基于中药配位化学理论探究复方肝豆汤通过驱铜途径治疗肝豆状核变性的药效物质基础

Excessive cooper accumulation is the direct reason of hepatolenticular degeneration (HLD). Gandou decoction, the classical Traditionary Chinese Medicine prescription against the HLD, is demonstrated efficiency on de-cooper effect by clinical trials and animal experiments. However, the material basis and mechanism of de-cooper effect is still undefined.The project is based on the Chinese theory of coordination chemistry, coordination decooper was used as an entry point. A Cu ligand fishing system by bingding compounds (targeted compound) in Gandou decoction was developed. HLD mouse model is used to distinguish overall compound, target compound and non-targeted compound in Gandou decoction by an ultra performance liquid chromatography coupled with time of flight mass spectrometric (UPLC-Q-TOF/MS) method and multivariate statistical analysis under the help of non-targeted metabonomics technologies. The effects of the components of the Gandou decoction on the copper excretion of the HLD rat model and the cell model are investigated, and the biological effects of the chemical components in the compound are evaluated by a variety of methods. Integration of chemical composition information and biological effect data to clarify the overall pharmacological basis of the treatment of HLD by Gandou decoction via flooding the copper pathway.This research provides a new scientific basis for treatment of HLD and and provides an important breakthrough for the study of the unique role of Chinese herbal medicine (compound) in the treatment of diseases by removing heavy metals from the body.

铜异常蓄积为肝豆状核变性（HLD）的直接病因，肝豆汤是治疗HLD的经典方剂，临床研究和动物实验均表明该方可通过驱铜有效治疗HLD，但该方的物质基础研究尚属空白。本申请项目依据中药配位化学理论，以配位驱铜为切入点，通过化学垂钓-定向捕获肝豆汤中铜配位目标组分；构建铜负荷HLD大鼠模型，借助非靶标代谢组学研究方法，利用UPLC-Q-TOF/MS技术结合多元统计分析，全面辨识肝豆汤整体组分、目标组分和剩余组分的体内外化学成分信息；采用铜负荷HLD大鼠模型和TX小鼠肝细胞模型研究肝豆汤不同组分的驱铜效果，结合多种手段综合评价复方中化学成分的驱铜生物效应；整合化学成分信息与生物效应数据，阐明肝豆汤通过驱铜途径治疗HLD的整体药效物质基础。本研究可为肝豆汤临床治疗HLD提供新的科学依据，同时为中药（复方）通过驱除体内重金属治疗疾病的独特作用研究提供一个重要突破口。

铜异常蓄积为肝豆状核变性（HLD）的直接病因，肝豆汤（Gandou decoction , GDD）是治疗HLD的经典方剂，临床研究和动物实验均表明该方可通过驱铜有效治疗HLD。本项目依据中药配位化学理论，以配位驱铜为切入点，研究GDD通过驱铜途径治疗HLD的整体药效物质基础。.项目研究结果如下：. 1、采用配位垂钓方-定向捕获肝豆汤中铜配位目标组分，优化得到肝豆汤（GDD）与铜离子最佳络合条件，通过化学垂钓-定向捕获肝豆汤中铜配位目标组分，成功制备得到整体组分和络合后剩余组分。. 2、建立了GDD及目标组分的UPLC指纹图谱，结合定量分析建立了GDD质量控制方法； UPLC-Q-TOF-MSE技术结合UNIFI天然产物分析策略建立了GDD质谱数据库，同时对肝豆汤中化合物结构信息进行了鉴定和来源归属。. 3、借助非靶标代谢组学技术鉴定肝豆汤在大鼠体液（血液、尿液）中原形成分和代谢产物，鉴定了肝豆汤中成分体内代谢产物，总结了主要成分的体内代谢途径和代谢规律。. 4、研究肝豆汤对铜负荷HLD大鼠和TX小鼠的驱铜效果和肝保护作用，发现肝豆汤可显著降低模型动物肝脏及血液中铜含量，同时提高尿液和粪便中铜排泄量，降低模型动物体内铜累积，机制研究表明GDD可通过改善肝脏中酶代谢和抗氧化应激作用有效缓解HLD模型动物的肝损伤。. 5、发现GDD及其单体成分能够提高细胞的存活率，降低铜负荷HLD肝细胞内Cu2+含量，减轻铜负荷所致的HLD模型肝细胞损伤，对铜负荷HLD肝细胞保护效果显著，从细胞层面证实了GDD的驱铜效应及药效物质基础。. 6、运用离子计、紫外可见分光光度法、HPLC法等多种手段评价了肝豆汤、单味中药及对照品与Cu2+ 的配位能力，阐释了GDD配位排铜治疗HLD的药效物质基础。. 本研究为肝豆汤临床治疗HLD提供新的科学依据，同时为中药（复方）通过驱除体内重金属治疗疾病的独特作用研究提供一个重要突破口。