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專家信息 | 灰思維方式與半仿生提取法  

專家信息:

張兆旺教授:漢族,1940年6月出生,1965年畢業于南京中醫藥大學,現為山東中醫藥大學中藥藥劑學教授、博導。主要研究方向:中藥新藥與中藥炮制原理研究。

職務及兼職:九三學社山東中醫藥大學支社主委,國家自然科學基金委員會第十一屆生命科學部專家評審組成員(2006年起),國家食品藥品監督管理局藥品審評專家,山東省醫療事故技術鑒定專家,山東省藥品不良反應專家咨詢委員會委員。

主要獲得榮譽:獲省高校十大優秀教師提名獎2次,榮記三等功1次。省知名技術專家、省名中醫藥專家,省專業技術拔尖人才,終身享受國務院政府特殊津貼。

主要研究成果:主持研制成功3種新藥(阿膠泡騰沖劑、婦血寧片、補腎寧片);其中阿膠泡騰沖劑獲國家教育部科技進步二等獎;婦血寧片獲省科技成果二等獎、商業部科技成果三等獎;補腎寧片獲省科技進步三等獎;主持中藥炮制現代研究,獲省科技進步二等獎,新混合型卷煙雙得樂的研制,獲全國第七屆發明技術銀牌獎;阿膠泡騰沖劑等3項發明專利。

主要教學成果:主編普通高等教育“十五”、“十一五”國家級規劃教材《中藥藥劑學》、《中藥炮制現代研究》等10部;發表學術論文110余篇,其中國家級雜志90余篇,10余篇被國外權威雜志收載;“建立中藥炮制學教學新體系”獲省級優秀教學成果二等獎;“改驗證性實驗為設計性實驗的探討”獲省級優秀實驗成果二等獎。

學術思想及創新:利用“灰思維方式”,從生物藥劑學的角度,于1995年首創符合中醫治病特點的中藥“半仿生提取法”新技術。該法已被“十五”國家火炬計劃申報指南列為重點項目,并被“十五”和“十一五”國家級規劃教材《中藥藥劑學》收載。中藥半仿生提取法開拓了既符合中醫藥理論,又能體現現代科學技術水平的提取方法,對中醫藥現代化的進程會起到很大的推動作用。

 灰思維方式與半仿生提取法
概述
1 科學思維方式的類型與特征
2 用灰思維設計中藥半仿生提取法
3 半仿生提取法的主要特點
4 SBE法的基本研究模式
參考文獻

張兆旺   孫秀梅 (山東中醫藥大學   濟南 250014)

科學的突破往往以思維方式的變革為前提。用何種思路和方法將中藥及其復方的藥效物質最大限度地提取出來,以保持其原有的功效,是中藥現代化研究的核心與關鍵。

當前在學術界進行的中醫藥是否“科學”,中醫藥“現代化”之路到底怎樣走的爭論, 許多業內外專家、學者發表了真知灼見,受益匪淺。我們也曾發表了“關于中藥現代化的沉思”、“半仿生提取法是中藥藥劑現代化的科學途徑”等文章[1~7]。所謂“半仿生提取法”是針對中藥提取中普遍存在的“唯成分論”和“通則論”,利用“灰思維方式”, 將整體藥物研究法與分子藥物研究法相結合,從生物藥劑學的角度為經消化道給藥的中藥及其復方創立的一種新的提取技術。該法在提取工藝設計中堅持“有成分論,不惟成分論,重在機體藥效學反應”的觀點,以單體有效成分和(或)指標成分、有效部位和(或)≤1000分子量的成分、指紋譜峰面積、總浸出物,以及主要藥效和(或)毒性等做指標,綜合評判,優選最佳提取工藝參數。同時,將體外藥效物質的化學研究與體內含藥血清的化學和藥效研究有機地結合起來,不拘泥于藥物的體外某化學成分或適合純化學成分的藥理模型,而是考慮到中藥及其復方的綜合成分作用特點。

張兆旺   孫秀梅 (山東中醫藥大學   濟南 250014)

科學的突破往往以思維方式的變革為前提。用何種思路和方法將中藥及其復方的藥效物質最大限度地提取出來,以保持其原有的功效,是中藥現代化研究的核心與關鍵。

當前在學術界進行的中醫藥是否“科學”,中醫藥“現代化”之路到底怎樣走的爭論, 許多業內外專家、學者發表了真知灼見,受益匪淺。我們也曾發表了“關于中藥現代化的沉思”、“半仿生提取法是中藥藥劑現代化的科學途徑”等文章[1~7]。所謂“半仿生提取法”是針對中藥提取中普遍存在的“唯成分論”和“通則論”,利用“灰思維方式”, 將整體藥物研究法與分子藥物研究法相結合,從生物藥劑學的角度為經消化道給藥的中藥及其復方創立的一種新的提取技術。該法在提取工藝設計中堅持“有成分論,不惟成分論,重在機體藥效學反應”的觀點,以單體有效成分和(或)指標成分、有效部位和(或)≤1000分子量的成分、指紋譜峰面積、總浸出物,以及主要藥效和(或)毒性等做指標,綜合評判,優選最佳提取工藝參數。同時,將體外藥效物質的化學研究與體內含藥血清的化學和藥效研究有機地結合起來,不拘泥于藥物的體外某化學成分或適合純化學成分的藥理模型,而是考慮到中藥及其復方的綜合成分作用特點。

1 科學思維方式的類型與特征

科學的分類具有非唯一性。孫萬鵬先生按科學觀的本質將科學分為3種類型,即第1種科學、第2種科學、第3種科學。這一分類揭示和預測了科學發展的總趨勢[8]。相應地,也就有了第1種類型、第2種類型和第3種類型的科學思維方式。

認知必須以信息為依據,沒有信息,無以認知。以完全、確定的信息為根據,可以獲得完全確定的認知;以不完全、不確定的信息為根據,只能獲得不完全確定的認知。信息不完全主要是指:系統的因素不完全明確;因素間的關系不完全清楚;系統的結構不完全知道;系統的作用原理不完全了解。

人們常用顏色的深淺來形容信息的明確程度,如將未知內部信息的對象稱為“黑箱”。若用“黑”表示信息未知,用“白”表示信息完全明確,那么,部分信息明確、部分信息不明確就可以用“灰”表示。“黑”與“白”是相對的,可視為“灰”的兩種極端形式,“灰”則可以視為“黑”與“白”的中間環節。

據上所述,相應地將信息未知的系統(對內部結構、特征、參數及其發展規律一無所知的系統)稱為黑色系統;信息完全明確的系統(對內部結構、特征、各種參數及其發展規律完全確知的系統)稱為白色系統;信息部分明確、部分不明確的系統(對某些特征、參數等知道,但對所有情況并不完全知道的系統)稱為灰色系統;相應地也就有了白思維方式、黑思維方式和灰思維方式之分。

1.1  白思維方式

白思維方式,是第1種科學的思維方式,即現代主義思維方式,或者說是機械決定論的思維方式。其特征是“非此即彼”。它著眼于“短點”。其長處是追求“唯一性、確定性”。使構成物的成分精確化、量化,能夠較為深刻地認識事物,較為精確地把握事物;其短處是只看到了一個個孤立的要素,而忘記了多要素與整體的聯系。它揭示思維與存在之間的“介入型”關系,即一方先于一方,一方優于一方,一方克服一方,一方高于一方,一方決定一方。或者說,一方比另一方更“基礎”,更“本質”,更“簡單”,更“根本”,更“中心”。其代表人物是培根、笛卡爾、伽利略、牛頓、愛因斯坦等。

白思維方式是“知性思維”,遵循3條基本規律:① 同一律,即同一思維對象的思想必須保持自身同一。否則,就要造成混亂,犯各種邏輯性錯誤。② 不矛盾律,即同一思維對象的兩個相互矛盾、相互對立的思想不能同時都是真的,其中必定有一個是假的。只能“非此即彼”,絕不允許“亦此亦彼”。例如,“所有的天鵝都是白的”和“有些天鵝不是白的”,其中必定有一個判斷是假的,否則會陷入自相矛盾的境地。③排中律,即同一思維對象的兩個相互矛盾的思想,不能同時都是假的,其中必定有一個是真的,應予肯定。例如,“所有的金屬都是固體”和“有些金屬不是固體”,這是具有矛盾關系的兩個判斷,二者不可能同時都是假的,其中必定有一個是真的。否則要犯“兩不可”、“模糊不清”、“不置可否”等邏輯錯誤。

1.2  黑思維方式

黑思維方式,是第2種科學的思維方式,即后現代主義思維方式。它與白思維方式背道而馳,“知性思維”的3條基本規律已被沖破了。其特征是“亦此亦彼”。它著眼于“非短點”,為“多元不確定性”。強調多樣性、差異性、非連續性和開放性;強調構成事物要素的系統質,對局部的認識是不精確的、模糊的。它揭示思維與存在之間的“協調型”關系,即一方與另一方協調互補。此種思維方式風靡于二十世紀末,現已漸漸成為世界性的潮流。代表人物是尼采、哥德爾等。

1.3 灰思維方式

灰思維方式,是第3種科學的思維方式。所謂“灰”,即若明若暗、認識朦朧,表示部分信息明確、部分信息不明確。它是“非此即彼與亦此亦彼”辯證統一的思維方式。揭示思維與存在之間的非惟一性,即短點上的介入型關系,非短點上的協調型關系。強調世界萬事萬物都有“部分確定與部分不確定,短點上確定性與非短點上不確定性”的特征。它是 20世紀80~90年代在我國迅速崛起的,代表人物是鄧聚龍、孫萬鵬,他們是“灰色理論”的共同創始人。鄧聚龍教授用數學語言,創立了灰色系統理論與方法[9]。孫萬鵬先生以精湛的哲理語言和恢弘的思想創立了《灰學》[10]。可以說,灰學是揭示宇宙、人生根本問題之“灰色面紗”的一門科學。

1.4 思維含義的延伸

從不同的場合、不同的角度,可以將白思維、黑思維、灰思維的基本含義延伸。例如,銀行存款利率在某時間(短點時間)是固定的(此為白思維),長久看(非短點時間) 利率是會調整的(此為黑思維)。所以說,銀行存款利率確定不變是暫時的,從長久看是變化的、不確定的(此為灰思維)。再如,將白思維比喻為科學的“白天”,則黑思維可比喻為科學的“黑夜”,那么,灰思維就可延伸為科學的“黎明”;白思維是“唯一”,黑思維是“眾多”,那么,灰思維是“非唯一”;白思維是“唯一解”,黑思維是“無解”,那么,灰思維是“非唯一解”;白思維是“堅持原則”,黑思維是“主張靈活”,那么,灰思維是“原則性與靈活性”有機地結合;白思維是“主張集中統一”,黑思維是“自由、平等、博愛”,那么,灰思維可延伸出“一國兩制”;白思維是“公有制”,黑思維是“非公有制”,灰思維可延伸出“公有制與非公有制并存”;白思維是“嚴厲”,黑思維是“放縱”,那么,灰思維可延伸出“寬容”;白思維強調計劃的“嚴肅性”,黑思維強調計劃應“服從人的需要性”,那么,灰思維可延伸出計劃應“短期宜細,長期宜粗”;白思維強調“純”,黑思維強調“混沌”,那么,灰思維可延伸出“混沌與純”的統一;白思維為“樂觀主義”,黑思維為“悲觀主義”,那么,灰思維可延伸為“喜悲同在”、“問題與機遇并存”;白思維為“健康”,黑思維為“不健康”,那么,灰思維可延伸為“亞健康”。

其他,如將明朗、靜態、簡單、外表、舊、肯定、已知狀態等視為白思維“信息完全”的延伸;相應地將黑暗、動態、復雜、內里、新、否定、未決狀態等視為黑思維“信息未知”的延伸;那么,灰思維“信息不完全”就可以相應地延伸為若明若暗、動靜結合、簡單與復雜、內外結合、新舊交替、揚棄、曖昧狀態。凡此等等,不一而足。

1.5 灰思維方式的“普適性”

世界的物質運動具有豐富的多樣性和不可窮盡性的特點,系統中一個層次的灰色量或灰色性將是更高層次的白色量或白色性;一個層次的白色量或白色性將是更低層次的灰色量或灰色性。例如,一個濟南人,他是哪個社區的人,可能不知道(非確定的、灰色的),但從省、國的范圍(層次)看,回答是確定的(白色的)。相反,由省的范圍下降到社區范圍看,回答是不確定的(灰色的)。可見,灰色信息到更高層次上終究要白化。但是,要想達到認識上的完全“白”,是不可能的。因為人類對外部世界的認識和實踐是暫時的、有限的和相對的,總是處在部分認識、部分不認識的過程之中,只不過是這兩部分量的比例在不斷變化而已。也就是說,“灰”色性將普遍且永久地存在于人們的認識發展過程之中,“世界灰性不滅”。從一定意義上說,人們的認識過程就是在一片朦朧、混沌的灰色時空中尋求“白”的過程,信息的確定化、白化是目標,但永久沒有終點。

灰思維方式是辯證唯物論在人類思維方式領域的新成果,它蘊含了系統辯證法的一系列思想精髓,是唯物辯證思維的方式,是對東西方辯證思維傳統的批判繼承,糾正了過去片面強調矛盾對立面的斗爭,克服了傳統辯證思維方式的直觀性、樸素性、主觀性和機械論,堅持和發展了馬克思主義的唯物辯證思維方式。如果說21世紀的人類思維是系統辯證的,那么對于復雜系統的考察、處理將是灰觀念、灰思維、灰途徑。可以說,灰思維方式是“普適”的,它像悠悠的流水,已流向社會、經濟、軍事、國防、文化、

教育、體育、衛生、防疫、環保、工業、交通、氣象、農業、林業、漁業等領域,對我國的社會主義現代化建設,對兩個文明建設有著重要的作用,同時具有世界意義。

2 用灰思維設計中藥半仿生提取法

多年來,對中藥藥效物質的提取基本上有兩種類型:一是選擇適宜的溶劑和方法直接提取中藥中某種單體成分;二是一律用“水煎”、“醇提”或“水提醇沉”工藝。這兩種類型的提取,從思維方式上講,前者是以“白思維方式”為指導,是中藥西藥化的做法;后者屬“黑思維方式”的范疇,是“通則論”的做法。這兩種思維方式都給中藥的發展起到了極積的作用。但二者都沒有擺脫片面性的藩籬,束縛了中藥及其復方研究的新開拓,阻礙了中藥制劑工藝向新的高度飛躍。

宇宙萬事萬物都可分為兩個部分,“短點”上的確定性,“非短點”上的不確定性,且有各自的世界圖景與運用的規律。“短點”部分由一方克服一方的“介入型”規律所支配,“非短點”部分則由“協調型”規律把握方向盤。中醫講,病有標本,治分緩急。例如,長期陰虛發熱的病人,忽然喉頭腫痛,水漿難下。其喉頭腫痛是標,陰虛發熱是本;如果喉頭腫痛嚴重,有窒息的危險,便成為主要矛盾,就要先治喉痛之標病,標解除之后,再治喉頭腫痛之本病。“急則治標,緩則治本”的治則,就體現了灰思維特征,它讓白思維“短點(標病)”的確定性與黑思維“非短點(本病)”的不確定性統一起來,分別起作用。

這里需說明,當我們說某個研究對象所處的狀態是“不確定”或者“確定”,可能有2種含義,一種是它的狀態在客觀上不確定;另一種是觀察者對它的狀態主觀認識上的不確定。一般是將客觀上和主觀上都確定的狀態,稱為“已知狀態(白思維狀態)”;客觀上和主觀上都不確定的狀態,稱為“未決狀態(黑思維狀態)”;客觀上已經確定,但主觀上尚未確定的狀態,稱為“曖昧狀態(灰思維狀態)”。例如,將一枚硬幣放在一個帶蓋的容器中搖動,當容器還在搖動時,硬幣將出現哪一個面朝上是“不確定”的。這種不確定是客觀上的不確定,是尚未決定。因此,這時硬幣處于“未決狀態(黑思維狀態)”。當容器不再搖動,硬幣已經落定,哪一個面朝上已經確定,但因容器的蓋子尚未打開,作為觀察者看不到硬幣哪一個面朝上,此時硬幣處于“曖昧狀態(灰思維狀態)”。當容器不再搖動,硬幣已經落定(客觀上確定了),并揭開容器的蓋子,作為觀察者看到了硬幣朝上的那個面(主觀認識上也確定了),此時硬幣處于“已知狀態(白思維狀態)”。

中藥制劑的療效,在很大程度上取決于中藥浸提、純化、分離等方法的選擇是否恰當,工藝過程是否科學、合理。隨著科學技術的發展,藥物化學結構惟一決定藥效的觀點己被打破,中藥成分“有效”與“無效”的舊有界限也逐步被打破。某些過去認為是無效的成分,現在發現它有新的生物活性。如人參、黃芪、枸杞子、豬苓等具補益作用的中藥中所含的多糖類成分,在增強人體免疫機能、抗癌等方面顯示出較強的生物活性;天花粉蛋白質可用于中期妊娠引產;金龍膽草中含有的樹脂具鎮咳平喘功能;鞣質在注射劑中應作為雜質去除,而在五倍子中是具收斂作用的成分。因此,對中藥的有效成分和無效成分不應該絕對地劃分,在設計選擇中藥的“提取純化”工藝時,不能簡單效仿西方發達國家研究開發創新藥物的經驗,限于我國的國情,一時也難以收到重大成效。不能被動地受制于人,如果把提取單體成分視為中藥現代化的唯一出路,則南轅北轍,最終將會導致中醫藥的名存實亡。應根據我國國情,發揮自己傳統醫藥的優勢,走出一條有中國特色的中藥發展之路。

必須指出,中藥治病是一個復雜性問題。究竟如何用“整體”和“系統”的觀點來研究中藥,這是值得深思的。中醫用藥絕不是單體成分,而是多種成分相互作用的綜合結果,這種綜合作用從化學成分上考慮,可能是一種中藥共存成分之間或(和)多種中藥成分之間的復合作用;從藥劑學的角度考慮,藥材(飲片)提取過程中,有些成分可能相互作用生成新的化合物;從藥物代謝過程考慮,可能是體內發揮藥效過程中的復合作用。“化學等值不一定生物等效”,“整體可以等于部分之和,也可以大于或小于部分之和”。體內藥效的發揮不僅包括原型藥物,更包括其代謝產物。多數藥物代謝后活性減弱或喪失,但也有的藥物代謝物活性增強,還有的沒有生物活性的藥物經代謝后變得有活性或活性增強。

為了保持中藥及其復方多成分、多途徑、多環節、多靶點的作用特點,即保持其原有功效,基于中藥部分成分已知,大部分成分未知的現實,我們針對當前中藥提取中普遍存在的“惟成分論”和“通則論”,利用“灰思維方式”,在中藥提取中,把白思維延伸為系統的“單體成分(純)”,黑思維延伸為系統的“活性混合物(混沌)”,那么,灰思維就是“單體成分和活性混合物(多種成分)”的統一。并從生物藥劑學的角度為經消化道給藥的中藥及其復方創立了“半仿生提取法(Semi-bionic Extraction Method,簡稱SBE法)”。

SBE法在提取工藝的設計中堅持“有成分論,不惟成分論,重在機體藥效學反應”的觀點,以單體有效成分和(或)指標成分、有效部位和(或)≤1000分子量的成分、指紋譜峰面積、總浸出物,以及主要藥效和(或)毒性等做指標,綜合評判,優選最佳提取工藝參數。同時,將體外藥效物質的化學研究與體內含藥血清的化學和藥效研究有機地結合起來,不拘泥于藥物的體外某化學成分或適合純化學成分的藥理模型,而是考慮到中藥及其復方的綜合成分作用特點。例如,對當歸的提取,應先用超臨界CO2萃取,以藁苯內酯(單體有效成分)、揮發油、萃取物為指標,綜合評判,優選超臨界CO2萃取工藝;其藥渣再用SBE法依法提取,以阿魏酸(單體有效成分)、HPLC總峰面積、總糖、浸膏得率為指標,綜合評判,優選SBE法提取的工藝參數。再如,復方黃連解毒湯,其由黃連、黃芩、黃柏、梔子組成。可用單體成分(小檗堿、黃芩素、梔子苷)以及活性混合物(總黃酮、總生物堿、干浸膏)和HPLC總峰面積為指標,綜合評判,優選SBE法提取的工藝參數。同時,根據“化學等值不一定生物等效”的生物藥劑學觀點,在SBE法研究的基本模式中,還將體外藥效物質的化學研究與體內血清藥效物質的化學研究有機地結合起來研究。除用單體成分及“活性混合物”為指標綜合評判外,還要對中藥及復方不同提取液作指紋圖譜及兔(或犬)的血清指紋圖譜研究。僅以一兩個有效成分或指標成分選擇工藝,不能體現中藥及復方的整體功能。只用化學藥物常用的血藥濃度法或尿藥濃度法,不能反映中藥及復方中多種藥物、多種成分的綜合療效與協同效應。

近年來,以藥理效應法、藥物累積法和生物指標法等對中藥及復方進行體內藥物動力學研究,能反映其體內動態過程,體現中醫藥理論體系的特點,在設計思路與方法上有突破。但藥理效應法等需要有作用迅速的藥理指標。而利用給藥前后的血清指紋圖譜,從整體上考察和反映中藥及復方在體內吸收和代謝過程,不是只考察其中的一兩個成分,這是對中藥及復方藥代動力學研究的一種新的嘗試。若進一步探討藥物作用機制,可選擇用藥后的最佳采血時間取血,分離富集含藥血清中的藥效成分,分析該含藥血清成分與藥效的相關性。     在SBE法的研究中,利用歐氏距離[11]綜合反映指紋圖譜中的多個特征值來度量圖譜間的差異,具有全面客觀的優點,能從整體上反映給藥前后血清指紋圖譜的變化,因此通過對血清指紋圖譜用歐氏距離作整體比較來研究中藥及復方藥代動力學,更加符合中藥及復方整體作用的特點。

對n個含m個指標的樣本,可定義為m維空間的點;在m維空間中的任意兩點,其相似性可用“距離”度量,定義為“ ”,若將任一樣本看作一類,其類間相似性可用歐氏距離DE表示。歐氏距離DE 越大,其類間相似性越小。

式中:,表示樣本指標數;表示樣本序號;表示樣本各指標。綜合評判時,對各指標所得數據,先按公式進行標準化處理(式中,為標準化后的值,為樣品液中成分的含量,為各種樣品液中成分的平均值,為成分的標準偏差),再根據各指標在提取工藝選擇中的主次,給予不同的加權系數,以標準化指標值加權求和后,作為綜合評判指標值,優選出SBE法工藝條件。

為了驗證SBE法的科學性和實用性,除利用優選出的SBE法工藝條件,進行3批驗證性實驗外,通常還要與水提取法(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,進行成分、藥效和毒性的多指標綜合比較,進一步作各種提取液的指紋圖譜和含藥血清指紋譜的研究比較。

3 半仿生提取法的主要特點

3.1  SBE法是分析思維與系統思維的統一

中藥及其復方的作用特點是多成分、多途徑、多環節、多靶點。基于中藥及其復方中部分成分已知,大部分成分未知的現實,利用“灰思維方式”,從生物藥劑學的角度模擬口服給藥,以及藥物經胃腸道轉運的過程,為經消化道給藥的中藥制劑設計的“SBE法”,既堅持了近代科學分析的原則,又把整體與發展的思想包容于自身。對分析思維(白思維)與系統思維(黑思維)進行分折,看到了分析思維的長處是使構成物的成分精確化、量化,能夠較為精確地把握事物,較為深刻地認識事物;其短處是只看到了一個個孤立的要素,而忘記了多要素與整體的聯系。系統思維強調的是構成事物要素的系統質,對局部的認識是不精確的、模糊的。兩種思維形式,取各自的長處,舍棄各自的短處,把它們統一起來,形成觀察問題的新思路。這一新思路概括起來是在中藥提取中堅持了“有成分論,不惟成分論,重在機體的藥效學反應”觀點。以單體有效成分和(或)指標成分、有效部位和(或)≤1000分子量的成分、指紋譜峰面積、總浸出物,以及主要藥效和(或)毒性等做指標,綜合評判,優選最佳提取工藝參數。同時,將體外藥效物質的化學研究與體內含藥血清的化學和藥效研究有機地結合起來,不拘泥于藥物的體外某化學成分或適合純化學成分的藥理模型,而是考慮到中藥及其復方的綜合成分作用特點。

3.2  SBE法是單體成分與活性混合成分的統一

中藥復方是一個多元、復雜體系,內在化學成分復雜,很難用其中某一成分的藥效或藥代參數來代表整個中藥或復方的參數。“SBE法”工藝條件的優選,既考慮到單體成分,又考慮到“活性混合成分”。以單體有效成分和(或)指標成分、有效部位和(或)≤1000分子量的成分、指紋譜峰面積、總浸出物,以及主要藥效和(或)毒性等做指標,同時考慮指標在工藝選擇中的主次,給予不同的加權系數,以標準化處理并加權求和后的數值為特征值,輸入微機求得回歸方程,優選出SBE法工藝參數。按所選的工藝參數進行“SBE法”提取得到的是“活性混合物(包括配位絡合物和分子絡合物單體)”。這樣既能充分發揮混合物成分的綜合作用特點,又有利于用單體成分控制制劑質量。

3.3 SBE法是中醫治病特點與口服給藥特點的統一

辨證論治是中醫的特點,方劑是調整體內系統平衡最優化的治療系統,也是中醫臨床用藥的一大特點,中醫用藥絕不是單體成分,而是多種成分相互作用的綜合結果,這種綜合作用從化學成分上考慮,可能是一種中藥共存成分之間或(和)多種中藥成分之間的復合作用;從藥劑學的角度考慮,中藥(飲片)提取過程中,有些成分可能相互作用生成新的化合物;從藥物代謝過程考慮,可能是體內發揮藥效過程中的復合作用。口服給藥的吸收受消化系統生理狀態,藥物理化性質和食物等多種因素的影響。經口服給藥的丸劑,散劑和湯劑等之所以有療效,就說明其藥效成分能夠被胃腸吸收,代謝和利用。

4 SBE法的基本研究模式

4.1 中藥復方基本研究模式

①方中飲片的鑒定檢查;

②方藥用SBE法工藝條件優選;

③方中飲片組合方式優選;

④方藥醇提乙醇濃度優選;

⑤方藥3種方法提取液(SBE液、WE液、AE液)的多成分比較;

⑥方藥3種方法提取液的主要藥效和毒性比較;

⑦方藥3種方法提取液的含藥血清指紋圖譜比較;

⑧方藥3種方法提取液的含藥血清主要藥效比較;

⑨綜合評判該方以何種提取方法為佳;

⑩研制方中單味藥和全方的質量標準。

4.2 含揮發性成分中藥復方的基本研究模式

①方中飲片的鑒定檢查;

②揮發性中藥超臨界萃取條件優選;

③萃取后藥渣與方中他藥SBE法提取條件優選;

④方藥醇提乙醇濃度優選;

⑤方藥3種方法提取液(SBE液、WE液、AE液)的多成分比較;

⑥方藥3種方法提取液的主要藥效與毒性比較

⑦方藥3種方法提取液的血清指紋圖譜比較;

⑧方藥3種方法提取液的血清主要藥效比較;

⑨綜合評判該方以何種提取方法為佳;

⑩研制方中單味藥和全方的質量標準。

說明:

①以上4.1和4.2兩種類型的復方,提取研究結果若以SBE法提取為佳,則該方的定性、定量研究及質量標準的制訂,應按選定的SBE法工藝參數制備樣品液。復方質量控制,除建立方藥本身的基源、性狀鑒別等外在質量標準外,內在質量控制指標一般應包括:單體成分和(或)指標成分、分子量≤1000的提取物量、其他活性混合物(如總生物堿、總黃酮、總皂苷等),以及復方提取液的指紋圖譜和(或)含藥血清指紋圖譜等。此外,建立一些人性化的安全控制指標,如二氧化硫(SO2)、砷(As)、汞(Hg)等重金屬和有害元素質控標準,以及雜質、水分、灰分和酸不溶性灰分等檢查項目。當然若以WE法或AE法提取為佳,則以WE法提取液或AE法提取液為樣品液。

②若根據擬選用劑型的特點和要求,需進一步對提取液進行純化處理,則在4.1④項下或4.2④項后,增加SBE液、WE液的乙醇沉淀濃度的選擇和(或)其他精制純化方法的優選。作5種方法(SBE法、WE法、AE法、SBAE法、WAE法)或更多種方法提取液的平行比較研究。最后綜合評判該方以何種提取純化方法為佳。

4.3 單味中藥基本研究模式

①中藥飲片的鑒定檢查;    

②中藥用SBE法提取條件優選;

③中藥醇提乙醇濃度優選;  

④中藥3種方法提取液(SBE液、WE液、AE液)的多成分比較;

⑤中藥3種方法提取液的主要藥效與毒性比較;

⑥中藥3種方法提取液的血清指紋圖譜比較;

⑦中藥3種方法提取液的血清主要藥效比較;

⑧綜合評判該中藥是否以SBE法提取為佳;

⑨研究制訂該中藥的質量標準。

4.4 含揮發性成分中藥的基本研究模式

①中藥飲片的鑒定檢查;                               ②揮發性中藥超臨界萃取條件優選;

③萃取后藥渣用SBE法提取條件優選;                  ④中藥醇提乙醇濃度優選;

⑤中藥3種方法提取液(SBE液、WE液、AE液)的多成分比較; ⑥中藥3種方法提取液的主要藥效與毒性比較;

⑦中藥3種方法提取液的血清指紋圖譜比較;              ⑧中藥3種方法提取液的血清主要藥效比較;

⑨綜合評判該中藥是否以SBE法提取為佳;                ⑩研究制訂該中藥的質量標準。

說明:

①以上4.3和4.4兩種類型的中藥,提取研究結果若以SBE法提取為佳,則該中藥的定性、定量研究及質量標準的制訂,應按選定的SBE法有關參數制備樣品液。其質量控制,除建立中藥本身的基源、性狀鑒別等外在質量標準外,內在質量控制指標一般應包括:單體成分和(或)指標成分、分子量≤1000的提取物量、其他活性混合物(如總生物堿、總黃酮、總皂苷等),以及中藥提取液指紋譜和(或)含藥血清指紋譜等。此外,建立一些人性化的安全控制指標,如二氧化硫(SO2)、砷(As)、汞(Hg)等重金屬和有害元素質控標準,以及雜質、水分、灰分和酸不溶性灰分等檢查項目。當然若以WE法或AE法提取為佳,則以WE法提取液或AE法提取液為樣品液。

②若研制單味中藥的制劑,根據擬選用劑型的特點和要求,需進一步對提取液進行純化處理,則在4.3③或4.4④項后,增加SBE液、WE液的乙醇沉淀濃度的優選和(或)

其他精制純化方法的優選。作5種方法(SBE法、WE法、AE法、SBAE法、WAE法)或更多種方法提取液的平行比較研究。最后綜合評判該中藥以何種提取純化方法為佳。

③若研制單味中藥的配方顆粒,只作2種方法(SBE法、WE法)提取液的平行比較研究,多指標綜合評判,該中藥研制配方顆粒是否以SBE法為佳。

5 半仿生提取法的科學意義與展望

   用灰思維方式創立的中藥半仿生提取法,自1995年提出至今,經對數種中藥和10余個中藥復方進行了研究,結果皆提示,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)。發表相關理論性和實驗性論文60余篇,有10余篇被國外權威期刊收載。SBE法已被“十五”國家級火炬計劃項目申報指南、“十五”和“十一五”國家級規劃教材《中藥藥劑學》收載;并被多種書籍和科學研究所引用[12~14]。共搜索 505 個已收錄的專業目標網站,約有26項符合中藥半仿生提取法的網頁。

  SBE法為依托于山東中醫藥大學“國家中醫藥管理局中藥質量分析實驗室(Ⅲ級)”的兩個研究方向之一;南京中醫藥大學的“國家中醫藥管理局中藥制藥學重點學科”重要研究方向。方劑藥效物質提取新技術“半仿生提取模式”的研究,2002年列為教育部科學技術研究重點項目;中藥復方藥效物質用“半仿生提取”的方法學研究,2005年列為國家自然科學基金資助項目;用灰思維建立中藥半仿生提取的技術平臺,2006年列為國家自然科學基金資助項目。  在不斷變化著的世界里,一切現象是灰的,灰是絕對的。科學探索的重要任務,是努力減少信息的不確定性,增加信息的確定性。但是,信息部分確定、部分不確定卻是永恒的,只不過是兩個部分的量的比例在不斷變化而已。信息的確定化、白化是目標,但只有里程碑,沒有終點。

SBE法既堅持了中醫藥理論的精髓和特色,又充分接納了西方文化的特質,并從哲學的角度,將分析思維(白思維)與系統思維(黑思維)有機地結合起來,用灰色思維理論進行研究設計。SBE法有別于“現代化中藥”的研究思路與方法,能真正體現“中藥現代化”內涵。它為中西醫藥如何融合提供了一個范例;對加速推動中藥現代化的進程有重要意義。

隨著“中醫藥現代化”學術爭鳴的深入,科學主義泛濫成災的現象受到了譴責和抑制,利用灰思維方式創立的中藥半仿生提取法研究模式,將會被大多數人所接收。它開拓了既符合中醫藥理論,又能體現現代科學技術水平的提取方法的先河,對加速中藥現代化的進程,醫學模式的轉換都會起到很大的推動作用。

參考文獻

1  張兆旺,孫秀梅.關于中藥現代化的沉思. 中成藥,2001,23(11):843~846

2  張兆旺,孫秀梅.半仿生提取法是中藥藥劑現代化的科學途徑.中國中醫藥報,2000年5月8日.第四版

3  張兆旺,孫秀梅.試論“半仿生提取法”制備中藥口服制劑.中國中藥雜志,1995:20(11):670~673

4  張瑞亭,張兆旺,孫秀梅.思維方式的轉換與中藥“半仿生提取法”.中國中藥雜志,1997;22(9):542~544

5  張兆旺,孫秀梅.“半仿生提取法”的特點與應用.世界科學技術—中藥現代化,2000;2(1):35~38

6  張兆旺,孫秀梅. 中藥方劑藥效物質提取新技術“半仿生提取模式”的初探.世界科學技術—中藥現代化,2000,2(4):53~56

7  張兆旺,孫秀梅. 建立中藥復方用半仿生提取研究的技術平臺.世界科學技術—中醫藥現代化,2005,7(1):56~59

8  孫萬鵬著.《第3種科學》.山東人民出版社,1998

9  鄧聚龍著.《灰數學引論—灰色朦朧集》.華中理工大學出版社,1992.

10  《孫萬鵬灰學文集》第1.2.3卷.山東人民出版社,1995.

11  郭祖超. 醫用數理統計方法. 北京:人民衛生出版社,1988

12  趙玉海主編. “十五” 國家級火炬計劃項目申報指南.科學技術部火炬高技術產業開發中心,2002.8

13  張兆旺主編.“十五”國家級規劃教材《中藥藥劑學》.中國中醫藥出版社,2003.3

14  張兆旺主編.“十一五”國家級規劃教材《中藥藥劑學》.中國中醫藥出版社,2007.3

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