探索方剂关键科学问题 开拓组分配伍研制新药 记“复方丹参方药效物质及作用机理研究”项目
在2005年3月28日上午召开的2004年度国家科学技术奖励大会上，有33项医药卫生成果获奖，其中就包括由天津中医学院、中国中医研究院中药研究所、清华大学等单位共同完成的成果——“复方丹参方药效物质及作用机理研究”，该研究获国家科技进步二等奖。有关专家认为：该项目研究具有创新性，综合评价达到国内领先水平，部分达到国际先进水平，堪称我国中医药现代化中的一项标志性成果，且具有良好的产业前景。
中医药治病的手段是方剂，方剂中以复方为主。在中医药数千年的发展史中，积累保存下来了大量的传统方剂。如何将传统的经验组方变为有现代科学依据的新组方，是中医药现代化的一个很重要的命题。1999年，国家科技部将“方剂关键科学问题的基础研究”列入国家973项目，投入巨资对方剂中的关键科学问题进行探索，以期回答传统中医药与现代科技接轨的一些问题。该项目先后由王永炎院士、张伯礼教授作为首席科学家，分为多个子课题进行了深入系统研究。“复方丹参方药效物质及作用机理研究”是该项目的第三子课题，由天津中医学院、清华大学、中国中医研究院等共同完成。三个单位组织了中医、中药、生物、化学、物理、信息等多学科科技人员，开展了大规模的实验研究。
, 百拇医药
科学组方要在基本弄清楚药物的药效物质和作用原理的前提下，探索方剂配伍规律和化学组分变化，弄清这些药效物质在体内的吸收和代谢过程，进而研究分析其作用靶点和机理。复方丹参方自20世纪70年代问世以来，在治疗血瘀型心绞痛上取得了明确的疗效，不仅能改善心绞痛症状，同时能降低血中脂质，抑制血栓形成，改善心脏功能，远后效应明显。该方问世后，生产厂家较多，剂型也呈现多样性，但各种剂型质控标准不统一，使用丹参和三七不同的有效组分，导致了临床疗效的差异；另外，丹参、三七、冰片不同组分在心肌缺血病理环节中各自的角色也不明确。这种现状制约了该药临床疗效的提高及中药产业化的发展。
“方剂关键科学问题的基础研究”所提出的总体假说是：“方剂在病证结合、方证对应、理法方药一致的条件下，通过多组分作用在多靶点，融拮抗、补充、整合、调节等多种功效而起到治疗作用”。在这一假说的指导下，“复方丹参方药效物质及作用机理研究”课题组(以下简称课题组)对复方丹参方的药效物质、配伍规律及作用机制进行了深入研究，重点在于揭示治疗冠心病的复方丹参方的药效物质基础和作用机理，明确药效物质与作用机理间的相互关系，寻找不同药物及组分间的配伍、配比规律，为研究安全高效、质量可控的现代中药提供组方、组分配比的化学和药理科学依据，为完善和提供工艺及质控标准提供技术支撑。同时探索由经验组方过渡到在经验的基础上依靠科学实验依据指导组方的方法，为“名特优”小复方中药的二次开发创出一种模式。
, 百拇医药
课题组首先对有关复方丹参全方及其中每一味药进行了近二十年的文献调研，对其化学成分、提取分离方法、心血管的药理作用进行了总结。然后根据文献调研结果，集中力量对整个课题进行了顶层设计，细化和完善了实施方案，优化了技术路线和工艺条件，并邀请国内同行专家进行了评议，根据专家意见进一步修订和完善了方案，将工作重点放在方剂中各组分配伍、配比关系上。整个工作分为5个阶段，前两个阶段的工作主要是寻找丹参、三七的有效部位，建立其指纹图谱；后三个阶段的工作主要是寻找有效组分及其相互间配比，探索复方丹参方及其有效组分治疗冠心病的机理，特别是作用途径和主要靶点。在实践中对药材产地进行了严格的挑选，丹参选自陕西商洛地区，三七选自云南文山，并统一购买了药材。明确全方指纹图谱和质控标准，探索丹参、三七在全成分、有效组分两个层次上的配伍配比规律和复方丹参方及其有效组分治疗心肌缺血的途径、靶位和整合调节的部分机制。
经过近5年的实验及一系列相关的科学检测，该研究取得了重大进展。在活性导向下进行化学筛选，明确了其药效物质基础是水溶性的丹酚酸类、脂溶性的丹参酮类及三七皂苷类，建立了药材、中间体的指纹图谱，探索了复方丹参方不同配伍主要化学成分的含量变化，建立了血清药物化学成分的检测方法；建立了基线等比增减设计和非线性高维小样本信息处理方法，进行了饮片和有效部位的配伍、配比研究，明确了各种配比的不同功效，优选了最佳配比，建立了整体和细胞的缺氧预适应模型，采用基因芯片等技术进行了作用机理研究，明确了复方丹参方和有效部位加强缺血预适应的作用途径、主次靶点及相关规律。
, http://www.100md.com
该研究较清楚地说明了复方丹参方治疗冠心病的药效物质和作用机制等，验证了总体假说，诠释了标本同治治则的科学内涵。即丹参水溶性成分吸收入血较快，扩冠效应强，可能是速效的物质基础；丹参脂溶性成分和三七皂苷类成分吸收入血较慢，远后效应明显，可能是远后效应的物质基础。丹参的作用靶点侧重于血管，三七的作用靶点侧重于心肌。复方丹参方通过扩张冠状动脉，增加冠脉血液量而对抗缺血；同时激活内源保护物质，提高心肌耐缺氧能力，改善心脏功能。
在分子水平上，基因芯片结果显示：配伍的分子机制主要是通过增强缺血后血色素生物合成、能量代谢中质子运转、脂肪酸代谢及线粒体脂肪酸的β氧化类以及糖代谢通路中各种酶和底物基因表达，提高缺血心肌的能量供应；通过提高抗氧化基因表达减轻氧自由基损伤；抑制细胞粘附分子、细胞因子、免疫递呈相关基因表达等减轻免疫增敏的炎性反应；上调编码心肌收缩的蛋白基因表达，增强心肌收缩力；下调细胞外基质金属蛋白酶及胶原表达，影响左室的重构；抑制凋亡通路中的蛋白激酶基因表达；增强钾通道基因表达。融上述作用为一体，发挥心脏保护作用。
, 百拇医药
该研究在饮片层次配伍已证实的基础上，探索以药性理论为基础，通过传统的君臣佐使、主辅反佐引使以寻求主组分、主靶点、主效应的相关性。在基本搞清方剂的主要药效物质基础及主要作用原理的基础上，提出由组分配伍组建现代中药的研究模式和筛选方法，强化主效应，兼顾次效应，减少副效应，优选出最佳配伍比例，建立以组分配伍研制现代复方中药的新模式，并研制了两个以组分配伍的新药处方，使中药研制由经验组方过渡到在经验基础上结合实验研究的筛选优化组方，提高了中药新药的科技含量，改变了传统中药“粗大黑”形象。
该研究从整体、器官、组织和分子4个药理水平上，探索有效组分的作用途径、作用机理及组分配伍方法，揭示了复方丹参方这类疗效明确的经验复方的科学性，为这类优质小复方的二次开发提供了理论依据和技术支撑。目前，此项研究所建立的假说和思路已被多个国家部委局引用到相应的国家重大计划中，在多个国际、国内高层会议作特邀报告，并申报了三项专利。其所建立的方法和技术已推广应用，成果已转让并产业化。, 百拇医药( 赵 雯)
中医药治病的手段是方剂，方剂中以复方为主。在中医药数千年的发展史中，积累保存下来了大量的传统方剂。如何将传统的经验组方变为有现代科学依据的新组方，是中医药现代化的一个很重要的命题。1999年，国家科技部将“方剂关键科学问题的基础研究”列入国家973项目，投入巨资对方剂中的关键科学问题进行探索，以期回答传统中医药与现代科技接轨的一些问题。该项目先后由王永炎院士、张伯礼教授作为首席科学家，分为多个子课题进行了深入系统研究。“复方丹参方药效物质及作用机理研究”是该项目的第三子课题，由天津中医学院、清华大学、中国中医研究院等共同完成。三个单位组织了中医、中药、生物、化学、物理、信息等多学科科技人员，开展了大规模的实验研究。
, 百拇医药
科学组方要在基本弄清楚药物的药效物质和作用原理的前提下，探索方剂配伍规律和化学组分变化，弄清这些药效物质在体内的吸收和代谢过程，进而研究分析其作用靶点和机理。复方丹参方自20世纪70年代问世以来，在治疗血瘀型心绞痛上取得了明确的疗效，不仅能改善心绞痛症状，同时能降低血中脂质，抑制血栓形成，改善心脏功能，远后效应明显。该方问世后，生产厂家较多，剂型也呈现多样性，但各种剂型质控标准不统一，使用丹参和三七不同的有效组分，导致了临床疗效的差异；另外，丹参、三七、冰片不同组分在心肌缺血病理环节中各自的角色也不明确。这种现状制约了该药临床疗效的提高及中药产业化的发展。
“方剂关键科学问题的基础研究”所提出的总体假说是：“方剂在病证结合、方证对应、理法方药一致的条件下，通过多组分作用在多靶点，融拮抗、补充、整合、调节等多种功效而起到治疗作用”。在这一假说的指导下，“复方丹参方药效物质及作用机理研究”课题组(以下简称课题组)对复方丹参方的药效物质、配伍规律及作用机制进行了深入研究，重点在于揭示治疗冠心病的复方丹参方的药效物质基础和作用机理，明确药效物质与作用机理间的相互关系，寻找不同药物及组分间的配伍、配比规律，为研究安全高效、质量可控的现代中药提供组方、组分配比的化学和药理科学依据，为完善和提供工艺及质控标准提供技术支撑。同时探索由经验组方过渡到在经验的基础上依靠科学实验依据指导组方的方法，为“名特优”小复方中药的二次开发创出一种模式。
, 百拇医药
课题组首先对有关复方丹参全方及其中每一味药进行了近二十年的文献调研，对其化学成分、提取分离方法、心血管的药理作用进行了总结。然后根据文献调研结果，集中力量对整个课题进行了顶层设计，细化和完善了实施方案，优化了技术路线和工艺条件，并邀请国内同行专家进行了评议，根据专家意见进一步修订和完善了方案，将工作重点放在方剂中各组分配伍、配比关系上。整个工作分为5个阶段，前两个阶段的工作主要是寻找丹参、三七的有效部位，建立其指纹图谱；后三个阶段的工作主要是寻找有效组分及其相互间配比，探索复方丹参方及其有效组分治疗冠心病的机理，特别是作用途径和主要靶点。在实践中对药材产地进行了严格的挑选，丹参选自陕西商洛地区，三七选自云南文山，并统一购买了药材。明确全方指纹图谱和质控标准，探索丹参、三七在全成分、有效组分两个层次上的配伍配比规律和复方丹参方及其有效组分治疗心肌缺血的途径、靶位和整合调节的部分机制。
经过近5年的实验及一系列相关的科学检测，该研究取得了重大进展。在活性导向下进行化学筛选，明确了其药效物质基础是水溶性的丹酚酸类、脂溶性的丹参酮类及三七皂苷类，建立了药材、中间体的指纹图谱，探索了复方丹参方不同配伍主要化学成分的含量变化，建立了血清药物化学成分的检测方法；建立了基线等比增减设计和非线性高维小样本信息处理方法，进行了饮片和有效部位的配伍、配比研究，明确了各种配比的不同功效，优选了最佳配比，建立了整体和细胞的缺氧预适应模型，采用基因芯片等技术进行了作用机理研究，明确了复方丹参方和有效部位加强缺血预适应的作用途径、主次靶点及相关规律。
, http://www.100md.com
该研究较清楚地说明了复方丹参方治疗冠心病的药效物质和作用机制等，验证了总体假说，诠释了标本同治治则的科学内涵。即丹参水溶性成分吸收入血较快，扩冠效应强，可能是速效的物质基础；丹参脂溶性成分和三七皂苷类成分吸收入血较慢，远后效应明显，可能是远后效应的物质基础。丹参的作用靶点侧重于血管，三七的作用靶点侧重于心肌。复方丹参方通过扩张冠状动脉，增加冠脉血液量而对抗缺血；同时激活内源保护物质，提高心肌耐缺氧能力，改善心脏功能。
在分子水平上，基因芯片结果显示：配伍的分子机制主要是通过增强缺血后血色素生物合成、能量代谢中质子运转、脂肪酸代谢及线粒体脂肪酸的β氧化类以及糖代谢通路中各种酶和底物基因表达，提高缺血心肌的能量供应；通过提高抗氧化基因表达减轻氧自由基损伤；抑制细胞粘附分子、细胞因子、免疫递呈相关基因表达等减轻免疫增敏的炎性反应；上调编码心肌收缩的蛋白基因表达，增强心肌收缩力；下调细胞外基质金属蛋白酶及胶原表达，影响左室的重构；抑制凋亡通路中的蛋白激酶基因表达；增强钾通道基因表达。融上述作用为一体，发挥心脏保护作用。
, 百拇医药
该研究在饮片层次配伍已证实的基础上，探索以药性理论为基础，通过传统的君臣佐使、主辅反佐引使以寻求主组分、主靶点、主效应的相关性。在基本搞清方剂的主要药效物质基础及主要作用原理的基础上，提出由组分配伍组建现代中药的研究模式和筛选方法，强化主效应，兼顾次效应，减少副效应，优选出最佳配伍比例，建立以组分配伍研制现代复方中药的新模式，并研制了两个以组分配伍的新药处方，使中药研制由经验组方过渡到在经验基础上结合实验研究的筛选优化组方，提高了中药新药的科技含量，改变了传统中药“粗大黑”形象。
该研究从整体、器官、组织和分子4个药理水平上，探索有效组分的作用途径、作用机理及组分配伍方法，揭示了复方丹参方这类疗效明确的经验复方的科学性，为这类优质小复方的二次开发提供了理论依据和技术支撑。目前，此项研究所建立的假说和思路已被多个国家部委局引用到相应的国家重大计划中，在多个国际、国内高层会议作特邀报告，并申报了三项专利。其所建立的方法和技术已推广应用，成果已转让并产业化。, 百拇医药( 赵 雯)