中藥研究的新模式——美拉德反應

中藥及其制劑作為重要的藥物形式正在逐步得到國際社會的關注，但中藥藥理作用的具體理論至今尚未客觀化、標準化，成為限制中藥現(xiàn)代化發(fā)展的瓶頸。中藥現(xiàn)代化就是將傳統(tǒng)中醫(yī)藥的優(yōu)勢、特色與現(xiàn)代科學技術相結(jié)合，以適應當代社會發(fā)展需求的過程。中藥現(xiàn)代化和中藥走向世界是復雜的知識創(chuàng)新工程，要用現(xiàn)代科學技術研制、生產(chǎn)出療效確切、有效成分清楚、作用明確、毒副作用較小的高質(zhì)量藥品。只有在幾方面做到“安全、有效、可控、穩(wěn)定”，符合國際質(zhì)量標準，中成藥才能為世人所接受，才能走出國門，走向世界。

美拉德反應的引出

研究中藥，既不能完全脫離原有中藥理論體系來發(fā)展，不能像西藥研究那樣臺階式地發(fā)展，而應換思維模式、從一嶄新的角度來研究中藥，完成從主觀到客觀、從宏觀到微觀轉(zhuǎn)換的同時，借助現(xiàn)代科技來構(gòu)建中藥作用機制新的理念——美拉德反應，從而完成中藥研究的現(xiàn)代化。

美拉德反應又稱為“非酶棕色化反應”，是法國化學家L.C.Maillard在1912年提出的。所謂美拉德反應是羰基化合物（還原糖類）和氨基化合物（氨基酸和蛋白質(zhì)）間的反應，所以又稱羰氨反應。主要以下列3個階段進行：（1）起始階段：醛糖與氨基化合物進行縮合反應形成席夫鹼，再經(jīng)環(huán)化形成相應的N-取代醛糖基胺，經(jīng)Amadori重排形成A？鄄madori化合物（1-氨基-1-脫氧-2-酮糖）。（2）中間階段：Amadori化合物在中間階段進行的反應，主要有三條路線：一是在酸性條件下進行1,2-烯醇化反應，產(chǎn)生成羥基甲基呋喃醛或呋喃醛；二是堿性條件下進行的2,3-烯醇化反應，產(chǎn)生還原酮類及脫氫還原酮類；三是繼續(xù)進行裂解反應形成含羰基或雙羰基化合物以進行最后階段反應，或與氨基進行Strecker分解反應產(chǎn)生Strecker醛類。（3）最終階段：此階段反應相當復雜，其反應機制尚不清楚，中間階段產(chǎn)物與氨基化合物進行醛基-氨基反應最終生成類黑精。美拉德反應產(chǎn)物除終產(chǎn)物類黑精外，還有一系列美拉德反應的中間體——還原酮及揮發(fā)性雜環(huán)化合物。反應經(jīng)過復雜的歷程，最終生成棕色甚至是黑色的大分子物質(zhì)類黑素。研究發(fā)現(xiàn)其與機體的生理和病理過程密切相關。越來越多的研究結(jié)果顯示出美拉德反應作為與人類自身密切相關的研究具有重要的意義，目前研究焦點在蛋白質(zhì)交聯(lián)、類黑素、動力學以及丙烯酰胺，而這些方面在中藥炮制、制劑、藥理作用中處處可見。因此，隨著現(xiàn)代科技的不斷進步，相信美拉德反應的研究將可能成為中藥研究的新視角。

中藥炮制與美拉德反應

美拉德反應的產(chǎn)物是棕色的，也被稱為褐變反應。反應物中羰基化合物包括醛、酮、還原糖，氨基化合物包括氨基酸、蛋白質(zhì)、胺、肽。由于該反應的結(jié)果能使食品顏色加深并賦予食品一定的風味。比如面包外皮的金黃色、紅燒肉的褐色及濃郁的香味，很大程度上都是由于美拉德反應的結(jié)果。這些變化在中藥炮制過程中也處處可見。因此，可將美拉德反應的概念引入中藥炮制領域。

中藥復方制劑過程與美拉德反應

復方的化學成分，特別是有效成分是其發(fā)揮藥效的主要物質(zhì)基礎，與美拉德反應關系密切。研究方劑配伍前后化學組成的變化、新物質(zhì)的形成和藥效的差異，對于明確復方制劑的藥理、選擇制劑質(zhì)量標準的指標體系、規(guī)范制劑工藝、保證新藥的安全性和穩(wěn)定性有重要意義。復方配伍的物質(zhì)基礎變化可能主要在于美拉德產(chǎn)物——黑色絡合物。類黑素是美拉德產(chǎn)物，其產(chǎn)生與美拉德反應前體物質(zhì)或Vc含量、pH值、水分活度、氧氣濃度和溫度密切相關。有氧存在時，非酶褐變反應速度會大大增加，但是生成類黑素的量還取決于還原糖和氨基酸的濃度，因此在中藥煎煮過程中能生成較多的類黑素導致褐色變。羰氨反應與Vc氧化褐變作用具有共同的中間產(chǎn)物，Vc氧化成脫氫Vc后與氨基酸反應生成褐色素。加熱加速Vc氧化和蛋白質(zhì)分解，從而加速了美拉德反應與Vc褐變反應，這可能是導致加熱后中藥制劑色澤變深的原因。氧氣和加熱都極易使Vc氧化破壞，表明褐變與Vc氧化有密切關系。類黑素是還原性膠體，具有較強的抗突變活性。有的研究認為，其抗突變機理是清除致突變自由基和通過與致突變化學物結(jié)合而減少其致突變毒性。復方化學組成不是一個或幾個單體的機械總和，其藥效也不是一個或幾個單體的藥效的機械總和。因此，復方制劑中出現(xiàn)美拉德反應的黑色絡合物及其相關藥效將可能成為復方制劑研究的重點。

中藥劑型是藥物的藥效在人體內(nèi)實現(xiàn)的載體，任何藥物都有其特定的劑型。由于劑型的不同，對制備加工條件的要求也不盡相同，可能會發(fā)生不同的美拉德反應，這必然會影響復方制劑的物質(zhì)基礎、藥效、藥代動力學、毒副作用等。中醫(yī)方劑配伍不僅指藥物組成，還指藥物劑量的變化。方中藥物不變、劑量改變，也會引起配伍關系的變化，以至影響整個復方制劑中美拉德反應的產(chǎn)物。長期以來，臨床對于方劑配伍的劑量選擇帶有不同程度的主觀性和隨意性。因此，研究復方的配伍劑型、劑量與美拉德反應的量效關系不僅可為臨床用藥提供科學依據(jù)，還可對新藥研發(fā)中處方劑型和劑量的確定有著重要的指導價值。

美拉德反應的黑色物質(zhì)——中藥藥理作用的新視角

（1） 美拉德反應的黑色物質(zhì)的吸附作用

美拉德反應的黑色物質(zhì)有很強的吸附、運送功能，且在人體的細胞組織和新陳代謝過程中也起著很重要的作用。這些黑色物質(zhì)在人體內(nèi)經(jīng)過酶的活化后，可能具有很強吸附病毒、細菌和體內(nèi)代謝產(chǎn)物的作用，從而調(diào)整機體內(nèi)環(huán)境的紊亂，達到陰平陽謐。因此要闡明復方制劑的物質(zhì)基礎，不應停留在對體外成分變化的研究上，更重要的是研究其進入體內(nèi)后美拉德反應黑色產(chǎn)物間的相互作用，以及活性成分的轉(zhuǎn)化、吸收、轉(zhuǎn)運、分布、代謝、解毒等各個環(huán)節(jié)的影響。

（2）美拉德反應的黑色物質(zhì)的細胞保護作用

美拉德產(chǎn)物的功能主要包括：抗氧化、抗突變、抗癌、抗衰老、抗自由基，從而能提高對細胞的保護作用，這些已被證實。美拉德產(chǎn)物的抗突變性與其抗氧化活性和還原能力有良好的相關性。紅參抗腫瘤的效果優(yōu)于白參，這與美拉德反應產(chǎn)物抗氧化、抗突變的結(jié)論相應。而且，美拉德產(chǎn)物保護MDC細胞抵抗氧嘧啶損傷實驗，證實美拉德產(chǎn)物的細胞保護功能。美拉德反應能生成一氧化碳、堿、黃酮類等從組成不同、作用器官不同、結(jié)果不同，體現(xiàn)其對藥性的影響。因此，深人研究美拉德反應產(chǎn)物必將完善中藥材的加工與炮制理論。

中藥藥理作用的黑色時代

中西醫(yī)是在不同哲學理論指導下的醫(yī)學，從而導致了其認知模式的不同，這也就決定了中西醫(yī)發(fā)展方向的不同。如果機械地將現(xiàn)代醫(yī)學的先進技術手段應用于中醫(yī)藥理的研究，而忽視古典哲學理論的指導作用，必將不利于中醫(yī)藥理的發(fā)展。因此要實現(xiàn)中醫(yī)藥理的可持續(xù)發(fā)展，讓中醫(yī)走向世界，就應從其淵源上來解決中醫(yī)藥理發(fā)展緩慢的問題。打破試圖用西醫(yī)藥理理論來解釋中醫(yī)藥理，要大膽的設想，敢于創(chuàng)新，換一種思維模式，從一個嶄新的角度來考慮中醫(yī)藥理的基本內(nèi)容，即在中醫(yī)古典哲學理論指導下，借助現(xiàn)代的科技，將美拉德反應引入中醫(yī)藥理學領域，從而構(gòu)建一個全新的認知模式。美拉德反應黑色物質(zhì)的生物學效應將可能會為中藥藥理學帶來劃時代的意義，改變西醫(yī)傳統(tǒng)的受體和配體的理論，從根本上來闡明中藥藥理的具體機制，為中藥藥理學帶來一個純正的黑色時代。（福建中醫(yī)學院/李西海 梁文娜 劉獻祥）