南京中医药大学学报 2015 年 9 月第 31 卷第 5 期 J NanjingUnivTraditChinMedVol.31No.5Sep.2015 437 实验研究 电子鼻舌检测量化解表药四气五味的探讨 盛良 1*, 陈建伟 2, 王光耀 1, 唐德才 1, 王兴华 1, 张亚 3, 徐陆周 4 (1. 南京中医药大学基础医学院, 江苏南京 210023;2. 南京中医药大学药学院, 江苏南京 210023;3. 南京中医药大学成人教 育学院, 江苏南京 210023;4. 南京中医药大学附属医院, 江苏南京 210029) 摘要 : 目的探讨用电子鼻舌检测量化解表药的四气五味 方法用电子鼻检测 17 味中药 8 味西药共 25 味, 分析其 PCA 和雷达图的相似性和差异性, 并用电子舌检测量化部分药物苦味值, 以此作为检测量化依据 结果解表药与对照西药的 PCA 雷达图 苦味值有其相似性和差异性, 其结果与其气味相应 结论电子鼻 电子舌可以用于检测量化中西药的四气五味 关键词 : 中药四气五味 ; 解表药 ; 电子鼻 电子舌 ; 检测量化中图号 :R2 03 文献标志码 :A 文章编号 :1672 0482(2015)05 0437 08 DOI:10.14148/j.issn.1672 0482.2015.0437 StudyonDetectionandQuantificationofFourPropertiesandFiveTastesofDrugsforRelievingExteriorDisorderbyElectronic NoseandElectronicTongue SHENGLiang 1* CHENJian wei 2 WANGGuang yao 1 TANGDe cai 1 WANGXing hua 1 ZHANGYa 3 XULu zhou 4 1 TheBasicMedicalColege NanjingUniversityofChineseMedicine Nanjing 210023 China 2 SchoolofPharmacy NanjingUniversityofChineseMedicine Nanjing 210023 China 3 ContinuingEducationSchoolof NanjingUniversityofChineseMedicine Nanjing 210023 China 4 TheAfiliated Hospitalof NanjingUniversityofChineseMedicine Nanjing 210029 China ABSTRACT OBJECTIVE Todetectandquantizefourpropertiesandfivetastesofdiaphoreticmedicinewithelectronicnose andelectronictongue METHODS 17traditionalChinesemedicineand8westernmedicine atotalof25 weredetectedbyelectronicnose ThesimilaritiesanddiferencesofPCAandradarmapwereanalyzedandthebiternessvalueofsomedrugsby electronictongue whichprovidedaquantitativebasisfordetermination RESULTS ThePCA radarmapandbiternessvalue ofdiaphoreticmedicinedisplayedsimilaritiesanddiferenceswithwesternmedicine whichaccordedwiththesmel CONCLU- SION ElectronicnoseandelectronictonguecanbeusedtodetectandquantizefourpropertiesandfivetastesofChineseand westernmedicine KEY WORDS fourpropertiesandfivetastesoftraditionalchinesemedicine diaphoreticmedicine electronicnose electronic tongue detectionandquantification 中西药理会通是中医药现代化的基础, 如何用现代科学论证中药药性理论, 是中西药理会通不可回避的课题 中药药性理论主要内容是 : 中药四气五味 升降沉浮 药物归经 功能主治 毒性及方剂配伍等 而中药四气五味是中药药性理论的核心, 它决定了中药的其他药性 因此研究中药四气五味的物质基础, 使之能用现代科学仪器检测量化, 是中药 药性理论现代化中西药理会通的关键, 但是中药四气五味至今不能检测量化 据 素问 曰 : 五气入鼻藏于心肺 五味入口藏于肠胃, 中药四气五味肇始于鼻舌 模拟鼻 舌而成的电子鼻舌, 已被广泛运用于很多行业, 技术十分成熟 将电子鼻舌运用于中药药性研究, 可以完成这一历史重任, 果能如此, 必将使中西药理会通研究思路与和研究方法发生根本 收稿日期 :2015 03 07; 修稿日期 :2015 08 04 基金项目 : 江苏省自然科学基金 (BK2012857) 作者简介 : 盛良 (1945-), 男, 安徽和县人, 南京中医药大学教授 * 通信作者 :shengliang295@163.com
438 南京中医药大学学报 2015 年 9 月第 31 卷第 5 期 性的改变 笔者前期尝试用电子鼻 电子舌验证检 测中药四气五味进行探索 [1 2], 持续至今, 现再公布 部分内容, 以飨读者 因解表药包括辛温解表药 ( 或 称辛温解表发散风寒药 ) 和辛凉解表药 ( 或称辛凉解 表发散风热药 )2 类, 故本文分 2 部分论述 1 材料与方法 1.1 仪器 电子鼻 :Alpha MOS (FOX 4000 系统和 SOFTV9.1 软件 ), 自动进样器 HS100 检测灵敏 度可达 ppb 级 ; 电子舌 AlphaMOSBPM 1.2 样品 辛温解表药 7 种, 为道地药材, 经南京中医药大 [3 5] 学王春根教授鉴定 ; 西药根据笔者提出的假说选 择气 味相近相异者 4 种, 均为中国药品生物制品检 定所提供的化学对照品 ; 详见表 1 经鉴定的中药 均粉碎过 80 目筛, 编号, 备用 每味药电子鼻检测 重复 4 次, 电子舌重复 3 次 辛凉解表发散风热药 6 种, 另加少量安神药 平 [3 5] 肝息风药等以作对照 ; 西药根据笔者提出的假说 选择气 味相近相异者 4 种, 详见表 2 1.3 样品溶液制备 1.3.1 电子鼻中药 : 称取 2g, 加 60mL 蒸馏水, 浸泡 30min 后煮 30min, 取 1mL, 装入 10mL 样品 瓶中 西药 : 称 10 mg, 加 4 ml 水, 超声水浴 20 min, 取 1mL, 装入 10mL 样品瓶中 1.3.2 BMP 电子舌中药 : 称量 2g 放入烧瓶, 加 60mL 水, 浸泡 30min 后煮 30min; 过滤后取 1mL 液体, 稀释到 20mL 西药 : 称 5mg 放入烧杯, 加 苦味 ;4.5~8.5, 略有苦味 ;8.5~12.5, 比较苦, 可以接受 ;12.5~16.5, 很苦, 还能忍受 ;16.5~20, 非常苦, 无法忍受 1.4.2 量化方法 1)PCA( 主成分分析 ): 是一种包含了向量分析和相关矩阵的分类技术, 通过旋转数轴使数据间的最大差异性得以显现 通过计算得到一组新的数轴来捕捉整个数据集间的最大差异 用于挖掘有用的信息, 给出具有不同气味区域和簇的描述性图表 该算法不丢失任何样品信息, 仅仅通过改变坐标轴来达到区分样品的目的 PCA 是从多个数值变量 ( 指标 ) 之间的相互关系入手, 利用降维思想, 将多个变量 ( 指标 ) 化为少数几个互不相关的综合变量 ( 指标 ) 的统计方法, 其基本思想方法与中药的四气五味相类似, 中药药性从中西医药结合观点看, 就是将复杂的中药化学成分, 通过降维为四气五味, 笔者称之为四气五味宏观化 [4] 学成分 2) 差异指数 : 差异指数是一无量纲的值, 用于表示样品间的差异, 差异指数越小, 表示相似性越大 2 结果 2.1 辛温解表药 2.1.1 电子鼻检测结果 2.1.1.1 样品 6~11 雷达图图 1 所示样品 10 黑色线条与众不同, 其余样品均相似, 以证它们具有相同的物质基础 气味同为辛 ( 苦 ) 温 100mL 温水, 超声水浴 1h, 充分溶解后, 取 20mL 进行测试 1.4 方法 1.4.1 方法参数 1) 电子鼻电子鼻方法参数如下 载气 : 合成干燥空气, 流速 150mL/min; 顶空注射参数 (Headspaceinjection): 注射体积 1200μL, 注射速度 1200 μl/s, 注射针总体积 2.5mL, 注射针温度 60 ; 样品准备 : 小瓶中的样品量 1mL, 小瓶体积 10mL; 顶 空产生参数 : 产生时间 300s, 产生温度 50, 搅动 速度 500r/min; 获取参数 : 获取时间 120s, 延滞时 间 600s 2) 电子舌 BPM 是用来专测绝对苦度的电子 舌仪器,BPM 将绝对苦味量化为 1~20 的绝对苦度 值, 并分成了不同的苦味等级 : 苦度值 1~4.5, 没有 图 1 样品 6~11 雷达图 2.1.1.2 样品 1~11PCA 样品 10 图位远离, 其他样品均图位相聚不远 见图 2 2.1.1.3 差异指数差异指数越小, 表示相似性越大 除 10 号差异指数大外, 其他样品差异指数较小, 具有一定相似性, 详见图 3 2.1.2 电子舌检测结果详见表 1 苦味检测值
盛良, 等 : 电子鼻舌检测量化解表药四气五味的探讨 第 5 期 439 图 3 差异指数 图 2 样品 1~11PCA 图 表 1 发散风寒药中药传统气味 归经 功效与电子舌苦味检测值表 编号 药名 气味 归经 功效电子舌苦味 [6] 中药学 教材 中华本草 [7] 凡西药为预测值 ( 归经 功效略 ) 检测值 01 硫酸阿托品 阿托品为 PkaHB + 9.7log1.83 辛 微苦, 温 12.5 02 羌活 辛 苦 温 归膀胱 肾经 甘 苦 ; 温, 辛 ; 苦 甘, 平 ; 阴中之阳也 29.6 解表散寒, 祛祛风胜湿, 止痛 微苦 辛, 微温 ; 能入诸经, 太阳为最 03 苍耳子 辛 苦 温 归肺经 发散风寒, 苦 甘 辛, 温 ; 归肺 肝经 气厚味薄, 14.9 通鼻窍, 祛风湿, 止痛 阳中之阴 入肺 脾二经 苦 微甘 ; 入肝 肾二经 经 ; 入肺 脾二经 04 肾上腺素 PkaHA8.9 HB + 10.0log-1.37 辛, 微苦, 温 ; 酸, 凉 9.9 05 麻黄碱 PkaHB + 9.6 log0.93 辛, 微苦, 温 9.5 06 桂皮醛 07 桂枝 甘 辛, 温 归心 肺 膀胱经 辛 甘, 温 ; 辛, 温 ; 辛 甘, 微温 ; 8.0 发汗解肌, 温通经脉, 助阳化气 入肝 入肝 肾 膀胱经 08 麻黄 辛 微苦, 温 归心 肺 膀胱经 苦, 温 ; 苦 酸 ; 微温, 甘, 平 ; 温, 甘辛 15.3 发汗解表, 宣肺平喘, 利水消肿 归肺 脾 胃经 ; 走手少阴经 阳明经 09 紫苏 辛, 温 归肺 脾经 辛, 微温 ; 微辛 甘 ; 辛 甘, 平 15.8 解表散寒, 行气宽中 入手少阴经 ; 入足厥阴肝经 10 辛夷 辛, 温 归肺 胃经 辛 微苦, 温 ; 辛, 寒 入肺 胆二经 ; 发散风寒, 通鼻窍 入足厥阴肝经 11 鹅不食草 辛, 温 归肺 肝经 未入选 发散风寒, 通鼻窍, 止咳 解毒 2.1.3 验证中药按证分类的物质基础 气味与功效关系电子鼻检测从 PCA 及差异指数来看, 除样品 10 外, 其他样品之间存在着明显的相似性, 其差异性不大, 一眼就可以辨别, 并且图示与差异指数统计相符 样品 10 的异常, 也和其气味药性有关 [7] 因它的生长期在正 二月, 温寒兼有, 因而不仅辛 ( 苦 ) 温, 同兼辛寒 为什么不同的药物会有相似的图示和相似的差异指数? 这是因为他们具有共同的中药药性 :02 03 07~10 同为传统辛温解表发散风寒药, 具有辛 ( 苦 ) 温的共同药性, 由此证明用西方科学仪器能可视性地证明中药分类的科学性 按照中医药理论, 既然具有辛 ( 苦 ) 温的共性气味, 就具有共同的功效 - 发散风寒 也由此证明中医药的一个普遍规律 : 一般气味相同相近, 功效相同相近 辛 能散, 苦 能泄 寒者温之 苦味电子舌检测结果 : 中药 02 为非常苦,03 08 值为很苦, 与传统气味相同, 西药 01 04 05 值为比较苦, 与预测值相同 ( 见表 1),07 09 与 中药学 中华本草 记载不同, 但据 本草纲目 : 桂枝 [ 时珍曰 ] 去粗皮用 去其内外皮者, 即为桂心 而 [ 权曰 ] 桂心 : 苦, 辛 桂枝含有桂心, 由此可见, 桂枝也当含苦味, 属略苦 09 紫苏 本草纲目 虽未言味苦, 但曰 : 通心经 苦入心, 故紫苏也当有苦味 因此, 不能说对 07 09 的检测有误, 也可能是对 07 09 中药苦味的纠正与补充 2.1.4 中西药会通 2.1.4.1 样品 4~11PCA 由图 1~3 及差异指数可以看出, 样品 01 与 02 03 07 08 09 11 都有一定相似性, 说明西药 01 具有该类中药的辛 ( 苦 ) 温药性 那么西药 04 05 也是如此吗? 见图 4~5
440 南京中医药大学学报 2015 年 9 月第 31 卷第 5 期 2.1.4.2 差异指数见图 5 图 5 与图 3 统计稍有差异, 这是 PCA 改变坐标轴来区分样品造成的 图 4 样品 4~11PCA 图图 5 差异指数图由图 4~5 及差异指数可知, 样品 07 08 09 11 相距不远, 差异指数不大, 相似为同类, 据表 1 中药传统认识为 : 辛 ( 苦 ) 温 ; 其与 04 05 相距也不远, 而 04 05 相似性更大, 图示更近, 差异指数更小, 故西药 04 05 也具有辛 ( 苦 ) 温药性 04 肾上腺素 05 麻黄碱同是肾上腺素受体激动药, 二药共同具有肾上腺素受体激动药的基本化学结构是 β 苯乙胺, 二药共同具有的基本化学结构, 是其相似性的物质基 [8] 础,05 与 04 相比又有不同,05 具 2 个结构特点 : 一是苯环上带有酚羟基, 因而使其极性降低 ; 二是 α 碳基上带有 1 个甲基, 因空间位阻不易被单胺氧化 [9] 酶代谢脱胺, 使稳定性增加, 故 04 05 中西药性相 [10] 近而有所不同 邓氏认为,04 肾上腺素 : 性大热, 味辛 苦, 归心 肾 肺经 功效 : 回阳救逆, 振奋心阳, 平喘止血 05 麻黄碱 : 性温, 味苦 辛, 归肺 心经 功效 : 宣肺平喘, 开窍醒神, 通鼻窍 01 阿托品预测气味与上述药物为同类, 那么它们之间有无内在联系呢? 01 与 05 按照笔者阳 酸 气 阴 碱 味 [4] 假说推论 ( 详见参考文献 ), 其气味相近而有所区别 :08 年笔者曾在 论中药四气五味的宏观化学成分说 假说中预言道 :01 阿托品为抗胆碱体 M 受体阻滞药, 按照中药气味分类, 味辛, 微苦, 温性, 为阳中之阴, 阻断 M 受体 ;05 麻黄碱为拟肾上腺素药, 间接拟似药, 味辛, 温性, 为阳中之阴, 促使 NA 释放 二药虽同为味辛, 温性, 气味相同相近, 但作用 [4] 受体不同, 归经 功效有同有异 笔者 08 年发表 的这一假说是否正确呢? 本例就是对其正确性的论证, 其证有三 :1 有临床经验为证, 邓氏根据临床经验已将 04 05 中药药性总结如上所述, 他认为 01 阿 [10] 托品 : 性大热, 味辛, 归心 脾经 功效 : 回阳救逆, 温中止痛, 振奋心阳, 豁痰开窍 邓氏虽然没有指出该药味苦, 但是他指出 01 归心经, 苦入心, 故其味当含苦, 其临床经验总结气味与笔者假说预测一致 2 有电子舌检测为证,01 04 05 均味苦, 已被电子舌检测量化所证 ( 详见表 1) 3 有电子鼻检测为证, 如前所述 01 04 纯西药, 虽与中药不粘边, 但 05 为中药麻黄的有效成分, 麻黄碱是西药, 与中西药都粘边, 只要论证 05 中西药理会通, 就可以论证 01 04 中西药理会通可信 2.1.4.3 有效成分检测 05 麻黄碱是 08 麻黄的主成分, 二者的中药药性关系如何? 08 麻黄的中药药性, 详见表 1, 另据 中华本草 麻黄 : 气温, 入肝, 味苦入心, 轻清入肺 气味俱薄, 阳也, 升也 主治风寒表实证 [7] 05 麻黄碱与 08 麻黄的气味 归经 功效相近, 在一定程度上反应了麻黄的药性, 但是又有所不同 : 如电子舌苦味值检测值, 前者 9.5 比较苦, 后者 15.3 很苦 邓氏将 05 麻黄碱定为平喘药, [10] 而不是发散风寒药 本例说明, 有效成分只能在一定程度上而不能完整地反映该药药性 01 阿托品是颠茄 曼陀罗 天仙子的有效成分 据 中华本草 曼陀罗 : 味辛 温, 归肺 肝经 天仙子 : 味苦 辛, 性温 归心 胃 肝经 [8] 据前所述邓氏对 01 阿托品气味 归经的认识与其基本一致, 只是功效不同 邓氏将 01 阿托品 04 肾上腺素列为温里化学中药, 而不是解表药 此例说明 : 气味相同者, 功效也有不同的情况 06 桂皮醛与 07 桂皮具有一定相似度, 其气味相近, 也为 1 例 有效成分在中西药理会通中一直是久争不决的难题, 电子鼻舌是破解这一难题的利器 2.2 辛凉解表药 2.2.1 电子鼻检测结果 2.2.1.1 样品 12~21 雷达图除样品 16 与其他样品相比有显著的差别, 其余样品近乎重叠 ( 图 6) 本图与图 1 比较, 同中有异 : 同 因其共为解表药, 异 因前者发散风寒, 后者发散风热 2.2.1.2 样品 12~26PCA 样品 16 在图 7 中图位远离, 其他样品相聚不远 2.2.1.3 差异指数详见图 8 2.2.2 电子舌检测结果详见表 2 苦味检测值
盛良, 等 : 电子鼻舌检测量化解表药四气五味的探讨 第 5 期 441 图 6 样品 12~21 雷达图 图 7 样品 12~26PCA 图 图 8 差异指数 表 2 辛凉解表发散风热药中药传统性气味 归经 功效与电子舌苦味检测值表 [6] 编号药名 中药学 教材 中华本草 [7] 凡西药为预测值 ( 归经 功效略 ) 电子舌 苦味检测值 12 硝酸毛果云香碱 PkaHB + 6.9 logp1.0(c) 甘 涩 微苦, 平 微寒 8.7 13 阿斯匹林 PkaHA3.5 log1.19 辛 苦 酸, 温 11.7 14 葛根甘 辛 凉 归脾 胃经 解肌甘 辛, 平 ; 甘 平 ; 甘, 寒, 阳中阴也 ; 甘 15.8 退热, 透疹, 生津止渴, 升阳止泻 微寒 ; 甘 苦, 温平 入肝 脾 肾三经 15 葛根素 PkaHA7.0 log-0.2( 计算 ) 甘 涩, 微咸 ; 平 微凉 1 16 薄荷脑 PkaHA15.3 log13.23 气温, 味辛 1 17 薄荷辛 凉 归肺 肝经 疏散风热, 苦 辛, 温 ; 极凉 ; 辛 苦 小甘, 平凉 ; 辛 17.8 清利头目, 利咽透疹, 疏肝行气 寒 ; 辛 微苦, 微凉 气味俱薄, 阳中之阴 入 肺与包络二经, 亦能入肝 脾 18 淡豆豉苦 辛 凉 归肺 胃经 解表, 苦 辛, 平 ; 苦 寒 ; 苦 甘 ; 涩 ; 温 ; 苦 酸 除烦, 宜发郁热 入肺 肾 ; 入膀胱 小肠 心 三焦经 19 柴胡苦 辛 微寒 归肝 胆经 解苦 平 ; 甘 ; 平, 微苦 ; 苦, 寒 ; 苦 微辛, 平 10.7 表退热, 疏肝解郁, 升举阳气 微寒, 阴中之阳 ; 入心 肝 脾三经 20 牛蒡子辛 苦 寒 归肺 胃经 疏散风热, 辛 平 ; 辛, 温 ; 辛平, 微寒 ; 宣肺祛痰, 利咽透疹, 解毒消肿 阳中之阴, 升多于降, 阳也 21 桑叶甘 苦, 寒 归肺 肝经 疏散风热, 甘 酸 辛, 寒 ; 入膀胱 心 脾经 22 清肺润燥, 平抑肝阳, 清肝明目 23 磁石咸, 寒 归心 肝 肾经 镇惊安咸, 平 ; 辛, 寒 ; 温 ; 甘 涩, 平 ; 辛 咸, 性 神, 平肝潜阳, 聪耳明目, 纳气平喘 寒, 气薄味厚, 阴中之阳 ; 苦 咸 ; 气温 ; 气味 俱厚, 阳中阴也 ; 入足少阴肾经, 手太阴肺经 24 代赭石苦, 寒 归肝 心经 平肝潜阳, 苦 甘, 微寒, 归肝 胃 心经 ; 苦 甘, 寒 ; 重镇降逆, 凉血止血 甘 平 ; 微甘, 凉 ; 苦 涩, 温 ; 辛苦, 寒 25 龙骨甘 涩, 平 归心 肝 肾经 甘, 平 ; 微寒 ; 平, 微寒 ; 气之薄者, 阳中之阴 ; 镇惊安神, 平肝潜阳, 收敛固涩 甘 咸 涩, 微寒 ; 淡, 微辛 26 牡蛎咸, 微寒 归肝 胆 肾经 咸, 平 ; 气寒 ; 微咸 微涩, 气平 重镇安神, 潜阳补阴, 软坚散结 气薄味厚, 阴中之阳 入肺 膀胱 肾经
442 南京中医药大学学报 2015 年 9 月第 31 卷第 5 期 2.2.3 验证中药按证分类的物质基础 气味配伍与功效关系电子鼻检测从图 6~8 差异指数可以看出,14 17~21 有其相似性, 因其共具辛 ( 苦 ) 凉 微寒药性, 故功效相同 所治病性 : 均能发散风热 这同样是用现代科学仪器证明了古代中药临床按证分类的科学性 但 23 25 安神药,24 26 平肝息风药杂居其间, 也有其相似性, 却功效不同, 这是临床按气味配伍与功效不能精确统一的难点, 也是电子鼻舌检测气味与功效关系不能精确量化的难点 本组样品与发散风寒药比较, 味同而气异 味同均基本是辛 ( 苦 ), 故为解表药 ; 气异是前者温性, 后者凉或微寒, 故其解表病性有别 : 前者发散风寒, 后者发散风热 功效与味同而气异相应 14 17~21 为辛凉解表发散风热药, 味辛 ( 苦 ), 气凉或微寒 ;24 26 平肝息风药, 味涩咸, 气寒 微寒 二组药气同味异, 解风热者必寒凉, 平肝阳亢致热者也必寒凉, 故二药气所治病性相同, 味异表示其所治病位不同 : 辛 ( 苦 ) 入肺治表邪, 酸涩 ( 咸 ) 入肝治风邪 肝阳亢与肾有关, 故治之有咸味 在 中药学 [6] 中,23 25 为安神药,24 26 为平肝息风药, 但同时据 中药学 所叙, 它们的气味 功效又有相近重叠之处 ( 见表 2), 这种复杂的情况, 在图 7 中得到显示, 因四药均寒或微寒, 所以四药均有潜阳安神功效, 尤其是 23 24 26 位置更靠近 25 相距较远, 是因为该药微寒而趋平, 寒性小的原因 苦味电子舌检测中药 14 17 19 值与传统味的记载基本相符,14 19 为很苦,17 为较苦, 其中记载 14 葛根味苦者不多, 但也记载味苦者 ( 见表 2), 西药苦味检测值与预测值基本相符 2.2.4 中西药会通详见 2.2.6 2.2.5 有效成分检测 15 葛根素是 14 葛根的有效成分, 葛根之气味 归经 功效见表 2,15 葛根素中药药性, 邓氏 : 性凉, 味辛 甘 归脾 胃 肝经 功效 : 活血化瘀, 养阴生津 [10] 二者有颇多相似之处, 葛根传统为发散风热药, 而 15 葛根素邓氏将其列为活血化瘀药 15 葛根素在一定程度上反映了 14 葛根的药性 16 薄荷脑是 17 薄荷的有效成分, 从图 6~ 8 看,16 与 17 及所有药性差异都很大, 一眼就可认出 邓氏认为 16 薄荷脑 : 性凉, 味辛 归肺 肝经 功效 : 杀虫止痒, 疏散风热, 清利头目 将其列为攻毒 杀虫 止痒药, [10] 其功效与 17 薄荷发散风热药差距甚大 此例是有效成分不能代表原中药的典型范例 从图 7 所示十分明显, 图 8 差异指数也很大 2.2.6 电子鼻舌检测论证阳 酸 气 阴 碱 味假说成立 2.2.6.1 样品 04 05 13 例 PCA 笔者在中西医药会通上提出中药四气五味与电子得失吸推偏移能级升降假说, 得吸电子为阳 酸 气, 失推电子为阴 碱 味 [3] 即气为阳为酸, 与其对应味为阴为碱, 由此如果能量化酸 碱, 那么, 就能量化气 味 也由此笔者 [5] 提出用 Pka 来量化气 味, 因为 Pka 可以量化西药的酸碱度 这一假说, 可以用电子鼻舌检测验证 请看下例 从图 9~10 差异指数可以看出,04 肾上腺素 05 麻黄碱 13 阿司匹林都非常类似,05 和 13 是相似度更高的同类物质 13 阿司匹林虽列在发散风热药中, 但检测者在一无所知的情况下, 将其归类为发散风寒药 这不能不说明电子鼻舌确能检测中药药性 该药为酸性,PkaHA3.5, 其共轭碱性和麻黄碱相近, 由图 9 可见 根据它的 Pka 值按照笔者假说, 当为辛苦酸, 温性, 故此药当为中药辛温解表发散风寒药 ( 见表 2) 检测结果 13 与 04 05Pka 值相近 ( 见表 1), 同为温性药, 证实了笔者关于 Pka 值可以量化气 味假说正确 邓氏将 13 列为解表化学中药 : 性温, 味微酸 辛 苦 ; 归膀胱 心 肾经 功效 : 发汗解表, 退热, 活血化瘀, 通络止痛 与本验证相 符 [10] 图 9 样品 04 05 13 例 PCA 图图 10 差异指数 2.2.6.2 样品 12 15 23 26 例 12 硝酸毛果云香碱 15 葛根素这 2 个样品均为西药, 其 Pka 绝对值相近,12 为碱,15 为酸,log 值稍不同 :12 PkaHB + 6.9,logP1.0(c);15 PkaHA7.0,logP-0.2 其酸碱绝对值近相等为中性 按照本假说,Pka logp 值可量化中药的气 味, 其气味相似度很高 ( 见表 2), 检测结果如下 :
盛良, 等 : 电子鼻舌检测量化解表药四气五味的探讨 第 5 期 443 1 数据除 T70/2 P30/1 仅相差 0.01, 其余数据几乎相同 ;2 见图 11 所示, 其图范围极其相近, 在 ± 0.001 内 ;3 表 2 中,12 与 15 差异指数为 0.0138, 为最小 图 11 中,12 15 不同, 主要是酸碱性不同的反映 那么这种量化是否正确呢? 可与 12 15 相似的 23( 磁石 ) 26( 牡蛎 ) 对照 因为 23 26 为中药, 已有传统临床经验气 味, 如果与电子鼻 电子舌检测结果相似, 那么 12 15 的气味当与 23 26 相近 请看检测结果 :1 据图 7 所示, 其图所在范围靠近 2 表 2 中,12 15 23 26 的差异指数在 0.01 范围之内 23 与 12 15 差异指数之差极小 :0.0785-0.0750= 0.0035; 说明 3 者之间的相似性很大 ; 同理,26 与 12 15 差异指数之差更小 : 为 0.0026 上述量化又完全与图 6 所示相附 由以上检测结果可知, 四者中药药性应当相近 那么它们的中医临床功效主治是否如此呢? 12 硝酸毛果云香碱主要用于治疗原发性青光眼, 以降低眼内压 西医疗效与中药气味 归经 功效相关 : 味涩入肝经, 肝开窍于目, 故治疗原发性青光眼 ; 眼压高为火, 气微寒以降火 如 2.3.3 所述, 15 葛根素在一定程度上反映了 14 葛根的药性 23 磁石为安神药,26 牡蛎为平肝息风药, 二者虽分类不同, 但由表 2 比较其气味 归经 功效, 确有其相同之处, 电子鼻 电子舌检测结果给予了显示量化 图 11 样品 12 15PCR 图 3 讨论检测量化中药四气五味, 具体验证目的如下 3.1 验证中药按证分类的物质基础中医临床是按中药气味配伍组方对证治疗的, 中药按证分类有无科学依据, 即有无共同的物质基础, 这一直是中医药现代化探讨的难题, 所以中药四气五味与功效关系是本验证的首要目的, 分四类如下 :1 气 味相同, 功效相近 ;2 气 味相同, 功效相异 ;3 气同而味异, 比其功效 ;4 味同而气异, 比其功 效 电子鼻检测气, 电子舌检测味, 气味相合 02 03 07~11 为辛温解表药, 具有共同的传统气味 功效 : 辛 ( 苦 ), 温 ; 解表寒证 以此验证 : 中药气 味相同, 功效相近 籍以证它们具有共同的物质基础 14 17~21 同为传统辛凉解表发散风热药, 味辛 ( 苦 ), 气凉 或微寒, 验证气味相近, 功效相同 23 25 为安神药,24 26 为平肝息风药, 此四药气寒凉, 与发散风热药气性相似, 但中药分类不同, 故以作对照, 以验证气味相近, 功效不同 3.2 验证中西药会通西药中化是长久争论的难题, 本文旨在通过电子鼻 电子舌检测, 验证西药是否具有中药气味药性, 反佐中药药性论的正确, 化解中西药会通之结 没有中西药会通, 就不可能有中医药现代化 01 [3 5] 04 05 为西药, 根据笔者提出的假说, 按照它们的 Pka logp 值, 其气味预测如表 1 所示, 以此证明 : 西药与中药一样相同具有气味 12 15 为凉 微寒性对照西药 13 与辛凉解表散风寒药同类, 列在本处, 看检测者能否区别凉热 3.3 验证中药有效成分是否反映中药药性自陈克恢于 1923 年分析中药化学成分以来, 中药有效成分能否反映中药药性, 如何使二者统一, 也是久争不决的难题, 本验证既是对有效成分论的论证, 更是对有效成分是否反映中药药性的检测量化 05 是 08 的中药有效成分,06 是 07 的有效成分, 以此验证 : 西药也有气 味 中药有效成分只能一定程度反映中药药性 16 是 17 的有效成分 ;15 为 14 的有效成分 3.4 实验验证笔者提出的阳 酸 气 阴 碱 味假说以上 4 个验证目的互相关联而统一 综上可证,1 中药药性可以用仪器检测验证 中药药性理论能够指导临床, 但常遇一些尴尬, 如同一磁石, 据表 2 之引文, 或曰 : 气薄味厚, 阴中之阳 ; 或曰 : 气味俱厚, 阳中阴也 如此就有 4 种可能 : 二者均为非, 是假药 ; 二者分别一是一非, 有二种可能 ; 二者同为是, 因为中药能双向调节 类似不定的中药药性, 难以鉴定者很多 如果电子鼻 电子舌能够检测量化中药四气五味, 这类问题就会解决 2 用 Pka log 值来量化西药的中药药性是科学可行的量化方法之一 3 解决了中药药理上酸碱性完全对立的 2 种西药在中药性味上难以统一的难题 由图 6 ~8 可知,12 15 和 23 26 为一类, 即硝酸毛果云香
444 南京中医药大学学报 2015 年 9 月第 31 卷第 5 期 碱 葛根素与磁石 牡蛎在中药四气五味上有其相似性, 可列为同类, 这样使 12 15 具有磁石 牡蛎的气味, 使 12 15 西药中化, 定其气味, 从而使西药得到了中药宏观类的量化, 又可认为磁石 牡蛎的 Pka log 值接近 12 15, 使中药得到了西药类的微观量化 当然这其中有些问题有待深入探讨 以上实验从现在来看, 药物设计可以更好 本实验为初步探讨, 但已初现电子鼻舌是中西药理会通的桥梁 参考文献 : [1] 盛良. 再论用电子鼻 电子舌检测中西药共同药效物质基础 [J]. 现代中西医结合杂志,2008,17(28):4386 4387. ShengL.Discussonce moreaboutthesame materialbasisof pharmacodynamicsofchineseandwestern medicinedetermined byelectronicnoiseandears[j].modjintegrtraditchin Western Med,2008,17(28):4386 4387. [2] 盛良. 用电子鼻 电子舌检测中西药物共同药效物质基础 [J]. 现代中西医结合杂志,2008,17(18):2778 2780. ShengL.DeterminationonpharmacodynamicsubstancefoundationofChineseandwesternmedicinebyelectronicnoseandelectronictongue[J].ModJIntegrTraditChin WestMed,2008, 17(18):2778 2780. [3] 盛良. 论中药四气五味与电子得失吸推偏移能级升降说 [J]. 上海中医药杂志,2008,42(2):4 8. ShengL.FourpropertiesandfiveflavorsofChinese materia medicaandelectronicenergylevelgain Lossandalteration[J]. ShanghaiJTraditChin Med,2008,42(2):4 8. [4] 盛良. 论中药四气五味的宏观化学成分说 [J]. 上海中医药杂志, 2008,42(7):63 67. ShengL.On macroscopicchemicalcomponentsoffourpropertiesandfivetastesofchinese materia medica[j].shanghaij TraditChin Med,2008,42(7):63 67. [5] 盛良. 中药四气五味的量化 [J]. 现代中西医结合杂志,2004,13 (22):2943 2945. ShengL.QuantizationoffourNatureandfiveflavoroftraditionalChinese medicine[j].modjintegr TraditChin West Med,2004,13(22):2943 2945. [6] 高学敏. 中药学 [M]. 北京 : 中国中医药出版社,2002:79. GaoXM.TraditionalChinesePharmacology[M].Beijing:China pressoftraditionalchinesemedicine,2002:79. [7] 国家中医药管理局. 中华本草 : 精选本 [M]. 上海 : 上海科学技术出版社,1986:2378. State Chinese Medicine Administration Bureau.The Chinese materiamedica[m].shanghai:shanghaiscientificandtechnical publishers,1986:2378. [8] 杨世杰. 药理学 [M]. 北京 : 人民卫生出版社,2002:188. YangSJ.Pharmacology[M].Beijing:People'smedicalpublishing house,2002:188. [9] 郑虎. 药物化学 [M]. 北京 : 人民卫生出版社,2002:108. ZhengH.MedicinalChemistry[M].Beijing:People's medical publishinghouse,2002:108. [10] 邓家刚. 中药新家族 化学中药 [M]. 北京 : 中国中医药出版社,2008:161. DengJG.TheNewFamilyofChineseMedicine:ChineseMedicineChemistry[M].Beijing:ChinapressoftraditionalChinese medicine,2008:161. ( 编辑 : 董宇 ) 投稿须知 图表每幅图 表应有简明的题目 要合理安排表的纵 横标目, 并将数据的含义表达清楚 图不宜过大, 最大宽度半栏图不超过 7.5cm, 通栏图不超过 17.0cm, 高与宽的比例应掌握在 5 7 左右 图的类型应与资料性质匹配, 并使数轴上刻度值的标法符合数学原则 照片图要求有良好的清晰度和对比度, 尽量提取原图, 不得使用截图等工具, 分辨率不低于 350 像素 / 英寸 大体标本照片在图内应有尺度标记, 病理照片要求彩版并注明染色方法和放大倍数 统计学统计学方法部分, 应根据所采用的设计类型 资料所具备的条件和分析目的, 选用合适的统计分析方法 统计结果应提供所用统计分析方法的具体名称 ( 如成组设计资料的 t 检验 两因素析因设计资料的方差分析等 ) 和统计量的具体值和 P 值 ( 如 t=3.45,p<0.05); 涉及到总体参数 ( 如总体均数 总体率等 ) 时, 在给出显著性检验结果同时, 还应给出 95% 置信区间 统计学符号按中华人民共和国国家标准 GB3358-1982 统计学名词及符号 的有关规定书写, 一律用斜体