中藥指紋圖譜的建立方法及其應用進展

【摘""要】中藥是中華民族的精髓，是中華民族五千年歷史的結晶，中藥的現代化成為中藥走出國門更上一個新臺階的必要手段，因此藥材、中成藥的質量標準成為醫(yī)藥研究的一個重要課題。中藥的指紋圖譜作為一種非常先進并且切實可行有效手段，在中藥質量、中藥制劑及其中間體質量控制等方面得到了廣泛的應用，已成為國際公認的控制中藥質量非常有效的方法。本文就中藥指紋圖譜的方法及應用進展進行了綜述。

【關鍵詞】中藥""中藥制劑""指紋圖譜

【中圖分類號】G642""""""""【文獻標識碼】A"""""""""【文章編號】1674-4810（2015）15-0117-03

一"指紋圖譜在中藥中重要性

中藥樣本經過現代分析技術手段可得到中藥各組成部分的中藥群體圖譜或圖像特征。主要用高效液相、氣相、紫外、紅外、計算機圖像分析、掃描電子顯微鏡、核磁共振、分子生物學技術、同功酶分析法、電泳技術、X射線衍射技術、聚類分析技術等現代分析測試手段，呈現比較完整的中藥的組成與含量及化學特定結構組成的圖譜。中藥圖譜的特征是它并不要求呈現出每一個組分的化學結構，同時對每一個組成部分的精確定量也要求不高，但為保證中藥的有效性，圖譜信息必須盡可能清晰、豐富，并一定要具備“指紋”特征，保證了中藥的有效性、安全性、可控性、一致性與穩(wěn)定性。因此，為了對中藥質量進行有效控制及藥效研究及推廣，推行現代化的中藥指紋圖譜十分必要。

二"中藥指紋圖譜的建立方法

1.TLC（薄層色譜）層析法

因具有容易操作、設備簡單、結果呈現直觀，分析速度較快等特點而得到廣泛的應用。同時因薄層色譜分析發(fā)展較早、應用廣泛而作為最主要的鑒別方法被多國植物藥典收載（收錄）。在2000年版《中國藥典》收錄的1000余種中藥鑒別方法中，指紋圖譜法作鑒別的種類有600多種，由此可見指紋圖譜層析法應用之廣泛、實用性之大。同其他鑒別方法一樣，雖然指紋圖譜同時能鑒別多個樣品，但也有著自己的低效能、低重現性、低靈敏度等缺點，所以如果成分復雜的中藥，是很難用指紋圖譜來鑒別，并對中藥和制劑提出有效的質量評價。

2.HPLC（高效液相色譜）法

相較TLC（薄層色譜），高效液相色譜法有著高分離效能、重現性好的特點。根據樣品的不同和實際需要，高效液相色譜法還可以連同其他的檢測器來分析各種類型的樣品。HPLC與質譜分析以（MS）聯用，在對中藥分析時，不僅可快速得到中藥圖譜的指紋信息，還可同時得到色譜峰的結構信息，因此，HPLC與MS聯用，成為得到中藥指紋圖譜的主導方法。采用1.7um粒填料的超高效液相色譜技術（UPLC）借助于HPLC的理論及原理，在分析時的通量、靈敏度及色譜峰容量等方面有著非常大的優(yōu)勢，是對天然產物及其代謝產物分離分析的有效方法，給中藥指紋圖譜研究提供了新方向和平臺。

3.氣相色譜法

氣相色譜由于其對揮發(fā)性成分的檢測具有分離效率高、分析速度快、樣品用量少、檢測靈敏度高和應用范圍廣的特點，常用于有揮發(fā)性的中藥的成分檢測分析，同時也用于在中藥經衍生化反應后分析其成分中的糖、生物堿、脂肪、內脂、酚類等物質。近年來，為獲得樣品的全信息特征，多維檢測技術的聯用越來越受到中藥分析的重視。

4.毛細管電泳（capillary"electrophoresis，CE）法

毛細管電泳法因具有較少的進樣量，高靈敏度、高柱效、滿意的分析速度等優(yōu)點而得到廣泛的應用。毛細管電泳法是以毛細管為分離通道，依據進量樣品中各組分之間有著淌度和分配行為上的不同，以高壓直流電場為驅動力而實現分離析方法，對中藥中復雜的成分可實現高效快速分離。毛細管電泳法理論體系逐漸成熟后，得到了迅速的發(fā)展，到目前為止毛細管電泳法已有多種分離模式，如處理盡量降低電滲流的毛細管區(qū)帶電泳法、在緩沖液中加入離子型表面活性劑的膠束電動毛細管色譜、含色譜固定相的毛細管為分離柱的毛細管電色譜等，都可對動植物類中藥成分進行高速有效的分離分析，在中藥指紋圖譜研究方面提供了更為廣闊的前景及方法。

5.高速逆流色譜法（HSCCC）

高速逆流色譜法起源于1982年，是連續(xù)高效的液—液分配色譜技術，和上述色譜分離技術不同，它不需要任何固態(tài)載體，它保證了不和樣品發(fā)生污染、失去活性，因而在分析分離中得到的結果重現性較好。高速逆流色譜法是根據動態(tài)液—液分配原理為基礎的一類分離分析方法，區(qū)別于其他高效液相色譜分離法，有著樣品前處理非常簡單的極大優(yōu)勢。該方法具有分析純度高、操作簡單等優(yōu)點，也存在分離時間過長、連接處容易出現滲漏等缺點。

6.X射線衍射法

區(qū)別于上述分析分離方法，X射線衍射法是依據光衍射原理的分析法。通過電子對X射線的散射產生衍射現象時，獲得的電子密度的分布情況等信息而產生的衍射圖譜。目前為止，X射線衍射法主要用于晶體結構分析中，但是只要樣品中的組成機構穩(wěn)定，用X射線衍射法得到的衍射圖就可作為該樣品的特征圖譜（指紋圖譜）。因其分析法所需樣品量非常小，并且有著樣品的前處理非常簡單，操作方法簡便等優(yōu)勢，以及獲得的圖譜信息量大，特征信息明顯，穩(wěn)定性較高等優(yōu)點而得到了廣泛應用。

7.DNA指紋圖譜法

DNA指紋圖譜法是限制性內切酶消化和與特異的核心探針雜交取得不同大小的DNA片段的多點區(qū)帶圖譜，再和已經得到的另一個體的比較以評價其相似性的技術，得到的DNA圖譜是利用聚合酶鏈反應從不同生物樣品中進行人工合成DNA片斷，因為其片斷的數目和大小都因不同的生物而不同，所以稱之為DNA指紋圖譜。這種DNA指紋技術不僅有更好的重現性和高靈敏度，而且具有鑒別結果不受外界環(huán)境因素干擾，對樣品形態(tài)（原品、粉末或片狀）和材料來源都沒有具體的限制，這樣DNA指紋技術就為中藥品種鑒別及藥效的開發(fā)利用提供更加精確穩(wěn)定的方法。

三"中藥指紋圖譜的應用及前景

1.對中藥材進行質量鑒定及來源辨認

由于近年來名貴中藥的利用價值被不斷發(fā)現，部分中藥又因產地不同或者資源的再生能力差異，中藥市場出現了很多假冒偽劣商品，而中藥的有效成分是衡量中藥材質量的關鍵因素，所以鑒別中藥材的產地及質量尤為重要。但中藥材質量控制在傳統(tǒng)上都是以色、狀、味等外觀來確定真假及產地，后期最多加以顯微鏡等現代化設備來辨別真?zhèn)危€是非常有限，更不用說一個完整的鑒定體系了。中藥指紋圖譜技術很好地避免了這些不利條件。在現有的中藥材質量控制標準中，主要偏重于“有效成分”“指標成分”等特定因素，大大對中藥的“整體”及“活性”成分給予了毀滅性的否定，所以中藥的藥用價值不能完全體現，仍難以真正控制現在中藥質量。

現代分離技術的不斷發(fā)展，這給中藥指紋圖譜技術的發(fā)展提供了肥沃的土壤及理論支撐，為中藥走出國門、服務人類、建立中藥藥用價值評價體系提供了非常大的幫助。同時由于中藥的生長環(huán)境不同，藥用價值也有很大的差異。為保證中藥材的藥效，對中藥的種植場地及采收環(huán)境也有著嚴格的限制。因此在對中藥的質量控制及藥效監(jiān)控中，場地和等外界環(huán)境因素也是中藥質量鑒別的一個重要方面，中藥指紋圖譜技術很好地解決了這一難題。同時，中藥指紋圖譜技術從科學的角度解釋了中藥的臨床效果，這讓國內外廣泛接受中華民族之醫(yī)藥精髓就有據可查、有據可依，為中醫(yī)的全面崛起提供了非常強大的理論基礎。

2.規(guī)范中藥制劑，對中間體進行質量控制

中醫(yī)曾經被懷疑過，有一段時間，人們對中藥制劑的臨床作用存在顧慮，其制劑的中間質量控制也成為醫(yī)學領域難以控制的問題。中藥因其“整體性”一直困擾著我們。中藥制劑化學成分復雜，有的甚至不能用“化學成分”來定義，所以一份標準的中藥制劑是不能簡單地說它有什么樣的化學成分或組分。中藥指紋圖譜技術利用中藥組分的組合性及指紋特性，很好地為中藥制劑提供了解決方案，可以說中藥的指紋圖譜技術是中藥制劑發(fā)展的堅強科學支撐，因指紋圖譜技術引入了先進的現代分析和檢測設備，對中藥制劑全面的質量觀概念提供了標準化及科學化的依據，為中藥制劑的迅猛發(fā)展提供了強大技術力量支撐。

3.監(jiān)控中藥材炮制過程，規(guī)范中藥生產工藝

中藥指紋圖譜技術除了能在中藥材的質量控制、產地來源確定、中間體和中藥制劑的質量規(guī)范行為上有較大的應用外，還可對中藥材的炮制過程進行監(jiān)控、規(guī)范及完善中藥生產工藝。王冬梅等采用HPLC-UV-MS法，建立了貫葉連翹提取物（含金絲桃素類和黃酮類化合物的提取物）的指紋圖譜分析方法，并對貫葉連翹提取物的主要色譜峰進行定性定量的分析，以10個主要成分色譜峰的定性定量化學分析為質量標準，對中藥制劑的提取工藝中有效成分的富集程度、工藝的批內精密度和批間緊密度及穩(wěn)定性的影響進行評價。實驗證明，在有效的整體質量體系里指紋圖譜法可為提取物的質量控制以及制備工藝的評價提供依據。

4.其他應用

為了實現中藥化學指紋圖譜向中藥藥效組分指紋圖譜的轉化，利用中藥指紋圖譜技術，還可對中藥指紋圖譜信息與藥效活性信息進行相關性實驗研究，由此建立中藥指紋圖譜的藥效研究體系;建立特征活性成分、有效組分群及特征活性指紋圖譜的研究中，特征活性指紋圖譜是指紋圖譜譜效學的最重要研究核心。中藥指紋圖譜可用現代分析分離方法對圖譜進行定性定量分析，將可知化學成分的指紋圖譜和體內代謝過程從數量上聯系起來，研究中藥活性成分、有效部位、單味中藥和中藥復方在體內吸收、分布、代謝、排泄的動態(tài)變化規(guī)律和量—效關系。

5.應用前景

中藥產業(yè)現代化的瓶頸是質量不可控、生產工藝無標準、質量沒有完整的鑒定鑒別體系等。天然藥物的指紋圖譜可以表征天然產物質量及生產場地。利用標準的中藥材指紋圖譜系，鑒別中藥材的質量，用科學的鑒別方法制定合理的中藥制劑工藝流程，但因現在中藥指紋圖譜技術的發(fā)展有限，對中藥指紋圖譜的標準建立也有一定的局限性。在現代化技術不斷發(fā)展的今天，利用大容量計算機和高精準的圖譜技術，中藥的質量標準體系將不斷完善，為中藥制劑發(fā)展提供可靠的質量體系，是中藥圖譜技術發(fā)展的目標。同時隨著高速、高精度、高靈敏度的分析分離儀器不斷涌現，指紋圖譜技術會得到迅猛發(fā)展。建立科學、可信、可操作性的中藥制劑生產工藝及質量標準指日可待。中藥的指紋圖譜技術也將為中藥制劑的臨床試驗研究、可持續(xù)發(fā)展奠基堅實的基礎。可以想象，如果將來對每味中藥都有非常科學的指紋圖譜，對每袋中藥制劑都有自己的質量標準，那么中醫(yī)的發(fā)展將具有科學性和安全性的統(tǒng)一。

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〔責任編輯：林勁〕