指纹图谱(PPT)

第三部分、三七系列中药注射剂指纹图谱研究及 相似度计算软件的试用。
研究单位：
中国药科大学 中国药品与生物制品检定所 中科院昆明植物研究所 广西药品检验所 上海市药品检验所 云南省药品检验所 广东省药品检验所 黑龙江省药品检验所 北京禾普康天然药物技术开发有限公司
研究的主要内容
➢ 三七药材GAP情况 ➢ 指纹图谱方法学研究 ➢ 三七药材指纹图谱研究、三七总皂甙生
↓
↓
标准指纹 图谱库
高维指纹图谱库
↓
HPLC、 GC
↓
GC/IR、GC/MS、HPLC/DAD、 HPLC/MS、HPLC/DAD/MS/MS
图 4 中药化学指纹图谱库研究方案
中药材 中药制剂
｝
化学指纹图谱
↓
化学指纹图库
↓
化学特征信息提取
↓
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
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
Oglc
notoginsenoside R13
已分离得到的微量皂甙
药理作用：
1、止血作用 2、抗血小板聚集及溶栓作用 3、溶血作用 4、造血作用 5、降血压作用抗心律失常作用 6、抗静脉粥样硬化作用
指纹图谱方法学研究
初步确定了三七系列注射剂的药材、三七总皂 甙（中间体）及成品指纹图谱的测定方法 进行了指纹图谱方法的验证
1、建立新的中药复方新药研发模式
中药方剂化学现代研发体系： 一个结合
化学成分研究与药理研究相结合 二个基本讲清
基本讲清药效成分 基本讲清作用机理 三个化学层次
君臣佐使药材 有效部分 有效成分 四个药理水平
整体动物 器官组织 细胞亚细胞 分子生物学
2、建立质量控制新模式
全面质量管理 全过程质量跟踪 生产质量优化 质量控制和监督 产品改进指针
︱ ︱︱
︱
不 同 产 地
不 同 采 收 期
不 同 炮 制 方 法
不 同 药 用 部 位
↓ ＿＿＿ ＿＿ ︱︱
不不 同同 处提 理取 方方 法法
↓
＿＿＿＿＿＿
︱
︱
固
液
体
体
制
制
剂
剂
︱＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿↓＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ＿＿＿＿︱
编码技术等
中药指纹图谱库
↓
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ＿＿
↓
无机离子
↓
有机小分子
↓
生物大分子
↓
↓
↓
离子色谱 ↓
↓
↓
↓
凝胶色谱
ICP
挥发性成分 非极性成分 中等级性成分 强极性成分 CE
ICP/MS 原子吸收 ︱
︱
︱
ESI/MS
︱
光谱
↓
IR、CC、GC/IR、TLC、正相色谱、CE（非水体系）
反相色谱（LC/MS/MS、CE/MS）、离子色谱
图 3 中 药 材 、 中 药 制 剂 化 学 指 纹 图 谱 建 立 方 法 研 究
体现中医药理论的特性
体现中药的物质基础——有效化合物群
1、现代中药质量标准应能体现中医药理论的特性
中医学是整体医学，强调辩证论治，体现在中药 方面具有复杂性和整体性。
人体本身、中药，特别是中药复方是一个复杂的 系统。模糊、不确定性是其中的主要表观。
中药指纹图谱是一个合理的切入点，通过对整体 特征的描述、适当模糊的处理方式，达到“基本讲清 药效成分，基本讲清作用机理”的目的
1. 2. 3.
该色谱柱对 Rg1/Re 分离良好。 保留时间 55min 后，大部分色谱峰为溶剂峰。 保留时间 1.5min 的色谱峰为溶剂峰。
Flow (ml/min)
1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
50
min
确定的色谱条件
色谱柱:Kromasil C 18 (4.6×250mm，5μm)
↓ 活性成分检测
↓ 中药药效组分群
整体动物模型 细胞病理模型
↙ 中药药效 组分药理 (极性部位、复方、 单方、单体化合物) ↙
图 6 中药药效组分筛选研究
第二部分、中药注射剂指纹图谱研究 指导性文件
中药注射剂指纹图谱研究的技术要求 (暂行)
国药管注[2000]348号 为了加强中药注射剂的质量管理，确保中 药注射剂的质量稳定、可控，中药注射剂在固 定中药材品种、产地和采收期的前提下。需制 定中药材、有效部位或中间体、注射剂的指纹 图谱
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
我国中药质量标准的出路
增加现代核心技术，实现中药质量标准的现代 化、系统化、规范化。 体现中医药理论和现代科学，保护中药知识产 权。 结合中国医药特色，科学地解决中药质量评价、 控制，体内外活性表征等问题。 创建具有中国创新性自主知识产权
第一部分：建立现代中药质量标准体系的探讨
一、创建中药质量标准体系遵循的原则
2、中药指纹图谱建立的方法研究
中药有效组分提取及分离方法研究。 色谱分离分析条件优化技术研究。 多维、联用分析新技术方法学研究。 指纹图谱中活性成分分析与鉴定。
中药材、中药制剂
↓
提取方法研究
→
↓
样品
↓
常规方法 超临界流体萃取、超声、 微波提取、逆流提取、半仿生提取、 全自动多溶剂萃 取、色谱分离、 固相萃取、双水相 分离、 逆流色谱
四、现代中药质量标准体系的中药指纹 图谱相关研究内容
中药指纹图谱建立的总体研究方案 中药指纹图谱建立的方法研究 指纹图谱鉴别方法研究 中药药效组分筛选及检测方法学 中药指纹图谱组效学 中药指纹图谱质量控制
1、中药指纹图谱建立的总体研究方案
通过中药指纹图谱的信息获取、信息处理、 和信息挖掘三方面内容的研究，开展指纹图谱 信息与药效活性信息相关性研究，可实现中药 化学指纹图谱向中药药效组分指纹图谱的转化， 形成中药组效学研究体系。
中药指纹图谱在三七系列中药 注射剂质量标准中的应用
浅谈现代中药质量标准体系的建立 (蒋受军)
主要内容
第一部分、建立现代中药质量标准体系的探讨 第二部分、中药注射剂指纹图谱研究指导性文件 第三部分、三七系列中药注射剂指纹图谱研究及 中药指纹图谱相似度计算软件的使用
我国中药质量标准的现状
现有中药质量标准不够全面，难以确认 治疗效果与中药质量相关性。 中药质量标准核心技术含量不高。
Polaris
40
50
60
70
min
Kromasil
40
50
60
70
min
Diamonsil
40
50
60
70
min
三七系列 HPLC 指纹图谱测试 (色谱柱 Kromasil)
Condition：
Detective: ELSD (蒸发光散射检测器)
Gradient:
Time (min)
A% （CH3CN）
考察内容：
1、不同色谱柱对指纹图谱的影响 2、不同检测器的影响 3、流动相、柱温的影响
mAU
VWD1 A, Wavelength=203 nm (SANQI\A2112504.D)
500 400 300 200 100
0 0
10
20
mAU
VWD1 A, Wavelength=203 nm (SANQI\A2112501.D)
柱 温：25℃
波 长：210nm
Condition：
Gradient:
Time (min)
0
A% （CH3CN）
20
B% (H2O)
80
Flow (ml/min)
1.5
10
产工艺及指纹图谱研究 ➢ 三七皂苷类化学成分的分离、鉴定 ➢ 两种相似度计算软件的试用
三七药材GAP情况
本品的特点：来源清楚，基源稳定，分布较集 中，化学成分、药理及临床应用研究较深入。
来源：为五加科植物三七 Panax notoginseng (Burk. ) F. H. Chen 的干燥根。分主根、支根及 茎基（剪口）。
500 400 300 200 100
0 0
10
20
mAU 500
VWD1
A,
(SANQI\A2112502.D)
Biblioteka Baidu
Wavelength=203
nm
400
300
200
100
0 0
10
20
mAU 700
VW D1
A,
(SANQI\A2112500.D)
Wavelength=203
600
500
400
300
3、指纹图谱鉴别方法研究
中药指纹图谱化学特征信息的提取方法研究。 同一分析方法不同检测方式及不同分析方法 获得的多源检测的数据间的相关性。 指纹图谱相似度计算方法。 中药指纹图谱库的建立及快速处理方法。 建立中药指纹图谱鉴别计算方法体系。
中药材指纹图谱 半成品指纹图谱 中药制剂指纹图谱
↓
＿＿＿＿＿＿＿
HO
O glc
20(S) 20( R)
notoginsenoside 8 notoginsenoside 9
glcO OH
OOH
HO
Oglc
notoginsenoside R10
HO
O glcO
OH
Oglc
glcO OH
notoginsenoside R1
OCH3
HO
HO Oglc
notoginsenoside R12
分析化学 多维、联用分析技术
→
中药材 中药制剂
化学指纹图谱 →
信息获取
化学计量学
︱ ︱ ↓
药物信息学
↓
↓
￣ ￣
↓
↓
鉴别
质量评价 药效活性研究 组效学研究
︱
︱
︱
︱
︱
︱
￣￣￣￣￣￣￣￣￣
↓
↓
↓ ← 组效学研究
→ 聚类分析等 相似度差别 中药药效组分指纹图谱
︱＿＿＿＿＿＿＿︱ ↓
↓
信息处理
信息挖掘
图 2 中药指纹图谱总体研究方案
分布：主产云南文山、砚山、马关等地，广西 靖西、百色以及广东部分地区有产。
1年生
2年生
3年生
4年生
5年生
6年生
三七主根
其中云南省文山州占80%以上， 种植面积约5万亩，分布于文山 砚山、马关、麻栗坡、西畴等
三七药材资源分布图
三七GAP种植基地
化学成分研究：
已分离成分： 人参皂苷（ginsenoside）-Rb1、Rd、Re、
中药注射剂指纹图谱研究的技术要求
对名称、汉语拼音、拉丁名、来源、供试 品和参照物的制备、检测方法、指纹图谱及技 术参数作了详细的规定。并规定中药注射剂指
纹图谱检测标准书写格式：
中药注射剂指纹图谱实验研究技术指南 (试行)
规定了原料药材、半成品、成品的供试品 收集与制备、参照物的选择、指纹图谱试验条 件、试验室要求、仪器要求、试验方法、色谱 指纹图谱的建立和辨认、校验和复核的原则。 并对有关项目的技术要求作了详细的规定。
↓
↓
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)
B% (H2O)
0
20
80
10
20
80
20
22
78
46
45
55
55
55
46
60
90
10
HPLC Fingerprint: AD C 1 A, AD C 1 ( SAN QI\A2110504.D ) mAu 7000
6800
6600
6400
6200
6000
5800
5600
10
20
30
40
Result:
二、中药指纹图谱可以作为现代中药质量 标准体系的核心技术和基石
国际上在中药指纹图谱质量评价模式的应 用方法和思路上的差异。
我国开展中药指纹图谱质量评价模式的着 眼点——中药指纹图谱结合指标成分定量的 研究。
图1 中药指纹图谱相关学科示意图
三、中药指纹图谱与中药质量控制的关系
1、建立新的中药复方新药研发模式。 2、建立质量控制新模式。
Rg1、Rg2、Rh1，20-O-葡萄糖人参皂苷RF。 三七皂苷（notoginsenoside）-R1、R2、
R3、R4、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、 R13，绞股兰苷，达玛-20（22）-烯-3,-12 ,25-三醇-6-O- -D-吡喃葡萄糖苷等。
还含有 田七氨酸、挥发油、黄酮、多糖 等成分。
2、现代中药质量标准应能体现中药的
物质基础——有效化合物群
中药复方，成分复杂，包括无机离子（或络合 物）、有机小分子和生物分子（肽或蛋白）等三 个类成分，其治疗是一个整体协同的过程。 对其物质基础的反映，需要在整体性上进行表述。 运用中药指纹图谱和指标成分定量相结合的方式， 既可以善于表述中药的整体性特征，又别于西药 单一成分定量的质量制模式。