金复康口服液二次开发总体研究思路与技术体系框架
已上市中成药大多具有良好临床疗效和应用基础,但基础研究不足,物质基础不清,工艺水平落后,产品价值难以体现,质量控制指标选择不明,产品质量水平难以保持。中成药金复康口服液是临床中成药的典型代表。以金复康口服液作为模型药物,以中药整体观和系统论为指导,构建现代中药二次开发研究思路和技术体系。该体系包括“基础研究——明晰组分结构和作用机制”、 “工艺提升——优化工艺提高质量”、 “拓展产业——形成产业链”3个内容层次。该研究思路和技术体系立足现代中药物质基础与开发,以中药组分结构为向导,以临床需求为依归,为中药二次开发提供策略和方法。
标签: 金复康口服液; 二次开发; 研究思路
1 金复康口服液研究现状
金复康处方为上海中医药大学附属龙华医院著名教授、全国中医肿瘤治疗中心主任刘嘉湘教授历经30余年的临床实践归纳所得。金复康曾列“六五”、“七五”、“八五”重点科研攻关项目、国家自然科学基金项目,多次参加国际学术交流会,于1999年研制成功治疗肺癌新药“金复康口服液”,并获得2000年国家重点新产品奖,2004年被列为国家中药保护品种。2004—2007年在美国著名的斯隆-凯特琳癌症中心完成了PhaseⅡ临床试验。金复康口服液由黄芪、北沙参等12味药材组成,具有益气养阴清热解毒的功效。临床用于原发性非小细胞肺癌气阴两虚证不适合手术、放疗、化疗的患者,或与化疗并用,有助于提高化疗效果,改善免疫功能,减轻化疗引起的白细胞下降等副作用。金复康口服液每次服用剂量为30 mL,1日3次。
1.1 金复康临床研究现状
肺癌治疗临床研究表明金复康口服液能够显著提高临床患者的机体免疫功能,提高肺癌患者的生存质量,并且与化学药联用起到增效减毒的功能。刘嘉湘等[1]观察金复康口服液治疗气阴两虚的肺鳞癌和肺腺癌患者临床疗效,将患者随机分为予金复康、金复康加化疗、单纯化疗3组,结果金复康组和金复康加化疗组疗效评价、生存周期高于单化疗组;治疗前后金复康组免疫指标明显提高,金复康加化疗组无明显变化,单化疗组免疫指标下降。林静[2]以西药化疗为对照,研究了金复康口服液临床治疗非小细胞肺癌的疗效、毒副反应、对机体免疫功能影响和生存质量。结果表明,金复康组与对照组相比疗效略优于对照组,但无明显差异,毒副反应明显少于对照组,免疫指标较对照组提高外周血T淋巴细胞亚群CD4,CD4/CD8及NK活性,降低sIL-2R,升高IL-2的水平。证明金复康口服液能有效治疗非小细胞肺癌,能明显改善Ⅲ,Ⅳ期NSCLC患者的机体免疫功能和生存质量。刘嘉湘等[3]观察大样本金复康口服液治疗原发性非小细胞肺癌临床疗效,结果表明,金复康组及化疗加金复康组均优于化疗组,治疗后多项免疫指标均较治疗前显著提高,化疗组则有所下降。金复康组治疗后未见不良反应。2组化疗的毒性主要为骨髓抑制,白细胞下降、胃肠道反应,脱发。但
化疗加金复康组的毒性发生率和毒性程度均较单纯化疗组明显减轻。金复康口服液治疗非小细胞肺癌具有一定缓解作用,并有改善症状,提高免疫功能和生存质量的作用;金复康口服液与化疗并用有明显的增效减毒功效。
1.2 金复康口服液作用机制研究现状
金复康口服液可以通过多个途径调节与肺癌相关的信号通路表达,达到抑制肿瘤的效果。孙书贤[4]观察金复康口服液对支气管鳞状细胞癌患者血清MMP-9水平的影响,在常规治疗支气管鳞状细胞癌基础上加用金复康口服液能提高疗效,改善患者生存质量,同时可降低血清MMP-9水平。孙建立等[5]研究了金复康口服液诱导裸鼠人肺腺癌LAX-83移植瘤细胞凋亡的作用及其分子机制,结果表明金复康治疗组抑瘤率为49.64%;电镜下可见典型的早期凋亡细胞和凋亡小体,FCM检测细胞凋亡率为(17.51±3.56)%,TUNEL法观察凋亡细胞数为7.07±1.53;免疫组化结果表明,金复康治疗组降低Bcl-2基因蛋白表达,增加Bax和Fas基因蛋白表达,增加P53基因蛋白表达。孙钢等[6-8]观察金复康临床疗效及其对患者外周血T淋巴细胞表面CD8、CD28抗原表达的影响,结果表明金复康组显著提升CTL(CD8+,CD28+)百分率及其在CD8+T细胞中的比值,促进患者CTL的活化及其杀伤功能。同时金复康降低L-10水平,提高IFN-γ水平,调节肺癌Th1,Th2失衡。金复康增强Lewis肺癌小鼠CTL杀伤活性。孙玺媛等[9]研究金复康口服液对Lewis肺腺癌荷瘤鼠脾细胞分泌Th1/Th2类细胞因子的影响,金复康口服液能够促进荷瘤宿主脾细胞分泌Th1类细胞因子,抑制荷瘤宿主脾细胞分泌Th2类细胞因子从而提高T细胞免疫功能,从而抑制肿瘤生长。王志超等[10]观察金复康对晚期非小细胞肺癌患者血管内皮生成因子(VEGF) 分泌的影响,结果表明金复康组和金复康/吉西他滨综合组患者血清VEGF水平显著下降,单吉西他滨化疗组患者血清VEGF水平上升。金复康能够协同化疗减少晚期 NSCLC 患者VEGF 分泌,抑制血管生成,明显改善症状,提高免疫力和生存质量,具有明显的增效减毒作用。孙建立[11]研究金复康口服液对耐药人肺腺癌细胞A549/DDP的化疗增效的作用和分子机制,结果表明,低剂量金复康口服液与DDP合用能够增加DDP对A549/DDP的增殖抑制作用,二者具有显著的协同增效作用;金复康口服液能够降低A549/DDP膜转运蛋白LRP,MRP的mRNA表达。1.3 金复康口服液质量控制研究现状。
金复康口服液质量研究通过含量测定对其中黄芪甲苷和淫羊藿苷等成分进行定量控制。罗跃华等[12]采用TLC对处方中的山茱萸、女贞子、淫羊藿进行定性鉴别;用薄层扫描法测定黄芪甲苷的含量,结果TLC图中均能检出山茱萸、女贞子、淫羊藿;薄层扫描法可用于黄芪甲苷的含量测定。宁江松等[13]采用冷藏沉降法结合聚酰胺树脂柱可以富集黄酮类成分处理金复康口服液后,高效液相色谱法测定其中淫羊藿苷的含量。
金复康口服液是一款具有良好临床疗效的肺癌治疗中药复方制剂。金复康口服液由于其物质基础研究缺乏,有效成分纯化不足,导致临床服用剂量大,达到日服用90 mL。此外金复康口服液仅测定口服液中淫羊藿苷的含量,不能控制产品质量。因此,金复康亟需明晰物质基础、提高内在品质、拓展产品,才能满足不断发展的现代临床用药需求以及产品可持续化发展要求。
2 金复康二次开发总体研究思路
2.1 二次开发是中药现代化的迫切需求
中药二次开发同时是中药新品开发的重要途径之一。药品研制投资多、风险大、难度高、耗时长。对于我国的中药企业而言,在努力提高原始创新能力的同时,通过对中药的拆方、重组、物质基础分析等进行研究,发现新的产品,不仅是对已上市产品科技含量的富集,也是研制新药的重要的途径[14]。
中药二次开发是中药知识产权保护的的必要手段。我国中药产品的知识产权保护正面临着严重的威胁,国际大型医药跨国集团对中药知识产权的掠夺,这对中药产业的长远发展造成了严重的威胁。通过对拆方、重组、物质基础分析等进行研究,发现有效新产品并进行知识产权保护,能够有效阻止国际医药企业对中药知识产权的侵占[15]。
2.2 金复康口服液二次开发研究思路目标
针对金复康口服液物质基础不明确,质量控制落后,作用机制不完全清楚等现状,二次开发的目标是:提升产业结构,提高产品质量,拓展产业链。
金复康口服液二次开发的整体研究思路是:基于中药整体观和系统性,多学科与产学研合作开展二次开发,优化工艺技术,创新质量控制技术体系,提升产品质量的均一性、稳定性、可控性;深入临床研究,拓展产业链,开发产品群(图1)。
图1 金复康口服液二次开发研究思路示意图
Fig.1 Research thoughts of secondary exploitation of Jinfukang oral liquid
3 金复康二次开发技术体系
3.1 金复康口服液药效物质基础“组分结构”特征及抗肿瘤作用机制研究
3.1.1 金复康口服液药效物质基础研究 物质基础解析是金复康口服液二次开发的首要任务。金复康口服液由黄芪、北沙参、天冬等12味药材组成,每味中药分别有不同的组分结构,如何确定金复康口服液中哪些组分在治疗肺癌中所起到主要作用,哪些起到次要作用,哪些不起作用,需要通过对金复康口服液进行整体、系统的研究。首先,将金复康口服液分解为不同组分,并结合体内外药效学试验筛选出起主要作用的组分、起辅助作用的组分;其次,利用指纹图谱、色谱-质谱联用技术等多种先进技术,阐明金复康口服液的抗肿瘤物质基础的组分结构中各成分量比特征;最后,结合谱效关系研究各组分内部及组分之间是否存在协同增效作用机制等相互作用[16-17]。
3.1.2 金复康口服液作用机制研究 作用机制研究是金复康口服液二次开发重要环节。中药复方由于成分复杂作用于适应症的多个靶点及信号通路,形成成分-靶点-通路人工神经网络体系。研究金复康口服液对肿瘤上下游影响因素的靶点及信号通路作用揭示其抗肿瘤、增强机体免疫力的作用机制[18-19]。
3.2 金复康口服液生产工艺优化及质量提升研究
中药复方制剂由于药材、工艺、质量控制等原因导致产品质量差异较大。同时,现行的质量控制方法不能准确反映出产品内在品质的优劣。因此,优化金复康口服液生产工艺,提升产品内在品质是金复康二次开发的迫切需求。
3.2.1 金复康口服液二次开发质量的源头在于药材质量的控制 药材品种确定。处方药材是金复康二次开发研究的主体。中药存在多个基原药材入药现象,金复康口服液处方中黄芪、淫羊藿等药材均有多个品种来源,不同基原药材其有效物质的组分结构不尽相同,有些差异较大。因此,确定药材品种是二次开发成功与否的前提及基础。目前,DNA条形码技术在中药材品种鉴定及标准化建设方面发展迅速。罗焜等[20]采用DNA条形码技术对多基原药材秦艽候选序列ITS2(internal transcribed spacer)进行药材鉴定,结果包括秦艽药材及其常见混伪品、近缘种样品共86个,基于BLAST1方法在属水平、物种水平鉴定成功率为100%。
药材生产管理。药材生长环节受到外界环境等诸多因素的影响。药材的生产管理应严格按照国家《中药材生产质量管理规范》(good agricultural practice,GAP)的要求实施。避免由于人工催肥、异地栽培等手段导致的药材中药效成分含量下降,同时,避免农药滥用导致的产品质量不合格。加强药材储存养护管理,保证药材质量[21]。
药材炮制加工。药材饮片是中药生产投产的原料形式。金复康口服液中葫芦巴、女贞子为炮制品入药。药材在炮制成为中药饮片的过程中存在着较多的问题。我国的中药饮片生产企业普遍存在规模小、生产条件简陋、技术工艺落后等现象。同时,各地炮制方法不一,有法不依现象严重。同一种药材的描述、设备、工艺存在很大差异。中药炮制行业从业人员素质有待加强。针对上述乱象,需要加快制定统一的炮制标准;加强专业人员的业务培训;实施中药饮片批准文号管理;制定《中药饮片流通管理办法》;制定《中药饮片包装、标签和说明书的管理规定》等措施提高中药饮片质量[22]。药材质量控制。现行的药材控制方法不能够完全体现药材内在品质。药材中含有大量化学成分,分属多个组分,其组分内部及组分与组分之间均存在着固定的成分及含量的比例,形成固定的结构。只有控制起效的关键组分结构才能保证药材质量。根据前述的物质基础“组分结构”研究的结果对药材进行质量控制,从本质上提升药材的质量要求[23]。
3.2.2 金复康口服液二次开发质量提升的关键在于生产工艺的优化 适合组分的提取工艺。根据金复康口服液药材中组分的性质,选择合适的提取溶媒和方法,尽可能地提取药材中起效的组分的完整结构。以现代中药提取工艺技术为切入点,选择超临界流体萃取技术、微波萃取技术、超声波提取技术、半仿生提取
技术等合适的组分提取技术[24]。
合适的精制工艺。根据金复康口服液药材中组分结构特征选择合适的精制工艺,最大限度保留具有临床疗效的组分,去除和降低无效成分或降低药效的成分。结合现代中药分离新技术如大孔树脂吸附分离技术、膜分离技术、分子蒸馏技术、分子印迹技术等多单元技术耦合应用于金复康口服液物质基础多组分的精制纯化[25]。
科学的制剂工艺。测定金复康口服液制剂原料的溶解度、表观油/水分配系数、酸碱解离常数、药物血浆蛋白结合率等体外理化性质特征,结合药物动力学、Caco-2 细胞模型表观渗透系数等生物学性质特征为金复康制剂工艺设计提供科学依据。应用现代制剂工艺制备高质量的金复康产品[26]。
3.2.3 金复康口服液二次开发质量的控制在于覆盖全过程的创新质量控制体系 建立符合金复康口服液多组分特点的“多维结构过程动态质量控制”创新质量控制技术体系。实时动态控制金复康口服液生产过程中涉及的药材、饮片、中间体、制剂、质量评价等多个环节,以及每个环节的各个维度如药材的品种、产地、GAP实施;饮片的加工炮制;中间体提取工艺、纯化工艺;制剂过程中剂型选择、处方设计、制备工艺;质量控制过程中的组分定性定量、药剂学评价、生物药剂学评价、药效评价、安全性评价等。提升金复康产品质量的均一性、稳定性、可控性。
3.3 金复康产品群开发及产业链拓展。
对金复康口服液进行上市后临床再评价,通过大样本规范的临床研究资料反馈,可以了解金复康进一步的安全性信息,新的适应症信息,药物剂量与疗程信息,药物相互作用信息等[27]。根据金复康口服液上市后临床再评价结果对原处方进一步优化,调整处方比例或通过增减药味形成新的处方结构。开发新的适应症应用于肺癌以外的肿瘤治疗等以及阻断肿瘤发生发展途径的产品。拓展产业链,形成药品、保健品、诊断试剂产业链条,推动整个癌症诊疗健康产业发展。
4 结语
随着世界医药市场的发展,传统中药也逐渐难以满足临床治疗的需要。中药亟需现代化革新,焕发新的生命力,带动产业提升同时推动相关产业发展,形成新的具有中国特色的健康产业。本文以金复康口服液为模型药物对中药二次开发研究体系进行初步探讨,具有示范作用和指导意义。中药二次开发是一个复杂、庞大的系统工程,涉及生药学、中药炮制学、药剂学、药理学、分子生物学、生物药剂学等多个学科以及产学研多方面协同努力,虽然工作量巨大,但中药二次开发是中药现代化的重要组成部分,是中医药学科发展的需要,是临床用药的需要。
本文以中药整体观和系统论为指导,以金复康口服液为模型药物,提出了二次开发的研究思路,建立了“明晰组分结构和作用机制、优化工艺提高质量、拓
展产业链”的现代中药二次开发新模式。此研究思路和技术体系突出中药物质基础组分结构研究,重视中药复方作用机理研究,强调产学研相结合,为中药二次开发系统的深入发展提供了新的策略和方法,有利于提升中药产业结构,推动中药走向世界。
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Research thoughts and technology system framework of Jinfukang
oral liquid secondary exploitation
CHENG Xu-dong, FENG Liang, JIA Xiao-bin, DING Shu-min
(1.Key Laboratory of New Drug Delivery System of Chinese Materia Medica, Jiangsu Provincial Academy of
Chinese Medicine, Nanjing 210028, China;
2.Nanjing University of Chinese Medicine, Nanjing 210028, China;
3.Suzhou ALG Bioscience Co., Ltd., Suzhou 215123, China)
[Abstract] Most Chinese medicine has good clinical efficacy and application. However, the material basis is vague for the lack of basic research, the value of Chinese medicine is hard to reflect for the low technology level and product quality is difficult to maintain for the quality control indicator selection is incorrect. Chinese medicine Jinfukang oral liquid is a typical product of Chinese medicines. Jinfukang oral liquid was selected as a model drug in this article. Based on the overall concept and systems theory of traditional Chinese medicine, the research idea and technology system for modern Chinese medicine secondary exploitation was formed. The system includes three parts, for the first , basic research to make clear the components structure and their action mechanism, for the second, technology upgraded to optimize process and improve the product quality, for the last, exploring the associated industry to form the industrial chain. The research ideas and technology system based on the material basis research and development of modern Chinese medicine, guided with component structure in Chinese medicine and aimed clinical needs. This research ideas and technology system provides strategies and methods for the development of modern Chinese medicine secondary exploitation.
[Key words] Jinfukang oral liquid; secondary exploitation; research thought
doi:10.4268/cjcmm20140536
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