陳惠玲 王奇 王建新 卓越

中藥配伍是古人根據(jù)長期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得出的臨床用藥規(guī)律,其最早出現(xiàn)在《神農(nóng)本草經(jīng)》所提出的“七情配伍”原則中,正如文中所言:“若有毒宜制,可用相畏相殺者。”[1]合理的配伍不僅可以增強(qiáng)藥效、提高療效,還可以減少或消除毒副作用,使藥物的使用更加安全[2]。但是,傳統(tǒng)中醫(yī)藥理論主要從性味歸經(jīng)、七情等方面闡釋中藥配伍減毒原理,這些理論缺少現(xiàn)代科學(xué)分析的支持,因此,用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)闡明配伍降低毒性的分子機(jī)制是解決中藥毒性問題的關(guān)鍵。中藥成分在體內(nèi)經(jīng)過吸收、分布、代謝、排泄(absorption, distribution, metabolism, excretion,ADME)的過程是其發(fā)揮藥理作用的基礎(chǔ),療效和毒副作用容易受代謝過程的影響。通過合理的配伍可以影響有效成分及毒性物質(zhì)在體內(nèi)代謝過程,從而達(dá)到增效減毒的作用。同時,也可調(diào)節(jié)毒性物質(zhì)引起的內(nèi)源性物質(zhì)紊亂。本文將以某些常見的有毒中藥為切入點(diǎn),基于代謝的角度去探討常見有毒中藥配伍的減毒機(jī)理,為有毒中藥的研究及臨床的合理應(yīng)用提供新的思路。

1 常見通過配伍減毒的中藥組合回顧

通過數(shù)據(jù)挖掘[3]可以發(fā)現(xiàn),高頻數(shù)出現(xiàn)的有毒中藥主要包括附子、雷公藤、半夏、川烏等中藥,而與之配伍減毒的組合里甘草往往排在前面。見表1。

表1 常見的中藥配伍減毒組合

2 配伍作用影響外源性物質(zhì)代謝

某些含生物堿類或苷類的中藥具有毒性,然而其有毒成分經(jīng)藥物代謝酶的催化后可變成低毒性代謝產(chǎn)物快速排出體內(nèi)。某些含萜類中藥本身無毒,但其體內(nèi)的特殊成分經(jīng)藥物代謝酶的催化后可轉(zhuǎn)化成潛在的毒性化合物, 對肝臟造成直接或間接損傷[18]。藥物代謝酶主要包括細(xì)胞色素P450超家族酶(cytochrome P450, CYP450),尿苷二磷酸葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶(uridine diphosphate glucuronyltransferases, UGTs)、磺酸化酶以及脂酶[19],它們在藥物代謝中起著重要的作用。傳統(tǒng)中藥具有多種化合物的特點(diǎn),其療效是多種成分協(xié)同作用的結(jié)果[20],而聯(lián)合用藥后藥物活性的變化可能是由于其他藥物引起的體內(nèi)CYP450酶水平的改變,即代謝相互作用[21]。因此配伍作用對代謝酶的抑制或誘導(dǎo)可能影響到一些外源性和內(nèi)源性物質(zhì)的代謝,進(jìn)一步影響機(jī)體的平衡狀態(tài)。

2.1 中藥配伍影響外源性物質(zhì)代謝減輕含生物堿類成分的毒性

某些生物堿能侵害機(jī)體的神經(jīng)中樞系統(tǒng)或產(chǎn)生肝臟毒性,如烏頭屬的生物堿主要作用于神經(jīng)系統(tǒng)和心血管系統(tǒng),過量使用可致室性心律失常和心臟驟停而死亡[22-23]。烏頭可分為川烏和草烏,最早記載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,在明代以前都被統(tǒng)稱為烏頭。人參與烏頭常配對使用,Xu等[4]人基于超高效液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜法(UHPLC-MS/MS)法發(fā)現(xiàn)在人參的主要活性成分人參皂苷Rg1(ginsenoside Rg1)的參與下,烏頭堿的藥代動力學(xué)行為被改變,其被更快代謝成低毒性的單酯生物堿。原理在于Rg1加強(qiáng)了CYP450酶的活性,使得大毒性的雙酯型二萜生物堿快速轉(zhuǎn)化成低毒性的單酯型二萜生物堿[24],且單酯型二萜生物堿還具有較好的抗炎活性,可以達(dá)到減毒增效的效果[5](圖1)。

圖1 烏頭堿的減毒過程

附子是中醫(yī)臨床常用藥,具有回陽救逆、補(bǔ)火助陽、散寒止痛的作用,對其使用不當(dāng)可造成對心臟和神經(jīng)系統(tǒng)的損害。附子體內(nèi)的雙酯型二萜類生物堿,是發(fā)揮功效的活性成分,也是致毒的“罪魁禍?zhǔn)住盵25-26]。Ni等[6]人同樣利用液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜法(LC-MS/MS)的技術(shù)證明甘草配伍附子后可提高附子體內(nèi)毒性生物堿成分的代謝,起到降低附子毒性的作用。其原理與上述烏頭減毒的原理一致,都是將劇毒的雙酯型二萜生物堿催化轉(zhuǎn)變?yōu)槎拘暂^弱的單酯型生物堿,再排出體內(nèi)。

吳茱萸是常用溫里藥材,但也具有明顯的肝腎毒性[27-28]。有研究總結(jié)吳茱萸的毒性機(jī)制之一為吳茱萸次堿的仲胺結(jié)構(gòu)被CYP450酶催化為活性代謝物[29],并與大鼠肝細(xì)胞中的蛋白質(zhì)共價結(jié)合生成藥物—蛋白質(zhì)共價鍵加合物,而加合物可能通過損害被修飾蛋白質(zhì)的生理功能或通過免疫介導(dǎo)機(jī)制引起毒性。與吳茱萸最常配伍運(yùn)用的中藥當(dāng)屬黃連,中醫(yī)經(jīng)典藥方左金丸、戊己丸中皆可見其身影。而黃連與吳茱萸配伍可減少吳茱萸活性代謝產(chǎn)物的生成,以降低吳茱萸對人體的毒害作用,原因在于黃連可顯著抑制CYP450酶活性[8]。

有研究表明半夏總生物堿能夠?qū)π∈笤斐珊粑种?、抽搐、嘔吐等顯著的急性毒性反應(yīng),提示生物堿可能是半夏的毒性物質(zhì)基礎(chǔ)[30-31]。奚麗君等[7]發(fā)現(xiàn)半夏與生姜合用可以讓半夏有毒成分在體內(nèi)快速代謝,實(shí)現(xiàn)降低半夏毒性的目的。

2.2 中藥配伍影響外源性物質(zhì)代謝減輕含萜類成分的毒性

黃獨(dú)別名黃藥子,在我國有著悠久的藥用歷史,臨床上常用于治療缺碘所致甲狀腺腫大、多種癌癥及呼吸道感染等癥[32]。黃獨(dú)素B(diosbulbin B,DIOB)是一種含呋喃的二萜內(nèi)酯,也是黃藥子的主要有效及毒理成分[33]。DIOB在CYP450酶的催化作用下代謝生成親電子中間體順—烯二酮,這種活性中間體可以與蛋白質(zhì)發(fā)生共價鍵結(jié)合進(jìn)而破壞蛋白質(zhì)的功能,最終產(chǎn)生肝毒性[34-36](圖2)。黃藥子肝毒性與劑量和時間有一定的相關(guān)性,一定劑量范圍內(nèi)的中毒是可逆的,因此,臨床上常通過藥物配伍來減弱其毒性[32]。甘草是與黃藥子配伍的常用中藥,兩者配伍后DIOB在體內(nèi)的代謝被抑制,活性中間體的數(shù)目也相應(yīng)減少,原因在于甘草抑制CYP2E1、CYP3A4的mRNA表達(dá)[14],最終減輕了黃藥子引起的肝臟毒性。

圖2 黃藥子的致肝毒性機(jī)理

雷公藤甲素(triptolide, TP)是目前公認(rèn)的雷公藤特征活性成分,也是主要毒性成分,對肝臟有明顯的毒副作用[37]。它在進(jìn)入體內(nèi)后可以經(jīng)CYP450酶催化生成親電子中間體,再與大分子物質(zhì)共價結(jié)合引起脂質(zhì)過氧化,從而誘發(fā)肝細(xì)胞死亡[36,38](圖3)?！侗静輬D經(jīng)》中記載:“甘草能解百毒,為眾藥之要”,甘草中的主要成分甘草酸能保護(hù)肝臟,因此甘草是雷公藤減毒增效研究中比較受關(guān)注的一味中藥[39]。張銳等[13]人同樣利用LC-MS/MS研究了在甘草介入下雷公藤甲素和雷公藤內(nèi)酯酮的部分代謝產(chǎn)物,認(rèn)為是甘草可以加快雷公藤二萜內(nèi)酯的代謝和轉(zhuǎn)化,從而以更安全高效的代謝產(chǎn)物在體內(nèi)發(fā)揮療效。

圖3 雷公藤甲素與GSH結(jié)合模式

2.3 中藥配伍影響外源性物質(zhì)代謝減輕含苷類成分的毒性

蒼耳子的肝毒性成分包括蒼術(shù)苷和羧基蒼術(shù)苷和毒蛋白類,使用不當(dāng)或長期使用可造成對肝腎和心臟方面的損害[40]。武斌等[9-10]發(fā)現(xiàn)黃芪配伍蒼耳子后大鼠體內(nèi)的谷丙轉(zhuǎn)氨酶(glutamic pyruvic transaminase,ALT),谷草轉(zhuǎn)氨酶(glutamic oxaloacetic transaminase,AST)水平均可見下降,且肝臟病變程度也顯著變低,推斷黃芪可以通過誘導(dǎo)CYP450酶從而加快蒼耳子毒蛋白在體內(nèi)的代謝,以此減輕蒼耳子造成的毒性。

3 配伍作用影響內(nèi)源性物質(zhì)代謝

中藥可通過多靶點(diǎn)、多通路來干預(yù)內(nèi)源性代謝產(chǎn)物達(dá)到治療疾病的作用。內(nèi)源性物質(zhì)的測定對于獲取不同生物體中的生物成分、代謝途徑和疾病生物標(biāo)志物等重要的生物信息具有重要意義[41]。大量研究表明中藥配伍可引起內(nèi)源性代謝產(chǎn)物的變化,研究有毒中藥及其配伍后內(nèi)源性代謝產(chǎn)物的變化,可從整體觀評價配伍作用的療效及安全性,進(jìn)一步促進(jìn)機(jī)制的研究。

3.1 中藥配伍影響內(nèi)源性物質(zhì)代謝減輕含蒽醌類成分的毒性

何首烏內(nèi)含二苯乙烯苷、蒽醌類、鞣質(zhì)和磷脂等多種成分[42],其中的蒽醌類成分如大黃素等可造成肝臟損害[43]。服用何首烏中毒嚴(yán)重時可導(dǎo)致肝衰竭[44]。Gao等[16]人基于超高壓液相色譜飛行時間質(zhì)譜儀(UPLC/QTOF-MS)的代謝組學(xué)技術(shù)分析茯苓對何首烏的減毒作用,發(fā)現(xiàn)何首烏配伍茯苓后可以通過調(diào)控不同氨基酸的水平使得精氨酸和脯氨酸代謝、初級膽汁酸生物合成和鞘脂代謝等代謝途徑回歸平衡狀態(tài),從而起到對肝臟的保護(hù)作用。

3.2 中藥配伍影響內(nèi)源性物質(zhì)代謝減輕含萜類成分的毒性

川楝子味苦,性寒,有小毒,川楝素作為其體內(nèi)主要的活性成分可對肝臟、腎臟、消化系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)造成損害[45]。熊印華等[15]運(yùn)用氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS)等代謝組學(xué)手段,從脂肪酸代謝輪廓的角度研究了延胡索對川楝子的減毒作用,發(fā)現(xiàn)體循環(huán)中延胡索聯(lián)合川楝子組的脂肪酸的代謝輪廓接近正常組水平。與單獨(dú)給藥組相比,延胡索聯(lián)合川楝子組的C22:6n3和C20:4n6等脂肪酸量均顯著升高,推測延胡索可以上調(diào)C22:6n3水平,抑制C20:4n6級聯(lián)的炎癥代謝通路保護(hù)肝臟,這可能是延胡索減輕川楝子肝毒性的分子作用機(jī)制之一。

3.3 中藥配伍影響內(nèi)源性物質(zhì)代謝減輕含苷類成分的毒性

香加皮性溫、味苦,有毒,內(nèi)含C21甾體類、強(qiáng)心苷類、三萜類等多種化合物,杠柳毒苷既是其強(qiáng)心的活性成分,也是其產(chǎn)生心臟毒性的毒性成分,若使用不當(dāng)可損害心臟[46-47]。Wang等[48]人采用GC-MS的代謝組學(xué)方法,探索三七中的有效成分三七皂苷對杠柳毒苷的減毒機(jī)理,發(fā)現(xiàn)三七皂苷可以通過提高琥珀酸蘇氨酸、丙氨酸和脯氨酸等內(nèi)源性代謝產(chǎn)物的水平進(jìn)而影響三羧酸循環(huán)、能量代謝和花生四烯酸代謝,加快杠柳毒苷在體內(nèi)的代謝,有效降低杠柳毒苷導(dǎo)致的心臟毒性梔子除了具有良好的藥用效果,本身對內(nèi)臟也有一定的毒性作用,其中又以肝毒性損害為主。京尼平苷是梔子中含量最高的環(huán)烯醚萜苷類物質(zhì)[49],也是梔子產(chǎn)生肝毒性的重要物質(zhì),且口服給藥的毒性比腹腔給藥的更強(qiáng)[50-51],而京尼平作為京尼平苷在腸道菌群作用下中的代謝產(chǎn)物,容易與氨基酸等大分子共價結(jié)合,引起更嚴(yán)重的毒性反應(yīng)[52]。羅羽莎[11]利用代謝組學(xué)技術(shù)從腸道菌群的角度揭示了淡豆豉降低梔子肝毒性的機(jī)制,發(fā)現(xiàn)淡豆豉與梔子配伍后可通過增加丁酸含量去抵抗梔子導(dǎo)致的肝損傷。原因是丁酸可通過增強(qiáng)肝細(xì)胞Nrf2肝細(xì)胞核的表達(dá)及加長其作用時間來維持腸道屏障的完整性,繼而保護(hù)京尼平引發(fā)的肝損傷。

3.4 中藥配伍影響內(nèi)源性物質(zhì)代謝減輕含重金屬類成分的毒性

朱砂是我國一味傳統(tǒng)中藥,起安神、鎮(zhèn)驚等作用,臨床上常被用來治療失眠、多夢等疾病[53]。然而,朱砂的汞含量極高,即使是小劑量使用也能造成對神經(jīng)系統(tǒng)和肝腎的損害[54]。有學(xué)者[17]利用氫核磁共振(H-NMR)等代謝組學(xué)技術(shù),發(fā)現(xiàn)黃芩可能通過黃芩苷調(diào)節(jié)與能量代謝、膽堿代謝、氨基酸代謝和腸道菌群相關(guān)的內(nèi)源性代謝產(chǎn)物來改善肝臟代謝功能。具體表現(xiàn)為:與單獨(dú)給藥組相比,朱砂與黃芩聯(lián)合給藥后可降低大鼠體內(nèi)纈氨酸、丙氨酸和牛磺酸的水平,積極促進(jìn)三羧酸循環(huán)等一系列代謝途徑,從而緩解朱砂對肝腎的損害。

4 討論

外源性和內(nèi)源性物質(zhì)的代謝轉(zhuǎn)變需要藥物代謝酶的參與。作為在藥物代謝中較為關(guān)鍵的酶類,CYP450酶是研究中藥配伍減毒機(jī)理中關(guān)鍵的存在。藥物對CYP450酶的誘導(dǎo)或抑制可能引發(fā)藥物間相互作用,導(dǎo)致藥物治療失敗或產(chǎn)生毒性。此外,中藥對Ⅱ相代謝酶的影響也不容忽視。大部分中藥通過口服進(jìn)入體內(nèi),其有效成分再通過腸道的吸收從而發(fā)揮藥效。中藥配伍可通過對II相酶如UGTs的誘導(dǎo)[55]或抑制[56]從而影響腸內(nèi)代謝環(huán)節(jié),繼而影響原型藥成分及代謝產(chǎn)物等有效成分對藥效的整體作用[57]。因此,評估候選藥物和新藥與代謝酶之間的潛在相互作用,已成為藥物開發(fā)過程和監(jiān)管機(jī)構(gòu)指南中不可或缺的一部分[58]。同時加強(qiáng)中藥對代謝酶作用的研究不僅有助于了解外源性和內(nèi)源性物質(zhì)的代謝變化,也有益于中藥新藥開發(fā)。

藥物到達(dá)機(jī)體的作用部位離不開吸收和分布這兩個重要步驟,藥物的吸收效率也直接影響到藥物在體內(nèi)的發(fā)揮[59]。而草藥間的相互作用可以發(fā)生在ADME的各個環(huán)節(jié)[60]。某些有毒的中藥如雷公藤,與三七[61]、甘草[62-63]等配伍后可通過降低其毒性成分雷公藤甲素在體內(nèi)的吸收、分布及加快雷公藤內(nèi)酯的排泄來達(dá)到減毒的效果。因而可知,中藥配伍減毒的機(jī)制與ADME的各個環(huán)節(jié)有著緊密的聯(lián)系,研究不同藥物成分在體內(nèi)ADME過程有助于闡明配伍減毒增效的具體機(jī)制。

中藥具有多成分、多靶點(diǎn)、多作用、多途徑等復(fù)雜特征,其體內(nèi)活性成分是發(fā)揮“藥效”的物質(zhì)基礎(chǔ)和關(guān)鍵[64],配伍后藥物之間的相互作用或藥物對代謝酶的影響可能會介入物質(zhì)基礎(chǔ)的代謝與轉(zhuǎn)變。利用代謝組學(xué)技術(shù),如選擇具有良好選擇性、高分辨率的UPLC/QTOF-MS法[65],定性或定量分析配伍前后物質(zhì)基礎(chǔ)的變化,有利于找到配伍作用的靶點(diǎn)及闡明其機(jī)制[66]。另一方面,有毒中藥配伍減毒的作用機(jī)制之一是進(jìn)入體內(nèi)的活性成分可以借助直接或間接作用干涉交集區(qū)域靶點(diǎn),抵抗或削弱有毒成分的生物效應(yīng),從而發(fā)揮減毒作用[67]。而網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)從“多基因—多靶點(diǎn)—復(fù)雜疾病”的整體模式出發(fā),與中醫(yī)藥的整體觀念相符合,是闡明中藥復(fù)方的理論研究及配伍規(guī)律的可靠工具[68]。因此,借助代謝組學(xué)技術(shù),結(jié)合網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)內(nèi)容對中藥復(fù)方進(jìn)行整體、多層次和多水平的研究[69],為闡明中藥配伍減毒研究提供更科學(xué)、更全面的依據(jù)。