中药指纹图谱综述
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
中药指纹图谱的研究概况
中药指纹图谱的研究概况中药指纹图谱是一种综合的、可量化的色谱鉴定手段,主要通过获得具有指纹意义的特征组分,以达到对药材饮片或成方方剂内含物质群的整体进行控制的目的。
本文对指纹图谱的基本特性、在中药研究中的应用及发展前景进行了综述。
【关键词】指纹图谱中药研究综述1 中药指纹图谱的概念谢培山先生对中药色谱指纹图谱给出了以下定义[1]: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”。
模糊性强调的是对照样品与待测样品指纹图谱的相似性,而不是完全相同,整体性是强调、比较色谱特征的“完整面貌”,而不是将其“肢解”,这样才能在不同环境的样品色谱中搜索和提取与该药材指纹图谱整体“面貌” 相关的特征,加以鉴别。
所以说色谱特征的整体性及模糊性是中药色谱指纹图谱(图像)分析的最基本的属性。
这种属性是来源于中药作为天然产物本身的“不确定性(uncertainty)”,因为‘Nature never repeats itself',何况植物的后生代谢产物受环境影响带来的变异。
而带有不确定性的事物不能用解决确定性(certainty)事物的思维和方法来处理。
所以分析色谱指纹图谱强调的是“准确的辨认(accurate recognition)” 而不是“精密的计算(precise calculation)”;较图谱强调的是相似(similarity)而不是“相同(identical)”。
2 中药指纹图谱的基本特征中药指纹图谱是一种综合的可量化的分析手段,中药指纹图谱的三个基本特征是系统性、特征性和稳定性。
2.1 中药指纹图谱应具有系统性系统性是指指纹图谱反映了中药有效部位所含主要成分的种类或指标成分的全部。
2.2 中药指纹图谱应具有特征性特征性是指指纹图谱中反映的化学成分信息是具有高度选择性的,这些信息的综合结果,将能特异地区分中药的真伪与优劣,成为中药自身的“化学条码”,也称为专属性。
(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”。
中药指纹图谱概述
中药指纹图谱概述中国科学院兰州分院甘肃省天然药物重点实验室邸多隆中药与化学药品的根本区别在于,存在于中药中的任何一种活性成分均不能反映中医用药所体现的整体疗效。
运用先进的现代分析分离手段,将复杂的天然产物分析的越细,目标越缩小,可能离中药整体疗效的距离越远。
中医药理论和实践的非线性特点要求综合评价中药的质量。
中药的化学分析由分解、微观分析向宏观、综合分析发展将成为必然的趋势,色谱指纹图谱分析是对中药及其制剂进行宏观分析的可行手段。
在充分利用现代分离分析仪器对复杂的中药多组分体系进行分离检测和表征的同时,结合化学计量学和计算机技术,最大限度地从中抽取不同特性样本中的化学信息,以整体的、宏观的、模糊的概念表达中药的特性,是指纹图谱独具有的优势。
实现中药现代化首先要解决的问题是中药的现代化标准,即中药可控、可量化的问题,解决这一问题的有效手段便是建立中药的指纹图谱。
一、指纹图谱的涵义广义的指纹图谱包括DNA指纹图谱、波谱指纹图谱和色谱指纹图谱。
常见的指纹图谱主要指波谱或色谱指纹图谱:即采用一定的方法(如HPLC,GC,TLC,HPLC-MS,GC-MS,FTIR,X-ray,UV等),建立特定对象如中药材、提取物、饮片、中药注射液等的有特征性的相对稳定的图谱,所得到的图谱可以作为鉴别和质量控制的参照依据。
这种指纹图谱强调的是“共有特征性”,属狭义的指纹图谱范畴,也属化学指纹图谱,是研究的主要对象。
二、中药指纹图谱的提出中药学是一门历史悠久的传统学科,中药是几千年来我国人民赖以防病治病的重要药物。
随着应用面的日益扩大,许多药材已面临供不应求的状况。
面对这种情况,中药市场出现了混乱,混淆品种、伪劣药材以及人为掺杂时有出现。
如平贝充川贝,棉花根充黄芪,海马中灌水泥、石灰,金银花中掺盐等等,不一而足。
因此,如何区分真伪优劣,保证药品质量已成燃眉之急。
在中药分析和研究中发现,植物药是多种化学成分的混合体,其活性成分大部分都是生物体内次生代谢产物,少数为初生代谢产物,药材本身就有它内在的不稳定性,再加上现阶段的中药农业基本不规范现状,如种植粗放,品种资源、栽培地域以及收获时节混乱,农药和化肥残留等问题的普遍存在,造成中药材生产、质量的波动性较大,难以保证中药质量稳定、疗效可靠。
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
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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
中药指纹图谱中药指纹图谱是指某些中药材或中药制剂经适当处理后,采用一定的分析手段,得到的能够标示其化学特征的色谱图或光谱图。
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。
目录1简介2意义3特点4分类1. 4.1 按应用对象分类2. 4.2 按测定手段分类5特性6构建方法7分析、技术1. 7.1 化学指纹图谱2. 7.2 色谱指纹图谱3. 7.3 X射线衍射法4.5.1.2.3.1简介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,可以提中药指纹图谱倡导者谢培山教授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。
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。
中药指纹图谱的研究综述
第30卷第2期 农业科学研究2009年6月 Vol.30No.2 Journal of Agricultural Sciences J un.2009文章编号:167320747(2009)022*******中药指纹图谱的研究综述刘军红1,廖国玲2(1.宁夏大学生命科学学院,宁夏银川 750021; 2.宁夏医科大学检验系,宁夏银川 750004)摘 要:中药指纹图谱是运用现代分析技术对中药化学信息以图形(图象)的方式进行表征并加以描述的一种综合的、可量化的化学鉴定手段.目前,中药指纹图谱已成为国际上公认的控制中药或天然药物质量的评价模式.介绍了几种常规中药指纹图谱的研究进展,事实表明中药指纹图谱技术成功地解决了中药标准化的核心问题,已经成为科学、客观评价药材质量,优化生产工艺,控制产品质量的最新科技手段.关键词:指纹图谱;质量评价;色谱指纹图谱;DNA指纹图谱中图分类号:R28 文献标志码:A 中药材的主要活性成分是次生代谢物,活性成分的种类和含量因地域、气候、采收期以及加工方法有较大的差异;再者,中药与西药物质基础及医学理论上的不同,使得中医理论指导下的中药质量评价及描述难以定量化,导致中药不易为西方文化背景的消费者所接受.因此,建立中药材的质量评价标准体系迫在眉睫.在寻求综合评价中药质量的过程中,中药指纹图谱技术应运而生,为解决中药质量控制带来了希望[1].以中药指纹图谱控制中药质量的思路始于20世纪80年代,光谱、色谱、电泳等分离、分析手段均可用于制作中药指纹图谱.目前,中药指纹图谱已成为国际上公认的控制中药或天然药物质量的评价模式.美国FDA、英国草药典、印度草药典、德国药用植物学会等均接受色谱指纹图谱的质控方法.为了与国际接轨,使中药大规模进入国际市场,中国国家药品监督管理局提出用标准指纹图谱作为评价中药材、中成药的质量标准.并于2000年发布了《中药注射剂指纹图谱研究的技术要求》(暂行),率先要求中药注射剂推行指纹图谱的质控办法,这促进了我国中药质控的发展,在中药指纹图谱的实践应用中走出了第一步.1 中药指纹图谱的分类中药指纹图谱是运用现代分析技术对中药化学信息以图形(图象)的方式进行表征并加以描述的一种综合的、可量化的化学鉴定手段.中药指纹图谱系指中药原料药材、饮片、半成品、成品等供试品经适当处理后,采用一定的分析手段,得到的能够标示其特性的共有峰的图谱.以同样定量取样、定量操作得到的对照药材,或标准提取物的色谱图谱整体特征作为“指纹”,与得到的色谱图谱相比较达到鉴别真伪和判断中成药批次间质量是否统一的目的.中药指纹图谱现已成为研究中药制剂乃至世界各国植物药制剂的物质基础和作用机制的一种新模式研究体系.根据测定手段可分为:中药化学指纹图谱和中药生物指纹图谱.中药化学指纹图谱是采用色谱、光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.使化学成分的色谱/光谱具有“指纹”特异性,用于评价中药及其产品质量.由于90%以上的中药来自生物体,因此,必须标示中药的生物特性,只有这样才能实现对中药药效特异性的化学表述和中药自身特异性的生物学表述.通过化学指纹图谱的“量”控制中药产品的“质”;通过生物指纹图谱的“质”控制化学指纹图谱的“量”,从而实现中药材“指纹”控制的整体性和特征性.健全、发展中药材质量标准,必须建立反映中药材全貌的指纹体系,即反映中药材的多元化学组分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、可量化的质量评价方法[2].中药化学指纹图谱和中收稿日期:2008210225作者简介:刘军红(19652),男,宁夏银川人,硕士,副教授,主要从事动物医学及中草药学研究.药生物指纹图谱相结合,对于中药的品种鉴定、质量评价、药用优良品种的选育都具有重要意义.2 中药指纹图谱的研究进展2.1 中药化学指纹图谱的研究中药化学指纹图谱包括色谱指纹图谱和光谱指纹图谱.其中色谱指纹图谱是主流,尤其是薄层色谱(TCL)、高效液相色谱(H PL C)和气相色谱(GC),已是公认的3种常规的分析手段.TL C指纹图谱具有快速、经济、操作简单、重现性好的优点.李彩君等[3]对高良姜的黄酮成分进行了TL C指纹图谱研究.高效液相色谱指纹图谱具有分离效能高、分析速度快等优点,用于中药的定量分析、定性鉴别,以及中药复方的研究.翟为民等人[4]以人参皂苷Rg1与人参皂甙Re的H PL C峰高比为特征,鉴别人参、西洋参及三七参.陈斌等[5]应用RP2HPL C(DAD)对不同产地掌叶大黄药材进行指纹图谱比较,建立了H PL C指纹图谱共有模式,作为大黄药材的具有专属性的指纹图谱,反映其内在质量.卢红梅、梁逸曾[6]以甜菜碱和类胡萝卜素为主要活性成分的枸杞提取物为基础,液相色谱与二极管列阵检测器联用(HPL C2DAD),给出了3种枸杞的HPL C2DAD的化学指纹图谱,并进行了比较,结果表明,可以用中药材化学指纹图谱来进行枸杞品种的识别和真伪的鉴定.徐亚萍,姚彤炜[7]应用HPL C2DAD法检测银杏叶提取物和制剂中主要化学成分,获得不同制剂和银杏叶对照提取物的指纹图谱,应用相似度计算软件,对银杏叶对照提取物与各种制剂的整体化学成分信息进行分析,结果表明,不同制剂因制备工艺的不同造成指纹图谱的差异,可用于各种银杏叶制剂的质量控制.GC指纹图谱分析对象只限于分析气体和沸点较低的化合物,它们仅占有机物总数的20%.钱浩泉等人[8]用GC2MS联用的方法对道地药材高良姜及不同地区收集的市场商品进行鉴别.随着科学技术的发展,色谱分析仪器的完善与提高,在克服自身固有缺陷,发挥自身优势方面有了长足发展.其中HPLC法随新的高效通用型检测器的发展,使得其适用性和灵敏度得到显著提高,从而使复杂样品的分析成为可能.2.2 中药生物指纹图谱的研究中药生物指纹图谱包括中药材DNA指纹图谱、中药基因组学指纹图谱及中药蛋白组学指纹图谱.其中,DNA指纹图谱已成为一种对中药进行分子遗传标记鉴定的首选方法,并将成为中药质量评估系统的核心内容.DNA指纹图谱直接分析的是生物的基因型而非表现型,所以鉴别不受环境、发育、数量、形状、遗传等的影响,因此可以为中药鉴别提供更加准确的手段.罗志勇[9]等采用限制性片段长度多态性(REL P)分子遗传技术,分析人参、西洋参基因组DNA多态性,在人参、西洋参等药用植物鉴定、系统发育及指导道地性药材的科学栽培方面发挥重要作用.分子生物色谱是把生物体内活性物质如酶、受体、传输蛋白等固定于色谱填料中,利用中药中活性成分与它们的相互作用,将色谱分离与分子生物医学二者的新成果紧密结合起来,建立有效成分指纹分析质量控制方法,并为组合中药的研究提供有效分子的结构信息[10].对于有效成分尚未清楚的中药,由于分子生物色谱以生物活性分子间广谱的相互作用为基础,也可利用其指纹分析法进行快速的质量监控.3 中药指纹图谱的应用及其价值3.1 中药指纹图谱是建立中药材物质标准的基础,能有效指导中医药科学规范化生产生物体由于受产地、气候、生态环境、栽培或养殖技术等因素影响,相同种类的生物体,其体内的代谢产物往往有一定的区别.大量资料表明,不同产地的同一药材其组分含量差异很大.如金银花所含绿原酸高的有3.42%,低的才0.45%;淫羊霍所含淫学霍苷高的有3.00%,低的才0.14%;黄茂所含黄芪甲苷高的有0.30%,低的才0.013%[11-13].不同的炮制、加工方法对中药材的成分也有明显的影响,由此造成中药材的质量不稳定.质量稳定的原料是生产质量稳定的产品的先决条件,没有质量稳定的中药材,难以生产出质量稳定的中成药.因此迫切需要结合中药材生产自身的特点及其内在的规律,以中药指纹图谱为依据,建立中药材物质标准,对中药材生产全过程实施GA P管理,以完善现代中药的质量保障体系.中药指纹图谱质控技术与GA P基地建设,SOP质量管理息息相关.指纹图谱质控技术的应用,解决了定性、定量控制中药内在质量,为中药产业高速的发展构筑了一个研究、生产的技术平台.对中药进行有效的质量控制,保证物种的延续、遗传基因的稳定性、品种的地道性和药用价值起着至关重要的作用.3.2 中药指纹图谱是建立中医药标准物质体系的基础,是中医药走向现代化的根本保证西方国家对中草药需求的增加促进了中国中草药贸易的发展,同时也给野生中草药种群施加了一定的压力,这种发展趋势要求引入与西方国家愿望33 第2期 刘军红等:中药指纹图谱的研究综述相一致的质量控制体系.中药质量的不可确定性一直是其走向世界的瓶颈,中药指纹图谱的研究和建立正是为了解决药品质量控制和监督的这一关键问题而采取的一种方法,采用这种技术相当于为中药制品贴上了“化学条形码”.在指纹图谱质控技术指导下,建立中医药标准物质体系,从研究到应用,在推进中成药现代化上起到了更深更广的导向作用.它从药材的生产、粗加工、贮存;制剂的原料、中间品、成品、流通样品等各个角度和方面,进行中药样品的理化分析,通过相似性和相关性对比,发现质量变异和缺陷,从而全面、特异地把握住中药的质量命脉.除控制中药制剂的质量之外,同时通过图谱分析与临床结合,逐步建立谱效关系,从而促进中药质量检验标准的建立及新药品研究开发.中成药生产的现代化归根结底要体现在产品质量可控的现代化上,中药指纹图谱技术成功地解决了中药标准化的核心问题,已经成为科学、客观评价药材质量,优化生产工艺,控制产品质量的最新科技手段,为我国中药走向国际市场,推动中药现代化事业的发展奠定了坚实基础,是中药走向世界的必由之路.4 结束语中药指纹图谱技术体现了信息获取、信息处理、信息挖掘三方面的内容.是从中药物质基础的角度出发,运用现代分离分析科学的手段,有效地量化检测出中药中的宏观质量信息,它与现行的单一指标成分或活性成分鉴定相比,其所含的信息是综合的多层次的和具体量化的,因此更为科学和合理,更为符合中药的药理,中药质量的最终检测标准也更为安全和有效.结合药效研究和相关物质成份的分离鉴定,获取中药药效组分指纹图谱,并将已取得的指纹图谱用于中药材,中间体和中药复方制剂的质量控制,以及创新药物研究的实践中,最终解决中药质量评价的科学性和关键问题.参考文献:[1] 倪力军,张立国,李鹏.对中药指纹图谱研究现状及应用的思考[J].天然产物研究与开发,2002,14(5):60264.[2] 李晓波,屠鹏飞.中药材指纹体系[J].中草药,2003,34(5):3852387.[3] 李彩君.高良姜中黄酮类成分薄层色谱指纹图谱鉴别[J].中药新药与临床药理,2001,12(3):1832187. [4] 翟为民.人参、西洋参及三七参指纹图谱鉴别[J].中国中药杂志,2001,26(7):4812482.[5] 陈斌,蔡宝昌,潘扬,等.不同产地掌叶大黄HPL C指纹图谱的比较[J].中草药,2003,34(5):76279.[6] 聂国朝.3种枸杞的HPL C2DAD图谱比较[J].福建林学院学报,2004,24(2):1622164.[7] XU YA PIN G,YAO TON G WEI.Study and Applica2tion of Fingerprints of G inkgo biloba Leaves Prepara2 tions[J].Journal of Chinese Pharmaceutical Sciences,2005,14(1):43250.[8] 钱浩泉.高良姜及其近缘植物挥发油成分的气相色谱指纹图谱研究[J].中药新药与临床药理,2001,12(3):1792182.[9] 罗志勇,周钢,周肆津,等.A FL P法构建人参、西洋参基因组DNA指纹图谱[J].药学学报,2000,35(8):6262629.[10] Z OU H F,W ANG H L.Separation differentiation andscreening of active constituents in traditional Chinesedrugs by bio2chromatography[J].W orld Science T ech2Mod T radition Chinese Med,2000,2(2):9213.[11] 罗国安,王义明,饶毅.中药中成药现代化进展[J].中成药,2000,22(1):71279.[12] 郑远斌,吴锦忠.指纹图谱在中药质量控制中的作用与意义[J].中医药学刊,2004,22(4):7632765. [13] 洪筱坤,王志华.色谱指纹谱在中药质量标准研究中的应用[J].中成药,2001,23(3):157.R esearch Progress on f ingerprinting of traditional Chinese medicineL i u J unhong1,L i ao Guoli ng2(1.School of Life Science,Ningxia University,Y inchuan750021,China;2.Department of medicine inspection,Ningxia medical University,Y inchuan750004,China)Abstract:Fingerprint is a kind of method to show chemical information of traditional Chinese medicines with chromatograms, spectrograms and other graphs by chemical analytical techniques,which is a comprehensive and quantitative chemical identified method.Fingerprint has been an international accepted model to evaluate or control the quality traditional Chinese medicines or some natural drugs.This paper introduced the research progress of some conventional fingerprint of traditional Chinese medicines,and all the studies indicated that fingerprint method solved the key problem of standardization methods for traditional Chinese medicine,which has been the latest technology method to evaluate quality,optimize production technology and control products quality of traditional Chinese medicine.K ey w ords:fingerprint;quality evaluation;chromatographic fingerprints;DNA fingerprinting(责任编辑、校对 郑国琴) 43农业科学研究 第30卷 。
第五章指纹图谱
●可与紫外、荧光、电化学、质 谱、拉曼光谱等联用,可提供更 丰富的化学结构信息
H P C E 指 纹 图 谱
反相高效液相色谱 (RP-HPLC)
●适用范围广 对较为复杂的色谱实 验条件要求比较苛刻,由 此带来不同实验室之间重 现性的难度增大
●分离性能好
●分析速度快 ●流动相选择范围宽 ●灵敏度高 ●色谱柱可多次重复使用
0.997 0.996 0.991 0.990 1.000 0.994
0.998 0.999 0.999 0.999 0.994 1.000
五、方法学验证
2.精密度试验 考察仪器的精密度n=5 峰面积比值 RSD 不大于3%
±
保留时间:平均相对保留时间±1min
五、方法学验证
3. 重复性试验 实验方法的重复性
S1 S2 S3 S4 S5 对照指纹图谱
1.000 0.997 0.995 0.995 0.997 0.998
0.997 1.000 0.998 0.997 0.996 0.999
0.995 0.998 1.000 0.998 0.991 0.999
0.995 0.997 0.998 1.000 0.990 0.999
Fingerprints of Chinese Materia Medica
第五章 中药指纹图谱
第一节 概述 指纹图谱的起源与发展
指纹图谱技术应用于植物药质量控制,是从 20 世纪 70 年代,色谱技术的发展,人们大量采用薄层色谱( TLC )方法,将植物中化学成分展载于由各种担体铺成 的薄层板上。根据薄层板上的斑点的位置、斑点大小、 斑点颜色、斑点数目的多少进行定性鉴别,这种薄层鉴 别方法具备了指纹图谱的特征。
±
5_第五章_中药的指纹图谱研究-20130310
29
三、指纹图谱的计算机解析
(一)图谱信息获取 (二)图谱信息处理
(三)指纹图谱相似度评价
30
(一)图谱信息获取
分析图谱:提取稳定且具有指纹意义的特征峰, 进行谱峰描述,给以编号。
要求:主要特征峰与相邻峰 R≥1.2 ,其他特征 峰也应达到一定分离。 峰顶到峰谷的距离至少应大于该峰高的 2/3,如 果达不到则两个峰可以合并为一个峰计算。
18
重现性
可操作性 稳定性
二、研究的主要程序包括
样品的收集 • 大于等于10批,取样不少于3次检验量
• 保证药材、饮片或提取物、半成品与制剂和相关产品指纹 图谱间的相关性可溯源性 供试品溶液的制备 • 使用对照品(参照物),以确定图谱中参照峰的位置和丰度 对照品(参照物)溶 • 通常为供试品中的主要成分,)应说明名称、来源和纯度 液的制备 指纹图谱试验研究 方法学考察 指纹图谱的建立和 辨认 • 条件优化,“量化” • 精密度、重现性、样品稳定性试验,5次以上, RSD≤3%,tR应在平均RtR±1分钟内 • 从色谱峰的整体性出发,10批次以上样品,确定共有指纹峰, “S”标示参比物峰,应记录2小时的色谱图
首先考察模式指纹图谱上的各共有峰能否 在样品图谱中找到(必须都能找到,这是 定性),然后再算出各共有峰的相对峰面 积,按以下标准评价:
24
1、中药材
共有峰类别 样品图谱与模式指纹图谱比较 (单峰与总峰面积比) (面积比允许的差值)
≥20% 10%≤A%<20% <10%
≤±20% ≤ ±25% 不作要求(但要标定 其相对保留时间)
4
基本属性:整体性和模糊性 。即:多个成 分以相对稳定的比例及位置顺序的完整性 特征;在共同特征的基础上个体之间又互 有差异的模糊性特征。
[课件]中药指纹图谱质控技术概述PPT
(一)指纹图谱的产生与发展
1. 指纹图谱的概念
中药疗效——多种化学成分综合作用 指纹 法医学 ——个体的绝对唯一性
指纹图谱
整体特征
DNA指 DNA指纹谱——个体唯一性、物种唯一性 指纹 化学指纹 化学指纹谱 —— 物种唯一性、个体相似性 指纹图谱 —— 强调 同一药材群体的相似性 ,即 物
种群体内的唯一性(共有特征性)。
操作条件、测试方法,提出中药指纹图谱概念
→初级阶段
现状:——中药基础研究重要领域与热点
理论探讨;
方法学研究;
信息化和知识化研究; 规范化试验;
应用等。
——初级阶段
3. 指 纹 图 谱 的分类及发展
中药指纹谱 智能数据库
(二)指纹图谱的要求与构建 1. 要求 特征性、重现性和可操作性——指纹
图谱的实用要求。
价中药 真实性、稳定性和一致性 的质量控制
模式之一。
应满足 专属性、重现性和实用性 的技术 要求。
2. 指纹图谱的沿革及现状沿革 Nhomakorabea —— 中药鉴别技术循序、合乎逻辑
的发展和延伸
上世纪 70 年代 TLC 尝试 → 85 版 《药典》
TLC鉴别(对照品) → 90版《药典》起TLC鉴
别增加对照药材 →现在提高一步,规范药材、
中药指纹图 谱质控技术 概述
◆概述 ◆ 中药色谱指纹图谱方法学 ◆ 中药色谱指纹图谱试验的
规范化
◆ 中药色谱指纹图谱试验的 应用
一、概 述
中药指纹图谱 ——指中药经适当处理后,采用
一定的分析手段,得到的能够标示该中药特性的 共
有峰的图谱。
山茱萸HPLC
研究更符合祖国医学整体观念 反映中药全貌 个内在品质检测 质全面控制 临床疗效。 ————“中药质量控制的里程碑” 质控指标:单一成分测定→整 内在质量综合评价 + 整体物 中药质量稳定、可控 确保
1中药指纹图谱
2.中药指纹图谱研究方法学 中药指纹图谱研究方法学
2.1 常用指纹图谱研究的方法与技术
运用包括光谱、波谱、色谱、核磁共振、 射线衍射及各种技术的联用等现代分析技术, 运用包括光谱、波谱、色谱、核磁共振、X射线衍射及各种技术的联用等现代分析技术,将中药 化学信息通过色谱图(液相色谱图、气相色谱图或薄层色谱图)等方式进行表达; 化学信息通过色谱图(液相色谱图、气相色谱图或薄层色谱图)等方式进行表达;并且对指纹图谱经过 计算、分析、比较、评价等过程,以技术参数、指纹特征等加以说明。研究对象的不同, 计算、分析、比较、评价等过程,以技术参数、指纹特征等加以说明。研究对象的不同,指纹图谱研究 的方法与技术也不同,并都随着现代科技技术的发展而发展,中药指纹图谱研究所采用的方法大致分为: 的方法与技术也不同,并都随着现代科技技术的发展而发展,中药指纹图谱研究所采用的方法大致分为: 色谱法:薄层色谱法(TLC)、液相色谱法(LC)、气相色谱法(GC)、高效毛细管电泳法(CE); 色谱法 光谱法:紫外光谱法(UV)、红外光谱法(IR)、近红外光谱法(NIR);核磁共振法(NMR)等。 光谱法 色谱联用技术:将色谱良好的分离能力与光谱或波谱特有的结构鉴别能力相结合并借助近年来发展起来 色谱联用技术 的化学计量学技术和己有的光谱波谱标准库,是完全可能对大部分中药的化学成分进行定性 和相对定量分析的。目前色谱光谱联用技术如:GC-MS 、HPLC-MS已经在中药指纹指纹图谱研 究领域内获得了一定的成功。
气相色谱( 气相色谱(GC)
• 特点: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 特点: 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。 • 应用:气相色谱适用于药物中挥发性成分的分析,实际应用中常与质谱联用。 应用: 凌大奎等用规范化的色谱分离油成分的GC的保留指数(GCRI),利用GC-MS 和GC-傅利叶变换红外光谱(FTIR)对各主要成分进行了定性鉴别。钱浩泉等 用GC-MS联用的方法,对高良姜及其近缘植物进行鉴别,发现它们的指纹特 征明显不同,各自特有的色谱图谱具有特征代表性。
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
中药指纹图谱综述【文献综述】
毕业论文文献综述化学工程与工艺中药指纹图谱综述一、前言中医药作为中华民族科学、文化、和历史的伟大宝库,是我国在自然科学领域最有优势、最有特点、最有希望的科学之一。
中药产业也应对国家的发展做出贡献。
中医药的发展和其指纹图谱的发展密不可分,中药指纹图谱抓住了中药现代化的关键问题之一,对推动中药现代化、产业化和国际化具有重大的作用。
在中药现代化中,采用指纹图谱的意义已是牵动行业进步的关键技术,其应用研究,对保证中成药功效,提高中药工业整体综合水品,带动重要农业现代化,推进中药走向世界,具有非常重要的现实意义[1]。
本文从中药指纹图谱的分类和发展来阐述中药指纹图谱的作用。
二、中药指纹图谱(阐明有关主题的历史背景、现状和发展方向,以及对这些问题的评述)2.1背景中药现代化是当代中药发展中的一个最热门的研究方向,已成为国内外医药界一太热点。
其中中药材、中成药的质量标准现代化是中药现代化的一个重要组成部分。
如何根据中医药的特点,提出一整套具有中医药特点又具有高科技特征的中药材、中成药现代质量标准.是一重要课题,建立中草药单昧药和复方全组成的指纹图谱是种具有先进性的切实可行的方法,现在这方法已成为国际上较勾通用的方法,而且指纹图谱已成勾国际公认的控制中药或天然药物质量的最有效手段。
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[2]。
2.2 概念指纹图谱就是以对照品药材的完整图谱,用于供试品的鉴别.即某种(或某产地)中药材或中成药中共有的、具有特异性的某类成分的色谱或光谱的图谱。
9-中药指纹图谱
3
山西太行药业股份有限公司
020802-8
4
山西太行药业股份有限公司
020804-1
5
石家庄神威药业股份有限公司
202221
6
石家庄神威药业股份有限公司
202231
7
常州康普药业有限公司,
208302
8
江苏安格药业有限公司
11202
9
三九企业集团 三九万荣药业有限责任公司
20330
10
常熟雷允上制药有限公司
9
3.指纹图谱的关键环节
1)图谱获取。 2)图谱解析数字化。 3)评价信息化和计算机化。
10
三、指纹图谱的数字化与评价
11
色谱指纹谱研究框架图
色谱指纹图谱
图谱前处理 指纹图谱向量
相似度计算
保留时间校正 色谱峰匹配
12
保留时间校正效果
Sample 采集
Sample 采集
N8o.种丹时参间药材S样ourc品e 来源No.和编时号间
209101
11
常熟雷允上制药有限公司
209171
12
北京双鹤高科天然药物有限责任公司
020601·0105
13
北京双鹤高科天然药物有限责任公司
020601·0210
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用于建立对照指纹图谱的样品图谱
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生成的对照图谱
生成的对照图谱(平均值法)
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样品检查
样品检查
相似度评价结
果
对照指纹图谱
11 12 13 0.999 0.999 0.999 6
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淫羊藿药材指纹图谱研究
1.淫羊藿样品前处理方法
粉碎过筛 称定0.2g
中药指纹图谱研究综述
・158・・综中药指纹图谱研究综述李强,李超1(东营市药品检验所,山东东营257091;1.山东中医药大学,山东济南250355)擒要:本文通过对文献的研究、整理,总结了中药指纹图谱的近年来研究进展,为中药指纹图谱的进一步深入研究提供了线索和依据。
关键词:中药指纹图谱研究中图分类号:R284.1文献标识码:A文章编号:1672—7738(2010)03—0158-04ResearchonfingerprintoftraditionalChinesemedicineLIQiang,LICha01(DongyingInstituteforDrugControl,Dongying257091;1.ShandongUniversityofTraditionalChineseMedicine,Ji’nan250355)ABSTRACT:ThispapersummedupthefingerprintoftraditionalChinesemedicineresearchbyorganizetheliteratureinre—centyears,inordertoprovidesevidenceanddataforthefingerprintoftraditionalChinesemedicinefurtherstudy.KEYWORDS:TraditionalChinesemedicine;fingerprint;research中药含有的活性成分是中药药效的物质基础,任何一种活性成分均不能体现出中医临床用药的整体疗效。
若以个别活性成分的含量作为中药的质量控制指标,而忽略中药的其他成分的作用,则难以确保中药及其制剂的质量。
中药指纹图谱是一种多指标的质量控制模式,虽然它不能代替含量测定,但它比测定任何单一成分所提供的信息却丰富得多,可以比较全面的反映所含化学成分的种类和数量,能够更加有效地体现出中药成分的整体性和综合作用,从丽更好地评价中药及其制剂的质量。
中药指纹图谱
capillary electrophoresis
中药指纹图谱
薄层色谱(TLC) • 定义 • 原理 • 特点
中药指纹图谱
色谱法的基本原理
利用混合物中各组分在某一 物质中的吸附或溶解性能的不同, 或和其它亲和作用性能的差异, 使混合物的溶液流经该种物质, 进行反复的吸附或分配等作用, 从而将各组份分开。
中药指纹图谱
2020/11/7
中药指纹图谱
目录
• 定义 • 研究意义 • 分析技术
• 数据分析 • 应用 • 前景
中药指纹图谱
定义
中药指纹图谱是指运用现代分析手 段对中药多维化学及其相关生物信 息以图形(图像)的方式进行表征 并加以描述。 分为三种:色谱指纹图谱,波谱指 纹图谱,生物指纹图谱
中药指纹图谱
中药指纹图谱
液相色谱仪工作流程图
中药指纹图谱
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ测器
• 功能 将被分析组在柱流出液中浓度的变化转
化为光学或电学信号; • 分类
①紫外吸收检测器 ②紫外一可见分光光度检测器 ③示差折光化学检测器 ④二极管阵列紫外检测器 ⑤荧光检测器 ⑥电化学检测器
中药指纹图谱
工作特点
优点:高压、高效、高灵敏度、分析速度快,
中药指纹图谱
工作特点
气相色谱法是一种在有机化学中对易挥发而 不发生分解的化合物进行分离与分析的色谱技 术。
气相色谱的典型用途包括测试某一特定化合 物的纯度与对混合物中的各组分进行分离,同 时测定各组分的相对含量。在微型化学实验中, 气相色谱可以用于从混合物中制备纯品。
中药指纹图谱
毛细管电泳(CE)
研究意义
作为有着悠久文明史的中药,其安全性、有效性 早已经过历史的验证。但中药的均一稳定性——即质 量可控的问题则是制约中药发展,走向国际市场的瓶 颈问题。
中药指纹图谱
中药指纹图谱(Finger diagram)在前一阶段的课程中,我们已经讨论了很多控制中药质量的方法.今天我们讨论一个新方法“中药指纹图谱”,请翻到教材的360页。
一建立中药指纹图谱的意义1、中药治疗疾病的物质基础是其中含有的化学成分。
2、中药中的化学成分具有多样性和复杂性、3、任何单一的有效成分或指标性成分均不能反映中药所体现的整体疗效。
阐明中药有效成分成为一个极为困难的研究课题。
近百年来,人们力图从中药中得到能代表、反映中药疗效的有效成分、为此从中药中分离得到大量的各种化合物、如从鸦片中分离得到吗啡和可代因、从麻黄中分离得到麻黄素、从黄连中分离得到黄连素、从麝香中分离得到麝香酮、从板兰根中分离得到靛玉红、靛兰,但迄近为至,能反映中药疗效的不过百种、而且是部分的疗效。
如麻黄的主要功效是止咳、发汗,而麻黄素的仅具有止咳的作用、黄连的主要功效是清热燥湿、泻火介毒、而黄连素的主要作用是治疗泻痢。
这种情况不仅是在中药研究中、国外対天然药物的研究中也是如此、如美国用贯叶连翘治疗抑郁症、用金丝桃苷作为控制质量的指标、而近代的研究表明金丝桃苷并不具有治疗抑郁症的作用,中药产生的疗效,不是单一成分作用的结果,也不是一些成分简单作用的加和,很多的研究表明中药的疗效是多种化学成分综合作用的结果、具有多成分(包括已知和未知的成分)、多途径、多靶点的特点。
用一个或几个活性成分的含量作为指标并不能完全说明中药的内在质量。
4、中药材来源的复杂性和中药制剂生产的不规范性造成了中药制剂质量的波动和临床疗效的不稳定性。
5、现有的中药质量控制方法(显微鉴别法、TLC法、光谱法、色谱法等)还很不完善、尚不能真正反映中药制剂的内在质量。
中药在其漫长的发展过程种,其质量主要依靠药材的道地性和炮制的经验来控制,道地药材,遵古炮制、经验鉴别、师徒相承,1963年版的药典只收录了处方和制法,対检验方法未作任何规定。
1977年版的药典,引入了显微鉴别,近近年的药典虽然引入了大量的定量方法,用一个或几个成分作为指标来控制中药的质量并以此了建立中药的质量标准。
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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”。
根据以上定义,则所有中药的指纹图谱系指某种(或某产地)中药材或中成药经适当处理后,采用一定的分析手段,得到的能够标示该中药材或中成药特性的共有峰的图谱[3]。
中药指纹图谱的特点:①通过指纹图谱的特异性,能有效鉴别样品的真伪或产地;②通过指纹图谱主要特征峰的含量或比例的制定,能有效控制样品的质量,确保质量的相对稳定。
中药指纹图谱有2个基本属性:整体性和模糊性。
所谓整体性,是指要把所得指纹图谱作为一个整体进行评价,而不是孤立地看其中单个峰的有无、高低来判断药材或成药的质量;而模糊性是指个体样品本身就存在着差异,难以精确地进行测量,绝大多数的指纹图谱本身就存在着模糊性,不能保证所得的指纹图谱中每个峰都没有重叠,而且也不能保证所得的图谱包含了样品的所有特征,只要能圈定图谱中关键部分就可对样品进行质量控制[4]。
中药指纹图谱的分类:(1)按指纹图谱的测定对象分类:中药材(原料药材)指纹图谱:中药品种混杂,历史上形成的同名异物的情况比较多见。
同一物种由于产地环境或季节气候的影响所含有的成分也往往相差很大,因而建立中药材化学指纹图谱要充分考虑到上述因素,制订较为宽松合理的指纹图谱。
中药原料药(包括饮片、配方颗粒)指纹图谱:对中药饮片指纹图谱的要求基本和中药材指纹图谱相同。
对中药配方颗粒(包括标准提取物)指纹图谱的要求可以稍高一些。
应鼓励生产厂家采用标准提取工艺,严格控制操作参数,并对原药材采取“混批勾兑”的作法,建立相对稳定的指纹图谱。
林文艳等采用RP-HPLC法,建立市售的11批板蓝根饮片的指纹图谱,发现其特征共有峰有12个[5]。
王丽莉等建立了麻黄汤配方颗粒剂的HPLC指纹图谱,通过与传统汤剂进行比较,为颗粒剂的可行性及合理性提供依据[6]。
中药制剂指纹图谱:中药制剂指纹图谱稳定性取决于生产工艺全过程。
将原药材投料改为提取物投料,严格控制工艺流程等都是有效的方法。
傅萍等分别以ELSD和UVD为检测器,建立了注射用血塞通、血栓通注射液及注射用血脉通的HPLC的指纹图谱。
(2)按指纹图谱的测定方法分类:从方法学角度来说,中药指纹图谱主要包括色谱法如薄层色谱(TLC)、高效液相色谱(HPLC)、气相色谱(GC)、高效毛细管电泳(CE)和高速逆流色谱(HSCCC)等,其中HPLC 为其主流方法;光谱法如红外光谱(IR)和紫外-可见光谱(U-Vis)以及核磁共振谱(NMR)和色谱联用技术如液相色谱-质谱(LC-MS)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)等。
色谱法和色谱-质谱联用技术是目前实用性较强、研究较多的中药指纹图谱信息获取技术,利用色谱指纹图谱技术,结合计算机智能信息处理,可以对中药进行比较全面的质量评价[7]。
(3)按指纹图谱在中药质量评价中的应用不同进行分类:中药化学指纹图谱:中药化学指纹图谱通过药材中各色谱峰的峰面积或峰高比值来确定样品中化学成分的相对量,并结合数理统计方法通过相似度的比较来评价中药材或制剂质量的优劣[8]。
多指标成分定量指纹图谱是在中药化学指纹图谱基础上发展起来的一种分析方法,它兼具化学指纹图谱的整体定性优势和指标成分的定量分析功能,综合表征了中药方剂的整体定性质量特征和特异性成分的定量质量特征,尤其是对于组成极其复杂的中药复方,或有效成分的指纹信息不突出甚至缺失的情况下,多指标成分定量指纹图谱技术具有尤其重要的意义,其在一定程度上弥补了传统化学指纹图谱定性分析方法的不足,在中药质量控制领域中具有良好的应用前景。
果德安课题组在对丹参药材及其复方制剂的质控研究中,首先建立了丹参色谱指纹图谱,并在指纹谱中指认了17个酚酸类成分和17个丹参酮类成分,进一步对药材及制剂进行了多指标成分定量分析,采用不同的色谱条件,定量分析了6个酚酸类成分和4个丹参酮类成分,并将该方法成功地用于控制丹参药及其4种不同制剂的质量[9]。
中药谱效关系指纹图谱:中药谱效关系指纹图谱是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,以实现中药化学指纹图谱向中药药效组分指纹图谱的转化,从而建立中药指纹图谱组效学研究体系。
其核心任务是研究特征化学成分与生物活性相关的量效关系[10]。
中药谱效关系的研究弥补了目前以化学指纹图谱控制中药质量时与药效脱钩的不足,可为中药质量控制提供更为科学有效的数据。
周立艳等采用HPLC法建立了牡丹皮活血化瘀部位的药效指纹图谱。
中药生物指纹图谱:中药生物指纹图谱是利用基因组学和蛋白组学技术研究药材基因型特征和中药作用于特定生物细胞后引起基因和蛋白表达的变化规律和作用机制,从分子水平上揭示中药与生物细胞作用后的基因与蛋白表达特征。
主要包括中药基因组学指纹图谱、中药蛋白组学指纹图谱和中药材DNA指纹图谱。
此外,还包括反映药材内部组织构造、细胞形状的中药显微图谱,即生物物理图谱。
利用随机扩增多态DNA法(RAPD)和多聚酶链反应(PCR)测序技术(AP-PCR),从不同生物样品中人工合成DNA片段,而这种DNA片段的大小、数目因不同的生物而异,故又称之为DNA指纹图谱[11]。
由于DNA分子标记直接分析的是生物的基因型而非表现型,鉴别结果不受环境因素、样品形态和材料来源的影响,因此可为中药鉴定提供更加准确可靠的手段。
陶钧等运用RAPD技术测定了天麻的DNA指纹图谱,其研究成果为天麻基因组DNA的开发与利用提供了科学依据,可应用于天麻种群的遗传分类。
中药基因组学指纹图谱和中药蛋白组学指纹图谱系指用中药制剂作用于某种特定细胞或动物后,引起的基因和蛋白的复杂的变化情况,这两种指纹图谱可称为生物活性指纹图谱。
王志安等运用AFLP分子标记技术建立了白术种质的基因指纹图谱,为白术种质保存和育种提供了依据。
中药代谢指纹图谱:众所周知,药物进入人体后会经过一系列的生物转化过程,在体内真正起效的成分可能是原型化合物也可能是其代谢产物。
因此,中药代谢指纹图谱的研究越来越受到重视。
代谢指纹图谱反映的是机体状况的分子集合与其功能之间的关系,其整体反应性特点与中医药治疗疾病的观念相吻合。
应用代谢指纹图谱寻找中药效应成分的基本思路是运用LC-MS、LC-NMR等技术,比较药物提取物化学指纹图谱与生物体液代谢指纹图谱(如血液、尿液等),发现代谢产物(内源性和外源性)与原型成分,通过代谢产物与原型成分组和量的经时变化,借助于化学计量学和多元统计分析等手段,找出与疗效相关的生物标示物(组),鉴定其结构,找出其在中药提取物中的“关联”成分(群),该成分(群)即为中药特定的效应成分。
阮毅铭采用HPLC-MS 对中药穿心莲的代谢产物进行研究,从而制定与生物有效性相关联的穿心莲化学成分指纹图谱[12]。
吴秀君等建立了中药注射剂脑血宁的HPLC指纹图谱,通过鉴定给药后血清中的主要化学成分并对主要化学成分的药物动力学进行了初步的研究,其结果将有利于阐明脑血宁注射液体内发挥疗效的真正物质基础及作用机制[13]。
加强中药质量标准研究是实现中药现代化的必要前提。
以现代分析技术为依托的指纹图谱分析是现阶段可行的中药质量控制模式。
但是,中药指纹图谱并不是万灵的,发挥其质控作用有前提条件。
实施中药种植与加工的规范化(GAP与GMP),是获得合格指纹图谱的先决条件。
以一张谱图对中药做真伪优劣的全面鉴定是不大可靠的,中药指纹图谱分析需要分级多谱鉴定,即对不同产地的样品分别做不同部位、不同采集时间的鉴定,对同一部位要尽可能地做各种提取物的多谱分析,如水溶性成分、脂溶性成分的LC指纹图谱和挥发性成分的GC指纹图谱。
中药指纹图谱质控技术涉及的问题范围广、数量多,它的完善及其在全行业的推广应用不是一蹴而就的,还会碰到方方面面的问题。
中药指纹图谱将随着人们认识的深化、分析技术的快速发展和计算机功能的日益强大以及中药药理、生化和临床研究与中医理论的逐渐逼近和融合做到谱效结合。
虽然国际上有很多国家早已将指纹图谱用于植物药质量控制,但像我们国家这样大规模地、成系统地、深入地进行研究,却是不多见的。
我们有理由相信,中药指纹图谱技术的发展和应用,必将为中药现代化及中医药走向世界发挥重要的作用,同时也将带来丰厚的经济效益和良好的社会效益。
参考文献[1] 柴逸峰,罗国安,黄晟,等.知母药材高效液相指纹图谱研究[J].分析试验室, 2005, 24(7): 1-6.[2] 黄际薇,李瑞珍,刘杰,等.黄芪药材HPLC指纹图谱研究[J药,2005,27(11):1244-1246.[3]黎琼红,张国刚,徐世义,等.丹参药材脂溶性成分的HPLC指纹图谱[J].沈阳药科大学学报,2006,23(1): 22-25,52.[4] 于建东,杨青,王钢力,等. HPLC法测定柴胡中柴胡皂苷的含量及皂苷类成分指纹图谱初步研究[J].中国中医药信息杂志,2004,11(2):137-138.[5] 黄晟,张国庆,娄子洋,等.虎杖药材高效毛细管电泳指纹图谱研究[J].药物分析杂志, 2006, 26(1): 24-26.[6] 聂磊,胡震,罗国安,等.中药指纹图谱的融合技术[J].分析化学,2005,33(6):898.[7] 刘永锁,曹敏,陈玉英,等.中药材提取物的混批勾兑研究[J].色谱,2006,24(2):117-121.[8] 朱海容,宋磊.浅谈近几年中药炮制的研究进展[J].中华实用中西医杂志,2006,19(16):1996-1997.[9]田润涛,谢培山.色谱指纹图谱相似度评价方法的规范化研究(一)[J].中药新药与临床药理,2006,17(1):40-42,154.[10]田润涛,谢培山,杨云.色谱指纹图谱相似度评价方法的规范化研究(二)[J].中药新药与临床药理,2006,17(2):113-116.[11]柴逸峰,罗国安,乔善磊,等.中药色谱指纹图谱相似度计算中保留时间校正方法的研究[J].分析化学, 2005, 33(11): 1599-1602. [12]吴红霞,高晓霞,赵云丽,等.墨旱莲药材的高效液相指纹图谱及聚类分析[J].沈阳药科大学学报,2006,23(2): 97-100.[13]苏薇薇,林海丹,方铁铮,等.中药化橘红的化学模式识别-计算机辨识研究[J].中药材,2002,25(8):554-561.。