中药代谢

关键词： 中药

中药代谢（精选五篇）

中药代谢 篇1

鉴于中药酚酸所表现出的良好的药理学活性, 其在机体内的代谢机制及药效学作用已引起众多国内外学者的关注, 并为此开展了大量研究。本文结合作者的研究工作, 就近年来中药酚酸在动物体内的代谢研究进展进行综述, 以供同仁参考。

1 吸收

因中药酚酸多以口服方式给药, 故其在体内的代谢将首先进入吸收相, 尔后进入分布相与消除相。现有研究表明, 小肠为多数中药物酚酸的主要吸收部位, 但也有部分酚酸可经胃直接吸收, 如阿魏酸、咖啡酸等。

为研究表没食子儿茶精在机体内的吸收部位, Matsumoto等以口服方式将表没食子儿茶精 (50mg/只) 给予6周龄小鼠, 于药后不同时间点检测胃肠内容物及排泄物中的药物含量。结果显示, 口服给药后, 表没食子儿茶精迅速从胃消失, 并于药后3h开始出现于大肠内容物中, 且其在后者中的含量随着给药时间的延长而迅速增加。作者认为, 药后2h内消失的表没食子儿茶精中约20%通过小肠壁被直接吸收进入机体[1]。Suganuma等将H3标记的表没食子儿茶精 (48.1GBq/mmol) 以灌胃方式给予CD-1小鼠后, 于不同时间点检测各生理器官的放射性。结果表明, 药后1h, 小鼠的胃、小肠及结肠中的放射性分别占总放射性的30.7%、40.6%及3.9%。药后24h胃肠道的总放射性则降至14.5%~18.2%。与其它器官相比, 胃肠道中的放射性最高, 提示有相当部份的表没食子儿茶精滞留于胃肠内容物中。药后11、16及24h, 小鼠血液中的放射性分别为22.0~24.0×103、189.0~235.0×103及269.0~288×103d.p.m/mL。其中, 药后24h, 血液中的放射性约占总放射性的2%, 提示表没食子儿茶精确实可经胃肠道吸收入血[2]。Adam等将阿魏酸于胃液中温孵25min后, 在胃内容物及胃黏膜中未检测到阿魏酸代谢物, 表明FA可稳定存在于胃内容中[3]。

研究表明, 咖啡酸等单酚酸可经胃肠道直接吸收, 而多酚酸或多酚酸酯的生物利用度较低, 主要在胃肠道中被肠道菌、酯酶、pH等降解为单酚酸后, 以单体形式入血。Yutaka等以口服给药方式, 分别给予Wistar大鼠咖啡酸及迷迭香酸 (100 umol/kg) 后, 于不同时间点检测门静脉血液中的原形药物含量。结果证实, 药后0~1.5h, 咖啡酸的总血浆AUC约为迷迭香酸的9.7倍, 提示咖啡酸的吸收效率远高于较迷迭香酸[4]。上述研究证实, 单体酚酸较多酚酸具有更高的生物利用度。

中药酚酸的吸收机制可分为被动扩散及主动转运两大类, 后者主要包括Na+-依赖的主动转运及单羧酸转运载体 (monocarboxylic acid transporter, MCT) 介导的主动转运两种方式。总体言, 单体酚酸多以被动扩散形式吸收入血, 而多酚酸多以主动转运形式入血, 而酚酸的分子结构及分子量则是决定其吸收机制的主要因素。讫今, 没食子酸、原儿茶酸等多种小分子酚酸已被证实为被动吸收[5];肉桂酸类多酚酸主要经Na+-依赖的转运载体被吸收[6];而咖啡酸及阿魏酸除可经被动扩散、Na+-依赖主动转运形式入血外, 还可经MCT介导转运, 此亦是其具有高生物利用度的主要原因[4]。由于酚酸分子中羟基、侧链及酯键的存在将直接影响其与转运载体的结合, 故迷迭香酸、绿原酸、丹酚酸B等多酚酸只能以被动扩散形式入血[6]。另一方面, 多酚酸相对较高的分子量将限制其吸收速率的大小, 因此, 多酚酸的口服生物利用度要显著低于单体酚酸。

2 代谢

以口服或静脉方式给药后, 中药酚酸在血浆中主要以甲基化、葡萄醛酸化、硫酸化、硫酸化-葡萄糖醛酸化形式存在, 表明酚酸在机体内主要以II相结合形式被代谢。亦有部分酚酸首先发生I相代谢, 并在I相转化的基础上进一步进行II相结合反应。由于I/II相代谢酶在肝脏、肠道、肾脏乃至肠道菌中的广泛性分布, 中药酚酸在体内的代谢也表现出一定的非特异性[7]。

Siranoush等将五倍子酸 (0.3mmol/人) 以口服方式给予志愿者后, 于不同时间点收集血样及尿样并检测其原药浓度。结果显示, 五倍子酸呈现出缓慢吸收、快速代谢的特点, 且60%以上的代谢产物为4-氧甲基五倍子酸形式, 表明五倍子酸在体内主要以甲基化形式为主[8]。Li等将紫草酸以静脉给药方式 (20mg/kg) 给予Wistar大鼠后, 同时监测胆汁及血浆中的原药及代谢产物, 证实紫草酸在大鼠体内主要以3-甲基紫草酸及3, 4-双甲基紫草酸形式存在, 二者共占总代谢产物的75.4%[9]。紫草酸B在Wistar大鼠体内的代谢产物亦被证实为单/双/三甲基紫草酸B形式[10]。上述研究充分证明, 甲基化是植物酚酸在动物机体内的重要代谢形式。

除甲基化外, 多数中药酚酸在体内主要以葡萄糖醛酸化、硫酸化形式存在。Zhao等研究证实, 阿魏酸主要以葡萄糖醛酸化、硫酸化及葡萄糖醛酸/硫酸化形式而非单体原形存在于Wistar大鼠体内。其中, 结合型阿魏酸在血浆总阿魏酸含量中的比例高达93.8%[11]。与阿魏酸相比, 咖啡酸经吸收入血后, 既可以游离形式存在, 亦可以结合形式 (如硫酸化、葡萄糖醛酸化等) 存在, 二者在Wistar大鼠血浆中大致以等比例存在[12]。此外, 迷迭香酸、槲皮素、芦丁等植物酚酸业已被证实主要以葡萄糖醛酸化、硫酸化和/或甲基化反应为其在体内的主要代谢形式[5,13,14]。

Xu等将原儿茶醛 (40mg/kg) 以口服灌胃方式给予SD大鼠后, 收集药后15min的血、尿、粪及胆汁样品并对其进行质谱分析, 在此基础上作者初步给出了原儿茶醛在大鼠体内的代谢途径[15]:①部分原儿茶醛首先被氧化成原儿茶酸, 后者进一步发生甲基化或葡萄糖醛酸化结合;②未发生I相代谢的原儿茶醛将直接进行葡萄糖醛酸化结合;③微量原儿茶醛可发生甘氨酸结合。上述结果提示, 中药酚酸在机体内的代谢较为广泛, 这可能与酚酸分子的水溶性大小及侧链基团的差异有关。

I/II相代谢酶在机体内分布的广泛性决定了中药酚酸代谢部位的非特异性。研究表明, 以原形形式入血后, 游离型阿魏酸在门静脉血液中的比例要远高于其在股动脉血液中的比例, 提示肝脏是阿魏酸的主要代谢器官[4]。Vanssa等则研究表明, 槲皮素经大鼠胃肠道吸收入血时将在肠上皮细胞中发生葡萄糖醛酸化及硫酸化反应, 从而证实了胃肠道为槲皮素的主要代谢部位[16]。因植物酚酸多以口服形式给药, 故胃肠pH值、肠道菌等生理环境因素将对多数酚酸的体内命运产生至关重要的影响。例如, 丹酚酸A及丹酚酸B在胃腔酸性环境中表现出较高的稳定性, 但在肠碱性条件下则迅速发生降解[17]。Olthof等在研究绿原酸的体内代谢时发现, 正常志愿者的代谢物中可检测到马尿酸的存在, 而在结肠切除志愿者体内则未发现此代谢物[18]。作者进一步研究表明, 在正常志愿者体内, 约2/3的绿原酸将被结肠中的微生物群水解为咖啡酸和奎尼酸, 后者在机体内继续发生I相代谢, 最终以苯甲酸形式排出体外。王素军等亦通过Wistar大鼠肠灌流实验证实了此结论[19]。

3 排泄

中药酚酸在机体内的排泄一般有以下三种途径:①被肠道菌或肠上皮细胞代谢后分泌至肠腔, 直接由粪便排泄;②经胆汁分泌至十二指肠, 间接由粪便排泄;③通过肾脏的超滤过作用被清除。

大量文献研究表明, 肾脏及肝脏是中药酚酸的重要排泄器官, 如阿魏酸 (70μmol/kg) 经口服灌胃方式给予Wistar大鼠后, 其代谢产物约72%经尿排出, 仅1%由粪便排泄[3,20]。Seigo等将紫苏提取液以口服方式给予人体后, 对提取液中的主要成分迷迭香酸进行监测, 结果显示, 在药后0~6h之间约75%迷迭香酸原形及其II相代谢产物经尿排泄[21]。Olthof等将绿原酸 (5.5mmol/人次) 以口服方式给予人体后, 发现其主要代谢产物马尿酸几乎全部经尿排泄[20]。上述结果进一步证实, 肾脏是植物酚酸的主要代谢器官。

经粪便排泄亦是中药酚酸的重要排泄途径。在研究槲皮素在Wistar大鼠体内的吸收机制时, Vanssa等发现, 槲皮素在胃肠上皮细胞中发生II相结合后, 约52%的结合型槲皮素将重新分泌入肠腔, 并最终经粪便排至体外[18]。Xu等研究肠道菌对丹酚酸B的作用时发现, 有相当比例的丹酚酸B将在肠道中被肠道菌直接降解后经粪便排泄[22]。

4 展望

虽然中药酚酸的体内代谢研究已取得相当大的进展, 但仍存在许多亟待完善的地方:①因中药酚酸在国内外主要以保健品或饮食上市, 故现有文献多集中于动物 (尤其大鼠) 的体内代谢研究, 而有关其在人体内的临床前和/或临床药代动力学研究尚缺乏足够的支持数据。中药酚酸在机体内主要经II相代谢清除, 鉴于II代谢酶本身具有较大的种属差异, 作者认为, 开展中药酚酸在人体内的代谢研究甚为必要;②前期的研究工作多建立在色谱分析基础之上, 而多数多酚酸的口服生物利用度在1%以下, 故在中药酚酸的代谢研究中需要建立更为精密的分析技术及分析方法, 如荧光分析、LC-MS分析或LC-MS/MS分析等, 以实现微量、复杂生物样品的定性及定量检测;③建立和完善药代动力学模型, 为中药酚酸的研发及临床合理用药提供依据, 并尽可能的将其体内代谢机制与药效学机制相关联, 以期发现具有药用价值的前体化合物;④明确参与生物转化的I/II相代谢单酶。由于生物样品的复杂性, 多数中药酚酸类在机体内的代谢酶谱尚未确定。

代谢组学在中药药理研究中的应用 篇2

【关键词】代谢组学；中药药理；研究应用

0.引言

代谢组学当今一种全新的生物系统研究方法，其主要是对生物体系中的数量、代谢物质种类等进行研究分析。这种中医学方法在我国中药药理研究中得到了十分广泛的应用。通过采用先进的检测技术，以及相关专业的计算方法，以此来判断中药体内代谢组的变化规律，从而对中药的疗效和安全性进行评价。因此，本文针对代谢组学在中药药理研究中的应用进行探讨阐释，從而总结出一些自身的看法与观点。

1.在中药药效物质基础研究中的应用

随着药学技术的不断进步与发展，相关的组学方法也取得了较大的完善与改革。而代谢组学正是在这一发展过程中所累积的产物。自从其被提出以来，受到了我国中药医学界的高度关注，并对其进行了实质性的科研研究，尤其是在对中药药效物质基础方面，很多医学学者进行了深入的探索，并得到了十分显著的成果。在早期的医学研究过程中，已经有部分学者利用代谢组学法，以及先进的分析仪器来对黄芩苷体进行了实验研究，从中发现了三种不同的代谢产物，这就说明这三种化学结构在分解吸收后分别形成了代谢物质，而黄芩甘体则是代谢产物中的主体结构，从而共同组成了该中药的药效物质。

在对钩藤多动合剂的生物化学机制研究中，发现了具有疗效的生物标志物，并证明这种药物是通过调节单胺类神经递质的失衡而发挥作用。有学者对肾虚证的大鼠给予淫羊藿治疗，运用超高效液相色谱质谱结合主成分分析的方法研究发现淫羊藿苷和朝藿定可能为淫羊藿的主要药效物质基础。一些实验结果表明，尖萼耧斗菜的作用靶标与其他9种常用抗菌素一样都是作用于蛋白质的合成，发挥抗菌作用的主要活性物质可能是木兰碱。还有学者实验比较了款冬的花蕾和叶轴水提液对氨诱导的小鼠咳嗽的药效，通过对代谢物的lH—NMR光谱和多远数据分析发现，款冬花蕾的止咳和化痰功效可能与其高浓度的绿原酸、3，5咖啡酰奎宁酸及芸香苷相关。

2.在中药及中药复方作用机制研究中的应用

通常情况下，对于一些药效成分复杂的中药复方进行研究时，代谢组学方法反而能发挥更好的研究作用。因此，针对这一问题，我国某个药学学者就进行了相关的实验研究，通过利用先进的快速液相色谱串联离子阱飞行时间质谱技术对研究物的血液代谢物进行探索研究，从中发现研究物中的胆固醇代谢、氨基酸代谢、等代谢发生了较大的变化。

运用代谢组学的方法结合气相色谱一质谱（GC—MS）的检测手段探讨了下淤血汤对CC1诱导的肝纤维化大鼠的治疗作用机理，通过主成分分析（PCA）、最小偏二乘法（PLS-DA）等模式识别方法，证明了CC1所致的代谢紊乱在下淤血汤的干预下得到恢复，鉴定了10个与调节能量代谢、微生物菌群、氨基酸及脂肪酸代谢相关的生物标志物。下淤血汤的作用机理可能包括这些过程。另外，对心气不足证的代谢组学特征和温心方对其治疗作用进行了实验研究，采用UPLC—MS联用技术、多变量分析和数据库检索等方法，鉴定出了17个生物标志物，通路分析提示心气不足证的糖酵解、糖异生代谢，不饱和脂肪酸、脂肪酸及嘌呤的生物合成代谢网络被严重扰乱，而温心方通过调节多个通路紊乱至正常水平而具有潜在的药理作用。运用代谢组学方法对逍遥散抗抑郁的作用机制进行了实验研究，以核磁共振（NMR）结合多变量分析的方法对血浆代谢物组进行鉴定和分析，发现了11个潜在的生物标志物，且与对照组比较抑郁治疗组的氧化三甲胺、丙氨酸、羟基丁酸、缬氨酸、亮氨酸/异亮氨酸、低密度/极低密度脂蛋白和脂肪含量降低，卵磷脂、高密度脂蛋白、胆碱。

3.在中药安全性和毒性研究中的应用

因为生物样品是具备连续性的特点，研究人员可以对其进行反复获取。并且，还可以在人体内观察毒性的发生时间、效果以及最终的恢复阶段。其次，这种代谢组学方法还可以在药物发现前期就能够对药物的毒性进行快速的辨别，从而有效的避免了药物在发现过程中受到更严重的损坏。这种全新的组学方法相比以往传统的研究手段而言，更具备一定的优势，对于药物的完整、安全性有着至关重要的作用与影响。我国某个医学研究者通过对中药关木通毒性鼠尿液代谢的组进行一系列的研究分析得知，动物体内的药性作用是对药物剂量产生了很大的依赖性。

4.代谢组成在中药药理研究中需要解决的问题

就目前代理组学发展现状来说，虽然其能够全面性的反映出动物或人体生物系统的代谢变化规律及特性。并且，可以准确的得出药物在干预处理后所产生的变化信息。与此同时，又通过利用高新的分析检测技术与方法，对中药药效进行评价，从而确保中药药物的安全性，因而在我国中药药理研究中得到了较为广泛的应用，具有非常广阔的发展前景。但是，由于代谢组学法也是近几年才被提出的，发展时间较短，其中还存在一定的不足和问题，具体表现在以下几个方面；我国现有的分析技术水平仍旧处于滞后的阶段，很难对代谢物的光谱图进行全面的分析，缺少定量分析。其次，无法对大量数据进行具体的研究，这也是当前代谢组学技术中亟待解决的主要问题之一。再者，由于人体内中药外源性成分较为复杂，其所产生的代谢物很可能会对生物系统造成干扰。此外，代谢组学缺乏相关的临床数据，在实际应用过程中，不具备说服力。

5.结束语

综上所述，可以得知，代谢组学在我国中医药领域中受到了高度的关注，并在中药药理研究中得到了广泛的应用，取得了十分显著的成就。虽然其自身还存在一定的问题和不足，但我们坚信，通过医学学者坚持不懈的研究分析，一定会对相关的代谢组学方法及技术进行不断的完善，逐渐建立起完善的代谢组学体系，使其充分发挥重要的作用与有效价值，从而促进我国中药事业的蓬勃发展。

【参考文献】

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[3]车庆明，黄新立，李艳梅，等.黄芩苷的药物代谢产物研究EJ].中国中药杂志，2001，26（11）：768-769.

中药代谢 篇3

2010年3月23日,本刊记者专访了沃特世中药代谢组学研究平台用户——黑龙江中医药大学副校长王喜军教授。其结合科研实践中的使用感受,详细介绍了沃特世中药代谢组学研究平台具体应用情况。王喜军教授主要开展中药及复方的血清药物化学研究,并组织建立了专业从事中药质量及中药资源研究的黑龙江省中药材GAP研究中心。该中心是在“九五”末期“中药现代化研究及产业化行动”背景下建立的,是全国第一家GAP专业研究机构。其主要工作内容就是把黑龙江地道药材按GAP要求进行管理,使得中药材生产由经验模式种植,进入了科学管理规范状态。

科研研究的核心是药材品种质量,需要更高要求的数据,对分析仪器质量性能提出了挑战。沃特世公司的仪器在检测分辨率以及后期数据处理的工作站等方面都是相当优越的。沃特世推出UPLC,它提供了一个可以让研究人员在短期内了解被分析样品大量的信息,提供良好数据支持的新的平台。它在使分离时间缩短的同时检测分辨率也相应提高,能够更快更好地检测出更多的被测成分。对于中药复杂成分来讲,SYNAPT™HDMS G2质谱仪采用四极杆-离子淌度-飞行时间串联之后,有可能分开传统质谱不能分开的同分异构体分子,使得检测范围扩大,灵敏度提升。

在“代谢组学”概念提出后,王教授将代谢组学和中药血清药物化学结合起来,研究中药方剂的问题,在此基础上进一步提出了新的学科——中医方剂药物代谢组学(与张伯礼院士合作)。目前科研工作中主要用到UPLC、Xevo™Q-T0F、SYNAPY HDMS、GC-MS等,另外还包括一些常规分析仪器,比如紫外分光光度计以及PCR等一些分子生物学仪器,其中大部分分析仪器都是沃特世公司的产品。王教授表示,之所以选择沃特世,是由于沃特世在硬件的稳定性、灵敏度方面不遗余力,采用了许多先进的方法,如沃特世的专利数据采集方法MSE,即在复杂体系中可对每一个离子提供一个全面的谱图信息,从复杂样品中找出潜在的标记物。另外,沃特世公司的软件产品整合的比较好,将前端的分析仪器和后端的检测仪器有效地整合起来,使得从分析检测数据的采集到后期工作站数据的处理有效连贯。沃特世开发了一系列配套的软件程序,如Markerlynx™,MassFragment™等,如代谢组学分析软件MarkerLynx,它充分考虑了统计分析需求,可以帮助用户从复杂的质谱图中快速智能地查找出具有生物意义的标记物。这对科研工作者来说,可以帮助用户更好的解决代谢组学研究中的难题,促进中药标准化和现代化的发展。

代谢组学在中药现代化研究中的应用 篇4

代谢组学是继蛋白质组学、基因组学后发展起来的新兴学科, 属于系统生物学的重要组成部分。代谢组学以组群指标为分析基础, 通过高通量检测和数据处理, 同时对特定时期内所有的内源性低分子物质进行定性和定量分析。

(一) 代谢组学的研究步骤。

代谢组学的分析流程包括样品制备、数据采集、数据分析及解释。研究对象包括血浆、血清、尿液、唾液以及细胞和组织的提取液。整个流程中最为重要的步骤是样品预处理, 需要尽可能保留和体现样品中完整的代谢物组分信息。

(二) 代谢组学的主要研究方法。

代谢组学的主要研究方法包括LC-MS、GC-MS以及NMR等谱学技术。由于各种技术优缺点各异, 适用范围不同, 加之内源性物质理化性质各异、浓度范围不同, 多种方法的联用能更加完整地保留代谢物的整体信息。目前代谢组学研究仍停留在模式判别与生物标记物的鉴定层次, 面临的主要瓶颈在于如何将研究结果与形态、功能研究结果相关联, 从而阐明生物标记物的生物学意义。但是代谢组学能够揭示生物标记物的综合差异, 具有最小限度的侵入性和时空动态性, 准确度高于传统单一标志物的诊断方法, 这是蛋白质组学和基因组学所无法相比的, 代谢组学能够更精确地反映基因和表现型之间的关系。而传统中药对机体的作用主要在于多组分、多靶点效应在时空上的协同整合, 整体药效较强。代谢组学在线反映生物体整体状态, 有助于建立符合中药整体效应特征的药效评价体系。

二、代谢组学技术应用于中药研究的可行性

代谢组学采用绘图技术、现代分析测定方法, 应用计算技术和统计方法, 完成指纹图谱, HPLC、HPLC-MS等色谱分离技术已经广泛应用于代谢组学研究。HPLC强大的分离能力能够提供更多关于低丰度分析物的信息;HPLC与MS、NMR联用还可以进一步得到代谢物的结构信息。将代谢组学技术应用于中药研究, 有助于更好地保证中药的合理性、安全性和有效性。代谢组学研究的代谢物目前已经能够清楚了解其代谢通路及调控途径, 但是对于基因调控的认识仍相当有限。代谢物处于基因表达的下游, 能够更准确地反映细胞的功能水平, 分析更加直观, 更加敏感。

三、代谢组学在中药现代化研究中的应用

(一) 代谢组学与中药安全性和毒性评价研究。

虽然中药在以肿瘤、心血管疾病、糖尿病等为代表的慢性病方面具有独特疗效, 但是对于传统中药进行安全性评价往往选择典型有效成分进行研究, 这种研究思路存在着较大的片面性。当前对中药毒性和安全性评价研究的当务之急在于需要建立一种能够反映整体的技术手段。代谢组学研究分析速度快、并且能够关联已知生化代谢途径, 有效分析药物进入体内的作用靶点和代谢途径, 检测体内代谢物的波动情况, 从而建立药物毒理数据库, 能大大降低新药的研发成本和研发周期。同时试验样品多为外周用药, 有助于动态观察毒性作用的出现、发展和恢复的全过程, 具有方便、无创、灵敏等特点, 能够确保中药用药的安全性。代谢组学利用尿液和血清中的代谢物, 提供整个机体功能统一性的信息, 检测难度远远低于基因和蛋白质。中药的毒性不仅仅涉及药物本身, 还涉及其作用的对象。应用代谢组学研究方药对不同病症的作用差异, 能够更好地认识中药的效毒二重性。

(二) 代谢组学与中药种质资源和质量控制研究。

中药指纹图谱作为代谢组学研究的初级形式, 在中药质量评价系统中起着非常重要的作用。代谢组学的技术思想, 如果再加上更高灵敏度的现代分析技术, 将完美解决中药质量难以控制的问题。目前已有研究发现代谢组学方法能够检测区分中药的产地、含量和提取方法, 从而成为了中药道地性、品质及加工水平等的有效检测方法, 有效控制中药制剂工艺质量。道地药材的鉴别和中药材规范化种植 (GAP) 的研究更加需要代谢组学对中药材的代谢物含量进行分析, 从而保证中药质量的稳定和可控。

(三) 代谢组学与中药质量控制模式。

目前代谢组还主要集中在研究植物在不同生长环境、季节等影响下的代谢产物的组成和数量。同一种药材由于生长环境、采收季节及加工方法不同, 其所含代谢成分不尽相同。代谢组学技术在药用植物研究中有着巨大的潜在价值, 将不同生长期所含有的化学物质视为一个整体, 应用代谢组学的研究技术对药材的所有代谢物进行考察, 进而评价药材的质量。针对中药及其制剂进行指纹图谱研究, 建立系统、全面的指标参数, 能够完成对中药特性和成品质量的表征, 对原药材和工艺操作的质量进行控制, 大大提高中药质控水平。传统分离纯化技术与现代色谱-质谱联用技术的结合, 能够系统性指认和定量研究指纹图谱中的指纹峰, 探寻指纹特征和药效的相关性, 更加科学合理地控制中药质量。今后中药现代化研究的一个突破口就是如何在代谢组学的分析平台上得到中药组分指纹图谱数据库。

(四) 代谢组学与中药作用机制研究。

中药多成分、多靶点、多样作用的作用特点, 一直以来是中药现代化的瓶颈。中药中真正活性成分和作用靶点以及机理通常还不清楚, 这一点也常常为现代西方药学所诟病。中药通过多成分系统调控生命体的代谢网络治疗疾病, 在使代谢网络中的缺陷部分正常化的同时又不干扰其它正常代谢途径。代谢组学以非目标、总体的方法为主, 通过寻找指纹图谱变化原因, 阐明中药作用的靶点或受体, 阐明中药在调控网络中所起的作用和机制。代谢组学的研究思路契合中医辨证论治的治疗理念, 能够帮助人们更好地理解病变过程及代谢途径。

四、代谢组学在中药现代化研究中应用的前景展望

代谢组学这一新兴学科, 在中药新药开发、安全性评价、作用靶点研究等方面起着非常重要的作用。虽然目前代谢组学所研究的对象还不足以覆盖所有的代谢产物, 但是其通过整体代谢图谱分析中药对内源性代谢物的影响, 研究思想符合中医整体性原则, 融整体、动态、综合、分析于一体。它和中医药学的有效组合, 能够进一步加快中医药学研究的现代化进程。同时代谢组学对于中药复方配伍的科学性和单味中药的安全性评价也具有十分广阔的前景。

摘要：代谢组学作为系统生物学的核心组学, 为中药作用机制研究提供了思路和方法。质谱、核磁共振等现代分析技术的整合运用加速了代谢组学的研究进程。本文简要介绍了代谢组学在中药现代化中的应用, 并就代谢组学的发展前景进行了展望。

关键词：代谢组学,整合运用,中药现代化

参考文献

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中药代谢 篇5

1 资料与方法

1.1 一般资料

分组:选取符合牙周炎诊断标准且愿意接受中药治疗的患者140例, 按牙周炎的严重程度分为A组 (轻度牙周炎中药组) , B组 (中重度牙周炎中药组) ;另选取同期在我院行西药治疗的140例牙周炎为对照组, 分为:C组 (轻度牙周炎西药组) , D组 (中重度牙周炎西药组) 。

资料:A组, 轻度牙周炎患者70例, 其中男34例, 女36例;年龄31~71岁, 平均 (49.23±6.52) 岁;体质量指数 (BMI) 22.4~36.7 kg/m2, 平均 (26.52±8.31) kg/m2;B组, 中重度牙周炎患者70例, 其中男32例, 女38例;年龄34~76岁, 平均 (51.49±7.37) 岁;BMI介于21.9~37.2 kg/m2之间, 平均 (27.11±9.06) kg/m2;C组, 轻度牙周炎患者70例, 其中男33例, 女37例;年龄33~72岁, 平均 (48.33±9.71) 岁;BMI介于22.3~38.1 kg/m2之间, 平均 (26.51±8.7) kg/m2。D组, 中重度牙周炎患者70例, 其中男36例, 女34例;年龄37~72岁, 平均 (52.62±6.85) 岁;BMI介于21.5~38.0 kg/m2之间, 平均 (28.05±9.21) kg/m2;4组研究对象在性别、年龄、BMI间无显著性差异 (P>0.05) , 具有可比性。

1.2 检测指标

统计全部研究对象的收缩压 (systolic blood pressure, SBP) 、舒张压 (diastolic blood pressure, DBP) 、总胆固醇 (Total cholesterol, TC) 、三酰甘油 (triglycerides, TG) 、高密度脂蛋白 (high-density lipoprotein, HDL-C) 、低密度脂蛋白 (low-density lipoprotein, LDL-C) 、空腹血糖 (fasting plasma glucose, FPG) 等指标, 检测中药治疗后效果为显效和有效的牙周炎患者在接受治疗前后的各项指标。血生化指标的检查应用日立7060型全自动生化分析仪, 采用标准试剂并按照国际通用方法进行集中检测。全部研究对象行检测时均于晨间空腹状态下抽取静脉血5 m L, TC、TG的检测应用HMMPS法, HDL-C检测应用直接法, LDL-C检测应用Friedewald公式, FPG检测应用己糖激酶法。全部研究对象均于安静状态下测量3次血压, 测量时依据JNC VII推荐的标准法操作。每次测血压的时间间隔为5 min, 取3次测量的平均值。

全部牙周炎患者在人工光源下行常规口腔检查, 应用口镜和CPI探针检测全口的牙龈出血指数、PD、AL和牙齿松动度, 全部口腔检查均由同一口腔专业医师进行。牙周炎严重程度分组标准为[3]:附着丧失 (AL) 在4 mm以上或探诊牙周袋深度 (PD) 在5mm以上的邻面位点有2个以上牙位者判定为中重度牙周炎;牙龈存在炎症、探诊时出血, PD不超过4mm, AL在1~2 mm间者判定为轻度牙周炎者。

1.3 治疗方法

基础治疗:两组均给予基础治疗, 包括教会患者保持口腔卫生的方法, 拔除预后差和不利修复的牙, 龈上洁治, 龈下刮治以清除菌斑、牙石, 咬颌调整等。

中药方剂治疗方法:2个中药组均以中药治疗。以中药方剂玉女煎加减, 处方为生石膏31 g, 生地12 g, 知母12 g, 山萸肉12 g, 麦冬9 g、牛膝9 g、丹皮9 g。应用中医辩证治疗, 对有口渴症状者加用玄参;口臭、牙龈红肿胀痛者加用黄连和黄芩;小便黄赤、舌苔黄而腻者, 减生地, 加金银花、蒲公英与川木通。用法用量:每日一剂, 水煎30 min后分两次服用。全部患者用药期间不再服用其他药物。

西药治疗方法:2个西药组均以西药进行治疗。甲硝唑片 (0.2 g/片, 一日三片, 湖北美宝药业有限公司, 国药准字H42020752) +庆大霉素 (郑州羚锐制药有限公司, 批号:1209181) , 每次80 mg (8万单位) , 一日2~3次, 间隔8 h。

1.4 疗效判定标准

疗效判定标准分为[4]:显效表现为牙龈不再肿痛、充血, 牙齿松动现象明显好转, 咀嚼功能恢复, 口臭症状消失。有效表现为牙龈肿痛充血情况明显转好, 牙周袋存在些许分泌物, 牙齿松动现象好转, 能咀嚼但仍有咀嚼无力感, 口臭症状缓解。无效表现为牙龈仍然存在严重肿痛与充血, 牙齿松动与咀嚼无力情况依然存在、无减轻。

1.5 统计学分析

使用SPSS 13.0统计学软件对数据资料进行分析, 计量资料以均数±标准差 (±s) 的形式表示, 均通过正态性检验。多组间的比较, 为单因素方差分析, 两两多重比较方法为LSD法;计数资料用百分比的形式表示, 等级计数资料的组间比较为秩和检验;此外, 牙周炎与患者机体代谢综合征指标的多因素分析应用Logistic回归分析, 取显著性水准为α=0.05。

2 结果

2.1 牙周炎与患者机体代谢综合征指标的相关性

将患者的代谢综合征指标SBP、FPG、TC、TG、HDL-C、LDL-C确定为牙周炎发生的单因素因子, 建立牙周炎发生与否的Logistic回归模型并进行相关性分析, 结果见表1所示。

2.2 牙周炎的严重性与机体的代谢综合征指标

统计牙周炎患者血压、空腹血糖、三酰甘油、总胆固醇、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白等机体代谢综合征指标后, 结果标明中重度牙周炎患者的收缩压、空腹血糖水平、总胆固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白较轻度牙周炎患者高, 高密度脂蛋白水平低于轻度牙周炎组, 差异有显著性 (P<0.05) ;舒张压的比较则无显著性差异 (P>0.05) , 结果见表2。

2.3 中药治疗牙周炎的疗效观察

汇总全部研究对象的收缩压 (SBP) 、舒张压 (DBP) 、总胆固醇 (TC) 、三酰甘油 (TG) 、高密度脂蛋白 (HDL-C) 、低密度脂蛋白 (LDL-C) 、空腹血糖 (FPG) 等指标, 见表3。对各指标做4组间的整体比较 (单因素方差分析) , 结果表明:TG、HDL-C及FPG等3指标有显著性差异 (P<0.007) , 而DBP及TC则差异无显著性。

对各指标做4组间的两两比较 (LSD-t法) , 结果表明:A组 (轻度牙周炎-中药治疗组) 较之于对应的C组 (轻度牙周炎-西药治疗组) , 其各项指标均无显著性差异。而B组 (中重度牙周炎-中药治疗组) 较之于对应的D组, 其各项指标也无显著性差异。

注:4组间整体比较:单因素方差分析;各组间两两比较, LSD-t检验

疗效不仅和所用药物有关 (这是本研究所关注的) , 也和患者的病情 (即轻度或中重度) 有关。因此在疗效的观察和比较中, 仅对两种治疗方法的轻度组, 中重度组分别做对应的比较, 如表4所示。表4所列示的疗效资料, 均为应用中药或西药治疗牙周炎并连续服药7 d的资料。经比较:治疗方法不同的牙周炎患者的疗效有显著性差异。但中重度的疗效差异极显著 (P=0.002) 。从数据看, 中药治疗方法明显优于西药治疗方法。

2.4 中药治疗前后牙周炎患者机体代谢综合征指标的变化情况

本试验的目的, 是研究中药治疗的效果。此前经长期的临床实践知:西药治疗方法难能显著改善中重度牙周炎患者的临床症状, 故仅对经中药治疗后的资料进行分析。选择结果为显效和有效的125例牙周炎患者的机体代谢综合征指标变化情况列于表5。经统计比较:中药治疗后患者的机体代谢综合征指标SBP、FPG、TC、TG、LDL-C均低于治疗前, HDL-C水平较治疗前高, 差异有显著性 (P<0.05) 。

注:治疗前后各指标的比较, 配对t检验

3 讨论

本研究中牙周炎患者的诊断依据为2007年美国疾控中心、牙周病学会共同制定的牙周炎判定标准, 以PD和AL情况确定牙周炎的严重程度。PD能反映牙周袋内壁的表面积, 可以对患者即刻的牙周炎症状况进行准确的疾病评估。AL能显示出既往牙周组织被破坏的情况, 应用这两个指标能真实、全面地反映患者牙周疾病的状况[5]。

本研究把牙周炎对患者机体代谢综合征的风险贡献作为切入点来探讨两者的相关性, 结果指出牙周炎患者机体内血脂水平、血糖和血压水平均存在异常, 这就说明牙周炎的存在会在一定程度上影响患者机体代谢综合征相关指标。有研究指出, 牙周炎患者的血清三酰甘油、总胆固醇和低密度脂蛋白含量、血压和空腹血糖含量显著高于牙周健康对照组[6], 本文研究结果与文献一致。本文中轻度牙周炎组患者HDL-C降低的水平显著低于中重度牙周炎患者, 该结果提示牙周炎严重程度较重时, 血脂代谢会出现紊乱倾向。这可能是因为中重度牙周炎患者牙龈中存在能刺激牙周组织细胞分泌白细胞介素、肿瘤坏死因子等内毒素或炎症介质的物质, 这些物质会增加患者深层组织和血液中的内毒素或炎症介质, 最后直接导致血脂代谢异常[7]。有学者研究表明牙周炎患者空腹血糖水平会较健康对照组高, 且随着牙周炎症的加重, 血糖控制能力逐渐衰退[3], 本文指出中重度牙周炎患者空腹血糖水平显著高于轻度牙周炎患者, 与文献结果一致[3]。有学者指出牙周炎和高血压都是由环境和遗传因素共同作用而形成[8]。牙周炎的炎症因子可导致患者血管内皮细胞受损伤, 引发血管内皮功能异常或系统代谢障碍, 最终造成血管阻力增加, 血压升高[9]。也有研究指出, 高血压的存在又可以诱导、引发和加重牙周炎症状况[10]。本文结果指出, 中重度牙周炎患者SBP较轻度患者显著上升。本研究还应用Logistic回归模型对两者的相关性进行了多因素分析, 避免了混杂因素的影响, 提示SBP、FPG、TG、HDL-C、LDL-C和TC水平均可影响牙周炎的发生。本研究同时给予了牙周炎患者中药方剂治疗, 观察分析治疗效果为显效和有效的患者治疗前后患者机体代谢综合征的变化情况, 结果标明中药方剂治疗后患者的机体代谢综合征指标SBP、FPG、TC、TG、LDL-C均低于治疗前, HDL-C水平较治疗前高, 差异有显著性 (P<0.05) 。该结果也在一定程度上验证了牙周炎患者机体代谢综合征与其牙周状态具有相关性。本研究中的中药治疗方案是在玉女煎的基础上加减, 能有效补肾气、降胃火, 对牙周炎的治疗具有见效快、治疗时间短、副作用小等优点, 尤其适合血压高、血脂高、空腹血糖高等人群。中医角度认为牙周炎患者因肾虚、胃火旺而导致了血压、血糖和血脂的升高, 中药方剂的辨证施治能从整体上对待患者机体代谢综合征的紊乱状况, 改善患者机体代谢能力。

综上, 牙周炎患者的血脂、空腹血糖和血压状况较差, 中重度牙周炎会导致患者机体代谢紊乱, 增加代谢综合征、高血糖、高血压、高三酰甘油和低HDL-C的风险。

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