天南星基于药效和安全性的质量控制方法研究

Arisaematis Rhizoma is one of the commonly used traditional Chinese medicine (TCM) possessing side effect in clinical practice. Its active priciples and toxic constituents are still unknown. Moreover, there is no scientific quality control specification to ensure its safe and effective uses in clinic. What's worse, the species of Arisaematis Rhizoma in the TCM market are very confused. The above situation indicates that the uses of Arisaematis Rhizoma exist potential safety hazard. So it is one of the most urgent TCM in Chinese Pharmacopoeia requiring to improve the quality control specification. The project aims to identify the effective constituents of Arisaematis Rhizoma according to its two main clinical effects anti-convulsions and anti-tumor, and clarify its toxic constituents according to its mucous membrane irritation. Furthermore, base on the above research result, the chemical fingerprint will be established and multi-effective constituents will be simultaneously quantificated. In order to distinguish Arisaematis Rhizoma and its adulterant Pinelliae Pedatisectae Rhizoma, a new technique-biological fingerprint will be attempted by the research of their molecular action mechanisms. The result results will not only elucidate the above problems, but also establish a quality control specification of Arisaematis Rhizoma, which will quantificate the effective constituents and limit the quantity of toxic constituents. Hopefully, the work could provide an example of scientific quality control method for the other TCMs possessing side effect.

天南星是常用的效毒兼具中药。药典收载三个品种。但目前该药有效成分不明，毒副作用成分不清，缺乏科学的质量控制标准，导致其市场流通品种混乱，存在非常大的安全隐患，是急需提升《中国药典》标准的中药品种之一。本项目拟针对天南星抗惊厥和抗肿瘤这两大临床常用药效以及粘膜刺激性副作用进行研究，确定有效成分、阐明毒副作用成分、建立天南星的化学指纹图谱，比较其与混淆品掌叶半夏在药效、成分以及指纹图谱上的差异，并分别定量和限量天南星有效和毒副作用成分，建立天南星基于药效和安全性的质量控制方法。同时应用分子生物学手段，探讨天南星抗肿瘤作用机制，通过比较生物靶点的差异，解决天南星与其混淆品掌叶半夏化学指纹图谱差异较小的难题，并在此基础上，探索建立天南星质量控制新技术方法- - 生物指纹图谱。希望研究成果能为我国药典收载常用效毒兼具中药的现代质量控制研究方法提供参考。

天南星是常用的效毒兼具中药，药典收载三个品种，药效作用广泛，临床用于治疗多种疾病。但目前该药有效成分不明，毒副作用成分不清，缺乏科学的质量控制标准；而且其市场流通品种混乱，存在非常大的安全隐患。本项目首先针对天南星抗惊厥和抗肿瘤这两大临床常用药效进行研究，确定其有效成分。研究结果发现生物碱类成分为天南星的抗惊厥的主要活性成分；凝聚素则是天南星抗肿瘤作用的活性成分。这些结果提示天南星的多种药理药效与其中所含的不同种类的成分相关，这些结果将有助于在临床更好地科学应用天南星。本项目还发现天南星的粘膜刺激性的毒副作用成分也是凝聚素类成分；在未炮制的生天南星中凝聚素含量较高而在传统的姜矾炮制法处理后的制天南星中凝聚素含量显著降低，提示了传统炮制方法减少凝聚素含量的作用机制。基于本项目中对生天南星和制天南星中凝聚素含量的测定结果，我们对制天南星中凝聚素的含量建议了限定标准，建议其中含凝集素的量不得高于5 mg/g。本项目通过比较天南星和其混淆品掌叶半夏的化学成分组成，成功地发现了一些天南星和掌叶半夏之间的差异性成分，研究结果将可以用于区别天南星和混淆品掌叶半夏，保证药材的可靠性。基于对天南星的提取、分析等条件的优化，对药效成分和与混淆品的成分差异的了解等，尝试建立了天南星的质量标准Monograph。此外，本项目还对天南星凝聚素的抗肿瘤作用的分子机制进行了研究，发现天南星凝集素可以诱导细胞周期阻滞、凋亡、自噬，其作用可能与其对PI3K-AKT通路的抑制和对ER stress的诱导有关。这些研究结果一方面阐明了天南星抗肿瘤作用的机制，另一方面也增加了对植物凝集素的抗肿瘤作用的认识。总之，本项目的研究结果通过阐明天南星的药效和毒副作用物质基础、寻找天南星与混淆品的差异成分、尝试建立其质量控制方法、阐明其抗肿瘤作用机制等，促进中药天南星的质量标准提升，达到保证质量、优化疗效的目的，让中药能够更好地为人民健康服务。