CN110890136A - 一种中药药理分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中药药理分析方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、构建中药成分网络数据库；步骤S2、获取靶点蛋白；步骤S3、构建化合物‑靶点‑疾病网络。本发明还公开了根据所述中药药理分析方法制得的现代中药。本发明公开的中药药理分析方法高效，周期较短，又可以在理论上预测中药及中药制剂对疾病的作用通路；为进一步完善中药的质量控制提供更真实的质控标准，切实提高中药的临床疗效；具有准确、高效的特点，为中药物质基础及作用机理研究提供指导，可大大加快中药物质基础及作用机理研究，加速新型、高效中药的研发。
Description
技术领域
本发明涉及中药分析技术领域，尤其涉及一种中药药理分析方法。
背景技术
近年来，随着对药物研发要求的不断提高，新药研发正面临着巨大困难，过去十多年里，药物设计主要采取与疾病相关的单靶点高选择性药物设计，以“一种药物，一种靶标，一种疾病”为主导思想，但这种高选择性的新药设计提高了临床实验失败的比率，单靶点高选择性的新药研发思想遇到了挑战，已经显示出发展的局限性。
中药重视“君臣佐使，七情合和”，恰是多组分、多靶点、协同作用体系，因此中医药被认为是古老又经典的系统药理学。中药系统药理学既需要借鉴系统药理学的技术和手段，又需要结合中药本身的特点。因此，开发一种行之有效的中药药理分析方法势在必行。现有技术中常见的中药药理分析方法是网络药理学分析法，它是在系统生物学与计算机技术高速发展的基础上发展起来的，基于“疾病---基因---靶点---药物”相互作用网络的基础上,通过网络分析,系统综合地观察药物对疾病网络的干预与影响,揭示多分子药物协同作用于人体的奥秘，这与中医学从整体的角度去诊治疾病的理论,中药及其复方的多成分、多途径、多靶点协同作用的原理殊途同归。
网络药理学(network pharmacology)从药物、靶点与疾病间相互作用的整体性和系统性出发，在高通量组学数据分析、计算机虚拟计算机网络数据库检索基础上，从分子生物学角度，系统地揭示中药及复方物质基础和作用机制。目前已经被广泛应用于中药复方物质基础、作用机制、中药药性与疗效的相关性等相关领域的研究中。
中药制剂处方物种化学成分的网络药理分析目前研究报道较多(Li,Zhang etal.2010,Zhao,Jiang et al.2010,Liang,Li et al.2014)，而对其非处方物种化学成分的网络药理分析未见报道。中药制剂非处方物种化学成分对人类健康有不可忽视的影响，因此非常有必要运用系统生物学的方法通过网络药理学分析预测中药制剂非处方物种化学成分与人体靶点的相互作用关系，从而揭示它们可能对身体产生的不良影响。
可见，开发一种新型中药药理分析方法显得十分必要，对促进中药行业的发展具有非常重要的意义。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种中药药理分析方法，该中药药理分析方法高效，周期较短，又可以在理论上预测中药及中药制剂对疾病的作用通路；为进一步完善中药的质量控制提供更真实的质控标准，切实提高中药的临床疗效；具有准确、高效的特点，为中药物质基础及作用机理研究提供指导，可大大加快中药物质基础及作用机理研究，加速新型、高效中药的研发。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种中药药理分析方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、构建中药成分网络数据库：从现有报道中收集待研究的中药化合物基本信息，用PaDEL-Descriptor计算化学成分的pubchem fingerprint，然后自编程序计算Tanimoto系数；将Tanimoto系数大于0.95的，定义为非常相似的结构，从而获得中药化学成分网络数据库；
步骤S2、获取靶点蛋白：根据中华人民共和国药典和对中药制剂中生物成分分析的实验结果获得待分析中药制剂的生物物种成分，包括处方物种和非处方物种；然后根据步骤S1中获取的中药成分网络数据库，利用INVDOCK软件包模块，利用靶点预测获得一系列潜在靶点蛋白；
步骤S3、构建化合物-靶点-疾病网络：根据经过步骤S2制得的潜在靶点蛋白构建化合物-靶点-疾病网络。
进一步地，所述中药化合物基本信息包括化合物编号信息、化合物名称信息、化合物cas号信息、化合物分子质量信息、化合物水溶性信息、化合物肠上皮渗透率信息、化合物口服利用度信息、化合物类药性信息以及化合物结构信息。
进一步地，所述中药化合物基本信息从中药系统药理学数据库、分析平台TCMSP、从PubChem数据库得到。
进一步地，所述中药药理分析方法还包括：根据所述化合物-靶点-疾病网络，提取一组中药疾病相关蛋白。
进一步地，所述中药药理分析方法还包括：对所述中药疾病相关蛋白分类形成中药复方特异靶点库，然后根据所述中药复方特异靶点库，进行中药复方主要有效成分研究及分子机制的分析，结合临床试验，开发以复方主要成分构成的现代中药。
进一步地，所述中药药理分析方法还包括：对中药药效的研究。
进一步地，所述中药药效的研究方法，包括如下步骤：
步骤C1、用溶剂提取中药，得到中药提取物，然后根据配方混合各中药提取物，再将其灌服动物，获得相应入血成分谱图，进行比较分析，确定入血成分与各部位提取物的对应关系；
步骤C2、结合药理分析，确定量效关系，并对成分进行组合，得到组分中药。
优选地，步骤C1中所述溶剂为乙醇、水、乙酸乙酯、异丙醇、丙酮中的至少一种。
本发明的另一个目的，在于提供一种根据所述中药药理分析方法制成的现代中药。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
(1)本发明的一种中药药理分析方法，通过步骤S3构建的化合物-靶点-疾病网络，可以阐明细胞内复杂网络，进而了解决定病理状态的细节，再有目的地针对这些细节进行药物作用，从而最终调控、改变和设计人体整体功能状态。
(2)本发明的一种中药药理分析方法，采用网络药理分析，计算机辅助，提高了药理分析速率，减少了制药周期，又可以在理论上预测中药及中药制剂对疾病的作用通路；为进一步完善中药的质量控制提供更真实的质控标准，切实提高中药的临床疗效；具有准确、高效的特点，为中药物质基础及作用机理研究提供指导，可大大加快中药物质基础及作用机理研究，加速新型、高效中药的研发。
(3)本发明的一种中药药理分析方法，采用对血清普通检测评价中药药效的研究与药理分析相结合的方式进行现代中药的研制，准确度和效率更高，有效提高中药的临床疗效，降低其毒性，为中药药方优化和新药开发提供支撑。
(4)本发明的一种中药药理分析方法，通过构建中药成分网络数据库、获取靶点蛋白、构建化合物-靶点-疾病网络等步骤对中药药理机制进行分析预测，考虑多分子之间的相互作用，模拟了中药药理机制的网络效应，突破了以往传统研究中单基因病分析方法在复杂疾病中的局限，从中药有效成分含量出发，使得准确率大大提高。
(5)本发明的一种中药药理分析方法，通过建立中药化合物信息网络数据库，用PaDEL-Descriptor计算化学成分的pubchem fingerprint，然后自编程序计算Tanimoto系数；将Tanimoto系数大于0.95的，定义为非常相似的结构，见化学成分转化为简化、无重复、无歧义的文件，从而增加中药制剂非处方物种化学成分的匹配率。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
实施例1
一种中药药理分析方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、构建中药成分网络数据库：从现有报道中收集待研究的中药化合物基本信息，用PaDEL-Descriptor计算化学成分的pubchem fingerprint，然后自编程序计算Tanimoto系数；将Tanimoto系数大于0.95的，定义为非常相似的结构，从而获得中药化学成分网络数据库；
步骤S2、获取靶点蛋白：根据中华人民共和国药典和对中药制剂中生物成分分析的实验结果获得待分析中药制剂的生物物种成分，包括处方物种和非处方物种；然后根据步骤S1中获取的中药成分网络数据库，利用INVDOCK软件包模块，利用靶点预测获得一系列潜在靶点蛋白；
步骤S3、构建化合物-靶点-疾病网络：根据经过步骤S2制得的潜在靶点蛋白构建化合物-靶点-疾病网络。
所述中药化合物基本信息包括化合物编号信息、化合物名称信息、化合物cas号信息、化合物分子质量信息、化合物水溶性信息、化合物肠上皮渗透率信息、化合物口服利用度信息、化合物类药性信息以及化合物结构信息。
所述中药化合物基本信息从中药系统药理学数据库、分析平台TCMSP、从PubChem数据库得到。
所述中药药理分析方法还包括：根据所述化合物-靶点-疾病网络，提取一组中药疾病相关蛋白。
所述中药药理分析方法还包括：对所述中药疾病相关蛋白分类形成中药复方特异靶点库，然后根据所述中药复方特异靶点库，进行中药复方主要有效成分研究及分子机制的分析，结合临床试验，开发以复方主要成分构成的现代中药。
所述中药药理分析方法还包括：对中药药效的研究。
所述中药药效的研究方法，包括如下步骤：
步骤C1、用溶剂提取中药，得到中药提取物，然后根据配方混合各中药提取物，再将其灌服动物，获得相应入血成分谱图，进行比较分析，确定入血成分与各部位提取物的对应关系；
步骤C2、结合药理分析，确定量效关系，并对成分进行组合，得到组分中药。
步骤C1中所述溶剂为乙醇。
实施例2
本实施了提供一种中药药理分析方法，其与实施例1基本相同，不同的是步骤C1中所述溶剂为水。
实施例3
本实施了提供一种中药药理分析方法，其与实施例1基本相同，不同的是步骤C1中所述溶剂为乙酸乙酯。
实施例4
本实施了提供一种中药药理分析方法，其与实施例1基本相同，不同的是步骤C1中所述溶剂为丙酮。
实施例5
本实施了提供一种中药药理分析方法，其与实施例1基本相同，不同的是步骤C1中所述溶剂为异丙醇。
对比例1
本例提供一种中药药理分析方法，其与实施例1基本相同，不同的是没有中药药效研究步骤。
对比例2
本例提供一种中药药理分析方法，其与实施例1基本相同，不同的是没有步骤S1、构建中药成分网络数据库。
对比例3
传统中药药理分析方法。
为了进一步说明本发明实施例中所涉及的中药药理分析方法的有益技术效果，对以上实施例1-5及对比例1-3所述的药理分析方法对治疗头痛的中药进行临床实验，实验结果见表1，实验方法如下：随机选取160名头痛志愿者，分别服用各例药理分析得到的中药，每天一次，每次3-5g，15天为一个疗程，一个疗程后，观察疗效，并计算有效率。
从测试数据可以看出，本发明实施例1-5的中药药理分析方法得到的中药有效率为100％，而对比例的得到的中药有效率≤75％，可见，中药药效研究步骤、构建中药成分网络数据库步骤协同作用能改善中药疗效。
表1
| 项目 | 总人数 | 有效 | 有效率 |
| 实施例1 | 20 | 20 | 100 |
| 实施例2 | 20 | 20 | 100 |
| 实施例3 | 20 | 20 | 100 |
| 实施例4 | 20 | 20 | 100 |
| 实施例5 | 20 | 20 | 100 |
| 对比例1 | 20 | 15 | 75 |
| 对比例2 | 20 | 14 | 70 |
| 对比例3 | 20 | 12 | 60 |
以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种中药药理分析方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、构建中药成分网络数据库：从现有报道中收集待研究的中药化合物基本信息，用PaDEL-Descriptor计算化学成分的pubchem fingerprint，然后自编程序计算Tanimoto系数；将Tanimoto系数大于0.95的，定义为非常相似的结构，从而获得中药化学成分网络数据库；
步骤S2、获取靶点蛋白：根据中华人民共和国药典和对中药制剂中生物成分分析的实验结果获得待分析中药制剂的生物物种成分，包括处方物种和非处方物种；然后根据步骤S1中获取的中药成分网络数据库，利用INVDOCK软件包模块，利用靶点预测获得一系列潜在靶点蛋白；
步骤S3、构建化合物-靶点-疾病网络：根据经过步骤S2制得的潜在靶点蛋白构建化合物-靶点-疾病网络。
2.根据权利要求1所述的一种中药药理分析方法，其特征在于，所述中药化合物基本信息包括化合物编号信息、化合物名称信息、化合物cas号信息、化合物分子质量信息、化合物水溶性信息、化合物肠上皮渗透率信息、化合物口服利用度信息、化合物类药性信息以及化合物结构信息。
3.根据权利要求1所述的一种中药药理分析方法，其特征在于，所述中药化合物基本信息从中药系统药理学数据库、分析平台TCMSP、从PubChem数据库得到。
4.根据权利要求1所述的一种中药药理分析方法，其特征在于，所述中药药理分析方法还包括：根据所述化合物-靶点-疾病网络，提取一组中药疾病相关蛋白。
5.根据权利要求4所述的一种中药药理分析方法，其特征在于，所述中药药理分析方法还包括：对所述中药疾病相关蛋白分类形成中药复方特异靶点库，然后根据所述中药复方特异靶点库，进行中药复方主要有效成分研究及分子机制的分析，结合临床试验，开发以复方主要成分构成的现代中药。
6.根据权利要求5所述的一种中药药理分析方法，其特征在于，所述中药药理分析方法还包括：对中药药效的研究。
7.根据权利要求6所述的一种中药药理分析方法，其特征在于，所述中药药效的研究方法，包括如下步骤：
步骤C1、用溶剂提取中药，得到中药提取物，然后根据配方混合各中药提取物，再将其灌服动物，获得相应入血成分谱图，进行比较分析，确定入血成分与各部位提取物的对应关系；
步骤C2、结合药理分析，确定量效关系，并对成分进行组合，得到组分中药。
8.根据权利要求7所述的一种中药药理分析方法，其特征在于，步骤C1中所述溶剂为乙醇、水、乙酸乙酯、异丙醇、丙酮中的至少一种。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的一种中药药理分析方法制成的现代中药。
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