张连军

(江苏省荣军医院，江苏 无锡 214035)

中药组合筛选思路是借鉴组合化学的方法将中药复方组方重新组合，通过各种适宜的提取分离技术得到复方药效物质组合库的基本构造单元，在中医药理论的指导下，通过配伍比例的优化整合，筛选药效物质的最优组合，探讨中药复方物质基础和作用机制的方法，其理念与组合药物的思路有交叉，也和中药方剂的配伍密切相关[1-2]。化学药物成分相对单一，作用机制明确，为组合筛选的研究提供了相对便利的条件。中药成分较为复杂，单味中药就含多类成分，中药复方更是难以估计，这也是中药深化研究的主要障碍。中医药作为我国传统医学的精髓，讲究辨证论治，用药更是强调配伍与综合调理。虽然目前对于中药分离、中药单个成分等有了更深的认识，但仅针对单个成分的研究则失去了中医药的精髓，对于中药研究还有待于各组分间更深层次网络关系的数据挖掘，需要站在中药复方的“高地”综合考虑[2]。在当前还不能够完全剖析中药及其复方全貌的情况下，引入组合筛选的研究思路，能够逆向思维、化繁为简，通过复方中药中不同药物组合以及药效物质单元(含有效部位、组分、成分)[3]组成的简单组合体系研究，逐步过渡到复方的复杂体系。在对中药及其复方没有完全认知的前提下，也是对中药研究的一种有效探索。

1 组合筛选思路在优化药效物质单元中的应用

中药有“天然药物化学库”之称，单味中药即含多组分药效物质，各组分以相对固定的比例存在，又受药物相互作用的影响而略有不同，组分间比例变化能够直接影响药物的功效。各组分间的优化组合能够明显提高中药药效物质的提取率或转移率，从而有助于发挥中药复方的最大功效，同时也降低了不良反应，提高用药顺应性。此方面的研究主要从不同比例组合对复方溶出的影响、难溶性活性成分溶出以及提取部位的优化组合等方面展开。

1.1 不同中药配比的组合筛选对复方成分溶出的影响

药材间不同配伍和比例对药效物质的组成或含量都会产生影响，进而导致疗效和不良反应有所差别。一项针对大黄中蒽醌类成分溶出的研究表明[4]，将大黄和栀子分别按1∶0，1∶0.5，1∶1，1∶1.5，1∶2的配比组合，结合型蒽醌的溶出随栀子比例增加而翻倍增长，当配比为1∶2时结合型蒽醌的溶出量为大黄单煎时的10 倍，通过调节大黄和栀子的配比，有利于临床针对不同患者掌控大黄泻下的药性。而刘秀琨等[5]将芍药-甘草按照16 种比例配伍组合，以氧化芍药苷、芍药内酯苷、芍药苷、异甘草苷、甘草苷和甘草酸的含量为观察对象，当芍药和甘草比例为1∶3时，芍药内酯苷溶出率最高，此时芍药苷和甘草酸含量也相对较高。上述研究结果表明，芍药和甘草以适当的比例组合，能明显增加芍药内酯苷和芍药苷的溶出，同时也尽可能保留了甘草苷和甘草酸的含量，此研究结果与李妍等[6]研究结果相近，各类成分含量均高于传统经典方1∶1的比例。当然，药效物质溶出的增加对临床疗效的影响还有待于药动学和药效实验的证实。林以宁等[7]以绿原酸、连翘苷、连翘酯苷A的溶出量为指标，考察不同比例金银花-连翘组合对绿原酸在大鼠体内药动学的影响，结果表明绿原酸和连翘苷以1∶1，1∶2组合时溶出量都高于单煎液，连翘酯苷A则相反，其中绿原酸溶出量随连翘比例提高而增加，而连翘苷溶出随金银花比重增大而增加；但药动学研究表明，两组绿原酸在大鼠体内峰浓度(Cmax)、峰时间(Tmax)和药时曲线下面积(AUC)等参数比较，差异无统计学意义，而药效学结果则表明，1∶1配伍组合的解热抗炎作用最强[8]。因此，实际应用中需要综合考虑成分溶出与药动学、药效学的影响。

1.2 不同中药配比的组合筛选对难溶性成分溶出的影响

中药的药效物质中个别成分(如黄芩苷等)溶解度较低，而通过药物比例或配伍优化组合可有效提高难溶性成分的溶出。不同比例黄芩-甘草的组合研究表明[9]，将黄芩和甘草按4∶1，3∶1，2∶1，1∶1，1∶2，1∶3，1∶4，1∶5，1∶6分别组合，甘草比例增加可促进黄芩苷的溶出，但各组黄芩苷相对溶出率均较低，当黄芩和甘草为3∶1时，黄芩苷的相对溶出率最高，达到86%，此时甘草酸的浓度为0.193 mg/mL，液体表面张力出现拐点，表面张力降低有利于胶束形成而增加溶出率。鲁冰等[10]研究结果也表明，优化黄芩甘草的比例组合可有效促进黄芩苷的溶出，黄芩与甘草配比为3∶2时，黄芩苷提取率达到最高，此时甘草酸浓度是0.22 g/L，与上述研究结果基本吻合。类似黄芩与黄连、大黄等的组合研究也提示，通过配比优化组合可以使黄芩苷的溶出率提高47.12%[11]。相关的药效实验也表明[12]，黄芩苷分别按15 mg·kg-1·d-1，30 mg·kg-1·d-1，45 mg·kg-1·d-1给予非酒精性脂肪性肝炎大鼠，3 周后血清谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)均随剂量增加而降低，超氧化物歧化酶和还原型谷胱甘肽酶随黄芩苷浓度增大而上升，肝组织病理学结果和炎症指标均显著改善。而黄芩苷与栀子苷的组合研究则提示其抗炎作用与抑制5-LOX/CysLTs/CysLT信号通路相关[13]。黄芩苷组合药物研究对于含黄芩苷的中药制剂后续开发将提供有力支持，也为提高其他难溶性成分的溶出率提供参考。

1.3 中药不同提取部位组合筛选对药物活性的影响

单味中药即含多组分药效物质，同一药物不同提取部位的优化组合将影响药物的药效。章丹丹等[14]将桑枝提取物通过萃取和大孔树脂吸附法分别得到提取部位Ⅰ(总黄酮)、Ⅱ(总皂苷)、Ⅲ(总多糖)、Ⅳ(生物碱类)，各提取部位按1 mg/L，10 mg/L，100 mg/L分别给予接种的细胞，结果表明，部位Ⅰ和Ⅱ对细胞悬液中亚硝酸盐抑制较强，同时细胞活力也较高；再将提取部位Ⅰ和Ⅱ以1∶1，1∶4，4∶1的配比组合给药，结果显示1∶1的组合对细胞亚硝酸盐抑制效果最好，此时抗氧化能力明显增强，白细胞介素、诱生型NO合酶(iNOS)、核转录因子κB(NF-κB)等相关炎症因子表达均有不同程度降低，其结果可能与调控NF-κB和ERK/MAPK信号转导通路相关。类似研究还有当归不同提取部位优化组合对补血效果的探讨，分别按水提、醇提、水提+醇提、正丁醇萃取、乙酸乙酯及正丁醇依次萃取等得到7组提取部位，给模型小鼠连续用药9 d，依据胸腺及脾指数、红细胞、血小板、血细胞比容、血红蛋白、白细胞等多个指标建立复合物元模型，对当归不同提取部位的补血效果进行综合评价，结果显示70%乙醇浸出物的效果相对较好[15]。而包海勇[16]对比研究80%乙醇提取组、醇提取物加当归多糖组、水提取物组的补血作用，结果显示当归不同提取部位的补血作用在药效学上是等效的。上述研究结果有一定差异，一方面是药材本身的差异以及乙醇浓度的差异，另一方面后者仅以红细胞和血红蛋白为观察指标，所采用的评价指标不同是导致差异的主要原因之一。

2 组合筛选思路在中药反药组合中的应用

中药“十八反”是传统医学用药实践的经验总结，但部分成方制剂以及名老中医的临床用药中时有出现，因此也成为历来争论的焦点，相关动物及临床研究的范围和质量都较为有限，其中以甘草、乌头与其他药物组成的反药组合涉及较多[17-18]。甘草和海藻单煎液、合并液和合煎液的研究显示[19]，海藻能促进鼠回肠收缩和小肠蠕动，与甘草合用后受到明显抑制，不利于发挥海藻润下、利水的功效。甘草和海藻以等比例配伍也表明，小鼠血清AST，ALP增高，肝细胞有不同程度受损[20]。经典名方海藻玉壶汤中也存在甘草-海藻的反药组合，将不同品种海藻与甘草加减用于甲状腺肿大大鼠，其中甘草-海藻配比为5∶6，分为海蒿子全方、羊栖菜全方、海蒿子去甘草、羊栖菜去甘草、去海藻、去海藻甘草等共9 组，连续给药28 d后，与模型组相比，全方给药组细胞色素P4502E1基因mRNA和细胞色素P4503A2基因mRNA表达显著下降，全方给药可通过减少相关蛋白表达而减少肝脏内前毒物的产生，起到保肝的作用[21]。不同组合配伍对海藻玉壶汤中甘草苷、甘草酸、连翘苷、橙皮苷、阿魏酸等成分溶出的研究表明[22]，拆方组5 种成分溶出均升高，但疗效却不及全方组；海藻和甘草单独配伍则使甘草苷、甘草酸等溶出降低，而此类抑制作用在全方用药中却未体现。不同配伍和组合比例的变化将会导致研究结果的差异，而考察指标的不同也是原因之一。目前，反药组合研究工作量大、复杂程度高，需兼顾复方配伍的影响，当前研究数据量有限，且缺乏系统化的设计，而组合筛选的思路可以由简入繁，有助于逐步深化对反药组合的认识。对于含反药组合中药制剂的再评价近年来也被更多提及，这个过程必然需要更多实验室和临床数据的支撑[23]。

3 组合筛选思路在探索中药新组方中的应用

中药复方中多种组分相互作用形成的共存关系是发挥治疗作用的基础，其中个别组分发挥主导作用，但也离不开其他组分的辅助和配合，更有个别成分是导致不良反应、毒性或影响药物稳定性的因素，因此对于传统用药需要做到由表及里、去粗取精，通过组分筛选和组合研究深化对中药药效物质的认识，推动传统医药的现代化进程。将功效类似的多种成分初步筛选，再组合形成不同的组方并比较药效方面的差异是研究的一个方面。杨峰等[24]采用鸡胚绒毛尿囊膜法对19 种抗血管形成的中药单体进行比较，筛选出抗肿瘤血管形成能力较强的5种单体，分别为藤黄酸、斑蝥素、人参皂苷Rg3、苦参碱和青蒿琥脂。对于这5类单体如何发挥最大作用，丁玉梅[25]比较了不同单体组合抑制血管内皮细胞生物活性的影响，5类单体成分分别组合成5组药物，其中青蒿琥脂的浓度为150 μg/mL，人参皂苷Rg3和苦参碱的浓度为100 μg/mL，藤黄酸和斑蝥素的浓度为20 μg/mL。不同组合的研究结果表明，藤黄+斑蝥素+人参皂苷Rg3组合对血管内皮细胞在增殖、黏附、迁移和体外血管形成的抑制作用最强。此研究还处于体外实验阶段，对于其抑制作用还有待于体内实验的验证，对于配伍规律还有待于更深入的探索。濮尊琴[26]研究结合高尿酸血症模型小鼠对降尿酸中药活性部位进行筛选，通过高良姜、车前草、蒲公英等8味药材分别水提和醇提，筛选出甘草醇提物、高良姜醇提物、蒲公英醇提物、菊苣水提物和车前草醇提物等作用明显的5个部位，并采用均匀设计法得到上述5个部位的最佳组合和处方比例为10∶8∶7∶6∶10。针对此最优组合比例进行了微丸制剂工艺研究，而药效学结果表明100 mg微丸剂量能够显著降低小鼠尿酸水平，其结果与抑制小鼠体内的黄嘌呤氧化酶活性并促进尿酸排泄相关。通过单体成分或有效部位的优化组合，能够最大化利用中药复方多途径、多靶点、综合调理的特点，为中药制剂的开发拓宽思路。对于成方制剂以及单味药中各个组分的组合筛选是研究的另一个方面。三黄泻心汤是《金匮要略》中清热解毒的经典复方，其原方由大黄、黄岑、黄连按2∶1∶1组成，以此为基础的加减方在临床应用广泛。姚佳琪[27]以黄岑苷、小檗碱分别代表黄芩和黄连，与生大黄、熟大黄、大黄炭按照1∶1∶1，2∶1∶1，4∶1∶1分为9个组方进行对比研究，结果解热和抗炎实验均表明，组方8为清热解毒的优势方，此时黄芩苷-蒽醌苷类-蒽醌苷元类-小檗碱的量比关系为3.6∶1∶2.3∶1.2，而黄芩苷和小檗碱是抗炎作用的关键，与二者的含量密切相关，且方中各类成分比例较为接近时解热活性较好。单味药组分的组合筛选也是其中之一，银杏黄酮含山奈酚、槲皮素、木犀草素、芦丁等多种成分。基于细胞培养的组合药物研究提示，通过星点设计的多种交叉联合给药，槲皮素、山奈酚、木犀草素对抑制卵巢肿瘤具有协同作用，同时组合药物的抗氧化作用也优于三种单体，但对于乳腺肿瘤的抑制则低于木犀草素[28]。因此，临床应用中需要结合病与症，不同患者使用的侧重点各不相同，可以通过药物配伍、精制等方法加强主效应，减弱副效应。中药的内涵决定了研究过程中必需面对庞大多变量、非线性的复杂数据集合，传统的处理方法存在一定的局限性，因此必然依托数据库、数据挖掘和虚拟筛选等现代数据处理方法，同时也为中药组合筛选打开一个新局面。通过建立传统用药数据库并处理分析，使很多传统用药的实践经验以新的面貌更清晰地展现出来，加快了中药筛选的进程。刘根等[29]将治疗老年性痴呆的方剂录入中医传承辅助平台软件内，运用内含的互信息、复杂系统熵聚类等数据挖掘算法，分析治疗老年性痴呆的常用药物、组合规则、药对以及方症相关性，得出高频次药对20 个，潜在药对40 个，密切相关药材4 味，并衍生出2 个新方。类似的研究还有基于反馈系统控制优化组合药物技术，其优点在于能通过少量药物组合测试快速实现最优筛选[30]。黄酮类药物经此技术筛选，通过真实数据验证并反馈到动态搜索算法，产生新的黄酮类组合，然后再次通过验证和反馈，如此往复，得到黄酮类优化组合药物，其刺激造血细胞的相关活性比原黄酮类药物提高了3 倍[31]。网络药理学是系统生物学、计算机虚拟计算和网络数据检索分析等多学科的融合，从疾病整体的观念出发，从多角度考察药物对疾病的干预过程和作用机制，与中药组合筛选多途径、多靶点的整体研究思路相吻合，网络药理学同时调控主体多个成分的探索有助于不同组合药物的作用机制的探索[32]。构建不同组合药物的网络和数据分析也有助于发现疾病间的横向联系，为综合调理提供更多的治疗策略[33]。此类研究结果与数据收集、文献筛选、软件参数设置等密切相关，需要更多研究的优化和补充，以便增加基础筛选量，完善参数设置。

4 组合筛选思路在中药治疗组合中的应用

将不同中药方剂按时段组合给药或交替使用也是在组合筛选思路下对中药给药组合的一种探讨。刘睿颖等[34]模拟临床脑缺血用药组合的经验，将5味珊瑚丸、如意珍宝丸和20味沉香丸分为3 个时段组合，用于脑缺血大鼠的治疗，结果显示治疗组血清超氧化物歧化酶明显升高，而丙二醛含量和炎症反应标志物表达显著下调，对抑制缺血半暗带神经细胞凋亡有明显效果，其治疗效果与多年临床药效基本一致，从分子机制验证了此种独特用药组合的合理性。宋军英等[35]从抑制乙肝病毒耐药性的角度，将筛选组合的三组中药进行序贯治疗，治疗组随机选用其中一组中药，待产生耐药性后换用另一组，三组药随机交替使用，其治疗总有效率显著高于对照组，为干预乙肝病毒耐药性提出了一个新角度。在组合筛选思路下的给药组合变化需要结合中药时辰药理学的相关方法，综合时辰药代动力学、药效学和毒理学，从多个层面探索此类用法的作用机制，促进用药合理化。

5 结 语

组合筛选的研究思路是现代中药及其制剂研发的重要支撑，其研究需要在传统中医药理论的框架下进行，同时借鉴化学药物的分析方法，掌握中药药效组合构件的分子学基础，从疾病整体的观念出发，通过多途径、多水平的调节，探索不同组合的作用机制。现有的中药组合筛选研究大多采用单一指标进行评价，采用的评价指标不同可能导致研究结果的差异，对于产生的药效学也有待更多的评估和验证，需要通过多种方法的试验，筛选出最优质的方法，对组合筛选的药效进行评价。其次大部分研究集中在组合筛选药物的吸收和分布上，例如通过组合药物对比研究小檗碱在大鼠脑组织的吸收分布[36]，而对于药物的代谢涉及较少，药物的代谢和排泄也是药物安全性和有效性的关键，对于通过优化组合降低不良反应，增加用药顺应性的研究有待探索。再次，对组合药物更多的是探讨对于某一指标的影响，而对于产生这种影响的内部作用机制缺乏明确的认识。中药反药组合的研究主要集中在个别药对，且研究数据量有限，需要系统化的设计，并且对组合药物本身的理化性质、稳定性、成药性涉及有限。最后，当前的研究主要集中在不同药材间的加减方以及剂量配比的筛选层面，而对有效部位、组分、成分等层面的优化组合还有待更多挖掘。由于中药复方的复杂性，尽管已搜集大量单味中药及复方的研究数据，但处理巨量数据间错综复杂的关系是当前的一大难点，传统的处理方法有其局限性，需要借助网络药理学、数据库及数据挖掘、系统生物学等计算机网络技术进行筛选和分析。在这个过程中将数据处理分析、计算机信息技术和中医药的理论思维实现无缝对接是研究的关键，通过多学科的交叉融合，不断优化研究过程中参数设置、数据筛选，将组合筛选研究思路与计算机信息处理技术相结合，加速中药现代化的研究进程，促进中医药的国际交流与推广。