怎么发表论文之中药品质综合量化评控体系
发布时间：2015-02-03 14:34所属分类：临床医学论文浏览：1次加入收藏
[摘要]中药品质评控是制约中药现代化发展的重要瓶颈问题。现有中药质控标准多为单一、定性的指标，缺少定量化和系统化评判，并且与临床安全性和有效性以及用量和用法等关联不密切。为此，笔者首次提出并构建了中药品质综合量化评控方法体系――标准评控力金
[摘要]中药品质评控是制约中药现代化发展的重要瓶颈问题。现有中药质控标准多为单一、定性的指标，缺少定量化和系统化评判，并且与临床安全性和有效性以及用量和用法等关联不密切。为此，笔者首次提出并构建了中药品质综合量化评控方法体系――标准评控力金字塔，并结合相关研究实例进行阐释，以期推动以临床为导向的中药整合创新研究，为提振中药品质及临床疗效提供前瞻性的管控策略与技术示例。
[关键词]怎么发表论文,中药标准化,综合量化评控,标准评控力金字塔,效应成分指数,品质综合指数
Controllability pyramid： an integrated control system of
quality for traditional Chinese medicines
XIAO Xiao-he1*， ZHANG Ding-kun1，2， WANG Jia-bo1， YANG Ming3 ， PENG Cheng2
(1. China Military Institute of Chinese Medicine， 302 Military Hospital， Beijing 100039， China;
2. Chengdu University of Traditional Chinese Medicine， Chengdu 611137， China;
3. Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine， Nanchang 330004， China)
[Abstract]Quality control is one of the key scientific tissues in the modernization of traditional Chinese medicines (TCM). In order to overcome the deficiencies of assessment indexes， including little systematization and quantification， as well as loose association with clinical efficacy and dosage， a new integrated method named controllability pyramid (CP) is first proposed in this paper. In addition， some study cases are used to explain how this model is constructed. We hope the establishment of CP could promote the clinical-oriented integrated innovation research of TCM， and provide control strategy and technology examples for improving the quality of Chinese medicines and clinical efficacy.
[Key words]standardization of Chinese medicines; integrated control; controllability pyramid; effect-constituent index;integrated quality index
doi：10.4268/cjcmm20150102
自古“中医中药不分家”，药为医所用，医因药而存。从某种程度上讲，中药品质是维系中医临床疗效的关键因素。然而，在100多年的中西医药交融中，中西药质量呈现出显著的“一升一降”趋势。化学药物通过结构合成与修饰，构效关系、作用机制与靶点研究，在药效强度上“一代更比一代强”。反观中药，由于本身活性相对较弱，资源枯竭引起的野生变家种，以及不规范栽培种植与炮制加工、人为掺假使劣，中药材质量大有“江河日下”之势，严重影响临床疗效，“中医将亡于中药”恐非耸听危言。常言道“药材好，药才好”，当下中药要想获得理想的临床疗效，一是要建立和完善中药材品质优劣评价方法，二是适当提高中药临床入药门槛标准，不再满足于药典质控的“及格”标准。
针对现行中药品质评控“以偏概全，难关药效”的不足，本文建议在药典常规质量检测与外来有害物质检测基础上，引入能反映临床疗效的药材商品规格等级、生物效应评测、效应成分指数及品质综合指数等评价方法，共同构建中药品质综合量化评控体系――标准评控力金字塔，以期推动“难关临床疗效的中药碎片化研究”向”以临床疗效为导向的中药整合创新研究”发展，创建符合中医药特点的且主导国际的中药材质量标准评控体系。
1中药品质评控研究现状与问题
中药品质评控研究需回答2个问题：好药材的标准是什么?好药材的评价方法怎样关联临床应用的安全有效性与用法用量?
从评控体系上看，《中国药典》是当前中药品质评控的权威蓝本，但存在以下问题：①《中国药典》的标准是及格线，主要用于区分合格与不合格药材及饮片，无法甄别等级的优劣;②质控指标多达20余项，均与内在品质相关，但相关程度却又明显不同，且定性定量属性也不一致，难以量化评估;③上述指标主要面向生产，服务于饮片及成药的生产质控，与临床应用的安全性、有效性并不密切，对于临床用药意义不大[1]。 从评控策略上看，主要参考天然药物与生药学的传统理念与方法而制定，“指纹图谱定性与多指标含量测定定量”渐成主流，但仍然存在测定结果与药效关联不强的弊端[2]。然而，中药的品质问题异常复杂，涉及从田间到临床的全过程，不以临床需求为导向，仅靠化学检测手段把关，研究成果很难转化为临床治疗价值。
因此，中药品质评控应采用综合量化评控策略，以临床应用的“终点指标”――疗效稳定可控为导向，建立一个多指标、定量化、综合性的中药品质评控体系，以保证中药的安全性、有效性与稳定性，为促进中药现代化发展提供新的科学对策和技术支持。
2综合量化评控体系――标准评控力金字塔的提出
中药品质评价指标众多，主要包括性状评价、理化评价与生物评价。性状评价包括形态、大小、颜色、气、味、质地、断面、粉末显微鉴别等;理化评价包括理化鉴别、水分、灰分、干燥失重、杂质、重金属及有害元素、有机氯农药残留量、特殊物质、指纹图谱、含量测定等;生物评价包括DNA鉴定、生物效毒价检测等。
众多品质评价指标，零散而不系统，从不同角度不同程度揭示了中药的品质性能。如何围绕中药品质的核心性能――临床疗效，区分不同指标的重要程度，并按照科学的原则予以综合量化集成，是中药品质评控亟需解决的关键科学问题，也是中药品质评控由定性化、经验化向定量化、科学化过渡的必由之路。
2.1标准评控力金字塔的构成及意义为了解决众多评价指标综合量化集成的难题，课题组引入了标准评控力原则来判定各评价指标与临床疗效的相关程度。品质评控的最终目的是保证临床疗效的稳定可靠。明显地，各评价指标对于把控临床疗效大小(强弱)及其稳定性的差异是客观存在的，有的指标是直接相关，有的是间接相关，有的相关性很弱;这是由各评价指标的特性以及与临床疗效之间的关系不同决定的。标准评控力越强，相关性越强，越能反映中药品质的实际情况。
结合现行的中药品质评价方法，标准评控力金字塔(图1)应由以下五级方法组成。其中，药典常规质量检测与外来有害物质检测是第一级，属于法定的“及格线“，是控制性的门槛标准，用于判定原生药材入药需具备的基本条件，确保药物的真实可靠，但相当部分标准与临床疗效的相关性不大。中药材商品规格等级是第二级，属于老药工认可、老中医认可、老百姓认可的判定药材优良等级的经验性方法，但由于市场流通、加工条件的不断变化，经验判定结果与实际临床疗效并非完全一致，可用于初步预判药材品质的优劣[3]。生物效应评测处于金字塔的第三级，能更为直接地表征药物的活性，但鉴于生物效毒价检测多为离体细胞、组织、器官的定量药理反应，且是基于某一特定药理条件下的活性测定结果，尚不能完全反映中药在疾病状态下的治疗作用[4]。效应成分指数处于金字塔的第四级，是综合生物效毒价检测与化学含量测定的量化集成指标，较之于生物效毒价检测，更加方便可靠[5]。品质综合指数处于金字塔的顶端，是具有最高证据力的评价标准。道地(优级)药材是经过千百年临床实践所证明的具有明确疗效的药物，对于其他药材而言，与传统道地药材的内涵元素相似性越高，品质就越好，临床疗效越好[6]。
值得一提的是，在现有的技术条件下，药典常规质量检测与外来有害物质检测是基础，商品规格等级是提高，生物效应评测是核心，效应成分指数与品质指数是重要的发展方向。对于不同等级的评价体系，并不意味着上一等级否定或取代下一等级，而应看作是从不同角度对中药品质的不同方面进行的控制，各种评控方法会在相当长时间内协同发展;对于不同药物而言，由于研究基础与难易程度不同，不可能要求所有药物同时具备上述5种方法，而应以已成熟的具有较高证据力的方法为主。
2.2中药材规格等级[7-10]中药材商品规格等级是其品质的重要外观标志，也是通过“辨状论质”、“看货评级，分档议价”来评估中药材质量的经验方法。可以说，中药材商品规格等级已成为千百年来人们评价和控制中药质量的“金标准”，尤其适用于中药材质量优劣评价。中药材商品规格虽不是国家中药标准的法定依据，但在中药材市场流通领域具有不可替代的作用。
中药材商品规格等级研究的核心是“辨状论质”理论，采用Delphi法抽提传统经验鉴别的关键要点，检验经验判别的准确性、重复性与可传承性;以此为基础，通过内外关联的方法，建立经验鉴别要点与化学成分、生物效价的相关性，进一步阐释商品规格等级划分的科学性。
大黄规格等级众多，按照《76种药材商品规格标准》，大黄药材有西大黄、南大黄、雅黄3种规格，其中西大黄又分为蛋片吉、苏吉、水根、原大黄4种规格，每种规格分1～3个等级，总计14个细目。如此众多的规格等级存在是否合理，不同等级间的品质是否存在差异?
课题组首先通过14位专家2次背靠背评分，以指标重要性满分比(Kj)和平均值(Kavg)为依据，抽提出大黄药材感官评价4个最重要的指标：外观形状、颜色、质地、断面特征。采用BP神经网络对大黄药材的颜色信息和化学成分含量及实际等级的相关性进行了研究(图2)，结果显示粉末显色判别规格等级的正确率高达94.12%。
进一步地，采用化学含量测定与泻下效价方法研究不同规格等级的药材发现，效价的高低与规格关系密切，产于青
海、甘肃的西大黄生物效价较高，与传统记载优质大黄的道地产区一致，但效价高低与等级并没有相关性。由此可知，大黄商品药材划分到规格即可，不必细分等级;采用粉末颜色可快速准确地判别未知大黄药材规格等级;上述研究揭示了传统经验鉴别的科学性，阐明了商品规格等级评价大黄品质的合理性。 2.3生物效应评测对于中药这种复杂物质体系，在物质基础尚未完全明确的条件下，采用“以效应鉴品质”的生物评价方法，更能体现出整体评控、关联药效的特点。中药生物效应评测方法自古有之，如明代李时珍以生猪血测试苎麻消散瘀血的功效。生物评价是以药物的生物效应为基础，利用整体动物、离体组织、器官、微生物和细胞以及相关生物因子等为试验系，评价药物有效性或毒性的方法;是继性状评价、化学评价之后，推动中药质量标准走进临床、关联疗效的关键举措，已成为中药质量标准化建设的重要研究方向之一[4，11]。《中国药典》2010年版已正式收录了“中药生物活性测定指导原则”。2014年，著名药物学家刘昌孝院士在CHM撰文，称赞生物效应评测是对中药质量控制方法的革新与进步，鼓励大家共同研究(“Only when all contribute their firewood can they build up a strong fire”)[12]。
生物效应评测研究的核心是建立的评价方法须具备定量药理学与药检分析的双重属性和要求，既包括试验设计、量化指标、剂间距、分组、对照、可靠性检验等定量药理学的内容;还包括线性范围、精密度、重复性等药物分析的内容[4，13]。需要指出的是，从研究层次而言，现有方法多是基于宏观表型建立的，应大力推进从相关细胞、靶点、通路或关键生化因子入手，建立关联机制的生物评价方法;目前，本课题组正与中药全球联盟主席、耶鲁大学终身教授郑永齐院士课题组合作，从黄连治疗结肠癌的机制与通路上建立相关的生物效应评测方法。从研究方法而言，细胞特征效应谱、生物热活性指纹图谱等动力学研究方法开始引入，促进了中药生物效应评测方法的发展[14]。此外，推动中药生物效应评测方法的标准化以及相关试剂盒的开发，对于中药品质的快速判别与现场鉴定，助推流通领域“优质优价“具有重要意义。
本研究团队作为我国中药质量生物效应评测的主要倡导者与实践者，建立了一系列反映中药功效与毒性的评价方法，包括泻下、抑菌、强心、止血、抗病毒、抗炎、解热、活血、最小致死量毒价、肝细胞毒价等[15-20]。近2年，研究团队在中药生物效应评测的研究进展主要有以下2种方法。
清热解毒生物评价方法：针对板蓝根药效物质基础不清楚，化学检测难以评价其质量的困境，本课题组优化了基于流感病毒神经氨酸酶(图3)和血红细胞凝集试验的板蓝根抗病毒活性检测方法，以表征其“清热解毒”功效。第一法在炒栀子、贯众、金银花等20余种清热解毒药中进行了可行性研究(IC50)，发现野菊花、鱼腥草、炒栀子、黄芩、金银花等具有较强的抗流感病毒活性(图4)，IC50在0.005 5～0.012 g・L-1(以生药量计)，该法被认为可广泛用于不同品种、不同产地、不同炮制品、不同批次清热解毒药的评价;第二法也已通过中国食品药品检定研究院技术复核，有望为推动板蓝根及其制剂市场流通“优质优价”提供核心技术支持。
毒性中药的生物毒价评价方法：以附子等乌头类药物为代表，建立了基于尾静脉推注测定大鼠最小致死量的生物毒价检测方法(图5)，该方法快速、准确、操作简便、重复性较好，为毒性药物的品质评控提供了可靠的技术保障。该方法已被用于附子不同产地、不同规格等级、不同炮制品、不同批次以及川、草乌的毒性评控，亦可为乌头类药物炮制过程的质量控制提供支撑[21]。此外，该法可拓展应用到马钱子、白附子、藤黄等具有急性毒性药物的质量评控。
此外，我国其他学者近年还建立了基于凝血酶时间测定的白及止血效价、基于活化部分凝血活酶时间测定的三棱抗凝血效价、基于离体心肌模型心律测定的附子强心生物效价等评价方法[22-24]。
2.4效应成分指数[5]效应成分指数是在综合分析生物效应评测与多指标含量测定各自利弊的基础上，提出的一种综合量化评控指标。
生物效应评测方法虽能反映药物的生物活性，但也存在一定的局限性。除方法学评价指标，如精密度、专属性、线性与范围、耐用性等精度较低外，并非所有实验室或研究机构都能开展相关研究，尤其不利于基层的推广应用。而多指标含量测定，即使所选成分都是关联药效的活性成分，若忽视不同成分对药材整体药效的贡献度差异，实际应用中也难以科学评价不同药材的品质优劣，甚至出现假阳性情况。因此，构建药效成分含量与效应强度的综合加权评价模型，便能通过测成分含量而体现中药之“效”，达到定量表征中药品质的目的。基于上述思想，本课题组完成了黄连抑菌效应成分指数与附子毒性成分指数的构建。
黄连为“泻痢之要药”，对痢疾杆菌的生长代谢有较强抑制作用。课题组利用微量量热法研究了小檗碱(BER)、表小檗碱(EPI)、黄连碱(COP)、巴马汀(PAL)和药根碱(JAT)5个成分的抑菌IC50，发现该值分别为0.166，0.485，0.101，31.981，5.049 g・L-1，抗菌效应大小排序为COP > BER > EPI> JAT > PAL。进一步通过倒数归一化法，计算各成分的药效权重系数，得出黄连效应成分指数Zm=100×(0.331XBER+0.113XEPI+0.544XCOP+0.001XPAL+0.011XJAT)，X为黄连中5种生物碱的含量。该公式的建立，为区分不同产地的黄连、不同品种的黄连(图6)提供了更强的证据力。
附子是经典的毒性中药，其主要毒性成分是乌头碱
(AC)、新乌头碱(MA)与次乌头碱(HA)。由于乌头碱等成分的起效剂量与中毒剂量非常接近，且次乌头碱的毒性明显弱于乌头碱与新乌头碱，采用3种生物碱含量之和简单相加，显然不能准确表征泥附子的毒性差异。例如，课题组研究发现，道地产区与新兴产区3种生物碱的含量与比例存在重大差异，其中，道地产区的江油、汉中，次乌头碱占双酯型生物碱比例高达40%～60%，新兴产区布拖、巍山、安县等地，次乌头碱比例低于25%，新乌头碱比例高达70%以上。忽视检测指标本身活性的强弱，采用药典方法含量直接相加，甚至可能得出与实际情况相反的结论。因此，通过构建化学成分与效应强度综合集成的效应成分指数，能有效破解评控碎片化的难题，更加准确地表征附子的毒性。基于上述观点，课题组采用大鼠尾静脉推注最小致死量测定法，分别测定了AC，MA，HA的最小致死量为0.112 1，0.158 0，0.291 9 mg・kg-1，以乌头碱为参照，建立了附子毒性成分指数Zm=1 000XAC+709.90XMA+383.86XHA，X为附子中3种生物碱的含量。该公式的建立为附子毒性评价提供了更加科学的依据。 目前，课题组正在开展附子强心效应成分指数、大黄泻下效应成分指数及人参抗衰老效应成分指数的研究。
2.5品质综合指数[6]品质综合指数，又称“道地品质指数”。中药的道地性既是一个地理概念，也是一个包含地理、历史、生态、资源、加工、鉴别、文化等信息的综合品质概念，是优质药材临床疗效的代称。因此，品质综合指数的内涵应当囊括上述元素。
品质综合指数的研究，是以道地(优级)药材作为参照，将中药品质分解为产区历史、生态因子、商品规格等级、组分比例及生物效毒价五大要素，分门别类地比较不同产地药材与道地药材的差异，计算五大要素的系数，并通过对上述系数的综合加权，得出中药材道地性与品质优劣性的综合量化评价指标。笔者在20世纪90年代中期提出了道地药材的5种模式：生境主导型、种质主导型、技术主导型、传媒主导型以及各种多因子关联主导型[26];药材隶属的模式不同，其5大要素的权重分配应有所偏重。
品质综合指数研究的核心是分别建立五大要素相应的测定方法。产区相对历史可通过本草文献追踪与产区实地调研确定。产区生态适宜性可采用中药材产地适宜性分析地理信息系统(TCMGIS)测定不同产区的日照、气温、降雨量、土壤类型、海拔等因子的相似性[27-28]。商品规格等级可采用Delphi评分方法，形成经验鉴别的专家共识，判别不同药材的规格等级。对于黄连、大黄等有效成分已相对清楚的药物，可直接计算有效成分含量的比例;对于大部分药效成分不甚清楚的药物，可采用成分敲出/敲入技术、化学指纹图谱相似度评价、或基于质谱检测的化学代谢组学技术确定不同来源药物成分的相似性。关于生物效毒价检测，则需借鉴或新建有关评价方法。
该指数的提出，将众多影响因子囊括其中，通过引入相对性思维、客观化表征、去量纲操作、多元统计分析等研究思路与方法，实现了复杂问题简单化，简单问题科学化，集中体现了中药品质评控综合量化集成的特点。目前，课题组正在开展附子、大黄、黄连的品质综合指数研究，相关结果将另文报道。
3结语
从一定程度上讲，中药品质综合评控方法体系的构建是一项复杂的系统工程，也是逐步认识中药品质科学内涵的过程。中药品质综合量化评控“标准评控力金字塔”的提出，刻划了中药品质评控的新蓝图和新路径，有利于打破中药“品、质、性、效、用”割裂研究、“碎片化”研究成果难以转化为临床治疗价值的困局，逐步形成以临床疗效稳定可控为导向的中药整合创新研究新格局。我们相信，随着中药品质综合量化“标准评控力金字塔”的深入研究和实施，将架起中药质量标准与临床应用之间的桥梁，推动中药标准化从田间走向临床，从根本上提振中药的品质及临床疗效。
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