复方中药芪参益气滴丸化学物质基础与作用机理研究

摘要

复方中药是当今中医临床治疗用药的重要手段，一个疗效经得起实践检验的复方中药蕴含着科学的配伍规律，体现着中医学独特的医理和思辨。但由于复方中药的复杂性，大部分复方的药效物质基础和药理机制尚不明确，严重影响了中医药的推广和使用。如何明确复方中药的药效物质基础和作用机制是当前中药现代化亟待解决的问题。芪参益气滴丸是以现代科技提取丹参、黄芪、三七和降香中的有效成分精制而成的滴丸制剂，具有剂量小、服用方便、溶出速度快，可经粘膜吸收入血、生物利用度高及无胃肠刺激、无明显毒副作用的特点。能够显著改善心肌损伤、心功能减退的各种症状，适用于慢性心功能不全、心肌炎及后遗症、心肌梗死恢复期、心肌纤维化等病症的治疗。但其药效作用的化学物质基础和作用的机理尚不清楚，需要结合现代新技术向更深层次的研究。
　　 本研究引入整合化学物质组学的整体系统生物学研究策略，全面系统的探讨芪参益气滴丸的药效物质基础和作用机制。首先，采用化学物质组学(Chemomics)的研究方法，对其药效物质基础进行系统的研究。应用先进的UPLC/Q-TOF分离分析技术，对芪参益气滴丸的整体化学物质组(Globalchemome)进行了深入研究，共分析鉴定了药物中的44个化学成分，达到了从整体上明晰药物药效物质基础的目的。在此基础上，建立了高效、快速的用于药物质量控制的指纹图谱，并采用主成分分析法(PCA)对不同批次芪参益气滴丸的质量进行研究，确定了药物质量控制的关键点为降香挥发油成分，建立了对其质量控制的数学模型。
　　 在药效物质基础研究中，首先采用计算机预测计算(in Silico)、对芪参益气滴丸中可被机体吸收的成分进行计算预测，确定了其化学物质基础中可能的16种有效成分；然后分别采用外翻肠囊实验和Caco-2单层细胞实验等体外研究（inVitro）的方法，在离体器官水平和细胞水平对芪参益气滴丸的吸收进行研究，确定了42种可被吸收的原型成分和6种代谢产物；进而在活体动物水平采用体内(in Vivo)研究的方法，对大鼠灌胃给药前后的血浆、尿液和粪便总成分指纹图谱进行分析，通过灌胃前后的对比找出芪参益气滴丸被吸收入血的成分。最后，通过分析对比芪参益气滴丸分别在计算水平、细胞水平、离体器官水平以及动物水平能够被吸收入血的成分和代谢产物，通过四个逐步深入的层次的研究相互辅助，相互验证，确定了芪参益气滴丸的药效物质基础。
　　 在此基础之上，以Caco-2单层细胞为实验模型，在体外吸收的层面上考察了芪参益气滴丸药材配伍对于主要成分吸收的影响。实验共选取四味药材中具有代表性的十种主要成分为考察对象，分别考察其在单独给药、与其它药材配伍和整体复方给药时的吸收情况。结果显示，丹参、三七与黄芪、降香配伍应用能增加酚酸类和皂苷类成分的吸收速率，减慢黄芪和降香挥发油有效成分吸收速率。丹参、三七有效成分吸收加快有利于增强活血化瘀效果，缓解临床症状；黄芪有效成分吸收速率减慢则在不影响活血化瘀效果基础之上更增补中益气之功，挥发油减慢吸收速率则更发挥其佐使之功。
　　 在明确芪参益气滴丸药效物质基础上，采用代谢组学的研究方法对给药干预心肌梗死大鼠的内源性代谢产物变化进行了研究。结果显示，药物干预组与模型组分离，靠近假手术组，从代谢角度证明了大鼠心肌梗死模型制备的质量和芪参益气滴丸对于心肌梗死疾病的治疗作用。实验筛查出组间差异性显著的25个潜在生物标志物。涉及能量代谢、磷脂代谢、脂肪酸代谢紊乱以及其导致的血小板聚集等多个方面的代谢障碍，可能是心肌梗死发病与治疗的重要机制。
　　 通过本项目研究，基本明确芪参益气滴丸的药效物质基础，并从代谢角度初步探讨了其作用机制，为指导其临床合理应用提供实验依据；为科学阐释中药复方药效物质基础及作用机制提供了新的思路。