APP下载

从检测中西药气味物质基础探中西药理论会通★

2015-01-31王光耀王兴华TeKianKeongTehSiewHoonOoiCiatHui

智慧健康 2015年1期
关键词:物质基础中西药电子鼻

王光耀,盛 良,王兴华,△,汪 宇,TeKian Keong,TehSiew Hoon,OoiCiat Hui

(1.南京中医药大学基础医学院,江苏 南京 210023;2. Universiti Tunku Abdul Rahman,Malaysia)

从检测中西药气味物质基础探中西药理论会通★

王光耀1,盛 良1,王兴华1,2△,汪 宇1,TeKian Keong2,TehSiew Hoon2,OoiCiat Hui2

(1.南京中医药大学基础医学院,江苏 南京 210023;2. Universiti Tunku Abdul Rahman,Malaysia)

西药和中药都有化学成分,气味是由药品的化学成分产生的,气味检测是研究药品物质成分的基本方法之一。中西药研究都应该重视药品成分、气味、性质与疗效之间的关系,寻找两者物质基础与化学成分的共同规律。应用电子鼻与电子舌技术,能够检测中西药的气味,该技术检测所得到的图形,可视可辨,能够用于二者之间的比较与鉴别,方法简单快速。量化西药的Pka值,也可以用于量化中药气味。通过检测中西药气味,研究二者之间物质基础的共同点,实现中西药理论会通,以促进中西药理论的结合与创新。

四气五味;物质基础;量化;中药;西药;电子鼻;电子舌

中药和西药,都具有气味。中药理论中有“四气”、“五味”学说,是中药研究的核心内容。中药气味学说是中医方剂组成的理论基础,只有在弄清中药气味的基础上,才能探明方药的作用机理。中药质量的量化,一直是中药研究的难点。气味适宜应当是中药质量的主要指标,故控制中药质量,中药气味的量化是关键。

回归自然是当代学者的共识,已成为世界潮流,天然中药材进入国际市场是其必然趋势。中药研究,需要用现代科学方法阐述其药性理论,才有可能使外国人理解中医药,以利于应用中医药。只有找出一种全世界都能认可的“语言”,才能推动中药的现代化与国际化。中药是天然药物,西药是化学药物,二者的来源不同,但却都能治疗疾病,都能维护人体健康,故其使用目的与获得结果是一致的。二者对人体的作用机理、物质基础应有近似或相同之处。推测其实质,主要为化学反应。二者的药化、生化、药理、生理、病理的科学依据,主要是物质基础与化学成分。中医药现代化的关键,应是中医药与西医药在物质基础与化学成分上的融会与贯通。由此推之,可以选择中药四气五味与化学成分之间的关系,作为突破口,开展研究。化学药物也可以中药性味化,这不仅是中药的最大吸收扩展,更重要的是提升以中医理论为指导的临床疗效,并有效地减少或避免西药的毒副作用。

西药功效是由其化学成分和结构所决定的,中药的性味和功效也应是由其化学成分和结构所决定的。西药研究重视药物构效关系,中药研究也应该重视其构性、构效关系。要实现这一目标,必须先解决研究中的一些难题,如:①寻找中西药的结合点/桥梁。中西医药结合已经提出几十年了,但是至今还没有找到普遍通用的结合点/桥梁。②化解中药成分复杂而无法分析中药构性、构效关系。一味中药有许多化学成分,少则几十种,多则几百、几千种,难度较大,复方的化学成分更加复杂,研究的难度也更大。③解决中药四气五味的量化问题,特别要落实到可以用现代仪器,进行物质基础的量化。唯有破解中药气味研究中的难题,才能真正揭秘四气五味的物质基础与气味配伍规律。

西药化学成分较简单,可以用现代仪器进行分析,也可以用其阐发药理。中药化学成分复杂,难以用现代仪器检测,难以进行详尽分析,更无法用某个单一的化学成分阐发其药理。即使能够从中分离出一些有效成分,也不能完全代表原药材的总体功效。这就是目前中药化学成分研究面临困境的主要原因。客观现实需要我们依据中医理论,广开思路,另辟蹊径。中药的疗效在于“复方”,通过“君、臣、佐、使”的配伍,实现增效减毒。如果把中药“分解”或“提纯”了,效果就未必能如原来生药那么好。既然如此,我们为什么一定要选择那条并不理想的研究方式呢?为什么不能着眼于药物复合增效减毒的中药宏观化学成分的研究呢?

我们提出的中药宏观化学成分说[1],是指中药四气五味在宏观化学结构上的成分,它是中医阴阳五行学说、中药药性理论与现代化学和西医药学结合会通的基础。所谓宏观成分,就是药效离不开组成该药化合物化学成分的共性结构,如酸碱性以及软硬酸碱等[2]。可将其“气”成分取自于酸,其“味”成分取自于碱,将酸、碱相结合,组成“气”与“味”兼备的中药宏观化学成分。例如麻黄:味辛,性温,其宏观化学成分是:交界酸偏软+交界碱偏硬,其有效化学成分麻黄碱可以体现。黄连:味苦,性寒,其宏观化学成分是:硬酸+软碱,其有效化学成分小檗碱可以体现[1]。电性参数、疏水参数、立体参数等物化参数是体现药物作用力的共性[4],现代化学、西药学中早就存在化学成分的宏观理论观点。

西药理论中,蕴含中药宏观化学成分的药性理论,如量子化学、Hansch方法等理论都是着眼于宏观、普适性的,它们为中药宏观化学成分的提出奠定了理论基础,二者可以会通[1]。依据:①在药物结构上可以会通。中药的四气五味是对不同中药具有相同生理作用的类别划分,西药认为生理作用相同的药物,其分子结构往往能找到相同或相似的基本结构。②在药物量化上可以会通。西药之所以公认为科学,就在于其量化方法,西药各种物化参数的显示,就是对宏观认识的量化,即西药也承认各种药物有其共性。在古代,中药将其共性总结为四气五味,其实质也是对中药能量即药性的量化。只要找出中西药物在量化上的共同规律,就有可能借用西药的量化参数,来量化中药的参数。

中西药会通,关键是要找到它们的结合点/桥梁,这应是中西医药结合的基础理论之研究重点。但遗憾的是,这一问题始终未能得到有效解决。如对中药四气五味的物质基础提出了种种假说:cAMP与cGMP双向调节说、微量元素说、化学成分说等。有关中西药结合实验动物模型的观察指标更有数十种之多。种种假说及动物模型对推动中西药会通起到了积极的作用,但却都有一个共同的弱点,即解说面窄、普适性差。至今还没有找到贯通众说与统一判断的标准,即没有找到中西药的结合点/桥梁。医药同理,因此也没有找到中西医的结合点/桥梁。西医药是在吸收现代科学技术与方法的基础上步入现代化的。中医药要现代化,同样需要吸收现代科学技术与方法,即中医药也同样需要找到与现代科学的结合点/桥梁。正是因为长期没有解决这一问题,中药专业中的中药化学、中药药理尚难以解说中药四气五味,基础课程中的生理、病理、生化,也难以解说中医的阴阳、五行、证候等。量子理论是众多现代科学的理论基础,推测也可以成为中医药现代化的理论基础。将量子理论引入到中医药理论中,根据量子理论提出电子、质子得失吸推偏移能级升降说[2,4],有望解决这一问题。

中药的四气五味始于鼻闻舌尝,由此而建立起来的理论是否科学,能否用电子鼻、电子舌等现代科学仪器来检测,是当前迫切需要解决的问题。《素问·六节脏象论》认为“五气入鼻,藏于心肺”;“五味入口,藏于肠胃”。中药“四气”、“五味”药性的产生,先是由鼻闻、口尝直接感知的。前人在临床医疗实践中,发现药物有不同的气味,这些气味具有一定的规律性,可以用于指导疾病的治疗,也可以用于指导人们的养生保健。在感知的基础上,以四气、五味来总结中药的药性,是早期推测药物功效的思维方法和认识途径。口尝、鼻闻,是药物气味与人体鼻、舌细胞发生化学反应的过程。鼻、舌细胞是最好的感受器。狗鼻嗅觉的灵敏度是众所周知的,鲶鱼的味觉也具有遥感功能[2]。现在各种电子鼻、电子舌的产生,就是通过传感器技术,来模拟动物鼻、舌的细胞功能。自2005年起,我们就开始尝试使用电子鼻、电子舌检测中西药的物质基础,发现电子鼻、电子舌可以灵敏地探测中西药的气味。以治疗消化性溃疡的药物为例,检测治疗消化性溃疡的中药、西药,发现它们有共同或相似的PCA(量化图形)和指纹图谱,这就是它们均能够治疗消化性溃疡的物质基础,但其图形又不完全相同,提示了它们的疗效不同。由此验证电子鼻、电子舌可以检测中西药的共同物质基础。对气味相同、气同味异、味同气异的不同组中药,用电子鼻、电子舌检验,发现它们的PCA和指纹图谱相同者相似,甚至重叠;相异者不同;相同者的差异指数、组间距离数据小;相异者的差异指数、组间距离数据大[3]。可见电子鼻、电子舌可以作为检测中西药四气五味的一种手段。这种检测方法可视可辨,简单快速。将电子鼻、电子舌整体检测方法,用于中药检测,是将化学成分复杂的中药检测方法改为程序简单化的大胆尝试,这一发现将有助于解决中药药效物质无法检测、中西药难以会通等难题。

《医学衷中参西录》的作者张锡纯,早就有西药可以按照中药药性进行分类的思维和认识。上世纪80年代,中西医药的研究者,也有关于西药中药化之争。但苦于没有同时检验中西药的仪器,无法建立判断标准。我们认为,某些中药和西药,能对同一种疾病有疗效,或者多种中西药能够治疗同一种病症,必定有其共同的物质基础。用仪器检测这些药物共同的物质基础,是把西药药性进行四气五味归类的途径之一。为此,我们将很多文献中认为具有温热之性的阿托品、肾上腺素、麻黄碱,与中药桂皮、麻黄等温热中药同时检测,发现它们的PCA和指纹图谱具有一定的相似性,差异指数较小,初步证明这些西药确有中药的温热之性[3]。可见西药也可以分出四气五味,并可以用仪器来检测。用电子鼻、电子舌检测中药,还能论证以中药有效成分反映其药性的有效性和局限性。中药有效成分能不能反映中药药性,这是学术界长期争论的问题[4]。我们用电子鼻、电子舌检测后发现[5,6],有些中药的有效成分确实能代表该药的部分药性,有的则不能。但均不能以单一的成分代表该药的整体药性。中药有效成分虽不能代表中药整体成分,但可以论证中药治病的物质基础,可以用西药的理论解释中药的部分作用,如麻黄碱治喘、黄连素治痢。电子鼻、电子舌是模拟动物嗅觉、味觉,设计出来的传感器阵列分析新技术。各种传感器电讯号的产生都是电子、质子得失吸推偏移能级升降的反映。如导电聚合物传感器类电子鼻的工作原理,与我们的中药四气五味和分子结构电负性、离子性假设思维近似或一致。电子舌的传感器是用类脂薄膜两侧的电势变化而对被检测物质产生响应的。类脂膜材料的分子结构具有疏水性和亲水性,所以电子鼻、电子舌可以利用药物的亲水性、疏水性来辨别其气味[3,5]。

生物电子等排是西药构效关系的重要理论之一。多种中西药能同治同一个病症,这可以用生物电子等排原理解释。生物电子等排体原理和中药四气五味的物质基础相似或一致,因此,中药四气五味就是西医药的电子等排体的反映,同时也是对电子等排体类别的量化。我们提出的中药宏观化学成分说[1],将中药四气五味与西医药电子等排体理论结合起来,既充实了中药四气五味理论,也发展了西医药电子等排体理论。电子鼻、电子舌检测验证了这一假说。用电子鼻、电子舌来研究中药四气五味[5,6],就是将古老的中医药理论与现代科学相结合。根据一些西药的pKa(解离指数,用于量化药物在人体内不同部位的吸收情况)值,预测它们的气味,再与相同气味的中药比较,用电子鼻、电子舌检测结果,进行分析对勘,发现中西药物确实具有共同相似的PCA、特征指纹图谱、差异指数和组间距离[3]。这说明量化西药的Pka值也可以量化中药四气五味,使中西药量化得到会通。

综上所述,我们认为通过检测中西药四气五味的物质基础,有望实现中西药基础理论的会通,以促进中西医药的结合与创新。

[1] 盛良. 论中药四气五味的宏观化学成分[J]. 上海中医药, 2008, 7(42): 63-67.

[2] 盛良. 论中药四气五味与电子得失吸推偏移能级升降说[J]. 上海中医药,2008, 2(42): 4-8.

[3] 盛良. 用电子鼻、电子舌检测中西药物共同药效物质基础[J]. 现代中西医结合杂志, 2008, 17(18): 2778-2780.

[4] 盛良. 论化学元素具有寒热温凉四性[J]. 中国中医基础医学杂志, 2003, 9(1): 14-15.

[5] 王光耀, 盛良, 王兴华. 应用电子鼻研究中医药[J]. 医学信息, 2013, 26(8)下: 243-244.

[6] 王光耀, 盛良, 王兴华. 四气五味的研究思路与方法[J]. 中国现代药物应用, 2013, 7(19): 235-237.

Study on the Combination of OdorTheory about Material Basis of Chemical Medicine and Natural Medicine

WANG Guang-yao1, SHENG Liang1, WANG Xing-hua1,2△, WANG Yu1, TeKian Keong2, TehSiew Hoon2, OoiCiat Hui2
(1. Nanjing University of Chinese Medicine, Nanjing 210023, Jiangsu, China; 2. Universiti Tunku Abdul Rahman, Malaysia)

Chemicals are chemical, and the natural medicine is also a chemical. Odor is produced by the chemical constituents of the medicine, so the testing “smell” is one of the basic methods to detect the chemical composition of drugs. It should pay attention to the relationship between the composition, smell, character and effect of both chemical medicine and natural medicine. The technology of electronic nose and electronic tongue can detect the smell of chemical medicine and natural medicine. Simple and fast asit is, thistechnologycan be used for the comparison and identification ofthe smell of medicine via studying the graphics that reflectchemical basis. The Pkavalue of chemicals can also be used to quantify the smell of natural medicine. By detecting the odor of chemical agents and nature medicines, the common material basis can be studied for the innovation and fusion of modern medicine and traditional Chinese medicine theory.

Four nature and Five taste; Material base; Quantification; Natural drugs;Chemical drugs; Electronic nose; Electronic tongue

江苏省科学技术厅基础研究计划(自然科学基金)资助项目(BK2012857)。

王光耀(1986-),男,江苏南京人,医学硕士,讲师,主治中医师,从事中医基础理论与临床应用研究。盛良(1945-),男,安徽和县人,教授,硕士生导师,从事中西医药结合基础理论研究。△通讯作者:王兴华(1951-),江苏邳州人,医学博士,资深教授,博士生导师,从事中医临床基础研究。

猜你喜欢

物质基础中西药电子鼻
基于电子鼻的肺癌无创检测研究
基于网络药理学探索防己治疗痛风性关节炎的作用机制及物质基础
肉牛口炎的临床特征、诊断、中西药治疗和预防措施
肉牛痢疾的临床表现及中西药治疗方案
肉牛前胃弛缓的临床症状、中西药疗法和预防措施
电子鼻咽喉镜在腔镜甲状腺手术前的应用
济南版生物八上《遗传的物质基础》教学设计
爵床抑制肾炎细胞增殖的物质基础及作用机理
香辛料识别中电子鼻采集及算法研究
飞到火星去“闻味儿”——神奇的电子鼻