基于毒效整合分析的附子藥動學(xué)、藥效學(xué)研究

李蕓霞 彭 成

(成都中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,中藥材標(biāo)準(zhǔn)化教育部重點實驗室,四川省中藥資源系統(tǒng)研究與開發(fā)利用重點實驗室省部共建國家重點實驗室培育基地,成都,611137)

基于毒效整合分析的附子藥動學(xué)、藥效學(xué)研究

李蕓霞 彭 成

(成都中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,中藥材標(biāo)準(zhǔn)化教育部重點實驗室,四川省中藥資源系統(tǒng)研究與開發(fā)利用重點實驗室省部共建國家重點實驗室培育基地,成都,611137)

中藥成分復(fù)雜,大多數(shù)中藥藥效的發(fā)揮需要在經(jīng)胃腸道吸收進入到體內(nèi)與靶點相互作用后發(fā)生。而中藥的品種、炮制、劑量、配伍等因素均會影響到藥物的體內(nèi)過程。研究中藥在體內(nèi)動態(tài)變化過程對于其毒效研究至關(guān)重要。課題組將藥動學(xué)應(yīng)用于中藥減毒增效研究中,并探索了中藥藥動學(xué)/藥效學(xué)整合分析的思路與方法。

附子;藥動學(xué);藥效學(xué);毒效整合分析

藥物的三性包括安全性,有效性和質(zhì)量可控性。中藥,作為我國傳統(tǒng)中醫(yī)藥治療疾病的主要方式,有著深厚的文化底蘊和社會基礎(chǔ),同時具有豐富的實踐經(jīng)驗、確切的臨床療效和完整的理論體系,為中華民族的健康與繁衍做出了不可磨滅的貢獻,其有效性已經(jīng)得到反復(fù)的確證。然而,近年來關(guān)于中藥質(zhì)量和臨床療效不穩(wěn)定、不良反應(yīng)的報道逐漸增多,中藥安全性研究已成為中藥國際化的技術(shù)壁壘,SFDA也對高風(fēng)險類藥品開展再評價工作。中藥的毒性與功效是客觀存在的,是中藥的基本屬性[1-3]。中藥使用后,是否對人體造成傷害、出現(xiàn)毒性反應(yīng),以及毒性的大小,主要與藥物的毒性、機體的狀態(tài)和臨床是否合理應(yīng)用有關(guān)。

1 中藥毒/效影響因素研究

中藥成分復(fù)雜,根據(jù)化學(xué)成分含量的相對高低,可分為主要成分、次要成分和微量成分。影響中藥毒性的因素有很多:如品種、炮制、配伍等。在中藥繁雜的化學(xué)成分中,不可能所有的化學(xué)成分都同等程度地參與了毒性作用和療效。藥材中含有的不同組分可能具有不同的藥理作用。同一組分在某種證型條件下有效,在另一條件下可能轉(zhuǎn)化為不良反應(yīng),也就是我們常說的“毒”。“是藥三分毒”,藥物的任何作用對健康人和非適應(yīng)證的人都是有毒性作用的。前人采用了很多控制手段來進行藥物偏性的控制,如:炮制減毒、配伍減毒等。

1.1 證候?qū)Χ拘缘挠绊?“辨證論治”是最具中醫(yī)特色的中藥診治原則。證候是中醫(yī)學(xué)特有的概念,它闡述的是一種不同于現(xiàn)代醫(yī)學(xué)所表達的疾病病理狀態(tài)。辨證論治的過程就是根據(jù)患者疾病的性質(zhì),以中藥之偏性對其進行糾正的過程。中藥的不良反應(yīng)是隨著機體狀態(tài)或疾病狀態(tài)而發(fā)生變化的。辨證的準(zhǔn)確與否是導(dǎo)致藥物作用向“效”或“毒”轉(zhuǎn)化的重要條件。根據(jù)中醫(yī)學(xué)“有故無殞,亦無殞也”,“有病則病受之,無病則人體受之”的思想,中藥應(yīng)在“因人制宜”“辨證論治”等理論指導(dǎo)下使用。針對證候用藥是控制藥物偏性,提高藥物療效的可靠方法。

1.2 劑量對毒性的影響 劑量的大小直接決定中藥療效和毒性大小。有無毒性反應(yīng)及不良反應(yīng)的強弱程度與劑量均有直接關(guān)系。毒理學(xué)之父Paracelsus早就指出“所有的物質(zhì)都是毒物,沒有不是毒物的物質(zhì),只是劑量區(qū)別它是毒物還是藥物”。有學(xué)者認(rèn)為,藥物能否充分發(fā)揮治療作用而不引起中毒反應(yīng),主要取決于用藥劑量。如三七是一味很好的活血止血藥,口服治療量1～5 g/次時,無明顯不良反應(yīng)。如口服10 g/次以上,可引起房室傳導(dǎo)阻滯[4]。有毒中藥安全范圍窄、常用量小,稍有不慎可導(dǎo)致中毒,因而對其劑量更要嚴(yán)格控制。研究發(fā)現(xiàn),木通中有毒的AA類成分-馬兜鈴酸,對腎臟的損害表現(xiàn)出量―毒依賴關(guān)系。

1.3 配伍對毒性的影響 中藥配伍是中醫(yī)遣方用藥的特色優(yōu)勢,中藥通過合理的配伍,調(diào)其偏性,制其毒性,既可增強藥力,全面照顧病情,使療效增強;又可減輕或消除藥物的毒性,使其用藥更加安全。在臨床實踐中總結(jié)出藥物配伍的“單行”“相須”“相使”“相畏”“相惡”“相反”“相殺”七情理論。有毒中藥采用配伍的方法以監(jiān)制其毒性而用之于臨床,為歷代醫(yī)家所推崇。早在《黃帝內(nèi)經(jīng)》中記載的“君、臣、佐、使”制方理論中,佐、使藥常有制約及調(diào)和峻烈藥物之毒性的作用?！渡褶r(nóng)本草經(jīng)》所創(chuàng)立的“七情合和”理論中則有“有毒宜制,可用相畏相殺者”的論述,并被后代醫(yī)家作為中藥配伍減毒的主要理論依據(jù)[5-6]。

2 藥動學(xué)在中藥的研究

除了在胃腸道發(fā)揮作用的藥物以外,多數(shù)情況下中藥有效成分需要吸收進入體內(nèi)到達靶器官并作用于相應(yīng)靶點后才能發(fā)揮藥效或毒性作用。因此,中藥在體內(nèi)吸收、分布、代謝、排泄的動態(tài)變化過程對于中藥的毒效研究至關(guān)重要[7-8]。1979年,中藥單體的藥動學(xué)研究首次報道。針對中藥自身的作用特點,國內(nèi)外學(xué)者對中藥的藥動學(xué)進行了不斷地豐富和發(fā)展。黃熙教授提出的“證治藥動學(xué)”理論假說是指同一藥物作用不同的中醫(yī)病證時其藥動學(xué)參數(shù)存在統(tǒng)計學(xué)差異,體現(xiàn)了中藥(復(fù)雜系統(tǒng))與人體(復(fù)雜系統(tǒng))的相互作用的動態(tài)關(guān)系。楊奎教授等提出的“中藥胃腸藥動學(xué)”研究胃腸道環(huán)境(pH值、腸道細菌及消化酶等)因素對中藥方劑有效成分溶出、吸收和代謝的影響,揭示各有效成分間協(xié)同或拮抗的規(guī)律。劉昌孝院士、李川研究員等應(yīng)用藥代標(biāo)示物[9-10],王廣基院士“中藥多組分整合藥代動力學(xué)研究”等為中藥的多成分藥代動力學(xué)研究提供了新的思路和模式[11]?，F(xiàn)代組學(xué)技術(shù)包括基因組學(xué)、代謝組學(xué)等更是為藥代動力學(xué)的發(fā)展提供了更為廣闊的發(fā)展空間[12-13]。

3 附子的藥動學(xué)/藥效學(xué)研究

附子具有回陽救逆、補火助陽、散寒止痛的功效,常用于亡陽虛脫、四肢厥冷、陽萎尿頻、風(fēng)濕痹痛等證,與人參、熟地黃、大黃并稱為“中藥四維”,有“回陽救逆第一品藥”之稱,千百年來都是防病治病的重要藥物。但附子又是有毒中藥,在《神農(nóng)本草經(jīng)》就明確被列為下品,“下品多毒,不可久服”,強烈易致死亡。課題組對附子進行了長期的研究,在“毒性物質(zhì)基礎(chǔ)-毒作用機制-控毒方法體系”的有毒中藥安全性研究的思路和模式的指導(dǎo)下,對附子的基礎(chǔ)毒理、特殊毒性、安全毒理等進行了研究,發(fā)表專著《有毒中藥附子、川烏、草烏的安全性評價與應(yīng)用》[14]。

從化學(xué)成分上看,烏頭屬植物中的主要成分是二萜生物堿,約占總重的7%～10%,具有顯著的藥理活性,同時也是毒性成分。附子中二萜類生物堿包括雙酯型烏頭堿(烏頭堿,Aconitine,AC;次烏頭堿,Hypaconitine,HA;新烏頭堿,Mesaconitine,MA)和單酯型烏頭堿(苯甲酰烏頭原堿,Benzoylaconine,BAC;苯甲酰次烏頭原堿(Benzoylhypaconine,BHA;苯甲酰新烏頭原堿,Benzoylmesaconine,BMA;烏頭原堿,Aconine,ACN)。近年來國內(nèi)外研究者從附子提取物及其活性/毒性成分的進行了藥代動力學(xué)方面的研究。如課題組前期研究發(fā)現(xiàn),大鼠口服附子總生物堿后,發(fā)現(xiàn)AC、HA、MA3種生物堿吸收快,并在短時間內(nèi)血藥濃度快速下降,提示吸收后分布快,30～360 min內(nèi)血藥濃度保持相對平穩(wěn),同時具有多峰現(xiàn)象。臟器分布研究表明AC、HA、MA在大鼠體內(nèi)組織臟器的分布較為廣泛,肝臟、肺臟中的含量較高,尿液為其主要的排泄途徑。還有研究報道外排轉(zhuǎn)運蛋白介導(dǎo)附子有效成分的吸收轉(zhuǎn)運,其規(guī)律為生物堿的毒性越大,受到的外排作用越大,即AC、MA、HA>BAC、BMA、BHA>aconine、mesaconine、hypaconine[15]。附子的雙酯型生物堿有很高的毒性,為了控制附子的毒性,附子必須通過適當(dāng)?shù)呐谥苹蛩夥娇扇胨帯，F(xiàn)在臨床上常采用其炮制品入藥。由于其在炮制加工過程中雙酯型生物堿易水解生成毒性更小的單酯型生物堿,其毒性大大降低。同時附子中所含水溶性生物堿也被認(rèn)為具有明顯的強心作用。然而大多數(shù)的研究僅限于雙酯型生物堿的研究,而忽視了單酯型生物堿的藥代動力學(xué)過程。課題組在國際自然科學(xué)基金重點項目“附子‘毒與效’的多維評價與整合分析研究”(81630101)、973課題“基于西部道地藥材的創(chuàng)新藥物研究”(2012CB723502),面上項目-“司外揣內(nèi)”活性成分譜橋接生物體代謝響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)探究附子治療心陽虛型慢性心力衰竭的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)及作用機制”(81573583)等的支持下研究劑量、疾病狀態(tài)及配伍對附子體內(nèi)的藥代動力學(xué)過程的影響。

3.1 劑量對附子藥動學(xué)過程的影響 附子“毒”與“效”的矛盾在臨床實踐中一直困擾著歷代醫(yī)家,有“最有用而最難用當(dāng)推附子”之說:有醫(yī)家堅持“附子大毒,不可用,非用必小”,不可貿(mào)然用之;而另有以“火神派”代表的醫(yī)家認(rèn)為“附子為百藥之長”,“量小無效”,須重用。范麗麗等[16]研究發(fā)現(xiàn)在一定范圍內(nèi)附子的功效(治療心力衰竭、鎮(zhèn)痛和陽虛)隨劑量增大而增強,且呈線性相關(guān);而效應(yīng)達到一定高度時并不會隨劑量增大而增強,并伴隨有中毒癥狀出現(xiàn),甚至導(dǎo)致動物死亡。因此,研究劑量對附子的體內(nèi)過程的影響對于闡明其“量-時-毒”與“量-時-效”之間的關(guān)系十分重要。課題組采用臨床常用煎煮方式的提取物研究劑量對附子體內(nèi)藥動學(xué)過程的影響[17]。在9.6～38.4 mg/kg的劑量范圍內(nèi),附子組低、中、高劑量組中AC、MC、HC等烏頭類生物堿的最大血藥濃度(Cmax)明顯升高,隨著劑量增加,藥時曲線下面積(AUC)也顯著升高,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義;T1/2(半衰期)、Tmax(達峰時間)、表觀分布容積(V)、清除率(Cl)、差異無統(tǒng)計學(xué)意義;在灌胃給藥1 h左右,上述成分均到Cmax,而后快速下降,且出現(xiàn)多峰現(xiàn)象,其藥動學(xué)行為呈線性關(guān)系,為非房室模;且上述成分的藥動學(xué)行為在同一種提取物中基本一致。7種生物堿類成分有多峰現(xiàn)象出現(xiàn),原因可能是由附子總生物堿的吸收、代謝過程決定,給藥后上述成分均由胃、腸黏膜吸收入血,而后雙酯型生物堿轉(zhuǎn)化為單酯型生物堿及醇胺型生物堿,單酯型生物堿也可轉(zhuǎn)化為醇胺型生物堿,隨著時間的延長,單酯型生物堿、醇胺型生物堿濃度的增加,發(fā)生再次吸收。研究結(jié)果提示附子總生物堿可能對大鼠心臟、肝臟、腎臟等均有一定的毒性,隨著給藥劑量的增加,附子總生物堿在各組織器官的分布增加,但清除不足(各成分的半衰期均在11 h左右),從而有可能引起中毒。

3.2 附子治療陽虛便秘的體內(nèi)藥動學(xué)過程研究

3.2.1 疾病狀態(tài)對附子體內(nèi)藥動學(xué)過程的影響研究 附子益火之源,以消陰翳,為補腎陽虛之主藥。這在中醫(yī)界乃是通論。如李東垣說附子“補虛”,汪昂說是“補腎命火”,陸九芝甚至說:“天下補陽之藥,唯有附子”,(《世補齋醫(yī)書》)張潔古、陳嘉漠等許多醫(yī)家都持同樣之看法。疾病狀態(tài)會影響藥物的體內(nèi)過程[18]。楊媛等[19]檢測虛寒狀態(tài)及正常狀態(tài)小鼠血清中次烏頭堿的濃度,結(jié)合在給藥過程中小鼠體重毛色等生理指標(biāo)及生化指標(biāo)的變化,研究發(fā)現(xiàn)附子對虛寒狀態(tài)小鼠機體代謝起調(diào)節(jié)作用,使其恢復(fù)或接近正常水平;附子水煎液干擾正常狀態(tài)小鼠代謝環(huán)節(jié)(機體內(nèi)代謝酶受到抑制、靶器官(代謝器官)損害),對機體表現(xiàn)出了毒性作用。課題組創(chuàng)建活性炭冰水建模方法建立大鼠陽虛便秘模型,研究不同劑量附子給藥后,正常動物和模型動物的體內(nèi)過程差異[20]。結(jié)果發(fā)現(xiàn)給藥9.6 mg/kg、中劑量19.2 mg/kg、高劑量38.4 mg/kg后,與附子水煎液單獨給藥的正常大鼠比較,附子總生物堿各劑量組單獨給藥的模型大鼠的AC、MC、HC、BAC、BMC、BHC、ACN的Cmax、AUC明顯升高;大鼠的體重食欲差、肛周污穢、活動減少、倦怠蜷縮,排便粒數(shù)減少、色黑干燥等陽虛便秘癥狀明顯減輕。結(jié)果表明附子總生物堿對大鼠陽虛便秘有一定的治療作用,且主要通過增加AC、MC、HC、BAC、BMC、BHC、ACN的含量實現(xiàn)。

3.2.2 配伍對附子體內(nèi)藥動學(xué)/藥效學(xué)過程的影響研究 中藥的配伍規(guī)律與機制研究,對于揭示中藥組方奧妙、指導(dǎo)現(xiàn)代創(chuàng)新中藥的研發(fā)具有十分重要的科學(xué)意義。配伍組分間的相互作用不僅可以可發(fā)生體外的煎煮過程中,同樣也可以在體內(nèi)的吸收、分布、代謝和排泄過程,最終因為藥效物質(zhì)的改變而導(dǎo)致藥效作用的變化,因此藥代動力學(xué)研究是闡明配伍機制的一個重要途徑和手段。附子的配伍減毒自古有之,如張仲景在《傷寒雜病論》中記載了四逆湯用干姜、炙甘草配附子,既可增強附子的強心作用,又可使其毒性大大降低?，F(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)干姜、甘草、大黃等對附子的減毒作用不僅發(fā)生在體外,同時也影響其體內(nèi)過程。附子配伍大黃首見于《金匱要略》。附子的辛熱散寒,大黃的苦寒攻下,兩者寒熱并用,相反相成,主治寒積便秘,體現(xiàn)了“去性存用”的特點。課題組統(tǒng)計了266首《中醫(yī)方劑大辭典》所記載含大黃附子藥對的方劑,發(fā)現(xiàn)隨配伍比例的變化,配伍地位也有君臣佐使不同。所治證型也有所變化包括脾腎陽虛、寒實內(nèi)結(jié)、脾氣虛及脾陽虛、濕熱蘊結(jié)等,總結(jié)后發(fā)現(xiàn)比例在2∶1和1∶2之間以溫下并用,且多發(fā)揮瀉下與溫補共舉的功能。并進一步對附子大黃治療陽虛便秘時的最佳配比進行了篩選。大黃配伍附子減毒的體外研究中發(fā)現(xiàn)在煎煮過程中,大黃中含有鞣質(zhì),與附子配伍后可生成不為腸道所吸收的鞣酸烏頭堿鹽,從而佐制附子的毒性。研究還證實單煎與混組方中烏頭堿的含量均隨著大黃劑量的增加而減少,兩者均呈線性相關(guān),其解毒作用也隨著大黃劑量的遞增而增加[18]。1)配伍對附子體內(nèi)藥動學(xué)過程的影響研究:課題組進一步對大黃配伍附子的體內(nèi)過程影響情況進行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn):與附子總生物堿低劑量單獨給藥的正常大鼠比較,大黃總蒽醌與附子總生物堿配伍(2∶1)后低劑量給藥的模型大鼠的AC、MC、HC的AUC明顯降低,Tmax明顯縮短,Cmax無明顯變化;BAC、BMC、BHC、ACN的Cmax、AUC均明顯升高,Tmax明顯延長。結(jié)果顯示,大黃總蒽醌與附子總生物堿配伍(2∶1)后,降低了大鼠體內(nèi)雙酯型生物堿的吸收量及作用時間,從而降低了附子的毒性;增加了毒性低的單酯型生物堿及醇胺型生物堿的吸收量及作用時間,從而增加了附子的療效。大黃附子配伍給藥與附子總生物堿單獨給藥高、中劑量對正常、模型大鼠灌胃后AC、MC、HC等上述成分的藥動學(xué)參數(shù)變化與大黃附子配伍給藥與附子總生物堿單獨給藥低劑量大鼠相似[20]。2)配伍對附子體內(nèi)藥效學(xué)過程的影響研究:現(xiàn)代藥理研究表明,附子對腸道運動的影響可能是通過交感神經(jīng)發(fā)生作用的,其具有膽堿樣、組胺樣、抗腎上腺素樣作用,更適合治療陽虛便秘[21-22]。附子配伍大黃有溫陽攻下、標(biāo)本兼治陽虛便秘的作用。研究測定了附子治療陽虛便秘配伍前后的胃腸激素變化情況。結(jié)果表明:附子總生物堿灌胃模型大鼠后,可改善大鼠體重食欲差、肛周污穢、活動減少等陽虛便秘癥狀;可明顯升高各時間點的胃動素(MTL)、胃泌素(GT)和內(nèi)皮素(ET)的濃度,對血管活性肽(VIP)的濃度變化無明顯影響,提示,附子總生物堿或其在體內(nèi)代謝的產(chǎn)物可以通過刺激MTL、GT和ET的分泌來治療陽虛便秘大黃附子配伍后,也可明顯升高各時間點的MTL、GT、ET和VIP的濃度,提示,大黃附子配伍后可促進神經(jīng)元釋放遞質(zhì)作用于腸道,刺激MTL、GT、ET和VIP的分泌,從而達到增效的作用。

3.2.3 附子治療陽虛便秘的整合藥動學(xué)/藥效學(xué)分析 從藥動學(xué)藥效學(xué)研究,我們可以發(fā)現(xiàn)中藥化學(xué)成分復(fù)雜,各成分間的藥動學(xué)參數(shù)并不一致,并不能由某個成分的體內(nèi)過程來表征一味中藥,需要將各成分參數(shù)進行整合研究。在中藥整合藥動學(xué)研究的探索中,李曉宇等[23]以三七總皂苷為模型藥物,提出了以AUC為權(quán)重系數(shù)進行藥動學(xué)參數(shù)的整合。嚴(yán)云良等[24]運用總量統(tǒng)計矩分析法獲取祛瘀清熱顆粒中大黃酸與大黃酚在家兔體內(nèi)的整體藥動學(xué)特征。然而各成分在一個主體中存在很大的相關(guān)性,且AUC值與特定波長下各成分的響應(yīng)有很大的關(guān)系。為避免各因素的交互作并對其貢獻進行多重疊加,在前期研究的基礎(chǔ)上,我們提出了根據(jù)成分的相關(guān)性進行中藥藥動學(xué)整合的概念,并以附子體內(nèi)過程研究為模型進行了探索性研究。研究首先對各成分之間的相關(guān)性進行分析,結(jié)果表明附子各成分藥時濃度之間存在明顯的相關(guān)性,繼而用PCA分析進行分析降維,并進行數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化,得到各組分對整體藥動學(xué)的貢獻率,進而整合得到整體藥動學(xué)參數(shù)[25]。研究表明:與正常大鼠比較,附子總生物堿和大黃蒽醌配伍灌胃后附子總生物堿的7種指標(biāo)性成分在陽虛便秘大鼠體內(nèi)的總?cè)胙扛?、代謝更快,說明附子總生物堿在陽虛便秘大鼠體內(nèi)的吸收量增加、代謝加快、生物利用度增加。提示陽虛便秘的疾病狀態(tài)會影響附子總生物堿在大鼠體內(nèi)的藥動學(xué)過程。通過主成分分析,還發(fā)現(xiàn)雙酯型生物堿(烏頭堿、新烏頭堿、次烏頭堿)的權(quán)重系數(shù)小,醇胺型生物堿(烏頭原堿)的權(quán)重系數(shù)更小,單酯型生物堿(苯甲酰烏頭原堿、苯甲酰新烏頭原堿、苯甲酰次烏頭原堿)的權(quán)重系數(shù)較大,說明單酯型生物堿的貢獻率最大,提示單酯型生物堿可能是附子總生物堿中最主要的活性成分。我們進一步將此方法應(yīng)用在了藥效學(xué)的整合上[26],并對整合后藥動-藥效學(xué)進行相關(guān)性分析后可知整合藥效與整合藥動學(xué)參數(shù)之間存在著較為對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系,說明經(jīng)整合后的藥動學(xué)可為臨床給藥提供一定的參考。

3.3 附子治療心力衰竭的毒/效物質(zhì)研究 附子主要用于“身涼肢冷,脈微欲絕”以“回陽救逆”。脈微欲絕與心力衰竭和休克有關(guān),國內(nèi)外學(xué)者圍繞附子的強心作用,從臨床到基礎(chǔ)進行了系列研究,并取得了可喜的成績。許多學(xué)者用不同的實驗方法及不同的動物模型(如蟾蜍離體心臟,蛙心,豚鼠和兔的離體心臟以及正常和心力衰竭貓,豚鼠和狗)均證明了附子的強心作用[27-28]。但同時也有不少報道,認(rèn)為附子同時存在心臟毒性。對于附子的“毒、效成分”,不同學(xué)者從各自的實驗條件和得出的結(jié)果出發(fā),得到了不同的看法和結(jié)論。雖然具有大量關(guān)于化學(xué)成分和藥理作用的報道,附子治療心力衰竭的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)以及作用機制卻不甚明確。在前期的研究基礎(chǔ)上,我們提出“附子治療心陽虛慢性心力衰竭的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)是附子水溶性生物堿,而毒物質(zhì)基礎(chǔ)是脂溶性生物堿”的科學(xué)假說,并進行附子治療心陽虛慢性心力衰竭的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)和作用機制的研究。

藥理實驗研究發(fā)現(xiàn)在正常大鼠體內(nèi)實驗時,附子脂溶性生物堿具有明顯的毒性,在12 mg/Kg劑量時就能出現(xiàn)死亡,在急慢性心力衰竭大鼠體內(nèi),水溶性生物堿在治療心力衰竭方面效果顯著。給藥后,心力衰竭大鼠的畏寒喜暖、弓背蜷縮、體毛枯疏、陰囊皺縮、睪丸回升、肛周污染、飲食減少、活動減少、反應(yīng)遲鈍、死亡及死亡時的表現(xiàn)(如腹水)等癥狀明顯減輕。與正常大鼠比較,心力衰竭大鼠灌胃附子水溶性生物堿后,可顯著性降低各時間點大鼠血漿中ANG-II、ALD、ANP、ET、NT-proBNP水平。附子水溶性生物堿在正常大鼠和模型大鼠體內(nèi)過程符合線性動力學(xué)特征,疾病狀態(tài)可明顯影響水溶性生物堿的體內(nèi)過程[29]。與正常大鼠比較,急慢性心力衰竭大鼠體內(nèi)的鹽酸多巴胺、尿嘧啶、去甲豬毛菜堿、尿苷、鳥苷、去甲烏藥堿的Cmax、AUClast明顯升高。結(jié)果顯示,附子水溶性生物堿對大鼠急慢性均心力衰竭有一定的治療作用,在對證的前提下,附子水溶性生物堿的血藥濃度增加表明體內(nèi)吸收增加,能達到更好的治療效果。

代謝組學(xué)在中藥的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究中有著廣泛的應(yīng)用。課題組采用UPLC-Q-TOF-MS/MS代謝組學(xué)結(jié)合多元統(tǒng)計分析和模式識別技術(shù)研究附子在治療心力衰竭時的毒-效物質(zhì)基礎(chǔ)。脂溶性生物堿組10 mg/kg灌胃給藥,水溶性生物堿組2 g/kg連續(xù)給藥1周后,采集血漿樣本,建立總離子流色譜圖(TIC),對數(shù)據(jù)進行解卷積和峰對齊,數(shù)據(jù)歸一化處理,然后進行主成分分析(PCA),偏最小二乘方-判別分析(PLS-DA),差異代謝物韋恩圖(venn)分析,差異代謝物熱圖(heatmap)分析等,鑒定差異代謝物并進行毒效機制分析。鑒定得到10個代謝標(biāo)志物:L-Arginine,L-Carnitine,Indoxylsulfuric acid,L-Tryptophan,L-Methionine,1-Linoleoylglycerophosphocholine,DL-pipecolic acid,Pyrrolidine,beta-Alanine,L-Valine。經(jīng)通路分析,推測脂溶性生物堿的毒性可能與Pantothenate and CoA biosynthesis(泛酸和輔酶A生物合成);beta-Alanine metabolism(β-丙氨酸代謝);Propanoate metabolism(丙酸代謝);Pyrimidine metabolism(嘧啶代謝);Valine,leucine and isoleucine biosynthesis(纈氨酸,亮氨酸和異亮氨酸生物合成);Valine,leucine and isoleucine degradation(纈氨酸,亮氨酸和異亮氨酸降解);Aminoacyl-tRNA biosynthesis(氨酰-tRNA合成)等代謝通路有密切關(guān)系。慢性心力衰竭使大鼠機體的Aminoacyl-tRNA biosynthesis(氨酰-tRNA合成),Arginine and proline metabolism(精氨酸和脯氨酸代謝),Cysteine and methionine metabolism(半胱氨酸和蛋氨酸代謝)等發(fā)生紊亂。水溶性生物堿可通過調(diào)節(jié)慢性心力衰竭大鼠的氨酰-tRNA合成,精氨酸和脯氨酸代謝,色氨酸代謝,及賴氨酸降解等代謝途徑,對其發(fā)揮一定的治療作用。

4 結(jié)語

中藥具有多組分、多靶點的協(xié)同作用機制,在復(fù)雜疾病的治療中具有其獨特優(yōu)勢。由于中藥復(fù)方成分及成分間及成分與機體的相互作用,中藥的藥動學(xué)研究應(yīng)在中醫(yī)藥理論的指導(dǎo)下,充分借鑒和利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果,推動其在中藥毒效物質(zhì)基礎(chǔ)中的研究和應(yīng)用。

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StudyonPharmacokinetics/pharmacodynamicsofRadixAconitiLateralisPraeparatabasedonToxicity-efficacyIntegratedAnalysis

Li Yunxia, Peng Cheng

(CollegeofPharmacy,ChengduUniversityofTraditionalChineseMedicine;KeyLaboratoryofChineseHerbsStandardizationofMinistryofEducation;Co-constructKeyLaboratoryofSystematicResearch,DevelopmentandUtilizationofChineseMedicinalResources,Chengdu611137,China)

Chinese materia medica has complex compositions. Most Chinese materia medica played the pharmacology role after being absorbed into the body through the gastrointestinal tract and acting with the targets. The variety, processing, dose, compatibility and other factors affect in vivo process of drug. The study on in vivo dynamic changes was important for the explanation of toxicity-efficacy of Chinese materia medica. The research group applied pharmacokinetics in the study of ′enhancing efficiency and reducing toxicity" of Chinese materia medica, and explored the ideas and methods of pharmacokinetics/pharmacodynamics integrated analysis.

Radix Aconiti Lateralis Praeparata; Pharmacokinetics; Pharmacodynamics; Toxicity-efficacy integrated analysis

國家自然科學(xué)基金重點項目(81630101);國家發(fā)改委標(biāo)準(zhǔn)化項目(ZYBZH-C-SC-51);國家自然科學(xué)基金面上項目(81573583);四川省中醫(yī)藥管理局“川產(chǎn)道地藥材綜合開發(fā)與區(qū)域發(fā)展”項目(2016ZY008);四川省科技廳青年科技創(chuàng)新研究團隊專項(2017TD0001)

李蕓霞(1979.05—),女,博士,教授,博士研究生導(dǎo)師,研究方向：中藥安全性有效性評價研究,E-mail:lyxcdutcm@126.com

彭成(1964.03—),男,博士,教授,博士研究生導(dǎo)師,研究方向：中藥毒效的系統(tǒng)評價與整合研究,E-mail:pengchengchengdu@126.com

R285.1

A

10.3969/j.issn.1673-7202.2017.11.006

(2017-10-09收稿 責(zé)任編輯：王明)