中药指纹图谱

一、指纹图谱的产生与发展
(一) 指纹图谱的产生
指纹(fingerprint)概念起源于法医学，依据每个人的指
纹结构上细微处的绝对差别可以鉴识区分不同的人。法医 学的指纹分析强调的是个体的绝对唯一性(absolute uniqueness)。 近代指纹分析的概念结合生物技术的发展延伸到ＤＮＡ
指纹图谱分析，而且应用范围从犯罪学扩大到医学和生命
④中药制剂指纹图谱
按测定方法分类:
①中药化学指纹图谱
指纹图谱系指采用色谱、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。中药化
学指纹图谱对控制中药质量具有更直接、更重要的意 义。 色谱指纹图谱：TLC、GC、GC-MS、HPLC、HPLC-MS等 光谱指纹图谱：UV、IR、FP、NMR、MS等
指纹图谱分析：强调准确的辨认，而不是精密的计算。 图谱比较：强调的是相似性，而不是相同。 特点： (1)通过指纹图谱的特征性，能有效鉴别中药的真伪。 (2) 通过指纹图谱主要特征峰的面积和比例的制定，能 有效控制中药质量，保证中药质量的相对稳定。
中药指纹图谱的研究成为当前我国中药基础研究的重 要领域与热点，研究侧重于: ⑴中药指纹图谱的理论探讨； ⑵测试指纹图谱的规范化试验； ⑶构建指纹图谱的方法学研究； ⑷指纹图谱信息化和知识化研究； ⑸指纹图谱在提高中药质控指标方面的研究； ⑹指纹图谱指导中药材规范化生产方面的研究； ⑺指纹图谱在开发中药资源方面的研究； ⑻指纹图谱用于研制中药新药等方面的研究。
高等。
如果中药亲缘相近而紫外光谱不易区别，可采用多阶 导数光谱法提高分辨率。
2.红外光谱（IR） 指纹图谱的构建：是多种成分在红外光区域内(4000~400cm-1)
总体官能团吸收的叠加。
图谱分析：主要着眼于所测得的红外光谱的轮廓特征（全谱图 形）的比较，不用将各主要吸收峰归宿，只要在所扫描的波 数范围内比较吸收峰的波数、同一波数吸收峰的形状和强度、 “指纹区”面貌等方面的差异即可。 新技术：如傅里叶变换红外光谱（FTIR）、二维相关红外光 谱（2D FTIR）、近红外光谱（NIR）、傅里叶变换拉曼光 谱（FT-Raman）等。
中药指纹图谱首推色谱法，其常用的方法有： TLC、GC、HPLC、HPCE、SFC等。
1.薄层色谱(TLC)：可离线、展开剂灵活多选、色谱后衍生
TLC独具的优势是提供直观形象的可见光或荧光图像，较柱 色谱多了色彩这一可比“参数”，并可进一步配合色谱扫 描或数码处理得到不同层次轮廓图谱和相应的积分数据。 用固定波长对薄层展生物指纹图谱 包括：中药材DNA指纹图谱 中药基因组学指纹图谱 中药蛋白组学指纹图谱

中药材DNA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。
高级阶段: 即指纹图谱特征和药效相关性研 究，指纹图谱的生物等效性研究。 中药指纹图谱的研究向多学科的相互渗
透、从单指标向多指标（多维多息）的综合
发展，最终建立体现谱效关系的指纹图谱， 确保中药安全、有效和可控。
国内，目前还处在初级阶段。
1.针对中药注射剂这一相对简单的体系，进行大量研究和深
入探讨。
12批次淫羊藿HPLC的指纹图谱及其共有模式
淫羊藿HPLC图谱
淫羊藿对照指纹图谱
第一节 概
述
定义: 中药指纹图谱是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，是一种新的中药质量控制模式。
中药指纹图谱的基本属性：整体性和模糊性。
整体性：强调多个成分（共有指纹峰）的相对稳定的比例、 排列顺序及相互的牵制，反映的质量信息是综合的。 模糊性：中药化学成分复杂性+次生代谢产物化学成分不确 定性，具有无法精密度量的模糊性。
科学的领域。生物样品的ＤＮＡ指纹图谱分析强调个体的 唯一性，侧重于整个物种的唯一性。
中药指纹图谱分析借用法医学“指纹鉴定”的概念，但
又不同于常规意义的“指纹”含义。根据中药化学成分的
复杂性（或模糊性）和有效成分的整体性，在现阶段还不 可能将中药复杂化学成分搞清楚的情况下，运用多学科交 叉综合技术手段，进行计算机辅助分析检测和评价，寻找 同一药材群体化学成分的相似性，即物种群体内的唯一性。 通过建立中药指纹图谱，可以全面反映中药所含内在化学 成分的种类和数量，进而反映中药的质量。
三、联用技术
中药复方制剂成分复杂采用联用技术建立多维多息特征谱，
可较好地解决如何体现中药复方制剂的整体性和复杂性的
问题。
所谓多维，即采用多种分析仪器联用的方式来测定指纹图谱，
各谱图间相互补充，可对复杂供试品有更清晰完整的认识。 常用的是HPLC或CE／DAD／MS-MS)，所得的多维指纹 图谱包括色谱峰图，UV图；一级质谱图(各个成分的质量) 和二极质谱图(某成分的特征碎片)。 （可得到更多的化学
（m/z）和其相对丰度大小依次排列形成的图谱。
中药特征提取物置质谱仪中进行电子轰击裂解为不同
的碎片，获得提取物中化学成分的MS图，不同中 药所含化学成分的种类及组成比例的不同，所得质 谱图显示的分子离子峰及进一步裂解的碎片离子峰 （m/z）亦不一致，故质谱具指纹性较强的特征，
可用于中药指纹图谱的测定。
3 0 0
5.452
13.890
m A U
2 5 0
淫 羊 藿 苷
2 0 0
3.607
1 5 0 1 0 0 5 0 (Y D A D 1A ,S ig=270,4R ef=off Y H Z W T P \Y Y H Z W T P 000028.D )
2.718
4.711
2.331 2.509
6.446
细管凝胶电泳(CGE)、胶束电动毛细管色谱
(MECC)。 重现性可通过采用淌度比法、对照品校正法、
保留指数法等加以提高。
二、光谱法
光谱法是指用一定波长的光照射或扫描中 药样品，取得特定的图谱和数据。其主要方 法有： UV、IR、FS、NMR、MS、AAS等。
1.紫外-可见光谱法（UV-VIS） 指纹图谱的构建：是多种成分特征吸收光谱叠加而成 的复合谱。在一定条件下，中药多成分的复杂组合 也有一定规律性，从而在紫外叠加光谱上显示出一 定的特异性和稳定性。 光谱特征分析：最大吸收波长、最小吸收波长、肩峰、 吸收系数、吸收度比值、吸收峰的数目、峰形、峰
200 175 150 125 100 75 50 25 0 0
0 0 2 .5 5 7 .5 1 0 1 2 .5 1 5 1 7 .5 2 0 2 2 .5 m in
10
20
30
12.600
40
7.982
m A U
11.116
50
m in
D A D 1A ,S ig=270,4R ef=off (Y Y H Z W T P \Y Y H Z W T P 000025.D ) m A U 200 175 150 125 100 75 50 25 0 0 10 20 30 40 50 m in
中药指纹图谱是以各种波谱、色谱等技术为依 托，是一种综合的、可量化的鉴别中药的手段，是 当前评价中药真实性、稳定性和一致性的质量控制
模式之一。
建立的中药指纹图谱应满足专属性、重现性 和实用性的技术要求。
(二) 指纹图谱的发展现状 1.指纹图谱的发展阶段： 初级阶段: 是确立指纹图谱的建立方法及相似 度判定。研究重点主要是测定方法的建立， 方法稳定性和适用性考察，化学有效部分基 础研究，图谱多指标控制等，力求基本说清 中药化学基础及质量控制参数，将中药质量 控制提到整体量化的高度。
结构信息）
所谓多息，即指中药复方制剂的特征谱，包括化学和药效两方
面的信息。
药效信息即化学成分和药效相关性，是通过确定中药复方制剂 中的各有效部位(药效实验肯定的化学部分) 和其所含的有效 成分(各种化合物)间量的比例，从这些比例变化来推算药物 的量效关系。 多维多息特征谱的建立既能较系统、较完整地解决中药复方制 剂面临的保证药效和质量的问题，又为中药研究中缺乏标准 物质的问题提供了一种新的解决途径。
高，从而使复杂样品的分析成为可能，还可对主要
色谱峰进行归属。
注射用双黄连指纹图谱
相关性
4.高效毛细管电泳（HPCE）
适用于大部分化学成分，特别是生物大分子肽 和蛋白的分离，能实现大小分子(如蛋白质和
氨基酸)同时分析，得到的指纹图谱能更多的
反映中药的成分特性，如动物类中药的指纹 图谱研究。
中药指纹图谱研究中最常用的两种模式：毛
3.核磁共振波谱法（NMR）
在规范的提取分离条件下，植物类中药的1H-NMR图 谱与植物品种间存在着严格的对应关系。可通过对
1H-NMR指纹图上显示特征共振信号(如化学位移、
峰面积、耦合关系等)的分析，来建立中药的1H-
NMR指纹图谱。
4.质谱法（MS）
质谱是按照带电粒子（即离子）的质量对电荷的比值
2.利用指纹图谱手段表征中药注射剂的特性，表达成品的质 量，以达到控制工艺操作和原药材的目的，利用指纹图谱
追寻工艺操作中的问题和实现对原药材GAP的质量要求。
3.通过对大量注射剂的指纹图谱研究，建立系统的测定方法 和全面的指标控制参数，寻找一定的数学模型，最终达到 指纹图谱的可操作，可控，稳定，显性和量化的目的，提 高整个中药注射剂的质量控制水平。
比目测的薄层图谱更为客观准确，还可计算各峰的峰面积
与标准峰的比作量化指标，具有指纹意义。 现代薄层色谱技术：如高效薄层色谱（HPTLC）、 TLCGC、 TLC-IR
2.气相色谱(GC)：
外界影响因素较少，稳定性较好，检测设备可选性 较大。适用于含挥发性成分中药的指纹图谱的研究和 应用。 新技术：如毛细管气相色谱（CGC）、气相色谱—质 谱联用（GC-MS）、气相色谱—傅里叶变换红外光 谱联用（GC-FTIR）等，其中最引人注目是裂解气 相色谱（用于不能直接使用GC分析的样品）。