正文
。疗效是中医药的生命力,合理诠释中药功效的科学内涵有助于科学指导中药新药研发和中医临床实践。本文从中药“药效团药性假说”出发,分析“药效团”的科学内涵,提出适用于中药现代化研究的“药效基团
-
功效假说”。
1
中药药性物质基础
中药药性是指导中医药临床应用的重要依据。现代研究表明,辛温药有效成分以挥发油为主
[8]
,甘平药有效成分以多糖类成分为主,酸味药有效成分多以酚酸、鞣质等成分为主,苦寒药有效成分为生物碱、苷类等,咸类药以无机盐或有机盐类等为其主要活性物质
[9]
。继而发现中药化学成分中分子结构与药性相关,即中药所含化合物分子中一类或一群基团作用于人体后产生相似的作用,而且,这种相同类型的化合物(有效部位)临床效果良好,且作用缓和持久
[2]
。药物分子的基本母核(分子骨架)一致的化合物,或者是基本基团一致的化合物,与中药药性密切相关,且具有一定的规律,特定骨架的分子具有一定的生理活性,可能特定骨架的分子或分子群具有一定的性味和归经
[10]
。归经主要是药物作用所及或药物效应的定向、定位,即药物作用的区域性和选择性,是空间和功能的综合。在回顾当前中药药性理论研究现状的基础上,张冰等
[11]
提出了“药性三要素”假说,即应从药性与化学成分、机体状态以及生物学效应这
3
要素及其之间的关联关系进行整体、系统探讨中药药性。
2
中药
“
分子药性假说
”
结合中药化学和中药药理学的研究成果,有学者认为,各种化学物质(蛋白质、糖类、生物碱、黄酮、萜类等)的存在是中药性味的物质基础,每味中药都是一个大型的天然分子库;受体(核酸、酶、受体等生物大分子)是归经的物质基础。基于此,李石生等
[2]
最先提出“中药理论体系
——
分子药性学假说”,其中分子是指一定骨架的同类化合物群体或不同类型化合物组成的分子群,即中药中包含的有效成分。该假说认为中药性味取决于其所含的化学成分,有共同物质基础属性则会有相同药性,如解表药多数味辛、归肺经,挥发油是其共同的物质基础
[12]
。中药药性的多样性本质上是由中药化学成分的分子多样性决定的,中药对机体的多靶点作用机制由组成中药的分子多样性及其药性的多样性决定。刘培勋等
[13]
提出“中药药性物组学”的概念,认为中药药性在时间维和空间三维中对特定生物体的作用是中药中发挥特定药性作用的分子集合,该集合被称为“中药药性物质组”。而匡海学等
[14]
提出的“中药性味的可拆分性、可组合性”也是建立在中药诸多化学成分各自承载的分子药性的基础之上。因此,抽象的中药药性是具有物质基础的,是中药所含化学成分的高度概括。“分子药性假说”在分子水平上研究传统中药药性理论中性味与归经之间的关系,即中药中特定分子骨架的有效成分(药物小分子)与受体(生物大分子)之间的关系,但“分子药性假说”中的“分子骨架”和“特定骨架分子”等概念并不明确。
3
药效团
药物的化学结构与其生物活性(包括药理和毒理作用)之间的关系密切,即构效关系在现代药理学中已经被揭示。早在
1909
年,
Ehrlich
就提出了“
pharmacophore
(药效团、药效基团、药效结构)”的概念,认为药物的药理作用或毒性归属于某些特定的化学活性基团或毒性团(
toxicophore
)
[15]
。此概念可以解释为何结构相似的化合物具有相近的药理作用,但对于某些化学结构微小的变化就可以导致完全不同的生物活性,而某些化学结构完全不同的化合物又会显示出相同或相近的生物活性这一问题很难作出解释。药效团的现代定义最初是由
Kier
于
1967
年提出的,并于
1971
年首次出现在出版物中
[16]
。其定义不再是“化学基团”,而是“抽象特征”。药效团被国际纯粹与应用化学联合会(
International Union of Pure and AppliedChemistry
,
IUPAC
)定义为空间和电子特性的集合,是确保与特定生物靶点的最佳超分子相互作用并触发(或阻断)其生物反应所必需的
[17]
。药效团并不代表分子或功能基团的真正结合,而是一个纯粹的抽象概念,表征一组化合物对其目标结构的共同分子相互作用能力。该定义摒弃了药物化学中常见的一种“误用”,即把简单的化学功能命名为药效团,如胍、磺酰胺或二氢咪唑等,或典型的结构骨架,如黄酮、吩噻嗪、前列腺素或类固醇等。这种“误用”可能更符合药效团的原始含义。如今在进行药效团建模时,普遍利用“抽象特征”(如氢键受体、亲水中心等)以及特定“化学基团”(如羰基氧)的组合,并定义它们的