焦点论坛关于中药四性物质基础研究技术路线的讨论 王振国,王 鹏,欧阳兵山东中医药大学 济南 250014 基金项目:教育部高校博士学科点专项基金资助课题(No :20050441006)Fund project :Task supported by special fund of Doc.science station in colleges of educational dep.(No :20050441006)作者介绍:王振国,山东中医药大学教授,博士生导师,中华中医药学会文献分会常务委员。
摘要:认为进行中药四性物质基础研究可按如下技术路线开展工作。
文献研究(系统梳理中药四性理论体系,科学界定中药四性属性)→药材基源性状研究(界定标准药材,探寻与四性属性相关的因素及其规律性)→成分系统分析(明确个药基础物质成分)→成分种类、数量、存在形式研究(寻找基础物质成分种类、数量、存在形式与四性属性的相关性规律)→组合药靶模型作用机制分析(以功效相近、四性属性相同的药物组成一类药组,针对主要功效选取观察靶点,制备药靶模型,研究与四性属性可能相关的基础成分作用机制)→数据处理→文献研究(分析评价药性界定依据)→模型验证(评价药性界定依据的科学性)。
关键词:中药;四性;药性物质基础;技术路线中图分类号:R28511 文献标识码:A 文章编号:100525509(2006)022*******Discussion on R esearch T echnology about the Material B asis of 4N atures of Chinese Drugs Wang Zhenguo ,Wang Peng ,Ouyang Bin S han don g U ni versit y of T CM ,J i ’nan (250014)Abstract :The article views that the study on the material basis of 4natures of Chinese drugs can be made with the following technological line :documentary research (systemically reorganize 42nature theoretic system of Chinese drugs ,scientifically define the individual nature )ϖresearch on the origin of medicinal materials (define standard of medicinal materials ,seek the elements and rules related with the 4natures )ϖanalysis on component system (define material component of individual drug )ϖresearch on component variety ,amount and existing form (seek the relative rule between four natures and the variety ,amount and existing form of basic material component )ϖanalysis on the functional mechanism of compound drug target model (group the drugs of samiliar function ,same nature ,select and observe the target pointing to main function ,make drug target model ,study the functional mechanism of basic compo 2nent related to 4natures )ϖdeal with data ϖdocumentary research (analyse and appraise drug nature foundation )ϖmodel test (appraise the science of drug nature definition base ).K ey w ords :Chinese drug ;four nat ures ,material basis ;technological line 开展中药四性物质基础研究工作,主要目的就是要阐明药性寒热的物质基础,找出能客观界定中药药性的方法,为合理诠释中药药性理论的科学内涵,有效扩充中药药源,正确指导中医临床实践提供理论依据。
确立一项科研工作的技术路线,首先要明确具体研究过程中必须要解决的核心问题。
把要解决的相关问题找出来,根据客观研究过程的先后顺序有次序地加以排列,然后选取相关的技术手段和研究方法开展研究,把这种技术性研究工作有机地整合在一起,就是所谓的技术路线。
具体到中药四性物质基础研究,其科学可行的技术路线又应该是什么样的呢。
以下试就此问题作一讨论。
1 科学界定中药四性属性是进行中药四性物质基础研究的首要环节进行中药四性的物质基础研究,工作的起点便是科学界定每味中药客观的四性属性,这一工作必须也只有通过系统的文献研究才能完成。
归根结底,中药的四性属性是前人在长期医疗实践过程中,对药物各种性能及其疗效的了解与认识的不断深化,进而加以概括和总结,逐步形成的,是由经验上升为理论的科学模式形成过程。
要想验证经验科学所形成的结论的正确性,必须回到经验科学的原始材料中去,对其进行系统梳理和整合。
对于中药四性物质基础研究来说,文献研究工作涉及到研究的开始和末尾两个阶段。
开始阶段是在扎实的文献研究基础上,从历代本草学著作所记述的纷繁的药性理论和药性标识中,理出中医药学科学的四性理论思想体系,并确立起个药科学合理的四性标识。
末尾阶段的文献研究工作同样重要。
针对研究过程中形成的大量文献资料,进行数学科学和生物信息学方面的科学化处理固然重要,但从理论研究和整体性把握层面来说,文献研究工作是不可或缺的。
在中医药学理论指导下,从庞杂的科学文献入手,阐明现代中药药性理论,特别是系统阐明中药寒热药性王振国,等: 关于中药四性物质基础研究技术路线的讨论的现代认知和辨别依据,对研究资料进行规律性把握和系统梳理的工作最终还是要通过文献研究来完成。
文献研究工作同样具有整理、继承知识和创新、发展知识这两大任务和功能。
例如,俄国化学家门捷列夫的早期研究工作并非进行实验研究,他只是对别人已经发现的化学元素研究成果进行了符合化学科学理论规律的文献研究与分析,从而发现并提出了元素周期律理论[1]。
文献研究对于科学研究的重要性,由此可见一斑。
而以往的中药四性物质基础研究工作,从技术路线上讲,多数均忽视了文献研究这一环节,从而导致研究工作根基不固,至于所形成的所谓的研究成果,其科学性也就大打折扣了。
2 中药基源性状对四性属性的影响药材的基源性状主要包括物种、生存环境、采收时间、入药部位、大小、形状、颜色、质地等方面。
在物种研究方面,中药品种繁多,物种混淆现象时有发生,对合理界定中药的四性属性产生了严重影响。
如中药石斛有20多种植物来源,其中大多是兰科石斛属植物,少数是同科金石斛属植物,各种植物的化学成分和现代药理作用差别极大,但中医均入药,统名石斛,且从中医功效角度来说功用相近。
再如生存环境方面,无论是植物药还是动物药,均具有相对固定的自然生长环境,不同环境的土壤、水质、气候、日照、生物分布等对药物,特别是植物药内在成分质和量的影响很大,同一种植物,因产地不同,所含有效成分也不完全相同,药理作用存在差异。
如将我国各地产的常山进行生物碱含量测定,最高含量和最低含量间相差竟达4倍,统计学处理显示具有极显著性差异[2]。
可见,药材的基源性状可以对药物的四性属性产生不同程度的影响,这一点是确定无疑的,所以,研究中药四性的物质基础必须开展药材的基源性状研究。
3 中药物质成分系统分析进行中药四性的物质基础研究,主要要解决的问题是不同药性药物到底影响机体的哪些生理、病理指标,呈现寒性和热性作用的化合物或其类型到底有哪些。
而所有这些工作的前提,首先是明确中药的基础物质成分。
中药固有成分的系统分析研究是揭示中药四性物质基础的关键性环节之一。
而对中药固有成分的研究关键是分析分离技术的发展、选择和运用。
当前,对中药有效成分的研究存在着大量遗漏,单一方法研究不可能说明中药全部有效成分,即使是被认为无效的成分,多数也不能确证其是否真正无效。
所以,广泛深入筛选已成为中药四性物质基础研究面临的重要课题。
一般而言,对单味药材的化学成分进行研究,多数学者采用提取→粗分离(不同极性部分)→分离(活性部分)→单体结构鉴定这样一条技术路线。
在此,我们建议选用高通量药物成分筛选技术和智能多模式多柱色谱系统开展此项研究。
高通量药物筛选(High t hroughp ut screening)是近年发展起来的药物成分筛选新技术,由自动化操作系统、高灵敏度检测系统、分子细胞水平的高特异性体外筛选模型、样品库、数据采集传输处理系统五个主要部分组成,此外,还有计算机辅助设计、组合化学、高效天然化合物提取方法等辅助系统[3]。
高通量筛选技术在中药四性物质基础研究中的应用,至少可以解决以下两方面的技术问题。
一是对中药成分进行大规模的生物活性筛选,二是可在分子和细胞水平开展研究。
如分析用生物芯片便可给中药四性物质基础研究带来极大便利。
研究者可以根据中药不同化学成分的分离条件,设计中药不同成分提取、分离、鉴定的中药分析用生物芯片,如可以设计分离生物碱的芯片、分离酮类化合物芯片等,同时,也可以设计同时分离筛选生物碱、酮类、皂苷等成分的综合分析芯片。
智能多模式多柱色谱系统(IMMCC)也是近年发展起来的新型成分分析分离技术,包括液相色谱、气相色谱、毛细管电泳和其他联用技术,通过计算机整合操作,是一种智能、统一的分析方法[5]。
当前,对于中药中已知化合物的对照品仍不多,而且其中大多用于薄层色谱(TL C)分析,用于高效液相色谱(HPL C)的只占少数,同时,作为高效液相色谱的对照品中,有很多还需要进一步提纯。
对于多种分析模式来说,每一种分析方法只适合一类或几类成分,如气相色谱(GC)只适于分析易挥发成分、毛细管电泳分析法(CE)只适于分析大分子化合物等,所以,对中药多种有效成分的分析,任何单模式、单柱色谱系统均无法独自完成。