第三節 中藥藥性研究
一、中藥四氣的研究
現代對中藥四氣的研究,通常將中藥分為寒涼及溫熱兩大類進行。針對中醫臨床寒熱病證的表現與機體各系統功能活動變化的關系,發現它們對中樞神經系統、自主神經系統、內分泌系統、能量代謝等方面的影響具有一定規律性。
1.中藥四氣與中樞神經系統功能 多數寒涼藥對中樞神經系統呈現抑制性作用,如金銀花、板藍根、鉤藤、羚羊角、黃芩等;多數溫熱藥則具有中樞興奮作用,例如麻黃、麝香、馬錢子等。熱證患者常表現出精神振奮、語聲高亢、高熱驚厥、情緒激動等中樞興奮癥狀;寒證患者常表現出精神倦怠、安靜、語音低微等中樞抑制狀態。寒證患者經溫熱藥物治療或熱證患者經寒涼藥物治療后,中樞神經系統癥狀可獲得顯著改善,說明藥物的寒熱之性能夠影響中樞神經系統的功能。使用寒涼藥或溫熱藥制備寒證或熱證動物模型,可見類似寒證或熱證患者的中樞神經系統功能的異常變化,如寒證模型大鼠(灌服龍膽草、黃連、黃柏、金銀花、連翹、生石膏造模)痛閾值和驚厥閾值升高,說明動物處于中樞抑制狀態;熱證模型大鼠(灌服附子、干姜、肉桂造模)痛閾值和驚厥閾值降低,說明動物處于中樞興奮狀態。
模型動物腦內神經遞質含量也發生相應變化,寒涼藥(知母、石膏、黃柏)制備虛寒證模型大鼠,使其腦內興奮性神經遞質去甲腎上腺素(noradrenaline,NA)和多巴胺(dopamine,DA)含量降低,5-羥色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)含量升高,表現出中樞抑制狀態;溫熱藥附子、肉桂、干姜等可使動物腦內參與合成兒茶酚胺(catecholamine,CA)的多巴胺β-羥化酶活性增加,NA、DA含量逐漸增加,而使腦內5-HT含量降低。使用附子、干姜、肉桂等制備的熱證模型動物腦內酪氨酸羥化酶活性顯著增高,興奮性神經遞質NA含量增加;寒涼藥知母、石膏、黃柏等可使動物腦內多巴胺β-羥化酶活性降低,而NA合成抑制,含量降低。
2.中藥四氣與自主神經系統功能 寒證或熱證患者臨床上常有自主神經功能紊亂的癥狀。寒證患者的主要癥狀有形寒肢冷、口不渴、小便清長、大便稀溏、咳痰稀薄等;熱證患者的主要癥狀有面紅目赤、口渴喜飲、小便短赤、大便秘結等。定量測定患者唾液分泌量、心率(heart rate,HR)、體溫、呼吸頻率、收縮壓(systolic blood pressure,SBP)和舒張壓六項指標,即自主神經平衡指數,可反映交感神經-腎上腺系統功能狀態。寒證患者自主神經平衡指數降低(唾液分泌量多、HR減慢、基礎體溫偏低、血壓偏低、呼吸頻率減慢),即交感神經-腎上腺系統功能偏低;相反,熱證患者自主神經平衡指數增高,即交感神經-腎上腺系統功能偏高。寒涼藥對自主神經系統具有抑制性影響,而溫熱藥具有興奮性效應。寒涼藥可抑制CA類合成,降低交感神經活性,抑制腎上腺皮質功能和代謝功能。溫熱藥對交感神經、腎上腺髓質、皮質功能、代謝功能等有一定的增強作用。對熱證或寒證患者分別應用寒涼藥或溫熱藥為主的方藥進行治療后,隨著臨床癥狀的好轉,其自主神經系統平衡指數會逐漸恢復正常。
動物實驗研究結果與臨床患者表現很相似。長期給動物灌服寒涼藥或者溫熱藥,可以引起動物自主神經系統功能紊亂。采用黃連與苦參(1:1)、附子與肉桂(1:1)連續灌服給藥,同時結合低溫環境(0℃低溫冰箱2小時)、高溫環境(38℃高溫烘箱2小時)制備寒證、熱證大鼠模型。寒證動物模型可見心電活動減弱,體溫降低,體重增加率減少,CA含量降低;熱證動物模型心電活動較強,自主活動增加,體溫較高,體重增加率亦較低,CA含量較高。長期給予寒涼藥的動物,其腎上腺皮質、卵巢、黃體等內分泌系統釋放功能受到抑制,對刺激的反應遲緩。用寒涼藥(知母、生石膏、黃連、黃芩、龍膽草等)連續給大鼠灌服,可使大鼠HR減慢,尿中CA排出量減少,血漿中和腎上腺內多巴胺β-羥化酶活性降低,組織耗氧量減少,尿中17-羥類固醇排出減少。將家兔制備成甲狀腺功能低下陽虛證模型,動物的HR減慢、體溫降低,同時體溫和HR晝夜節律變化出現明顯異常。用溫熱性的溫腎助陽方藥(熟附子、肉蓯蓉、菟絲子、淫羊藿、巴戟天等)治療后可以糾正甲狀腺功能低下陽虛證模型動物的體溫、HR及晝夜節律變化的異常。
中藥四氣對自主神經的遞質、受體及環核苷酸水平也有明顯影響。環核苷酸與自主神經系統有密切聯系,環磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)和環磷酸鳥苷(cyclic guanosine monophosphate,cGMP)水平分別受腎上腺素能神經、β受體及膽堿能神經、M受體的調節。寒證、陽虛證患者副交感-M受體-cGMP系統功能偏亢,尿中cGMP的排出量明顯高于正常人。給寒證、陽虛證患者分別服用溫熱藥和助陽藥物后,可以提高細胞內cAMP含量,使失常的cAMP/cGMP比值恢復正常。相反,熱證、陰虛證患者交感神經-β受體-cAMP系統功能偏亢,尿中cAMP含量明顯高于正常人。給熱證、陰虛證患者分別服用寒涼藥或滋陰藥后,能夠提高細胞內cGMP水平,使失常的cAMP/cGMP比值恢復正常。
溫熱藥能通過提高正常大鼠腦組織腺苷酸環化酶(adenylate cyclase,AC)使核糖核酸(messenger RNA,mRNA)表達,導致AC活性增強而引起cAMP合成增加,顯示出中藥溫熱之性;寒涼藥則相反,可降低AC mRNA表達,導致AC活性抑制而引起cAMP合成減少,顯示出中藥寒涼之性。大鼠注射三碘甲狀腺原氨酸(triiodothyronine,T3)或醋酸氫化可的松,造成甲狀腺功能亢進及腎上腺皮質功能亢進的陰虛證模型。模型大鼠腦、腎β受體的最大結合點位數值均顯著升高,而M受體變化與β受體變化相反。滋陰藥知母、生地黃或龜甲均可降低陰虛證模型動物升高的β受體最大結合點位數值,升高M受體最大結合點位數值,呈現出調節作用。給小鼠灌服甲硫氧嘧啶形成甲狀腺功能減退的“甲減”陽虛證模型,其副交感神經-M受體-cGMP系統功能亢進,溫熱藥附子、肉桂則減少模型小鼠腦內M受體數量,降低cGMP系統反應性并使之趨于正常。
由此可見,多數寒涼藥能降低交感神經活性、抑制腎上腺皮質功能、升高細胞內cGMP水平,相反多數溫熱藥能提高交感神經活性、增強腎上腺皮質功能、升高細胞內cAMP水平。
3.中藥四氣與內分泌系統功能 溫熱藥對內分泌系統具有興奮效應,寒涼藥具有抑制性作用,主要通過影響下丘腦-垂體-腎上腺皮質、下丘腦-垂體-甲狀腺及下丘腦-垂體-性腺內分泌軸而實現。溫熱藥人參、黃芪、白術、當歸、鹿茸、肉蓯蓉、刺五加、何首烏等可興奮下丘腦-垂體-腎上腺皮質軸,使血液中促腎上腺皮質激素(adrenocorticotropic hormone,ACTH)、皮質醇含量升高;附子、肉桂、人參、黃芪、何首烏等具有興奮下丘腦-垂體-甲狀腺軸作用,使血液中促甲狀腺激素(thyroid-stimulating hormone,TSH)或T3、T4水平升高;人參、刺五加、淫羊藿、附子、肉桂、鹿茸、補骨脂、蛇床子、仙茅、巴戟天等可以興奮下丘腦-垂體-性腺內分泌軸。
動物長期給予溫熱藥,其甲狀腺、腎上腺皮質、卵巢等內分泌系統功能增強,而寒涼藥可抑制這些內分泌系統功能。采用溫熱藥復方(附子、干姜、肉桂方;或黨參、黃芪方;或附子、干姜、肉桂、黨參、黃芪、白術方)喂飼寒證(虛寒證)模型大鼠,可使動物血清TSH含量升高、基礎體溫升高。注射T3造成“甲亢”陰虛證大鼠模型,大鼠可見類似臨床患者的陰虛癥狀,表現為體溫升高,體重增加緩慢,游離三碘甲狀腺原氨酸(free triiodothyronine,FT3)和游離甲狀腺素(free thyroxine,FT4)水平顯著降低,寒涼之性的滋陰藥龜板能顯著糾正陰虛癥狀。寒證模型動物腎上腺皮質對ACTH反應遲緩,注射ACTH后尿液中17-羥皮質類固醇(17-hydroxycorticosteroids,17-OHCS)含量達峰時間(peak time,Tpeak)比正常對照組出現延遲;同樣注射黃體生成素釋放激素后,血液中孕酮含量Tpeak也出現延遲;但經溫熱藥復方治療后,反應速度加快,Tpeak提前,尿中17-OHCS及血液孕酮含量的變化接近正常對照組。使用地塞米松制備下丘腦-垂體-腎上腺皮質軸抑制模型大鼠,動物血漿皮質酮及子宮中雌激素受體(estrogen receptor,ER)的含量均降低;使用溫陽方藥(附子、肉桂、肉蓯蓉、補骨脂、淫羊藿、鹿角片)治療后,血漿皮質酮和雌二醇含量明顯增高,子宮中ER含量增加,接近正常水平,且雌二醇與ER親和力提高。說明溫熱藥對下丘腦-垂體-腎上腺皮質軸抑制模型大鼠的腎上腺皮質、性腺內分泌軸等異常變化具有良好的糾正和治療作用。
4.中藥四氣與能量代謝 中藥四氣是中藥性質和作用屬性的高度概括,也是機體能量代謝與熱活性的重要反映。寒熱藥性的生物效應來源于兩個方面:一是食物或中藥本身蘊含不同形式或不同量值的能量或熱量物質,這些物質在體內正常轉化(代謝),可產生生理性或營養性的能量轉移和熱的變化;二是中藥或食物可能含有內生致熱物質或相關物質,這些物質作用于機體后能產生一系列生理或病理反應,這些反應大多伴有能量轉移和熱變化。寒證、熱證患者代謝功能有很大變化,寒證或陽虛證患者基礎代謝偏低,熱證或陰虛證患者基礎代謝偏高。多數溫熱藥可增強能量代謝,多數寒涼藥可抑制能量代謝。
甲狀腺功能低下陽虛模型家兔的體溫偏低,產熱減少,溫腎助陽方藥可以糾正其低體溫傾向。甲狀腺功能亢進陰虛模型大鼠的產熱增加,動物飲水量增加,尿量減少,血液黏稠度增高,能量消耗增加,動物體重減輕,滋陰藥龜板能夠糾正上述甲狀腺功能亢進陰虛模型大鼠的癥狀。熱性藥附子、肉桂、干姜等組成的復方,麻黃附子細辛湯,以及麻黃、桂枝、干姜、肉桂等均能提高實驗大鼠、小鼠的耗氧量,溫熱藥鹿茸能提高大鼠腦、肝、腎組織耗氧量,促進糖原分解;寒涼藥如生石膏、龍膽草、知母、黃柏等組成的復方則明顯降低大鼠耗氧量。
給予寒性藥黃連后,動物的宏觀行為學表現為在高溫區停留比例顯著增加,即“趨熱性”增強,同時體內三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)酶活力、機體耗氧量顯著下降,即機體能量代謝能力下降,動物代償性地趨向高溫區,以補償機體偏“寒”的感知,反映出黃連的“寒性”特征。寒性方藥黃連解毒湯能使大鼠肛溫降低,寒冷環境中仍使其體溫下降,而溫熱藥能延遲寒冷環境中小雞、大鼠的死亡時間和延緩體溫下降。麻黃湯可下調體虛小鼠的高溫趨向性,緩解動物的“虛寒”癥狀,體現出辛溫解表的特點,同時肝組織ATP、琥珀酸脫氫酶(succinate dehydrogenase,SDH)、SOD活性增加;其類方麻杏石甘湯則可上調體盛小鼠的高溫趨向性,緩解動物的“熱證”癥狀,體現出其辛涼解表的特點,肝組織ATP、SDH、SOD活性降低。
中藥四氣影響能量代謝的作用主要與調節下丘腦-垂體-甲狀腺軸功能、Na+-K+-ATP酶(鈉泵)活性有關。甲狀腺激素增強機體產熱效應,其增加組織基礎代謝率的作用與誘導鈉泵產生有關。寒涼藥具有抑制紅細胞膜鈉泵活性作用。如黃連等六種寒性中藥可能通過降低肝臟線粒體SDH活性從而減少ATP生成,降低肝臟鈉泵、Ca2+-ATP酶活性從而減少ATP消耗,并減少產熱;知母中的知母菝葜皂苷元是一個典型的鈉泵抑制劑,對提純的兔腎Na+-K+-ATP酶有明顯抑制作用。溫熱藥能顯著地升高小鼠紅細胞膜鈉泵活性。吳茱萸等六種熱性中藥可能通過促進肌糖原分解、增加SDH活性產生更多ATP,通過增加鈉泵和Ca2+-ATP酶活性而增加ATP消耗,從而增加產熱;淫羊藿等可通過興奮鈉泵活性,提高細胞貯能和供能物質ATP含量,糾正寒證(陽虛證)患者的能量不足。
大鼠連續使用地塞米松可出現明顯“耗竭”現象,類似于臨床陽虛證表現,其鈉泵活性明顯低于正常對照組,溫熱藥淫羊藿有促進其鈉泵活性恢復作用。臨床腎陽虛患者紅細胞膜鈉泵活性顯著低于正常人,其ATP分解減少,表現出一系列虛寒癥狀。腎陽虛患者使用溫陽方藥(附子片、淫羊藿、菟絲子、肉蓯蓉等)治療后,其紅細胞膜鈉泵活性有明顯提高,接近于正常人水平。寒證模型大鼠線粒體內脂肪酸的β-氧化受阻,蛋白質的合成、折疊及分泌障礙,類固醇激素減少影響糖代謝,導致能量不足,應用溫熱中藥治療后,糖、脂代謝增強,蛋白質合成增加。
5.寒涼藥的抗感染、抗腫瘤作用 清熱藥、辛涼解表藥藥性多屬寒涼,許多都具有一定抗感染作用。如清熱解毒藥金銀花、連翹、大青葉、板藍根、野菊花、白頭翁、貫眾等,以及辛涼解表藥菊花、柴胡、葛根、薄荷、桑葉等都具有抑菌、抗病毒、抗炎、解熱等多種與抗感染相關的藥理作用。許多寒涼藥有增強機體免疫功能作用,如穿心蓮、魚腥草、野菊花、金銀花、黃連、牡丹皮等能增強巨噬細胞(macrophages,Mф)吞噬能力,加速病原微生物和毒素的清除。有些寒涼藥如白花蛇舌草、穿心蓮的制劑在體外無明顯抑菌、抗病毒作用,但臨床用于治療感染性疾病有效,可能是通過增強機體免疫功能或到體內后結構變化而發揮抗感染療效。
許多寒涼藥對腫瘤有抑制作用,部分明確了其抗腫瘤活性成分,如喜樹(喜樹堿)、野百合(野百合堿)、三尖杉(三尖杉酯堿)、長春花(長春新堿)、青黛(靛玉紅)、冬凌草(甲素)、山豆根(苦參堿)、腫節風(揮發油、總黃酮)、藤黃(藤黃酸)、斑蝥(斑蝥酸鈉)、山慈菇(秋水仙酰胺)、龍葵(龍葵堿)、白英(白毛藤)、鴉膽子(鴉膽子油)、穿心蓮、七葉一枝花、白花蛇舌草、半枝蓮等。
6.四氣的物質基礎研究 對藥性與成分的關聯性進行分析,發現凡含有揮發油類的中藥,其性多溫熱;含有皂苷、蒽苷等苷類成分及薄荷腦的中藥,其性多寒涼。熱性中藥總蛋白含量一般明顯高于寒性中藥總蛋白含量。測定20味典型道地寒性與熱性中藥總糖含量,結果發現熱性中藥的總糖含量均值幾乎是寒性中藥的2倍。中藥的寒涼性質與所含物質的分子量有關。一味中藥含有眾多化合物成分,但并非所有成分都是活性成分,中藥主要活性成分分子量在250Da以下者多表現為溫熱藥性,而主要活性成分分子量在250Da以上者多表現為寒涼藥性。藥物所含活性成分分子量越大,其寒性系數也越大。
溫熱藥如附子、烏頭等均含有的有效成分去甲烏藥堿可能是多種溫熱藥性的物質基礎,具有增強心肌收縮力、增加心率、擴張血管等藥理作用。無機鹽類中藥的結晶水是此類中藥產生寒涼性質的重要因素。寒涼性中藥一般具有解熱、鎮靜、降壓、抑菌作用等共同藥理效應,如黃芩堿、小檗堿等成分均有這種作用,認為這些有效成分是中藥寒涼性的物質基礎。溫熱藥含錳量顯著高于寒涼藥,但鐵含量顯著低于寒涼藥;寒涼藥和溫熱藥鉀含量均顯著高于平性藥。量子理論認為,中藥之所以有四氣,其根本在于所含的化學元素具有寒、涼、溫、熱四性;一般說來給出電子為堿為寒涼,接受電子為酸為溫熱。酸堿有強弱之分,故有四性,酸堿平衡者即為平性。
研究者對460個常用中藥四氣和五味之間的關系研究表明,溫熱藥中辛味最多(包括兼有他味者),占69.3%;甘味次之,占29.4%。平性藥中甘味最多,占55%;辛味次之,占27%。寒涼藥中苦味最多,占53.3%;甘味次之,占33.7%;辛味居三,占24%。辛味藥多溫熱,純辛藥中溫熱藥占82.5%,寒涼藥只占7%???、咸藥多寒涼,純苦藥中76.3%為寒涼藥,僅7.5%為溫熱藥;純咸藥中61.1%為寒涼藥,22.2%系溫熱藥。酸、甘藥則溫熱與寒涼相近,純甘藥中40.9%為寒涼,23.9%為溫熱;酸味藥中44.4%為溫熱,22.2%為寒涼。中藥有效成分對人體的蛋白質組、激素等可產生作用,進而影響到基因組的調控性能及整體性,熱性和溫性可以激發基因組的活性,增強基因組的演化功能,促進內分泌等;寒性和涼性則相反。故認為中藥四氣的現代科學內涵是興奮(熱性)和抑制(寒性)作用,基因組是反映中藥藥性四氣的重要因素。
生物熱動力學、系統生物學也用于中藥四氣的現代本質研究。前者認為中藥藥性功能實質上是中藥與生物機體間的相互作用,可以對這些相互作用發生的變化和轉移采用熱力學方法(如微量量熱學)進行檢測,并用熱力學第二定律加以刻畫,從而揭示中藥四氣的現代科學內涵。另有通過14C-2-脫氧葡萄糖及放射自顯影法研究中藥“四性”,結果表明中藥四性的寒熱溫涼之間并不只是作用程度的量的差別,還包含作用于不同組織器官的質的差別。
總而言之,中藥四氣的研究是一個復雜而系統的工程,既要從四氣來源的角度研究四氣的現代基礎,更應注意與相關學科如物理化學、植物學、生物學、遺傳學、統計學等緊密聯系,多層次、多學科交叉、多因素、多靶點、動態研究。
二、中藥五味
不同的化學成分是中藥辛、甘、酸、苦、咸五味的物質基礎。中藥五味與其化學成分的分布,表現出一定平行性,也顯示出一定規律性。中藥通過五味-五類基本物質作用于疾病部位,產生藥理作用,從而調節人體陰陽,扶正祛邪,消除疾病。即五味-功效-化學成分-藥理作用四者之間存在一定規律性。
1.辛 辛味藥主要分布于芳香化濕藥、開竅藥、溫里藥、解表藥、祛風濕藥及理氣藥中。辛能散、能行,具有發散、行氣、活血、健胃、化濕、開竅等功效。以上功效與擴張血管、改善微循環、發汗、解熱、抗炎、抗病原體、調整腸道平滑肌運動等作用相關。如理氣藥大多味辛,主要通過揮發油對胃腸運動具興奮或抑制作用而產生理氣和胃的功效,如青皮、厚樸、木香、砂仁等抑制胃腸道平滑肌,降低腸管緊張性,緩解痙攣而止痛;枳實、大腹皮、烏藥、佛手等則興奮胃腸道平滑肌,使緊張性提高,胃腸蠕動增強而排出腸胃積氣;有的能促進胃液分泌,增強消化吸收機能,制止腸內異常發酵,具有芳香健胃祛風作用,如藿香、白豆蔻、陳皮等。解表藥中辛味藥占88.9%,大多含芳香刺激性的揮發性成分,興奮中樞神經系統,擴張皮膚血管,促進微循環及興奮汗腺使汗液分泌增加,從而起到發汗、解熱作用。麻黃、藁本、柴胡的揮發油成分還具有抗病毒作用。
在460種常用中藥中,辛味藥183種。辛味藥主要含揮發油,其次為苷類、生物堿等,所含揮發油是其作用的主要物質基礎。如常用的芳香化濕藥均為辛味藥,其共同的特點是都含有芳香性揮發油。厚樸、廣藿香、蒼術、佩蘭、砂仁含揮發油分別為1%、1.5%、1%~9%、1.5%~2%和1.7%~3%;白豆蔻、草豆蔻和草果也含揮發油。常用的開竅藥均為辛味藥,除蟾酥外也主要含有揮發油。從各元素的均值來看,辛味藥的鋅含量顯著低于咸味藥,鈣含量顯著低于苦味藥。因此,低鋅、低鈣可能是辛味藥潛在的元素譜征。
2.甘 甘味藥的化學成分以糖類、蛋白質、氨基酸、苷類等機體代謝所需的營養成分為主,無機元素總平均值列五味中的第二位,鎂含量較高。甘味藥主要分布在補虛藥、消食藥、安神藥和利水滲濕藥中。甘能補、能緩、能和,具有補虛、緩急止痛、緩和藥性或調和藥味等功效。甘味補益藥能補五臟氣、血、陰、陽之不足,具有強壯機體、調節機體免疫系統功能、提高抗病能力的作用。凡是含有多糖類成分的中藥(包括甘味藥)均可影響機體免疫系統功能。甘味藥還能緩和攣急疼痛,調和藥性,如甘草所含甘草酸和多種黃酮類成分都具有緩解平滑肌痙攣、“緩急止痛”的作用,具有緩解胃腸平滑肌痙攣、解毒等作用。甘味藥具有增強或調節機體免疫功能、影響神經系統、抗炎、抑菌、緩解平滑肌痙攣等作用。
3.酸 酸味藥數量較少,在常用的42種酸澀藥味中,單酸味者有16種,單澀味者有14種,酸澀味者有12種。單酸味藥主要含有機酸類成分,常見中藥中的有機酸有脂肪族的二元多脂羧酸、芳香族有機酸、萜類有機酸等;單澀味藥主要含鞣質,酸澀味藥也含有大量的鞣質,如五倍子含60%~70%,訶子含20%~40%,石榴皮含10.4%~21.3%。酸味藥無機元素的總平均值最低,其中Na、Fe、P、Cu、Mn、Mg含量均低于咸、甘、辛、苦味藥,尤以Fe含量最低。酸味藥主要分布于收澀藥和止血藥中,具有斂肺、止汗、澀腸、止血、固精、止瀉的功效。有機酸和鞣質具有收斂、止瀉、止血、消炎、抑菌等藥理作用。酸澀藥訶子、石榴皮、五倍子等含鞣質較高,通過與組織蛋白結合,使后者凝固于黏膜表面形成保護層,從而減少有害物質對腸黏膜的刺激,起到收斂止瀉的作用;若鞣質與出血創面接觸,由于蛋白和血液凝固,堵塞創面小血管,或使局部血管收縮,起止血、減少滲出的作用。馬齒莧、烏梅等通過抑殺病原微生物發揮收斂作用,且烏梅的抑菌作用與其制劑呈酸性有一定關系,如將其制劑調至中性,對金黃色葡萄球菌的抑制強度則減弱一半。
4.苦 苦味藥主要分布在涌吐藥、瀉下藥、理氣藥、清熱藥、活血藥和祛風濕藥中??嗄苄埂⒛茉?,具有清熱、祛濕、降逆、瀉下等功效。常用中藥中苦味藥有188種??辔端幹饕飰A和苷類成分,其次為揮發油、黃酮、鞣質等??辔杜c抑菌、抗炎、殺蟲、平喘止咳、致瀉、止吐等作用相關。如清熱藥中的苦寒藥黃連、黃芩、黃柏、北豆根、苦參等均主要含生物堿,皆具有抑菌、抗炎、解熱等作用;梔子、知母等主要含苷類成分,具有抑菌、解熱、利膽等作用。另外,50種有毒中藥中苦味藥占46%(23種),在中藥五味中占有較高比例,應引起注意??辔端師o機元素總平均值居五味中第四位,鈣含量高于辛味藥,鋰含量高于咸味藥,因此,高鋰、高鈣可能是苦味藥功效的物質基礎。
5.咸 咸味藥數量較少,主要分布在化痰藥和溫腎壯陽藥中,多為礦物類和動物類藥材。咸能軟、能下,具有軟堅散結或瀉下等功效。咸味藥主要含有碘、鈉、鉀、鈣、鎂等無機鹽成分。咸味藥的咸味主要來源于碘和中性鹽所顯示的味,除氯化鈉外,還有氯化鉀、氯化鎂和硫酸鎂等,如昆布、海藻含碘,芒硝含硫酸鈉等。現代研究表明,以上功效與抗腫瘤、抗炎、抑菌、致瀉、影響免疫系統等作用有關。芒硝因含有多量硫酸鈉,而具有容積性瀉下作用。昆布、海藻因含有碘,故用于治療單純性甲狀腺腫。溫腎壯陽藥中咸味藥占有相當比例,例如鹿茸、海馬、蛤蚧等。富含無機元素是咸味藥的突出特征,而高鐵、高鋅、高鈉、低鋰是咸味藥的元素譜征或本質屬性,咸味藥的高鐵、高鋅、高鈉是其功效的物質基礎。
6.五味的物質基礎研究 不同的化學成分可能是中藥辛、甘、酸、苦、咸五味的物質基礎。中藥的“味”取決于其所含有機物質和無機元素的含量與種類。富含無機元素是咸味藥的突出特征,而高鐵、高鋅、高鈉、低鋰是咸味藥的元素譜征或本質屬性,與“動物和海產品是咸味藥的主要來源”及“無機鹽是咸味藥的重要組成成分”相一致。咸味藥的高鐵、高鋅、高鈉含量正是該功效的物質基礎。辛味藥所含無機元素的總平均值僅次于咸味藥,居第二位,從各元素的均值來看,辛味藥的鋅含量顯著低于咸味藥,鈣含量顯著低于苦味藥;低鋅、低鈣可能是辛味藥潛在的元素譜征。甘味藥無機元素總平均值列五味中第三位,鎂含量較高。苦味藥無機元素總平均值居五味中第四位,鈣含量高于辛、鋰含量高于咸,高鋰、高鈣可能是苦味藥功效的物質基礎。酸味藥的無機元素總平均值最低,其中Na、Fe、P、Cu、Mn、Mg含量均低于咸、甘、辛、苦味藥,其中尤以Fe含量最低。對182種中藥的微量元素進行統計分析,發現平性藥中Mn含量低;咸味藥中Zn、Cu、Fe較其他藥味高,其中Zn有顯著差異;辛味藥的Zn與甘味藥的Zn,咸味藥的Cu與苦味藥的Cu,辛味藥的Mn與甘味藥的Mn均有顯著差異。在稀土元素含量水平上,辛、甘味藥均顯著高于苦味藥,稀土元素含量與中藥辛、甘、苦味可能具有更密切的關系。中藥五味及其有效成分與消化系統毒性還有一定的相關性:消化系統的毒性主要集中于五味屬性中苦、甘、辛類藥物;肝毒性主要集中于五味屬性中苦、辛兩類藥物;具苦、辛味的兩類藥物的神經系統毒性發生率明顯偏高。
三、中藥歸經
中藥歸經理論的現代研究主要從形態學、藥理學、化學成分、微量元素、受體學說、載體學說及對環核苷酸的影響等方面進行。
1.歸經與解剖形態學 中藥歸經與西醫學解剖結構之間的定位問題歷來受到研究者的極大關注。中醫理論中的臟腑概念不能等同于現代解剖學上的臟器實體。西醫學認為,腦是機體至關重要的器官。腦主要是通過血-腦屏障(blood-brain barrier,BBB)保障其自身內環境的相對穩定,從而維持人的正常生理功能。多數藥物都無法透過BBB而發揮作用。中藥成分能透過BBB進入腦中發揮藥效作用,是中藥歸經入腦的基礎。麝香的主要有效成分麝香酮能夠通過BBB進入腦組織并有相當濃度的分布,而且與其他主要臟器相比,麝香酮在腦中較為穩定,代謝慢,這說明麝香酮對腦可能具有一種特殊親和性。3H-川芎嗪進入機體后5分鐘即可透過BBB,分布于大腦皮層細胞中,8分鐘時達到高峰,而且在示蹤60分鐘內,在大腦內存留時間較長,其含量也相對比較穩定,表明大腦也是3H-川芎嗪重要的靶器官之一。天麻苷元為腦細胞膜的苯二氮受體的配基,作為其葡萄糖苷的天麻素與苯二氮
受體無特異性親和力。天麻素在進入小鼠體內后被降解為天麻苷元,并以天麻苷元的形式作用于苯二氮
受體,增強γ-氨基丁酸(gamma-amino butyric acid,GABA)/苯二氮
受體復合體的功能,表現出鎮靜、抗驚厥等中樞抑制作用。這與天麻可選擇性作用于腦是相似的,故可認為天麻歸經于腦。中藥的歸經作用部分是通過對腦不同部位的選擇體現出來的。許多中藥可直接或間接地通過其有效成分對腦產生作用,如直接對中樞產生興奮或抑制作用;或通過受體及神經遞質間接地作用于神經系統;或通過拮抗、清除自由基、阻斷神經細胞凋亡的啟動、降低腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)、阻斷一氧化氮(nitric oxide,NO)的毒性途徑、降低神經細胞某種基因的表達從而起到保護腦組織、改善腦功能的作用。各歸經中藥大多在用藥后1小時對下丘腦的功能有明顯促進作用,2小時則對下丘腦轉為明顯抑制作用或無作用,到了4小時又開始對下丘腦有促進作用,此時的促進作用程度普遍低于1小時。這與下丘腦-垂體-性腺軸(hypothalamic-pituitary-gonadal axis,HPG)及下丘腦-垂體-腎上腺軸(hypothalamicpituitary-adrenal gland axis,HPA)的反饋作用相類似,即各歸經藥對間腦(下丘腦)大多具有促進→抑制→促進的過程,提示中藥歸經對機體的選擇性作用,部分可能通過作用于神經內分泌網絡來實現,對多個器官組織的選擇性作用可能是遞質、激素作用的間接結果。在用藥后2小時,除歸膽經、三焦經和心包經之外,其余歸經均促進下脊髓的代謝活動;在用藥后4小時,除歸膽經、三焦經和小腸經之外,其余歸經均促進后肢肌的代謝活動。說明中藥歸經作用除了影響內臟器官功能外,也包含了對脊髓、肌肉組織等經絡循行部位的作用。中醫理論中的臟腑概念不能等同于現代解剖學上的臟器實體。
2.歸經與藥理作用 中醫學認為,各種病證都是臟腑或經絡發病的表現,因而某藥物能治療某些臟腑經絡的病證,就歸入某經。429種常用中藥按藥理活性分組,統計各組的歸經頻數,發現兩者之間存在相關性,且與傳統中醫理論相吻合。如現代藥理和臨床研究證明,具有抗驚厥作用的鉤藤、天麻、全蝎、蜈蚣等22味中藥均入肝經,入肝經率達100%,與不具有抗驚厥作用中藥的入肝經率42.9%有顯著差異;與中醫“肝主筋”“諸風掉眩,皆屬于肝”的理論相吻合。具有瀉下作用的大黃、芒硝、蘆薈等18味中藥入大腸經率亦達100%,明顯高于其他411味中藥10.5%的入大腸經率,這與“大腸為傳導之腑”的中醫理論相一致。具有止血作用的仙鶴草、白及、大薊等21味中藥入肝經率85.3%,符合“肝藏血”的認識。具有止咳作用的杏仁、百部、貝母等18味中藥,具祛痰作用的桔梗、前胡、遠志等23味中藥,具平喘作用的麻黃、地龍、款冬花等13味中藥,入肺經率分別為100%、100%和95.5%,符合“肺主呼吸”“肺為貯痰之器”的論述。對單味藥的歸經和藥理作用的關系進行分析,認為當歸對血液循環系統、子宮平滑肌、機體免疫功能的作用,與當歸入心、肝、脾經的關系密切;紅花入心、肝經與其對血液循環系統和子宮的作用密切相關;鹿茸、淫羊藿、補骨脂等53味壯陽中藥全部入腎經,符合中醫學認為腎主生殖的理論。
3.歸經與有效成分的分布 對23種中藥的有效成分在體內的分布與中藥歸經之間的聯系進行分析,發現其中20種中藥歸經所屬的臟腑與其有效成分分布最多的臟腑基本一致(61%)和大致相符(26%),符合率高達87%。例如杜鵑花葉(歸肺經)所含杜鵑素在肺組織分布多,魚腥草(歸肺經)所含魚腥草素在肺組織分布多,丹參(歸心、肝經)所含隱丹參酮在肝、肺分布最多等。在129種歸肺經中藥中,萜類化合物出現頻數最高。萜類化合物對肺經系統疾病具有明顯的藥理作用,如桔梗三萜類化合物的祛痰活性明顯,艾葉提取物α-萜品烯醇對哮喘小鼠氣道炎癥及外周血T輔助細胞1/T輔助細胞2(T helper,Th)平衡具有積極影響。放射自顯影技術觀察到3H-川芎嗪的肝臟、膽囊攝取率最高,與川芎歸肝、膽經的理論相符。3H-麝香酮灌服小鼠后,主要分布于心、腦、肺、腎等血液供應充足的組織和器官,并能迅速透過BBB進入中樞神經系統,與麝香歸心經、通關利竅、開竅醒腦的認識相符。采用同位素示蹤,高效液相色譜分析和放射自顯影等技術研究32味中藥歸經及其在體內代謝過程的關系,發現無論是藥物動力學的總體情況,還是吸收、分布、代謝、排泄各個環節,均與該藥的歸經密切相關;對3H-川芎嗪(何首烏總苷、芍藥苷、貝母素、淫羊藿苷、梔子苷、柴胡皂苷、毛冬青甲素等)在體內的吸收、分布、代謝和排泄等進行定性、定位和定量的動態觀察,顯示其與相應藥物歸經的臟腑基本相符合。由此可以得出,中藥有效成分在體內選擇性分布是中藥歸經的物質基礎。
4.歸經與微量元素 微量元素的“歸經”假說認為,微量元素是中藥的有效成分之一,中藥微量元素在體內的遷移、選擇性富集及微量元素結合物對疾病部位的特異性親和是中藥歸經的重要基礎。Zn、Mn、Fe作為共同的物質基礎,對神經-內分泌系統和免疫系統起到調節作用。對180多種中藥的微量元素與歸經的關系進行統計分析,發現歸肝經的中藥富含Fe、Cu、Mn、Zn,明目類中藥中富含Zn、Mn、Cu、Fe等微量元素,與眼組織中的Zn、Mn、Cu、Fe含量呈正相關,提示這些微量元素是中藥發揮造血、保肝、保護視力作用的物質基礎之一。補腎中藥補骨脂、肉蓯蓉、熟地黃、菟絲子等含有較高的Zn、Mn絡合物,Zn、Mn等微量元素與人類的生殖發育具有密切關系,并在性腺、腎上腺、甲狀腺等部位富集;機體缺少Zn、Mn可以引起蛋白質、核酸代謝障礙,因此認為富含Zn、Mn是補腎中藥歸腎經的物質基礎。
5.歸經與受體學說 中藥歸經與現代受體學說有許多相似之處,均強調藥物在機體內的選擇性。藥物小分子由于受結構、構象的限制,只能與特定受體結合而表現出相應的藥理作用。受體是功能單位,又具有定位的特點,某種受體的分布可以跨器官、跨系統,這些與中醫臟腑概念的特征極為相似,中藥歸經極有可能與其作用于某種或某幾種受體有關。以受體學說來研究歸經,可以在更深層次上揭示歸經機理,也可以避免中西醫內臟概念不一致所導致的確定歸經定位難的不足。中藥有效成分或有效部位與相應受體具有較強親和力,通過激動或阻斷受體而產生相應藥理作用,這種親和力的存在是中藥歸經理論的基礎。補腎方藥在給藥后發揮“歸經”作用,至少在骨和性腺兩個靶點起作用,使骨組織中Ⅱ型膠原和骨礦化相關蛋白表達上調,ERα和ERβ mRNA表達上調,促進雌二醇、睪酮、降鈣素/甲狀旁腺素升高,抑制骨吸收,促進骨形成,逆轉骨質疏松,增加骨密度。細辛歸心經,其所含的消旋去甲烏藥堿具有興奮心肌β1受體的作用,所含的去甲豬毛菜堿具有興奮β、α受體的作用。附子中的消旋去甲烏藥堿對α、β受體都有興奮作用,能興奮心臟加快HR,升高血壓,另一成分氧化甲基多巴胺亦有強心、升壓的作用,為α-受體激動劑,這與附子歸心經相符。檳榔可作用于M膽堿能受體而引起腺體分泌增加,使消化液分泌旺盛,食欲增加。從受體理論看,檳榔為M膽堿能受體激動劑,為胃腸受體接受產生興奮作用,這與中醫藥理論中的檳榔歸胃、大腸經是一致的。
6.歸經與環核苷酸 根據中醫學“腎主骨”的理論,對地塞米松致骨質疏松大鼠分別予以補腎復方(六味地黃丸加淫羊藿、牡蠣等)湯劑灌胃和膏劑穴位敷貼治療,以cAMP/cGMP比值為指標,觀察補腎復方對模型大鼠肝、脾、腎等10種臟器組織細胞內信息調節的影響及其與藥物歸經的相關性,發現補腎復方對cAMP/cGMP信使變化的調節與中醫學本草著作記載的歸經有較大的相似性。許多中藥通過調節體內環核苷酸(cAMP、cGMP)濃度或比值而反映出藥物對某臟器組織的選擇性作用,故以cAMP和cGMP作為研究中藥歸經的指標。通過將五味子、魚腥草、麻黃、延胡索等中藥的水煎劑分別給動物灌胃,測定動物腦、心臟、肺臟、肝臟、腎臟等十種組織器官中cAMP與cGMP水平。發現cAMP、cGMP濃度變化及cAMP/cGMP比值變化顯著的臟器,與各藥物歸經的關系非常密切。組織中cAMP、cGMP濃度及cAMP/cGMP比值變化在一定程度上可以反映中藥對某組織臟器的選擇性作用。連續7天灌服大鼠4種中藥(麻黃、丹參、葛根、大黃),發現每種藥物對動物不同組織臟器中環核苷酸水平的影響是不同的。為探討揭示中藥歸經理論的實質,利用環核苷酸水平變化觀測法,制備并應用腎陽虛動物模型,對淫羊藿、肉桂的歸經問題進行了研究。以動物腎等組織中微量活性物質MDA含量變化為指標,觀察了淫羊藿、肉桂對病理狀態下組織臟器的選擇性影響。結果顯示,淫羊藿組、肉桂組動物腎組織中MDA含量均較模型動物有明顯變化,與傳統中醫藥學對兩藥歸經的認識具有較大相近性。
7.歸經與載體 載體學說是指用載體將藥物直接送到病變部位的靶細胞,以提高藥物的選擇性。如桔梗、遠志在天王補心丹中作為引經藥,其實質是桔梗、遠志的主要成分皂苷,以表面活性劑的作用增加了該方中其他成分的溶解度,從而促進了療效的更好發揮。又如某些藥用酒制或膽汁制,可增加脂溶性,用鹽或童便制可使有效成分生成鈉鹽。由此可以看出,中藥引經藥的實質是增加復方中其他藥物有效成分的溶解度,促進藥用成分的吸收、特異性分布,有利于藥用成分直達疾病部位,更好地發揮療效。藥物動力學研究表明,藥物在組織器官等部位濃度愈高,其結合性愈強,藥物作用的效果也愈佳。所以應用現代藥動學的方法研究引經藥中的活性成分在體內的特異性分布,可以說明它對作用點或靶器官所具有的選擇性和親和性。靶向給藥可使病變部位的藥物濃度增大,從而提高藥物的利用度。中藥歸經是有針對性地利用引經藥物導向性使藥物的有效成分盡量多地到達目的器官,與載體學說有類似之處。
目前中藥歸經的實驗研究取得了一定成果,但仍存在諸多問題,尚需開展進一步的研究工作。如應注意歸經理論中所指的臟腑,是中醫學中特有的定位概念,其與解剖學器官組織有較大的區別,研究中將兩者等同不利于詮釋歸經的現代內涵。如將涵蓋所有藥性的60味中藥灌服小鼠1、2、4小時后,聚類分析不同歸經對各組織器官機能的影響來進行中藥歸經的形態學基礎研究,結果發現一種歸經可以作用于多個器官組織,不同歸經可以作用于相同的器官組織,同一歸經中藥在給藥后不同時間點作用的器官組織類別有所不同,提示中醫臟腑與解剖學器官組織之間不是簡單的一一對應關系,而是一種具有交叉重疊的網絡關系。因此對于藥物歸經的理解,更應重視藥物產生效應的部位及配伍之后作用的選擇性改變等現代科學內涵。
四、中藥升降浮沉
張仲景是中藥升降浮沉理論的最早實踐者,在其所創經方中,很重視中藥升降浮沉之性。四逆散柴胡主升,疏肝氣之郁結,枳實主降,導胃氣之壅滯;半夏瀉心湯辛開苦降并用,調理脾胃之升降,此皆善用藥物升降浮沉之范例。
1.中藥的升浮 大多數味辛甘、性溫熱者屬于升浮藥;凡質地輕松的中藥(入藥部位為花、莖、葉者),大多作用升浮,如菊花、升麻等;補中益氣湯對子宮脫垂有顯著療效,它可以選擇性提高兔、犬在體或離體子宮肌的張力;單味升麻、柴胡都可顯著提高兔離體子宮平滑肌的張力,說明升麻、柴胡兩味藥物,起到向上升提的作用。研究還發現在中藥升降浮沉理論之外,亦有特殊性、雙向性、不明顯性及可變性?;ㄈ~類藥物質地輕揚,本主升浮,但旋覆花、丁香降氣止嘔,槐花治腸風下血,番瀉葉瀉下導滯等,其性沉降而非升??;子實類藥物質地重實,本主沉降,但蔓荊子疏散表邪以清利頭目、蒼耳子發散風寒通鼻竅等,其性升浮而非沉降。因此中藥升降浮沉之特殊性應從其臨床發揮的作用方面去理解。
2.中藥的沉降 大多數味酸、苦、咸,性寒涼者屬沉降藥。就藥物的質地而言,質地厚重或屬子實者,如蘇子、枳實等,大多作用沉降。中藥升降浮沉特性不是固定不變的,在一定條件下可以發生轉變,即升浮轉變為沉降,沉降轉變為升浮,其轉變的條件包括炮制、配伍、藥用部位的改變等。藥物經過炮制后可以改變原來的四氣、五味及升降浮沉等藥性。有些藥物經酒制則升、姜炒則散、醋炒則收斂、鹽炒則下行。如大黃可峻下熱結、泄熱通便,具有沉降之性,但經酒制后,其活血化瘀及升浮之性增強,瀉下通便等沉降之性減緩;杜仲、菟絲子鹽炙炒后,增強其下行補腎的作用。升浮藥配伍在大量的沉降藥之中,全方功效隨之趨下;反之,沉降藥處于大量升浮藥之中,全方的功效也隨之趨上。故銀翹散、桑菊飲等解表藥都采用質地輕松、氣薄味辛之類花草葉類藥物,使配方具有升陽透表的功效。大承氣湯使用大黃,其質地重濁、堅實、氣厚,性寒的藥物配方使之具有攻下實積聚、向里趨下的功效。
目前對中藥升降浮沉理論的實驗研究較少,主要是結合方藥的藥理作用進行觀察。例如補中益氣湯可以選擇性地提高在體及離體動物子宮平滑肌的張力,加入升麻、柴胡的制劑作用明顯;如果去掉升麻、柴胡則作用減弱且不持久,單用升麻、柴胡則無作用。中藥升降浮沉理論的現代研究除不斷豐富和發展原有的經典理論外,還集中研究了升降浮沉與中藥藥理作用的關系。有些中藥具有升浮和沉降的雙向作用趨向,如麻黃發汗、解表具有升浮的特性,又能止咳平喘、利尿消腫而具有沉降的特性;白芍上行頭目祛風止痛,具有升浮的特性,又能下行血海以活血通經,具有沉降的特點;黃芪既能補氣升陽、托毒生肌,具有升浮的特性,又能利水消腫、固表止汗,具有沉降的特點。
功效主治及藥性理論對中藥藥效學的研究起著重要的指導作用。在中醫藥理論的指導下,合理認識和利用中藥藥效作用的特點,遵循其作用的基本規律,圍繞功效主治及藥性理論開展中藥藥效學研究,結合西醫學的生理病理學認識,運用先進的科學研究方法,方能全面而深入地闡釋中藥藥理作用的科學內涵。