基于高阶校正的民族植物药多组分体内协同代谢动力学过程多维定量表征研究

Since traditional Chinese minority herbs are characterized by synergistic effect, it is important to simultaneously determine the in vivo synergistic pharmacokinetics of multi-bioactive ingredients. However, effective and reliable analysis methods for simultaneous and direct quantification of the multi-bioactive ingredients are highly demanded because the in vivo metabolic processes are very complicated. Recent researches demonstrate the additional dimensional advantages of third-order calibration over second-order calibration in high-way data resolution. Therefore, the current project aims at (1) multi-way quantitative characterization of in vivo synergistic pharmacokinetics of multi-bioactive ingredients in traditional Chinese minority herbs with modern hyphenated instruments; and (2) development of related high-order calibration algorithms. It can not only estimate basic pharmacokinetics parameters for various bioactive ingredients, but also reveal time-dose and time-effect relationships of synergistic distribution and interactive regulation of various bioactive ingredients in blood, urine, feces, organs and tissues. Hereby, a scientific basis can be provided for herb prescription, dose control and drug development of traditional Chinese minority herbs. This research will establish new methods and application modes for simultaneous and direct quantitative analysis of in vivo synergistic pharmacokinetic of multi-bioactive ingredients in traditional Chinese minority herbs. Moreover, it will make contributions to the development of chemometric theory for multi-way calibration.

民族植物药具有多组分药理效应的特点，准确对其多种活性成分体内协同代谢动力学过程进行同时定量表征具有重要意义。由于民族植物药体内代谢过程十分复杂，目前尚缺乏对其体内多种活性成分同时直接定量分析的有效手段。基于最新研究发现在高维数据解析中三阶校正比二阶校正具有明显的维数优势，拟运用多种现代分析仪器联用技术对民族植物药活性成分体内代谢动态过程进行多维数阵（四维数阵以上）表征，探索和发展高阶校正方法进行数据解析，不仅能获得多组分协同作用的药动学参数，而且有助于揭示多组分药理效应中各组分在体内血液吸收、尿粪排泄、器官和组织中的协同分布变化和相互作用时-量和时-效规律，从而为民族植物药的配伍组方、施药酌量、新药开发提供科学依据。本项目以期为民族植物药多活性成分体内协同代谢动力学过程中的同时直接定量分析建立一种新的分析方法和提供全新的应用模式，同时也为丰富化学计量学多维校正理论提供一些理论依据。

针对目前尚缺乏对民族植物药活性成分体内代谢过程同时直接定量分析的有效方法，本项目重点通过对具有多种独特疗效的傣药龙血竭或臧药麻花秦艽的民族植物药体内多种活性组分在体内代谢研究，构建了其活性成分体内协同吸收、分布、代谢动力学过程的系列多维信息数学表征模型，并提出了相适应的高阶校正算法对其进行解析，不仅获得了民族植物药体内代谢动力学过程中多种活性成分在各时刻下的含量变化关系及其协同作用的药动学参数，而且揭示了多组分药理效应中各活性组分在体内血液吸收、尿粪排泄、器官和组织中的协同分布变化和相互作用时-量和时-效规律，为民族植物药的配伍组方、施药酌量、新药开发提供科学依据。其研究结果不仅有助于丰富和发展民族医药的理论，而且能促进利用具有原创优势的民族植物药的潜在价值。本项目已完成研究计划中规定的各项任务，研究经费全部符合基金项目的财务要求。受本项目资助，已发表学术论文26篇，其中SCI收录19篇，EI收录1篇；授权中国发明专利1件；授权登记软件著作权3部，培养硕士毕业生4名（荣获湖北省省级优秀硕士学位论文1篇；荣获湖北省省级优秀学士学位论文2篇）；尚有7篇已撰写完成的论文均已投稿到SCI期刊，各处于评审修改后已返回再评估状态或被评审状态中。 .本项目具体研究成果主要包括：（1）提出了多种对植物药代谢谱表征和分析的新方法；（2）构建了快速判别分析民族植物药/中药品质的专属性模型方法；（3）基于高阶校正或改进的高阶校正方法同时定量表征和揭示了民族植物药体内代谢活性组分协同代谢动力学过程。本项目发展的研究方法为民族植物药或药物活性成分体内协同代谢过程同时定量分析问题提供了一种新的分析应用模式。