半仿生技术在复方中药提取中的应用进展

1、半仿生技术在复方中药提取中的应用进展    【摘要】  描述了“半仿生提取法(Semi-bionic Extraction Method，简称:SBE法)”的概念、原理、方法及其应用，从整体总结了半仿生提取法的意义，并对其发展前景进行了展望。 【关键词】  半仿生提取 中药成分 复方中药中药成分的提取向来是一个比较复杂的工作，尤其是中药复方成分的提取，更是需要涉及到许多相关学科，兼容并包。用何种思路和方法将中药的药效物质最大限度地提取出来，以保持其原有的疗效，是中药现代化的核心与关键。目前，对中药药效物质的提取研究，多采用水提法、水提

2、醇沉法、醇提法等，且往往只以某种单体成分或指标成分为指标选择提取工艺和控制提取物的质量，有的直接提取中药的某种单体成分。从大医学的角度看，这种以单体成分为依据的提取值得鼓励，因为它对认识中药的某种化学成分及其药理作用十分有利，也可以从微观上说明中药的某些药理作用机制，使制成的制剂更精确化、量化，有利于进一步走人工合成的道路。但是它忽视了中药中各种成分的层次性、联系性，不能体现中药的整体作用，更不符合中医临床用药的综合成分作用的特点。1995年张兆旺等1利用“灰思维方式”提出了“半仿生提取法(Semi-bionic Extraction  Method，简称SBE法)”的中药提取新概念

3、。从思维上看源渊于仿生学原理，具体方法是模拟口服药经胃肠道环境转运原理而设计，目的是尽可能地保留原药中的有效成分（包括在体内有效的代谢物、水解物、鳌合物或新的化合物），打破了以往只提取单一有效成分的西医西药模式，符合中医药传统哲学的整体现、系统观，体现了中医药多种成分复合作用的特点。1  概念      “半仿生提取法”在提取工艺的设计中坚持“有成分论，不唯成分论，重在机体药效学反应”的观点，是一种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，模拟口服给药及药物经胃肠道转运的原理，为经消化道给药的中药制剂设计了一种新的提

4、取工艺2。具体是将提取液的酸碱度加以生理模仿，分别用近似胃和肠道的酸碱水溶液煎煮23次的新的中药提取法。既考虑到活性混合成分，又以单体成指标，不仅充分发挥混合物的综合作用，又能利用单体成分控制制剂质量，已对多复方进行了研究，结果证明了SBE法优于其他提取方法。但其不足之处是高温煎煮，对有效成分有破坏。2  原理在以往实践与构想的基础上，明确提高到建立一种中药的仿生提取方法，即综合运用了化学仿生（人工胃、人工肠）与医学仿生（酶的应用）的原理，又将整体药物研究（半仿生提取法所得提取物更接近药物在体内达到平衡后的有效成分群）与分子药物研究法（以某一单体为指标）相结合。是将生物技术手段应用到

5、中药研究的尝试，集中体现了中医药基本理论的整体观、系统观。恰与著名的生物学家贝培朗菲著名的定律“整体作用大于各孤立部分作用的总和”相吻合。3  方法        以人工胃、人工肠为基础，依据正交实验法或均匀设计法、比例分割法，优选最佳条件（例如：pH、温度、时间、酶/底物浓度等），并加以搅拌设备（模拟胃肠道蠕动）。具体应用到生物药和植物药可根据具体情况改换某个因素。例如，对于生物药，由于酸性中胃蛋白酶水解后存在大量H+，给后续的工艺带来麻烦，如有腥味，制成的药物口感也不好。胃蛋白酶的水解不是一个必要步骤，可将胃蛋

6、白酶改为木瓜酶，既可免除胃蛋白酶的腥味，又因木瓜酶为非专一性酶，可水解成更多的氨基酸、小分子肽。对于植物药可以纤维素酶代胃蛋白酶，对水解植物纤维更有利。食物中蛋白质最终水解为氨基酸才吸收，水解的二肽、三肽还有另外的吸收途径；此外，还可能有另外的水解产物。4  应用    陈晓娟等3为优选杜仲叶中绿原酸和黄酮提取最佳工艺，以绿原酸和黄酮含量为考察指标，通过正交实验对半仿生法和酶法两种提取方法进行了优化和比较。半仿生法的工艺条件为：杜仲叶为原料，以磷酸氢二钠-柠檬酸的缓冲溶液作为提取液，m（杜仲叶）m（提取液）= 120，提取液pH 分别为2. 0，7. 5

7、，8. 3，在70 ，提取1 h/次，提取3 次。果胶酶提取的工艺条件为：杜仲叶为原料，以磷酸氢二钠-柠檬酸的缓冲溶液作为提取液，m（杜仲叶）m（提取液）= 115，果胶酶酶解温度为60 ；提取液pH 为3. 6；每5 g 杜仲叶中加入质量分数为0. 5%果胶酶1. 5 ml，酶解2 h 后，升温至80 ，1 h/次，提取3 次。在此条件下， 半仿生法提取杜仲叶中绿原酸和黄酮，绿原酸的得率达1. 44%，黄酮得率达0. 044%，都比酶法提取的绿原酸得率1. 29%和黄酮得率0. 043%高。半仿生法提取与酶法提取相比提取成本低，耗能低，可以提取和保留更多的有效成分，得到含药理指标高的活性混合

8、成分，是一种行之有效的提取方法，为提取杜仲叶中绿原酸和黄酮提供了重要参考。    彭智聪等4以清上蠲痛汤为例，与常规煎药法（CD法）进行比较，探讨半仿生煎药法（SBD法）对小鼠止痛作用的影响。清上蠲痛汤口服，对电刺激引起小鼠尾部的疼痛有镇痛作用，且镇痛时间较长，在6090 min时达到镇痛作用高峰。实验结果证明对清上蠲痛汤而言，半仿生煎药法的止痛作用优于常规煎药法，使药物的生理效应更好。   张学兰等5对交泰丸作半仿生提取法（SBE法）、水提取法(WE法)、半仿生提取醇沉法（SBAE法）、水提取醇沉法（WAE法)4种方法提取液的成分比较，结果4

9、种方法提取液5个指标成分（小檗碱、肉桂酸、总生物碱、挥发油、干浸膏量）的综合评价值为：SBE液>WE液>SBAE液>WAE液。SBE液中小檗碱、总生物碱、挥发油的转移率均大于50%。4种方法提取液与黄连对照药材层析行为基本一致。但SBE液与WE液中挥发油的气相色谱有差异。气相色谱表明，SBE液与WE液中挥发油主成分相同，但各组分的相对含量有差异：油中主要有效成分桂皮醛的相对含量呈现出SBE液为89.15%， WE为83.66%。    修彦凤等6对参附汤方药半仿生提取法（SBE法）、半仿生提取醇沉法(SBAE法)、水提取法(WE法)、水提取醇沉法

10、(WAE法)4种方法提取液的指标成分含量比较。以人参二醇、人参三醇、总生物碱、酯型生物碱、丹参酮A、原儿茶醛、总糖、干浸膏为指标，根据SBE法理论和附子炮制原理，综合评价指标：SBE液>WE液>SBAE液>WAE液。验证了SBE法的科学性与可行性。    刘娟等7为了探讨半仿生法提取中药淫羊藿、补骨脂对小鼠的性激素样作用，将中药淫羊藿、补骨脂用半仿生法提取和常规水煎提取，并用器官重盘法对未成熟小鼠进行性激素样作用探讨。结果表明淫羊藿、补骨脂均有性激素样作用，实验组与阴性对照组相比，有极显著差异(P<0.01)，半仿生提取法提取的药液比常规水

11、煎液效果好。    周淑贞等8在新促孕液分煎合煎方式优选时，将新促孕液的4种组分药排列成15种组合，分别用半仿生法提取，以成品药液的淫羊藿苷、小檗碱、总生物碱和干浸膏的含量以及高效液相色谱图中成分峰的总积分面积为指标综合判定提取效果。在15种药材组合方式中，以第10种组合(黄柏与淫羊藿合煎，益母草和红花合煎，然后合并)的提取液综合评价指标最高，表明此种组合的提取效果最好。为确立SBE法提取新促孕液的工艺流程提供了理论依据。惠建国等9选择半仿生提取法提取痢必灵片方药的最佳药材组合方式。将方中3味药物组合成5组，用半仿生提取法提取，以苦参碱、苦参总碱、芍药苷、干浸膏得

12、率等为指标进行综合评判。对不同药材组合提取液中的指标成分进行定量研究，测定结果经标准化处理，综合评价指标最高为(ABC)，故提取时，选择苦参、白芍、木香3药合煎的组合方式。    霍丹群等10在为葛根复方(葛根、川芍、山楂、槐花米、麦冬、甘草等)研究半仿生提取工艺时，以葛根黄酮得率为指标，在粒度、提取次数、提取工艺、浸渍剂浓度等条件相同时，考虑乙醇溶液pH值、提取时间、提取温度、配伍比例选用L16(45)正交进行实验，确定最佳提取工艺。结果为第1煎提取液pH为7，第2煎提取液pH为11，提取温度为85，提取时间为4h，配伍比例为433222(葛根川芎山楂槐花米麦冬

13、甘草)。葛根类黄酮分子中含有较多的酚羟基和醇羟基，而山楂、槐花米中的芦丁等物质含有较多的酚羟基和芸香糖基。在一定条件下两者易发生缩合反应，引入亲水性羟基和糖基，使得物质亲水性增强，易于溶出；当进入生物体内后，易于透过生物膜，提高其生物利用度，从而提高疗效。张学兰等11在选择交泰丸方药提取时药材的最佳组合方式时，将方药组合成两组(AB和AB)，用半仿生提取法提取，提取液作小檗碱、肉桂酸、总生物碱、挥发油、干浸膏量的测定及甲醇精制液的薄层色谱、挥发油的气相色谱比较，结果5个指标成分的含量为：A + B>AB；2种组合提取液的薄层色谱无明显差异，但挥发油的气相色谱有差异，油中主要有效成分桂皮醛

14、的相对含量，AB较A+B明显降低。综合以上实验结果，认为交泰丸方药半仿生提取时以黄连、肉桂分别提取为佳。百事通5  意义半仿生提取法主要是针对口服给药的提取，将原料药经模拟人体胃肠道环境，克服了半仿生提取法的高温煎煮易破坏有效成分的缺点，又增加了酶解的优势。多数药物是弱有机酸或弱有机碱，在体液中有分子型和离子型。根据人体消化道的生理特点，消化管与血管间的生物膜是类脂质膜，允许脂溶性物质通过，分子型药物更容易吸收。小肠是药物被吸收的主要部位，增加药物的溶解度是最重要的。这与药物的酸碱提取法有本质的不同，酸碱法仅是增加某个有效单体的溶解度，而半仿生提取法则是增加整个有效群体的溶解度。药物

15、在经过模拟胃、肠液以后，经过酸（或碱）性条件下的酶解，药物已水解成易于吸收的相对小分子群，而又保留了有效成分群：克服了以往提取以单体成分为依据的“唯成分论”，而是体现了中药以单体成分（或适宜的药效指标）作指标，混合成分的复合作用的统一，符合中医临床用药的综合作用的特点。进一步精制分离可以结合药效指标追踪得到药效更集中的小群体。“SBE法”在提取工艺的设计中坚持“有成分论，不唯成分论，重在机体药效学反应”的观点，药效物质的提取率高，不改变中药、方剂原有的功能与主治，生产周期缩短，成本降低。自1995年正式提出该法至今，已对数种中药12和十余个中药复方进行了研究，结果皆提示：SBE法有可能替代水提

16、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)。采取“半仿生提取”的同时，为了达到最大限量的提取有效部位与有效成分，有时根据方剂的组成与中药中化学物质的特点，采取合煎与分煎结合的方式。方剂中药味的合煎是一个极复杂的过程，方药单煎合并使用并不完全等效于方药的合煎使用。因此，在实际操作时，应当根据具体情况选择必要的组合，达到较理想的提取效果。6  前景半仿生提取法是中药口服药制备中的重大革新，不仅可解决中药存在的粗、大、黑，因杂质多而易吸潮、易霉变等问题；同时，由于反应温和，不仅大大节约了能量，而且不存在有机溶媒对环境的污染以及易燃、易爆和对生产环境的特殊要

17、求，易应用于工业生产，具有较高的实用价值和推广应用前景。但是，由于其方法本身的原因，应用范围还局限在有机酸（或碱）成分的提取，这势必会使其使用受到一定的限制。【参考文献】  1张兆旺,孙秀梅.试论“半仿生提取法”制备中药口服制剂J.中国中药杂志,1995,20(11):670.2孙秀梅,张兆旺.建立中药用“半仿生提取”研究的技术平台J.中成药,2006,28（4）:614.3陈晓娟,周春山. 酶法及半仿生法提取杜仲叶中绿原酸和黄酮J.精细化工,2006,23(3):257.4彭智聪,刘昌林,张红玲,等.半仿生煎药法对清上蠲痛汤止痛作用的影响J.中药现代应用药学杂志,2002,19（6）：507.5张学兰,李正杰.交泰丸方药4种提取方法的比较研究J.中草药,2003,10：895.6修彦风,孙秀梅,张兆旺.参附汤方药4种方法提取液的成分比较J.中草药,2002,33(8):699.7刘娟,朱兆荣,杨 敏,等.半仿生法提取淫羊藿补骨脂对小白鼠的激素样作用试验研究J.中兽医学杂志,2003,2：8.8周淑贞,胡元亮,张宝康,等