超分子“印跡模板”藥素)特征的中藥藥理學研究方法探索
學術探討
作者:賀福元 賀紅 鄧凱文 周逸群 石繼連 劉文龍 楊岩濤 唐宇
[摘要] 該文在前文超分子化學對中醫藥理論特殊影響的基礎上,進一步分析中藥成分的自然本源,闡述中藥與人體經絡髒腑超分子“印跡模板”通道結構(證素)的“氣析”作用,從自然界超分子 “印跡模板”自主作用的普遍規律層麵揭示中藥“藥素”屬性,揭示別於西藥藥理學的中藥藥理學研究應遵循的方法。中藥藥理學研究受中醫藥基礎理論指導,是由經絡髒腑與中藥成分群的超分子主客體“氣析”作用關係決定的,在這種基於“分子社會”與經絡髒腑通道的“印跡模板”能否匹配性地產生“氣析”作用的宏觀規律特殊表達過程中,超分子化學自主作用貫穿始終。中藥藥理學受中醫藥理論指導,是基於中醫藥理論,能用超分子化學詮釋。基於經典的原子間的化學鍵形成的單分子化學結構構效關係奠定西藥藥理學,基於“分子社會”弱鍵的超分子“印跡模板”(藥素)則構築中藥藥理學大廈。中藥藥理學是在西藥藥理學基礎上發展的針對“分子社會”間的超分子藥理學,宜采用宏觀數理定量表征和微觀定性分析雙重研究方法。
[關鍵詞] 中藥;中藥藥理學;超分子藥理學;藥理學;中醫藥基礎理論;超分子;物質基礎;證素;藥素;氣析;氣素;中醫藥現代化;經絡髒腑;數理特征化;分子社會
[Abstract] The paper, based on the previous publication as special impact of Chinese medicine theories on supramolcular chemistry, aims to analyze the natural origination for the Chinese medicine and to explain the special impact of ″Qi chromatography″ reaction on ″imprinting templates″ in supramolcular host of human being with Chinese medicine, in order to reveal the CM′s properties of ″medical element″ with ″imprinting templates″ autonomisation generally took place in natural supramolecules, and also to discover that the CM′s pharmacology are satisfied with its own approaches different form western pharmacology.It was decided, for CM′s pharmacology guided by CM′s theories, to ″Qi chromatography″ relations between the CM′s ingredient groups and the meridian zang-fu viscera. The supramolcular chemistry played an all-through role in procession of making macro-regularities and special presentation on behavior of ″Qi chromatography″ impulse owning to the matching action of all kinds of ingredients on the meridian zang-fu viscera with similar ″imprinting templates″. The CM′s pharmacology were guided by CM′s theories, owing to its interpretation of supramolecular chemistry. The pharmacology was achieved to construct up completely on base of classical chemical single molecular bonds whereas the CM′s pharmacology be configured to big building by way of ″imprinting templates″ as multi-weak bonds among ″supramolecular society″. CM′s pharmacology was supramolcular pharmacology dealt with ″molecular society″ on the base of western pharmacology, and employed to double research approaches both math-physical quantitative representation on macroscope and qualitative analyses in microscope.
[Key words] Chinese medicine; pharmacology of Chinese medicine; supramolecular pharmacology; pharmacology; basic theory of Chinese medicine;supramolecules; material basement;syndromic element; medical element; Qi chromatography; Qi element; Chinese medicine modernization; meridian Zang-fu viscera;mathematization and physization; molecular society
doi:10.4268/cjcmm20152136
中藥是指在中醫藥基本理論指導下用於診斷、治療與預防疾病物質的總稱;中藥藥理學是運用中醫藥理論指導中藥研究並揭示中藥與人體效應作用規律的理論學科[1-2]。中藥藥理學研究方法的問題已轉化為中醫藥基礎理論自然屬性問題。由於中醫藥理論的自然屬性長期用社會科學屬性進行表述,因此怎樣從中醫藥理論的社會屬性中剝離出社會科學與自然屬性便是中醫藥現代化的核心問題。中醫藥基礎理論到底是什麼,它的科學屬性是什麼,怎樣解決現代社會學與自然科學語言表達等諸多瓶頸問題長期縈繞在作者心頭。由於中醫藥理論的微觀物質運行規律長期不明,宏觀定量表述不清,累遭非中醫人士的詬病,因此能否從微觀和宏觀層麵找到能詮釋中醫藥理論的本質規律是能否實現中醫藥理論現代化並為現代社會所接受的關鍵所在,也是闡明中藥藥理學研究方法的前提。前期作者在研究單成分的構效關係、網絡藥理學的成分群與網絡靶點的作用規律[3]、中藥“穴藥”歸經法時[4],首次用超分子化學詮釋了中醫藥基礎理論,提出超分子“印跡模板”是產生中醫藥基礎理論的微觀物質基礎,據此提出中醫藥理論現代化的途徑與框架圖[5]。本文在其基礎上,進一步梳理中藥與中藥藥理學學科的自然屬性,闡明其固有的特征,提出以體現中藥與人體“分子社會”特征超分子藥理學的研究方法,旨在促進中藥、中藥藥理學按照自己的學科屬性正確發展;同時促進中醫藥現代化與國際化。
1 中醫藥基礎理論是基於中藥與人體“分子社會”自主作用的理論,能用超分子化學詮釋
1.1 中醫藥基礎理論研究的現狀 中醫藥學的核心問題是基礎理論的發展,包括陰陽五行、經絡髒髒、氣血津液、病因病機與八綱辯證等理論。半個世紀以來,中醫藥基礎理論研究取得了長足的進步, 但亟需突破。中醫藥基礎理論發展滯後於應用技術的進步,已經成為製約中醫藥學術繼承、臨床優勢發揮、中藥產業發展和服務於社會的瓶頸問題,產生了倒逼之勢。可以這樣說,如果中醫藥基礎理論再無重大突破,中醫藥學科將停滯不前。近年來,盡管我國在中醫藥現代化國際化發展進程中進行了大量的工作,但終因沒有正確認識自然科學,沒有對接好自然科學,所采用研究的思路、方法與手段不能完整闡述中醫藥基礎理論,不能構築現代中醫藥科學大廈,這主要是[6]:①對中醫藥基礎理論的生物學屬性進行了驗證研究, 但多套用西醫的思路、方法,對產生的數據與結果沒有建立一套適用於中醫藥基礎理論的整合方法,自然缺乏形成中醫藥理論的現代科學知識架構和麵向應用的創新性成果;②確立了中醫學從關係本體論出發認識生命的科學屬性, 但缺乏闡釋機體各係統間複雜性相互作用關係的狀態方法,特別是機體大小分子微觀(本體)與宏觀(狀態)的作用規律的認識;③循環式佐證使理論係統化獲得加強, 但理論發展能力欠缺,主要是沒有找到能打破循環式佐證物質運行方法,沒有從人體微觀物質運行及宏觀特征的本質上認識中醫藥理論;④分析性研究加深了中醫藥基礎理論生物學屬性的認識,但缺乏一套適用於中醫藥學科多元統計的歸納方法,難以上升為現代科學理論,獲得規律性發現和世界科技界的認可,多數科研屬中醫藥界的自娛自樂;⑤新知識與技術的應用拓寬了中醫藥基礎理論研究的視野,但多圄圇吞棗,簡單照搬現代科學拆分中醫藥理論,然卻無法裝配中醫藥理論,致使中醫藥理論的內涵與優勢日漸匱乏。針對以上問題,目前對中醫藥基礎理論研究重點在於建立新思維、新方法、新算法,找準現代科學,歸納新問題,創新理論內涵,應從微觀本體與宏觀狀態關係兩方麵突破中醫藥理論研究的瓶頸問題,其中微觀的本體研究是重中之重,因為它既是形成中醫藥理論的基石,也是形成中醫藥宏觀定量表征的前提。基於此,本文作者將中藥與人體置身於整個生物界,循生物演化軌跡,洞中醫藥天成,最終分析得出人體是巨複超分子“印跡模板”通道結構主體,中藥成分群是能與主體“印跡模板”相似,自主產生作用的客體,從“分子社會”的超分子主客體“印跡模板”自主識別作用規律上可詮釋中醫藥基礎理論。
1.2 人體是個巨複超分子體 目前地球的生命體演化進展了34億年,依次經曆了前震旦紀、震旦紀、寒武紀、奧陶紀、誌留紀、泥盆紀、石炭紀、二疊紀、三疊紀、侏羅紀、白堊紀、第三紀、第四紀[7]。在生命演化中,生物單分子(如氨基酸、嘌呤、嘧啶等)在一定條件下產生了象多肽、多聚核苷酸等生物高分子。這些高分子進一步演化形成了地球上最原始的生物係統,即具有原始細胞結構的生命。再從原核生物到藻類植物;從無硬殼後生動物到具有殼體的動物;從海生無脊椎動物到到陸生有脊椎動物,直到人類的出現。在這個漫長的生物體演化過程,生物體內各種分子必須按序進行作用:由單分子通過自組織、自組裝、自識別與自複製組成一定功能的超分子,在眾多小分子模板基礎上進行超分子主體結構的合成,如同超分子化學所述的以各種生物體小分子為模板分子,以氨基酸、單糖與核苷酸為功能單體合成印跡聚合物(molecular imprinted polymer,MIP),如參與的各種生化代謝反應酶合成、基於氨基酸的蛋白質合成、基於葡萄糖的肝糖元合成,基於核苷酸的DNA,RNA合成等。這些合成的超分子主體又以亞單位合成巨大功能性超分子主體,眾多功能性巨大超分子主體組成細胞器,眾多細胞器構成細胞,然後通過自我複製分化成各種功能類型的細胞,再聯接形成器官組織,最終構成整個生物世界,包括人體。在這個多級的超分子主體生成過程,母體印跡聚合物保留了子體超分子的“印跡模板”,因此人體就是一個擁有各種層次“印跡模板”,按一定的空間孔穴通道結構進行聯接所形成的巨複超分子體,亦巨複印跡聚合物[8-10],支撐著人體各組織、器管與外界進行物質與能量交換維持生命現象。因此人體超分子體具有以下特征[11-12]:①體現超分子印跡聚合物的通性,大小社會分子按“印跡模板”特征進行作用,不管是無機物還是有機物;②人體中各種超分子印跡聚合物按規律排列,形成經絡髒腑係統,大小社會分子按“印跡模板”產生“氣析”作用;③中藥與食物按“印跡模板”匹配規律與經絡髒腑作用,可恢複、增強和損害經絡髒腑功能,宏觀上體現出中藥與食物的藥性和功效;④客體小分子在主體大分子中可結合、遊離、遷移;主客體結合的超分子理化性質表現為各向異性,隨主體與客體分子的理化性質差異發生變化,宏觀上受熱力學,微觀上受動力學控製;⑤除常規的超分子所體現的自組織、自組裝、自識別外,人體超分子體具有自複製功能,能按一定結構模板進行自我複製,分化,組裝,形成更大的超分子。人體是典型的巨複超分子機器,按超分子“印跡模板”組織“社會分子”進行工作。