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中药质量生物活性检测的发展现状及思考

2014-01-25杨华李希高华娟施婷婷武亚晓李远辉

中药与临床 2014年1期
关键词:检测法中药活性

杨华,李希,2,高华娟,施婷婷,武亚晓,李远辉

·综述进展·

中药质量生物活性检测的发展现状及思考

杨华1,李希1,2,高华娟1,施婷婷1,武亚晓1,李远辉1

本文首先分析了目前中药质量控制现状及存在的问题,指出生物活性检测对于中药质量控制的意义以及可行性,进而阐述了中药质量生物活性检测在中国的研究进展和应用状况,并对该方法进一步完善和发展提出了自己的思考和展望。

中药生物活性检测法;中药质量控制;发展现状;思考展望

目前,中药质量控制主要是以理化测定为主,即主要对中药的化学成分进行测定,但中药的疗效既不是任何单一活性成分的作用,也不是多种成分活性的简单相加,复方制剂尤其如此[1],因此这种化学检测方法对于成分复杂的中药来说,并不完全适宜。中药的化学成分较复杂,这与生物制品相类似。在中药质量控制方面,可考虑在化学测定的基础上,参考生物制品的质量控制和质量检定方法,在中药质量控制中引入生物活性检测来保证中药质量的均一性以及中药疗效的稳定。

生物活性检测方法,又可称为生物检定法,是根据药物的生物效应或功能主治,利用整体动物、离体组织、器官、细胞以及微生物和相关生物因子等为实验系统,以检测药物生物活性(含药效和毒性)的一种方法[2]。20世纪50年代生物活性检测开始应用于中药,之后延伸出了中药质量生物活性检测的概念,是在现有质控方法和标准的基础上,采用生物检定方式和方法来评价和控制中药质量,以保证中药的安全有效、稳定可控。

本文从目前中药质量控制中存在的问题入手,探讨生物活性检测对中药质量控制的意义,分析该方法在中药质量控制中应用的可行性,以及我国生物活性检测法在中药方面应用的进展情况,对中药生物活性检测方法进一步的发展进行了思考和展望。

1 中药质量控制的现状及存在的问题

随着科学技术的迅猛发展,我国的中药质量标准在不断提高。2010年版《中国药典》在质量可控性方面,大幅度增加了符合中药特点的专属性鉴别方法和含量测定方法,这些修订都为中药质量控制提供了参考。但由于中药本身的复杂性及科学技术条件、研究思路和方法等因素局限,现行中药质控模式和方法不仅难以有效控制和评价中药质量, 更难以反映其安全性和有效性[3],中药质量控制还存在以下一些问题。

1.1 中药质量控制模式单一

世界药品(含化学药、生物药和中药) 质量控制模式包括感官评价、生物评价和化学评价。从中药质量控制模式来说,其模式主要拘泥于单一的“找成分,测含量”的化学评价模式。虽然从技术先进性看,化学评价胜于生物评价,生物评价胜于感官评价。但最先进的不一定是最好,关键在于适用。目前,中药质量控制模式单一,量而不准,难关药效,难控难评,已成为中药标准研究的主要困局[4]。而且中药生产质量管理模式是基于天然药物化学的模式即“惟成分论”的理念发展而来的,其意图是通过测定某一有效化学成分含量,并结合理化鉴别、色谱等方法,使中药质量具有连续的一致性,在此基础上保证中药的安全、有效。这种模式存在着局限性,从古至今,中药都不是以成分作为其治病依据。所谓中药,是指在中医理论指导下应用的药物,现在很多研究人员研究一药或一方的有效成分,忽略了中药是各种药组合起来整体发挥疗效的,这种中药“西化”的模式并不能真正检验中药的质量[5]。

1.2 中药指标性成分的测定不能完全反应中药药效

现行大多数中药的“指标性”成分不一定是其专属性成分,也不一定是其有效成分,即使既是专属性成分也是有效成分,其谱效关系、量效关系、毒效关系目前尚不清楚,这给中药质量的评定带来困难。上市前与上市后的药品、不同基源的药品、生产工艺微小改变的药品、来源生产一致的不同批药品,尽管都符合现在中药低含量成分测定的质量标准,但是其活性成分存在很大变数,临床效应没有重现性。这样的问题长久了,引来的是病人和医生对药物有效性的担心,反过来是对中医药的一种伤害[6]。

1.3 中药质量管理中的化学指纹图谱技术也存在一定问题

中药指纹图谱并不能全面的反应复杂的中药体系,中药成分复杂多样,而指纹图谱仅是一味中药中的一个或几个特征成分为指标,并非是整味中药材所含的全部化学成分[7],它的检测不全面,不能对含多肽、多糖类等活性成分建立指纹图谱;其次,中药指纹图谱的发展尚浅,与药效学和生物等效性研究之间缺少联系。

总之,现行的中药质量控制模式和方法仅能控制部分指标性成分的一致性和稳定性,不能直接反映有效性和安全性,难以完全、有效控制中药的质量,尚需要补充和完善。

2 生物活性检测对于中药质量控制的意义

质量稳定可控是保证中药有效性和安全性的重要前提[8]。针对中药质量控制面临的仅能控制部分指标性成分的现状,生物活性检测法[9]对于一些有效成分不明确,多组分、结构复杂,理化方法不能有效鉴定并具有生物活性的中药以及有些生物技术药物能很好的评估。生物反应的强度,还可以较直观地反映药物总体含量或效价[10],从而确定它们的质量标准,有效地保证中药的有效性和安全性。对于中药质量控制来说,生物检定比理化测定更具实际价值,更适合中药的质量控制。总之,生物活性检测法可以很好地判定中药的质量优劣及疗效的安全性、稳定性,它是对现有中药质量控制的补充。

3 生物活性检测法对中药控制质量的可行性

从物质内涵看,中药“近”生物制品而“远”化学药[11]。中药是天然物质,因其化学成分复杂,活性成分多,药效成分和毒性成分不清晰等特点,与生物制剂有许多相似之处,因此采用生物活性检测法控制中药质量从理论上是可行的。

从生产工艺对药物性质和药效影响来看,也是中药“近”生物制品而“远”化学药[11]。生物制品的生产工艺和条件会对其药性和药效产生影响,生产工艺不同,生物制品的药物性质和药效也会不同;而中药与生物制品一样,其产地、种植条件、采收时间、炮制工艺、制剂工艺等条件不同,都会影响到中药的性质和疗效。

在中药质量生物活性检测法研究过程中,技术方面已有一些新的突破,有人提出了生物测定的中药质量控制新模式与方法。例如,将对照药材提取物作为中药质量生物控制的标准物质,检测不同品种大黄的止泻效价,建立可用于泻下类中药质量控制的生物检定方法及参照物质[12];鄢丹等以黄连的质量生物评价控制为例,从基原鉴定、常规检查、化学分析和生物测定等角度对其工作参照物(道地药材提取物)的研制过程进行阐释,凝炼共性技术,形成具有普适性的中药质量生物评价与控制用生物参照物的选择与标化流程[13]。这些方法的建立,为中药质量生物活性检测法的研究提供了技术性的参考。

4 中药质量生物活性检测的研究进展

早在20世纪50年代,我国医药学者就开始利用生物活性检测法进行中药质量控制方面的研究。例如,1951年我国生药学家楼之岑院士报告了利用小鼠口服植物性泻剂(大黄)排出湿便效应,建立了泻下药的生物活性检测方法[14];1997年周重阳等利用抗菌效应测定大蒜油中大蒜辣素和大蒜新素等活性物的含量[15];2004年杨明华采用子宫平滑肌建立了益母草制剂的生物活性检测方法[16]。这些研究,为中药质量生物活性检测方法的建立奠定了基础,但基于当时技术水平条件的限制,方法并不成熟,操作比较繁琐,精密度和重现性不高,在实际研究中尤其是中药质量标准中没有得到推广应用。

从21世纪开始,生物活性检测法在中药质量控制中有了较大的发展,一些生物活性检测技术测定中药含量的方法开始收入药典等法定标准中,如《中国药典》2005年版一部中水蛭通过计算水蛭粉末的抗凝血酶活性的方法进行含量测定;消栓肠溶胶囊(国家药品标准WS3-571(Z-67)-2005(Z))的效价测定方法借鉴了生物制品中酶效价测定方法。有的方法虽还未收入法定标准,但也比较成熟,如张恩户等采用体外抑菌法测定连翘及其制剂的抗菌活性,用生物活性检测法作为连翘及其制剂的质量控制方法[17];生物热活性图谱可以区别高温处理样品及污染变质样品,并可以全面反映模型生物的热生物学信息,提供了专属性较强的二维信息,可作为化学特征图谱的有益补充,注射用双黄连冻干粉针用生物热活性图谱,有效地检测了化学成分的含量变化[18]。这些生物活性测定法在中药质量控制方面得到很好的应用,都有益于中药质量生物活性检测的进一步发展。

如今中药生物活性检测方法越来越多,越来越完善,目前中药质量生物活性检测常用的方法,主要有[19]:(1)使用高等生命整体或部分组织、器官等导致生命体最终死亡的方法。如小鼠耳肿胀炎症模型检测人工麝香抗炎活性的方法。(2)使用低等生命体或部分组织、器官的方法。如水蛭抗凝血酶活性检测抗凝血中药;用红细胞凝集活性检测法检测板蓝根抗病毒活性[20];以及抑菌圈检测法测定大蒜油活性[21]等。(3)使用不危害生命体自身,通过机体的一些特征性生物活性标记物含量或能量变化来评价的方法。如肖小河等通过有机体特征能量变化来评价黄连活性的方法等[22]。这种方法目前在中药质量控制方面的应用还不成熟,检测的活性特征范围比较局限,但在国外已经非常广泛(如用肝细胞分析药物的肝脏毒性),有待于进一步的开发应用。

总之,近年来随着生命科学的发展,以现代生物学理论为前提和基础,选择一个合适的指标,对中药进行整体上的功能活性评价,并以这种生物效应的量化考核为依据来评价中药质量的方法日益成熟,但目前生物测定方法在中药质量控制中的应用还是不多。虽然已有一些依据药物本身具有的药理或毒性特征进行的评价方法,但整体上值得倡导使用的很少。

5 中药生物活性检测方法进一步发展的思考和展望

现如今,中药生物活性检测用不同方面的生物效应来控制其质量,尽量多地反应其“功能主治”,弥补了中药质量控制的缺陷。但中药生物活性检测方法还处于起步阶段,各方面都还很不健全,需要进一步完善,更好的保证中药质量的安全有效,完善中药质量控制模式。

首先,中药生物活性检测应该选择临床大量使用、疗效确切、人民群众高度认可的药物进行,因为这些药物在临床上有确定的疗效,必然有良好的生物效应,同时也有利于中药生物活性测定的推广。如云南白药、藿香正气液等。

其次,理想的中药生物活性检测方法的建立,需要与其他生物制剂一样进行方法学研究,包括:供试品和对照品溶液的制备、线性考察、稳定性实验、精密度实验、重现性试验和回收率试验等。作为药品质量控制方法,理想的中药质量生物检定法一定要满足上述各项的具体要求[2],须具备定量药理学与药检分析的双重属性与要求,即中药质量生物检定既包括试验设计、量化指标、剂间距、分组、对照可靠性检验等定量药理学的内容,还包括线性范围、精密度、重现性、甚至回收率等药物分析的内容。如实验室需要进行药理实验研究,像解热、抗炎、抑菌等实验,建立基于生物活性检测的中药药理活性评价模式,然后用生物统计的方法筛选出比较适宜的生物效价检测方法。

此外,一些人提出的基于道地药材与生物测定的质量控制模式虽然在测量一些中药的有效成分、生物活性方面已经取得初步进展,但是条件还不是很成熟。例如,生物测定所需要的参照物需要取道地药材,生长条件、采收时间、处理都必须规范化,而中药中的很多药材都达不到这种标准;其次,生物测定法所用的对照药材或样品处理方法还有待进一步研究。这些方法的规范化也为今后研究中药生物活性测定的发展提供了方向。

总之,生物活性测定在中药质量控制方面已初步应用,方法还有待完善和提高,但该方法应是中药质量控制中一个不可或缺的部分,随着中药生物活性测定在控制中药质量方面更多的探索和应用,中药将来必将能更科学地完善其质量标准,从而在保障其安全性、有效性方面更具有说服力,并且得到更好的推广和应用。

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(责任编辑:何瑶)

The development situation and thinking of the Chinese traditional medicine biological quality testing

YANG Hua1, LI Xi1,2, GAO Hua-juan1, SHI Ting-ting1, WU Ya-xiao1, LI Yuan-hui1//(1.Chengdu University of Traditional Chinese medicine, Chengdu 610072, Sichuan;2.Sichuan Province, Chinese Academy of Sciences Institute of Medicine, Chengdu 610031, Sichuan)

This paper analyzes the current status and problems of quality control of Traditional Chinese medicine, and points out the bioassay signifcance and feasibility for it. And then the paper describes research progress and the application status of biological activity of TCM in China. Finally, the paper puts forward some thinking and expectations to the further development and improvement of the bioactivity detection method.

Traditional Chinese medicine’s biological activity detection; Traditional Chinese medicine quality control; the present situation of development; thinking and expectations

R 28

A

1674-926X(2014)01-015-04

1.成都中医药大学,四川 成都 610072;2.四川省中医药科学院中医研究所,四川 成都 610031

杨华,女(1988-),在读硕士研究生,主要从事中药新制剂、新剂型及中药新技术方向研究Email:846087231@qq.com

李希,女(1969-),主任中药师,主要从事中药新制剂、新剂型及中药新技术方向研究Email:syslx2003@aliyun.com

2013-05-24

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