黄连解毒汤药动学实验研究及数据挖掘技术的应用

作者                               作者单位

钱智磊                     南京中医药大学药学院 南京

曾明飞                     南京中医药大学药学院 南京

朱华旭                     南京中医药大学药学院 南京

潘林梅                     南京中医药大学药学院 南京

本文以黄连解毒汤组成的单味药和全方指标性成分的定量分析、提取工艺、药动学方面的研究为基础，论述了PKPD结合模型及数据挖掘技术在中药复方物质基础研究和药动学研究中的重要性。

1 药效物质基础的研究是药动学研究的基础

中药复方组成的复杂性和多样性决定了中药复方药动学研究的复杂性。黄连解毒汤由黄连、黄柏、黄芩、栀子四味药组成，其中黄连、黄柏主要成分为盐酸小檗碱等生物碱类，黄芩主要成分为黄芩苷等黄酮苷类，栀子主要成分为栀子苷等环烯醚萜苷类[1]。其组成的复杂性和成分多样性决定我们在研究中必须首先明确其药效作用特点和发挥相应药效的物质基础。

近年来，对该方药效物质基础的研究主要集中对复方中指标性成分的检测，而对全方的化学成分分离、成分与药效间相关性的研究报道较少。

1.1 复方中指标性成分的定量分析

洪莜坤[2]等采用HPLC法测定了黄连解毒汤中4个生物碱盐酸小檗碱、盐酸药根碱、硫酸黄连碱和盐酸巴马丁的含量;赵文华[3]等建立黄连解毒汤中藏红花酸的RPHPLC和TLCS含量测定方法;李新中[4]等采用三波长同时检测的HPLC法，建立了同时测定黄连解毒汤中三类指标性成分——盐酸小檗碱、盐酸巴马汀、盐酸药根碱、黄芩苷和栀子苷的含量测定方法。这些方法快速、重复性好、灵敏度高，为黄连解毒汤提供了合理、可靠的质控方法。

孙健[5]等采用HPLCUV/MS联用技术找到了黄连解毒汤中的21个色谱峰在药材中的归属，尤其是找到了区分黄连、黄柏药材的关键色谱峰;任玲玲[1]等采用HPLC梯度洗脱程序同时分析了黄连解毒汤中生物碱类、黄酮类和环烯醚萜类三大类40多种成分。这些研究成果为整体客观地定性反映复方中所含成分奠定了基础。

1.2 复方提取工艺对化学成分影响的研究

复方发挥作用的形式不同于单体化合物，它是通过进入机体的多种化学成分而发挥协同或拮抗作用而产生药效。研究证明，复方提取工艺的差异往往造成复方中各有效成分的相对含量发生变化，对复方药效作用产生一定影响。

沈嘉[6]等比较了4种不同制备工艺的黄连解毒汤提取粉末及2种汉方颗粒剂中栀子苷、黄芩苷、小檗碱和巴马汀的含量，同时对提取物和颗粒剂进行了初步药理实验，结果表明生物碱的含量差异同药理活性差异一致，提示彼此可能有关联;张晓燕[7]等比较了高温高压与常压煎煮对黄连解毒汤中小檗碱含量的影响，结果表明高温高压提取的小檗碱含量只有常压提取的65.7%;林慧彬[8]等选择半仿生提取法考察全方及不同药味组合分别提取时，提取物中小檗碱、黄芩苷、栀子苷、总生物碱、总黄酮的含量，得到结论认为黄连解毒汤以黄连、黄柏与栀子合煎，黄芩单煎的提取方式为佳;聂其霞[9]等比较了3种不同纯化方法对黄连解毒汤中盐酸小檗碱含量的影响，优选出大孔树脂吸附法为黄连解毒汤水提取液的最佳纯化方法。

钱智磊，等: 黄连解毒汤药动学实验研究及数据挖掘技术的应用

钱智磊，等: 黄连解毒汤药动学实验研究及数据挖掘技术的应用

2 黄连解毒汤的药动学实验研究

目前为止，黄连解毒汤的药动学研究大部分局限于复方中单味药指标性成分的药动学研究，而对全方的药动学研究较少。

2.1 单味药指标性成分的药动学研究

丁志平[10]等以盐酸小檗碱为指标，考察了不同粒径黄连在大鼠体内的药动学变化情况，结果表明黄连常规粉体、超微粉体和纳米粉体组小檗碱的药动学最佳模型均为一室开放模型。林慧彬[11]等用双室模型描绘了黄连解毒汤中小檗碱的药动学过程，在前4h小檗碱在中央室的浓度呈上升趋势，在5h达峰值，之后迅速下降;灌胃4h后，小檗碱在周边室的浓度呈上升趋势，大约在第20h接近峰值。刑杰[12]等采用LCMS/MS的方法研究黄芩苷在动物体内的吸收动力学，比较口服、静脉注射和门静脉注射给药的AUC和生物利用度，结果表明黄芩苷口服过程经历了很强的首过效应;肝消除不影响黄芩苷吸收入体循环的过程。

2.2 多指标性成分的药动学研究

LU T等[13]用HPLCESI MS同时测定小鼠口服黄连解毒汤煎剂后血浆中小檗碱和巴马汀的血药浓度，并通过口服给予SD大鼠黄芩苷、黄连解毒汤后，采用HPLC法测定血浆中黄芩苷和汉黄芩苷浓度的方法研究黄连解毒汤药物代谢动力学;刘李[14]等研究了黄连解毒汤中黄连中主要活性成分小檗碱对黄芩中主要活性成分黄芩苷药代动力学行为的影响，探讨了小檗碱显著影响黄芩苷吸收的机制。肖学凤[15]等选取小檗碱、黄芩苷、栀子苷作为黄连解毒汤的指标性成分，采用HPLC 法检测灌胃后含药血浆中黄连解毒汤的三种指标性成分——盐酸小檗碱、黄芩苷、栀子苷的血浆药物浓度。

3 数据挖掘技术在药动学研究中的应用

数据挖掘技术作为一个新兴的、具有广阔应用前景和富有挑战性的应用领域，正逐渐在中医药研究中得到应用，成为促进中医药科研发展和实现中医药现代化的重要组成部分，在中药指纹图谱、中药计算机化学、方剂研究等方面已有文献报道。

近年来，我们课题组已成功运用数据挖掘方法处理中药复方复杂体系的相关实验数据，如将支持向量机(Support Vector Machine，简称SVM)算法应用于 “yq和ldq注射用冻干粉”的新药研发，成功地筛选出复方注射剂治疗出血性脑中风的有效部位;SVM算法应用于“基于工业化分离技术的黄连解毒汤组合—筛选”的研究中，筛选出经膜分离、大孔吸附树脂分离精制的复方有效部位。基于上述经验，在黄连解毒汤药动学研究中，我们拟将SVM算法应用于化学成分与药效作用相关性的研究，通过调节SVM模型所选用的核函数及其参数以控制“过拟合”或“欠拟合”现象，较好地解决中药复方复杂体系数据“建模结果好”而“预报结果不好”的问题，为黄连解毒汤药动学研究提供可借鉴的技术手段。

【参考文献】

[1]任玲玲.黄连解毒汤高效液相色谱分析方法的建立[J].世界科学技术—中医药现代化，2005，7(5)：4144.

[2]王凌，洪莜坤.黄连解毒汤中生物碱含量的拆方研究[J].中成药，2003，25(11)：912914.

[3] 赵文华，石任兵，刘斌，等.RP_HPLC和TLCS 测定黄连解毒汤有效部位中藏红花酸含量的方法研究[J].北京中医药大学学报，2003，26(5)：6366.

[4]李新中.多波长高效液相色谱法同时测定黄连解毒汤中3类成分[J].中国中药杂志，2006，30(20)： 16861688.

[5]孙健，马吉胜，金瑾，等.黄连解毒汤各成分的HPLCUVMS定性与定量测定方法研究[J].药学学报，2006，41(4)：380384.

[6] 沈嘉，孙春梅，徐荣源，等.HPLC法比较不同工艺制备的黄连解毒汤及日本汉方黄连解毒汤中的生物碱含量[J].中草药，2000，31(4)：262264.

[7]张晓燕，姚国新，吴金虎，等.两种方法制备黄连解毒汤中小檗碱含量的比较[J].中国医院药学杂志，2003，23(8)：504505.

[8]林慧彬，张兆旺，孙秀梅，等.黄连解毒汤用半仿生法提取药材组合方式的优选[J].中国实验方剂学杂志，2004，10(1)：15.

[9] 聂其霞，赵小妹，张保献，等.不同纯化方法对黄连解毒汤中盐酸小檗碱含量的影响[J].中国中药杂志，2002，27(12)：903905.

[10]丁志平，林力，郑晓鹤，等.不同粒径黄连粉在大鼠体内药代动力学的研究[J].中医药学刊，2004，22(5)：835837.

[11]林慧彬，张兆旺，林建群，等.黄连解毒汤中小檗碱药动学双室模型与药代过程模拟[J].中国资源生物技术与糖工程学术研讨会论文集，2005：333338.

[12]邢杰，陈笑艳，钟大放.黄芩苷在大鼠体内的药物动力学研究[J].分析测试学报，2005，24，(增刊)：126127.

[13]Lu T，Liang Y，Wang GJ，Liu XD.Simultaneous determination of berberine and palmatine in rat plasma by HPLCESIMS after oral administration of traditional Chinese medicinal preparation HuangLianJieDu decoction and the pharmacokinetic application of the method[J].Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis,2006,40：12181224.

[14]刘李，邓远雄，张冬梅，等.小檗碱对黄芩苷在大鼠中药代动力学的影响[J].中国天然药物，2007，5(2)：137139.

[15]肖学凤，乔晓莉，高岚，等.黄连解毒汤中三种成分在大鼠体内的药动学研究[J].中国医药导报，2008，5(3)： 1316.