(duì)證治療的結(jié)果，因此，要構(gòu)建適宜中藥作用特征的質(zhì)量評(píng)價(jià)體系就必須遵循中醫(yī)藥理論去解決“中藥有效成分群構(gòu)成比與藥效變化不對(duì)等”的科學(xué)難題。從中藥與人體在自然界生物演化的角度考慮，二者都是生物超分子體，中醫(yī)藥理論本質(zhì)上是對(duì)人體與自然界“分子社會(huì)”交流管控規(guī)律的揭示，藥材的生長、炮制、配伍組方和制劑制備而形成的中藥成分群的構(gòu)成比與藥效動(dòng)態(tài)變化規(guī)律受控于生物超分子“印跡模板”的印跡作用普遍規(guī)律，宜建立以反映“印跡模板”特征的質(zhì)量標(biāo)志物（quality marker，Q-Marker）印跡性為指標(biāo)的質(zhì)量評(píng)價(jià)方法。系統(tǒng)梳理單成分化學(xué)藥和多成分中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)方法的現(xiàn)狀，提出建立以Q-Marker為核心的“個(gè)體測定，群體分析，印跡表征”的中藥新型質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，解決中藥質(zhì)量控制的關(guān)鍵科學(xué)問題和技術(shù)難題。

中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)；中醫(yī)藥“氣析”理論；超分子；印跡性；印跡模板；中藥；質(zhì)量標(biāo)志物

中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)方法包括感觀、化學(xué)和生物效應(yīng)方法。感觀評(píng)價(jià)多憑經(jīng)驗(yàn)，可靠性差；生物效應(yīng)評(píng)價(jià)步驟繁瑣復(fù)雜，干擾因素多，使用均較少，而化學(xué)評(píng)價(jià)方法穩(wěn)定、可靠，目前仍為中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)的主流方法?；瘜W(xué)評(píng)價(jià)方法的原理是基于化學(xué)成分的生物等效原理[1]：相同構(gòu)成比和含量的化學(xué)成分具有相同生物等效性，具有相同療效。然而該原理應(yīng)用于中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)卻受到質(zhì)疑，即不同構(gòu)成比和含量的中藥卻具有相同或相似的臨床療效。譬如金銀花與山銀花“異原等效”[2-4]，不同地域魚腥草注射劑“成分異而效應(yīng)似”[5-6]等都出現(xiàn)了不同于經(jīng)典的單成分生物等效情況，即中藥“成分群變化與療效變化并不一定對(duì)等”，成分構(gòu)成比與含量相同的中藥臨床療效固然相同，但成分構(gòu)成比或含量不同的中藥臨床療效不一定不同。

大量實(shí)驗(yàn)表明，中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)方法除了經(jīng)典的單成分含量控制模式外，還應(yīng)有其獨(dú)有的評(píng)價(jià)模式，這是由其多成分間相互作用決定，若唯成分含量控制評(píng)價(jià)模式很難解決問題，這已成為中醫(yī)藥領(lǐng)域研究者的共識(shí)[7-9]。然而這個(gè)“卡脖子”科學(xué)技術(shù)問題就成了中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)亟需解決的問題。為克服現(xiàn)有質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)多種不足，提高中藥及復(fù)方質(zhì)量一致性、可控性和溯源性，劉昌孝院士[10]于2016年創(chuàng)造性提出了質(zhì)量標(biāo)志物（quality maerker，Q-Marker）的新概念，作為反映中藥安全性和有效性的標(biāo)示性物質(zhì)進(jìn)行質(zhì)量控制。Q-Marker一經(jīng)提出，使中藥質(zhì)量研究水平有了顯著的進(jìn)步。

前期的系列中醫(yī)藥超分子“氣析”理論已被近期的經(jīng)絡(luò)循行路線的實(shí)體顯示初步證實(shí)，該理論還揭示中藥與人體均為生物超分子體，遵循“印跡模板”自主作用普遍規(guī)律。中藥材是在自然界生成的生物超分子體，藥材炮制與中藥制劑制備都適用于生物超分子化學(xué)研究，中藥成分的動(dòng)態(tài)變化受控于“印跡模板”印跡性規(guī)律，可建立以反映“印跡模板”特征的Q-Marker印跡性換算體系，解決中藥有效成分群“構(gòu)成比與藥效變化不對(duì)等”的科學(xué)難題?；谥兴幣c人體超分子“印跡模板”“氣析”理論，中藥藥（毒）效是中藥成分群與人體經(jīng)絡(luò)臟腑“印跡模板”印跡作用的綜合表現(xiàn)，可與標(biāo)準(zhǔn)印跡模板分子進(jìn)行轉(zhuǎn)換、疊加，印跡性可由色譜方法表征出來，反映在總量統(tǒng)計(jì)矩零、一、二階參數(shù)之中。本文首先對(duì)單成分藥物及多成分中藥的質(zhì)量評(píng)價(jià)方法進(jìn)行回顧總結(jié)，分析其困局，闡明怎樣在單成分含量控制質(zhì)量的基礎(chǔ)上構(gòu)建起適宜中藥超分子“印跡模板”印跡作用的質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，同時(shí)尋找到反映“印跡模板”特征的Q-Marker。

1 化學(xué)藥和中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)方法的現(xiàn)狀

1.1 單成分化學(xué)藥物的生物等效質(zhì)量評(píng)價(jià)方法

單成分化學(xué)藥物的物質(zhì)基礎(chǔ)、藥理作用、理化性質(zhì)和制備工藝都非常明確，不存在多成分構(gòu)成比的問題，遵循化學(xué)成分生物等效的定量藥理學(xué)規(guī)律，只要建立成分的定性定量分析方法就能很好地評(píng)價(jià)其質(zhì)量真?zhèn)蝺?yōu)劣[11-12]。評(píng)價(jià)時(shí)，多強(qiáng)調(diào)成分的精、準(zhǔn)測定的方法學(xué)研究，目前已建立系統(tǒng)的針對(duì)目標(biāo)成分的分析方法，包括性狀、氣味、顏色、化學(xué)反應(yīng)、色譜鑒別等定性分析，以及容量和儀器等定量分析，但主要關(guān)注化學(xué)成分定量分析方法[13]。容量分析法多用于無機(jī)化合物定量分析，如原子吸收光譜可用于金屬離子定量分析，電位滴定法多用于無機(jī)物定量分析，儀器分析常用于有機(jī)物定量分析，以色譜分析為主，常用方法有氣相色譜、高效液相色譜、氣質(zhì)聯(lián)用色譜、液質(zhì)聯(lián)用色譜、毛細(xì)管電泳、薄層色譜、熒光分析、標(biāo)記免疫分析、分子生物學(xué)檢測技術(shù)等方法[14]?？傊@些方法都是根據(jù)目標(biāo)成分性質(zhì)，按方法學(xué)要求建立定性、定量分析方法，以含量高低為評(píng)價(jià)指標(biāo)，依據(jù)化學(xué)成分的生物等效性進(jìn)行藥品質(zhì)量優(yōu)劣評(píng)價(jià)，的確能控制化學(xué)藥品質(zhì)量，其評(píng)價(jià)方法為國際社會(huì)所公認(rèn)。

1.2 中藥物質(zhì)基礎(chǔ)、藥理作用不清，亟需創(chuàng)新質(zhì)量評(píng)價(jià)方法

目前大部分中藥仍仿照植物藥質(zhì)量評(píng)價(jià)模式，采用單一或少數(shù)化學(xué)指標(biāo)成分進(jìn)行質(zhì)量控制，不能充分反映中藥內(nèi)在質(zhì)量和用藥特點(diǎn)，成為制約現(xiàn)代中醫(yī)藥發(fā)展瓶頸問題[7]。“找到有效成分”“合理控制有效成分含量”“建立正確評(píng)價(jià)指標(biāo)”是中藥質(zhì)量控制的關(guān)鍵所在，是保障療效的核心問題[15]。為了降低中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)難度，最早建立以單個(gè)有效成分為指標(biāo)的質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，對(duì)中藥質(zhì)量控制起到了一定作用，但弊端眾所周知。2000年后又興起了以指紋圖譜為基礎(chǔ)的多成分評(píng)價(jià)方法，通過相關(guān)系數(shù)法、聚類分析、夾角余弦法、模糊尖T-分布法、歐氏距離法、超信息特征數(shù)字化評(píng)價(jià)[16]及總量統(tǒng)計(jì)矩相似度法等多種方法[17]，先后建立了各種指紋圖譜評(píng)價(jià)方法；近年又提出了有效成分群[9]、標(biāo)準(zhǔn)湯劑[18]、物質(zhì)基準(zhǔn)[19]、Q-Marker[20-21]、一測多評(píng)[22]、全息多指標(biāo)分析等[23]等眾多評(píng)價(jià)方法；也有近紅外[24]、電化學(xué)[25]、核磁共振[26]、蛋白質(zhì)組學(xué)[27]等新評(píng)價(jià)方法提出。這些方法為基于中藥傳統(tǒng)功效、整體觀的Q-Marker、指紋特征譜、譜-效關(guān)系、傳統(tǒng)鑒定相結(jié)合的直接或間接測定成分含量的評(píng)價(jià)方法，適合構(gòu)成比穩(wěn)定的中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)[22]，但對(duì)于中藥材、中藥飲片及中藥制劑成分構(gòu)成比和含量變化很大的中藥，就需面對(duì)“中藥成分構(gòu)成比、含量和療效不對(duì)等”的科學(xué)問題[2-6]。譬如對(duì)全國10省417批魚腥草揮發(fā)油進(jìn)行測定，共檢測2431個(gè)萜類、醛酮類、脂肪醇、酯類成分，而只有正壬醇、2-十一酮、α-愈創(chuàng)木烯、石竹烯、2-十二酮這5成分在每批都出現(xiàn)，而且每批成分構(gòu)成比都不同，但都具有相同抗菌消炎作用；又如金銀花與山銀花的化學(xué)成分研究[28]，發(fā)現(xiàn)二者揮發(fā)油（金銀花192種、山銀花69種）、環(huán)烯醚萜類（金銀花36種、山銀花13種）、黃酮類（金銀花21種、山銀花11種）、三萜皂苷類、有機(jī)酸等成分構(gòu)成比和含量有差異，但臨床長期混用，從循證醫(yī)學(xué)的角度考慮，存在“異原等效”現(xiàn)象[2]；又如對(duì)50批全國不同產(chǎn)地補(bǔ)陽還五湯中的黃芪、當(dāng)歸、川芎、赤芍、桃仁、紅花、地龍這7味藥材HPLC指紋圖譜進(jìn)行研究，其成分峰數(shù)目的RSD為12.56%～35.52%；含量的RSD為22.74%～50.35%，二者總體RSD為33.53%，而藥效強(qiáng)度的RSD為9.936%，二者明顯不對(duì)等[29]。上述中藥材、中藥飲片及復(fù)方成分群構(gòu)成比、含量變化與療效變化不對(duì)等問題在中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)中普遍存在，尤其是單味藥材顆粒飲片和經(jīng)典名方復(fù)方制劑的“物質(zhì)基準(zhǔn)”質(zhì)量評(píng)價(jià)等，十分不利于中藥產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)應(yīng)有其特有的方法，需守正創(chuàng)新出高于成分含量分析的質(zhì)量評(píng)價(jià)新模式。而由于中藥材和人體的生物超分子體屬性，這一研究模式的突破非生物超分子化學(xué)莫屬。

2 中醫(yī)藥超分子理論為建立中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)方法指明方向

超分子化學(xué)是研究分子間非共價(jià)鍵形成超分子的化學(xué)。1987年Donald J. Cram、Jean-Marie Lehn、Charles J. Pedersen因?qū)δM生物中鎖鑰關(guān)系的主體分子研究貢獻(xiàn)和2016年Jean-Pierre Sauvage、Sir J. Fraser Stoddart、Bernard L. Feringa因?qū)Ψ肿訖C(jī)器研究的貢獻(xiàn)均獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，現(xiàn)已成為解決“分子社會(huì)”間作用關(guān)系的金鑰匙[30-31]。本團(tuán)隊(duì)于2011年開啟了中醫(yī)藥超分子化學(xué)研究，發(fā)表了50余篇論文，已形成了中醫(yī)藥超分子“氣析”理論[32]：人體與中藥可以看成是一個(gè)由單分子、超分子、聚合超分子及巨復(fù)超分子構(gòu)成的復(fù)雜體系。在由小分子構(gòu)成整個(gè)人體有序的超分子過程中，超分子主體保留了客體小分子的印跡模板，形成經(jīng)絡(luò)臟腑的孔穴通道結(jié)構(gòu)。中藥成分吸收入血與組織器官主體分子孔穴通道產(chǎn)生生物超分子印跡作用，體現(xiàn)出共“印跡模板”特征“氣析”作用，宏觀上表現(xiàn)出中醫(yī)的經(jīng)絡(luò)臟象，產(chǎn)生理、法、方、藥基礎(chǔ)理論，具有與之相同或相似的“印跡模板”中藥分子便構(gòu)成了中藥有效成分；中藥有效成分與經(jīng)絡(luò)臟腑的印跡作用便形成了中藥藥性和功效，中藥配伍又能顯著性地改變這一超分子印跡作用規(guī)律。據(jù)此可闡釋中醫(yī)藥3個(gè)重大前沿科學(xué)問題，為中醫(yī)藥3個(gè)重大工程技術(shù)難題提供解決之策，可解析中藥復(fù)雜體系的生物超分子化學(xué)作用模式，可指導(dǎo)創(chuàng)建以印跡性為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，解決關(guān)鍵技術(shù)問題[33]。如在全國417批不同產(chǎn)地魚腥草揮發(fā)油中發(fā)現(xiàn)成分含量平均分子連接性指數(shù)、一階總量統(tǒng)計(jì)矩、信息熵的“三穩(wěn)”，而峰數(shù)、峰面積、信息量的“三不穩(wěn)”規(guī)律，這提示中藥材成分整體會(huì)遵循超分子自主作用規(guī)律，在“印跡模板”結(jié)構(gòu)和印跡作用上穩(wěn)定，而修飾成具體成分個(gè)體及含量卻隨域隨時(shí)隨株變化，同時(shí)也得到了（類）致敏性與超分子“印跡模板”構(gòu)成的膠束成分群的構(gòu)-效（毒）定量關(guān)系的初步證明。

3 中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)方法的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題與環(huán)節(jié)

經(jīng)上述中醫(yī)藥超分子作用分析，中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)方法關(guān)鍵科學(xué)問題是構(gòu)建有效成分群間印跡性的評(píng)價(jià)方法，闡明“構(gòu)成比與藥效不對(duì)等”及其質(zhì)量穩(wěn)定性、均一性、溯源性評(píng)價(jià)的方法學(xué)原理，重在建立質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)、印跡性分析方法和評(píng)價(jià)參數(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，包括“中藥材-飲片-制劑”環(huán)節(jié)的質(zhì)量傳遞性評(píng)價(jià)方法。

3.1 中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)方法的關(guān)鍵技術(shù)問題

3.1.1 中藥Q-Marker（印跡模板）的確定 目前主要采用與功效關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)挖掘、系統(tǒng)生物學(xué)、網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)、譜效學(xué)、網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)等數(shù)理方法確定Q-Marker[34-36]。上述通過大型數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)獲得的預(yù)測結(jié)果可濃集成分與靶點(diǎn)作用關(guān)系，需進(jìn)一步通過藥效學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。譜效學(xué)現(xiàn)已成為常用方法，對(duì)虛擬信息庫獲得的多成分與多靶點(diǎn)的量-效關(guān)系進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，可采用相關(guān)性、線性、Hill量-效、對(duì)數(shù)、效應(yīng)室及其他復(fù)合函數(shù)等進(jìn)行研究[37-38]，體外可采用譜效學(xué)，體內(nèi)可采用網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)、譜效動(dòng)力學(xué)進(jìn)行驗(yàn)證確定，再采用分子模擬、親和色譜、藥物親和穩(wěn)定性、芯片、基因敲除、RNA干擾等方法進(jìn)行關(guān)鍵成分的確定[39-42]，但要全面完成上述中藥的有效性研究目前還相當(dāng)困難，故提出了依據(jù)5原則的Q-Marker來評(píng)價(jià)中藥質(zhì)量[43]。若這個(gè)問題采用中醫(yī)藥超分子“印跡模板”印跡作用進(jìn)行整合，可極大地降低研究難度，只要建立成分與靶點(diǎn)的“印跡模板”關(guān)系，就能將作用同（似）而結(jié)構(gòu)異的成分與標(biāo)準(zhǔn)模板分子即Q-Marker的印跡性進(jìn)行比較，轉(zhuǎn)換折算成Q-Marker的作用效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)多成分群、多靶點(diǎn)群的疊加整合[32]。如嗎啡類鎮(zhèn)痛藥物對(duì)腦啡肽的競爭性作用效應(yīng)可通過阿片受體的3點(diǎn)結(jié)合空間的“印跡模板”印跡作用將各鎮(zhèn)痛藥折算成相當(dāng)于Q-Marker嗎啡的鎮(zhèn)痛效應(yīng)[44]。因此，建立“印跡模板”印跡性的測定方法，選擇與之結(jié)構(gòu)特征最相似的模板分子為Q-Marker，將同類成分群按印跡效應(yīng)系數(shù)折算成Q-Marker的印跡性評(píng)價(jià)指標(biāo)，就可解中藥評(píng)價(jià)指標(biāo)篩選之難題。本團(tuán)隊(duì)前期對(duì)補(bǔ)陽還五湯7味藥材716個(gè)化學(xué)成分進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，發(fā)現(xiàn)與抗缺血性腦卒中作用有關(guān)成分94個(gè)，構(gòu)建了與其相關(guān)的70個(gè)靶點(diǎn)的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，再對(duì)20個(gè)入血成分與20個(gè)關(guān)鍵靶點(diǎn)進(jìn)行整體網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)驗(yàn)證研究和“印跡模板”表征，尋找到最小的Q-Marker（印跡模板）[19]?！坝≯E模板”（成分與靶點(diǎn)群）的建立可參考文獻(xiàn)方法[45]。

3.1.2 中藥成分的印跡性分析方法的建立 以能體現(xiàn)親合印跡性的免疫芯片分析法最好[46]，是今后的發(fā)展方向之一。由于中藥成分抗原的合成、抗體的分離純化和芯片的制備還不成熟，穩(wěn)定性差，操作繁瑣，并不多用，而色譜法穩(wěn)定、簡便、可靠，若采用質(zhì)譜絕大多數(shù)中藥成分可以被檢出[14]。色譜分析不僅能檢測單體成分的含量，還能測定單體成分和多成分群間在色譜柱上的印跡作用，不失為中藥成分測定較適宜的方法。

3.1.3 中藥成分的印跡性評(píng)價(jià)方法的建立 中藥成分在進(jìn)行色譜分析時(shí)，表現(xiàn)為某個(gè)分子的某一個(gè)基團(tuán)（印跡模板）隨機(jī)與色譜固定相進(jìn)行結(jié)合-遷移-解結(jié)合-再結(jié)合-再遷移等印跡作用，最終綜合印跡特征以保留時(shí)間的形式體現(xiàn)出來，因此成分的保留時(shí)間是衡量成分群間印跡性的綜合指標(biāo)，在中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)中具有重要作用。然而，目前中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)方法卻注重成分的含量測定，而保留時(shí)間僅供待測成分的定性分析用。但在中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)中，其重要性主要體現(xiàn)在：總量零階矩表示對(duì)應(yīng)于總成分平均保留時(shí)間的印跡作用總量，與藥效強(qiáng)度相關(guān)；總量一階矩為成分平均保留時(shí)間，相當(dāng)于印跡作用性質(zhì)疊加量，與成分群藥效作用性質(zhì)相關(guān)；總量二階矩為平均保留時(shí)間方差，反映印跡作用性質(zhì)離散程度，也就是印跡作用的波動(dòng)程度，與穩(wěn)定性、均一性相關(guān)。因此中藥評(píng)價(jià)方法就必須在現(xiàn)有Q-Marker含量評(píng)價(jià)指標(biāo)的基礎(chǔ)上引入印跡性評(píng)價(jià)指標(biāo)。

3.1.4 中藥指紋圖譜總量統(tǒng)計(jì)矩（相似度）法的印跡性評(píng)價(jià)作用 本團(tuán)隊(duì)2008年建立了總量統(tǒng)計(jì)矩（相似度）法[47-48]：①總量零階矩為色譜峰面積總量，體現(xiàn)成分群各成分與整體的含量；②總量一階矩為各色譜峰面積的統(tǒng)計(jì)平均保留時(shí)間，體現(xiàn)成分群的各成分印跡性與總量平均印跡性；③總量二階矩為各色譜峰面積的統(tǒng)計(jì)平均保留時(shí)間的方差，體現(xiàn)各成分的印跡性離散度和總體成分的印跡性的離散程度；④總量統(tǒng)計(jì)矩分析法可將總量統(tǒng)計(jì)一階矩、二階矩轉(zhuǎn)變成正態(tài)分布函數(shù)，建立總量統(tǒng)計(jì)矩相似度。該法能將單成分含量分析、多成分含量分析、單成分印跡性、多成分印跡性、單成分印跡方差、多成分印跡方差有機(jī)結(jié)合，具加合、統(tǒng)計(jì)、偶聯(lián)、段帶和消除干擾性。據(jù)此可建立“個(gè)體測定，群體分析，印跡表征”的Q-Marker新型評(píng)價(jià)方法。該法已用于補(bǔ)陽還五湯[49]、金銀花和山銀花[50]、魚腥草[2]、桃紅四物湯[51]、桑源藥材[52]、芍藥甘草湯[53]、咽飲配方顆粒[54]、羌活勝濕湯[55]、丹紅注射劑[56]等中藥的質(zhì)量評(píng)價(jià)，現(xiàn)已成為中藥及其復(fù)方指紋圖譜定性定量分析的通用工具。除了總量統(tǒng)計(jì)矩法外，還有信息熵、信息量、物芯指數(shù)（平均含量的分子連接性指數(shù)）用于印跡性的分析[2,27]；具有去中心化、時(shí)序數(shù)據(jù)、集體維護(hù)、可編程和安全可信等特點(diǎn)的區(qū)塊鏈分析用于中藥質(zhì)量溯源體系分析，可借鑒用于中藥質(zhì)量分析[57]。

3.1.5 中藥成分印跡性與藥效關(guān)聯(lián) 有效成分群間的平均保留時(shí)間的變化就意味著構(gòu)成比的變化、成分群整體印跡性的變化以及藥效屬性的變化，反之通過建立平均保留時(shí)間的評(píng)價(jià)指標(biāo)就能控制成分群的構(gòu)成比和藥效屬性。分析成分群的總量變化，在平均保留時(shí)間不變的情況下，成分群的總量與療效呈量-效關(guān)系，同時(shí)還要分析各成分保留時(shí)間的離散程度即方差，會(huì)影響到療效波動(dòng)性，也就是穩(wěn)定性和均一性。將上述方法得到的成分印跡性與藥效靶點(diǎn)進(jìn)行回歸，建立“印跡模板”的定量“構(gòu)-效-印”關(guān)系，闡明“構(gòu)成比與藥效不對(duì)等”及“印跡性與藥效對(duì)等”的科學(xué)原理。如補(bǔ)陽還五湯盡管各藥材指紋圖譜的成分?jǐn)?shù)、峰面積變化大，但其總量一階矩（平均印跡性）的總體RSD為12.47%，與藥效RSD變化接近，說明補(bǔ)陽還五湯藥效變化與平均保留時(shí)間變化相關(guān)，存在“構(gòu)-效-印”關(guān)系，這一關(guān)系后來又被化學(xué)藥物“印跡模板”特征與腦梗死面積減少定量關(guān)系所證明[58-59]。

中藥Q-Marker的印跡性新評(píng)價(jià)體系研究路線如圖1所示。

圖1 基于超分子“氣析”理論的中藥Q-Marker的印跡性新評(píng)價(jià)體系研究路線

3.2 中藥制備關(guān)鍵環(huán)節(jié)的質(zhì)量評(píng)價(jià)

3.2.1 中藥材生產(chǎn)環(huán)節(jié)質(zhì)量受地域和遺傳影響 中藥常出現(xiàn)“異原同藥”和“同原異藥”的入藥情況[3,51]。同一藥材受遺傳、產(chǎn)地、氣候、年降雨量、病蟲害、農(nóng)殘留、生長年限、采收時(shí)間、入藥部位、產(chǎn)地加工方法等多因素影響[16-18]，呈現(xiàn)“印跡模板”穩(wěn)定和隨株隨域隨時(shí)變化的道地性，是中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)的源頭，也是最為困難的環(huán)節(jié)[19-21]。

3.2.2 中藥飲片炮制、制劑制備受制藥工藝的影響 中藥炮制、制劑制備都是對(duì)中藥超分子體的制藥工序[60-61]，受其制備工藝影響，炮制受火候、制劑受勾兌投料方式和提取工藝的影響，呈現(xiàn)“印跡模板”穩(wěn)定和隨法變化，也是中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)關(guān)注的環(huán)節(jié)。

3.2.3 中藥質(zhì)量溯源性評(píng)價(jià) 對(duì)藥材加工、炮制及制劑全過程進(jìn)行質(zhì)量溯源性評(píng)價(jià)，建立中藥從“藥材-飲片-制劑”的質(zhì)量傳遞性評(píng)價(jià)方法，包括各環(huán)節(jié)指紋圖譜段帶總量統(tǒng)計(jì)矩、區(qū)塊鏈分析等。

4 結(jié)語

綜上所述，中藥為生物超分子體，“印跡模板”印跡作用貫穿于中藥材生長、飲片炮制、制劑制備和臨床藥效全過程，呈現(xiàn)出成分群印跡穩(wěn)定和隨域隨法的動(dòng)態(tài)可變性，只有根據(jù)成分群“印跡模板”印跡性作用規(guī)律，實(shí)現(xiàn)成分間印跡性作用大小的轉(zhuǎn)換疊加，才能建立起以Q-Marker印跡性為評(píng)價(jià)指標(biāo)的中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，解決關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

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Constructing a new quality imprinting evaluation system for traditional Chinese medicine Q-Marker based on supramolecular “qi-xi” theory

LI Hai-ying1, 2, HE Qi-jun3, 4, DENG Kai-wen3, 4, LI Wen-jiao1, 2, PAN Xue1, 2, 3, CHEN Ding-fang1, 2, WANG Min-cun1, 2, ZHOU Yan-zi1, 2, XIAO Mei-feng1, 2, ZHOU Yi-qun1, 2, HE Fu-yuan1, 2, 3, 5

1. College of Pharmacy, Hunan University of Traditional Chinese Medicine, Changsha 410208, China 2. Key Laboratory of Druggability and Preparation Modification for Traditional Chinese Medicine of Hunan Province, Changsha 410208, China 3. Supramolecular Mechanism and Mathematic-Physics Characterization for Chinese Materia Medicine, Hunan University of Traditional Chinese Medicine, Changsha 410208, China 4. The First Affinity Hospital, Hunan University of Traditional Chinese Medicine, Changsha 410007, China 5. Property and Pharmacodaynamic Key Laboratory of Traditional Chinese Medicine, State Administration of Traditional Chinese Medicine, Changsha 410208, China

Safety, effectiveness, and controllability are the three main attributes of medicines. The establishment of a suitable quality evaluation system for traditional Chinese medicine (TCM) is the basic condition to ensure controllable quality of TCM. It is related to the key commonality of the clinical safe and effective use of TCM, the development of new drug, and the development of the TCM industry. The problem has attracted much attention in the field of TCM. The overall curative effect of TCM compound prescription is the result of the treatment of syndromes based on the theory of TCM. Therefore, in order to construct a quality evaluation system suitable for the action characteristics of TCM compound prescriptions, it is necessary to follow the theory of TCM to solve the scientific problem of “the composition ratio of the effective component groups of TCM is not equal to the change in efficacy”. Considering TCM and the human body from the perspective of biological evolution in nature, both are biological supramolecular bodies. The theory of TCM is essentially to reveal the rules of communication and control between the human body and the natural “molecular society”. The composition ratio and the dynamic change rule of the pharmacodynamics of the TCM compound prepared from the growth, processing and compatibility of medicinal materials and the preparation are controlled by the general rule of the imprinting effect of the bio-supramolecular “imprint template”, and it is advisable to establish a quality evaluation method using imprintability of quality marker (Q-Marker) reflecting the characteristics of “imprinting template” for the TCM compound prescriptions as an indicator. This article systematically combs the current status of quality evaluation methods for single-component of chemical drugs and multi-component of TCM, and proposes to establish a new quality evaluation system for TCM with Q-Marker as the core, which was composed of “individual determination, group analysis, and imprinting characterization”, so as to solve the key scientific and technical problems of the quality control of TCM compound prescriptions.

quality evaluation of traditional Chinese medicine; “qi-xi” theory of traditional Chinese medicine; supramolecules; imprinting; imprinting template; traditional Chinese medicine; quality marker

R282；R284

A

0253 - 2670(2021)16 - 4771 - 08

10.7501/j.issn.0253-2670.2021.16.001

2021-03-18

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（81803729）；長沙市科技計(jì)劃項(xiàng)目（kq1907137）；湖南省教育廳創(chuàng)新平臺(tái)開放基金項(xiàng)目（18K071）；湖南省中醫(yī)藥科研項(xiàng)目（2021078）；湖南省藥學(xué)一流學(xué)科開放基金項(xiàng)目（2018YX06，2020YX13）；湖南省自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目（2019JJ50430）

李海英，在讀博士生，研究方向?yàn)橹兴帍?fù)方的生物有效性及其新制劑、新技術(shù)與新工藝的研究。Tel: 18569490266 E-mail: 1208666249@qq.com

賀福元，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事中藥藥理學(xué)、中藥藥劑學(xué)、中醫(yī)藥超分子與數(shù)理特征化的研究工作，共發(fā)表專業(yè)論文300余篇。Tel: (0731)85381372 E-mail: pharmsharking@163.com

#并列第一作者：賀琪珺，碩士研究生。E-mail: 844645407@qq.com

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