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专家信息 | 灰思维方式与半仿生提取法  

专家信息:

张兆旺教授:汉族,1940年6月出生,1965年毕业于南京中医药大学,现为山东中医药大学中药药剂学教授、博导。主要研究方向:中药新药与中药炮制原理研究。

职务及兼职:九三学社山东中医药大学支社主委,国家自然科学基金委员会第十一届生命科学部专家评审组成员(2006年起),国家食品药品监督管理局药品审评专家,山东省医疗事故技术鉴定专家,山东省药品不良反应专家咨询委员会委员。

主要获得荣誉:获省高校十大优秀教师提名奖2次,荣记三等功1次。省知名技术专家、省名中医药专家,省专业技术拔尖人才,终身享受国务院政府特殊津贴。

主要研究成果:主持研制成功3种新药(阿胶泡腾冲剂、妇血宁片、补肾宁片);其中阿胶泡腾冲剂获国家教育部科技进步二等奖;妇血宁片获省科技成果二等奖、商业部科技成果三等奖;补肾宁片获省科技进步三等奖;主持中药炮制现代研究,获省科技进步二等奖,新混合型卷烟双得乐的研制,获全国第七届发明技术银牌奖;阿胶泡腾冲剂等3项发明专利。

主要教学成果:主编普通高等教育“十五”、“十一五”国家级规划教材《中药药剂学》、《中药炮制现代研究》等10部;发表学术论文110余篇,其中国家级杂志90余篇,10余篇被国外权威杂志收载;“建立中药炮制学教学新体系”获省级优秀教学成果二等奖;“改验证性实验为设计性实验的探讨”获省级优秀实验成果二等奖。

学术思想及创新:利用“灰思维方式”,从生物药剂学的角度,于1995年首创符合中医治病特点的中药“半仿生提取法”新技术。该法已被“十五”国家火炬计划申报指南列为重点项目,并被“十五”和“十一五”国家级规划教材《中药药剂学》收载。中药半仿生提取法开拓了既符合中医药理论,又能体现现代科学技术水平的提取方法,对中医药现代化的进程会起到很大的推动作用。

 灰思维方式与半仿生提取法
概述
1 科学思维方式的类型与特征
2 用灰思维设计中药半仿生提取法
3 半仿生提取法的主要特点
4 SBE法的基本研究模式
参考文献

张兆旺   孙秀梅 (山东中医药大学   济南 250014)

科学的突破往往以思维方式的变革为前提。用何种思路和方法将中药及其复方的药效物质最大限度地提取出来,以保持其原有的功效,是中药现代化研究的核心与关键。

当前在学术界进行的中医药是否“科学”,中医药“现代化”之路到底怎样走的争论, 许多业内外专家、学者发表了真知灼见,受益匪浅。我们也曾发表了“关于中药现代化的沉思”、“半仿生提取法是中药药剂现代化的科学途径”等文章[1~7]。所谓“半仿生提取法”是针对中药提取中普遍存在的“唯成分论”和“通则论”,利用“灰思维方式”, 将整体药物研究法与分子药物研究法相结合,从生物药剂学的角度为经消化道给药的中药及其复方创立的一种新的提取技术。该法在提取工艺设计中坚持“有成分论,不惟成分论,重在机体药效学反应”的观点,以单体有效成分和(或)指标成分、有效部位和(或)≤1000分子量的成分、指纹谱峰面积、总浸出物,以及主要药效和(或)毒性等做指标,综合评判,优选最佳提取工艺参数。同时,将体外药效物质的化学研究与体内含药血清的化学和药效研究有机地结合起来,不拘泥于药物的体外某化学成分或适合纯化学成分的药理模型,而是考虑到中药及其复方的综合成分作用特点。

张兆旺   孙秀梅 (山东中医药大学   济南 250014)

科学的突破往往以思维方式的变革为前提。用何种思路和方法将中药及其复方的药效物质最大限度地提取出来,以保持其原有的功效,是中药现代化研究的核心与关键。

当前在学术界进行的中医药是否“科学”,中医药“现代化”之路到底怎样走的争论, 许多业内外专家、学者发表了真知灼见,受益匪浅。我们也曾发表了“关于中药现代化的沉思”、“半仿生提取法是中药药剂现代化的科学途径”等文章[1~7]。所谓“半仿生提取法”是针对中药提取中普遍存在的“唯成分论”和“通则论”,利用“灰思维方式”, 将整体药物研究法与分子药物研究法相结合,从生物药剂学的角度为经消化道给药的中药及其复方创立的一种新的提取技术。该法在提取工艺设计中坚持“有成分论,不惟成分论,重在机体药效学反应”的观点,以单体有效成分和(或)指标成分、有效部位和(或)≤1000分子量的成分、指纹谱峰面积、总浸出物,以及主要药效和(或)毒性等做指标,综合评判,优选最佳提取工艺参数。同时,将体外药效物质的化学研究与体内含药血清的化学和药效研究有机地结合起来,不拘泥于药物的体外某化学成分或适合纯化学成分的药理模型,而是考虑到中药及其复方的综合成分作用特点。

1 科学思维方式的类型与特征

科学的分类具有非唯一性。孙万鹏先生按科学观的本质将科学分为3种类型,即第1种科学、第2种科学、第3种科学。这一分类揭示和预测了科学发展的总趋势[8]。相应地,也就有了第1种类型、第2种类型和第3种类型的科学思维方式。

认知必须以信息为依据,没有信息,无以认知。以完全、确定的信息为根据,可以获得完全确定的认知;以不完全、不确定的信息为根据,只能获得不完全确定的认知。信息不完全主要是指:系统的因素不完全明确;因素间的关系不完全清楚;系统的结构不完全知道;系统的作用原理不完全了解。

人们常用颜色的深浅来形容信息的明确程度,如将未知内部信息的对象称为“黑箱”。若用“黑”表示信息未知,用“白”表示信息完全明确,那么,部分信息明确、部分信息不明确就可以用“灰”表示。“黑”与“白”是相对的,可视为“灰”的两种极端形式,“灰”则可以视为“黑”与“白”的中间环节。

据上所述,相应地将信息未知的系统(对内部结构、特征、参数及其发展规律一无所知的系统)称为黑色系统;信息完全明确的系统(对内部结构、特征、各种参数及其发展规律完全确知的系统)称为白色系统;信息部分明确、部分不明确的系统(对某些特征、参数等知道,但对所有情况并不完全知道的系统)称为灰色系统;相应地也就有了白思维方式、黑思维方式和灰思维方式之分。

1.1  白思维方式

白思维方式,是第1种科学的思维方式,即现代主义思维方式,或者说是机械决定论的思维方式。其特征是“非此即彼”。它着眼于“短点”。其长处是追求“唯一性、确定性”。使构成物的成分精确化、量化,能够较为深刻地认识事物,较为精确地把握事物;其短处是只看到了一个个孤立的要素,而忘记了多要素与整体的联系。它揭示思维与存在之间的“介入型”关系,即一方先于一方,一方优于一方,一方克服一方,一方高于一方,一方决定一方。或者说,一方比另一方更“基础”,更“本质”,更“简单”,更“根本”,更“中心”。其代表人物是培根、笛卡尔、伽利略、牛顿、爱因斯坦等。

白思维方式是“知性思维”,遵循3条基本规律:① 同一律,即同一思维对象的思想必须保持自身同一。否则,就要造成混乱,犯各种逻辑性错误。② 不矛盾律,即同一思维对象的两个相互矛盾、相互对立的思想不能同时都是真的,其中必定有一个是假的。只能“非此即彼”,绝不允许“亦此亦彼”。例如,“所有的天鹅都是白的”和“有些天鹅不是白的”,其中必定有一个判断是假的,否则会陷入自相矛盾的境地。③排中律,即同一思维对象的两个相互矛盾的思想,不能同时都是假的,其中必定有一个是真的,应予肯定。例如,“所有的金属都是固体”和“有些金属不是固体”,这是具有矛盾关系的两个判断,二者不可能同时都是假的,其中必定有一个是真的。否则要犯“两不可”、“模糊不清”、“不置可否”等逻辑错误。

1.2  黑思维方式

黑思维方式,是第2种科学的思维方式,即后现代主义思维方式。它与白思维方式背道而驰,“知性思维”的3条基本规律已被冲破了。其特征是“亦此亦彼”。它着眼于“非短点”,为“多元不确定性”。强调多样性、差异性、非连续性和开放性;强调构成事物要素的系统质,对局部的认识是不精确的、模糊的。它揭示思维与存在之间的“协调型”关系,即一方与另一方协调互补。此种思维方式风靡于二十世纪末,现已渐渐成为世界性的潮流。代表人物是尼采、哥德尔等。

1.3 灰思维方式

灰思维方式,是第3种科学的思维方式。所谓“灰”,即若明若暗、认识朦胧,表示部分信息明确、部分信息不明确。它是“非此即彼与亦此亦彼”辩证统一的思维方式。揭示思维与存在之间的非惟一性,即短点上的介入型关系,非短点上的协调型关系。强调世界万事万物都有“部分确定与部分不确定,短点上确定性与非短点上不确定性”的特征。它是 20世纪80~90年代在我国迅速崛起的,代表人物是邓聚龙、孙万鹏,他们是“灰色理论”的共同创始人。邓聚龙教授用数学语言,创立了灰色系统理论与方法[9]。孙万鹏先生以精湛的哲理语言和恢弘的思想创立了《灰学》[10]。可以说,灰学是揭示宇宙、人生根本问题之“灰色面纱”的一门科学。

1.4 思维含义的延伸

从不同的场合、不同的角度,可以将白思维、黑思维、灰思维的基本含义延伸。例如,银行存款利率在某时间(短点时间)是固定的(此为白思维),长久看(非短点时间) 利率是会调整的(此为黑思维)。所以说,银行存款利率确定不变是暂时的,从长久看是变化的、不确定的(此为灰思维)。再如,将白思维比喻为科学的“白天”,则黑思维可比喻为科学的“黑夜”,那么,灰思维就可延伸为科学的“黎明”;白思维是“唯一”,黑思维是“众多”,那么,灰思维是“非唯一”;白思维是“唯一解”,黑思维是“无解”,那么,灰思维是“非唯一解”;白思维是“坚持原则”,黑思维是“主张灵活”,那么,灰思维是“原则性与灵活性”有机地结合;白思维是“主张集中统一”,黑思维是“自由、平等、博爱”,那么,灰思维可延伸出“一国两制”;白思维是“公有制”,黑思维是“非公有制”,灰思维可延伸出“公有制与非公有制并存”;白思维是“严厉”,黑思维是“放纵”,那么,灰思维可延伸出“宽容”;白思维强调计划的“严肃性”,黑思维强调计划应“服从人的需要性”,那么,灰思维可延伸出计划应“短期宜细,长期宜粗”;白思维强调“纯”,黑思维强调“混沌”,那么,灰思维可延伸出“混沌与纯”的统一;白思维为“乐观主义”,黑思维为“悲观主义”,那么,灰思维可延伸为“喜悲同在”、“问题与机遇并存”;白思维为“健康”,黑思维为“不健康”,那么,灰思维可延伸为“亚健康”。

其他,如将明朗、静态、简单、外表、旧、肯定、已知状态等视为白思维“信息完全”的延伸;相应地将黑暗、动态、复杂、内里、新、否定、未决状态等视为黑思维“信息未知”的延伸;那么,灰思维“信息不完全”就可以相应地延伸为若明若暗、动静结合、简单与复杂、内外结合、新旧交替、扬弃、暧昧状态。凡此等等,不一而足。

1.5 灰思维方式的“普适性”

世界的物质运动具有丰富的多样性和不可穷尽性的特点,系统中一个层次的灰色量或灰色性将是更高层次的白色量或白色性;一个层次的白色量或白色性将是更低层次的灰色量或灰色性。例如,一个济南人,他是哪个社区的人,可能不知道(非确定的、灰色的),但从省、国的范围(层次)看,回答是确定的(白色的)。相反,由省的范围下降到社区范围看,回答是不确定的(灰色的)。可见,灰色信息到更高层次上终究要白化。但是,要想达到认识上的完全“白”,是不可能的。因为人类对外部世界的认识和实践是暂时的、有限的和相对的,总是处在部分认识、部分不认识的过程之中,只不过是这两部分量的比例在不断变化而已。也就是说,“灰”色性将普遍且永久地存在于人们的认识发展过程之中,“世界灰性不灭”。从一定意义上说,人们的认识过程就是在一片朦胧、混沌的灰色时空中寻求“白”的过程,信息的确定化、白化是目标,但永久没有终点。

灰思维方式是辩证唯物论在人类思维方式领域的新成果,它蕴含了系统辩证法的一系列思想精髓,是唯物辩证思维的方式,是对东西方辩证思维传统的批判继承,纠正了过去片面强调矛盾对立面的斗争,克服了传统辩证思维方式的直观性、朴素性、主观性和机械论,坚持和发展了马克思主义的唯物辩证思维方式。如果说21世纪的人类思维是系统辩证的,那么对于复杂系统的考察、处理将是灰观念、灰思维、灰途径。可以说,灰思维方式是“普适”的,它像悠悠的流水,已流向社会、经济、军事、国防、文化、

教育、体育、卫生、防疫、环保、工业、交通、气象、农业、林业、渔业等领域,对我国的社会主义现代化建设,对两个文明建设有着重要的作用,同时具有世界意义。

2 用灰思维设计中药半仿生提取法

多年来,对中药药效物质的提取基本上有两种类型:一是选择适宜的溶剂和方法直接提取中药中某种单体成分;二是一律用“水煎”、“醇提”或“水提醇沉”工艺。这两种类型的提取,从思维方式上讲,前者是以“白思维方式”为指导,是中药西药化的做法;后者属“黑思维方式”的范畴,是“通则论”的做法。这两种思维方式都给中药的发展起到了极积的作用。但二者都没有摆脱片面性的藩篱,束缚了中药及其复方研究的新开拓,阻碍了中药制剂工艺向新的高度飞跃。

宇宙万事万物都可分为两个部分,“短点”上的确定性,“非短点”上的不确定性,且有各自的世界图景与运用的规律。“短点”部分由一方克服一方的“介入型”规律所支配,“非短点”部分则由“协调型”规律把握方向盘。中医讲,病有标本,治分缓急。例如,长期阴虚发热的病人,忽然喉头肿痛,水浆难下。其喉头肿痛是标,阴虚发热是本;如果喉头肿痛严重,有窒息的危险,便成为主要矛盾,就要先治喉痛之标病,标解除之后,再治喉头肿痛之本病。“急则治标,缓则治本”的治则,就体现了灰思维特征,它让白思维“短点(标病)”的确定性与黑思维“非短点(本病)”的不确定性统一起来,分别起作用。

这里需说明,当我们说某个研究对象所处的状态是“不确定”或者“确定”,可能有2种含义,一种是它的状态在客观上不确定;另一种是观察者对它的状态主观认识上的不确定。一般是将客观上和主观上都确定的状态,称为“已知状态(白思维状态)”;客观上和主观上都不确定的状态,称为“未决状态(黑思维状态)”;客观上已经确定,但主观上尚未确定的状态,称为“暧昧状态(灰思维状态)”。例如,将一枚硬币放在一个带盖的容器中摇动,当容器还在摇动时,硬币将出现哪一个面朝上是“不确定”的。这种不确定是客观上的不确定,是尚未决定。因此,这时硬币处于“未决状态(黑思维状态)”。当容器不再摇动,硬币已经落定,哪一个面朝上已经确定,但因容器的盖子尚未打开,作为观察者看不到硬币哪一个面朝上,此时硬币处于“暧昧状态(灰思维状态)”。当容器不再摇动,硬币已经落定(客观上确定了),并揭开容器的盖子,作为观察者看到了硬币朝上的那个面(主观认识上也确定了),此时硬币处于“已知状态(白思维状态)”。

中药制剂的疗效,在很大程度上取决于中药浸提、纯化、分离等方法的选择是否恰当,工艺过程是否科学、合理。随着科学技术的发展,药物化学结构惟一决定药效的观点己被打破,中药成分“有效”与“无效”的旧有界限也逐步被打破。某些过去认为是无效的成分,现在发现它有新的生物活性。如人参、黄芪、枸杞子、猪苓等具补益作用的中药中所含的多糖类成分,在增强人体免疫机能、抗癌等方面显示出较强的生物活性;天花粉蛋白质可用于中期妊娠引产;金龙胆草中含有的树脂具镇咳平喘功能;鞣质在注射剂中应作为杂质去除,而在五倍子中是具收敛作用的成分。因此,对中药的有效成分和无效成分不应该绝对地划分,在设计选择中药的“提取纯化”工艺时,不能简单效仿西方发达国家研究开发创新药物的经验,限于我国的国情,一时也难以收到重大成效。不能被动地受制于人,如果把提取单体成分视为中药现代化的唯一出路,则南辕北辙,最终将会导致中医药的名存实亡。应根据我国国情,发挥自己传统医药的优势,走出一条有中国特色的中药发展之路。

必须指出,中药治病是一个复杂性问题。究竟如何用“整体”和“系统”的观点来研究中药,这是值得深思的。中医用药绝不是单体成分,而是多种成分相互作用的综合结果,这种综合作用从化学成分上考虑,可能是一种中药共存成分之间或(和)多种中药成分之间的复合作用;从药剂学的角度考虑,药材(饮片)提取过程中,有些成分可能相互作用生成新的化合物;从药物代谢过程考虑,可能是体内发挥药效过程中的复合作用。“化学等值不一定生物等效”,“整体可以等于部分之和,也可以大于或小于部分之和”。体内药效的发挥不仅包括原型药物,更包括其代谢产物。多数药物代谢后活性减弱或丧失,但也有的药物代谢物活性增强,还有的没有生物活性的药物经代谢后变得有活性或活性增强。

为了保持中药及其复方多成分、多途径、多环节、多靶点的作用特点,即保持其原有功效,基于中药部分成分已知,大部分成分未知的现实,我们针对当前中药提取中普遍存在的“惟成分论”和“通则论”,利用“灰思维方式”,在中药提取中,把白思维延伸为系统的“单体成分(纯)”,黑思维延伸为系统的“活性混合物(混沌)”,那么,灰思维就是“单体成分和活性混合物(多种成分)”的统一。并从生物药剂学的角度为经消化道给药的中药及其复方创立了“半仿生提取法(Semi-bionic Extraction Method,简称SBE法)”。

SBE法在提取工艺的设计中坚持“有成分论,不惟成分论,重在机体药效学反应”的观点,以单体有效成分和(或)指标成分、有效部位和(或)≤1000分子量的成分、指纹谱峰面积、总浸出物,以及主要药效和(或)毒性等做指标,综合评判,优选最佳提取工艺参数。同时,将体外药效物质的化学研究与体内含药血清的化学和药效研究有机地结合起来,不拘泥于药物的体外某化学成分或适合纯化学成分的药理模型,而是考虑到中药及其复方的综合成分作用特点。例如,对当归的提取,应先用超临界CO2萃取,以藁苯内酯(单体有效成分)、挥发油、萃取物为指标,综合评判,优选超临界CO2萃取工艺;其药渣再用SBE法依法提取,以阿魏酸(单体有效成分)、HPLC总峰面积、总糖、浸膏得率为指标,综合评判,优选SBE法提取的工艺参数。再如,复方黄连解毒汤,其由黄连、黄芩、黄柏、栀子组成。可用单体成分(小檗碱、黄芩素、栀子苷)以及活性混合物(总黄酮、总生物碱、干浸膏)和HPLC总峰面积为指标,综合评判,优选SBE法提取的工艺参数。同时,根据“化学等值不一定生物等效”的生物药剂学观点,在SBE法研究的基本模式中,还将体外药效物质的化学研究与体内血清药效物质的化学研究有机地结合起来研究。除用单体成分及“活性混合物”为指标综合评判外,还要对中药及复方不同提取液作指纹图谱及兔(或犬)的血清指纹图谱研究。仅以一两个有效成分或指标成分选择工艺,不能体现中药及复方的整体功能。只用化学药物常用的血药浓度法或尿药浓度法,不能反映中药及复方中多种药物、多种成分的综合疗效与协同效应。

近年来,以药理效应法、药物累积法和生物指标法等对中药及复方进行体内药物动力学研究,能反映其体内动态过程,体现中医药理论体系的特点,在设计思路与方法上有突破。但药理效应法等需要有作用迅速的药理指标。而利用给药前后的血清指纹图谱,从整体上考察和反映中药及复方在体内吸收和代谢过程,不是只考察其中的一两个成分,这是对中药及复方药代动力学研究的一种新的尝试。若进一步探讨药物作用机制,可选择用药后的最佳采血时间取血,分离富集含药血清中的药效成分,分析该含药血清成分与药效的相关性。     在SBE法的研究中,利用欧氏距离[11]综合反映指纹图谱中的多个特征值来度量图谱间的差异,具有全面客观的优点,能从整体上反映给药前后血清指纹图谱的变化,因此通过对血清指纹图谱用欧氏距离作整体比较来研究中药及复方药代动力学,更加符合中药及复方整体作用的特点。

对n个含m个指标的样本,可定义为m维空间的点;在m维空间中的任意两点,其相似性可用“距离”度量,定义为“ ”,若将任一样本看作一类,其类间相似性可用欧氏距离DE表示。欧氏距离DE 越大,其类间相似性越小。

式中:,表示样本指标数;表示样本序号;表示样本各指标。综合评判时,对各指标所得数据,先按公式进行标准化处理(式中,为标准化后的值,为样品液中成分的含量,为各种样品液中成分的平均值,为成分的标准偏差),再根据各指标在提取工艺选择中的主次,给予不同的加权系数,以标准化指标值加权求和后,作为综合评判指标值,优选出SBE法工艺条件。

为了验证SBE法的科学性和实用性,除利用优选出的SBE法工艺条件,进行3批验证性实验外,通常还要与水提取法(WE法)、半仿生提取醇沉法(SBAE 法)、水提取醇沉法(WAE法)、乙醇提取法(AE法)等提取液,进行成分、药效和毒性的多指标综合比较,进一步作各种提取液的指纹图谱和含药血清指纹谱的研究比较。

3 半仿生提取法的主要特点

3.1  SBE法是分析思维与系统思维的统一

中药及其复方的作用特点是多成分、多途径、多环节、多靶点。基于中药及其复方中部分成分已知,大部分成分未知的现实,利用“灰思维方式”,从生物药剂学的角度模拟口服给药,以及药物经胃肠道转运的过程,为经消化道给药的中药制剂设计的“SBE法”,既坚持了近代科学分析的原则,又把整体与发展的思想包容于自身。对分析思维(白思维)与系统思维(黑思维)进行分折,看到了分析思维的长处是使构成物的成分精确化、量化,能够较为精确地把握事物,较为深刻地认识事物;其短处是只看到了一个个孤立的要素,而忘记了多要素与整体的联系。系统思维强调的是构成事物要素的系统质,对局部的认识是不精确的、模糊的。两种思维形式,取各自的长处,舍弃各自的短处,把它们统一起来,形成观察问题的新思路。这一新思路概括起来是在中药提取中坚持了“有成分论,不惟成分论,重在机体的药效学反应”观点。以单体有效成分和(或)指标成分、有效部位和(或)≤1000分子量的成分、指纹谱峰面积、总浸出物,以及主要药效和(或)毒性等做指标,综合评判,优选最佳提取工艺参数。同时,将体外药效物质的化学研究与体内含药血清的化学和药效研究有机地结合起来,不拘泥于药物的体外某化学成分或适合纯化学成分的药理模型,而是考虑到中药及其复方的综合成分作用特点。

3.2  SBE法是单体成分与活性混合成分的统一

中药复方是一个多元、复杂体系,内在化学成分复杂,很难用其中某一成分的药效或药代参数来代表整个中药或复方的参数。“SBE法”工艺条件的优选,既考虑到单体成分,又考虑到“活性混合成分”。以单体有效成分和(或)指标成分、有效部位和(或)≤1000分子量的成分、指纹谱峰面积、总浸出物,以及主要药效和(或)毒性等做指标,同时考虑指标在工艺选择中的主次,给予不同的加权系数,以标准化处理并加权求和后的数值为特征值,输入微机求得回归方程,优选出SBE法工艺参数。按所选的工艺参数进行“SBE法”提取得到的是“活性混合物(包括配位络合物和分子络合物单体)”。这样既能充分发挥混合物成分的综合作用特点,又有利于用单体成分控制制剂质量。

3.3 SBE法是中医治病特点与口服给药特点的统一

辨证论治是中医的特点,方剂是调整体内系统平衡最优化的治疗系统,也是中医临床用药的一大特点,中医用药绝不是单体成分,而是多种成分相互作用的综合结果,这种综合作用从化学成分上考虑,可能是一种中药共存成分之间或(和)多种中药成分之间的复合作用;从药剂学的角度考虑,中药(饮片)提取过程中,有些成分可能相互作用生成新的化合物;从药物代谢过程考虑,可能是体内发挥药效过程中的复合作用。口服给药的吸收受消化系统生理状态,药物理化性质和食物等多种因素的影响。经口服给药的丸剂,散剂和汤剂等之所以有疗效,就说明其药效成分能够被胃肠吸收,代谢和利用。

4 SBE法的基本研究模式

4.1 中药复方基本研究模式

①方中饮片的鉴定检查;

②方药用SBE法工艺条件优选;

③方中饮片组合方式优选;

④方药醇提乙醇浓度优选;

⑤方药3种方法提取液(SBE液、WE液、AE液)的多成分比较;

⑥方药3种方法提取液的主要药效和毒性比较;

⑦方药3种方法提取液的含药血清指纹图谱比较;

⑧方药3种方法提取液的含药血清主要药效比较;

⑨综合评判该方以何种提取方法为佳;

⑩研制方中单味药和全方的质量标准。

4.2 含挥发性成分中药复方的基本研究模式

①方中饮片的鉴定检查;

②挥发性中药超临界萃取条件优选;

③萃取后药渣与方中他药SBE法提取条件优选;

④方药醇提乙醇浓度优选;

⑤方药3种方法提取液(SBE液、WE液、AE液)的多成分比较;

⑥方药3种方法提取液的主要药效与毒性比较

⑦方药3种方法提取液的血清指纹图谱比较;

⑧方药3种方法提取液的血清主要药效比较;

⑨综合评判该方以何种提取方法为佳;

⑩研制方中单味药和全方的质量标准。

说明:

①以上4.1和4.2两种类型的复方,提取研究结果若以SBE法提取为佳,则该方的定性、定量研究及质量标准的制订,应按选定的SBE法工艺参数制备样品液。复方质量控制,除建立方药本身的基源、性状鉴别等外在质量标准外,内在质量控制指标一般应包括:单体成分和(或)指标成分、分子量≤1000的提取物量、其他活性混合物(如总生物碱、总黄酮、总皂苷等),以及复方提取液的指纹图谱和(或)含药血清指纹图谱等。此外,建立一些人性化的安全控制指标,如二氧化硫(SO2)、砷(As)、汞(Hg)等重金属和有害元素质控标准,以及杂质、水分、灰分和酸不溶性灰分等检查项目。当然若以WE法或AE法提取为佳,则以WE法提取液或AE法提取液为样品液。

②若根据拟选用剂型的特点和要求,需进一步对提取液进行纯化处理,则在4.1④项下或4.2④项后,增加SBE液、WE液的乙醇沉淀浓度的选择和(或)其他精制纯化方法的优选。作5种方法(SBE法、WE法、AE法、SBAE法、WAE法)或更多种方法提取液的平行比较研究。最后综合评判该方以何种提取纯化方法为佳。

4.3 单味中药基本研究模式

①中药饮片的鉴定检查;    

②中药用SBE法提取条件优选;

③中药醇提乙醇浓度优选;  

④中药3种方法提取液(SBE液、WE液、AE液)的多成分比较;

⑤中药3种方法提取液的主要药效与毒性比较;

⑥中药3种方法提取液的血清指纹图谱比较;

⑦中药3种方法提取液的血清主要药效比较;

⑧综合评判该中药是否以SBE法提取为佳;

⑨研究制订该中药的质量标准。

4.4 含挥发性成分中药的基本研究模式

①中药饮片的鉴定检查;                               ②挥发性中药超临界萃取条件优选;

③萃取后药渣用SBE法提取条件优选;                  ④中药醇提乙醇浓度优选;

⑤中药3种方法提取液(SBE液、WE液、AE液)的多成分比较; ⑥中药3种方法提取液的主要药效与毒性比较;

⑦中药3种方法提取液的血清指纹图谱比较;              ⑧中药3种方法提取液的血清主要药效比较;

⑨综合评判该中药是否以SBE法提取为佳;                ⑩研究制订该中药的质量标准。

说明:

①以上4.3和4.4两种类型的中药,提取研究结果若以SBE法提取为佳,则该中药的定性、定量研究及质量标准的制订,应按选定的SBE法有关参数制备样品液。其质量控制,除建立中药本身的基源、性状鉴别等外在质量标准外,内在质量控制指标一般应包括:单体成分和(或)指标成分、分子量≤1000的提取物量、其他活性混合物(如总生物碱、总黄酮、总皂苷等),以及中药提取液指纹谱和(或)含药血清指纹谱等。此外,建立一些人性化的安全控制指标,如二氧化硫(SO2)、砷(As)、汞(Hg)等重金属和有害元素质控标准,以及杂质、水分、灰分和酸不溶性灰分等检查项目。当然若以WE法或AE法提取为佳,则以WE法提取液或AE法提取液为样品液。

②若研制单味中药的制剂,根据拟选用剂型的特点和要求,需进一步对提取液进行纯化处理,则在4.3③或4.4④项后,增加SBE液、WE液的乙醇沉淀浓度的优选和(或)

其他精制纯化方法的优选。作5种方法(SBE法、WE法、AE法、SBAE法、WAE法)或更多种方法提取液的平行比较研究。最后综合评判该中药以何种提取纯化方法为佳。

③若研制单味中药的配方颗粒,只作2种方法(SBE法、WE法)提取液的平行比较研究,多指标综合评判,该中药研制配方颗粒是否以SBE法为佳。

5 半仿生提取法的科学意义与展望

   用灰思维方式创立的中药半仿生提取法,自1995年提出至今,经对数种中药和10余个中药复方进行了研究,结果皆提示,半仿生提取法(SBE法)有可能替代水提取法(WE法);半仿生提取醇沉法(SBAE法)有可能替代水提醇沉法(WAE法)。发表相关理论性和实验性论文60余篇,有10余篇被国外权威期刊收载。SBE法已被“十五”国家级火炬计划项目申报指南、“十五”和“十一五”国家级规划教材《中药药剂学》收载;并被多种书籍和科学研究所引用[12~14]。共搜索 505 个已收录的专业目标网站,约有26项符合中药半仿生提取法的网页。

  SBE法为依托于山东中医药大学“国家中医药管理局中药质量分析实验室(Ⅲ级)”的两个研究方向之一;南京中医药大学的“国家中医药管理局中药制药学重点学科”重要研究方向。方剂药效物质提取新技术“半仿生提取模式”的研究,2002年列为教育部科学技术研究重点项目;中药复方药效物质用“半仿生提取”的方法学研究,2005年列为国家自然科学基金资助项目;用灰思维建立中药半仿生提取的技术平台,2006年列为国家自然科学基金资助项目。  在不断变化着的世界里,一切现象是灰的,灰是绝对的。科学探索的重要任务,是努力减少信息的不确定性,增加信息的确定性。但是,信息部分确定、部分不确定却是永恒的,只不过是两个部分的量的比例在不断变化而已。信息的确定化、白化是目标,但只有里程碑,没有终点。

SBE法既坚持了中医药理论的精髓和特色,又充分接纳了西方文化的特质,并从哲学的角度,将分析思维(白思维)与系统思维(黑思维)有机地结合起来,用灰色思维理论进行研究设计。SBE法有别于“现代化中药”的研究思路与方法,能真正体现“中药现代化”内涵。它为中西医药如何融合提供了一个范例;对加速推动中药现代化的进程有重要意义。

随着“中医药现代化”学术争鸣的深入,科学主义泛滥成灾的现象受到了谴责和抑制,利用灰思维方式创立的中药半仿生提取法研究模式,将会被大多数人所接收。它开拓了既符合中医药理论,又能体现现代科学技术水平的提取方法的先河,对加速中药现代化的进程,医学模式的转换都会起到很大的推动作用。

参考文献

1  张兆旺,孙秀梅.关于中药现代化的沉思. 中成药,2001,23(11):843~846

2  张兆旺,孙秀梅.半仿生提取法是中药药剂现代化的科学途径.中国中医药报,2000年5月8日.第四版

3  张兆旺,孙秀梅.试论“半仿生提取法”制备中药口服制剂.中国中药杂志,1995:20(11):670~673

4  张瑞亭,张兆旺,孙秀梅.思维方式的转换与中药“半仿生提取法”.中国中药杂志,1997;22(9):542~544

5  张兆旺,孙秀梅.“半仿生提取法”的特点与应用.世界科学技术—中药现代化,2000;2(1):35~38

6  张兆旺,孙秀梅. 中药方剂药效物质提取新技术“半仿生提取模式”的初探.世界科学技术—中药现代化,2000,2(4):53~56

7  张兆旺,孙秀梅. 建立中药复方用半仿生提取研究的技术平台.世界科学技术—中医药现代化,2005,7(1):56~59

8  孙万鹏著.《第3种科学》.山东人民出版社,1998

9  邓聚龙著.《灰数学引论—灰色朦胧集》.华中理工大学出版社,1992.

10  《孙万鹏灰学文集》第1.2.3卷.山东人民出版社,1995.

11  郭祖超. 医用数理统计方法. 北京:人民卫生出版社,1988

12  赵玉海主编. “十五” 国家级火炬计划项目申报指南.科学技术部火炬高技术产业开发中心,2002.8

13  张兆旺主编.“十五”国家级规划教材《中药药剂学》.中国中医药出版社,2003.3

14  张兆旺主编.“十一五”国家级规划教材《中药药剂学》.中国中医药出版社,2007.3

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