中藥質量標誌物的概念､核心理論與研究方法_風聞

來源：科學網

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中醫臨牀實踐有指南，中藥質量標準也在研究中。中醫屆沒有放棄過中醫現代化的努力，中醫要走出去，必然會被人放在顯微鏡下觀察，中醫“説不清”、“看療效”做不了擋箭牌。

張鐵軍，白鋼，劉昌孝. 中藥質量標誌物的概念､核心理論與研究方法

中藥質量是中藥臨牀療效的保障，是中藥產業發展的生命線｡中藥質量研究歷來是行業關注的焦點，中藥質量標準和質量控制研究和應用是關係到中醫藥科學和產業發展的國家戰略問題｡劉昌孝院士針對中藥生物屬性､製造過程及配伍理論等自身醫藥體系的特點，於2016年提出中藥質量標誌物（Q-marker）的新概念，中藥質量標誌物概念提出後，引起學術界､產業界的高度重視，國家自然科學基金委員會於2017年1月17日和18日在天津組織召開了中藥質量戰略與方法學研究研討會，業內學者紛紛開展了相關研究，中藥質量標誌物成為質量研究的前沿和焦點，在研究模式､方法和示範性研究等方面進行廣泛的探討｡在此情況下，有必要在剖析解讀質量標誌物概念科學內涵的基礎上，提出和形成中藥質量標誌物的核心理論，總結凝練研究思路､方法和研究模式，指導中藥質量標誌物研究｡鑑於此目的，本文概述中藥質量標誌物的概念､科學內涵､理論框架和研究方法，以期為中藥質量標誌物研究提供有益的借鑑｡

1  中藥質量標誌物的定義和科學內涵

1.1  背景和定義

近年來，我國中藥科技工作者為中藥質量控制做了大量的工作，中藥質量研究水平也有了長足的進步，但仍未能滿足日益提高的質量控制的要求｡特別是中藥藥效物質基礎研究薄弱，致使質量控制指標與中藥的有效性關聯性不強；質量控制指標專屬性差｡雖然業內科技工作者做了大量的研究工作，但由於缺少系統的思路統領，大多數研究都是針對某個局部或點的問題，致使研究工作呈現碎片化，重複性研究現象嚴重，不能有效的解決行業發展的共性問題｡

為提升我國中藥產品質量和質量控制水平，劉昌孝院士針對中藥生物屬性､製造過程及配伍理論等自身特點，於2016年提出中藥質量標誌物的新概念｡明確了質量標誌物的基本條件：①存在於中藥材和中藥產品中固有的次生代謝物，或加工製備過程中形成的化學物質；②來源某藥材（飲片）特有的而不是來源於其他藥材的化學物質；③有明確的化學結構和生物活性；④可以進行定性鑑別和定量測定的物質；⑤按中醫配伍組成的方劑“君”藥首選原則，兼顧“臣”､“佐”､“使”藥的代表性物質｡中藥質量標誌物概念的提出，針對中藥生物屬性､製造過程及配伍理論等中醫藥體系的自身特點，整合多學科知識，提出核心質量概念，以此統領中藥質量研究，進一步密切中藥有效性-物質基礎-質量控制標誌性成分的關聯度；所建立的思維模式和研究方法着眼於全過程的物質基礎的特有､差異､動態變化和質量的傳遞性､溯源性，有利於建立中藥全程質量控制及質量溯源體系｡實現了中藥質量控制理論､思路和方法的質的飛躍｡

1.2  內涵解析

質量標誌物的核心內容是基於有效､特有､傳遞與溯源､可測和處方配伍的“五要素”，既反映了與有效性（和安全性）的關聯關係，又體現中藥成分的專屬性､差異性特徵，特別是基於方-證對應的配伍環境，使質量研究迴歸到中醫藥理論，體現針對疾病的中藥有效性表達方式及其物質基礎的客觀實質｡質量標誌物核心概念有利於反映中藥治療疾病的本質特徵､有利於建立專屬性､針對性的質量評價方法和質量標準､有利於建立可傳遞和溯源的全程質量控制體系｡

1.2.1  質量標誌物的“有效性”內涵 質量控制的根本目的是對中藥有效性的控制，因此，“有效”是質量標誌物的核心要素｡在中醫藥理論體系中，“藥性”與“藥效”（功效）均是中醫藥理論的核心概念，是中藥特有的功效屬性，是從不同側面､不同角度對中藥治療疾病性能的客觀描述，反映中藥有效性的本質特徵，並作為臨證治法､遣藥組方的重要依據｡“藥味（性）”和“藥效”體現中藥的“物質基礎”作用人體疾病主體的不同層面､不同方式的生物效應表達形式，二者呈現複雜的離合關係｡“性-效-物”的表徵､相關性規律研究是闡釋中藥的藥效物質基礎､作用原理以及配伍規律､指導臨牀實踐的重要依據和研究路徑，將“藥性”和“藥效”均納入中藥質量評價，才能反映中藥質量的完整性｡

入血成分及其代謝產物是中藥功效表達的最終物質基礎，中藥複雜體系的體內釋放暴露及其動力學規律研究以及方藥指紋-代謝指紋-藥效靶標活性三者之間的關係研究是揭示中藥有效性客觀表達的有效路徑｡也是質量標誌物發現和確定的重要依據｡

1.2.2  質量標誌物的“特有性”內涵  “特有性”是中藥鑑別､質量評價和質量控制的重要條件，中藥種類繁多､成分複雜，不同藥材含有同一成分頻見｡一個“好的”質量評價方法或質量標準應具有對特定藥材的“針對性”､“專屬性”，才能避免“張冠李戴”､“以假亂真”｡但現行的質量標準中還有很多藥材均以普遍存在的成分（如綠原酸､蘆丁等）作為含量測定指標，顯然難以反映不同藥材的“特質”，不能準確的評價不同藥材的各自特有的質量特點，也給摻假和摻偽留有可乘之機｡

“特有性”體現在兩個不同層次：①能代表和反映同一類藥材的共有性並區別於其他類藥材的特徵性成分；②能反映同一類､不同種藥材之間的差異性成分｡由於很多中藥基原親緣接近，成分類似，藥效和藥性等方面差異和傾向可能反映在成分的種類､含量或不同成分之間的相對比例等不同方面｡

成分“特有性”的形成具有植物親緣學及其次生代謝產物生物合成途徑的依據，又與藥材的組織部位（組織化學）､生長時期（採收期）､地理分佈（植物區系地理）和生態條件（化學性狀環境飾變）等密切相關｡

1.2.3質量標誌物的“傳遞與溯源”內涵  質量標誌物的應用價值在於建立全程質量控制體系｡中藥不同於化學藥物，其形成的產業鏈長，藥物成分經歷了採收加工-炮製-提取精製及製劑工藝-藥物傳輸和體內代謝等多環節的傳遞與變化，最終體內的“效應成分”與原料中的“原有成分”的構成已大不相同，按照質量內涵的“效應物質”與“源頭質控”的要求，必須辨識和闡明中藥形成全過程中各環節的化學物質組及其傳遞與變化規律，提煉質量標誌物，並建立以質量標誌物統領的全程質量控制體系｡

（1）植物中的生物合成成分：中藥原料為天然生物有機體，其中，絕大多數來源於植物（約佔87%），中藥的有效成分多為植物的次生代謝產物，不同植物具有不同遺傳物質基礎和生物合成途徑，因而形成特異的次生代謝產物，故稱之為“植物中的生物合成成分”｡次生代謝產物的種類､含量及各成分之間的相對比例是決定中藥有效性和質量優劣的核心內涵｡從質量要素的傳遞與溯源角度，植物中的生物合成成分是第一環節，是優質藥材選育､產地選擇及栽培技術規範化重點關注的環節，因此，又有中藥生產“第一車間”之稱，是“藥材好，藥才好”的根本保證｡

（2）藥材中的原有成分：根據藥用目的，對植物的器官（根､莖､葉､花､果實､種子等）進行採收和產地加工，才能形成藥材，相對於加工炮製後的飲片和提取製備後的製劑，藥材是初始原料，故將藥材中的成分稱之“原有成分”｡植物的不同物候期其次生代謝產物的合成和積累差異很大，採收時間直接決定成分的含量；產地加工方式方法也會對成分產生影響，乾燥方式等都會影響藥材中的成分種類和含量｡大多數含揮發性成分的藥材，在乾燥涼曬的過程中有效成分揮發散失；根莖類藥材切制時需浸潤，水溶性成分容易損失；一些苷類成分在適當的條件下（如一定的温度､濕度）會酶解成苷元｡

（3）飲片中的轉化成分：飲片是中藥臨牀運用的原料，藥材通常需要一定的加工炮製形成飲片後才能臨牀運用或作為製藥工業原料投料生產，飲片加工炮製後成分發生變化，產生減毒增效､改變藥性､有助煎出等作用，使其更能符合配伍的需要，達到臨牀治療疾病的目的｡炮製過程中成分的變化非常普遍，相對於藥材，對飲片中的成分稱之為“轉化成分”｡

（4）製劑中的原形成分：中藥材經提取純化等製備工藝製成中藥複方製劑，因此，中藥製備過程既有有效性（藥效物質基礎）的獲取，又有去粗取精去偽存真的過程，是中藥質量傳遞與溯源的重要環節｡製劑中的成分既是飲片原料化學成分的獲取和傳遞的結果，又是入血成分及其代謝產物的來源，故稱之為“原形成分”｡製劑中的原形成分是質量控制的主要指標，其上溯藥材源頭，下延體內的最終效應物質｡

（5）血中的效應成分：藥物經一定的傳輸途徑，入血､代謝､分佈併產生特異性的生物效應，因此，入血成分及其代謝產物才是最終的“效應成分”｡從質量傳遞與溯源的角度，血中的效應成分是質量傳遞體系的最終環節，也是質量標誌物確定的重要依據｡

1.2.4質量標誌物的“配伍環境”內涵  中醫理論是中藥的理論基礎，中藥配伍理論是中醫藥理論的核心內容｡中藥配伍理論面向臨牀，以辨證論治､方-證對應的方式遣藥組方､臨牀施治｡複方是中藥臨牀運用的主要形式，複方中藥的“系統質”具有“非加和性”｡同時，同一中藥材在不同複方中發揮的作用及其藥效物質基礎也可能不同：①外源性藥物對不同疾病有不同的生物效應，“汝之良藥，彼之毒方”即此之意；②不同疾病的治則和用藥目的不同，因此，同一藥材在不同處方中的有效成分亦不盡相同；③不同配伍環境中藥物之間的交互作用不同，既反映在不同作用靶點､通路之間的關聯串擾､協同與拮抗，又涉及吸收､代謝等體內過程的交互多用｡

中藥質量標誌物的確定，必須延伸到中藥臨牀運用的層面，針對具體疾病病因病機和治法治則，從處方配伍環境出發，基於中藥臨牀運用時最終效應成分及其功效的臨牀表達形式，確定質量標誌物｡

1.2.5  質量標誌物的“可測性”內涵  “可測性”是建立質量評價方法和質量標準的必要條件｡即使滿足了質量標誌物的“有效”､“傳遞與溯源”的要求，根據質量控制的目的，“可測性”還需要滿足3個條件：即具有一定的含量和體內暴露量､具有定量測定的方法以及含量測定方法符合專屬性要求｡

中藥成分複雜，生物效應多樣｡“一物多性”，“一物多效”，“一物多用”現象普遍存在，甚或像有三七止血與活血功效並存的情況｡各成分在治療疾病中發揮的作用亦不相同，質量評價應體現其傳統功效的“完整性”和其藥用目的的“針對性”，根據中藥有效性多元表達方式，有必要多元質量控制方法，質量評價和質量控制方法的建立也要針對性的分主次､分層級､點-線面-體結合等建立，力求反映質量要素的完整性和質量控制的全面性｡

2  中藥質量標誌物核心理論的建立

中藥質量標誌物理論是以中醫藥理論為基礎，整合植物親緣關係學､系統與進化植物學､植物化學分類學､植物區系地理學､中藥資源生態學､分子生藥學等相關學科的理論和方法，形成面向基礎與應用研究的理論體系｡

2.1  中藥質量標誌物“有效性”的辨識和表達理論

“有效”是質量標誌物的核心要素，是中藥質量控制的主要依據和根本目的｡傳統中醫藥理論體系中對有效性的認識與西醫藥不同，認為“藥性”與“藥效”（功效）均是中藥傳統功效的基本內涵，是從不同側面､不同角度對中藥的生物效應表達的客觀描述｡“藥味（性）”和“藥效”體現中藥的“物質基礎”作用人體疾病主體的不同層面､不同方式的生物效應表達形式，二者呈現複雜的離合關係，均是臨證治法､遣藥組方的理論依據｡因此，“藥味（性）”和“藥效”均應為中藥有效性表達和質量標誌物確定的依據｡同時，藥物的體內過程及其動力學規律使其功效產生物質基礎，PK/PD/T的時-效､量-效關係更是中藥複雜體系生物效應表達規律的客觀實質｡因此，中藥質量標誌物的有效性表達應體現在“藥效”､藥性和“體內過程”三個方面｡

2.1.1  有效性的“藥效”表達  中藥藥效是中藥治療疾病的重要依據，是中藥有效性的核心內容｡是在長期臨牀實踐中總結的寶貴經驗，並經大量的實驗研究證實的，作為遣藥組方､治療疾病的重要依據｡由於中藥來源於動植物有機體，化學成分複雜多樣，因此，常存在“一物多性”､“一物多效”､“一物多用”的現象，“多元藥效”是中藥的一大特點｡如當歸兼甘､辛二性；既能補血，又能活血，還可調經止痛，潤燥滑腸；甚者如三七具有活血和止血“相反藥效”｡

中藥的“多元藥效”表達是由其複雜的化學物質基礎決定的，其化學生物學實質可能表現為：①同一成分可作用於多靶點；②同一成分體內可代謝為多個不同成分，產生不同的生物效應；③同一藥材的多個不同成分，表達多元的生物活性；④同一藥材不同組織部位的成分存在差異，表現功效的差異；⑤炮製產生化學成分變化，改變藥效｡

中藥質量是對中藥有效性的客觀反映，基於中藥“多元藥效”､“相反藥效”的特點和客觀現實，質量標誌物的確定應力求反映質量屬性的“完整性”和基於應用目的的“針對性”｡

2.1.2有效性的“藥性”表達  “藥性”是中藥的特有屬性，反映了中藥的本質特徵，是藥性理論的重要組成部分｡其與歸經､升降浮沉､十八反和十九畏等共同構成藥性理論基本內容｡而性味配伍則是遣藥制方的關鍵環節，是闡明中藥作用機制的重要基礎理論｡“藥性”與“藥效”（功效）均是中醫藥理論的核心概念，是從不同側面､不同角度對中藥的生物效應表達的客觀描述｡“藥味（性）”和“藥效”體現中藥的“物質基礎”作用人體疾病主體的不同層面､不同方式的生物效應表達形式，二者呈現複雜的離合關係｡

藥性的生物效應表達又可體現在藥物作用的趨勢（升降沉浮）､藥物作用的靶點（歸經）以及藥效活性（功效）等不同的表達模式｡功能相同的藥物，由於性味不同而表現在作用趨勢､作用位置（途徑､通路）和作用功效的差異，並作為臨證治法､遣藥組方的重要依據｡

藥性理論是臨證立法､配伍組方的重要依據｡寒熱理論貫穿於中醫的理法方藥全過程，臨牀辨治中常依據寒熱理論確立治療大法，成為指導組方的重要準則；而“七情和合”更是“藥對”､“方根”的關係及制方用藥的基本原則｡因此，根據藥物的氣､味進行配伍組合，是方劑組方的基本依據之一｡

因此，為了反映中藥有效性的完整性，凸顯中醫藥理論體系特點，特別是結合和指導臨牀用藥實踐，質量標誌物的確定應重視藥性物質基礎的發現和確定｡

2.1.3  有效性的“體內過程”相關性  中藥化學成分的體內暴露及其動力學規律是中藥有效性表達的物質基礎和客觀依據｡在傳統藥性理論中，“藥性走守”､“氣味薄厚”､“升降浮沉”､“歸經”､“引經報使”､“相須”等基本概念中均包含藥物成分的藥代動力學及體內過程（ADME/T）的科學內涵｡因此，藥代動力學研究是揭示不同藥性的藥物傳輸特點､作用趨勢､組織靶向及其不同藥味之間的交互作用及其動力學規律的可行方法和必由路徑｡

原形成分僅是中藥功效表達的先決條件，而入血成分及其代謝產物才是產生生物效應的最終“效應物質”｡藥物成分的體內過程主要包括吸收､分佈､代謝､消除的經時過程ADME/T及其動力學規律｡

組織分佈是藥物體內過程的重要內容之一，中藥成分複雜，各成分在體內的不同器官､組織中具有特異性的分佈傾向和趨勢，組織分佈特點作為不同疾病治療和藥物傳輸及釋藥技術設計的重要依據｡因此，藥物成分的體內過程也是質量標誌物確定的重要依據｡

2.2  中藥質量標誌物“特有性”的理論依據

中藥種類繁多，化學成分複雜，同一化學成分來源於不同藥材､不同藥材含有相同成分十分多見｡“專屬性”是中藥質量控制的基本要求，而成分的“特有性”是質量控制方法“專屬性”的基本條件，其重要價值在於可對不同藥材進行有效鑑別､評價｡雖然中藥成分複雜多樣，但每一種次生代謝產物都有其生物合成的依據｡化學物質組的辨識和表徵研究是成分“特有性”確定的前提，但也不足作為“特有性”確定的全部條件，還需進一步分析和探討這些次生代謝產物在不同物種的遺傳背景､生源途徑以及生態地理條件下合成的理論依據｡

植物次生代謝產物與物種及其親緣關係､演化歷程的地理和生態背景具有密切的關聯規律，我國植物化學家和藥用植物學家根據中藥資源特點，提出“藥用植物親緣學”､“植物化學分類學”､“中藥資源化學”､“分子生藥學”､“中藥資源生態學”等學科的理論和方法，這些理論為中藥質量標誌物的“特有性”奠定了中藥的理論基礎｡

2.2.1  化學成分特有性的親緣學和生物合成途徑理論依據  藥用植物有效成分種類多樣､結構複雜，其大多數生物合成的分子機制還不清楚，藥用成分往往是由多個酶促反應步驟並且在特定的分化細胞中完成的，在植物體內形成複雜網絡的調控模式｡藥用植物有效成分包括苯丙素類､醌類､黃酮類､萜類､甾體類､生物鹼類以及鞣質等化學結構多樣且複雜的化合物，這些化合物在植物體內的生源途徑主要包括：乙酸-丙二酸途徑（acetate-melonate pathway），生成各種聚酮類化合物，醌類､脂肪酸類､酚類等化合物均來源於這一途徑；異戊二烯途徑（isoprene pathway），是萜類､甾體類化合物的主要生物合成途徑；莽草酸途徑（shikimic acid pathway），如苯丙素類､木脂素類､香豆素類均由這一途徑衍化生成；氨基酸途徑（amino acid pathway），大多數生物鹼類成分由此途徑生成；以及複合途徑：黃酮類和偽生物鹼類的代謝合成都屬於複合途徑等產生｡

2.2.2  化學成分特有性的地理分佈理論依據  按照系統與進化植物學理論，藥用植物次生代謝產物的形成不但與其個體發育過程密切相關，其化學成分的類型和存在規律還可追溯到與其系統發育過程，如種系發生､起源與演化､分佈與散播途徑､共祖近度､進化速率､地質歷程､生態歷程等｡“系統與進化植物學”､“植物區系地理學”等理論是揭示植物次生代謝產物與其生存的地理環境關聯規律的重要理論基礎｡

事實上，植物的物種起源､演化及其時空分佈是有特定的規律的｡這一規律與地質歷史和環境變遷密切相關，並形成植物物種之間的親緣和演化關係｡也是植物次生代謝產物千差萬別的重要成因，因此，分析植物次生代謝產物與地理分佈的關聯規律，可為質量標誌物的“特有性”提供重要的理論依據｡

植物種屬地理是植物區系地理學的重要內容，而“多樣化中心或演化中心，分化中心”､“發生中心或起源中心”､“原始種保存地”､“分佈區邊緣”､“特有種和特有種分佈區､古特有種､新特有種､生態特有種”等是其中的核心概念｡

按照系統與進化植物學及植物區系地理學理論，具有如下規律：①單元發生的類羣具有共同的祖先（祖種），大多數屬是一個自然的類羣；②屬內各成員之間的差異無不打上地質歷程和生態歷程的烙印；③與祖種親緣關係近的類羣含有該屬的原始化學成分，分佈於屬的起源中心或原始種保存地，與祖種親緣關係較遠的類羣含有該屬的新生（進化）化學成分，分佈於屬的進化中心或多樣性中心或分佈區邊緣；④近緣類羣隨地理梯度和生態梯度具有各種式樣的替代現象｡按照以上理論，可以為尋找發現新的活性成分提供規律性的線索，併為近源中藥特有性成分的確定提供理論依據｡

2.2.3  化學成分特有性的生態環境及化學性狀環境飾變理論依據 植物的遺傳物質基礎決定次生代謝產物的生物合成路徑，而環境因子決定次生代謝產物的合成效果｡並且，特殊的生態條件可以產生“環境飾變”，形成特殊的“生態型”､“化學型”，進而決定化學成分的“特有性”｡成分的特有性反映在成分的種類與含量兩個方面｡

（1）光照的影響：光照的強度､光照時間以及光質都對藥用植物的目的活性物質代謝產生影響｡如生於陽坡的金銀花中綠原酸的含量高於陰坡：而對於陰生植物，則須適當遮陰以減少光照強度，以適合植物的生長和次生代謝產物的合成積累；光質與次生代謝物的關係研究中紫外光B與酚醛類､萜烯類､黃酮類等的關係的研究比較多｡一般認為，紫外輻射的增強可誘導植物產生較多酚醛類等紫外吸收物質，增強抗氧化能力，減少紫外輻射對植物自身的傷害｡研究表明：類黃酮合成的關鍵酶——查耳酮合酶受紫外光和藍光調控，在紫外輻射下類黃酮合成途徑的苯丙氨酸裂解酶和查耳酮合酶以及其他分支點的酶活加強，引起植物體內類黃酮及酚醛類化合物，如丹寧､木質素等的增加｡在温室中對煙草補加紫外光照射，其綠原酸含量可增加到對照的5倍；受紅光照射時則產生較多的生物鹼､較少的酚｡不同光質對洋地黃組織培養中強心苷的形成與積累有影響，藍光照射下，強心苷含量最高，而黃光､紅光､綠光及黑暗條件下則很低｡

（2）温度的影響：藥用植物目的活性物質的合成也受到環境温度的影響，温度可直接影響植物的生理功能，進而影響其體內次生代謝產物的合成和積累｡在高温乾旱條件下，顛茄､金雞納等植物體內生物鹼的含量較高；歐烏頭在高温條件下含烏頭鹼，在寒冷低温時則變為無毒｡乾旱脅迫通常會使藥用植物體內的目的活性物質包括萜類､生物鹼､有機酸等的含量升高，例如，乾旱脅迫可對銀杏葉片中槲皮素含量的提高有一定的促進作用，而抑制了蘆丁含量的增加；乾旱脅迫的薄荷葉中，萜類物質含量升高，水分較多時薄荷油的含量則下降｡

（3）土壤的影響：土壤提供植物次生代謝產物合成的初始原料，土壤中的無機營養元素在藥用植物目的活性物質代謝過程中起着重要作用｡通過對道地和非道地岷山當歸栽培土壤成分進行主成分分析，發現土壤元素鉀､磷､錳､鋅､鎂和土壤有機質含量的差異是當歸道地性形成的主要土壤生態因子｡有研究表明額外追加氮肥將導致植物次生代謝物，如萜烯的減少，這是因為氮肥將會促進光合產物用於植物生長，使非結構碳水化合物的含量下降，但以氨基酸為前體的次生化合物水平隨土壤含氮量的增加而升高｡

2.2.4  化學成分特有性的入藥部位及顯微組織化學的特有性理論依據  同一植物的不同器官作為不同藥材也較為普遍，如陳皮與橘紅､鬱金與薑黃等，其成分與功效既有聯繫又存在差異，對於這種情況，分析成分的特有性及其理論依據就尤為重要｡

事實上，藥用植物次生代謝產物生物合成具有組織和器官的特異性，在細胞水平上，植物在細胞不同區室中合成不同種類的次生代謝產物｡植物中次生代謝相關的底物和酶的積累､儲存及合成部位常常是分開的，代謝途徑中酶的亞細胞定位不同，導致了次生代謝產物在細胞水平上的區室化｡細胞中不同細胞器參與特異基因的表達和酶的活性調節，進而調節次生代謝產物的合成和積累｡喹諾里嗪啶（quinolizidine）和雙稠吡咯烷衍生物（pyrraizidine）在羽扇豆（Lupinus albus）和天仙子（Hyoscyarnus niger）莖皮中的含量均比整個莖的含量高，表明外表皮細胞是生物鹼主要的分佈區域｡東莨菪鹼生物合成途徑的最後步驟天仙子胺的環氧化，是發生在幼嫩根部的中柱鞘，而後轉運到地上部分被儲存｡

在特定的器官組織內合成或積累特異的化合物是次生代謝的一個特點｡次生代謝途徑中關鍵酶基因的表達，也往往具有組織器官的特異性，次生代謝產物的合成也相應地具有組織器官特異性｡如紅花､天竺葵､玫瑰等萜類藥用成分在種類和總量上在花器官中合成較多，如薄荷等一些藥用草本植物的莖､葉､花等的腺毛是合成和儲存特異的萜類代謝產物最主要的場所，罌粟中的嗎啡生物鹼大量儲存在蒴果的液泡中｡

3  中藥質量標誌物研究方法

按照中藥質量標誌物的有效､特有､傳遞與溯源､可測和處方配伍的所有要素要求，基於中醫藥理論和臨牀用藥方式以及中藥材的生物學屬性，採用系統生物學､化學生物學以及化學物質組學等現代研究方法，從物質與有效､特有､傳遞與溯源以及配伍等方面全面解析､表徵和界定中藥質量標誌物，建立基於質量屬性完整表達的中藥質量標誌物研究模式｡

3.1  化學物質組解析及中藥形成全過程的質量屬性傳遞變化規律研究

基於質量標誌物“傳遞與溯源”的要求，首先要明確兩個基本概念：即中藥全產業鏈和藥品整個生命週期｡全產業鏈是指中藥原料從藥材種質､栽培､採收､加工､炮製､中成藥的工業製備､儲存､運輸直至使用；藥品的整個生命週期是指中藥藥品的藥效物質形成､獲取､傳輸､體內過程直至最終生物效應表達｡其次，需要滿足兩個要求：最終效應成分闡明和全程質量控制體系的建立｡

為滿足上述要求，需應用多學科知識系統解析中藥有效物質在植物體內的“合成成分”､藥材中的“原有成分”､飲片中的“轉化成分”､製劑中獲取的“原形成分”､吸收入血機體內代謝的“血中移行成分”直至發揮功效“效應成分”｡質量標誌物“傳遞與溯源”既釐清中藥藥效物質的傳遞､變化過程，又着眼於全程質量控制體系建立的最終目的｡本課題組在對元胡止痛滴丸的質量標誌物研究中，從元胡止痛滴丸中辨識出51個化學成分，其中28個來源於延胡索藥材，主要為原小檗鹼型､原阿片鹼型和阿樸菲型生物鹼，21個來源於白芷藥材，主要為線型呋喃香豆素｡從溯源和特有的角度，分別對延胡索植物中原小檗鹼型生物鹼類成分生物合成途徑以及線型呋喃香豆素類成分在白芷中的生物合成途徑進行了分析；從傳遞的角度，對口服元胡止痛滴丸大鼠血中移行成分進行辨識，檢出24個原形成分和16個代謝產物，進一步從腦組織中檢出15個可透過血腦屏障成分，最後對透過血腦屏障的轉運機制進行了研究和探討，基本上闡釋了該藥化學質量屬性的傳遞過程｡

3.2  基於成分“特有性”質量標誌物研究

在明確中藥的化學物質組的前提下，以植物親緣關係學､系統與進化植物學､植物化學分類學､植物區系地理學､中藥資源生態學､分子生藥學等理論，分析各原料藥材的植物學分類地位､系統位置和起源演化規律；基於原料藥材化學物質組和植物親緣學分析結果，提煉各藥材的特有性成分和特徵性成分，對各成分進行次生代謝產物生源途徑分析，明確成分特有性的生源學依據；結合化學成分的入藥部位及顯微組織特有性､採收期和生物生長時期的特有性以及生態環境及化學性狀環境飾變特點，分析不同基原､不同入藥部位､不同炮製方法以及不同採收時間的化學成分差異性證據，主要包括：①同一類藥材區別於其他藥材的特徵性成分；②同一類藥材中不同種藥材間差異成分；③同一藥材不同基原之間的差異性成分；④成分的生源途徑及親緣學依據｡進一步明確成分的特有性及其生源學依據，為聚焦質量標誌物提供理論和研究證據｡

3.3基於成分與“有效性”相關的質量標誌物研究

基於對中藥有效性的基本認識，反映中醫藥理論特點和中藥有效性表達的完整性，應從成分與藥效､藥性及體內過程三方面的關聯關係確定中藥質量標誌物｡

3.3.1  成分與藥效的關聯研究  基於中藥複雜體系特點，成分與藥效的關聯關係研究可採用系統生物學方法和譜-效相關分析方法，從“系統-系統”的角度關聯化學物質組與生物學效應，分析提煉成分-靶點-通路功效的關聯關係；亦可從“要素-要素”的角度，採用離體器官､細胞､受體分子以及熒光分子探針､靶點垂釣捕獲等化學生物學方法，直接關聯藥物成分與靶點的對應關係｡篩選藥效物質基礎，確定質量標誌物｡本課題組對元胡止痛滴丸的質量標誌物研究中，採用腹腔注射縮宮素誘發大鼠痛經模型，研究元胡止痛滴丸對痛經模型大鼠的鎮痛作用及機制；採用皮下注射硝酸甘油誘發大鼠偏頭痛模型，研究元胡止痛滴丸對偏頭痛模型大鼠的鎮痛作用及機制；採用大鼠離體子宮收縮模型，通過加入不同的激動劑和拮抗劑來觀察元胡止痛滴丸對子宮收縮活動的影響，進一步探尋其作用機制；採用大鼠原代子宮平滑肌細胞鈣內流影響探討了對平滑肌的解痙機制；採用大鼠痛經模型進行代謝組學研究，探討對內源性生物標誌物的影響；基於G蛋白偶聯受體研究主要成分對相關受體的影響，通過網絡藥理學實驗分析了主要成分的靶點和通路｡最後確定與有效性相關的質量標誌物｡在對疏風解毒膠囊的質量標誌物研究中，在應用5種整體動物模型研究的基礎上，進一步進行了基因組學､轉錄組等系統生物學研究，並基於抗炎和解表作用，進行譜-效篩選，採用G-蛋白偶聯受體篩選方法，篩選主要成分的相關受體，通過網絡藥理學實驗分析了主要成分的靶點和通路｡最後確定與有效性相關的質量標誌物｡

3.3.2  成分與藥性的關聯研究  藥性（味）的內涵應包括酸､甘､苦､辛､鹹温､熱､寒､涼的原語義及其生物效應兩個方面，目前對於中藥藥性科學內涵的闡釋仍在不斷探索階段，本課題組針對五味藥性的科學內涵，從滋味､氣味的“原語義”的角度，採用電子舌､電子鼻等仿生模型研究和篩選了元胡止痛滴丸主要藥味延胡索和白芷中辛､苦藥味的物質基礎，進一步採用分子對接方法，通過成分-嗅覺/味覺受體分子對接進行確證；基於辛苦藥味的“功效”分析，選擇相關的功能受體，進行受體結合試驗，從成分與藥性相關性的角度為質量標誌物的確定提供理論和實驗依據｡

3.3.3  成分與體內過程及轉運機制的關聯研究  中藥的入血成分及其代謝產物的體內過程和動力學規律是中藥發揮療效的基礎，因此，研究成分與體內過程及轉運機制的關聯關係也是質量標誌物確定的必要途徑｡本課題組在對疏風解毒膠囊質量標誌物的研究中，首先對口服元胡止痛滴丸的入血成分及其代謝產物進行了辨識，進一步研究了延胡索甲素､延胡索乙素､原阿片鹼以及歐前胡素､異歐前胡素的藥代動力學行為，分析了延胡索甲素､延胡索乙素､原阿片鹼､歐前胡素及異歐前胡素的腦組織分佈規律，最後，研究和探討了以上成分跨血腦屏障的轉運機制｡通過以上研究，為質量標誌物的確定提供理論和實驗依據｡

3.4  基於“配伍環境”的質量標誌物研究

中藥多以複方的形式進行臨牀運用，配伍理論是中醫藥理論的核心內容｡同一藥材在不同處方中可以發揮不同的作用，因此，針對性的質量標誌物也不同｡在質量標誌物概念與核心理論中，配伍環境佔有非常重要的地位，是質量研究迴歸到中醫藥理論的必要條件｡基於配伍環境的中藥質量標誌物研究多以拆方的形式，基於組方配伍原理，以功效藥對､減除藥味以及譜-效分析和成分配伍等形式，從整體動物､離體細胞､分子和網絡分析等不同層次進行系統研究｡本課題組在疏風解毒膠囊的質量標誌物研究中，首先將該方分成疏風解表和清熱解毒兩個藥對，以5種整體動物模型進行藥效學評價，進一步進行不同組的網絡藥理學分析､解表和抗炎的譜-效分析以及成分配伍的手提結合實驗，最後，基於配伍環境確定質量標誌物｡

3.5  成分的“可測性”研究及多元質量控制方法的建立

3.5.1  指標成分（marker ingredient）  含量測定的“指標成分”常被認為是質量評價的最重要的指標，是評價質量優劣和合格限度的“金指標”｡在“點-線-面-體”的質控模式中屬於“點”的層次｡指標成分應能反映所評價中藥特有的､區別於它藥的功效屬性｡大多數“有效成分”與中藥的功效相關，但專屬性､特異性以及在方-證對應方面的功效針對性不強，也達不到合理評價的要求｡在“指標成分”層面，應考慮到成分的結構類型､構-效關係､以及功效發揮的多靶點多途徑的特點，宜採用“多指標含量測定”的方法｡

3.5.2  指示性成分（indicating ingredient） 指示性成分一般是指在中藥中含量較大､能代表同類結構､功效類似物質的代表性成分｡在“點-線-面-體”的質控模式中屬於“線”的層次｡由於成分的結構類似，具有相似的理化性質､溶解性和色譜､光譜特點，常被用作新藥研發中的工藝路線篩選和工藝參數優化評價指標，起到指示性作用｡也適合以“一測多評”的方法進行多指標成分的含量測定，達到質量控制的目的｡

3.5.3  類成分（class ingredient）  類成分指結構相似的一類成分，如總黃酮､總皂苷､總生物鹼等｡類成分反映一類活性的總體功效，因此，在質量評價中也非常重要，常以總含量來表示，在“點-線-面-體”的質控模式中屬於“面”的層次｡總含量測定關鍵應注意排除非測定成分的干擾，保證方法的專屬性和特異性｡

3.5.4  全息成分（holographic ingredient）  中藥化學成分複雜，“有效成分”和“無效成分”尚不完全清楚，臨牀功效表達方式複雜多樣，物質-功效之間呈現多元､非線性關係，質量評價不但需要以某些成分的含量作為指標，還需要對中藥的整體“化學輪廓”及其相應的“生物學模式”進行相關性研究，建立基於“全息成分”和“化學輪廓”的分析方法和質量評價方法，在“點-線面-體”的質控模式中屬於“體”的層次｡“全息成分”並不完全等於“全成分”｡全息成分是在所用分析方法下能夠顯現的成分及其所呈現的理化及波譜學信息｡基於全息成分的質量評價更適合使用模式識別的方法｡指紋圖譜技術是常用的基於全息成分的模式識別方法，目前多用於評價質量的一致性，但對於質量優劣差異的評價還存在許多技術瓶頸，近些年來，將中藥指紋圖譜與藥效結合，建立了中藥活性指紋圖譜技術，為中藥譜效關係研究提供研究手段，也為從整體化學輪廓的角度評價中藥質量提供新的思路和路徑｡

4  結  語

長期以來，我國中藥科技工作者對中藥質量評價模式和質量控制方法進行了大量研究和探索，使中藥質量研究得到了長足的進步，但仍未能從根本上解決中藥質量評價的共性問題｡質量標誌物的提出直接聚焦中藥質量屬性的本質內涵，從有效性完整表達､特有性和專屬性要求以及質量的傳遞與溯源角度統領中藥質量研究，實現從質量認識與質量評價的思路與模式的根本提升｡

根據質量物質在藥材､飲片､方藥及其製劑中的“物質存在性”､“物質特有性”､“物質可測性”､中醫藥理論“物質功效關聯性”和在產品生產過程中的“物質溯源性和傳遞性”的五大元素，提出了複方中藥質量標誌物“五原則”，為發現和確認質量標誌物的基本思路､方法和研究路徑（圖1）｡

質量標誌物的核心理論本質上是整合與應用的理論，是以中醫藥理論和相關植物學科理論為基礎，以現代化學生物學技術為研究方法，系統解析與有效性密切相關的中藥內在化學質量屬性，提煉質量控制指標，建立多元質量評價方法，最終實現建立全程質量控制體系的目的｡

質量標誌物的概念與核心理論既是整合的理論，又是開放的理論｡需要利用多學科的理論和方法，豐富和完善質量標誌物的理論｡不斷完善中藥質量評價方法，提高中藥質量控制水平｡