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多效黃芪物質(zhì)基礎(chǔ)的研究進(jìn)展

來源：泰然健康網(wǎng) 時(shí)間：2024年12月17日 00:00

“一藥多效”是中藥的普遍現(xiàn)象，即1味中藥具有多種功能，在不同的復(fù)方配伍環(huán)境中可針對不同的病癥發(fā)揮不同的療效。中醫(yī)“方證相關(guān)”的邏輯特征也提示同一味中藥在不同方劑中的功用與其作用的病癥有關(guān)，方中與藥效密切相關(guān)的化學(xué)部位或化學(xué)成分也可能不同。

(Beg.) Hsiao或膜莢黃芪A[1]，具有益氣、固表、托毒生肌和利水退腫等功效，是典型的多效中藥。黃芪建中湯和防己黃芪湯均為醫(yī)圣張仲景經(jīng)方，臨床及藥理實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)其療效確切[2-3]。兩方中黃芪均為君藥，但作用迥異，前者主“補(bǔ)氣”，后者主“利水”，發(fā)揮出“補(bǔ)氣-補(bǔ)益”與“利水-驅(qū)邪”2種截然相反的功效?？梢姡S芪在不同的配伍環(huán)境下針對不同的病癥所表現(xiàn)的功效不同，其相應(yīng)的物質(zhì)基礎(chǔ)也不盡相同，具有定向選擇性。本文基于黃芪在單味藥和中藥復(fù)方中“一藥多效”現(xiàn)象，對其藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的研究方法和策略進(jìn)行綜述，為多效中藥物質(zhì)基礎(chǔ)的研究提供科學(xué)依據(jù)。

∫ 1 經(jīng)典的植物化學(xué)分離分析及藥理研究 ∫

現(xiàn)代研究表明，黃芪含有多糖類、皂苷類、黃酮類和氨基酸類等多種活性成分。在已報(bào)道的黃芪藥效研究中，多以黃芪不同部位的提取物或者單體化合物進(jìn)行生物活性研究，確定有效成分，闡明物質(zhì)基礎(chǔ)。其中黃芪多糖具有免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗動脈粥樣硬化、降血糖及抗衰老等功效，已開發(fā)為黃芪多糖注射液，廣泛應(yīng)用于臨床[4-5]。黃芪皂苷主要有黃芪皂苷、異黃芪皂苷、乙?；S芪皂苷和大豆皂苷4大類共40多種。其中黃芪甲苷含量最高，活性研究較為系統(tǒng)，具有抗心腦損傷和病毒、降血糖和免疫調(diào)節(jié)等活性[6]。黃芪黃酮部位是黃芪的又一活性部位，主要包括毛蕊異黃酮、芒柄花素及其糖苷等成分，具有抗輻射損傷、清除氧自由基、調(diào)控離子通道蛋白、增強(qiáng)免疫和抗病毒等活性[7]。

除氨基酸外，黃芪中其他活性成分均有大量報(bào)道，藥效物質(zhì)研究已有一定基礎(chǔ)，但傳統(tǒng)的天然藥物研究模式容易導(dǎo)致分離過程中活性成分或有效成分的丟失，忽略中藥化學(xué)成分的整體性和復(fù)雜性，特別是缺失復(fù)方配伍環(huán)境中成分的衍變，難以深入闡明黃芪中醫(yī)藥臨床應(yīng)用的精髓。

∫ 2 基于藥物代謝的物質(zhì)基礎(chǔ)研究 ∫

中藥（復(fù)方）的化學(xué)成分復(fù)雜，傳統(tǒng)的口服給藥方式?jīng)Q定了只有那些被吸收進(jìn)入體內(nèi)（血液循環(huán)）的化學(xué)成分才有可能成為真正的藥效成分。目前黃芪單味藥的體內(nèi)代謝研究較少，在大鼠體內(nèi)僅可檢測到毛蕊異黃酮苷、毛蕊異黃酮、芒柄花苷、黃芪甲苷、黃芪皂苷II和芒柄花素6個(gè)原型成分[8]。此外，有研究發(fā)現(xiàn)黃芪甲苷在大鼠體內(nèi)可代謝為苷元、甲氧基化代謝產(chǎn)物及脫氫氧化產(chǎn)物，表明黃芪甲苷進(jìn)入機(jī)體后，其化學(xué)成分和含量均發(fā)生了改變，這才是黃芪甲苷發(fā)揮藥效的物質(zhì)基礎(chǔ)[9]。Xu等[10]采用計(jì)算化學(xué)預(yù)測方法、Caco-2細(xì)胞單層模型實(shí)驗(yàn)、改良的大鼠外翻腸囊實(shí)驗(yàn)和健康志愿者試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)黃芪水煎液中異黃酮、紫檀素和異黃烷等黃酮類化合物易被腸道吸收和代謝。在黃芪相關(guān)復(fù)方的體內(nèi)代謝研究中，芪參益氣方（黃芪、丹參、三七和降香）具有益氣通脈、活血止痛的功效，黃芪中4個(gè)黃酮類化合物（毛蕊異黃酮苷、異微凸劍葉莎醇-7-β-D-葡萄糖糖苷、芒柄花素和芒柄花苷）和黃芪甲苷在大鼠體內(nèi)以原型和/或其代謝產(chǎn)物的形式存在[11]。貞芪扶正膠囊（黃芪和女貞子）補(bǔ)氣養(yǎng)陰，用于久病虛損、氣陰不足，毛蕊異黃酮、芒柄花苷、芒柄花素、黃芪甲苷和黃芪甲苷II共5個(gè)原型成分可能為其主要藥效成分[12]。Wang等[13]采用HPLC-DAD- UV及HPLC-MS/MS方法研究了當(dāng)歸補(bǔ)血湯（黃芪、當(dāng)歸）口服給藥后的入血成分，共檢測46個(gè)入血成分，包含10個(gè)原型成分和21個(gè)代謝產(chǎn)物。其中黃芪中毛蕊異黃酮-7-O-β-D-葡萄糖糖苷、芒柄花素和芒柄花苷易被吸收入血。He等[14]利用血清藥理學(xué)研究七味消炎湯（大黃、黃芪、了哥王、女貞子、茯苓、甘草）的生物活性。結(jié)果表明黃芪中毛蕊異黃酮-7-O-葡萄糖苷可能是七味消炎湯抗炎和抗菌作用的活性物質(zhì)之一。Zhang等[15]以功效相似但不同屬的黃芪和紅芪分別組方當(dāng)歸補(bǔ)血湯，發(fā)現(xiàn)2

可見，不同形式的黃芪（單味藥和復(fù)方）化學(xué)成分在體內(nèi)表達(dá)各異，即存在選擇性表達(dá)。此外，現(xiàn)有的黃芪及其復(fù)方體內(nèi)代謝研究多為健康動物體內(nèi)的代謝，而藥物主要用來防病治病，對疾病狀態(tài)下藥效成分的辨識才能更為科學(xué)地反映黃芪及其復(fù)方的活性成分。

∫ 3 基于譜效關(guān)系的藥效成分研究 ∫

中藥譜效關(guān)系是在中藥指紋圖譜研究基礎(chǔ)上，有機(jī)地將中藥的化學(xué)信息與藥效關(guān)聯(lián)分析，進(jìn)而闡明中藥藥效成分的一種研究方法，是目前進(jìn)行中藥復(fù)方研究的思路中既符合中醫(yī)藥作用特點(diǎn)也較為切實(shí)可行的研究方法之一。

鄧書鴻等[16]對黃芪提取物HPLC指紋圖譜與抗疲勞作用進(jìn)行了相關(guān)分析，結(jié)果顯示有36個(gè)變量（包括黃芪多糖和35個(gè)色譜峰）對譜效關(guān)系模型有重要貢獻(xiàn)。其中黃酮類成分對抗疲勞有增強(qiáng)作用，而黃芪多糖呈減弱作用。在黃芪利水功效的組效研究中，芒柄花素、毛蕊異黃酮等黃酮類化合物對小鼠的排尿量影響較大[17]。劉小花等[18]采用灰色關(guān)聯(lián)度法分析了黃芪指紋圖譜中16個(gè)成分與抗胃潰瘍作用的關(guān)聯(lián)性，芒柄花苷和黃芪皂苷III對黃芪抗胃潰瘍的貢獻(xiàn)較大，且強(qiáng)于黃芪甲苷。

補(bǔ)中益氣丸（黃芪、黨參、甘草、白術(shù)、當(dāng)歸、升麻、柴胡和陳皮）是臨床常用中成藥，其“益氣升陽”配伍是該方的一大特色。指紋圖譜與其補(bǔ)氣作用的關(guān)聯(lián)性研究顯示，黃芪中芒柄花素對該方補(bǔ)氣藥效貢獻(xiàn)較大[19]。在參芪扶正注射液（黨參和黃芪）譜效研究中，灰色關(guān)聯(lián)分析、多元線性回歸分析和主成分分析3種關(guān)聯(lián)分析結(jié)果皆顯示黃芪中毛蕊異黃酮苷和黃芪甲苷可能是其增強(qiáng)活性最主要的藥效成分[20]。研究表明，不同形式的黃芪（單味藥和復(fù)方）針對不同的病癥時(shí)藥效成分的表達(dá)不盡相同，這也進(jìn)一步為黃芪藥效成分和質(zhì)量有效性的評價(jià)提供了思路。

可見，黃芪中不同化學(xué)部位（成分）存在藥效差異，即選擇性表達(dá)。譜效關(guān)系研究對于從中藥復(fù)雜體系中篩選活性成分具有較大優(yōu)勢，但也存在著一些不足。首先，如何最大限度地獲取有效的化學(xué)成分信息，避免活性成分遺漏是中藥化學(xué)成分表征的關(guān)鍵。其次，目前對“效”的選擇往往局限于宏觀藥效學(xué)指標(biāo)，以疾病的某幾個(gè)或幾組指標(biāo)來評價(jià)方劑的藥效，層面單一，脫離了中醫(yī)藥理論的指導(dǎo)，難以深入闡明中藥“多靶點(diǎn)、多途徑”的作用模式。定向藥效成分的辨識更應(yīng)該基于藥物特定效應(yīng)的細(xì)微差異，鎖定藥效成分在特定配伍環(huán)境中的系統(tǒng)調(diào)控。因此，如何系統(tǒng)表征符合中藥作用特點(diǎn)的化學(xué)成分和藥效，是推進(jìn)中藥“譜效關(guān)系”研究、闡明黃芪及其復(fù)方藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的核心。

∫ 4 基于生物活性篩選/化學(xué)在線分析技術(shù)的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究 ∫

生物活性篩選/化學(xué)在線分析技術(shù)是基于藥物與靶點(diǎn)特異性結(jié)合的原理，將酶、受體、肝微粒體等在生命活動中起重要生理作用的活性生物大分子、細(xì)胞膜甚至活性細(xì)胞固著在色譜載體上作為靶標(biāo)，進(jìn)行活性物質(zhì)篩選的一種綜合技術(shù)。中藥中不同成分與之作用程度的差異會在固定相上表現(xiàn)出不同的保留性能，通過色譜（質(zhì)譜）技術(shù)可定量表征中藥中各成分與各靶標(biāo)間的親和度，為中藥活性成分的篩選提供依據(jù)。

4.1 脂質(zhì)體平衡透析技術(shù)

4.2 細(xì)胞膜色譜法

細(xì)胞膜色譜法是將細(xì)胞膜結(jié)合到硅膠表面，制成細(xì)胞膜固定相（CMSP），利用色譜學(xué)技術(shù)研究流動相中藥物與細(xì)胞膜相互作用規(guī)律的1種新方法。與單一受體、離子通道等生物色譜技術(shù)相比，細(xì)胞使用人肥大細(xì)胞LAD2細(xì)胞膜色譜法在線篩選黃芪的抗過敏成分，發(fā)現(xiàn)芒柄花素可以抑制多巴胺釋放，從而起到抗過敏作用。

4.3 活性細(xì)胞固相萃取/色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)

活性細(xì)胞固相萃取/色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)以活性細(xì)胞為分離載體，以中藥提取物為對象，依據(jù)提取物中的成分與活細(xì)胞的特異親和能力對其進(jìn)行分離。通過分析方劑提取物與細(xì)胞結(jié)合前后生物指紋圖譜峰面積的變化，識別細(xì)胞破碎液中與活性細(xì)胞相結(jié)合的成分，從復(fù)雜的中藥（復(fù)方）體系中篩選出能與活性細(xì)胞有相互作用的成分。Li等[24]利用活細(xì)胞萃取和高效液相色譜-二極管陣列檢測-質(zhì)譜（HPLC-DAD-MS）分析預(yù)測當(dāng)歸補(bǔ)血湯中潛在的生物活性成分與人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的結(jié)合情況，發(fā)現(xiàn)當(dāng)歸補(bǔ)血湯提取物中有6種化合物可以選擇性地與內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)合，其中黃芪中的檀香糖苷、毛蕊異黃酮和3-丁基苯酞活性最為顯著。

4.4 微透析技術(shù)

微透析技術(shù)可利用微細(xì)探針對生物活性物質(zhì)（如細(xì)胞、血漿蛋白、肝微粒等）和中藥提取物的混合液進(jìn)行透析，并將其與周圍組織的物質(zhì)交換，以測定其化學(xué)物質(zhì)的量。該技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)是可以在不干擾生物活性物質(zhì)正常狀態(tài)的情況下實(shí)時(shí)、在線取樣，特別適合研究中藥與生物分子結(jié)合的動態(tài)變化。微透析技術(shù)與高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（HPLC-MS）及高效毛細(xì)管電泳（HPCE）等微量及超微量分離、分析技術(shù)相結(jié)合，檢測靈敏度高，選擇性好，適用于小分子活性物質(zhì)的分析。Wen等[25]通過HPLC-DAD-MS結(jié)合微透析研究了當(dāng)歸補(bǔ)血湯與牛血清白蛋白（BSA）的相互作用，利用其保留時(shí)間（tR）、MS數(shù)據(jù)和參考化合物的紫外（UV）分析，通過比較與BSA的結(jié)合度，證明了黃芪中的黃酮苷和毛蕊異黃酮是當(dāng)歸補(bǔ)血湯的活性成分，并初步確認(rèn)芒柄花素-7-O-α-D-葡萄糖苷-6-O-丙二酸酯具有潛在的活性。

4.5 基于表面等離子共振技術(shù)研究與血清白蛋白的相互作用

SPR）是一種物理現(xiàn)象，當(dāng)入射光以臨界角入射到2種不同折射率的介質(zhì)界面時(shí)，可引起金屬自由電子的共振，電子吸收了光能量，從而使反射光在一定角度內(nèi)大大減弱。其中，可以使反射光完全消失的入射角稱為SPR角。SPR的變化與結(jié)合在金屬表面的生物分子質(zhì)量成正比。因此可以通過獲取生物反應(yīng)過程中SPR角的動態(tài)變化，得到生物分子之間相互作用的特異性信號。Zhang等[26]采用高效液相色譜六通閥作為接口，通過該接口收集來自SPR分離的人血清白蛋白（HSA）結(jié)合物，并自動注入HPLC-MS/MS進(jìn)行分析。研究發(fā)現(xiàn)至少20多種成分（11種異黃酮類化合物和9種黃芪皂苷）可與HSA有結(jié)合能力。

4.6 超濾質(zhì)譜技術(shù)

超濾技術(shù)是利用親合原理，將具有潛在活性的小分子化合物與受體混合，通過超濾薄膜將未與受體結(jié)合的小分子濾除，與受體結(jié)合的小分子用有機(jī)溶劑處理后將小分子配體釋放出來，從而實(shí)現(xiàn)活性化合物與非活性化合物的分離。超濾質(zhì)譜技術(shù)是將超濾技術(shù)與質(zhì)譜技術(shù)組合形成的一種新的研究手段，該方法可以方便地識別與受體蛋白相結(jié)合的藥物小分子配體，從而實(shí)現(xiàn)先導(dǎo)化合物的快速篩選。Tang等[27]使用超濾高效液相色譜和二極管陣列檢測和質(zhì)譜聯(lián)用，快速篩選和鑒定大豆、葛根、葛花、射干、黃芪5種中藥中黃酮類化合物是否為乳酸脫氫酶抑制劑，結(jié)果顯示黃芪中的黃酮類成分不具有乳酸脫氫酶抑制活性。

4.7 基于血清白蛋白功能化的磁性納米粒子配體垂釣技術(shù)

磁性納米粒子（magnetic nanoparticles，MNPs）具有良好的生物相容性、生物降解性和超順磁性等特性，且易于固液相分離，被廣泛用于藥物活性成分的篩選。配體垂釣（ligand fishing）技術(shù)則能快速、高效地發(fā)現(xiàn)靶分子的高親和性配體，在辨識生物分子間相互作用和藥物發(fā)現(xiàn)方面有著巨大的優(yōu)勢。磁性納米粒子配體垂釣技術(shù)整合了這2種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，在藥物發(fā)現(xiàn)方面潛力巨大。Liu等[28]利用牛血清白蛋白功能化磁性納米粒子（BSA-MN）與HPLC-MS對黃芪提取物中正丁醇部分的結(jié)合配體進(jìn)行篩選和鑒定，發(fā)現(xiàn)染料木素、毛蕊異黃酮- 7-O-β-D-葡萄糖苷、芒柄花素和芒柄花苷4個(gè)化合物可與BSA結(jié)合。

可見，基于不同原理的生物活性物質(zhì)篩選條件下，黃芪及其復(fù)方選擇性地表達(dá)出不同的效應(yīng)成分，進(jìn)一步印證了黃芪臨床應(yīng)用中的“方證相關(guān)”特征。尤其在復(fù)方的配伍環(huán)境（如當(dāng)歸補(bǔ)血湯）中，針對不同的病癥，功效成分也不相同。

∫ 5 網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析研究 ∫

網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)是基于系統(tǒng)生物學(xué)的理論，對生物系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析，選取特定信號節(jié)點(diǎn)進(jìn)行多靶點(diǎn)藥物分子設(shè)計(jì)的新學(xué)科。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)強(qiáng)調(diào)對信號通路的多途徑調(diào)節(jié)，與中醫(yī)藥的整體思維相吻合。近年來，網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的快速發(fā)展，使從系統(tǒng)生物學(xué)和生物網(wǎng)絡(luò)平衡的角度整體認(rèn)識中藥與機(jī)體的相互作用，并從藥物、靶點(diǎn)與疾病間相互作用的整體性和系統(tǒng)性角度對藥效成分群的活性驗(yàn)證得以實(shí)現(xiàn)。Ma等[29]運(yùn)用UPLC-Q-TOF-MS探索了腦心通膠囊

∫ 6 結(jié)語 ∫

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與學(xué)科之間的交叉，新的研究手段與方法日益呈現(xiàn)，豐富了中藥復(fù)方藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究的研究方法。但鑒于中藥復(fù)方的復(fù)雜性、整體性及其臨床有效性等特點(diǎn)，現(xiàn)有的研究方法和思路依然未能有效闡明中藥在具體復(fù)方

參考文獻(xiàn)（略）

來源：劉月濤，賈璐，秦雪梅，多效黃芪物質(zhì)基礎(chǔ)的研究進(jìn)展 [J]. 中草藥, 2018, 49(6):1476-1480.