丹参Salviae Miltiorrhizae Radix etRhizoma始载于《神农本草经》,性微寒,味苦,归心、肝经,为唇形科(Labiatae)植物丹参Salviae miltiorrhizae Bge. 干燥的根及根茎,功效为活血调经、祛瘀止痛、凉血消痈、除烦安神。红花Carthamii Flos始载于《开宝本草》,性温,味辛,归心、肝经,为菊科(Compositae)植物红花Carthamus tinctorius L. 的干燥花,功效为活血通经、祛瘀止痛、解毒。临床上二者常配伍应用,治疗血瘀证及痛证。近代医家常将丹参与红花作为经典药对,用于胸痹的治疗。
近年来,丹参、红花以及二者配伍后的化学成分、药理作用、药效物质基础和药动学等方面的研究开展较为深入,并取得显著成果。本文旨在对丹参红花配伍的研究进展予以综述。
1 丹参红花配伍及其功效 1.1 丹参红花配伍在中药复方制剂中的应用丹参和红花均为活血调经药,二者的配伍应用历史较短,少见于古代著名方剂,多为近代经验方剂。鉴于以上问题,笔者采用文献计量学的方法,分析了《中国药典》2010年版收录的含有丹参和红花的中成药以及《国家中成药标准汇编》内科心系分册中含有丹参和红花的中成药(表 1)。
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表 1 含有丹参和红花的中成药 Table 1 Chinese patent medicine containing SMRR and CF |
其中,最具代表性的中成药制剂为丹红注射液,由丹参与红花经现代工艺提取精制而成,二者配伍使用,去瘀生新,共奏活血化瘀、通脉舒络之效。临床上多用于治疗冠心病和缺血性脑病,能改善老年慢性脑供血不足及脑梗死患者的脑血流动力学指标,并具有降低血液黏度的作用[1]。1976年以来的研究文献表明,丹参注射液和红花注射液联合运用对治疗冠心病具有显著疗效[2];也有研究表明二者联合应用可治疗急性脑梗死和颈椎病,且疗效显著[3]。程新平等[4]比较研究了丹参注射液和丹红注射液对心绞痛患者的治疗效果,结果显示丹红注射液较丹参注射液具有副作用小,疗效优的特点;对于治疗老年慢性脑供血不足,丹红注射液同样表现出比复方丹参注射液更优的效果[5]。此外,根据临床病证不同,丹参和红花还可以配伍补气药(如黄芪)、补血药(如当归)、清热凉血药(如赤芍药)或活血止痛药(如川芎)等,并根据需要制成各种现代剂型的中成药,如复方冠心II号方、黄芪丹参复方制剂、血必净注射液、芪苈强心胶囊、脉络通胶囊以及脑心通胶囊等。目前,由丹参和红花组成的中药复方制剂以及丹参制剂联合应用红花制剂主要是针对心血管系统疾病的治疗,对于这些药理作用突出、药效显著的中药制剂,应该明确其化学成分,深入了解其药理作用机制、药效物质基础、体内药动学特点等,并深入探索其分子药理学机制,为创新药物的研发提供借鉴,并为临床合理用药提供参考。
1.2 丹参红花药对的应用药对是中医临床常用的相对固定的两味药的配伍组合,是中药配伍应用的基本形式。因此,研究丹参红花药对配伍是深入探索含有丹参和红花的中药复方制剂的有效手段。临床研究表明,丹参红花汤剂浸泡双足可治疗老年糖尿病患者下肢动脉硬化闭塞症[6];丹参红花配伍使用亦能有效避免糖尿病患者的糖尿病肾病发展[7]。而且,丹参和红花提取物能有效抑制高脂及缺血状态下的人脐静脉内皮细胞内活性氧的产生及细胞凋亡,保护内皮细胞[8]。动物实验结果显示,丹参和红花提取物能呈剂量和时间依赖性地抑制血管升压素诱导的大鼠心肌成纤维细胞胶原合成,防治高血压心肌纤维化[9]。
1.3 丹参红花组分配伍的应用将丹参和红花中的有效组分(如丹参多酚酸盐和红花黄色素)配伍应用,可治疗不稳定性心绞痛等[10];丹参和红花水溶性组分配伍较单独使用丹参或红花更能有效治疗大鼠心肌和脑缺血-再灌注损伤引起的血小板聚集、血栓形成等,发挥心肌和脑保护作用[11];通过中药组分优化将丹参和红花提取物有效部位(丹酚酸和红花黄色素)配伍可有效缓解心肌缺血再灌注大鼠心肌损伤,抑制血栓形成,发挥保护和改善心肌缺血的作用[12]。
中药组分配伍是中药应用的新形式。对于丹参红花组分配伍的研究应该继续深入,将动物实验与临床试验相结合,从临床效果和药理作用机制等多方面综合分析和评价。采用药理作用相对明确、成分相对清楚的有效组分组方,既能体现中医药特色,通过多组分、多靶点、整体调节的作用方式发挥疗效,又能符合安全、有效和质量可控的现代药物评价的基本要求,对促进中医药走向世界具有重要意义,是中药研发的方向。
2 丹参与红花的化学成分研究化学成分是中药发挥药理作用的物质基础,随着科学技术的发展,越来越多的新技术应用于中药化学成分的提取、分离、分析和指纹图谱建立[13]。针对中药“多成分、多靶点”的特征,本文对丹参、红花以及二者配伍后的化学成分的研究进展进行总结分析。
2.1 丹参化学成分Pan等[14]采用微波法提取丹参中的丹参酮类成分(主要为丹参酮IIA、丹参酮I、隐丹参酮),并用高效液相色谱法(HPLC)进行检测分析;Gu等[15]和Chen等[16]则采用高速逆流色谱法、紫外光谱(UV-Vis)和液质联用(LC-MS)法分别检测丹参中丹参酮类和丹酚酸类成分。此外,Dai等[17]采用结合核磁共振(NMR)和LC-DAD-MS的代谢组学分析不同表型的3种丹参的代谢产物,二级代谢产物有40种,包括多酚酸类、黄酮类、二萜类和甾体类化合物。大量的研究结果显示[15, 16, 17],丹参的化学成分根据其溶解性质主要分为水溶性和脂溶性2类,水溶性成分主要为酚酸类,如丹参素、原儿茶醛、迷迭香酸、紫草酸、咖啡酸、鼠尾草酚和丹酚酸A、B、C、D、E、F、G等。其中,丹参素和原儿茶醛为丹参原药材及其制剂的质量控制指标成分;脂溶性成分主要为二萜类,如丹参酮I、丹参酮IIA、丹参酮IIB、隐丹参酮、异丹参酮等。通过对不同批次丹参注射液样品的指纹图谱分析,其中量最多的成分为丹参素、原儿茶醛、迷迭香酸、丹酚酸A和B。
2.2 红花化学成分采用色谱方法(硅胶色谱和凝胶色谱等)以及波谱方法(红外光谱、紫外光谱、质谱以及核磁共振等)可以对红花的化学成分进行分离和指纹图谱鉴定[18, 19]。目前红花中已知的化学成分多达200多种,主要是黄酮类、脂肪酸、挥发油、多糖及微量元素等成分。研究结果显示,黄酮类化合物包括红花黄色素、槲皮素、杨梅素、山柰素以及少量的红花红色素等;脂肪酸包括棕榈酸、油酸、亚油酸等;微量元素主要包括钙、镁、铜、锌等。其中,红花黄色素A和山柰素是其质控指标。
2.3 丹参红花配伍的化学成分丹红注射液是丹参和红花配伍而成的具有代表性的中药复方制剂,指纹图谱分析是对丹红注射液质量控制及保证制备工艺稳定性的重要手段。罗娟敏等[20]以原儿茶醛峰为参照,对10批丹红注射液进行指纹图谱分析,从中确定了26个共有峰,证明其生产工艺稳定可靠。
王悦等[21]对11个批次的丹红注射液进行HPLC-UV-MS多元指纹图谱分析,结果显示丹红注射液中量最多的9种成分依次为丹参素、丹酚酸B、丹酚酸A、迷迭香酸、原儿茶醛、丹酚酸D、5-羟甲基糠醛、香豆酸和山柰酚-3-O-芸香糖苷。Guan等[22]采用HPLC分析丹红注射液中主要活性成分,结果显示注射液中量最多的4种成分来自丹参,依次是丹参素、丹酚酸B、迷迭香酸和原儿茶醛,红花中量最多的成分为羟基红花黄色素A。采用HPLC-DAD-MS建立复方丹红滴丸(由丹参、红花和冰片组成)二维指纹图谱,发现共有峰10个,即丹酚酸B、丹参素、原儿茶醛、迷迭香酸、丹酚酸A、丹参酮IIA、羟基红花黄色素、异羟基红花黄色素A、红花黄色素和6-羟基山柰酚-3-O-葡萄糖苷,并提出异羟基红花黄色素A是羟基红花黄色素A的烯醇酮互变异构体,而羟基红花黄色素A、异羟基红花黄色素A和红花黄色素A三者的互变平衡受温度和pH值影响[23]。
综合以上研究结果,丹参红花配伍后其主要化学成分的量可能会发生微弱的变化,但丹参素、丹酚酸B、迷迭香酸、原儿茶醛和羟基红花黄色素分别是丹参和红花中量较高的几种成分,这与丹参和红花原药材的化学成分分析结果一致。同样,丹参和红花中也存在许多结构不稳定的化合物,如羟基红花黄色素、丹参素、丹酚酸A、B和C。丹酚酸B在煎煮、浓缩过程中会有少部分水解为紫草酸和丹参素;丹参素在酸性条件下转化为迷迭香酸;丹酚酸A和C可以互变等。这些研究为丹参和红花的提取制备工艺以及丹参和红花制剂(如丹红注射液)的质量控制提供参考和借鉴。
3 丹参红花配伍的药动学研究目前,对于丹参红花配伍的药动学研究较多,但大多数是检测丹参红花复方制剂中某些化学成分在血中的变化情况,仅有少数对其配伍前后的主要化学成分的吸收、分布和代谢进行比较研究。贾璞[24]分别采用寒凝血瘀模型SD大鼠和正常大鼠尾iv丹参注射液、红花注射液和丹红注射液,检测丹参素、原儿茶酸、羟基红花黄色素A在动物体内的药动学特征,结果显示:1)红花能促进丹参素在体内迅速分布,并延缓其在体内消除,更利于其发挥药效;2)红花促使原儿茶醛由中央血流丰富的器官向周边血管相对较少的组织分布;3)丹参亦能减缓羟基红花黄色素A的消除,并加快羟基红花黄色素A从中央室向周边室的传递。总之,丹参红花配伍后,发挥协同作用,促进彼此主要成分在体内的分布吸收,使药效更加突出。
此外,对大鼠脑内血中代谢研究结果显示,给予丹红注射液的血浆中发现了单独给予丹参注射液和红花注射液检测不到的丹参素异丙酯。这一结果提示,丹参和红花配伍能明显改变丹参和红花中主要成分在大鼠体内的分布和代谢。然而,丹参红花配伍后,丹参的主要成分原儿茶醛无论在正常大鼠还是寒凝血瘀模型大鼠血浆内,均发生较快转变。需要对丹参与红花配伍的中药制剂进行深入的研究,明确丹参和红花配伍后,各成分的体内代谢变化规律,发挥其配伍的优势,降低毒副作用。
4 丹参与红花的现代药理作用研究 4.1 丹参药理作用丹参作为治疗心血管疾病的代表性中药,具有显著的心肌保护、抗动脉粥样硬化、抗血栓、改善微循环等作用。随着对丹参药理作用研究的深入,研究发现丹参除了发挥心血管系统保护作用,还对神经系统和消化系统等具有保护作用,这为拓展丹参的临床新用途提供了理论基础。
4.1.1 对心血管系统保护作用丹参可用于治疗心绞痛,对心血管系统具有保护作用,主要表现为内皮细胞保护作用[25, 26, 27],较高用量的丹酚酸B能调节脂代谢、降低脂质过氧化、抑制低密度脂蛋白(LDL)氧化;扩张冠状动脉,改善微循环[28, 29],丹参中丹参酮IIA、隐丹参酮、丹酚酸B等均能不同程度地上调多种细胞及动物模型中内皮型NO合酶(eNOS)活性,增加eNOS蛋白和mRNA表达;保护心肌、抗心律失常[30],丹参中有效成分紫草酸镁B能抑制缺血-再灌注损伤后心肌细胞凋亡的发生,保护心脏;抑制血小板聚集[31],丹参中有效成分阿魏酸和迷迭香酸具有抗血小板作用,从而发挥抗血栓作用。
4.1.2 对神经系统保护作用丹参对于治疗缺血性脑病具有良好的疗效,有研究表明,丹参能上调大鼠全脑及局灶性脑缺血-再灌注损伤后脑组织中抗凋亡蛋白Bcl-2的表达,通过抑制细胞凋亡的早期环节而发挥神经保护作用[32, 33];此外,丹参水溶性成分能使大鼠海马组织中超氧化物歧化酶(SOD)活性增强、丙二醛(MDA)量减少,降低氧化应激损伤,发挥神经保护作用[34];适当剂量的丹参水提液具有抗惊厥、镇静催眠的作用,与氯丙嗪等合用能使其清心除烦的效果更佳[35]。
4.1.3 对消化系统保护作用有研究报道[36, 37],丹参能促进胃黏膜上皮细胞增生,减少胃酸分泌,清除氧自由基等,通过一氧化氮(NO)和胃黏膜上皮细胞生长因子受体改善大鼠胃黏膜循环,从而发挥抗胃溃疡作用。
4.1.4 其他药理作用丹参具有显著的肝保护、抗菌消炎、诱导骨髓间充质干细胞等药理作用。丹参对肝脏具有明显的保护作用,如抗肝纤维化[38, 39, 40]、降低肝细胞氧自由基产生[41]、减轻肝细胞脂肪性病变和坏死、促进肝再生等;丹参有效成分丹参酮IIA能有效抑制小鼠单核/巨噬细胞株RAW 264.7分泌NO、白细胞介素(IL)-6、IL-1β、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)以及减少诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的表达[42];丹参可以在体外诱导骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞[43]。
4.2 红花药理作用临床上,红花主要用于治疗高血压、冠心病、脑栓塞等。随着研究的不断深入及拓展,研究证实红花药理作用广泛,除了对冠状动脉硬化性心脏病、脑血栓、月经不调等疗效显著,还能用于美容和保健等。
4.2.1 对心血管系统保护作用红花能扩张冠状动脉、扩张血管、改善血液流变学指标;红花有效成分红花黄色素能有效降低血瘀模型大鼠的血黏度和红细胞聚集指数[44],抗凝血和抗血栓形成;红花中的羟基红花黄色素A能延长小鼠凝血时间,缓解脑缺血诱发的脑血栓[45];Huang等[46]研究表明红花黄色素能抑制血小板活化因子(PAF)诱导血小板聚集和5-羟色胺(5-HT)的释放。
4.2.2 对神经系统保护作用实验研究表明[47],羟基红花黄色素对大鼠和狗均具有神经系统保护作用;Wang等[48]研究证明,羟基红花黄色素A能显著抑制半乳糖胺/氰酸钠诱导的胚胎大脑皮层细胞神经元损伤。
4.2.3 免疫调节作用红花多糖具有免疫增强作用,能促进淋巴细胞转化,增加脾细胞对羊红细胞空斑形成的细胞数量等。马新博等[49]研究发现红花多糖能抑制人胃癌细胞(SGC-7901)的增殖并诱导其发生凋亡;Shang等[50]发现红花注射液能降低佐剂性关节炎大鼠的巨噬细胞吞噬指数和吞噬百分率,下调CD4+ T细胞和CD8+ T细胞的比例,以及抑制血清中IL-1水平。此外,红花黄色素可以降低血清溶菌酶的量、抑制腹腔巨噬细胞和全血白细胞吞噬功能、降低IL-2的产生。
4.2.4 其他药理作用红花水提取物及红花黄色素均具有抗氧化作用,如抑制NO和前列腺素E2(PGE2)的分泌及iNOS和环氧合酶-2(COX-2)基因的表达[51];红花黄色素还能减少脑细胞凋亡并增强Bcl-2蛋白的表达[52]。红花作为一种铜离子耐受剂还能清除氧自由基、增加过氧化物酶和SOD的活性[53]。Wu等[54]研究发现,在四氯化碳(CCl4)诱导的大鼠肝损伤模型中,红花红色素通过核因子NF-E2相关因子2(Nrf2)途径发挥肝保护和抗氧化作用。
4.3 丹参红花配伍的药理作用机制临床上,丹参红花配伍主要用于治疗以血瘀证为特征的心血管疾病,如冠心病、心绞痛等,共同发挥活血化瘀的功效。药学工作者对含有丹参和红花的多种中药复方制剂进行了深入的的现代药理学研究。例如,复方冠心II号方[55]在临床上主要用于治疗冠心病和心绞痛,经大量动物实验和临床研究表明,其机制主要涉及增加冠脉血流量和心肌营养性血流量、调节血小板功能、调节血脂水平以及改善微循环等。其中,参与抗动脉粥样硬化、降低心肌耗氧量和缩小心肌梗死面积的主要有效成分为丹参酮IIA,而药物中量较高的羟基红花黄色素主要作用为缓解心肌缺氧性损伤,改善心肌能量代谢。此外,丹参酮也是一种有效的抗脂质过氧化剂,研究表明丹参酮对启动脂质过氧化的活性氧自由基的清除作用较弱,而对清除脂质过氧化的脂类自由基有较好的效果[24]。He等[56]研究证明,丹红注射液通过抗凝血、抗血栓、抗纤维化和抗氧化作用缓解大鼠脑缺血-再灌注损伤,能调节Bcl-2和Bax蛋白的表达发挥神经保护作用。此外,丹红注射液具有降低动脉粥样硬化家兔血管壁组织中的核因子-κB(NF-κB)表达、减少高敏反应蛋白(hs-CRP)量、抑制炎症反应、调节脂代谢和血管内皮功能的作用[57]。丹红注射液发挥抗炎、抗氧化和抗凋亡作用的主要有效成分分别是羟基红花黄色素A、丹酚酸B、丹参素;血必净注射液在临床上常用于治疗炎症感染、系统性炎症反应综合征(SIRS)、脓毒血症甚至多器官功能障碍综合征等,其主要是通过抑制NF-κB信号通路发挥药理作用[58],其中羟基红花黄色素A、氧化芍药苷、苯甲酰芍药苷和洋川芎内酯I 4种成分被证明为NF-κB抑制剂。刘剑刚等[11]研究证明,从丹参和红花水提取物中分离出的强极性成分联合应用能有效降低心肌梗死面积,逆转心肌酶的减少,增加6-酮-前列腺素F1α(6-K-PGF1α)的水平,抑制血小板聚集和血栓形成,缓解大鼠缺血再灌注损伤,且效果较丹红注射液更好,这说明丹参红花强极性水溶性组分配伍比丹红注射液的药效更强,有继续深入研发的潜力。
丹参通血络、散瘀结,红花化瘀血、通经络。丹参红花虽协同配伍,但二者的药理机制各有所侧重:丹参的主要药理作用偏于抗脂质过氧化和清除氧自由基,表现为缓解心肌缺血对心脏的损伤,改善外周循环、降低心肌耗氧量、缩小心肌梗塞面积。丹参的化学成分中,作用于心血管系统的有效成分主要为丹参酮IIA,此外,丹酚酸B的抗氧化和自由基清除作用以及丹参素的抗凋亡作用在心脑血管疾病和肝纤维化中也发挥了重要作用。红花对心血管系统保护作用主要表现为改变血液流变性,改善微循环,降低血液黏度等。其中,羟基红花黄色素是红花黄色素中最重要的成分,是发挥心血管药理作用的主要有效成分。现代体内外分子药理学研究结果显示,丹参中丹参酮IIA、丹参素、原儿茶醛、丹酚酸B和红花中羟基红花黄色素A是丹参和红花配伍的主要药效物质基础,除具有保护心肌、抑制血栓形成、保护神经的作用外,二者均具有一定的抗炎、杀菌、肝保护、抗氧化、抗肿瘤等作用。充分了解丹参红花配伍的药效物质基础,有选择地对主要活性成分进行组分配伍,有利于实现药效最大化,也是丹参红花现代制剂研发的未来方向。
5 多向药理学在丹参与红花配伍研究中的应用近年来,网络药理学(network pharmacology)和多向药理学(polypharmacology)的发展为中药复方与中药配伍研究提供了新的方法与技术。网络药理学是指将药物作用网络与生物网络进行整合、比对和分析,分析药物在整合网络中与特定节点或模块的相互作用关系,从而深入认识药物和机体相互作用规律的科学[59]。多向药理学主要研究药物具有多靶点的药理活性,设计与发现针对多个治疗靶点的药物[60]。多向药理学提出的是单一化合物具有多靶点药理活性;中药的多靶点治疗是由多味中药组成的方剂或中药有效成分配伍组合,实现多靶点治疗。但中医药界一般习惯把一个复方看作是一个药物,从整体上考虑药物的药理活性和治疗作用,从这个角度出发,完全可以借用多向药理学的研究方法,来开展中药的研究和药物筛选。笔者所在课题组近年来一直以多向药理学的方法,致力于丹参与红花配伍的现代药理学研究。丹红注射液治疗SIRS的研究结果表明,丹参与红花配伍能通过iNOS/ NO、COX-2/PGE2以及炎性相关因子等多条途径发挥多靶点抗炎作用。这主要与丹红注射液的方剂组成有关,丹参和红花均含有多种有效成分,每种有效成分的作用靶点不完全相同,二者配伍后,能同时调控机体多种蛋白的表达,维持机体内环境的平衡,而不会导致毒性和不良反应的发生[61]。丹红注射液可以通过抗炎、抗氧化和抗凋亡3重机制发挥肝保护作用[62, 63],进一步证实了丹参与红花配伍的多靶点治疗的特点及效果。
6 结语与展望丹参、红花药理作用较为明确,对提取工艺、化学成分、药理作用机制以及体内代谢过程的探讨也比较深入,本文从丹参红花配伍前后化学成分、药理作用、药效物质基础和药动学4个方面分别阐述了二者配伍的科学性和必要性。对丹参、红花配伍而成的典型中药复方制剂丹红注射液和丹参注射液以及红花注射液的比较研究发现,丹红注射液较单独使用丹参注射液和红花注射液具有更好的药理作用和更小的副作用,说明丹参红花配伍使用较单味药单独使用更具优势。但是,丹参、红花不同配伍比例对主要药效成分溶出、吸收、代谢和药理作用的影响,以及配伍前后主要成分在体内代谢过程中相互影响的比较研究还有待于深入开展。全面了解丹参、红花配伍的生物效应、吸收、分布、代谢和排泄过程是为其临床应用提供理论支持不可或缺的。
在未来的研究中,可以将逆向药理学的研究方法应用到丹参与红花配伍的研究之中,根据现有方剂和中成药中丹参和红花的配伍应用,从丹参和红花的有效成分中挖掘具有开发价值的先导化合物或先导化合物组合。首先,运用网络药理学建立数据库,或从已有数据库中提取数据,运用计算机软件进行虚拟筛选分析,得到虚拟筛选的结果。为保证虚拟筛选与实验筛选的对接,按照逆向筛选的研究思路,根据可能的有效靶点开展针对性的虚拟筛选,然后再开展高通量筛选和高内涵筛选实验,从而发现先导化合物,进一步从药对配伍和组分配伍的角度科学地阐释和优化丹参红花的配伍应用,为新药研发提供研究思路,并为临床提供疗效更优、副作用更小的现代中成药制剂。
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