仿生提取法——中药口服药制备的重大革新

仿生提取法源于思维中的仿生学原理。具体而言，该方法旨在模拟口服药物通过胃肠道环境的转运原理，目的是尽可能保留原药中的有效成分(包括代谢产物、水解产物、螯合物或在体内有效的新化合物)。它打破了以往西医只提取单一有效成分的模式，符合中医哲学的整体性、系统性观点，体现了中药多成分的特点。我们将逐层分析仿生提取的起源、原理、内容和意义。1仿生学与药学研究1.1仿生学的概念

1960年，J. E Steele首先提出了“仿生学”(仿生学)，这是一门集生物科学和技术科学于一体的精密前沿科学。目的是学习生物的各种能力并研究其机制，作为进行技术设计以改进现有或创造新的工艺流程、仪器设备、机械系统、建筑结构等的一种方式。仿生学包括的范围很广:化学仿生学、医学仿生学、机械仿生学、信息仿生学、控制仿生学等。受仿生学的启发，药学研究中应用的内容丰富多彩。1.2医学仿生学和药学

医学仿生学主要研究人工器官、人工调控和从仿生学中开发新药。受某种生物特殊功能的启发，研发新药的例子很多。比如有一种鱼叫双鲨，永远得不了癌症。人们发现，它分泌的一种化合物可以阻止癌细胞的生长，逆转甚至消除癌症进程。药剂师从分泌物中提取了抗癌药。从人体生理现象开发新药的例子也很多。例如，在男性胎儿中含有一种植物抑制素的蛋白质，可以阻止女性生殖器官在男性胎儿中生长(在怀孕的前半段，胎儿具有相同的形成男性和女性生殖器官的能力)，所以想象一下，它可能阻止成年女性生殖器官中的癌细胞生长。已经成功生产了大量人类苗勒管抑制剂。1.3化学仿生学和药学

化学中的仿生学主要集中在酶学仿生学、生物膜模拟和能量转换模拟的研究。它在药学研究中的应用有很多例子。消化法中采用各种酶水解提取有效成分，如:采用限制性胃蛋白酶消化，分步盐析的方法从人胎盘中提取ⅰ、ⅲ型胶原蛋白。但只有酶水解；酶催化效率高，节约能源，提高提取效率，但不模拟人体胃肠道环境。近年来有报道称，通过模拟人体胃肠环境，在体外消化食物后测定元素，认为吸收时测定结果接近真实情况。在分析食品中的元素时，用胃液和肠液制备样品，结果显示成功:半仿生提取法。

半仿生提取法(简称SBE法)自1995年开始在国内报道。它将整体药物研究方法与分子药物研究方法相结合，从生物药剂学的角度模拟口服给药和药物经胃肠道转运的原理，为经胃肠道给药的中药制剂设计了新的提取工艺。具体来说就是一种新的中药提取方法，在生理上模拟提取液的pH值，用与胃肠相似的酸碱水溶液分别煎煮2 ~ 3次。即考虑活性混合成分，以单体为指标，既能充分发挥混合物的综合作用，又能利用单体成分控制制剂的质量。结果证明了SBE方法。但其缺点是高温煎煮会破坏有效成分。1998年，有人提出了“半仿生提取”的进一步仿生思路，认为应该添加酶。3仿生提取3.1原理

在以往实践和构想的基础上，明确改进了一种中药仿生提取方法，即综合运用化学仿生(人工胃、人工肠)和医学仿生(酶的应用)原理，将整体药物研究(仿生提取方法得到的提取物更接近药物在体内达到平衡后的活性成分群)与分子药物研究方法(以某一单体为指标)相结合。将生物技术应用于中医药研究是一种尝试，体现了中医药基础理论的整体观和系统观。这与查的生物学家郎飞的定律“整体作用大于孤立部分作用之和”是一致的。3.2方法

仿生提取是以人工胃和人工肠为基础，根据正交试验或均匀设计，按比例分割，优化条件(如pH、温度、时间、酶/底物浓度等。)，以及搅拌设备(模拟肠胃蠕动)。具体应用到生物药和植物药，可以根据具体情况改变某个因子。比如生物药，在酸中被胃蛋白酶水解后有大量的H+，给后期工艺带来麻烦:有腥味，配制的药物口感不好。胃蛋白酶的水解不是必要的步骤。胃蛋白酶可以变成木瓜蛋白酶，不仅消除了胃蛋白酶的腥味，而且由于木瓜蛋白酶是非特异性酶，可以水解成更多的氨基酸和小分子肽。纤维素酶可以代替胃蛋白酶作为植物药，更有利于水解植物纤维。食物的蛋白数最后水解成氨基酸才被吸收，水解二肽和三肽还有另外一种吸收方式。此外，可能还有其他水解产物。3.3重要性

仿生提取主要用于口服。原料模拟人体胃肠环境，克服了半仿生提取法高温煎煮易破坏有效成分的缺点，增加了酶解的优势。药物多为弱有机酸或弱有机碱，体液中有分子型和离子型。根据人体消化道的生理特点，消化道与血管之间的生物膜是类脂膜，允许脂溶性物质通过，分子药物更容易吸收。

是小肠吸收药物的主要部位，增加药物的溶解度最为重要。与这种药物的酸碱提取法有本质区别。酸碱法只是增加了某个有效单体的溶解度，仿生提取法是增加了整个有效基团的溶解度。药物在模拟胃液和肠液后，通过酸性(碱性)条件下的酶解作用，被水解成易于吸收的相对较小的分子基团，同时保留了有效成分基团。克服了以往提取以单体成分为主的“唯成分论”，而是体现了以单体成分(或适宜的药效指标)为指标的中药复方效应的统一性，符合中药临床综合效应的特点。进一步的细化分离可以结合药效指标追踪，获得药效更集中的小群体。21世纪是多糖的时代，很多水溶性活性多糖也避免了传统西医模式的流失或破坏，往往采用脂类溶剂提取。

3.4前景

综上所述，仿生提取是口服中药制剂的重要创新，国内外未见报道。既能解决中药粗、大、黑的问题，又容易因杂质多而吸潮发霉。同时，由于反应温和，不仅大大节约了能源，而且有机溶剂对环境无污染，无易燃易爆性，对生产环境无特殊要求，易于工业化生产，具有很高的学术价值和推广应用前景。