中藥分析辨成分代謝組學闡方劑

劉江

2011年4月，歐盟《傳統植物藥注冊程序指令》開始實施，這意味著中國中醫藥將面臨著在歐盟全面退市的風險。2014年，英國藥品管理局全面禁止中成藥在英國的銷售，將中藥拒之門外。“為什么國外會對中藥一次次發難呢？原因就是中藥成分、藥理不明。缺乏科學性。”李中峰說。

為了推動中藥走出國門，他正試圖用新方法揭開中藥神秘的面紗。蓄力量建新平臺

“我是從河南農村走出來的，家里很窮，父母從小就告訴我，自己的未來只能自己把握，想要走出農村，唯一的出路就是學習。”那時，在李中峰的家鄉，初中生考上大學的幾率只有1%左右，想通過學習改變命運并不容易，但是生性好強的他卻成功了。1998年，李中峰考入河南師范大學化學專業，他選擇這所大學的原因很明確——“學費低，補貼高”。

2002年大學畢業后，李中峰來到中國科學院長春應用化學研究所進行碩博連讀，師從裴奉奎研究員。“我當時選擇的是理論性比較強的物理化學，主要做的是核磁共振研究。我的老師專業能力很強，他的指導對我的科研之路很有幫助。”

核磁共振是1952年問世的，目前被廣泛地應用于多個領域，核磁共振咸像（MRI）檢查因具備所獲信息量大、無輻射等優點，已經成為醫院的一種常見的影像檢查方式。為增強核磁共振影像觀察效果，通常會將一種名為造影劑的化學制品注入（或服用）到人體組織或器官中。在李中峰博士時期，造影劑主要是從國外進口的，于是他就想要研制出一種國外造影劑的替代品，填補中國造影劑的制造空白。

通過實驗，李中峰發現夾心型錳雜多配合物弛豫效率，高于或接近于當時臨床常用的造影劑Gd-DTPA，對肝臟和腎臟MRI信號具有良好的增強效果，是比較好的潛在磁共振成像造影劑候選化合物。“除此之外，那時我還在代謝組學方向開展了研究學習，目前它已經成為我的研究重點。”2007年，李中峰博士畢業，他選擇到視野開闊的北京工作，首都師范大學化學系分析測試中心，成為了他人生的一個新起點。

李中峰走上工作崗位之時，正值600MHz核磁共振儀器購置結束，分析測試中心需要進行核磁共振實驗室建設。于是他埋頭苦干，負責起實驗室的設計、規劃和裝修，然后又進行了儀器安裝和指標調試。通過電話咨詢和實地拜訪，李中峰花費2到3年時間去調研同類型核磁共振儀器的運行狀況，結合自己的科研需求和用戶需求對儀器進行功能開發，初步建立了以核磁共振為主要手段的代謝組學分析平臺。

“隨著分析測試中心儀器功能劃分建立波譜分析平臺，我于2011年結合分析測試中心的儀器優勢，把LC-MS和GC-MS納入進來，建立基于核磁共振和色譜質譜聯用的代謝組學平臺。”目前，該平臺已經支持多個國家級課題，并與相關的高校、醫院和藥企存在合作。通過該平臺，李中峰將新的研究點放在了中藥上。

白花蛇舌草探究者

2012年，李中峰來到北京中醫藥大學做中西醫結合博士后研究。在這期間，他承擔了“基于NMR和UPLC-MS的白花蛇舌草抗腫瘤成分代謝組學研究”北京市自然科學基金項目，將研究目標對準白花蛇舌草。

白花蛇舌草為民間常用抗腫瘤藥材，具有清熱解毒，利濕通淋，收斂止血等功效，而目前其臨床劑型僅有注射劑，且該制劑原標準工藝簡陋，沒有明確有效的可控成分范圍，且作用機理研究成果有限。“我想利用代謝組學方法對白花蛇舌草進行深度系統全面的研究，探索其抗腫瘤有效成分或有效部位在體內的作用機理、作用效果，得到其代謝物與藥效的相關性。”通過研究，他收獲了諸多成果。

“白花蛇舌草有效部位成分提取和單體結構確認是我們的第一項工作。”李中峰帶領團隊首先將白花蛇舌草的有效部位進行純化，采用SephadexLH-20凝膠柱對其進行分離，得到兩個單體化合物粗品和一個含兩個化合物的混合物，重結晶得到兩個單體化合物。“我們利用紫外光譜、液相色譜、LC-MS和核磁共振，確定白花蛇舌草有效部位提取物中含有四種成分，這個成果為其現代化提供了實驗數據，同時也是本項目進一步的基礎。”李中峰說。

緊接著，他用得到的白花蛇舌草有效部位及單體化合物，進行抗腫瘤實驗。并將實驗結果與模型組相對照，發現陽性對照組、有效部位組、甲酯組和山奈酚組都具有明顯的抗腫瘤活性。“最后，我們得出白花蛇舌草各組不但具有抗腫瘤效果，而且對免疫系統沒有破壞作用，這為藥物開發提供抗腫瘤數據支持。”

除此之外，他還采用核磁共振技術為分析手段，對白花蛇舌草分離純化過程中的化學成分變化進行動態檢測。進一步拓寬了NMR/LC-MS PDS新型分析方法的應用范圍；基于UPLC-Q-TOF-MS技術，對白花蛇舌草抗腫瘤化學成分大鼠體內代謝產物進行分析鑒定，為藥物的靶向分析提供基礎，為今后研究白花蛇舌草及環烯醚萜苷的藥理作用提供了科學依據；建立腫瘤模型，通過該模型可以獲得與腫瘤發展密切相關的生物標志物，實時監控腫瘤的發展過程，為建立基于核磁共振代謝組學的生物體內腫瘤動態變化快速診斷與實時監控，提供重要實驗數據。

對于白花蛇舌草的研究，李中峰還有進一步的“野心”。“如果我們能把四個白花蛇舌草成分明確好，并且能將其組合成一種新藥，那將很具醫學價值，而這正是我今后要做的事情。”

方劑研究新標向

方劑的作用機制和物質基礎一直是中醫藥基礎研究的關鍵科學問題，學術界充分借鑒了西藥藥理學和化學等關鍵技術來研究這個問題，發現要解決方劑“多靶點、多成分”的起效機制仍然缺乏方法學。對此，李中峰指出了一條新路——代謝組學。

方劑對人體疾病的調節是多種成分作用的綜合結果，這個過程其實是一個“系統”對“系統”、“網絡”對“網絡”的相互作用的復雜過程。“而代謝組學是從整體的，生化表型，來把握生物體的整體功能狀態，能夠闡明方劑藥效物質基礎及作用機理。”李中峰說。

“我們將以臨床治療冠心病氣虛血瘀癥的有效方劑一芪參益氣滴丸為切入點，在系統總結前面研究成果的基礎上，創新方劑網絡藥理的方法學，研究其治療病證的作用機制和物質基礎的關鍵科學問題，為真正實現中藥的現代化奠定方法學的基礎。”

要想把化學分析工作做好，李中峰認為必須要重視學科交叉。“化學分析涉及到統計、計算、醫學等領域，合作很重要，沒有一個科研工作者是全能的。”當被問及未來的計劃時，李中峰說了兩點，“首先我想要將代謝組學量化，從而提升藥物研究分析的準確率；其次我計劃繼續博士時期造影劑的研究。”