基于结构中药学思维的中药研究方法探讨——以外用中药为例

物质在不同尺度的聚集状态是决定其性质的关键因素。结构中药学是以中药中天然存在的或经加工形成的聚集态为对象,研究其组成结构特征、形成机制、体内命运及其功能关联性的中药学新兴交叉领域。相较于中药传统的分子层次研究,结构中药学的研究对象具有跨尺度、异质性、多效应的特点,是从介观视角和空间维度对中药药效物质和起效机制的再认识和再研究。中药外用是中医传承千年的用药特色,但其科学内涵缺乏深入的阐释。笔者以外用中药为例分析了目前中药研究中存在的共性和个性问题,并提出基于结构中药学思维的研究路径,以期为相关领域提供参考。

结构中药学:中药药效物质基础研究的新领域

中药药效物质基础研究是中药继承和发展的关键科学问题。目前,对中药化学成分的研究已取得大量瞩目成果,但对其另一重要方面,即中药多组分形成的物理结构及其作用模式的解析,则尚未有清晰的认识和深入的研究。该文从制约物质基础研究的瓶颈入手,客观分析了导致现有问题的共性因素,并从近年来涌现的中药活性物质新发现、新进展中提炼总结出结构中药学概念,阐述了其基本思想、主要特征和研究模式,希望为中药药效物质基础及中药学其他研究领域提供理论和实践参考。

中药大分子口服吸收起效:物相结构新角度及研究模式

蛋白多肽类及多糖类成分是中药中不可或缺的大分子活性成分群,经传统加热煎煮后广泛存在于中药汤剂。然而这些大分子成分经口服给药通常被认为受胃肠道消化降解而无法以原型吸收或起效,这一观点与汤药在临床上的实际疗效不相吻合。现代研究认为大分子成分群在汤药煎煮过程中出现了新的物相结构并发挥效应,但中药成分间相互作用引起的相态变化规律及其物相结构与效应之间的联系有待进一步研究。基于此,该文回顾了中药大分子成分的口服吸收研究现状,从物相结构的视角分析中药大分子存在形式与吸收起效的内在联系,并展望了以物相结构为核心的中药大分子口服吸收起效研究模式,为未来相关研究提供新思路和新方法。

麻杏石甘汤抗菌活性的空间异质性及其物理结构基础

麻杏石甘汤为经典方药,但方中多成分间的互作关系和相态变化不清,多成分物理相态与药效的关联性不明。本研究实时监测麻杏石甘汤煎煮过程中的粒径变化,采用离心法分离不同相态并分析其组成分布和抗菌活性;引入化学干扰剂配合粒度和形貌观察明确多成分物理相态的互作力类型,研究抗菌活性与相态物理结构的关联性。结果显示,麻杏石甘汤煎煮过程中颗粒的混杂度下降,粒度分布变窄并最终稳定在170 nm附近,有机和无机成分在各相态间呈非均匀分布;经13500×g离心后所得的上清液(S-13500相态)抗菌活性最佳,其含有麻黄碱、苦杏仁苷和甘草酸等有机活性小分子和Ca、K、Mg等无机成分;活性物理相态中的分子互作力主要为疏水相互作用和氢键作用,破坏互作力将导致相态结构变化和体内外抗菌活性的下降。本研究证实,麻杏石甘汤煎煮过程中化学成分交织互作形成了新的物理相态,导致汤剂成分的异质性分布。活性相态的抗菌活性由其化学成分和物理结构共同决定,为中药药效的物理基础提供了直接证据。

中药配方颗粒制备工艺、质量评价、与传统汤剂一致性的研究现状分析

中药配方颗粒是随着中医药现代化发展出现的“新型中药饮片”形式,自实际应用以来褒贬不一,2021年,国家多部门发布了《关于结束中药配方颗粒试点工作的公告》,标志着长达28年的中药配方颗粒试点工作的告一段落,符合条件的中药企业经过备案即可生产中药配方颗粒。然而,这并不意味着中药配方颗粒的制备工艺、质量标准、功效研究等已经发展成熟,相反,这其中依然存在一些需要逐步解决、逐步完善的问题。例如,在生产工艺上,存在着制备参数不明晰、不统一、不规范等问题;在质量控制方面,存在着缺少药材的产地规定、品种甄别和炮制规范等问题;在与传统汤剂的一致性评价方面,存在两者化学成分、药理效应关系不明确等问题。因此,针对中药配方颗粒目前存在的一些突出问题,笔者以公开发表的文献为主要数据资料来源,结合2020年版《中华人民共和国药典》《关于中药配方颗粒品种试点统一标准的公示》《中药配方颗粒质量控制与标准制定技术要求》等,对中药配方颗粒的生产工艺、原材料的产地和品种、饮片的加工和炮制、质量控制标准、配方颗粒与传统汤剂的一致性评价等内容,通过文献挖掘、数据分析、列表对比等方式进行梳理并进行可视化分析。根据分析结果提出以下建议:在制备工艺方面应加强工艺参数的完整性与规范性;在质量评价方面应注重药材的道地性、品种、炮制等与品质的关联;在配方颗粒与传统汤剂的一致性评价中应结合结构中药学、中药质量标志物(Q-Marker)理论、理化表征的方式探讨中药配方颗粒与传统汤剂的深层差异及其差异机制,为中药配方颗粒的应用和发展提供参考。

植物来源囊泡及其生物医学应用研究进展

植物细胞外囊泡(extracellular vesicles,EVs)是一种由植物细胞分泌的,以脂质双层为基本骨架、包裹各种蛋白和核酸等活性物质的膜性小泡,对植物的生长发育、组织修复和自体防御等过程起重要作用。近年来,参照EVs的分离方法,从植物样本中制备得到细胞外囊泡样纳米粒(extracellular vesicle-like nanoparticles,EVNs)具有与EVs相似的结构组成,也显示出独特的活性功能。本文将上述结构统称为植物来源囊泡(plant-derived vesicles,PDVs),系统介绍了PDVs生源途径、分离表征方法和体内外性质,讨论其作为天然治疗剂和药物功能载体等方面的生物医学应用,最后对该领域存在的问题及未来发展方向提出观点和建议。

药食两用植物细胞外囊泡样纳米粒的制备和性能研究

从可食用植物中分离到的细胞外囊泡样纳米粒(extracellular vesicle-like nanoparticles,EVNs)被证明具有多重活性,而药源性植物EVNs鲜有报道。本文选择药食两用的鲜姜黄、鲜百合、鲜黄精和鲜天麻,从其药用部位鲜榨汁液中分离到EVNs,并研究了EVNs的理化性质、抗氧化能力和细胞摄取行为。结果表明,不同来源EVNs的粒径分布在150~200 nm之间,多分散系数均小于0.2;不同EVNs均含有脂质、蛋白质和糖类成分,但含量不同;4种EVNs在4℃和-80℃条件下储存的稳定性不同,其中姜黄来源EVNs稳定性最佳;抗氧化实验证实,4种EVNs具有不同的抗氧化活性,破坏EVNs结构能明显降低其抗氧化能力;摄取实验表明,RAW264.7细胞对不同EVNs的摄取能力不同,破坏EVNs结构可影响EVNs的摄取,证明EVNs的活性和转运性质与其特定结构有关。