基于“血清药效成分群”和“逐项敲除法”的左金丸药效物质基础分析方法研究

Study on pharmacodynamic material basis of traditional Chinese medicine (TCM) is one of the key points of TCM modern research. However, since the multiple components, complex medical effects and interactions among effective components of TCM, the clarification of pharmacodynamic material basis has become a difficult question, which needs mass work. On the basis of “serum pharmacochemistry of TCM” and “bioactive equivalent combinatorial components”, we hypothesize “serum efficient components” which confirms serum components as efficient targets and narrows down the range of components. “item-by-item knockout” for high-throughput screen was proposed to knock out the ineffective components. Consequently, Zuojinwan the simplest but most commonly used prescription will be systematically studied on the basis of “serum efficient components” and “item-by-item knockout”. The components of Zuojinwan in plasma should be systematically studied, then “serum efficient components” would be confirmed by “item-by-item knockout” on basis of pharmacodynamic model. The action mechanism of Zuojinwan was forecasted and validated by network pharmacology.

寻找中药中发挥药效的化学成分群，是中药研究的关键问题之一，但中药具有多成分和协合作用的特点，现有的研究方法工作量巨大，忽略中药的整体观、辩证观，不符合中药的特点。本项目在“中药血清药物化学”与“等效成分群”的基础上，创新性地提出“血清药效成分群”假说，以入血成分为研究对象，缩小药效成分的筛选范围，并建立一种高通量筛选模型——“逐项敲除法”，逐步剔除药效无关成分，确定中药的“血清药效成分群”。本项目从最简单最常用的方剂“药对”入手，以“左金丸”为研究对象，即黄连-吴茱萸（6:1），拟基于“血清药效成分群”和“逐项敲除法”对左金丸的药效物质基础和作用机制进行研究，首先体外构建左金丸“全入血成分群”，采用“逐项敲除法”考察“全入血成分群”中的化合物对抗胃溃疡药效的必要性，剔除“药效无关成分”，获得“血清药效成分群”，然后采用网络药理学对药效成分进行靶点和通路的预测和验证，阐释左金丸的作用机制。

本项目利用提出的“血清药效成分群”和“逐项敲除法”对药对“左金丸”的药效物质基础进行了系统研究。首先基于UHPLC-Q-Orbitrap HRMS技术结合诊断离子策略，共鉴定出左金丸中90种化合物，包括58种生物碱、11种黄酮类、7种酚酸及其衍生物、3种氨基酸、8种苦味素类成分，3种其它类成分，进一步分析大鼠空白血清和口服左金丸后的血清，找到了左金中的23种原型成分可被吸收入血，即左金丸的“全入血成分群”。然后建立了测定左金丸中盐酸小檗碱、黄连碱、吴茱萸碱、吴茱萸次碱等23种入血成分的UHPLC-MS/MS方法，并应用建立的方法测定了左金丸样品中23种入血成分的含量，利用测定结果按比例配制左金丸的“全入血成分群”和“敲除后成分群”。 在此基础上采用本项目提出的“逐项敲除法”研究左金丸“全入血成分群”的抗胃溃疡作用，明确的左金丸“全入血成分群”确实是发挥抗胃溃疡作用的有效成分，明确入血成分的药效贡献顺序，黄连碱、8-氧黄连碱、木兰花碱等对抗胃黏膜损伤贡献较大。最后应用网络药理学和分子对接技术研究了左金丸入血成分抗胃溃疡作用机制，表明左金丸的入血成分可通过作用于PTGS2、AR、PTGS1等多靶点，参与调控MAPK、TNF、VEGF 等信号通路表达，减轻胃黏膜的炎症反应和过氧化反应等，从而对胃溃疡起到一定的治疗作用。实验结果证明“血清药效成分群”和“逐项敲除法”是可行的，可用于其它中药和方剂的药效物质基础研究，具有可推广价值。