基于中藥行業性能力驗證模式的中藥分析教學實踐與探索*

劉 越，梁文儀，3，康 榮，張蘭珍，馬雙成

(1 北京中醫藥大學中藥學院，北京 102488；2 中國食品藥品檢定研究院，北京 100050；3 海軍軍醫大學藥學院，上海 200433)

中藥分析課程重視對中藥學類專業多門基礎課程和專業課程知識的串聯整合及綜合運用，現有理論教學中關于藥典詳細內容的講解容易給學生造成知識枯燥、固定單一和難以理解的印象，并且在實踐模式中尚未完整體現出中藥分析最基本的特性：定性和定量分析結果的準確性。已經在行業內成功實施的中藥能力驗證模式是基于現行版《中國藥典》收載標準內容開展的比對實驗，這與中藥分析課程的教學主體內容完美契合。將行業性“能力驗證”模式融入中藥分析教學實踐，一方面是將行業性的概念及活動“引進來”，另一方面是帶領我們的教學工作“走出去”，使教學活動更加貼近藥品的實際生產與質量控制，對于全面提升中藥人才培養質量具有重要科學意義。

1 中藥分析課程教學改革研究概述

1.1 中藥分析課程概況及特點

中藥分析課程是以中醫理論為指導，運用現代科學技術和理論(包括化學、物理學、生物學和微生物學等)，研究中藥質量評價與控制的一門學科，是中藥學科的重要組成部分，同時也是中藥學類的專業課程和核心課程。中藥分析的意義在于利用現代分析手段，通過評價與控制中藥的質量，以保證中藥使用安全、療效可靠和質量穩定。依據中藥學相關專業課程教學計劃，中藥分析是中藥學類專業學生三年級下學期的必修課程，目前使用的教材為中國中醫藥出版社出版的全國中醫藥行業高等教育“十三五”教材《中藥分析》，教學內容包含理論教學和實驗教學兩部分，其中理論教學主要內容以現行2015版《中國藥典》一部和四部收載內容為基本范圍(新版教材的編撰將以2020版《中國藥典》內容為主體)，涉及藥典標準、中藥分析基本程序、中藥的鑒別、中藥的檢查、中藥指紋圖譜與特征圖譜、中藥的含量測定、中藥各類化學成分分析、各類中藥制劑分析和中藥質量標準的制定等內容；實驗教學涉及薄層色譜法鑒別中藥制劑、古蔡法檢查中藥制劑中砷鹽、中藥制劑中特殊雜質檢查、分光光度法測定中藥制劑成分含量等內容。

1.2 中藥分析課程教學改革及存在的問題

面對中藥分析課程所包含的龐大知識體系在教學中所帶來的挑戰，高等中醫院校中藥分析課程教師和研究人員開展了大量的教學探索和改革嘗試，以期提高中藥分析理論教學和實踐教學質量，豐富教學內容。目前已經開展的模式包括以下方案：案例教學法在中藥分析教學中的應用，基于“金課”建設的中藥分析課程的教學改革與探索，以臨床價值為導向的中藥分析學教學思路的轉變與實踐，結合培養科研能力的中藥分析實驗教學改革研究等[1-4]。值得注意的是，上述研究多是在理論教學中從不同的角度結合學科特點開展探索，而有關于實踐教學的文獻資料相對較少。事實上，中藥分析教材主體內容大多數源自于《中國藥典》，其核心的宗旨是依照藥典標準內容進行操作，得到準確的定性、定量分析結果，要求試驗人員對標準內容涉及的理論知識及其內涵有足夠的理解和認知，同時以科學嚴謹的操作規范完成樣品分析。因此，創新現有的中藥分析課程教學實踐體系，提高學生將理論知識融入于實際應用的能力，強化科學規范操作的意識，是中藥分析教學改革研究領域亟待解決的重要科學問題。

2 中藥行業性能力驗證模式概述

2.1 能力驗證概況及特點

能力驗證(proficiency testing)是指利用實驗室間指定檢測數據的比對，確定實驗室的校準、檢測分析能力或檢查機構的檢查能力。能力驗證活動是用于監控實驗室能力的不同實驗室間比對或測量審核活動。能力驗證計劃是為保證實驗室在特定檢測、測量或校準領域的能力而設計的實驗室間比對。能力驗證的開展是實驗室質量控制的重要組成部分，是實驗室證明其檢測分析或校準能力的常規途徑之一[5-7]。CNAS(中國合格評定國家認可委員會，China National Accreditation Service for Conformity Assessment)將能力驗證作為評價實驗室技術能力的重要手段，與現場評審構成了互為補充的兩種能力評價技術。參加能力驗證比對實驗可以極大的促進實驗室檢驗人員精準分析能力的提高，同時也是對于實驗室出具檢驗數據準確性的重要技術性保障。

2.2 能力驗證實驗比對在中藥行業性的應用

近年來，隨著CNAS對藥品分析領域能力驗證活動逐漸增多的關注，與中藥質量和安全相關的藥效成分及外源性有害元素殘留的檢驗分析逐漸成為中藥質量控制體系能力驗證比對實驗的重要組成部分。按照實驗室資質認可和CNAS質量管理文件的有關要求，中國食品藥品檢定研究院(下稱：中檢院)依據現行版《中國藥典》收載標準內容，在中藥行業領域內已經組織多次能力驗證比對實驗，具體包括：川貝母聚合酶鏈式反應-限制性片段長度多態性方法鑒別檢驗能力驗證活動分析[8]，六味安消膠囊含量測定的能力驗證[9]，消炎利膽片中穿心蓮內酯、脫水穿心蓮內酯及其總量測定能力驗證項目[10]，人參中17 種有機氯農藥殘留測定能力驗證[11]。這些內容的開展代表了目前中藥分析及質量控制領域的主流檢驗項目，并且在進行過程中體現出了對檢驗人員掌握中藥多學科、多專業、多角度理論知識和高水平操作規范的嚴格要求。

能力驗證比對實驗在中藥行業質量控制體系中發揮著至關重要的作用，主要面向于全國各級食品藥品檢驗機構、科研單位、高等院所、相關藥品生產企業和第三方實驗室等。中檢院對匯總得到的檢驗分析數據進行穩健統計分析，以Z 比分數評價實驗室檢測能力，將結果分為“滿意數據”，“可疑數據”和“不滿意數據”三個類別，重點對“可疑數據”和“不滿意數據”出現的原因分別從色譜柱的選擇、對照品的稱定、對照溶液的制備、計算錯誤以及其他方面進行深入分析和探討。這些實驗項目的選擇設置，檢測數據的比對和離值數據原因的查找分析是中藥能力驗證活動被廣泛接受并認可的核心要素及重要支撐。

3 以行業性能力驗證模式開展中藥分析教學實踐的探索

3.1 本次能力驗證項目基本情況介紹

中檢院能力驗證服務平臺在其官方網站發布關于組織開展2020年第一批能力驗證計劃的通知，所開展的41項能力驗證計劃均按照《合格評定-能力驗證通用要求》(ISO/IEC17043，中國認可機構認可號為CNAS PT0041)運行，與中藥分析相關的項目包括：高效液相色譜法測定人參中人參皂苷Rb1的含量(計劃編號：NIFDC-PT-270)和風濕馬錢片中士的寧含量測定(計劃編號：NIFDC-PT-271)。

本次中藥分析探索性教學實踐隨機選擇“高效液相色譜法測定人參中人參皂苷Rb1的含量”項目參加，依據文件要求在中檢院官方網站注冊申請，以北京中醫藥大學為申請單位，單位編號為344。人員組成以本中藥分析課程組教師為指導老師，中藥學院2017級中藥班兩位同學為具體開展含量測定的實驗人員。后續收到由中檢院分發的能力驗證作業指導書，包括分析樣品、檢測標準和結果反饋等信息。

3.2 能力驗證實驗基礎資料準備

3.2.1 人參主要化學成分及其性質

人參為五加科植物人參PanaxginsengC. A. Mey. 的干燥根和根莖[12]，三萜皂苷類化合物為人參藥材及飲片的主要化學成分，其中又以達瑪烷型四環三萜為人參皂苷Rb1、人參皂苷Re和人參皂苷Rg1等代表性化學成分的結構母核。這些人參皂苷類化合物由于葡萄糖及鼠李糖等糖分子的引入，導致羥基數目增多，極性增強，易溶于熱水、甲醇和乙醇等溶劑，相反在三氯甲烷等小極性溶劑中溶解性較差。另一方面，上述三種皂苷結構中均含有一個雙鍵，因其紫外吸收波長靠近末端吸收，檢測波長通常設置為203 nm，并選用低波長下溶劑吸收干擾較小的乙腈-水溶液系統作為流動相。

3.2.2 藥典標準人參項下檢驗項目分析

查閱《中國藥典》(2015年版)一部人參項下標準[12]，詳細內容包括性狀、鑒別(顯微特征；薄層色譜)、檢查(水分、總灰分、農藥殘留量)、含量測定(本品按干燥品計算，含人參皂苷Rg1(C42H72O14)和人參皂苷Re(C48H82O18)的總量不得少于0.30%，人參皂苷Rb1(C54H92O23)不得少于0.20%)等檢驗項目。依據能力驗證作業指導書要求，本次試驗參照上述方法進行，考慮到含量測定計算過程中人參供試品需按干燥品計算，提示分析人員需要完成水分的測定。

3.3 能力驗證試驗過程細節和注意要點

3.3.1 關于對照物質：

本次實驗指定對照品為來源于中檢院的人參皂苷Rb1，樣品批號：110704-202028，其中特性量值含量以93.1%計算，提示含量計算數值需乘以93.1%得到最終結果。另外需要注意使用方法：使用前不需干燥處理，以及注意事項：本品具有引濕性，打開包裝后一次性使用完畢。

3.3.2 關于精密稱定

對照品稱量需使用精度為十萬分之一的電子天平，單次稱量的重量需要大于5 mg以減小誤差，配置對照品溶液時需同時平行制備兩份對照品用以相互驗證稱量數值準確性；供試品稱量一般需要使用精度為萬分之一的電子天平，依據中國藥典凡例要求，以“取本品粉末約1 g，精密稱定”為例，可稱取供試品重量數值為“1.0005 g”。在供試品溶液制備過程中同樣需要平行制備兩份供試品，用以相互驗證在中藥復雜前處理操作步驟程序下供試品溶液制備的準確性。

3.3.3 關于精密量取和準確定容

在試驗過程中涉及對照品溶液和供試品溶液的精密量取及準確定容需要分別使用具有單一容量值的胖肚移液管和容量瓶，不得使用移液槍以及多刻度移液管。值得注意的是，上述單一容量值的胖肚移液管和容量瓶在使用前需要用重量法校正并做好標記以及相關實驗記錄。

3.3.4 關于供試品前處理

“取人參粉末約1 g，置索氏提取器中，加三氯甲烷加熱回流3 h，棄去三氯甲烷液。”上述操作為人參的脫脂步驟，主要是利用人參皂苷在不同溶劑中的溶解性差異除去人參中的脂溶性成分。考慮到人參皂苷 Rb1紫外吸收波長靠近末端吸收，通常在203 nm 波長下測定，脫脂效果不同，基質的末端吸收可能存在差異，會對測定結果產生影響。另外，“精密加水飽和正丁醇50 mL，密塞，放置過夜，超聲處理(功率250 W，頻率50 kHz)30 min。”上述操作為人參皂苷類成分的提取步驟，含水正丁醇對人參皂苷的溶解度較好，因此常作為提取和純化人參皂苷類成分的使用溶劑。值得注意的是，本次試驗是使用超聲提取的方法，超聲儀的功率對人參皂苷的提取效率具有顯著影響，應按照藥典標準規定設置超聲儀功率和頻率，當超聲功率低于藥典規定值時，容易造成人參供試品中皂苷類成分含量偏低。

3.3.5 關于液相色譜分析系統和色譜柱

本次試驗所測定的人參皂苷類成分結構類似，多連接有 2～3個葡萄糖及鼠李糖，極性較強，為了獲得較好的分離度，藥典標準規定使用梯度洗脫。不同廠家生產的不同型號的液相色譜分析系統和C18色譜柱對待測成分的分離效果可能不同，會導致色譜峰的保留時間、出峰順序、分離度和峰形等有所不同。在實驗過程中需要開展不同品牌色相色譜系統搭載不同品牌C18色譜柱測定人參中人參皂苷Rb1的含量，并對數據進行比較分析。

3.4 本次能力驗證試驗結果

分析人員按照藥典標準完成高效液相色譜法對人參中人參皂苷Rb1含量的測定，并上傳試驗結果。在中檢院實驗室能力驗證服務平臺檢索實驗結果評價，結果顯示共有 262 家實驗室報名參加本能力驗證項目，共發出樣品 262 份，共 255 家實驗室按要求提交了結果報告，共收到有效數據 253 份。本實驗室試驗結果評價如下：實驗室名稱：北京中醫藥大學，實驗室代碼：344，樣品編號AA02700018，實驗結果0.38%，指定值0.40%，能力驗證標準差0.00053，Z比分數-0.38(注：|Z|≤2為滿意結果，2<|Z|<3為可疑結果，|Z|≥3為不滿意結果)。上述數據顯示本次教學實踐參加能力驗證活動獲得滿意評價。

4 結 語

綜上所述，將中藥行業性能力驗證模式與中藥分析實踐教學體系有機融合對于創新現有中藥分析教學實踐體系具有重要科學意義。隨機選擇設置的實驗項目將貫穿于中藥分析課程整個知識體系，參加本次能力驗證項目的人員開展了基礎資料準備，藥典標準及檢驗項目分析，試驗過程細節和注意要點總結等繁瑣而細致的工作，這些內容涵蓋了中藥學、分析化學和中藥化學等多學科知識內容，同時在實踐過程中體現精準分析，并獲得“滿意評價”的準確定量分析結果。本課程組嘗試開展上述內容的探索與研究，以期為后續中藥分析教學模式的深化改革提供新的思路和借鑒。