中药指纹图谱在现代中药制剂中的应用
指纹图谱技术在中药制剂研究中的应用
ＬＳ ＩＨ ＮＭ ＤＣＮ Ｎ Ａ Ｅ Ｉ Ｅ ＩＡＲ Ｓ Ａ Ｃ ０ Ｏ ．８ Ｏ １ ＩＨＺ Ｅ Ｅ ＩＩＥＡ ＤＭ Ｔ ＲＡＭ ＤＣ Ｅ Ｅ Ｒ Ｈ２ ７Ｖ Ｌ１ ．２ ０ Ｎ
时珍 国医国药 ２０ ０ ７年第 １ ８卷第 １ ２期
（ ． Ｇ ａ ｇｈｕ Ｐ ａｍａｅｔａ ｏ ｏａｉｎ ｕ ｎｚｏ １５ ２ ｕ ｎｚｏ ａ ｇａｆ Ｐ ａｍａｅｔａ １ ｕ ｎ ｚｏ ｈ ｒ ｃｕｉ ｌ Ｃ ｒ ｒｔ ，Ｇ ａ ｇｈ ｕ ５ ０ ６ ； ．Ｇ ａ ｇｈ ｕ Ｗ ｎ ｌｏ ｈ ｒ ｃｕｉ ｌ ｃ ｐ ｏ １ ｉ ｃ
◇学术探讨◇
指 纹 图谱 技 术在 中药 制剂 研 究 中的应 用
刍
颖 刘 丹 霞 ，
５０ ５ ） １４ ０
（． １ 广州 医药有 限公 司 ， 广东 广 州
广东 广 州 ５ ０ ６ ； ２ 广州 王老 吉药业 股份 有 限公 司 ， １ １ ５ ．
摘要 ： 概述了中药指纹图谱技术在中药制剂研究中对于投料药材甄别、 炮制工艺优化、 监控生产工艺、 质量控制等方面
的应 用， 以及制剂谱 效结合 、 指导新 药研发方 面的应 用 ， 展望 了指纹 图谱技术在 中药制剂研究开发应用 中的前景 。
关 键词 ： 中药指纹图谱技术； 制剂研究
中图分 类号 ： ２ ３ Ｒ８
文 献标识 码 ： Ａ
文章 编号 ：０ ８０ ０ （ ０ ７ １ —１ ９ ２ １０ －８ ５ ２ ０ ） ２３ ２ － ０
Ｔｈ ｅ Ａｐｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｆＦｉ ｅ ｐｒｎｔＴｅ ｈ ｌ ｇ ｎ Ｐｒ ｐａ ａ ｉ ｎ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｉ ｓ ｅ ｃｎｅ ｌｃ ｔｏ ｓ ｏ ｎｇ ｒ ｉ ｃ ｎｏ ｏ ｙ ｉ ｅ ｒ ｔｏ ｓ ａ ｃ ｆＣｈ ｎｅ ｅ Ｍ ｄｉｉ
中药指纹图谱的原理与应用
气相色谱(GC)以气体为流动相，对于含挥发性 成分中药的鉴别具有一定优势。由于裂解气相 色谱具有操作简便、样品无须化学前处理、提 供信息量大等优点而格外引人注目。该方法将 样品故人裂解器内，在一定的条件下将样品加 热使其瞬间裂解，生成可挥发性的小分子物质， 立即被载气带人气相色谱系统的分析柱上，分 离后得到具有指纹性质的裂解气相色谱图。如 果将气相色谱与质谱、傅立叶变换红外光谱联 用，则不但可以知道不同中药中挥发性成分的 差别，而且可以对这些成分进行鉴定。
高速逆流色谱指纹图谱(HSCCC fingerprintspectrum， 即调整逆流色谱法) HSCCC利用动态液-液分配原理分 离样品，其分离度和重现性与HPLC类似，但样品前处 理简单。具体地说它是一种基于液-液多级逆流萃取建 立的色谱体系，以轻巧的聚四氟乙烯螺旋管作分离柱，
在行星式运动中连续地完成整个分配、传递、分离过
中药指纹图谱，即中药身份证，主要指中 药化学指纹图谱，实际上是一种保证中药质量 的措施，是指对某种中药材或中成药等运用现 代分离分析科学的手段，得到能够标示该中药 的色谱或光谱的图谱，最终用来对中药质量评 价的科学性方式。它有两个显著特点，一是通 过指纹图谱的特征性，能有效鉴别样品的真伪 或产地。二是通过指纹图谱主要特征峰的面积 或比例的制定，能有效控制产品的质量，确保 产品质量的相对一致。
对这种中药材的分子遗传标记的研究，找到具有该种高度特异性
的片段，便可以此为基础，制备出对该种高度特异性的寡核苷酸 探针，再经分子杂交进行指纹分析，即可达到鉴别目的。DNA指 纹图具有高度的个体特异性。DNA指纹图谱技术包括AP-PCR(arb itrary primer PCR，任意引物聚合酶链式反应)和RAPD(随机扩增 多态性DNA，randomly amplified polymorphic DNA)两种指纹图谱 技术。RFLP (限制性[内切酶]片段长度多态性，restriction fragment length polymorphism)是最常用的构建DNA指纹图的方法，但该法 费时费力，使应用受到限制。随机扩增多态DNA(RAPD)标记，可 以在特异DNA序列尚不清楚的情况下，检测DNA的多态性，这是
中药指纹图谱在中药质量控制中的应用
专属性。采用高效薄层色谱扫描法进行含量测定，同 时建立了不同虫草样品的荧光淬灭薄层色谱指纹图 谱。虫草菌丝体中测得腺苷、尿苛鸟苷成分高于天然 虫草。该法快速简便、重现性好，能有效鉴别出虫草中 核苷类成分以及评价不同虫草样品的质量。 4. 2 气相色谱（GC）指纹图谱
气相色谱法具有高效、高灵敏度、样品用量少、分 析速度快的特点，主要用于中药挥发性成分的鉴定。 钱浩泉等［１５］建立高良姜所含挥发油类成分指纹图谱 的研究方法，以资鉴别高良姜的质量优劣，用气相色 谱法测定，建立高良姜挥发油的指纹图谱，结果表明， 道地药材高良姜及不同地区收集的市场商品具有相 当稳定的、相似程度很高的指纹图谱，与混淆品有明 显区别。蔡宝昌等［１６］运用现代分析手段，根据川芎所 含化学成分的特性，分别建立气相色谱和高效液相色 谱指纹图谱共有模式，为控制川芎药材质量提供了一 种新的思路。同时，在气相色谱和高压液相色谱分析 研究的基础上，选取主流产地中多个相似度较高的样 品进行峰位（保留时间）的校正，使谱峰匹配，建立了 川芎对照用气相色谱指纹图谱和高效液相色谱指纹 图谱（共有模式）。以川芎指纹图谱共有模式为标准， 对来源于不同地区、不同规格、不同年份的川芎进行 了比较，并与抚芎、山川芎做了比较。袁敏等［１７］建立连 翘挥发油的指纹图谱测定分析方法，为含连翘中药制 剂制定指纹图谱奠定基础。采用水蒸气蒸馏法提取不 同产地连翘的挥发油，用毛细管气相色谱技术测定其 指纹图谱（ＧＣ－ＦＰＳ），并选用模糊聚类法分析比较。该 方法灵敏度高、谱图重现性好、样品稳定性好，１１ 种 连翘色谱峰重叠率＞９７％。聚类分析法使谱图分析更 为快速、准确，适用于连翘的质量控制。 4. 3 高效液相（HPLC）指纹图谱
中药鉴定指纹图谱技术的应用
中药鉴定指纹图谱技术的应用摘要】目的：对中药鉴定指纹在图谱技术中的应用进行分析。
方法：通过资料的收集与整理，分析指纹图谱技术的概念与分类，并重点论述我国医学界在当前的中药鉴定对指纹图谱技术的具体应用。
结果：目前所应用的指纹图谱技术主要有光谱指纹图谱、色谱指纹图谱、DNA指纹图谱、蛋白学指纹图谱等等。
通过指纹图谱技术在中药鉴定中的合理、有效应用，可以快速、准确地分辨出中药的真伪、优劣，质量等，进而为临床中药应用的安全性与可靠性奠定坚实地基础。
结论：将指纹图谱技术应用于中药鉴定工作中，具有十分深远的意义，通过中药鉴定中指纹图谱技术的科学、合理应用，全面、准确地反映出中的优劣性、化学与生物学特征、以及中药的整体质量，进而有效促进中成药的标准化与质量，并为临床中药的合理、安全应用打好基础。
【关键词】中药鉴定指纹图谱技术应用【中图分类号】R24 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5085（2014）16-0086-02在我国医学的快速发展下，中药、中成药在临床上的应用也越来广泛，这也进一步地推动了我国中医学的健康、稳定发展。
但是，从我国中药应用的实际情况来看，其中也存在诸多的假冒伪劣中药的应用现象，这对我国中药的可持续发展自然就带来了一定程度的阻碍。
基于这种因素，加强对中药的鉴定工作便显得十分重要，而本文就基于中药鉴定中指纹图谱技术应用的有效性，作出如下报道。
1.指纹图谱技术的概述1.1指纹图谱技术的概念指纹最早来源于法医学，主要是根据每个人指纹结构的细微差别，来区分与鉴别不同的人。
而指纹图谱技术作为指纹这一概念的衍生，是指一些中药或中药制剂经过相应的处理之后，采取该技术对中药进行分析，获得能够标示化学特征的光谱或是色谱图，并根据图谱评价中药的优劣、质量与稳定性。
1.2指纹图谱技术的分类通过对我目前所用指纹图谱技术的分析，可将该技术主要分为两大类，一类是中药化学成分指纹图谱，该类中包含有色谱指纹图谱、光谱指纹图谱等。
(word完整版)中药指纹图谱综述
中药指纹图谱摘要：实现中药现代化首先要解决的是中药的现代化质量标准问题，其关键就要建立合乎现代科学要求的“中药指纹图谱”.正如国家药品监督管理局任德权副局长指出,“中药指纹图谱的建立已是牵动行业全面进步的关键技术，其应用研究,对保证中成药功效，提高中药工业整体水平,带动中药产业现代化，推进中药走向世界,具有非常重要的意义。
"关键词：中药指纹图谱、测定、DNA、化学特征中药指纹图谱借用DNA指纹图谱发展而来，广义的中药指纹图谱包括中药材DNA 指纹图谱和中药材化学（成分）指纹图谱，狭义的中药指纹图谱仅指后者，是表达中药代谢产物化学特征的指纹图,包括光谱、波谱和色谱指纹图。
色谱指纹图谱发展最早，也是迄今为止最为重要的指纹图谱。
按谢培山先生的定义〔,中药色谱指纹图谱是一种综合的、可量化的鉴别手段，是当前符合中药特色的评价中药真实性、稳定性和一致性的质量控制模式之一。
整体性和模糊性是它的基本属性。
色谱指纹图谱应满足专一性（或称唯一性)、重现性和实用性的技术要求[1］。
中药生产的原材料,因土壤、气候等环境因素及采收加工的不同,实际使用时不能保证药材质量的稳定,经加工提取得到的中间体,每个批次在成分含量、成分组成及各成分比例方面都不能保持一致［2].因此对中药原材料、中间体及成方制剂的质量控制在中药的应用上占据着很主要的位置。
中药指纹图谱借用了法医学上指纹鉴定的概念,对中药的化学信息以现代分析技术给予表征并加以描述，全面反映中药内在化学成分的种类与数量，对判断中药真伪优劣，控制中药原材料、中间体及成品的质量，减少批间差异,并最终控制成品的质量起到了极其重要的作用。
国家食品药品监督管理局在《中药注射剂指纹图谱研究的技术要求》中对原料药(中药材）指纹图谱的定义是：“中药材指纹图谱系指中药材经适当处理后,采用一定的分析手段，得到的能够标示该药材特性的共有峰的图谱”；中药注射液指纹图谱的定义是：“中药注射剂指纹图谱系指中药注射剂经适当处理后,采用一定的分析手段，得到的能够标示该注射剂特性的共有峰的图谱”。
指纹图谱(PPT)
↓
↓
鉴别
质量评价
↓
↓
聚类分析
相似性差别
遗传算法
↓
人工神经网络
相似系数法
等等
夹角余泫法
欧氏距离等等
图 5 中药材、中药制剂药效组分指纹图谱信息处理研究框图
4、中药药效组分筛选及检测方法学
动态细胞培养 技术
电穿孔技术 ↘
细胞药物筛选 系统
↘
中药复方的有效 部位 ︱ ↓
中药复方药代动 力学
(血液、脑脊液)
三七总皂甙化学成分鉴定LCMS
the total saponins
Fr. III
Fr. II
Fr. IV
三七总皂甙化学成分
Fr.III-1中微量化合R1 物以HP分L析C制备
分离
100%CH3CN
R1
R1制备液相制备示意图
O OH
OH OH
OH
glc O
notoginsenoside R7
O OH
200
100
0 0
10
20
nm
mAU 800
VWD1
A,
Wavelength=203
(SANQI\A2112503.D)
700
600
500
400
300
200
100
0 0
10
nm 20
30 30 30 30 30
Carbosorb ODS-3
40
50
60
70
min
Lichosorb
40
50
60
70
min
Polaris
40
50
60
70
指纹图谱技术在中药材质量控制中的作用和意义
指纹图谱技术在中药材质量控制中的作用和意义曾凤英1 郭红军2 (1长春医学高等专科学校吉林长春 130031;2吉林省食品药品认证和培训中心吉林长春 130062)中药的质量是其疗效的关键所在。
长期以来，人们多是凭借经验，从药材的外观形态、气味以及一些简单的物理、化学现象来判断其真伪,虽然起到一定的作用，但常常有很大的主观性和片面性。
随着现代分子生物学技术的发展，中药材指纹图谱技术在中药材质量控制中显示了越来越多广阔的应用前景。
1、中药指纹图谱的概念和分类“指纹”鉴定来源于法医学，每个人的指纹通过“比对”方式，可以确定鉴别每个人的特征。
随着生物技术的发展，提出了DNA指纹图谱分析，主要是通过DNA指纹图谱，对人、动物、植物等生命体进行鉴别鉴定,鉴别确定整个物种的“唯一性”。
（1）中药指纹图谱的概念:中药指纹图谱，最先发展起来的是中药化学成分色谱指纹图谱，特别是高效液相色谱(hPLC )指纹图谱,可把复杂的化学成分进行分离而形成高低不同的峰组成一张色谱图，整个色谱图表征了该样品所含化学成分的多少和量的大小。
中药指纹图谱赖以鉴别中药的药材真伪和质量优劣,所要强调的却是作为药用植物物种的“共有特征性”。
“指纹”分析的依据主要是来源于先天的遗传，而中药药用化学成分的指纹图谱分析依据却主要来源于该植物物种后天的代谢产物，且大多为植物的次生代谢物。
它对后天的生长环境的依赖性很强，远比纯先天性遗传的“指纹”脆弱得多，故有中药“道地性”和“最佳采集时间”之说。
中药色谱指纹图谱是一种综合的、可量化的色谱鉴定手段,借以鉴别真伪，评价原料药材、半成品和成品质量均一性和稳定性。
其基本属性是“整体性”和“模糊性”。
（2）中药指纹图谱的分类:i）按测定手段分类:中药指纹图谱按测定手段可分为中药化学(成分)指纹图谱和中药生物指纹图谱。
ii）按应用对象分类:中药指纹图谱按应用对象来分类，可分为中药材(原料药材)指纹图谱、中药原料药(包括饮片、配伍颗粒)指纹图谱和中药制剂指纹图谱。
中药现代化技术-中药指纹图谱技术
紫外光谱指纹图谱 紫外光谱是由分子中价电子 的跃迁而产生的一种光谱，它依靠图谱上吸收峰 的位置和吸收光谱的吸收强度来分析鉴别样品， 具有实用性强、可靠灵敏、无污染、重现性好等 特点。
彭文进等研究了紫外指纹图谱技术在长生露口 服液鉴别及质量控制中的应用，建立了长生露口 服液的质量控制紫外光谱指纹图谱。
刘向华等分别从药材蛇胆的胆衣和胆汁、原动 物棕黑锦蛇的肌肉和胆汁中提取DNA，经PCR扩 增得到400bp的12srRNA基因片段，并对该基因 片段进行测序研究，结果表明同一动物的胆衣和 胆汁、肌肉和胆汁的碱基序列完全一致，所以可 依次用于鉴别中药材蛇胆和胆汁。
展望
中药指纹图谱技术在中药质量控制领域以及药 效学研究方面有着不可或缺的作用，中药指纹图 谱技术是中药现代化发展必不可少的手段。
核磁共振指纹图谱 核磁共振指纹图谱主要用于 纯化合物的结构鉴定，可以反映出有机分子中氢 或碳的类型。中药材及其制剂的核磁共振谱是多 种化合物核磁共振的叠加。
江洪波采用1 H － NMＲ 建立了不同产地麦冬 甲醇提取物的指纹图谱，并对不同品种、产地的 样品进行分析，结果表明不同麦冬品种、不同产
地 1 H － NMＲ指纹图谱有较大的差异，可以 此区分，故1 H － NMＲ指纹图谱不但可以鉴 定不同麦冬品种，还可以区分不同产地的麦冬 。
图谱
中
核磁共振波谱法 气相色谱法
药
电化学法
毛细管电泳法
指
纹
图
谱
中药生物指纹 图谱
基因组学指纹图谱 蛋白质组学指纹图谱
DNA 指纹图谱
测定方法及运用
红外光谱指纹图谱 主要是利用红外光谱仪分析 、测定中药材及其制剂而得到的光谱图。通过比 较光谱中各吸收峰的位置及强度来鉴定中药材及 其制剂的真伪。
中药指纹图谱(课件)
分离效果好
GC利用气体作为流动相，能够实现中药中挥发性成分的快速、 有效分离。
分析速度快
GC分析周期短，适用于中药中大量样品的快速分析。
灵敏度高
GC检测器灵敏度高，能够检测到中药中微量的挥发性成分。
薄层色谱法（TLC）
操作简便
TLC操作简便易行，无需特殊设备，适用于中药指纹图谱的初步 分析。
分离效果好
感谢您的观看
THANKS
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色谱柱选择
根据中药样品的成分特点，选择合适的色谱柱类 型及规格，确保各成分在色谱柱上得到良好的分 离。
流动相选择
根据样品的溶解性和色谱柱的特性，选择合适的 流动相组成及比例，以获得良好的色谱峰形和分 离效果。
色谱条件优化
通过调整流动相的流速、柱温等色谱条件，进一 步优化色谱分离效果，提高指纹图谱的准确性和 稳定性。
03
常见中药指纹图谱类型及 特点
高效液相色谱法（HPLC）
分离效能高
重复性好
HPLC采用高效微粒固定相，能够实现 中药复杂体系中各组分的有效分离。
HPLC方法稳定可靠，重复性好，能够 满足中药指纹图谱的批量化分析需求。
灵敏度高
采用高灵敏度的检测器，能够检测到 中药中微量甚至痕量的有效成分。
气相色谱法（GC）
指导工艺改进
根据生产工艺稳定性评 价结果，可以指导工艺 改进和优化，提高生产 效率和产品质量。
05
中药指纹图谱在真伪鉴别 中应用
伪品识别与防范策略
伪品定义及危害
阐述伪品概念，分析伪品对 中药市场及患者用药安全造 成的严重影响。
常见伪品类型
列举常见的中药伪品，如以 次充好、掺杂使假、品种混 淆等。
中药指纹图谱软件的介绍
提供数据清洗、格式转换、归一 化等预处理操作，确保数据质量 和一致性。
指纹图谱生成及展示
多样化的指纹图谱生成
软件可根据用户需求生成多种类型的 中药指纹图谱，如TLC、HPLC、GC 等。
直观的展示效果
提供丰富的可视化工具和交互功能， 使得指纹图谱的展示更加直观、易于 理解。
相似度评价与比对分析
市场前景
随着中药行业的快速发展和国家对中医药产业的支持力度不 断加大，中药指纹图谱软件的市场需求将持续增长。未来， 中药指纹图谱软件将在中药质量控制领域发挥更加重要的作 用，并有望拓展至更广泛的应用领域。
02 功能特点
数据采集与预处理
高效的数据采集
软件支持从多种仪器和设备中快 速、准确地采集中药指纹图谱的 原始数据。
关联规则发现
通过关联规则发现算法，挖掘中药指纹 图谱与药效、成分等之间的关联关系， 为中药研究和开发提供有力支持。
云计算和大数据技术融合
云计算平台支持
利用云计算平台，实现中药指纹 图谱数据的高效存储、计算和分
析。
大数据处理技术
运用大数据处理技术，对海量中 药指纹图谱数据进行高效处理和 分析，提高数据处理的速度和准
设置好参数后，点击“生成”按钮，软件即可自动计算并 生成中药指纹图谱。生成的图谱支持多种格式导出和打印 。
相似度评价和比对分析实例
相似度评价
软件提供了多种相似度评价指标和方法 ，如欧氏距离、余弦相似度、皮尔逊相 关系数等。用户可根据实际需求选择合 适的相似度评价方法进行指纹图谱之间 的比较和评估。
背景
随着中药现代化和国际化的推进，中药质量控制成为制约中药发展的关键因素之 一。传统的质量控制方法存在诸多局限性，无法满足现代中药生产的需求。因此 ，中药指纹图谱软件应运而生，成为中药质量控制领域的重要研究方向。
中药指纹图谱在药品质量控制中的应用_1
中药指纹图谱在药品质量控制中的应用发布时间：2023-03-23T03:35:24.943Z 来源：《健康世界》2023年1期作者：王红然1 刘冰2 [导读] 中药成分比较复杂，容易受气候、土壤、生态环境等多种因素的影响王红然1 刘冰21.吉林省药品检验研究院吉林省长春市 1300332.吉林省百年六福堂药业有限公司吉林省长春市 130000【摘要】中药成分比较复杂，容易受气候、土壤、生态环境等多种因素的影响，同时其性质不稳定，不同产地、不同采收季节、不同加工方法也会对中药的成分产生不同的影响。
中药指纹图谱技术在中药质量控制及药品查验方面发挥着重要的作用，可作为重要查验方法，为中药现代化提供依据和保证。
本文将从中药指纹图谱的概念、特点、目前发展状况和其在药品质量控制中的操作进行论述，并得出结论。
【关键词】中药指纹图谱；药品质量控制；应用情况中药是指在中医药理论指导下，用于预防、治疗和诊断疾病的物质，由于其组分具有复杂性，所以在质量控制工作中要应用针对性和科学性的检测技术与方法，研究并建立中药指纹图谱，能够更加全面的解释中药和其制剂中的化学组分，能够更好的进行实际质量状态的评估。
现作如下综述。
1 中药指纹图鉴技术的含义与特点中药历史悠久，是中华民族的宝贵财富，其在医疗领域所取得的显著成果被世人瞩目，但是中药化学成分比较复杂，药材性质也极其不稳定，中药产品质量控制手段相对缺乏科学性，传统的性状鉴别、显微鉴别、理化鉴别应用在中药材质量控制中，已经不足以确定中药的质量优劣与疗效的相关性，以单一某一成分作为控制指标已经难以达到控制中药质量的要求了。
随着现代分析技术的发展与进步，中药指纹图谱作为控制中药质量的质控模式已被得到广泛的认可与应用，中药指纹图谱在中药化学成分的研究中，对评价中药材及中药制剂半成品质量的真实性、优良性和稳定性的效果非常显著，是一种可量化的鉴定方法。
我国中药注射剂必需用指纹图谱进行检测，在中药规范化实施中使用中药指纹图谱。
中药指纹图谱在现代中药制剂中的应用
中药指纹图谱在现代中药制剂中的应用【关键词】指纹图谱;中药制剂;原料药中药是中国人民数千年积累的财富,随着国际医药产业竞争日益激烈,对传统中药产业提出了现代化和国际化的要求,这就要求我们传统中药的质量控制方法也要更加完善,只有这样才能让中药走向国际市场。
中药为多成分体系,其药效是众多单一的活性化学成分的协同综合作用,甚至某些“非活性成分”也起重要的协同作用,体现了中医理论“整体观念”和“辨证施治”的精髓,因此,利用中药指纹图谱质量评价体系分析中药成分的整体特性是目前大家所关注的。
1 中药指纹图谱的概念和分类1.1 概念中药指纹图谱是指某种(或某产地)中药材或中成药经适当的处理后,采用一定的分析手段,得到的能够标志该中药材或中成药特征的色谱或光谱的图谱。
指纹图谱的作用主要是反映复杂成分的中药及其制剂内在质量的均一性和稳定性。
广义的中药指纹图谱包括化学指纹图谱和DNA指纹图谱,狭义的指纹图谱仅指化学指纹图谱。
本文所指的中药指纹图谱指前者,它是目前国内外广泛接受的一种中药质量控制模式和技术,同时也是中药理论研究与新药开发的研究模式和体系。
1.2 分类①按应用对象分类:可分为中药材(原料药材)指纹图谱、中药原料药(包括饮片、配伍颗粒)指纹图谱和中药制剂指纹图谱。
中药材指纹图谱按测定手段又可分为化学(成分)指纹图谱和DNA指纹图谱[1];②按测定手段分类:可分为中药化学(成分)指纹图谱和中药生物指纹图谱。
中药化学(成分)指纹图谱系指采用光谱、色谱和其他分析方法建立的用以表征中药化学成分的特征的指纹图谱。
光谱最常用的是红外光谱(IR)。
色谱最常用的是薄层色谱(TLC)、气相色谱(GC)、高效液相色谱(HPLC)和毛细管电泳(CE)。
其他方法包括波谱[质谱(MS)和核磁共振谱(NMR)]和联用技术[25]。
2 中药指纹图谱在控制原料药材质量中的地位和重要性国际社会对药品的要求是“安全、有效、经济”,对于中成药这样的物质群的质量控制方法近20年来也日趋共识[6]。
HPLC指纹图谱在中药制剂质量研究中的应用
HPLC指纹图谱在中药制剂质量研究中的应用叶婷;粱文仪;梁林金;李师;吴玲芳;亓旗;崔雅萍;陈文静;张兰珍【摘要】High performance liquid chromatography (HPLC) fingerprint technology is an important means of quality control of traditional Chinese medicine (TCM) preparations,which can reflect the whole process of raw materials as well as the whole process and quality of finished products.It has become the primary quality control method of modern TCM preparations.In this paper,recent advances in HPLC fingerprints and their combination techniques in the quality control of TCM preparations were reviewed,which provided the basis for quality control of TCM preparations.%高效液相色谱指纹图谱技术是中药制剂质量控制的重要手段,可较全面地反映原料药材、制剂工艺全过程及成品的质量,已成为现代中药制剂质控的重要方法.本文主要对近几年HPLC指纹图谱及其联用技术在中药制剂质量控制过程中的研究进展进行综述,为中药制剂后期质量控制研究提供依据.【期刊名称】《世界科学技术-中医药现代化》【年(卷),期】2017(019)011【总页数】7页(P1794-1800)【关键词】高效液相色谱;指纹图谱;中药制剂;质量控制【作者】叶婷;粱文仪;梁林金;李师;吴玲芳;亓旗;崔雅萍;陈文静;张兰珍【作者单位】北京中医药大学中药学院北京 100102;北京中医药大学中药学院北京 100102;北京中医药大学中药学院北京 100102;北京中医药大学中药学院北京100102;北京中医药大学中药学院北京 100102;北京中医药大学中药学院北京100102;北京中医药大学中药学院北京 100102;北京中医药大学中药学院北京100102;北京中医药大学中药学院北京 100102【正文语种】中文【中图分类】R284中药制剂是以中药材为原料制成的适用于应用的剂型，因中药药性温和、毒副作用小、不良反应轻，逐渐被视为较安全的预防和治疗疾病的药物。
《中国药典》（2010年版～2020年版）中药指纹（特征）图谱应用进展与展望
J South Med Univ,2022,42(1):150-155doi 10.12122/j.issn.1673-4254.2022.01.19《中国药典中国药典》》（2010年版~2020年版年版））中药指纹（特征特征））图谱应用进展与展望鄢海燕，邹纯才皖南医学院药学院，安徽芜湖241002摘要：《中国药典》2010年版开始将指纹（特征）图谱用于中药的质量控制，《中国药典》2015年版和《中国药典》2020年版均新增了指纹（特征）图谱，完善了以《中国药典》为核心的国家药品标准。
本文从收载品种数及指纹（特征）图谱应用情况、评价方法、测定方法的选择、供试品提取或制备溶剂的选择等几个方面对《中国药典》（2010年版~2020年版）中药指纹（特征）图谱进行了归纳、整理与分析，发现指纹（特征）图谱在得到更广泛应用的同时，评价指标也在不断完善。
同时，从选择合适的提取或制备溶剂获得药效物质是指纹（特征）图谱建立的基础、基于不同功能主治或基源建立一药多谱是指纹（特征）图谱的有效拓展、增加中药指纹（特征）图谱技术指导原则是规范指纹（特征）图谱使用的保障、指纹（特征）图谱的修订更新与应用延伸是指纹图谱活力体现等几个方面对指纹（特征）图谱进行了展望，以期推动中药指纹（特征）图谱在中药质量控制中发挥更大作用。
关键词：中国药典；中药指纹（特征）图谱；质量控制Progress and prospect of application of traditional Chinese medicine fingerprint (specific chromatogram)in Chinese Pharmacopoeia (2010-2020)YAN Haiyan,ZOU ChuncaiPharmacy School of Wannan Medical College,Wuhu 241002,ChinaAbstract:The Chinese Pharmacopoeia began to apply fingerprints (specific chromatogram)to quality control of traditional Chinese medicine in its 2010edition,and in its 2015and 2020editions,new fingerprints (specific chromatogram)were added for improvement of the Pharmacopoeia-based national standards for drugs.This review analyzes the traditional Chinese medicine fingerprints (specific chromatogram)in Chinese Pharmacopoeia (2010-2020)in terms of the number of varieties listed,application of fingerprints (specific chromatogram),selection of evaluation method,determination method,the selection of extraction or preparation solvents of the test samples.With the expansion of the application of fingerprints (specific chromatogram),the evaluation indicators are constantly improving.The future development of the fingerprints (specific chromatogram)is also discussed in light of the selection of appropriate extraction or preparation solvents to obtain effective substances,which is the basis for the establishment of the fingerprints;multiple fingerprints for one drug based on different functional indications or basic sources,which expands the application of the fingerprints;addition of technical guidelines for traditional Chinese medicine fingerprints to standardize the use of the fingerprints;and the regular revision,update and application expansion of the fingerprints to ensure its essential role in quality control of traditional Chinese medicine.Keywords:Chinese Pharmacopoeia;traditional Chinese medicine fingerprint (specific chromatogram);quality control中药标准化战略是国家战略，是创新的重要体现，是科研成果的重要形式，更是中药可持续发展、走向世界、引领世界的关键［1］。
高效液相色谱指纹图谱技术在中药质量控制中的应用
高效液相色谱指纹图谱技术在中药质量控制中的应用随着人们对健康的关注度不断提高，中药在临床治疗中的应用越来越广泛。
中药虽然天然、绿色、有效，但是它们对人体的作用机制和剂量较为复杂，从而引起了大众对其安全性和有效性的关注。
因此，中药的质量控制显得尤为重要。
本文将介绍高效液相色谱指纹图谱技术，在中药质量控制中的应用。
一、高效液相色谱指纹图谱技术的原理高效液相色谱指纹图谱技术是利用高效液相色谱手段，对中药复杂体系进行多维度、多角度、多信息的综合分析，建立中药的指纹图谱，并利用图谱信息进行中药的质量控制。
其基本原理为：将中药提取液通过高效液相色谱系统进行分离，将其检测到的峰图谱记录下来，形成指纹图谱。
指纹图谱包括样品数量、峰位、峰面积、峰形、峰间距等信息，反映了样品中的物质组成信息。
通过比对、统计、分析峰物质量浓度等数据，判断样品质量是否符合标准。
二、高效液相色谱指纹图谱技术的优势高效液相色谱指纹图谱技术具有以下优势：1.标准化的技术方案，可大大提高分析的准确性和可靠性；2.对中药体系中的芳香族、酚、生物碱等具有不同极性和不同分子量的化合物都能进行检测，适用范围广；3.检测结果直观，比较客观，可以较准确地反映药材本质和组成；4.可以通过比对已建立的公开指纹图谱库对中药的质量进行定量和定性分析，提高了分析效率和准确性；5.技术操作相对简单，峰型分离准确，重现性好。
三、高效液相色谱指纹图谱技术在中药质量控制中的应用目前，高效液相色谱指纹图谱技术在中药质量控制中的应用已经得到了广泛的认可。
其应用领域主要包括以下几个方面：1.辨识防伪性在中药的种类繁多的情况下，对于一些常见草药、药材，可以采用指纹图谱技术，对比分析检测样品和已知指纹图谱，如果完全一致，说明质量上乘，如果出现差异，可能意味着品质欠佳甚至是假药。
2.质量评价与控制中药材质量的差异通常来自于其生长环境、采收季节、保管期限等因素，因此，需要建立相应的质量指标和标准，科学地评价和控制中药质量。
现代仪器与中草药指纹图谱
立在 现代化 的分 析 仪 器 上 的 ， 对实 际质量 控 制 针 应结合 所分析 中药 的 特 点 ． 找 通用 的测定 仪器 寻 和方 法 ， 可 保 证指 纹 图谱 的 测定 简 便 、 行、 可 有 效 ， 及指 纹 闺谱 所必 须具 备的 特异性 、 现性和 重 再 现性 而且 指纹 图谱 的指 纹 性 研究 应 着 眼 于先
ｕｖ 等 ） 色 谱 指 纹 图 谱 （ Ｔ ２ Ｔ ． 和 如 Ｉ Ｃ．Ｄ Ｉ ＧＣ． Ｃ ＨＰ 、 Ａ Ｉ Ｄ Ｄ—Ｈ Ｉ 等 ） 指 纹 图 谱 的 研 究 是 建 Ｃ Ｐ Ｃ 。
的各 种 色谱 、 谱 、 谱 手段 ． 中药 及复 方进 行 质 光 对
定 性、 量研 究 。 同时要 采 用 飞 速发 展 的 计算 机 定 技 术和 化学计 量学 进行 大量 的信 息处 理。这 工作 又将极 大 的推 动 色谱 、 谱 、 质 光谱 和化 学计量 学等
中药现 代化是 当代 中药发展 中 的一个 最热 ｆ ］
的 研 究 方 向 ， 成 为 国 内 外 医 药 界 一 大 热 点 。 其 已
完备 的指 纹性 数 据 。 同时 ， 为解 决 化 学 成分 和
药 效 的 相 关 性 ． 立 一 个 高 水 平 的 中 成 药 质 量 标 建
中 中药 材、 中成药 的质 量 标 准 现 代化 是 中药 现代
电泳 法 以及核磁 共振 谱法等 几种先 进 方法 在指 纹 图谱及质 量标 准 中的应 用。
关键词 ：中草 药指 纹 圉谱 ； 毛细 管 电泳 ；多维 多息特 征谱 ； 核磁 共振
中药技术现代化技术-指纹图谱
02
发展新型检测技术和仪器
研发更精确、更灵敏的检测方法和仪器，满足指纹图谱需求。
03
强化传统理念与现代技术融合
在传承中药理念的基础上，运用现代技术手段，推动中药指纹图谱的发
展。
未来发展趋势预测
技术不断创新
随着科技的进步，中药指纹图谱技术将不断创新，提高准确性和 可靠性。
应用范围扩大
中药指纹图谱将逐渐应用于更多领域，如药品质量控制、新药研 发等。
指导。
中药生产过程监控
指纹图谱技术可以实时监控中 药生产过程中的关键环节，确 保生产过程的稳定性和可控性。
通过对生产过程中指纹图谱的 变化分析，可以及时发现生产 过程中的异常情况，避免生产 事故的发生。
指纹图谱技术还可以应用于中 药生产过程的优化和改进，提 高生产效率和产品质量。
中药疗效评价与机理研究
的快速筛选和鉴定。
03 中药指纹图谱建立方法与 流程
样品选择与制备
01
选择具有代表性的中药样品，确 保其能够反映该中药的整体质量 特性。
02
对样品进行适当的制备处理，如 粉碎、提取、浓缩等，以获得符 合指纹图谱分析要求的样品。
数据采集与处理
采用高效、灵敏的现代分析仪器，如 色谱仪、光谱仪等，对中药样品进行 全面的化学成分分析。
面临挑战
技术标准化难度大
中药成分复杂，不同药材、不同批次间存在差异，制定统一标准 面临挑战。
检测方法与仪器限制
现有检测方法和仪器精度、灵敏度等方面可能无法满足指纹图谱要 求。
传统理念与现代技术融合
如何将传统中药理念与现代技术相结合，是中药指纹图谱面临的重 要问题。
解决方案探讨
01
加强标准化建设
谱效关系的研究方法及其在中药研究中的应用
第49卷第10期2021年5月广㊀州㊀化㊀工Guangzhou Chemical IndustryVol.49No.10May.2021谱效关系的研究方法及其在中药研究中的应用韩明辰,谢若男,杨满琴,张㊀楠,徐玥玮,王㊀丽,高晓明(安徽中医药大学第二附属医院,安徽㊀合肥㊀230061)摘㊀要:指纹图谱技术被广泛应用于现代中药研究,谱效关系是指纹图谱研究的高级阶段,通过对指纹图谱与药效评价进行相关性分析,可以更加全面地对中药质量进行控制与评价,并为中药药效物质基础研究提供一种新思路,已经应用于中药研究的多个领域㊂本文主要对谱效关系的研究方法及其在中药研究中的应用进行阐述,并对其关键问题进行探讨,以期为后续的中药谱效关系研究提供一定的思路㊂关键词:谱效关系;指纹图谱;药效评价;中药研究㊀中图分类号:R284㊀文献标志码:A文章编号:1001-9677(2021)010-0016-04㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第一作者:韩明辰(1992-),男,中药师,主要从事中药制剂研究与开发㊂Research Method of Spectrum -Effect Relationship and Its Applicationin Traditional Chinese Medicine ResearchHAN Ming -chen ,XIE Ruo -nan ,YANG Man -qin ,ZHANG Nan ,XU Yue -wei ,WANG Li ,GAO Xiao -ming (The Second Affiliated Hospital of Anhui University of Chinese Medicine,Anhui Hefei 230061,China)Abstract :Fingerprint technology is widely used in the research of modern Chinese medicine,and spectrum -effect relationship is the advanced stage of fingerprint research.Through the correlation analysis of fingerprint and efficacy evaluation,we can control and evaluate the quality of traditional Chinese medicine more comprehensively,and provide a new idea for the material basis research of Chinese medicine efficacy,which has been applied in many fields of traditional Chinese medicine research.The research methods of spectrum -effect relationship and its application in the research of traditional Chinese medicine were elaborated,and the key issues were discussed,in order to provide some ideas for the follow -up study of spectrum effect relationship of traditional Chinese medicine.Key words :spectrum -effect relationship;fingerprint;pharmacodynamic evaluation;research on traditional Chinese medicine中药质量控制和评价是现代中药研究的关键[1],但中药组分复杂,很难通过单一或几个化学组分全面评价中药质量优劣㊂中药指纹图谱能反映中药化学成分的种类以及含量,可以在整体上对中药的质量进行评价,这成为国内外广泛认可的用于控制中药质量的方法㊂然而,中药指纹图谱中的化学成分是否为其发挥药效的成分以及与药效之间的关联目前尚不清楚,只用指纹图谱来评估中药质量的好坏显然有一定的局限性㊂将中药指纹图谱与药效学试验有机结合,研究谱效关系,能揭示出中药发挥药效的物质基础以及建立中药质量评价标准㊂中药谱效关系研究采用化学计量学的方法,建立中药指纹图谱与药效作用之间的相关性[2]㊂它的整个思路是采用一定的分析方法建立中药指纹图谱,并研究其中的化学成分;建立适宜的药效评估模型,并获得相应药理数据;通过适宜的数据处理技术对相应的指纹图谱数据及药理结果进行相关性分析从而建立起谱效关系模型㊂本文主要对中药谱效关系的研究方法及其在中药研究中的应用进行阐述,并对其关键问题进行探讨,以期为后续的中药谱效关系研究提供一定的思路和参考㊂1㊀谱效关系的研究方法1.1㊀指纹图谱的建立建立指纹图谱是中药谱效关系研究的基础,而在研究指纹图谱的过程中,主要是优化样品处理方法及检测方法㊁选择合理参照峰㊁指认与归属指纹峰㊂目前主要采用的分析方法是高效/超高效液相色谱法㊁气相色谱法㊁色谱-质谱技术以及核磁共振技术等㊂1.1.1㊀高效/超高效液相色谱法(H /UPLC)建立指纹图谱的主要的方法是H /UPLC,因其分离效能高㊁灵敏度高以及选择性高,且不容易受样品挥发性及稳定性的影响,故可以应用于大多数中药成分的分离分析㊂外界的干扰因素对H /UPLC 影响比较小所以它的稳定性及重现性都较好㊂另外,它能与不同类型的检测器联用,以达到测定不同理化性质的中药成分要求㊂与其它分析方法相比,H /UPLC 在中药材㊁中药复方及中成药等中药谱效关系研究中应用尤为广泛㊂刘晓燕等[3]建立了啤酒花HPLC 指纹图谱,对其抗氧化作用的药效指标进行谱效关系分析,结果显示,啤酒花中的化合物黄腐酚㊁葎草酮㊁类蛇麻酮峰与其抗氧化活性呈正相关㊂蒋思怡等[4]建立菝葜UPLC 指纹图谱及抗盆腔炎作用的模型,以期阐第49卷第10期韩明辰,等:谱效关系的研究方法及其在中药研究中的应用17㊀明菝葜抗盆腔炎的药效物质基础,经过谱效关系研究表明,菝葜抗盆腔炎作用是药效物质群的共同作用结果,为其质量控制与评价提供一定依据㊂1.1.2㊀气相色谱法(GC)GC样品用量少,分离效率高以及灵敏度高等,主要用于一些含挥发性化学成分的中药谱效关系研究㊂尹莲等[5]采用GC建立加味四妙丸有效部位群化学指纹图谱,并评价其抗炎㊁镇痛以及降尿酸作用,通过谱效关系研究,发现加味四妙丸有效部位群GC指纹图谱中21个色谱峰所代表的化合物与抗炎㊁镇痛及降尿酸活性相关㊂1.1.3㊀色谱-质谱联用技术色谱-质谱联用技术是将色谱仪与质谱仪通过适当接口连接成完整的分析仪器,是目前比较成熟的联用技术㊂它可以获得定性定量的检测信息,在谱效关系研究中,色谱质谱联用技术主要用于鉴定指纹图谱色谱峰的对应成分,主要包括高效/超高效液相色谱-质谱联用(H/UPLC-MS)㊁高效/超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱(H/UPLC-Q-TOF-MS)㊁气相色谱-质谱技术(GC-MS)等㊂薛鑫宇等[6]通过UPLC-MS分析得到头花蓼Polygonumcapitatum醇提物和水提物的指纹图谱数据,结合其体外抗炎活性指标进行谱效关系分析,结果显示,鞣花酸㊁槲皮苷以及金丝桃苷对头花蓼的抗炎作用贡献较大㊂李莉莉等[7]采用UPLC-Q-TOF/MS分析并鉴定出杜仲不同提取物中26种化合物,并结合抗帕金森病作用建立谱效关系,结果显示,杜仲乙醇提取物具有抗帕金森病作用,其中75%乙醇提取物效果最显著㊂另外,杜仲治疗帕金森病的主要药效成分可能是杜仲醇苷㊁鹅掌楸苷㊁5-羟甲基糠醛㊁咖啡酸㊂许平翠等[8]通过GC-MS建立白术挥发油指纹图谱,并评价其抗氧化活性,经谱效关系研究两者相关性,结果显示,化合物苍术酮的峰面积与挥发油清除1,1-二苯基-2-苦腈基(DPPH)自由基能力以及还原Fe3+能力均呈正相关,它是白术挥发油的主要成分,同时也是其抗氧化活性的主要物质㊂1.1.4㊀核磁共振技术(1H/13C-NMR)1H-NMR图谱能客观全面反映出中药化学成分的特点,测定需要样品量较少,检测时间短,容易获取㊂所以,在建立化学指纹图谱过程中逐渐被使用㊂郑晓芬等[9]基于1H-NMR指纹图谱,研究逍遥散乙醇提取物乙酸乙酯萃取物的药效成分与抗抑郁作用之间的关联,谱效关系评价显示,其中柴胡皂苷(a㊁c㊁E㊁F㊁G㊁b2)以及白术内酯(Ⅰ㊁Ⅱ)均与抗抑郁药效相关性较强㊂1.2㊀药效学评价药效学评价是谱效关系研究中的重要组成部分,所以建立科学合理的药效学评价体系是谱效关系研究的关键㊂药效学研究主要包括建立合理的药效模型及选择适宜的药效指标㊂建立药效模型包括在体实验和离体实验㊂在体实验通常选择动物病理模型,可以保证机体的完整性以及与外界环境正常接触㊂缪艳燕等[10]根据金银花具有抗炎活性,建立金银花指纹图谱,同时建立二甲苯㊁角叉菜胶及棉球诱导的急㊁慢性炎症小鼠模型来研究其抗炎作用㊂谱效关系评价显示,指纹图谱中17个色谱峰与抗炎活性有密切的正相关性㊂离体实验以特定的离体器官或细胞等为研究对象,考察药物的作用特点及机制,这种方法更直观可控㊂但它忽视了机体的整体作用,在许多病理模型上存在局限性㊂另外,药效指标是衡量中药药效的关键㊂所以,在选择药效指标时,应该选择具有针对性㊁代表性的指标,同时将多个指标同时评价,从而起到相互补充㊁相互佐证的作用㊂刘婧等[11]以利胆药效指标胆汁流量㊁总胆固醇㊁总胆红素㊁胆汁中总胆汁酸的含量进行计算,得到栀子利胆作用综合指标,研究栀子HPLC指纹图谱与利胆作用的相关性,结果显示,各色谱峰对栀子利胆作用的大小分别为:9号峰(栀子苷)>14号峰>26号峰>4号峰>30号峰>6号峰>1号峰>10号峰> 5号峰>24号峰㊂1.3㊀谱效关系的数据处理技术主成分分析㊁聚类分析㊁相关分析㊁灰色关联度分析㊁回归分析以及人工神经网络等均能很好地判断药效指标与色谱峰之间的相关性,为预测中药活性成分提供可能㊂由于这些方法各有优缺点以及适用范围,很多情况下会联合使用这些统计学方法来进行谱效关系研究,交叉验证以确保结果的可靠性与全面性㊂1.3.1㊀主成分分析(principal components analysis,PCA) PCA是将多个变量通过线性变换的方式选出较少个数重要变量的多元统计方法㊂其信息的大小通常由方差或离差平方和来衡量㊂李婷婷等[12]采用PCA对菊花指纹图谱与其抗氧化活性进行相关性研究,提取出4个主成分,其中,第1主成分得分与3种抗氧化活性指标之间的相关系数具有统计学意义,提示第1主成分与抗氧化活性相关㊂于海帅[13]采用主成分分析等方法研究漏芦与抗胃癌作用的谱效关系,发现其抗胃癌的活性成分可能是迷迭香酸㊁齐墩果酸㊁豆甾醇等㊂1.3.2㊀聚类分析(cluster analysis,CA)CA是指按 物以类聚 的思想将彼此相似的样本或数据进行归类,使同一类中的个体相似性比较大的一种多元统计学方法㊂呈现出类内差异小,类间差异大的特点㊂张华锋等[14]采用聚类分析等方法探讨北柴胡正丁醇部位指纹图谱与保肝药效的相关性,谱效关系研究表明,北柴胡中柴胡皂苷(a㊁d)与小鼠血清中ALT水平和肝组织中SOD活性存在一定的线性关系,从而揭示出其药效物质基础㊂1.3.3㊀相关分析相关分析是对两组或两组以上随机变量间密切度进行研究的统计方法㊂因为相关系数能更准确地描述变量间线性相关程度,一般通过它来进行分析㊂相关系数主要有皮尔逊(Pearson)㊁肯德尔(Kendall)和斯皮尔曼(Spearman)相关系数,其中Pearson相关系数是衡量定距变量间线性关系的系数[15],在谱效关系研究中应用最广[16]㊂李艳荣等[17]以抗氧化作用为标准筛选最优山楂叶提取物,采用双变量相关性分析(bivariatecorrelation analysis,BCA)㊁灰色关联法建立山楂叶不同提取物指纹图谱与总黄酮含量间的相关性,谱效关系评估显示,指纹图谱标识出的33个色谱峰与清除自由基的关联度较高㊂另外,4种提取物均有一定的抗氧化活性,其中2015年版‘中国药典“收录的山楂叶提取物清除自由基的能力最强,IC50值与总黄酮的含量有较强的相关性㊂1.3.4㊀灰色关联度分析(grey relational analysis,GRDA)灰色关联度分析是衡量各系统之间关联性的统计学方法㊂若两者在发展过程中相对变化基本保持一致,则关联度就大;反之,关联度就小㊂关联度定量描述了因素之间关联性大小,而关联序反映了各指纹峰与药效的关联大小顺序㊂林梦雅[18]等基于GRDA研究了丹参不同提取物的指纹图谱与抗炎活性的谱效关系,结果说明对抗炎作用关联度较大的是丹参中的丹参酮IIA㊁丹参素㊁丹酚酸B和3ᶄ-甲基丹酚酸B㊂池婕等[19]采用GRDA将不同厂家雷公藤多苷片醋酸乙酯提取物的增殖抑制作用进行谱效关系研究,结果表明,5号峰与10号峰对增殖抑制作用影响最大㊂Liu等[20]采用GRDA分析黄芪指纹图谱中的16个化学成分与抗胃溃疡之间的相关性,谱效关系研究表明,芒柄18㊀广㊀州㊀化㊀工2021年5月花苷㊁黄芪甲苷(Ⅲ㊁Ⅳ)与药效相关性最大㊂1.3.5㊀回归分析(regression analysis)回归分析是一种处理变量之间统计相关关系的数理统计学方法㊂在谱效分析研究中,指纹图谱中的特征峰通常有很多,所以谱和效之间的关系可以近似看作多元线性回归问题㊂多元线性回归分析是在线性相关条件下,两个或多个自变量对因变量的数量变化关系,包括普通多元回归分析(OMLR)和偏最小二乘回归分析(PLSR)㊂范媛媛[21]采用OMLR中的逐步回归法来研究柑橘属植物叶指纹图谱和抗奶牛乳腺炎之间的关系,发现柑橘属植物叶在抗炎㊁抗菌及抗氧化方面均未显示较明显效果,说明其防治奶牛乳腺炎的主要原因并非是这三种机制㊂另外,红橘叶的抗炎和抗菌作用略优于其他品种,显示出传统柑橘品种的优势,这也提示出选择药源时应充分考虑品种因素㊂相美容等[22]采用PLSR对细辛不同极性部位指纹图谱与其镇痛㊁抗炎作用进行谱效关系评价㊂结果在标识的31个特征峰中,有15个与镇痛活性呈正相关,其中8㊁11㊁13㊁20㊁21㊁22㊁26号峰贡献较大;有20个与抗炎活性呈正相关,其中2㊁5㊁7㊁9㊁10㊁11号峰贡献较大㊂1.3.6㊀人工神经网络人工神经网络是通过模拟人脑神经系统的结构和功能,采用非线性并行处理的方式,用于影响因素分析,近年来被广泛应用的人工智能方法㊂韩彦琪等[23]为了揭示疏风解毒胶囊发挥抗炎作用物质基础,采用人工神经网络分析其指纹图谱中各色谱峰对抗炎活性的影响,建立谱效关系,结果显示,大黄酸㊁大黄素㊁马鞭中苷㊁毛蕊花糖苷㊁松脂素-β-D-葡萄糖苷㊁连翘酯苷A㊁虎杖苷等14个化合物均与疏风解毒胶囊抗炎活性显著相关,揭示了其发挥抗炎作用的药效物质基础㊂在谱效关系研究时使用的各数据处理技术中,灰关联度分析法㊁人工神经网络与相关分析法主要用于预测各成分与药效之间关联度;回归分析(OMLR/PLSR))用于阐明各成分对药效贡献率;主成分分析法和聚类分析主要是简化数据结构寻找主要活性成分的分析方法[24]㊂2㊀谱效关系在中药研究中的应用谱效关系已经用于中药多个领域的研究,并在中药研究领域得到越来越高的重视㊂主要有单味药和复方药效物质基础研究㊁组分配伍研究㊁中药炮制机理以及其他方面的研究等㊂2.1㊀单味药药效物质基础研究单味药的谱效关系分析中,多以不同提取方法或不同产地等所得到的中药为研究对象,采用适宜的分析方法建立指纹图谱,再通过药效学试验得到一系列药效指标,并采用数据处理技术对两者进行谱效关系研究,进而揭示中药的主要药效物质㊂马宁宁等[25]建立延胡索提取物指纹图谱与抗炎药效之间的相关性,谱效关系结果显示,延胡索95%乙醇提取物抗炎作用显著,其中5㊁8~11号特征峰代表的化学成分抗炎活性显著㊂张元波等[26]为研究连翘叶抗氧化活性成分,建立了18个不同产地连翘叶提取物的指纹图谱与其抗氧化活性之间的谱效关系,结果显示,与连翘叶抗氧化活性有明显相关性的化学成分主要有3个㊂2.2㊀复方药效物质基础研究中药复方的谱效相关性研究中,多以不同配伍或不同提取方法等制备的复方为研究对象,先进行指纹图谱分析,再通过药效学试验得到药效学指标,采用统计学方法进行谱效分析,从而确定中药复方中的主要活性成分㊂王莹等[27]建立15批芍药甘草汤煎液的指纹图谱,评价其对癫痫小鼠脑组织中丙二醛(MDA),超氧化物歧化酶(SOD)和三磷酸腺苷(ATP)酶水平影响,采用灰色关联度法分析显示对MDA㊁SOD和ATP酶活性影响有贡献的化合物包括芍药内酯苷㊁芍药苷㊁甘草苷等㊂窦志华等[28]建立茵陈蒿汤不同方剂配伍含药血清指纹图谱,并评价其保肝作用,相关分析和回归分析结果显示,建立的指纹图谱中6号峰所代表的化合物与保肝作用明显相关,1~6㊁8㊁9㊁11㊁20号峰所代表的化合物与保肝作用有一定关系㊂耿媛媛等[29]建立二神丸不同提取部位指纹图谱,评价其对番泻叶所致急性腹泻小鼠腹泻指数的影响,采用灰色关联分析法研究其温脾止泻作用,得到各特征峰所代表的化合物对其止泻药效贡献的大小顺序,说明不同提取部位指纹图谱与其止泻药效间有一定的对应关系㊂2.3㊀组分配伍药效物质基础研究谱效关系研究应用于组分配伍的研究中,可以揭示配伍组分中的主要活性物质,还可以筛选出更佳的配伍组合,这对于临床指导用药具有重要意义㊂李金兵[30]对逍遥散的抗抑郁作用进行了谱效关系研究,筛选出逍遥散抗抑郁有效部位的最佳配伍比例及最佳给药剂量,同时还明确了抗抑郁的11个活性成分㊂杨鸿等[31]利用LARS回归算法和综合权重分析法,按照均匀试验设计-药效试验-数学建模(模型验证)-综合药效评价程序,对4个中药组分:银杏叶提取物㊁黄芪总苷㊁甘草总黄酮和淫羊藿总黄酮不同配伍剂量体外清除多环芳烃和DPPH进行研究,最终确定最佳配伍组合及剂量 甘草总黄酮 银杏叶提取物 淫羊藿总黄酮 黄芪总苷(1 0.2545 0.0076 0.0115)㊂实验表明,谱效关系研究是中药组分配伍筛选评价的有效途径㊂2.4㊀中药炮制机理药效物质基础研究中药炮制前后药效可能会发生了很大变化,表明炮制前后药效物质基础发生相应改变㊂中药炮制机制研究主要是为了揭示中药炮制前后成分与药效改变之间的相关性㊂谱效关系分析在这个研究中就起到了重要作用㊂耿媛媛[32]研究二神丸中药物炮制前后的谱效关系,结果显示炮制后可增强二神丸中药物温脾止泻的作用,这种药效是其所含的多种化学成分共同作用的结果㊂宋珅等[33]建立蓬莪术生品与醋制品抑制小鼠尾血栓形成作用的谱效关系,探讨莪术醋制后活血化瘀作用发生改变的原因㊂结果显示,指纹图谱中对区分蓬莪术生品及醋制品贡献较大的是16㊁24(去氢木香内酯)㊁3㊁11㊁22(α-脱氢姜黄烯)㊁19((R)-(-)-α-姜黄烯)㊁23㊁10号峰㊂该研究采用抑制小鼠尾血栓形成的药效指标,通过谱效关系研究,找到了导致蓬莪术生品与醋制品药效变化的指标成分,为阐明中药在炮制前后产生活血化瘀作用变化提供了新的依据㊂2.5㊀其㊀它谱效关系除了以上几种中药方面的应用以外,还可以应用于药效作用预测㊁工艺优化及中药毒性成分筛选[34]等㊂赵渤年等[35]通过建立黄芩指纹图谱并测定抑菌效果,最后探讨指纹图谱数据与抑菌率之间的关联,从而实现借助指纹图谱数据对黄芩药材抑菌效果进行预测㊂侯恩广等[36]建立中药黄芩HPLC指纹图谱,同时对主要指纹峰馏分进行药效学及活性实验,构建黄芩药效评价的BP神经网络模型,通过收集相关数据,训练其模型参数,建立黄芩谱-效评价系统,实现通过测定黄芩指纹图谱计算其药效的目的,说明应用谱效关系可以评价黄芩药效㊂陈璟等[37]利用UPLC/MS-Q-TOF技术对通塞脉微丸不同工艺中间提取物化学成分进行了初步解析,结合药效学数据,第49卷第10期韩明辰,等:谱效关系的研究方法及其在中药研究中的应用19㊀运用层次分析法探讨通塞脉微丸谱效相关性㊂发现绿原酸及肉桂酸等20个化合物对通塞脉微丸药效活性的贡献率相对其他化学成分高㊂说明中药复方制剂工艺优化的合理途径是构建 工艺-指纹图谱-效应 研究模式㊂3㊀结㊀语谱效关系研究能揭示中药药效物质基础,所以它在研究中药药效成分㊁组分配伍以及中药炮制机理等方面的应用甚是广泛㊂同时,在中药质量控制与评价方面也取得了阶段性的成果㊂如许晓燕等[38]采用PLSR建立灵芝指纹图谱与抗肿瘤活性间的谱效关系,发现灵芝子实体体外抗肿瘤作用是多种药效成分共同作用的结果,为灵芝药材质量控制提供参考㊂尽管谱效关系分析在中药研究方面取得了一定的进展,但仍然需要不断完善㊂一方面并没有阐明每个成分与成分之间的相互作用以及叠加作用,另一方面在谱效关系研究中用到的很多数据统技术并没有得到严格的统一,究竟采用何种方法或不同方法之间怎样组合去研究不同层面的谱效关系有待进一步探讨及研究㊂这些问题都要求大家不能单单局限于现有的分析方法及技术,要突破技术瓶颈,将指纹图谱技术与药效评价系统有机紧密结合,使谱效关系的研究模式更加有效,推动中医药研究不断发展㊂参考文献[1]㊀Zhu C S,Lin Z J,Xiao M L,et al.The spectrum-effect relationship-arational approach to screening effective compounds,reflecting the internal quality of Chinese herbal medicine[J].Chinese Journal of Natural Medicines,2016,14(03):177-184.[2]㊀戚进,余伯阳.中药质量评价新模式 谱效整合指纹谱 研究进展[J].中国天然药物,2010,8(03):171-176.[3]㊀刘晓燕,蒋益萍,张嘉宝,等.啤酒花的HPLC指纹图谱建立及其抗氧化作用谱效关系研究[J].中国药房,2020,31(02):138-143. 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中药鉴定指纹图谱技术的应用
谱 、光谱 以及波普技术获 得 中药代谢 产物化 学成 分之 中 的色谱 图和光谱图 ，从 而达 到有 效 的鉴定 中药真假 的 目 的。无论 中药成分 以任何一 种形式存 在 ，对检测 鉴定 的 结果不会造成任何 影响。 ２ ． ３ 中药色谱指 纹图谱技术 的应用 它是 中药指纹鉴定 中常用 的方法 ，它主要是 采用 色谱指 纹 的方 法对 中医药 的特征 、成分进行 鉴定 ，其 主要 的方法有 ＨＰ Ｌ Ｃ 、Ｔ Ｌ Ｃ、 Ｈ Ｐ Ｃ Ｅ、Ｇ Ｃ法等 ，其 中 ＨＰ Ｌ Ｃ法基 于检测仪器较贵 ，一 般不被采用 。 ①Ｔ Ｌ ｃ指纹图谱技术 的应 用 其具有 快速 、操作简 单 、经济等特点 ，主要是采 用 固定 波长来对 薄层斑 点做 扫描得到的 图谱来 鉴定 ，应 用较广泛 。尤其 针对 于 中药 粉末 以及浸膏的鉴定效果较好 。 ②Ｇ Ｃ指纹 图谱技 术 的应用 其 具有灵 敏 度高 、鉴 定速度快的特点。在鉴定 地过程 中对样 本具 有一定 的要 求 ，要求量小 、且具有 热稳定性 以及挥 发性 。主要 用于 易挥发 中药的鉴定 和分析 。 ③Ｈ Ｐ Ｃ Ｅ指纹图谱技 术的应用 其具有分离速度 快、 效率高 的特点 。主要是 借助 高压 电场 为驱动力 ，通 过毛 细血管 ，根据药品的差异性进行鉴定 的 。 ２ ． ４ 中药光谱指纹图谱技术 的应用 ２ ． ４ ． １ 紫外光谱指纹图谱技术 的应 用 主要是 根据 中药 分子 中不饱 和的结构对 紫外 线 的吸收情况 来鉴 定 的。其 具有操作简单 、用量少 、速度快 以及重 现性较好 的特点 。 ２ ． ４ ． ２ 红外光谱指纹图谱技术 的应 用 主要是 根据 中药 在红外光区域总体基 团吸收 的叠加 来鉴定 的 ，具有 制取 样本简单的特点。 ２ ． ４ ． ３ 核磁共振指纹图谱技术 的应 用 主要是 采用无线 电波照射中药制剂 中的某 种特殊元 素 的原 子来 吸收电磁 辐射的频率 加以鉴定 的，具有重现性最好 的特点 。
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中药指纹图谱在现代中药制剂中的应用【关键词】指纹图谱;中药制剂;原料药中药是中国人民数千年积累的财富,随着国际医药产业竞争日益激烈,对传统中药产业提出了现代化和国际化的要求,这就要求我们传统中药的质量控制方法也要更加完善,只有这样才能让中药走向国际市场。
中药为多成分体系,其药效是众多单一的活性化学成分的协同综合作用,甚至某些“非活性成分”也起重要的协同作用,体现了中医理论“整体观念”和“辨证施治”的精髓,因此,利用中药指纹图谱质量评价体系分析中药成分的整体特性是目前大家所关注的。
1 中药指纹图谱的概念和分类1.1 概念中药指纹图谱是指某种(或某产地)中药材或中成药经适当的处理后,采用一定的分析手段,得到的能够标志该中药材或中成药特征的色谱或光谱的图谱。
指纹图谱的作用主要是反映复杂成分的中药及其制剂内在质量的均一性和稳定性。
广义的中药指纹图谱包括化学指纹图谱和DNA指纹图谱,狭义的指纹图谱仅指化学指纹图谱。
本文所指的中药指纹图谱指前者,它是目前国内外广泛接受的一种中药质量控制模式和技术,同时也是中药理论研究与新药开发的研究模式和体系。
1.2 分类①按应用对象分类:可分为中药材(原料药材)指纹图谱、中药原料药(包括饮片、配伍颗粒)指纹图谱和中药制剂指纹图谱。
中药材指纹图谱按测定手段又可分为化学(成分)指纹图谱和DNA指纹图谱[1];②按测定手段分类:可分为中药化学(成分)指纹图谱和中药生物指纹图谱。
中药化学(成分)指纹图谱系指采用光谱、色谱和其他分析方法建立的用以表征中药化学成分的特征的指纹图谱。
光谱最常用的是红外光谱(IR)。
色谱最常用的是薄层色谱(TLC)、气相色谱(GC)、高效液相色谱(HPLC)和毛细管电泳(CE)。
其他方法包括波谱[质谱(MS)和核磁共振谱(NMR)]和联用技术[25]。
2 中药指纹图谱在控制原料药材质量中的地位和重要性国际社会对药品的要求是“安全、有效、经济”,对于中成药这样的物质群的质量控制方法近20年来也日趋共识[6]。
WHO草药评价指导原则中规定,如果草药的活性成分不能鉴别,可以通过色谱指纹图谱证明产品质量的一致。
中国国家食品药品监督管理局要求到2002年末,所有申报的中药注射剂均应有相关的指纹图谱资料,包括中药原料、提取物、产品,3种图谱的峰形必须有相关性,否则不予受理。
这对推动中药现代化、产业化和国际化具有重大作用,可确立中药在国际医药学界应有的地位。
中药化学成分的多样性和复杂性是发挥其疗效的物质基础,同时也是质量评价的重点与难点。
在现阶段,建立全面反映所含化学成分的指纹图谱,将更有效的体现中药成分的复杂性,从而更好的评价中药的质量[7]。
3 研究实施中药指纹图谱的重要环节是制剂工艺的规范和优化中国卫生部原颁发的药品标准收载的许多老产品和新的三类中成药产品的生产工艺大部分简单粗糙,既难以保证产品的稳定,更无法提供高质量产品,必然对指纹图谱研究增加困难。
中药注射剂由于剂型的需要,生产工艺相对精细,“杂质”相对较少,但工艺是否稳定还是需要注意的问题。
欧洲草药制剂的生产工艺大多以“标准浸膏”投料[8],减少了以草药作起始原料带来的不稳定因素,甚至有厂家专门生产多种草药的“标准浸膏”提供给制剂厂。
每种浸膏均附有质量标准,或按照制剂厂家的要求生产“标准浸膏”。
将来至少中药注射剂的工艺将药材投料改为浸膏投料是不可避免的;以有效部位投料可能也是一种趋势。
4 中药指纹图谱在制剂中的应用4.1 光谱法4.1.1 紫外光谱法(UV) 紫外吸收光谱主要用于化合物结构鉴定和含量测定。
李守信等[11]采用二阶导数光谱法测定抗感颗粒中氯原子的含量。
4.1.2 红外光谱法(IR) 属于分子振动光谱,是有机分子的吸收光谱,可提供分子中有关官能团的内在信息,“指纹”对异构体有选择性,可进行定量及无损分析。
虞科等[9]提出一种近红外漫反射光谱快速测定复方丹参滴丸有效成分的新方法,采用HPLC为对照分析法,对未知样本进行含量测定,可用于中药复方制剂有效成分的快速检测。
4.2 色谱法4.2.1 薄层色谱法(TLC) 薄层色谱指纹图谱用固定波长对薄层展开的各斑点进行扫描,所得的扫描图谱比目测的层析图谱更客观准确,具有快速,经济,可靠,操作简便,适用范围广,重现性好的优点。
它的主要不足是“柱效”较低[10],对靠细微特征方可鉴别的指纹特征灵敏度也不够,对外部环境条件(温度,湿度)要求较高,操作要求规范,熟练。
4.2.2 高效液相色谱法(HPLC) 高效液相色谱法是运用较多的分析方法,60%～70%的有机物均可应用。
高效液相色谱法与质谱(MS)联用,能够将未知成分的各峰进行归属。
张力新等[11]用高效液相色谱法对肾康注射液中的主要大黄进行分析,确定了大黄药材的指纹图谱分析方法。
4.2.3 气相色谱法(GC) 气相色谱法具有高效,高选择性,高灵敏度,进样量小且分析速度快等优点,但样品必须具有一定挥发性及热稳定性,因此限制了其应用范围,其主要应用于一些挥发性成分的鉴定。
气相色谱指纹图谱主要应用于含挥发性成分较多的中药材及中药制剂的质量鉴定和质量控制。
冯毅凡等[12]对华佗再造丸及其主要药味红花、川芎、当归、天南星、冰片、吴茱萸的石油醚提取物进行了气相色谱分析,获取了其GC指纹图谱,并根据其指纹特征对华佗再造丸进行质量评价。
4.2.4 高速逆流色谱法(HSCCC) HSCCC是当前国际流行的新型的液液分配技术,具有很好的适应性。
其分离度和重现性与HPLC基本相同,但它操作更为简便,容易掌握,对样品的预处理要求低,仅需一般粗提物即可,该技术的回收率高,能实现梯度操作,易能重复进样。
沈平孃[13]利用HSCCC技术对多种中药进行了指纹分析都得到了较好效果,可用于中药的质量控制和分析。
4.2.5 高效毛细管电泳法(HPCE) 本法具有分离模式多,分离效率高,速度快,适用范围广,所需样品量和试剂量少等优点。
戴开金等[14]采用HPCE构建了黄连药材及葛根苏连汤中黄连生物碱的指纹图谱,作为控制黄连药材及葛根苏连制剂的内在质量标准。
4.3 X射线衍射法(XRD) 当某一物质进行衍射分析时,该物质被X射线照射而产生不同程度的衍射现象。
X衍射指纹图谱具有指纹性强,能立即知道样品成分,图谱稳定可靠等特点。
刘小平等[15]通过对8份样品的Fourier图谱分析鉴定,获得六味地黄丸的标准X射线衍射Fourier指纹图谱及特征标记峰值,建立中药六味地黄丸的新鉴定方法。
4.4 核磁共振波谱法(NMR) 核磁共振波谱是一种物理方法,它检测的是组成有机化合物分子的原子核的性质及其周围化学环境的相互作用。
在适当的磁场条件下,样品能够吸收射频区的电磁辐射。
所吸收的辐射频率取决于样品特性,吸收与分子中某一给定的原子核有关,吸收峰频率对吸收峰强度作图构成NMR谱图。
主要应用领域是测定分子的结构。
4.5 色谱联用技术色谱联用技术的出现加快了中药研发的步伐。
目前正处于快步发展阶段并广泛应用的色谱联用技术包括气相色谱/质谱联用(GC MS)、液相色谱/质谱联用(LC MS)、液相色谱/质谱/质谱联用(LC MS MS)、毛细管电泳/质谱联用(CE MS)、电感耦合等离子体/质谱联用(ICP MS)等。
将色谱法良好的分离技术和波谱法特有的结构鉴别能力相结合,已成为非常有效的分离鉴定手段。
曹进等[16]利用液质联用技术对桂枝汤的A部分进行了多维多息化学特征的指认,通过质谱中质荷比(m/z)值及HPLC的保留时间的相互对照,将桂枝汤A 部分中的主要成分进行归属。
5 中药指纹图谱未来的发展趋势目前中药指纹图谱的研究基本上反映的都是化学信息,而非药效信息。
存在指纹图谱与药效脱节的现象[17],也是指纹图谱最有争议的地方。
指纹图谱的变化必然引起药理作用的变化。
今后在中药化学指纹图谱、药效物质成分鉴定和中药药效活性测定的基础上,充分利用现代化学与生物信息学研究的成果,开展指纹图谱信息与药效活性信息的相关性研究,使中药指纹图谱能较完整的表征中药制剂复杂的物质基础的大量信息的同时,也能够表征各种药理活性和药效作用。
中药指纹图谱是中药现代化关键问题之一。
中药指纹图谱不仅是一种中药质量控制模式和技术,也是一种进行中药理论研究和新药开发的模式和技术。
采用对照品对照或化合物鉴定,鉴定其主要特征指纹的化合物结构,以提高指纹图谱的可信度,建立完整、详细的图谱库,将成为未来指纹图谱研究的重点及根本所在。
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