基于药效物质基础的中药药物代谢动力学

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摘要：中药药物代谢动力学（中药药动学）研究是近年来兴起的中药研究的新领域，研究了一些 中药和复方，提出了一些相关的理论假说，但总体上尚处于初期的探索阶段，需进一步地深入研究。本 文总结与评述了中药药动学近年来的研究进展，探讨了中药药动学的概念、中药药动学研究的特点与 难点，从而提出了基于

药效物质基础的中药药动学研究模式的设想。
关键词：中药

药物代谢动力学药效物质基础

ｄｏｉ：１０．３９６９，ｊ．ｉｓ舳．１６７４—３８４９．２０１１．０１．０２７

尽管数ｌＯ年来利用现代技术开展了大量的中 药研究工作，但与蓬勃发展的生命科学相比，进展 较为缓慢。中药的药效物质基础仍然是一个“黑盒 子”，体内过程尚不清楚，不能为临床用药提供更为 科学的指导。中药药动学是近年来兴起的边缘学 科，是药动学在中药领域的应用与发展，借助药动 学的方法，定性、定量地研究机体对中药的处置。但 由于中药的特殊性与复杂性，使得其与传统的药动 学在理论和实践上都有所区别。中药药动学研究有 助于揭示中药的药效物质基础、方剂组方原理；有 助于指导临床合理用药、控制不良反应；有助于促 进中药的剂型改革和新药研发，对深化中药的现代 研究具有重要意义。

一、中药药动学研究的概念 药物代谢动力学，简称药动学，是借助动力学的 原理研究机体对药物的处置即研究药物在体内的吸 收、分布、代谢、排泄等过程规律的科学。目前，虽然 不少文献论述中药药动学，但较少能给出较为明确 的定义。经典的中药药代动力学（简称中药药动学） 是借助于动力学原理，研究中草药活性成分、组分、 中药单方和复方的体内吸收、分布、代谢和排泄的动 态变化规律及其体内时量一时效关系，并用数学函数 加以定量描述的一门边缘学科【１１。中药复方药代动力 学是应用药代动力学原理研究中药复方的体内过程 及动力学规律的科学【２ｌ。中药药动学是药动学在中药 研究方面的应用和延伸，突出中药的特殊性，结合复 方用药的特点，体现中医的整体思想等将会更好地

收稿日期：２０ｌｏ．０４＿１０ 修回日期：２０ｌｏ＿０７—２ｌ
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澳门特剐行政区科学技术发展基金（０２９，２００ｒ７，Ａ２）：中药抗肿瘤的系统药理学评价与药效物质研究，负责人：王一涛；国家重点基础研究发 展计划（“９ｒ７３”）（２００９ｃＢ５２２７０ｒ７）：“肺与大肠相表里”脏腑相关理论的应用基础研究之第七课题：基于药代动力学和代谢组学的肺与大肠
相表里归经中药研究，负责人：王一涛。

★★通讯作者：李澎涛，本刊学术副主嫡与编委，教授。博士生导师，主要研究方向：中医脑病学和实验方刺学，Ｔｅｌ：０１０—８４０１３２０６，Ｅ—ｍ｜ｉｌ：

ｌｐＩｊ“罾２６３．ｎ武；王一涛，本刊编委，教授。博士生导师，澳门大学中华医药研究院院长，主要研究方向：中药学。Ｅ一删ｌｉｌ：ｙｔｗ蛐晒Ｉｌ硇ｃ．咖。
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表征其内涵。从形式上看，把中药仅看作药动学的一 个定语，以加“中药”二字于药动学研究内容之前定 义中药药动学，似乎有些简略；从内容上讲，由于中 药成分复杂，简单地套用化学药、天然产物的模式， 难以有效表达中药的动力学特征，因为中药的单体 成分不能反映中药的药效，同样不能代表中药的药 动，这已是共识。我们设想，中药药动学是通过对中 药效物质基础中的各个成分的药动学参数的测定、 分析，结合药效学，建立合适的相关数理模型，对药 效物质基础中的各个成分的药动学参数进行科学 地、系统地处理，得出整体的药动学参数，以表征中 药的体内过程。中药单体的药动学测定与化学药没
有区别，目前已有很多报道。如何建立适于药效物质

三、中药药动学研究的现状 １．中药药动学研究的相关理论和假说 随着中药药效学研究的深入，如何从药动学方 面阐释中药的效应是亟待解决的重大课题之一。我 国学者对中药药动学进行了一些较为深入地研究和 探讨，取得了一些颇有意义的成果：在实践上，采用 血药浓度法、药理效应法、毒理效应法等对一些中药 （复方）进行了初步的药动学研究嘲；从理论上，提出 了一些相关的研究理论和假说，，如“证治药动学”ｌ州、 “复方效应成分药物动力学”嘲、“中药胃肠药动学”【９１、 “辨证药动学”【姗、“中药胃肠药动学”【删、“血清药理 学”【１１Ｊ、“中药血清药物化学”【１２Ｊ等。这些理论与假说从 不同的角度、不同的层面论述了中药药动学研究思 路和方法，促进了中药药动学的发展，也存在一些有 待于深入解决的问题：第一，中药药动学中的中医概 念虽然理论上加强了医、药之间的联系，但实践上难 以操作。其中一个原因在于目前对一些中医概念的 定量、定性地表征缺乏统一的认识和客观公认的标 准。第二，基于中药成分的复杂性，提出中药由于配 伍使用而能显著地影响相互之间的药动学参数。中 药（复方）含药数味甚至数十味，成分成百上千，其间 存在相互作用的可能性是极大的，可行的研究方法 与模式尚处在探索阶段。第三，血清药理学和中药血 清药物化学主要侧重于中药药效学和药物化学，对
药动学的涉猎较少，其理论和思路也有待完善【１３】。第

基础的数理模型和拟合药动学参数需要理论突破与
实践创新。 二、中药药动学研究的特点与难点

化学药绝大多数是单体化合物，结构明确，定性、 定量比较容易，且多单独用药，几乎不存在像中药应 用时的配伍、组方；单独服用时不存在药物之间的相 互作用，因而药动学研究比较简单，其结果也能很好 地反映药物的体内过程，能有效地指导临床。与化学 药相比，中药药动学研究有如下特点与难点：第一，中 药用药强调组方配伍的复方形式，复方是基于“七情 和合”中医配伍理论以及符合“君臣佐使”等组方原 则。同时，临床采用辨证施治，同一药味在不同处方环 境中效用不同。因而同一种中药成分的药动学参数会 受很多因素影响，这是与化学药显著不同之处【３Ｊ。第 二，中药成分复杂，且多数成分不明。如此复杂的成分 进人人体后，其中很可能存在药物间相互作用，而且 这种相互作用可能比较复杂，进一步增加了研究的难 度。第＝三，中药中的一些已被证明的活性成分，如多糖 类等，由于结构多样，种类繁多，精确测定尚存在困 难。第四，内源性成分的干扰，某些中药中的一些生物 活性成分，在正常的人体中也有存在，在测定时会形 成内源性干扰。第五，中药原材料中多数成分含量很 低，服用后血浆中的浓度更低，提取分离有一定困难， 同时，一些标准对照品不易获得，定性、定量困难。第 六，中药药动学测定时的血药浓度一时间曲线上出现 多峰现象比较普遍，原因尚未完全阐明。如大鼠给予 左金丸后，其中的小檗碱、巴马汀、药根碱的浓度一时 间曲线均出现了明显的多峰现象Ｍ。

四，中药药动学理论以经典的药动学理论为基础，结 合中医用药理论和原则，建立可以定性、定量表征中 药药动学的相关模型。借用最近提出“网络药理学”【１４ｌ 研究模式，如果单一成分的药动学是一条线，那么， 中药药动学就可能是一张网，是“网络药动学”。如何 评价这张“网”上的各个“点”、各条“线”在整张网中 的地位与作用，以及如何删繁就简，对这张网进行科 学地归一化、整合化等，则是有待解决的重要问题。 ２．中药药动学研究的方法 中药药动学研究方法移植于经典的药动学，主要 有两类：血药浓度法和非血药浓度的生物效应法，后 者主要有药理效应法、药物积累法、微生物指标法等。 对这些方法已经有多篇文献综述【２’５’１５】。非血药度法方
法较局限、不具有普遍适用性、测定条件较难控制，加

之一些测定指标的客观性不强，以致重复性较差，应 用较少。在中药复方化学研究中，将中医中药传统理
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论与现代科学技术相结合，变模糊判断为量化评价， 应尽可能采用现代化分析技术开展可量化的、与中医 药理论相对应的药理模型的研究【１６１。同样，在药动学 研究中，血药浓度法因其定量准确、方法成熟、测定仪 器精密多样等诸多优点，是药动学研究的主要手段。 ３．近５生盘药动鲎研究的中药（复方） 中药（复方）药动学的研究进展，已有多篇综述 论及１２．５ｔ，一。近５年来，研究的中药主要有丹参（丹参 水提物ｆＩ刀、丹参提取物有效成分Ｉ协ｌ、丹七注射液【州、以

人体的研究很少。同时。一些研究中中药来源不明，提 取工艺缺乏标准化，导致测定前的不确定性，同时测 定时缺乏严格的质控与对照，测出的结果差别较大。 第六，从实践上讲，药动学研究的主要意义之一是指 导临床用药，但目前的多数研究仅停留于学术层面， 尚不能为临床提供参考。此外，表面现象的观察性研 究较多，深入机制的探讨性研究较少。大多套用化学 药的药动学，反映中医用药理念的理论性创新较少。 四、基于药效物质基础的中药药动学 总结目前中药药动学研究的现状，我们提出基 于药效物质基础的中药药动学的设想，建议中药药 动学研究结合药效学，从药效物质基础的药动学研 究人手。 １．药效物质基础是中药研究的主要内容之一 药效物质基础的鉴定与确证是中药现代化与国
际化的基础与关键。中药（复方）药效物质基础是某

及冰片对丹参捌、双参通冠方片中丹参【２Ｉ】、降香对丹 参㈣、郁金对丹参笛制、双丹方中丹皮对丹参矧、檀香
对丹参例药动学的影响）、黄连（黄连解毒汤田例、黄 连一木香药对提取物【捌、黄连一吴茱萸药对ｆ４．３”、黄连一

肉桂药卿３２Ｊ、黄连与厚朴药对例、黄连与生地黄【Ⅻ）、葛
根（葛根提取物及复方脑得生片【铷、葛根芩连煎剂闭、 愈风宁心片闻、通脉方【划）、川芎（补阳还五汤【矧、川 芎一赤芍药对【帕】、川芍一郁金药对…）、三七、人参（冰片 对三七（啦】、清脑宣窍方ｌ捌、参麦注射液㈣、复方双参通 冠吲、生脉注射液㈣）、大黄（桃核承气汤Ｍ、三黄泻心 汤Ｉ删）黄芩（泻心汤怫一、葛根芩连煎剂【５１１、功劳去火

一特定复方经与人体作用后，在发挥疗效的特异性 的靶器官、靶组织中达到一定浓度，并发挥生物学效 应的直接或间接来源于该复方的非内源性生物活性 物质的总和（毒性成分除外）。一些间接来源于该复 方的、类似前药的生物活性物质也应是该方的药效 物质基础组成部分闻。同时，根据药效一浓度原理，由 于服用药量的限制，一个特定复方的药效物质基础 成分的数目是非常有限的【明。中药药效分子组合的构 成应当是简单的嗍。中药现代化的主要任务之一是 “去粗取精、去伪存真”：理论上，用现代语言来阐释 中医；实践上，用现代技术精简中药。药效物质基础 应是中药（复方）中的“精”、“真”的主要组成部分。因 此，对药效物质基础的研究是中药的主要研究内容 之一。对中药而言，药动学研究的意义除了科学地计 算药物剂鼍以达到有效的治疗浓度、获得最佳的疗 效并控制不良反应、提高临床治疗效果外，其另一意 义是通过药动学的研究，阐明各药效成分之间可能 存在的相互作用，为药效学提供相关的数据支持。一 般认为中药是多成分、多靶点的，其作用是多成分间 的协同与拈抗等相互作用的综合结果。中药的多成 分是确定无疑的，多靶点也是不容置疑的。如黄连中 仅小檗碱就可作用于环氧化酶一２、ＤＮＡ拓扑异构酶、 Ｎ一乙酰转移酶、端粒酶、ｇ—Ｐ糖蛋白等多个靶点例。但 多成分间的协同与拮抗作用则未必全是，需要相关 实验数据的证实。

片【５２１、黄芩洌５３１、黄芩提取物胶囊例、银黄颗粒剂【删）。
同时，系统论述中药药动学的专著也有出版ｌ－ｏ一。 目前中药药动学研究呈现如下特点：第一，对单 体成分的药动学研究较为透彻深入，从离体的细胞、 肝微粒体等到在体的实验动物如小鼠、大鼠、犬等多 有报道。这种按天然产物的单化合物的研究模式，不 能完全表征中药药动学。第二，少数研究采用了多个 单体成分同时定量的方法，测定了一些单味中药的药 动学。从中医用药的整体观来讲，这比测定单个成分 更具说服力。但一些此类研究缺乏相关复方对照，没 有结合整方研究，探讨这些单体药动学在整方药动学 中的地位与作用，也就不能完全阐明中药药动学。偶 见同时测定单体和复方药动学的研究【３“。第三，建立 了很多多成分同时定量的分析方法，但这些方法多停 留在单纯建立一种同时测定多个化合物浓度的分析 方法上，在药动学上的应用较少。如何把这些方法应 用于中药药动学研究，是需要解决的问题。第四，煎剂 口服、多次用药是传统的方法，国人仍基本沿袭之。目 前实验研究中多采用有机溶剂提取，单次给药，其结 果能为临床提供多大的参考价值，值得深入探讨。第 五，低层次重复研究较多，系统研究很少。单味药或者 药对研究较多，对复方研究很少，实验动物研究较多。
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２．药致物质叁壁垂生药勇动学检冽指堑逸捶鲍 堡量 由于中药成分的复杂性，对中药中的所有成分进 行药动学分析，一是不现实，技术上尚有难度，二也没 必要。目前认为仅检测一个化学成分不能代表中药的 药动学，但测得的成分越多也未必越能代表复方药代 学【卿。中药药动学检测指标的选择尚未有公认的标准。 大多研究是测定单个或数个含量丰富、又有一定生物 活性的药效成分，如黄连中的小檗碱，葛根中的葛根 素，川芎中的川芎嗪，丹参中的丹参素、丹酚酸等。中 药药动学测定时指标成分的选择需多考虑药效物质 基础，同时测定尽可能多的药效物质基础成分，通过 药效物质基础药动学的有机整合以表征中药药动学， 以药效物质基础的药动学指导临床用药。根据上述药 效物质基础的界定，小檗碱、葛根素、川芎嗪都是含黄 连、葛根、川芎等复方的药效物质基础成分，其药动学 测定能提供一些相关信息。但孤立地测定这些成分， 指导意义有限。同时。尽管药效物质基础中的成分可 能非常有限，但这些成分问可能存在相互影响，且这 种影响可能会使得中药与单体的药动学差别较大，甚 至大相径庭，因而建议多成分同时测定。此外，由于药 效物质基础与临床的疗效直接相关，药动学要为临床 用药提供有价值的参考，有必要以药效物质基础为检 测指标。目前很多中药的药效物质基础尚未完全阐
明，实践上尚有困难。对中药中尽可能多的含量大、有

较为切实可行的：第一，经典小复方、药对等多经历 了数百年甚至上千年的临床应用，疗效相对确切，目 前需要药动学数据以促进其研究开发。第二。小复 方、药对中药味较少，且多为常用中药，目前的研究 也较为深入，很多相关的药效学评价已经完成，易于 结合药效进行研究。第三，复方虽小，但体现了中医 用药的原则，有利于保持中药特色，阐明中药的用药 理论。第四，小复方药味少，药效物质基础的数量少， 容易建立相关的测定方法，且方中的主要成分大多 已经明确，多有商品化的标准品和很多提取分离方 法以供参考。 ４．药效物质基础与药动学的研究需要理论突破 墨蕉查茎堑 药效物质基础的分离和鉴定与药动学的测定 是中药研究的两大方面，也是两大难点。中药药效 物质基础的现代研究基本沿袭２０世纪２０年代从
麻黄中提取出麻黄碱的模式，虽然已分离出了数以

千计的化合物，但成药的却屈指可数。这种套用天 然产物研究的模式，由于脱离中医药理论，近来也 受颇多争议。目前中药药动学的研究也基本上是借 鉴经典的药动学方程，但由于中药是混合物，单个 成分的药动学并不能代表中药药动学。目前对单个 药物的作用、作用机制以及代谢研究的理论和方法 都很成熟，而对２个、３个乃至多个成分同时用药时 不同成分之间的作用、作用机制以及代谢等研究却
缺乏成熟的理论和可行的方法。如何利用现代技术

确切生物活性的成分进行多成分同时定量测定是目 前较为切实可行的方法。 ３．查体的多成分同时定量是主药药动堂研究的 整查盘挂 多成分同时定量分析方法的建立，为中药药动 学研究提供了技术支持。目前，对单味药中数种甚至 数ｌＯ种成分同时测定的方法已有大量报道，如

从中药中获得全部的药效物质基础，以达到精简复 方、控制质量、保证疗效，以及如何通过经典药动学 方法建立相关的中药药动学模型，以达到明确剂 量、控制不良反应、指导临床用药，需要理论上的突 破与技术上的革新。
五、总结与展望

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近年来，中药药动学研究取得了一些进展，但尚 处在初级的探索阶段，尚缺乏符合中药自身特征的 药动学研究与评价技术体系。中药药动学研究中的 难点既有理论性的，也有技术性的。当代新理论、新
技术的发展为中药药动学发展提供了良好的契机和

Ａｎａｌｖｓｉｓ》等分析方面的杂志，大量发表了

关于天然产物／中草药中多成分同时定量分析的文 献。但这些方法中很大一部分局限于体外分析方法 的建立，较少用于在体的药动学研究。药效物质基础 的多成分性决定了在体的多成分同时定量分析是复 方药动学研究的主要手段。鉴于中药的复杂性，目前 对一些经典的小复方或药对进行在体的多成分同时 定量分析，以探讨中药药动学研究的思路和方法，是

必要的条件。中药药动学要实现突破性的发展，要充 分借鉴、吸收和利用最新理论技术体系。最近提出的 网络药学（Ｎｅｔ、∞ｒｋ ｍｅｄｉｃｉｎｅ）１６¨、网络药理学（Ｎｅ附ｏｒｋ

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的中药复方用药有一定的相似性，中药尤其是复方 中的多成分的药动学是否也存在类似的“中药网络 药动学”？新兴的代谢组学（ｍｅｔａｂｏｎｏｍｉｃｓ）是主要研 究机体内源性小分子的代谢产物的定性和定量分 析，而中药药动学主要是研究机体内外源性小分子 中药成分的定性和定量分析，因而对中药药动学研 究有极重要的借鉴意义。能否将代谢组学的研究理 念推广至中药复方药动学？能否在中药药动学的分 析技术、数据处理中借鉴和应用代谢组学的方法？能 否将中药药动学与代谢组学相结合形成基于中药复 方的“中药药动一代谢组合学”以建立治疗条件下外 源性中药成分与内源性小分子的同时定量和定性分 析，实现体内小分子的动态与转化“网络”？能否利用 “中药药动一代谢组合学”辅助鉴定和确证复方的药 效物质基础？这都是值得深入思考和探讨的问题。 综上所述，中药药动学研究从理论上，可以以经 典的药动学模型为基础，结合中药自身的特点与规 律，结合生命科学研究的新理念和新思维，建立适合 于表征中药的药动学模型；从实践上，可以从经典的 小复方、药对等人手，以药效物质基础的测定为目 的，以先进的分析仪器为手段，借鉴代谢组学等新学 科的研究策略和方法，实现中药药动学的新发展。
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（责任编辑：李沙沙张志华，责任译审：王一涛）

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基于药效物质基础的中药药物代谢动力学
作者： 作者单位： 陈修平， 钟章锋， 徐曾涛， 燕茹， 李澎涛， 王一涛， Zhangfeng， Xu Zengtao， Yan Ru， Li Pengtao， Wang 陈修平,钟章锋,徐曾涛,燕茹,王一涛,Chen Xiuping,Zhong Ru,Wang Yitao(澳门大学中华医药研究院,澳门,999078)， 大学东直门医院,北京,100700) Chen Xiuping， Zhong Yitao Zhangfeng,Xu Zengtao,Yan 李澎涛,Li Pengtao(北京中医药

刊名： 英文刊名： 年，卷(期)：

世界科学技术-中医药现代化 WORLD SCIENCE AND TECHNOLOGY-MODERNIZATION OF TRADITIONAL CHINESE MEDICINE 2011,13(1)

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