中藥指紋圖譜的建立方法及其應(yīng)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(jié)晶，中藥的現(xiàn)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(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)量、中藥制劑及其中間體質(zhì)量控制等方面得到了廣泛的應(yīng)用，已成為國際公認(rèn)的控制中藥質(zhì)量非常有效的方法。本文就中藥指紋圖譜的方法及應(yīng)用進展進行了綜述。

【關(guān)鍵詞】中藥""中藥制劑""指紋圖譜

【中圖分類號】G642""""""""【文獻標(biāo)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(jīng)過現(xiàn)代分析技術(shù)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(xué)技術(shù)、同功酶分析法、電泳技術(shù)、X射線衍射技術(shù)、聚類分析技術(shù)等現(xiàn)代分析測試手段，呈現(xiàn)比較完整的中藥的組成與含量及化學(xué)特定結(jié)構(gòu)組成的圖譜。中藥圖譜的特征是它并不要求呈現(xiàn)出每一個組分的化學(xué)結(jié)構(gòu)，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(zhì)量進行有效控制及藥效研究及推廣，推行現(xiàn)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(shè)備簡單、結(jié)果呈現(xiàn)直觀，分析速度較快等特點而得到廣泛的應(yīng)用。同時因薄層色譜分析發(fā)展較早、應(yīng)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(yīng)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(xiàn)性、低靈敏度等缺點，所以如果成分復(fù)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(zhì)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(xiàn)性好的特點。根據(jù)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(zhì)譜分析以（MS）聯(lián)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(jié)構(gòu)信息，因此，HPLC與MS聯(lián)用，成為得到中藥指紋圖譜的主導(dǎo)方法。采用1.7um粒填料的超高效液相色譜技術(shù)（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(chǎn)物及其代謝產(chǎn)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(yīng)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(jīng)衍生化反應(yīng)后分析其成分中的糖、生物堿、脂肪、內(nèi)脂、酚類等物質(zhì)。近年來，為獲得樣品的全信息特征，多維檢測技術(shù)的聯(lián)用越來越受到中藥分析的重視。

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

毛細(xì)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(yīng)用。毛細(xì)管電泳法是以毛細(xì)管為分離通道，依據(jù)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(qū)動力而實現(xiàn)分離析方法，對中藥中復(fù)雜的成分可實現(xiàn)高效快速分離。毛細(xì)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(xì)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(xì)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(xì)管色譜、含色譜固定相的毛細(xì)管為分離柱的毛細(xì)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(shù)，和上述色譜分離技術(shù)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(jié)果重現(xiàn)性較好。高速逆流色譜法是根據(jù)動態(tài)液—液分配原理為基礎(chǔ)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(xiàn)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(jù)光衍射原理的分析法。通過電子對X射線的散射產(chǎn)生衍射現(xiàn)象時，獲得的電子密度的分布情況等信息而產(chǎn)生的衍射圖譜。目前為止，X射線衍射法主要用于晶體結(jié)構(gòu)分析中，但是只要樣品中的組成機構(gòu)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(yīng)用。

7.DNA指紋圖譜法

DNA指紋圖譜法是限制性內(nèi)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(jīng)得到的另一個體的比較以評價其相似性的技術(shù)，得到的DNA圖譜是利用聚合酶鏈反應(yīng)從不同生物樣品中進行人工合成DNA片斷，因為其片斷的數(shù)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(shù)不僅有更好的重現(xiàn)性和高靈敏度，而且具有鑒別結(jié)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(shù)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(yīng)用及前景

1.對中藥材進行質(zhì)量鑒定及來源辨認(rèn)

由于近年來名貴中藥的利用價值被不斷發(fā)現(xiàn)，部分中藥又因產(chǎn)地不同或者資源的再生能力差異，中藥市場出現(xiàn)了很多假冒偽劣商品，而中藥的有效成分是衡量中藥材質(zhì)量的關(guān)鍵因素，所以鑒別中藥材的產(chǎn)地及質(zhì)量尤為重要。但中藥材質(zhì)量控制在傳統(tǒng)上都是以色、狀、味等外觀來確定真假及產(chǎn)地，后期最多加以顯微鏡等現(xiàn)代化設(shè)備來辨別真?zhèn)?，但還是非常有限，更不用說一個完整的鑒定體系了。中藥指紋圖譜技術(shù)很好地避免了這些不利條件。在現(xiàn)有的中藥材質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)中，主要偏重于“有效成分”“指標(biāo)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(xiàn)，仍難以真正控制現(xiàn)在中藥質(zhì)量。

現(xiàn)代分離技術(shù)的不斷發(fā)展，這給中藥指紋圖譜技術(shù)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(wù)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(yán)格的限制。因此在對中藥的質(zhì)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(zhì)量鑒別的一個重要方面，中藥指紋圖譜技術(shù)很好地解決了這一難題。同時，中藥指紋圖譜技術(shù)從科學(xué)的角度解釋了中藥的臨床效果，這讓國內(nèi)外廣泛接受中華民族之醫(yī)藥精髓就有據(jù)可查、有據(jù)可依，為中醫(yī)的全面崛起提供了非常強大的理論基礎(chǔ)。

2.規(guī)范中藥制劑，對中間體進行質(zhì)量控制

中醫(yī)曾經(jīng)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(zhì)量控制也成為醫(yī)學(xué)領(lǐng)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(xué)成分復(fù)雜，有的甚至不能用“化學(xué)成分”來定義，所以一份標(biāo)準(zhǔn)的中藥制劑是不能簡單地說它有什么樣的化學(xué)成分或組分。中藥指紋圖譜技術(shù)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(shù)是中藥制劑發(fā)展的堅強科學(xué)支撐，因指紋圖譜技術(shù)引入了先進的現(xiàn)代分析和檢測設(shè)備，對中藥制劑全面的質(zhì)量觀概念提供了標(biāo)準(zhǔn)化及科學(xué)化的依據(jù)，為中藥制劑的迅猛發(fā)展提供了強大技術(shù)力量支撐。

3.監(jiān)控中藥材炮制過程，規(guī)范中藥生產(chǎn)工藝

中藥指紋圖譜技術(shù)除了能在中藥材的質(zhì)量控制、產(chǎn)地來源確定、中間體和中藥制劑的質(zhì)量規(guī)范行為上有較大的應(yīng)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(chǎn)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(xué)分析為質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，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(nèi)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(zhì)量體系里指紋圖譜法可為提取物的質(zhì)量控制以及制備工藝的評價提供依據(jù)。

4.其他應(yīng)用

為了實現(xiàn)中藥化學(xué)指紋圖譜向中藥藥效組分指紋圖譜的轉(zhuǎn)化，利用中藥指紋圖譜技術(shù)，還可對中藥指紋圖譜信息與藥效活性信息進行相關(guān)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(xué)的最重要研究核心。中藥指紋圖譜可用現(xiàn)代分析分離方法對圖譜進行定性定量分析，將可知化學(xué)成分的指紋圖譜和體內(nèi)代謝過程從數(shù)量上聯(lián)系起來，研究中藥活性成分、有效部位、單味中藥和中藥復(fù)方在體內(nèi)吸收、分布、代謝、排泄的動態(tài)變化規(guī)律和量—效關(guān)系。

5.應(yīng)用前景

中藥產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的瓶頸是質(zhì)量不可控、生產(chǎn)工藝無標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)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(chǎn)物質(zhì)量及生產(chǎn)場地。利用標(biāo)準(zhǔn)的中藥材指紋圖譜系，鑒別中藥材的質(zhì)量，用科學(xué)的鑒別方法制定合理的中藥制劑工藝流程，但因現(xiàn)在中藥指紋圖譜技術(shù)的發(fā)展有限，對中藥指紋圖譜的標(biāo)準(zhǔn)建立也有一定的局限性。在現(xiàn)代化技術(shù)不斷發(fā)展的今天，利用大容量計算機和高精準(zhǔn)的圖譜技術(shù)，中藥的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系將不斷完善，為中藥制劑發(fā)展提供可靠的質(zhì)量體系，是中藥圖譜技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)。同時隨著高速、高精度、高靈敏度的分析分離儀器不斷涌現(xiàn)，指紋圖譜技術(shù)會得到迅猛發(fā)展。建立科學(xué)、可信、可操作性的中藥制劑生產(chǎn)工藝及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)指日可待。中藥的指紋圖譜技術(shù)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(chǔ)?？梢韵胂?，如果將來對每味中藥都有非?？茖W(xué)的指紋圖譜，對每袋中藥制劑都有自己的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，那么中醫(yī)的發(fā)展將具有科學(xué)性和安全性的統(tǒng)一。

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〔責(zé)任編輯：林勁〕