中药指纹图谱

意义
意义
中药及其制剂均为多组分复杂体系，因此评价其质量应采用与之相适应的，能提供丰富鉴别信息的检测方法， 但现行的显微鉴别、理化鉴别和含量测定等方法都不足以解决这一问题，建立中药指纹图谱将能较为全面地反映 中药及其制剂中所含化学成分的种类与数量，进而对药品质量进行整体描述和评价。这也正好符合中医药整体学 说。在此基础上，如果进一步开展谱效学研究，可使中药质量与其药效真正结合起来，有助于阐明中药作用机理。 总之，中药指纹图谱的研究和建立，对于提高中药质量，促进中药现代化具有重要意义。
紫外光谱指纹图谱
紫外光谱法是1995年以前指纹图谱常用的方法。由于不同中药所含的不饱和程度有差异，因而导致其紫外吸 收曲线的形态、峰位、峰强度亦有差异，以此达到鉴别效果。
数据挖掘
1
聚类分析
2
模式判别
3
关联度分析
4
人工神经络
5
其他信息
聚类分析
GoodSee-20E经济型薄层成像系统聚类分析就是根据一定的规律和要求，对研究的对象进行分类。其基本思 路是用“相似度”来衡量样品之间的亲疏程度，并以此来实现分类。通常将相似度大的样本归为一类，相似度小 的样本归为不同类。对于不同批次的中药样品其色谱指纹图经计算机快速辨识处理可依据样品批与批之间的相似 度，确定中药样品批间的稳定性。
技术应用
技术应用
当前，中药指纹图谱技术在世界已成为一种发展趋势。首先是美国食品与药品管理局（FDA）允许草药保健 品申报资料可以提供色谱指纹图。世界卫生组织（WHO）在1996年草药评价指导原则中也规定：如果草药的活性 成份不明，可以提供色谱指纹图谱以证明产品质量的一致。欧共体也将色谱指纹图谱监控技术应用于植物药质量 控制。中国专业技术人员对中药指纹图谱进行了较早的研究。例如广州市药品检验所、北京大学、沈阳药科大学、 陕西师范大学、陕西中医药研究院等科研单位均已从不同角度、不同层面对中药指纹图谱技术作了深入研究，有 些技术已在实践中得到了应用。
分析技术
分析技术
随着分离分析技术的发展，中药质量研究也由过去“四大鉴别”(基元鉴别、性状鉴别、显微鉴别、理化鉴 别)发展到反映中药材全貌的指纹体系，即反映中药材的多元化学组成特性的化学指纹图谱和反映生物体 (除矿 物、树脂类外)特性的基因指纹图谱，从有效成分和遗传物质两方面实现对中药材的质量控制，为中药材以及中成 药提供综合的和可量化的质量评价方法。
图谱介绍
图谱介绍
中药指纹图谱倡导者谢培山教授以指纹图谱作为中药（天然药物）提取物及其制剂的质量控制方法，已成为 目前国际共识，各种符合中药（天然药物）特色的指纹图谱控制技术体系正在研究和建立。美国食品药品管理局 （FDA）允许草药保健品申报资料中提供色谱指纹图谱；世界卫生组织（WHO）在1996年草药评价指导原则中也规 定，如果草药的活性成分不明确，可以提供色谱指纹图谱以证明产品质量的一致；欧共体在草药质量指南中亦称， 单靠测定某种有效成分考查质量的稳定性是不够的，因为草药及其制剂是以整体为活性物质。色谱指纹图谱尤其 是薄层色谱的鲜明的指纹图谱是很有用的。国外指纹图谱的应用，目的在于解决成分复杂，有效成分不明确的植 物药质量检测和产品批次间质量差异的问题。其中德国研制的银杏叶提取物制剂是一个突出的例子。他们应用指 纹图谱制定了相应的标准，该图谱体现了制剂所含的33个化学成分（主要为黄酮类和内酯类）和各自的含量。经 化学成分和药效相关性研究，发现约24%银杏黄酮和约6%银杏内酯组成的提取物具有最佳疗效。此外，采用“混 批勾兑”法，可使最终产品质量稳定，指纹图谱重现性良好，含量浮动范围为5%左右。
1薄层色谱法（TLC）薄层色谱具有选用范围广,重现性好等优点，常用于中药各种成分的鉴别。用固定波长 对薄层展开的各斑点作薄层扫描图谱比目测的层析图谱更为客观准确，因而具有更好的指纹鉴别意义。但由于受 薄层板的质量和开放式层析系统等外界因素的影响，易引起一定的实验误差。
2气相色谱法 (GC)气相色谱是封闭性色谱，受外界影响较少，具有高性能、高选择性、高灵敏度等优点， 适合于药材及制剂中挥发性成分指纹图谱的研究。一般使用质量型检测器-氢火焰离子化检测器（FID）。钱浩泉 等用气相色谱法建立了高良姜及其边缘植物挥发油成分的指纹图谱。具体应用中多与质谱联用，不仅具有 GC的 高分离效能，而且兼备了质谱鉴定的高灵敏度和准确性。
图谱特点
图谱特点
中药指纹图谱相关书册中药指纹图谱是一种综合的，可量化的鉴定手段，它是建立在中药化学成分系统研究 的基础上，主要用于评价中药材以及中药制剂半成品质量的真实性、优良性和稳定性。“整体性”和“模糊性” 为其显著特点。
中药指纹图谱(fingerprinting)是借用DNA指纹图谱发展而来。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。HPLC具有很高的分离度，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，这些色谱峰的高度和峰面积分别代表了各种不同化学成分和其含量。由此可见，中药指 纹图谱比DNA指纹图谱更进一步的发展在于：不但有特征的体现(各种化学成分的个数和相对位置——保留时间) 可作定性鉴别使用，还体现了量的概念。峰的高度和峰面积表示了某个化学成分的含量，而各峰的峰高(或峰面积) 的比值体现了各种化学成分间的相对含量；量的概念的引入、定性和定量的结合赋予中药指纹图谱更大的功效； 中药指纹图谱不仅可以进行个体、某物种的“唯一性”的鉴定，还可以将其“量”的特征和其他体系挂钩。
中药化学(成分)指纹图谱是指测定中药材所含各种化学成分(次生代谢产物)而建立的指纹图谱。
特性
特性
LT—II型全自动薄层成像系统指纹图谱应该具备指纹性，即：（1）专属性强。指所制订的指纹图谱应该是 该药材所独有的、能与其它药材相区别的，其反映的化学信息是具有高度的选择性的；（2）稳定性好。即中药材 的指纹图谱应该是从某中药材的多批次中归纳出的共性，图谱中的共有峰或特征峰应相对稳定；（3）重现性好。 所制订的指纹图谱在规定条件下应能再现指纹特征（如共有峰数目、大小、位置等），其误差应在允许的范围内。 只有这样，所制订的指纹图谱才具有实用价值。中药指纹图谱是借助于波谱或色谱技术获得的中药（主要是植物 药）次生代谢化学成分的光谱图或色谱图。
中药指纹图谱
20xx年化学工业出版社出版的图书
01 图谱介绍
03 图谱特点 Biblioteka 5 特性目录02 意义 04 分类 06 构建方法
07 分析技术
09 技术应用 011 研究现状
目录
08 数据挖掘 010 不足之处
基本信息
《中药指纹图谱》是2009年化学工业出版社出版的图书，作者是罗国安、梁琼麟、王义明。
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。中药生物指纹图谱主要是测 定各种中药材的DNA图谱，由于每个物种基因的唯一性和遗传性，中药材DNA指纹图谱可用于对中药材的种属鉴定、 植物分类研究和品质研究。它对中药材GAP基地建设、中药材种植规范(SOP)、选择优良种质资源和药材道地性研 究极为有用。
人工神经络
随着模式识别理论的发展，人工神经络的实践也得到了迅速的提高，在诸多领域都有广泛应用。1990年以来， 人工神经络在中药研究领域逐渐得到了应用。与经典模式识别相比，神经络法更接近人脑思维过程，具有自组织 性和容错性的优点。神经络的结构和学习算法已有很多种，在中药指纹图谱中用到的主要有BP(反向误差传播)， 自适应神经络(ART)，自适应线性机(MBL)及模糊神经络(FANN)。
20世纪70年代我国已有学者尝试使用TLCS对中成药进行分析，因主客观条件的限制，技术和时机的不成熟， 没有得到公认；20世纪90年代《中国药典》增设了中药化学对照品和对照药材，为中药指纹图谱的研究奠定了基 础。随着色谱技术的迅速发展和检测能力的显著增强，为指纹图谱的研究和应用提供了良好的技术保证。目前我 国已对中药注射剂做出了必须用指纹图谱进行检测的规定，同时提出了具体的技术要求；在中药材规范化生产实 施过程中指纹图谱亦有较广泛的应用。
构建方法
构建方法
目前，中药指纹图谱技术已涉及众多方法，包括薄层扫描（TLCS）、高效液相色谱法（HPLC）、气相色谱 法（GC）和高效毛细管电泳法（HPCE）等色谱法以及紫外光谱法（UV）、红外光谱法（IR）、质谱法（MS）、核 磁共振法（NMR）和X—射线衍射法等光谱法。其中色谱方法为主流方法，尤其是HPLC、TLCS和GC已成为公认的三 种常规分析手段。由于HPLC具有分离效能高、选择性高、检测灵敏度高、分析速度快、应用范围广等特点；中药 成分绝大多数可在高效液相色谱仪上进行分析检测，且积累较丰富的应用经验。因此高效液相色谱法已成为中药 指纹图谱技术的首选方法。随着HPLC— MS和GC—MS等联用技术的应用，中药指纹图谱技术更趋完善。
因此，中药指纹图谱不仅是一种中药质量控制模式和技术，更可以发展成为一种采用各种指纹图语来进行中 药理论(复杂系统)和新药开发的研究体系和研究模式。
分类
分类
狭义的中药指纹图谱是指中药化学(成分)指纹图谱，广义的中药指纹图谱则可按应用对象、测定手段进行不 同的分类。
按应用对象分类
中药指纹图谱可用于中药制剂研究、生产过程的各个阶段，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。如分得更细，还可包括用于工艺生产 过程中间产物的指纹图谱。值得注意的是建立中药材化学指纹图谱必须考虑诸多因素的影响。中药品种混杂，历 史上形成的同名异物、异名同物，以及同一物种受产地环境、不同有效部位所含成分的波动大等因素，给质量控 制带来了很多困扰。因此对于某一种中药材的指纹图谱，需要有大量的数据积累，才能制定合理的相似性标准。
模糊聚类分析的基本步骤如下：
A.计算样品之间的相似度，并将其构成模糊相似关系矩阵R。在由m个己量化的指纹特征组成的m维空间中， 可用多种方法定义样品之间的相似度。如：相关系数法、最大最小法、算术平均最小法、几何平均最小法、绝对 指数法、广义夹角余弦法、马氏距离法、欧氏距离法等。
B.用上述方法建立起来的模糊相似关系矩阵R，只有自反性和对称性，而没有传递性，需要将模糊相似关系 矩阵R改造为模糊等价关系矩阵R`，再进行分类。
化学指纹图谱
正在进行中药指纹图谱研究中国中药指纹图谱的研究已有相当的基础，最早可以追溯到20世纪60年代，如采 用薄层色谱、紫外光谱、红外光谱法来描述中药材主要成分的特征，这是早期的原始的指纹图谱，具有直观、在 简单情况下容易比较差异的优点。随着分析技术的飞速发展和微电脑的广泛应用，基于化学计量法的中药指纹图 谱的研究方法向高效、灵敏、专属、智能化、联用型的方向发展，高效液相、高效毛细管电泳、高速逆流色谱、 核磁共振、近红外光谱等新兴分析技术的应用和各种数学分析方法的运用，为中药指纹图谱的研究与发展提供了 广阔的前景。
其他信息
实现指纹图谱知识化的方法还包括峰重叠法、夹角法、决策树，遗传算法及近邻算法等。近来又出现了几种 相似度计算的方法。
中药方剂指纹图谱智能数据库
将从药材、中间体直至最终产品的大量指纹图谱汇集成数据库，采用数学方法比对等，就能确定各个峰之间 的相关性，从而做到对整个生产过程实现“全过程质量管理”，而对基础研究和新药开发，则可实现全过程化学 成分群的表征。再加上多维信息(HPLC/PDAD/MS/MS)的指纹图谱，对整个研究而言存在大量信息需要处理，建立 指纹图谱智能数据库，就能较好的解决此类问题。
C.取一定M值，作等价矩阵的截矩阵，依据取值的不同得到动态聚类谱系图。
模式判别
模式判别的基本思路是先建立标准样本模式的色谱指纹图谱，然后对未知模式(待鉴定样品)色谱指纹图谱进 行计算机解析，依据其与标准样本模式的“隶属度”、判别未知模式的真伪及优劣。
关联度分析
众所周知，衡量药品质量的终极标准是药效。采用化学分析方法控制药品质量是一种间接的质量控制手段。 一般来说，西药是成分单一的化合物或化学成分明确的混合物，这些化学成分的性质和数量决定了药品的疗效， 因此定性和定量地控制这些化学成分就可全面地控制药品的内在质量。但中药与西药不同，中药相当于一个大复 方，其成分多而复杂，大部分中药的化学成分不完全明确，某些已知成分并不能代表中药的全部疗效，因此传统 的质量控制模式即单一成分的定性与定量难以控制药品质量。就中药指纹图谱而言，也存在着指纹图谱与药效相 脱节的问题。所谓关联度，是指两个系统或两个因素间关联性大小的量度。关联度描述了系统发展过程中因素间 相对变化的情况。如果两者在发展过程中相对变化基本一致，则认为两者关联度大；反之，两者关联度小。