中藥質(zhì)量控制與評價方法研究概況

劉亞明，李曉剛，彭 青

（重慶市合川區(qū)中醫(yī)院藥劑科，重慶 401520）

中藥質(zhì)量控制與評價方法研究概況

劉亞明，李曉剛，彭 青

（重慶市合川區(qū)中醫(yī)院藥劑科，重慶 401520）

近年來，中藥以其獨特的療效越來越受到世界各國的青睞和重視［1］，但是由于中藥的復雜性、技術(shù)條件、研究思路和方法等因素的局限［2］，使中藥質(zhì)量評價成為制約中藥現(xiàn)代化與產(chǎn)業(yè)化的“瓶頸”［3］。

中藥質(zhì)量的評價和質(zhì)量控制是保證中藥安全性和有效性的重要手段，在中藥研究、生產(chǎn)及臨床應(yīng)用過程中具有重要作用［4］?，F(xiàn)就中藥質(zhì)量標準以中藥質(zhì)量控制的研究進展綜述如下。

1 中藥質(zhì)量標準研究

近年來，由于化學、現(xiàn)代生命科學、分析科學技術(shù)的大量使用和科技的進步，許多新試驗技術(shù)方法和現(xiàn)代化分析儀器不斷運用于鑒定中藥質(zhì)量標準［5］，使得中藥質(zhì)量標準水平有了很大提高［6］。

在我國，中藥質(zhì)量標準的建立從無到有，經(jīng)歷了長期的過程?？v觀中國藥典的發(fā)展概況，我國藥典迄今已出版9部，按照發(fā)展水平大致可以分為3個階段。1953年版和1963年版的《中華人民共和國藥典》為第1個階段，這兩部藥典只收載了藥材的性狀鑒別，還處于外觀形態(tài)的經(jīng)驗鑒別水平，無專屬性鑒別，缺乏定量指標，是我國中醫(yī)藥工作者長期積累的豐富經(jīng)驗的總結(jié)。1963年版藥典的附錄中第1次對紫外分析法進行了簡單的描述，可見當時已孕育了儀器分析的萌芽。1977年版《中華人民共和國藥典》為第2個階段，藥典在經(jīng)驗鑒別的基礎(chǔ)上大量收載了顯微鑒別以及部分的化學試管反應(yīng)，比之前單純以外觀形態(tài)的經(jīng)驗鑒別有了明顯提高，同時對經(jīng)典色譜法進行了介紹。1985至2010年的6部《中華人民共和國藥典》可以看作是第3個階段，現(xiàn)代分析儀器和檢測方法在這一階段得到大量的使用，中藥及其制劑的質(zhì)量評價也更為全面。1990年版《中華人民共和國藥典》首次使用現(xiàn)代儀器檢測方法，如HPLC、GC及TLCS測定中藥活性成分或指標成分的含量。1995年版藥典中，現(xiàn)代分析儀器的檢測方法使用率和使用次數(shù)明顯增加。2000年版《中華人民共和國藥典》中，首次在附錄中引入火焰光度法和毛細管電泳法。2005年版《中華人民共和國藥典》（一部）附錄中主要收載的現(xiàn)代化分析儀器主要有分光光度法、色譜法和質(zhì)譜法。2010年版《中華人民共和國藥典》（一部）附錄在2005年版藥典的基礎(chǔ)上新增離子色譜法、核磁共振波譜法、拉曼光譜法指導原則等現(xiàn)代儀器分析技術(shù)，中藥品種中新增了液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用、DNA分子鑒定、薄層-生物自顯影技術(shù)等方法。

2 中藥質(zhì)量控制方法

中藥多元的活性與獨特的療效是其較為復雜成分共同作用的結(jié)果?，F(xiàn)行的中藥質(zhì)量控制模式是借鑒國外化學藥品質(zhì)量控制模式建立的?；瘜W藥品具有明確的分子結(jié)構(gòu)，清晰的構(gòu)效關(guān)系，因此鑒別、檢查、含量測定都可以直接作為質(zhì)量評價的指標，但是對于在中醫(yī)理論指導下的中藥，尤其是復方制劑，檢測其中任何一種成分均不能體現(xiàn)其整體質(zhì)量。因此，需要重新審視和明確中藥質(zhì)量控制和評價的目標、策略、模式與方法，建立一套既能保證穩(wěn)定可控，又能直接關(guān)切安全有效的新型中藥質(zhì)量控制管理方法體系。

2.1 中藥指紋圖譜技術(shù)

指紋圖譜技術(shù)是近年發(fā)展起來的一種中藥質(zhì)控手段［7］，通過測定藥材中各色譜峰的峰面積或峰高比值來確定樣品中化學成分的相對含量，并結(jié)合數(shù)理統(tǒng)計方法，通過樣品間相似度的比較來評價中藥材及其制劑質(zhì)量的優(yōu)劣。能比較全面地反映中藥中所含化學成分的種類與數(shù)量，在現(xiàn)階段有效成分大多沒有明確的情況下，能比較全面的反映中藥內(nèi)在質(zhì)量［8］。按照應(yīng)用對象進行分類，中藥指紋圖譜可以分為中藥材指紋圖譜、中藥原料指紋圖譜、中間產(chǎn)品指紋圖譜、中藥制劑指紋圖譜等。根據(jù)測定時所采用的分析手段不同，中藥指紋圖譜可分為中藥生物指紋圖譜和中藥化學指紋圖譜。

建立指紋圖譜的方法。首先收集中成藥樣品、原料藥材及中間半成品等，作為研究對象。每個研究對象至少要10批［9］，其次采用化學方法對研究對象進行預處理，針對不同的研究成分選用不同極性的試劑進行提取、分離，得到不同極性成分的試樣，之后采用色譜法、波譜法等方法對試樣進行分析，得到樣品的指紋圖譜，運用計算機圖譜解析技術(shù)對指紋圖譜進行解析和處理，獲得指紋特征，以此為基礎(chǔ)檢測樣品質(zhì)量的穩(wěn)定性等其他工作。①色譜法：色譜指紋圖譜主要包括薄層色譜（TLC）、高效液相色譜（HPLC）、氣相色譜（GC）、高速逆流色譜（HSCCC）及毛細管電泳（CE）指紋圖譜等。色譜技術(shù)具有分離效能強、能夠與多種檢測器聯(lián)用的特點，能夠在實現(xiàn)色譜分離的同時分析得到的各種波譜信息，以實現(xiàn)物質(zhì)的定性定量。因此，色譜技術(shù)已成為獲取中藥指紋圖譜的主要手段之一。米莉莉等［10］對不同蟲草樣品建立熒光淬滅薄層色譜指紋圖譜，得到的熒光淬滅薄層色譜指紋圖譜，能為人工蟲草和天然蟲草提供直接的指紋鑒別，方法快速簡便、重現(xiàn)性好。Rana Ajay等［11］使用C12反相色譜柱，采用一種快速、簡便、靈敏的HPLC-DAD法對茶黃素進行了分析與含量測定。Aviv Amirav等［12］采用一種新型的氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)半在線地監(jiān)控反應(yīng)的最佳化回收率、闡明其反應(yīng)機理，并且獲得反應(yīng)產(chǎn)物特性及純度。Gu Ming等［13］采用高速逆流色譜法（HSCCC）分析丹參藥材中12種成分并獲取指紋圖譜，根據(jù)其相對保留時間、相對峰面積、相對保留時間的相對標準偏差值、相對峰面積的相對標準偏差值、差異率及特征指紋圖譜建立數(shù)字化色譜，結(jié)果表明高速逆流色譜-數(shù)字化指紋圖譜（HSCCC-DCFS）是一種能夠定量、直觀的獲取丹參藥材指紋圖譜的方法。②波譜法：波譜法主要包括紫外（UV）、紅外（IR）、核磁共振（NMR）、質(zhì)譜（MS）等方法。由于UV、IR反映的是化合物的結(jié)構(gòu)信息，結(jié)果具有加和性，很難表述中藥材或中成藥這樣復雜體系中各成分濃度分布的整體狀況。但是如果借助于計算機分類技術(shù)或模糊數(shù)學方法對信息進行處理，還是可以用于鑒別不同藥材的。目前NMR一般用1H-NMR，其圖譜具有專屬性、全面性、定量性、易辨性等特點，且具有信息量大、可重復性好的優(yōu)點，主要用于鑒別植物類藥材的真?zhèn)蝺?yōu)劣。Minghua Yang等［14］采用一種定量質(zhì)子核磁共振技術(shù)（qHNMR）成功對常用中藥穿心蓮中的穿心蓮內(nèi)酯、脫水穿心蓮內(nèi)酯、去氧穿心蓮內(nèi)酯及新穿心蓮內(nèi)酯進行定量分析。 ③X射線衍射法：X射線衍射法的原理是當某一物質(zhì)受到X射線照射會產(chǎn)生不同程度的衍射現(xiàn)象。該物質(zhì)產(chǎn)生特有的衍射圖譜反映了物質(zhì)的組成、晶型、分子內(nèi)成鍵方式及分子的構(gòu)型等特征。王麗娟等［15］用粉末X射線衍射技術(shù)建立了麋鹿角X射線衍射Fourier指紋圖譜分析方法，并與鹿角進行指紋圖譜比較分析，為麋鹿角的開發(fā)利用、藥材品質(zhì)評價提供了依據(jù)與方法。Wang S等［16］采用粉末X射線衍射傅里葉指紋圖譜模式獲得五批當歸藥材的特征性衍射峰，以此對當歸藥材進行鑒定。 ④分子生物學法：理論基礎(chǔ)是基因的多態(tài)性，而基因多態(tài)性可在分子水平上進行檢測，檢測方法包括電泳技術(shù)、免疫技術(shù)和DNA分子遺傳標志技術(shù)［17］。

隨著《中藥注射劑指紋圖譜研究的技術(shù)要求》（暫行）的出臺，指紋圖譜技術(shù)將在中藥質(zhì)量控制中發(fā)揮更加重要的作用，但該方法目前還存在不少缺點。一是中藥化學指紋圖譜只是中藥部分成分的“化學條形碼”，不能全面控制所有成分，有相當一部分中藥化學成分難以用常規(guī)的色譜或光譜方法檢識，如多肽、多糖類等；二是雖然中藥化學指紋圖譜在保證產(chǎn)品質(zhì)量一致性和穩(wěn)定性方面有促進作用，但難以反映其安全性有和有效性；三是受到操作、儀器的影響，中藥化學指紋圖譜的重復性、專屬性和代表性等仍需要深入研究。

2.2 化學計量學方法

化學計量學（Chemometrics）自上世紀70年代初誕生起，在施行化學量測的各個領(lǐng)域中得到了迅速的發(fā)展和完善［18］。國際化學計量學學會（International Chemometrics Society，ICS）給化學計量學作出了如下的定義為“化學計量學是一門通過統(tǒng)計學或數(shù)學方法將對化學體系的測量值與體系的狀態(tài)之間建立聯(lián)系的學科”［19］。化學計量學的最大特征是將多變量分析方法引入化學研究，從這些特點分析，化學計量學方法與中藥復方整體研究相結(jié)合能夠發(fā)揮重要的作用。如果說中藥復方的現(xiàn)代化整體研究可以被稱為“信息輸出者”，將化學計量學引入數(shù)據(jù)分析的過程，建立一套系統(tǒng)的研究模式，則必將成為一種有效的“問題解決者”。

主 成 分 分 析 法（principal component analysis，PCA）：PCA是對多變量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理的一種線性投影判別方法，是在不明顯減少有用信息的前提下，將高維空間壓縮到低維空間［20］，通過對原特征（經(jīng)標準化后的）變量進行線性組合，形成若干個新的特征矢量，要求它們之間相互正交，并能最大限度地保留原樣本集所含的原始信息，這些矢量即稱為主成分［21］。張興輝等［22］應(yīng)用主成分分析法（PCA）對來源于全國不同產(chǎn)地的女貞子進行了化學模式識別研究，結(jié)果顯示不同產(chǎn)地的女貞子化學成分的差異較大，炮制后也對成分有較大影響，表明PCA分析法化學模式識別研究可用于女貞子的質(zhì)量評價。

聚類分析法：聚類分析的目標是在模式空間中找到客觀存在的類別，“物以類聚”是聚類分析的基本出發(fā)點。該法不但用于中藥品種的鑒別，還用于中藥真?zhèn)蔚蔫b別、成分分析、質(zhì)量優(yōu)劣的評價、新舊工藝的比較等方面［23］。戴榮華等［24］采用高效液相色譜法對中藥牛膝進行了分析測定，將所獲得的化學數(shù)據(jù)用于化學模式識別研究，用系統(tǒng)聚類分析對牛膝的真?zhèn)魏唾|(zhì)量優(yōu)劣進行判別，再根據(jù)判別結(jié)果采用逐步判別分析進行回判，正確率達100%，表明聚類分析法能夠運用于中藥的質(zhì)量優(yōu)劣劃分。

判別分析法：判別分析是類別明確的一種分類技術(shù)，其根據(jù)觀測到的某些指標對所研究的對象進行分類。在中藥質(zhì)量控制實驗中，判別分析是指在已知研究對象分成若干類型并取得各種類型的一批已知樣品的觀測數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上建立判別式，然后對未知類型的樣品進行判別分類［25］。王艷華等［26］用系統(tǒng)聚類分析將半夏樣品分為生品和炮制品兩類，用逐步判別分析對樣品的鑒定和質(zhì)量分級結(jié)果進行回判，正確率達100%。初步建立了只通過HPLC分析即可對半夏進行質(zhì)量評價的模型。

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（artificial neural network，ANN）：ANN又稱神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，起源于本世紀40年代，是由大量的、同時也是簡單的處理單元廣泛連接構(gòu)成的復雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，反映了人腦的基本功能，是對人腦所作的某種簡化、抽象和模擬。張亮等［27］運用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和非線性映射技術(shù)對戊己丸進行了省缺藥材的定性識別研究，實驗數(shù)據(jù)為藥材浸出物的紅外光譜，結(jié)果表明人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能對多種情況進行識別，正確識別率為85%，明顯優(yōu)于非線性映射技術(shù)。

模糊數(shù)學與灰色系統(tǒng)理論：模糊數(shù)學主要是為解決自然界及人類思維中普遍存在的模糊性現(xiàn)象而提出和建立的。而模糊技術(shù)則是在模糊數(shù)學理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種高新技術(shù)，即是模糊數(shù)學與計算機、信息、自動控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物［28］。蘇薇薇等［29］采用模糊數(shù)學方法處理黃芩的微量元素數(shù)據(jù)，對10個不同產(chǎn)地的黃芩樣品進行了分類，獲得滿意結(jié)果。

2.3 “一測多評”法

中藥多成分、多功效的作用特點決定了單一成分難以表達中藥的質(zhì)量，多成分同步質(zhì)量控制模式應(yīng)運而生并得到了迅速普及。而現(xiàn)實中對照品供需矛盾和多指標質(zhì)控高昂的檢測成本反過來又限制了多指標質(zhì)量控制模式在實際生產(chǎn)、科研中的應(yīng)用。那么，是否能夠找到一種方法既能實現(xiàn)多成分的質(zhì)量控制又能克服對照品緊缺和檢測成本高的困難［30］。并且根據(jù)中藥有效成分間存在的內(nèi)在函數(shù)關(guān)系和比例關(guān)系，通過測定1個成分（對照品可以得到者）來實現(xiàn)多個成分（對照品沒有或難以供應(yīng)）的同步監(jiān)控，這是“內(nèi)標校正法”或者“一測多評法”的基本設(shè)計思想［31］。黃山君等［32］等采用HPLC和UPLC法，以芍藥苷為內(nèi)標物，建立其與芍藥內(nèi)酯苷的相對校正因子，并進行含量測定，實現(xiàn)一測多評，同時采用外標法測定16批白芍中芍藥苷、芍藥內(nèi)酯苷的含量，驗證“一測多評法”的準確性。

3 小 結(jié)

中藥能夠發(fā)揮多元的臨床藥效是其復雜的多組分物質(zhì)基礎(chǔ)在代謝過程中以多靶點、多層次作用的綜合結(jié)果，客觀上也造成中藥質(zhì)量控制技術(shù)與方法難以滿足現(xiàn)實的需要。長期以來，中藥質(zhì)量控制是以化學成分為核心進行建立的，從單一成分向多成分的過渡，雖然是一種進步，但是仍未能全面、綜合的反映中藥內(nèi)在質(zhì)量。指紋圖譜雖然能較全面的反映中藥的化學成分，但是在眾多的指紋峰中，哪些是有效成分、哪些是可以舍去的成分，仍然是一道難題。因此，應(yīng)繼續(xù)以中藥色譜指紋圖譜為核心，并結(jié)合對中藥化學成分、中藥藥理作用的研究，以期揭示中藥起效所對應(yīng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，進而對中藥質(zhì)量進行綜合、全面的評價。

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R288

B

1004-2814（2013）04-312-03

彭 青

2012-12-07

證治集萃