中藥指紋圖譜在現代中藥制劑中的應用

高華榮 孫相民

【關鍵詞】 指紋圖譜;中藥制劑;原料藥

中藥是中國人民數千年積累的財富,隨著國際醫藥產業競爭日益激烈,對傳統中藥產業提出了現代化和國際化的要求,這就要求我們傳統中藥的質量控制方法也要更加完善,只有這樣才能讓中藥走向國際市場。

中藥為多成分體系,其藥效是眾多單一的活性化學成分的協同綜合作用,甚至某些“非活性成分”也起重要的協同作用,體現了中醫理論“整體觀念”和“辨證施治”的精髓,因此,利用中藥指紋圖譜質量評價體系分析中藥成分的整體特性是目前大家所關注的。

1 中藥指紋圖譜的概念和分類

1.1 概念 中藥指紋圖譜是指某種(或某產地)中藥材或中成藥經適當的處理后,采用一定的分析手段,得到的能夠標志該中藥材或中成藥特征的色譜或光譜的圖譜。指紋圖譜的作用主要是反映復雜成分的中藥及其制劑內在質量的均一性和穩定性。廣義的中藥指紋圖譜包括化學指紋圖譜和DNA指紋圖譜,狹義的指紋圖譜僅指化學指紋圖譜。本文所指的中藥指紋圖譜指前者,它是目前國內外廣泛接受的一種中藥質量控制模式和技術,同時也是中藥理論研究與新藥開發的研究模式和體系。

1.2 分類 ①按應用對象分類:可分為中藥材(原料藥材)指紋圖譜、中藥原料藥(包括飲片、配伍顆粒)指紋圖譜和中藥制劑指紋圖譜。中藥材指紋圖譜按測定手段又可分為化學(成分)指紋圖譜和DNA指紋圖譜[1];②按測定手段分類:可分為中藥化學(成分)指紋圖譜和中藥生物指紋圖譜。中藥化學(成分)指紋圖譜系指采用光譜、色譜和其他分析方法建立的用以表征中藥化學成分的特征的指紋圖譜。光譜最常用的是紅外光譜(IR)。色譜最常用的是薄層色譜(TLC)、氣相色譜(GC)、高效液相色譜(HPLC)和毛細管電泳(CE)。其他方法包括波譜[質譜(MS)和核磁共振譜(NMR)]和聯用技術[25]。

2 中藥指紋圖譜在控制原料藥材質量中的地位和重要性

國際社會對藥品的要求是“安全、有效、經濟”,對于中成藥這樣的物質群的質量控制方法近20年來也日趨共識[6]。WHO草藥評價指導原則中規定,如果草藥的活性成分不能鑒別,可以通過色譜指紋圖譜證明產品質量的一致。中國國家食品藥品監督管理局要求到2002年末,所有申報的中藥注射劑均應有相關的指紋圖譜資料,包括中藥原料、提取物、產品,3種圖譜的峰形必須有相關性,否則不予受理。這對推動中藥現代化、產業化和國際化具有重大作用,可確立中藥在國際醫藥學界應有的地位。

中藥化學成分的多樣性和復雜性是發揮其療效的物質基礎,同時也是質量評價的重點與難點。在現階段,建立全面反映所含化學成分的指紋圖譜,將更有效的體現中藥成分的復雜性,從而更好的評價中藥的質量[7]。

3 研究實施中藥指紋圖譜的重要環節是制劑工藝的規范和優化

中國衛生部原頒發的藥品標準收載的許多老產品和新的三類中成藥產品的生產工藝大部分簡單粗糙,既難以保證產品的穩定,更無法提供高質量產品,必然對指紋圖譜研究增加困難。中藥注射劑由于劑型的需要,生產工藝相對精細,“雜質”相對較少,但工藝是否穩定還是需要注意的問題。歐洲草藥制劑的生產工藝大多以“標準浸膏”投料[8],減少了以草藥作起始原料帶來的不穩定因素,甚至有廠家專門生產多種草藥的“標準浸膏”提供給制劑廠。每種浸膏均附有質量標準,或按照制劑廠家的要求生產“標準浸膏”。將來至少中藥注射劑的工藝將藥材投料改為浸膏投料是不可避免的;以有效部位投料可能也是一種趨勢。

4 中藥指紋圖譜在制劑中的應用

4.1 光譜法

4.1.1 紫外光譜法(UV) 紫外吸收光譜主要用于化合物結構鑒定和含量測定。李守信等[11]采用二階導數光譜法測定抗感顆粒中氯原子的含量。

4.1.2 紅外光譜法(IR) 屬于分子振動光譜,是有機分子的吸收光譜,可提供分子中有關官能團的內在信息,“指紋”對異構體有選擇性,可進行定量及無損分析。虞科等[9]提出一種近紅外漫反射光譜快速測定復方丹參滴丸有效成分的新方法,采用HPLC為對照分析法,對未知樣本進行含量測定,可用于中藥復方制劑有效成分的快速檢測。

4.2 色譜法

4.2.1 薄層色譜法(TLC) 薄層色譜指紋圖譜用固定波長對薄層展開的各斑點進行掃描,所得的掃描圖譜比目測的層析圖譜更客觀準確,具有快速,經濟,可靠,操作簡便,適用范圍廣,重現性好的優點。它的主要不足是“柱效”較低[10],對靠細微特征方可鑒別的指紋特征靈敏度也不夠,對外部環境條件(溫度,濕度)要求較高,操作要求規范,熟練。

4.2.2 高效液相色譜法(HPLC) 高效液相色譜法是運用較多的分析方法,60%～70%的有機物均可應用。高效液相色譜法與質譜(MS)聯用,能夠將未知成分的各峰進行歸屬。張力新等[11]用高效液相色譜法對腎康注射液中的主要大黃進行分析,確定了大黃藥材的指紋圖譜分析方法。

4.2.3 氣相色譜法(GC) 氣相色譜法具有高效,高選擇性,高靈敏度,進樣量小且分析速度快等優點,但樣品必須具有一定揮發性及熱穩定性,因此限制了其應用范圍,其主要應用于一些揮發性成分的鑒定。氣相色譜倉肝仆計字饕應用于含揮發性成分較多的中藥材及中藥制劑的質量鑒定和質量控制。馮毅凡等[12]對華佗再造丸及其主要藥味紅花、川芎、當歸、天南星、冰片、吳茱萸的石油醚提取物進行了氣相色譜分析,獲取了其GC指紋圖譜,并根據其指紋特征對華佗再造丸進行質量評價。

4.2.4 高速逆流色譜法(HSCCC) HSCCC是當前國際流行的新型的液慘悍峙浼際,具有很好的適應性。其分離度和重現性與HPLC基本相同,但它操作更為簡便,容易掌握,對樣品的預處理要求低,僅需一般粗提物即可,該技術的回收率高,能實現梯度操作,易能重復進樣。沈平孃[13]利用HSCCC技術對多種中藥進行了指紋分析都得到了較好效果,可用于中藥的質量控制和分析。

4.2.5 高效毛細管電泳法(HPCE) 本法具有分離模式多,分離效率高,速度快,適用范圍廣,所需樣品量和試劑量少等優點。戴開金等[14]采用HPCE構建了黃連藥材及葛根蘇連湯中黃連生物堿的指紋圖譜,作為控制黃連藥材及葛根蘇連制劑的內在質量標準。

4.3 X射線衍射法(XRD) 當某一物質進行衍射分析時,該物質被X射線照射而產生不同程度的衍射現象。X慚萇渲肝仆計拙哂兄肝菩鄖,能立即知道樣品成分,圖譜穩定可靠等特點。劉小平等[15]通過對8份樣品的Fourier圖譜分析鑒定,獲得六味地黃丸的標準X采湎哐萇銯ourier指紋圖譜及特征標記峰值,建立中藥六味地黃丸的新鑒定方法。

4.4 核磁共振波譜法(NMR) 核磁共振波譜是一種物理方法,它檢測的是組成有機化合物分子的原子核的性質及其周圍化學環境的相互作用。在適當的磁場條件下,樣品能夠吸收射頻區的電磁輻射。所吸收的輻射頻率取決于樣品特性,吸收與分子中某一給定的原子核有關,吸收峰頻率對吸收峰強度作圖構成NMR譜圖。主要應用領域是測定分子的結構。

4.5 色譜聯用技術 色譜聯用技術的出現加快了中藥研發的步伐。目前正處于快步發展階段并廣泛應用的色譜聯用技術包括氣相色譜/質譜聯用(GC睲S)、液相色譜/質譜聯用(LC睲S)、液相色譜/質譜/質譜聯用(LC睲S睲S)、毛細管電泳/質譜聯用(CE睲S)、電感耦合等離子體/質譜聯用(ICP睲S)等。將色譜法良好的分離技術和波譜法特有的結構鑒別能力相結合,已成為非常有效的分離鑒定手段。曹進等[16]利用液質聯用技術對桂枝湯的A部分進行了多維多息化學特征的指認,通過質譜中質荷比(m/z)值及HPLC的保留時間的相互對照,將桂枝湯A部分中的主要成分進行歸屬。

5 中藥指紋圖譜未來的發展趨勢

目前中藥指紋圖譜的研究基本上反映的都是化學信息,而非藥效信息。存在指紋圖譜與藥效脫節的現象[17],也是指紋圖譜最有爭議的地方。指紋圖譜的變化必然引起藥理作用的變化。今后在中藥化學指紋圖譜、藥效物質成分鑒定和中藥藥效活性測定的基礎上,充分利用現代化學與生物信息學研究的成果,開展指紋圖譜信息與藥效活性信息的相關性研究,使中藥指紋圖譜能較完整的表征中藥制劑復雜的物質基礎的大量信息的同時,也能夠表征各種藥理活性和藥效作用。

中藥指紋圖譜是中藥現代化關鍵問題之一。中藥指紋圖譜不僅是一種中藥質量控制模式和技術,也是一種進行中藥理論研究和新藥開發的模式和技術。采用對照品對照或化合物鑒定,鑒定其主要特征指紋的化合物結構,以提高指紋圖譜的可信度,建立完整、詳細的圖譜庫,將成為未來指紋圖譜研究的重點及根本所在。

參 考 文 獻

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[6] 周銳.現代中藥質量標準體系與中藥指紋圖譜.中醫中藥,2007,4(7):221.

[7] 陳隨清.指紋圖譜在中藥質量控制中的應用及其發展現狀.河南中醫藥學刊,2002,17(6):7779.

[8] 謝培山.中藥制劑色譜指紋圖譜(圖像)鑒別.中成藥,2000,22(6):391.

[9] 虞科,胡楚楚,等.近紅外光譜法測定復方丹參滴丸中的3種有效成分,2006,41(3):226.

[10] 林勵,王小平.指紋圖譜在中藥行業的應用及其在蜂產品應用的展望.中國蜂業,2007,58(7):10.

[11] 張力新.腎康注射液中大黃藥材指紋圖譜研究.中國藥業,2001,10(10):3637.

[12] 馮毅凡,吳萬征,等. 華佗再造丸氣相色譜指紋特征鑒別及質量評價.中藥材,1999,22(7):373.

[13] 沈平孃. 高速逆流色譜(HSCCC)技術與色譜指紋譜.中成藥,2001,23(5):313.

[14] 戴開金,羅奇志,羅佳波等. 黃連藥材及葛根蘇連方中黃連生物堿毛細管電泳分析.中藥材,2004,3(27)

[15] 劉小平,陳笑宇,宋青,等. 六味地黃丸的X采湎哐萇渲肝仆計準定研究.中藥材,2005,28(3):184.

[16] 曹進.桂枝湯A部分有效成分指紋圖譜歸屬(二).中國實驗方劑學雜志,2001,7(3):1.

[17] 易延逵,陳志良,等. 中藥指紋圖譜的研究評析.中成藥,2006,28(8):1192.