基于整合药理学的中药质量标志物发现与应用

许海玉; 侯文彬; 李珂; 申业; 唐仕欢; 郭非非; 张晶晶; 吴宏伟; 王萍; 苏瑾; 周荣荣; 李亚卓; 王岚; 王磊; 贡磊磊; 杨洪军; 刘昌孝

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20190546

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

基于整合药理学的中药质量标志物发现与应用

专论 | 更新时间：2021-02-09

- 基于整合药理学的中药质量标志物发现与应用
- Discovery and Application of Quality Marker of Traditional Chinese Medicine Based on Integrative Pharmacology
- 中国实验方剂学杂志 2019年25卷第6期页码：1-8
- 作者机构：
  
  1.中国中医科学院　中药研究所，北京　 100700；
  2.天津药物研究院　新药评价研究中心，释药技术与药物代谢动力学国家重点实验室，天津　 300193；
  3.齐鲁工业大学（山东省科学院）自动化研究所，山东省科学院　超宽带与太赫兹技术培育性重点实验室，济南　 250014；
  4.中国中医科学院　中药资源中心，北京　 100700；
  5.山西中医药大学　基础医学院，山西　晋中　 030600
- 作者简介：
  
  许海玉，博士，研究员，硕士生导师，从事中药整合药理学研究，E-mail：hy_xu627@163.com
  杨洪军，博士，研究员，博士生导师，从事中药新药设计的方法与技术研究，E-mail：hongjun0420@vip.sina.com
  刘昌孝，中国工程院院士，博士生导师，从事药代动力学和中药质量标志物研究，E-mail：liuchangxiao@163.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金重点项目(81830111);国家自然科学基金面上项目(81473414);国家重点研发计划项目(2017YFC1702104)
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20190546
  中图分类号： R22;R24;R28;R9
- 收稿日期：2018-10-08，
  
  网络出版日期：2018-13-11，
  
  纸质出版日期：2019-03-20
- 稿件说明：
移动端阅览
许海玉, 侯文彬, 李珂, 等. 基于整合药理学的中药质量标志物发现与应用[J]. 中国实验方剂学杂志, 2019,25(6):1-8.

Hai-yu XU, Wen-bin HOU, Ke LI, et al. Discovery and Application of Quality Marker of Traditional Chinese Medicine Based on Integrative Pharmacology[J]. Chinese journal of experimental traditional medical formulae, 2019, 25(6): 1-8.
许海玉, 侯文彬, 李珂, 等. 基于整合药理学的中药质量标志物发现与应用[J]. 中国实验方剂学杂志, 2019,25(6):1-8. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20190546.

Hai-yu XU, Wen-bin HOU, Ke LI, et al. Discovery and Application of Quality Marker of Traditional Chinese Medicine Based on Integrative Pharmacology[J]. Chinese journal of experimental traditional medical formulae, 2019, 25(6): 1-8. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20190546.

摘要

中药质量标志物是中药质量控制的新概念、新模式，将引领中药质量发展新方向。其中，如何表征中药整体质量属性及其生物学效应，是质量标志物研究的关键科学问题。针对此关键科学问题，本文提出基于整合药理学的中药质量标志物发现与确证的研究思路，即通过“化学指纹-代谢指纹-网络靶标-生物效应-中医功效”多维关联系统筛选候选中药质量标志物，在此基础上，基于“肠吸收-活性评价-数据挖掘”体系建立中药质量标志物与生物活性之间精确定量模型并明确其贡献度。以元胡止痛片和心速宁胶囊为案例，介绍基于整合药理学的中药质量标志物的研究进展。

Abstract

Quality marker(Q-marker) is a new concept and pattern for quality control of traditional Chinese medicine(TCM)

which will lead the development direction for quality control of TCM. Among them

how to characterize the overall quality attribute of TCM and its biological effect

is a critical scientific problem in the study of Q-marker. In this paper

integrated pharmacology is utilized to screen out and confirm the Q-marker from the complex system of TCM

so as to solve the critical scientific problem. System biology

in vivo

is firstly applied to establish the correlation of chemical fingerprints of TCM

their metabolic fingerprints

network targets

biological effects and efficacy of TCM

which is used to preliminary screen out Q-marker of TCM. Following that

a pharmacological method

in vitro

including intestinal absorption

in vitro

coupled with bioactivity assessment

is employed to simultaneously determine the absorbed doses of TCM and evaluate their biological activity. Furthermore

data mining is utilized to establish the exact quantitative mathematic model between Q-marker of TCM and bioactivity. Meanwhile

two representative examples

including Yuanhu Zhitong tablets

Xinsuning capsules

are introduced to identify Q-marker of TCM and establish their quality standards related with bioactivity

which will be beneficial to improve the level of quality control of TCM and ensure the effectiveness and safety of clinical applications.

关键词

Keywords

references

刘昌孝，陈士林，肖小河，等．中药质量标志物(Q-Marker)：中药产品质量控制的新概念 [J]. 中草药， 2016 , 47 ( 9 ): 1443 - 1457 .

LIU C X , CHEGN Y Y , GUO D A , et al . A new concept on quality marker for quality assessment and process control of Chinese medicines [J]. Chin Herb Med , 2017 , 9 ( 1 ): 3 - 13 .

闫广利，孙晖，张爱华，等．基于中医方证代谢组学的中药质量标志物发现研究 [J]. 中草药， 2018 , 49 ( 16 ): 3729 - 3734 .

刘妍如，唐志书，宋忠兴，等．多元统计及“成分-靶点-疾病”在线关联分析脑心通胶囊中质量标志物 [J]. 中草药， 2018 , 49 ( 12 ): 2775 - 2785 .

张铁军，白钢，陈常青，等．基于“五原则”的复方中药质量标志物(Q-marker)研究路径 [J]. 中草药， 2018 , 49 ( 1 ): 1 - 13 .

张铁军，许浚，申秀萍，等．基于中药质量标志物(Q-Marker)的元胡止痛滴丸的“性-效-物”三元关系和作用机制研究 [J]. 中草药， 2016 , 47 ( 13 ): 2199 - 2211 .

刘昌孝．中药药物代谢动力学研究思路与实践 [M]. 北京：科学出版社， 2013 .

孙蓉，李晓宇，王亮，等．基于“效-毒”相关的Q-marker合理辨识与科学控制 [J]. 世界科学技术—中医药现代化， 2016 , 18 ( 8 ): 1224 - 1231 .

LIAO M L , SHANG H H , LI Y Z , et al . An integrated approach to uncover quality marker underlying the effects of Alisma orientale on lipid metabolism，using chemical analysis and network pharmacology [J]. Phytomedicine , 2018 , 45 : 93 - 104 .

XIANG W , SUO T C , YU H , et al . A new strategy for choosing ”Q-markers” via network pharmacology，application to the quality control of a Chinese medical preparation [J]. J Food Drug Anal , 2018 , 26 ( 2 ): 858 - 868 .

黄璐琦，郭兰萍，胡娟，等．道地药材形成的分子机制及其遗传基础 [J]. 中国中药杂志， 2008 , 33 ( 20 ): 2303 - 2308 .

郭兰萍，刘俊英，吉力，等．茅苍术道地药材挥发油组成特征分析 [J]. 中国中药杂志， 2002 , 27 ( 11 ): 814 - 819 .

黄璐琦，张瑞贤． “道地药材”的生物学探讨 [J]. 中国药学杂志， 1997 , 32 ( 9 ): 563 - 566 .

黄璐琦，钱丹，邓超．双分子标记法的构建及在中药研究中的应用 [J]. 中国中药杂志， 2015 , 40 ( 2 ): 165 - 168 .

吴婉莹，果德安．中药整体质量控制标准体系构建的思路与方法 [J]. 中国中药杂志， 2014 , 39 ( 3 ): 351 - 356 .

许海玉，杨洪军．整合药理学：中药现代研究新模式 [J]. 中国中药杂志， 2014 , 39 ( 3 ): 357 - 362 .

杨洪军，许海玉．整合药理学——元胡止痛方的探索 [M]. 北京：科学出版社， 2015 .

王萍，唐仕欢，苏瑾，等．基于整合药理学的中药现代研究进展 [J]. 中国中药杂志， 2018 , 43 ( 7 ): 1297 - 1302 .

Boström J , Hogner A , Schmitt S. Do structurally similar ligands bind in a similar fashion？ [J]. J Med Chem , 2006 , 49 ( 23 ): 6716 - 6725 .

CHENG T , WANG Y , Bryant S H. Investigating the correlations among the chemical structures，bioactivity profiles and molecular targets of small molecules [J]. Bioinformatics , 2010 , 26 ( 22 ): 2881 - 2888 .

Schufenhauer A , Floersheim P , Acklin P , et al . Similarity metrics for ligands relecting the similarity of the target proteins [J]. J Chem Inf Comput Sci , 2003 , 43 ( 2 ): 391 - 405 .

吴雪松，许浚，张喜民，等．元胡止痛方的化学成分及药理作用研究进展 [J]. 中草药， 2015 , 46 ( 7 ): 1081 - 1095 .

刘昌孝．我国药物代谢动力学研究的发展及其对创新药物研发的重要作用 [J]. 中国药理学与毒理学杂志， 2015 , 29 ( 5 ): 686 - 687 .

LI Y , WANG Y , TAI W , et al . Challenges and solutions of pharmacokinetics for efficacy and safety of traditional Chinese medicine [J]. Curr Drug Metab , 2015 , 16 ( 9 ): 765 - 776 .

WANG X Y , LI W , MA X H , et al . Simultaneous determination of caffeic acid and its major pharmacologically active metabolites in rat plasma by LC-MS/MS and its application in pharmacokinetic study [J]. Biomed Chromatogr , 2015 , 29 ( 4 ): 552 - 559 .

ZHANG Y C , XU H Y , CHEN X M , et al . Study on the application of intestinal absorption in vitro coupled with bioactivity assessment in Yuanhu Zhitong preparation [J]. J Med Plants Res , 2012 , 6 ( 10 ): 1941 - 1947 .

黄斌，陈晓萌，张迎春，等．元胡止痛方肠吸收液对大鼠离体胸主动脉环张力的影响 [J]. 中国实验方剂学杂志， 2012 , 18 ( 5 ): 117 - 120 .

ZHANG F B , HUANG B , ZHAO Y , et al . BNC protects H9c2 cardiomyoblasts from H 2 O 2 -induced oxidative injury through ERK1/2 signaling pathway [J]. Evid Based Complement Alternat Med , 2013 , doi: 10.1155/2013/802784 doi:10.1155/2013/802784 .

ZHANG J J , GENG Y , GUO F F , et al . Screening and identification of critical transcription factors involved in the protection of cardiomyocytes against hydrogen peroxide-induced damage by Yixin-shu [J]. Sci Rep , 2017 , 7 ( 1 ): 13867 .

赵筱萍，范骁辉，余杰，等．一类基于组效关系神经网络模型的中药药效预测方法 [J]. 中国中药杂志， 2004 , 29 ( 11 ): 1082 - 1085 .

李振坤，陈建新，杨洪军，等．基于LARS算法的川芎成分组合与血管活性关系分析 [J]. 中国实验方剂学杂志， 2009 , 15 ( 3 ): 24 - 26 .

XU H Y , LI K , CHEN Y J , et al . Study on the absorbed fingerprint-efficacy of Yuanhu Zhitong tablet based on chemical analysis，vasorelaxation evaluation and data mining [J]. PLoS One , 2013 , 8 ( 12 ): e81135 .

许海玉，唐仕欢，陈建新，等．基于代谢组学的中药“组效关系”研究思路与策略 [J]. 世界科学技术—中医药现代化， 2011 , 13 ( 1 ): 30 - 35 .

任建勋，范晓迪，刘建勋．双参芎连颗粒对ApoE基因敲除小鼠动脉粥样硬化炎症反应的干预作用 [J]. 中国实验方剂学杂志， 2017 , 23 ( 24 ): 106 - 111 .

肖小河，鄢丹，袁海龙，等．基于成分敲除／敲入的中药药效组分辨识与质量控制模式的商建 [J]. 中草药， 2009 , 40 ( 9 ): 1345 - 1348 .

XU H Y , ZHANG Y C , TAO Y , et al . Study of chemical fingerprint for Yuanhu Zhitong tablet by UPLC/Q-TOF-MS [J]. J Liq Chromatogr R T , 2013 , 36 ( 6 ): 807 - 820 .

ZHANG Y C , XU H Y , CHEN X M , et al . Simultaneous quantification of 17 constituents from Yuanhu Zhitong tablet using rapid resolution liquid chromatography coupled with a triple quadrupole electro spray tandem mass spectrometry [J]. J Pharm Biomed Anal , 2011 , 56 ( 3 ): 497 - 504 .

TAO Y , XU H , WANG S , et al . Identification of the absorbed constituents after oral administration of Yuanhu Zhitong prescription extract and its pharmacokinetic study by rapid resolution liquid chromatography/quadrupole time-of-flight [J]. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci , 2013 , 935 ( 2 ): 1 - 9 .

WANG P , ZHANG T L , YU G H , et al . Poly-pharmacokinetic strategy-delineated metabolic fate of bioactive compounds in a traditional Chinese medicine formula, Yuanhu Zhitong tablets，using parallel reaction monitoring mode [J]. Phytomedicine , 2018 , 53 : 53 - 61 .

XU H , TAO Y , LU P , et al . A computational drug-target network for yuanhu zhitong prescription [J]. Evid Based Complement Alternat Med , 2013 , doi: 10.1155/2013/658531 doi:10.1155/2013/658531 .

LI K , LI J , SU J , et al . Identification of quality markers of Yuanhu Zhitong tablets based on integrative pharmacology and data mining [J]. Phytomedicine , 2018 , 44 : 212 - 219 .

GUO R , ZHANG X , SU J , et al . Identifying potential quality markers of Xin-Su-Ning capsules acting on arrhythmia by integrating UHPLC-LTQ-Orbitrap，ADME prediction and network target analysis [J]. Phytomedicine , 2018 , 44 : 117 - 128 .

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

整合药理学在中医药现代研究的若干进展

基于UPLC-Q-TOF-MS技术和整合药理学方法探索吴茱萸经皮成分及其治疗腹泻的分子机制

基于整合药理学技术探讨养血安胎方改善复发性流产血栓前状态的分子作用机制

基于整合药理学策略分析小儿扶脾颗粒对功能性消化不良的精准应用

基于整合药理学平台探究三棱抗血栓形成及抗血小板聚集的分子机制