基于功效-证候-毒性关联模式的双黄连制剂质量控制标志物的辨识与评价模式的建立

“Quality controllable, safe and effective” is the basic criterion for drug research. However, current quality standards have the disadvantages of single quality control indicators, poor drug-effect-toxicity correlation, and insufficiently defined limits, which has become the bottleneck for quality control of traditional Chinese medicine (TCM). In the present study, we taking the famous TCM prescription named Shuanghuanglian preparations as the research project, to systematic study its efficacy, syndrome and toxicity. Firstly, using plant metabolomics technology to identify the chemical ingredients of Shuanghuanglian preparation, and then using the NF-κB reported gene system and network pharmacology to predict the anti-inflammatory components, the target and the pathway of action. Then using LPS-induced inflammation model to verify anti-inflammatory components at the cell and in vivo levels. Based on heat syndrome model targeted metabolomics and anti-inflammatory mechanism to identify quality markers. Using a differential measurement technique to analyze the Shuanghuanglian preparations treated with the classical isothermal method and based on cytotoxicity effects and organ toxicant-targeted metabolomics to identify predictive toxicity markers. "Quality markers" and "forewarning toxicity markers" are collectively referred to as "quality control markers", using microcalorimetry and cytotoxicity effects method to evaluate the quantity-effect-toxicity relationship of “Quality Control Markers”, then the obtained data was analyzed using principle of uniformity of solid preparation to establish a scientific and reasonable limited range of quality control markers. It provides new ideas for the study of the quality control of TCM.

“安全有效、质量可控”是药品研究的基本准则，现行质量标准存在质控指标单一、药-效-毒关联性不强、限度制定依据不充分等缺点，成为中药质量控制研究的瓶颈。本课题以中药大品种双黄连制剂为对象，围绕其功效-证候-毒性开展系统研究，以期为中药质量提供新思路。首先利用植物代谢组学技术辨识双黄连制剂化学物质组，进而采用NF-κB报告基因系统和网络药理学筛选抗炎成分，预测分析靶点及作用通路；再应用LPS诱导的炎症模型，细胞和在体水平验证抗炎成分；基于热证模型靶向代谢组学结合抗炎机制实现“质量标志物”的辨识。采用差异性测评技术分析经典恒温法处理后的双黄连制剂，基于细胞毒理效应法和器官毒靶向代谢组学辨识“预警毒性标志物”。“质量标志物”和“预警毒性标志物”统称为“质量控制标志物”，建立质量评价模式。基于固体制剂含量均匀度原理分析微量量热法、细胞毒理效应法和质量测评产生的量-效-毒数据，制定科学合理的限度范围。

本课题以双黄连制剂为对象，围绕其功效-证候-毒性开展系统研究，筛选质量标志物和预警标志物，以构建中药质量评价体系。首先利用植物代谢组学技术辨识双黄连制剂（口服液、软胶囊、泡腾片和颗粒剂）化学物质组，鉴定和表征了358个化学成分；对灌胃给予双黄连口服液后的大鼠血清中的92个原型成分和代谢物进行鉴定，并分析总结了双黄连血清中移行成分的主要代谢途径。进一步筛查双黄连的效应成分，首先应用网络药理学技术，预测双黄连治疗急性肺损伤的效应成分。以鼻滴注脂多糖的方法建立了急性肺损伤大鼠模型，结果表明双黄连对其有明显的缓解作用，基于代谢组学技术研究发现双黄连可以通过平衡谷胱甘肽代谢、苯丙氨酸代谢、色氨酸代谢、花生四烯酸代谢和牛磺酸代谢来调节急性肺损伤带来的代谢异常。基于谱效结合的思想，将双黄连效应成分数据与药效学指标进行相关性分析，探索双黄连干预急性肺损伤的药效物质基础，确认芦丁等9个成分为双黄连口服液“质量标志物”。. 依据化学动力学原理，对经加速试验的不同加速时间点的双黄连口服液进行体外全息成分谱绘制和定性分析，利用多元统计分析方法，筛选并鉴定影响制剂稳定性的差异性成分，并解析主要成分的降解规律，采用差异性测评技术分析经典恒温法处理后的双黄连制剂获得差异性成分53个；基于体外细胞毒性试验，评价加速试验前后各时间点双黄连口服液对L-02细胞和HepG2细胞的毒性。采用UHPLC-Q-Exactive Orbitrap-MS，基于细胞代谢组学方法探讨加速试验后双黄连口服液致毒机制；通过网络药理学分析，筛选潜在毒性标志物的相关作用靶点和肝毒性相关靶点，建立成分-靶点-通路网络，分析双黄连口服液可能的致毒作用靶点及相关通路，筛选获得异绿原酸C等9个预警标志物。. 对质量标志物和预警标志物综合评估，确定双黄连口服液中16个成分为质量控制标志物，基于多个批号的含量测定数据建立化学质量评价模式，制定总成分含量限度和单一质量控制标志物含量，为中药制剂质量实现有意义的探索。