基于中藥行業(yè)性能力驗(yàn)證模式的中藥分析教學(xué)實(shí)踐與探索*

劉 越，梁文儀，3，康 榮，張?zhí)m珍，馬雙成

(1 北京中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院，北京 102488；2 中國(guó)食品藥品檢定研究院，北京 100050；3 海軍軍醫(yī)大學(xué)藥學(xué)院，上海 200433)

中藥分析課程重視對(duì)中藥學(xué)類專業(yè)多門基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程知識(shí)的串聯(lián)整合及綜合運(yùn)用，現(xiàn)有理論教學(xué)中關(guān)于藥典詳細(xì)內(nèi)容的講解容易給學(xué)生造成知識(shí)枯燥、固定單一和難以理解的印象，并且在實(shí)踐模式中尚未完整體現(xiàn)出中藥分析最基本的特性：定性和定量分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。已經(jīng)在行業(yè)內(nèi)成功實(shí)施的中藥能力驗(yàn)證模式是基于現(xiàn)行版《中國(guó)藥典》收載標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容開(kāi)展的比對(duì)實(shí)驗(yàn)，這與中藥分析課程的教學(xué)主體內(nèi)容完美契合。將行業(yè)性“能力驗(yàn)證”模式融入中藥分析教學(xué)實(shí)踐，一方面是將行業(yè)性的概念及活動(dòng)“引進(jìn)來(lái)”，另一方面是帶領(lǐng)我們的教學(xué)工作“走出去”，使教學(xué)活動(dòng)更加貼近藥品的實(shí)際生產(chǎn)與質(zhì)量控制，對(duì)于全面提升中藥人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要科學(xué)意義。

1 中藥分析課程教學(xué)改革研究概述

1.1 中藥分析課程概況及特點(diǎn)

中藥分析課程是以中醫(yī)理論為指導(dǎo)，運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和理論(包括化學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)和微生物學(xué)等)，研究中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)與控制的一門學(xué)科，是中藥學(xué)科的重要組成部分，同時(shí)也是中藥學(xué)類的專業(yè)課程和核心課程。中藥分析的意義在于利用現(xiàn)代分析手段，通過(guò)評(píng)價(jià)與控制中藥的質(zhì)量，以保證中藥使用安全、療效可靠和質(zhì)量穩(wěn)定。依據(jù)中藥學(xué)相關(guān)專業(yè)課程教學(xué)計(jì)劃，中藥分析是中藥學(xué)類專業(yè)學(xué)生三年級(jí)下學(xué)期的必修課程，目前使用的教材為中國(guó)中醫(yī)藥出版社出版的全國(guó)中醫(yī)藥行業(yè)高等教育“十三五”教材《中藥分析》，教學(xué)內(nèi)容包含理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩部分，其中理論教學(xué)主要內(nèi)容以現(xiàn)行2015版《中國(guó)藥典》一部和四部收載內(nèi)容為基本范圍(新版教材的編撰將以2020版《中國(guó)藥典》內(nèi)容為主體)，涉及藥典標(biāo)準(zhǔn)、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(cè)定、中藥各類化學(xué)成分分析、各類中藥制劑分析和中藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定等內(nèi)容；實(shí)驗(yàn)教學(xué)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(zhì)檢查、分光光度法測(cè)定中藥制劑成分含量等內(nèi)容。

1.2 中藥分析課程教學(xué)改革及存在的問(wèn)題

面對(duì)中藥分析課程所包含的龐大知識(shí)體系在教學(xué)中所帶來(lái)的挑戰(zhàn)，高等中醫(yī)院校中藥分析課程教師和研究人員開(kāi)展了大量的教學(xué)探索和改革嘗試，以期提高中藥分析理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，豐富教學(xué)內(nèi)容。目前已經(jīng)開(kāi)展的模式包括以下方案：案例教學(xué)法在中藥分析教學(xué)中的應(yīng)用，基于“金課”建設(shè)的中藥分析課程的教學(xué)改革與探索，以臨床價(jià)值為導(dǎo)向的中藥分析學(xué)教學(xué)思路的轉(zhuǎn)變與實(shí)踐，結(jié)合培養(yǎng)科研能力的中藥分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究等[1-4]。值得注意的是，上述研究多是在理論教學(xué)中從不同的角度結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)開(kāi)展探索，而有關(guān)于實(shí)踐教學(xué)的文獻(xiàn)資料相對(duì)較少。事實(shí)上，中藥分析教材主體內(nèi)容大多數(shù)源自于《中國(guó)藥典》，其核心的宗旨是依照藥典標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容進(jìn)行操作，得到準(zhǔn)確的定性、定量分析結(jié)果，要求試驗(yàn)人員對(duì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容涉及的理論知識(shí)及其內(nèi)涵有足夠的理解和認(rèn)知，同時(shí)以科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮饕?guī)范完成樣品分析。因此，創(chuàng)新現(xiàn)有的中藥分析課程教學(xué)實(shí)踐體系，提高學(xué)生將理論知識(shí)融入于實(shí)際應(yīng)用的能力，強(qiáng)化科學(xué)規(guī)范操作的意識(shí)，是中藥分析教學(xué)改革研究領(lǐng)域亟待解決的重要科學(xué)問(wèn)題。

2 中藥行業(yè)性能力驗(yàn)證模式概述

2.1 能力驗(yàn)證概況及特點(diǎn)

能力驗(yàn)證(proficiency testing)是指利用實(shí)驗(yàn)室間指定檢測(cè)數(shù)據(jù)的比對(duì)，確定實(shí)驗(yàn)室的校準(zhǔn)、檢測(cè)分析能力或檢查機(jī)構(gòu)的檢查能力。能力驗(yàn)證活動(dòng)是用于監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室能力的不同實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)或測(cè)量審核活動(dòng)。能力驗(yàn)證計(jì)劃是為保證實(shí)驗(yàn)室在特定檢測(cè)、測(cè)量或校準(zhǔn)領(lǐng)域的能力而設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)。能力驗(yàn)證的開(kāi)展是實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制的重要組成部分，是實(shí)驗(yàn)室證明其檢測(cè)分析或校準(zhǔn)能力的常規(guī)途徑之一[5-7]。CNAS(中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)，China National Accreditation Service for Conformity Assessment)將能力驗(yàn)證作為評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)能力的重要手段，與現(xiàn)場(chǎng)評(píng)審構(gòu)成了互為補(bǔ)充的兩種能力評(píng)價(jià)技術(shù)。參加能力驗(yàn)證比對(duì)實(shí)驗(yàn)可以極大的促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)人員精準(zhǔn)分析能力的提高，同時(shí)也是對(duì)于實(shí)驗(yàn)室出具檢驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的重要技術(shù)性保障。

2.2 能力驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)比對(duì)在中藥行業(yè)性的應(yīng)用

近年來(lái)，隨著CNAS對(duì)藥品分析領(lǐng)域能力驗(yàn)證活動(dòng)逐漸增多的關(guān)注，與中藥質(zhì)量和安全相關(guān)的藥效成分及外源性有害元素殘留的檢驗(yàn)分析逐漸成為中藥質(zhì)量控制體系能力驗(yàn)證比對(duì)實(shí)驗(yàn)的重要組成部分。按照實(shí)驗(yàn)室資質(zhì)認(rèn)可和CNAS質(zhì)量管理文件的有關(guān)要求，中國(guó)食品藥品檢定研究院(下稱：中檢院)依據(jù)現(xiàn)行版《中國(guó)藥典》收載標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，在中藥行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)已經(jīng)組織多次能力驗(yàn)證比對(duì)實(shí)驗(yàn)，具體包括：川貝母聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性方法鑒別檢驗(yàn)?zāi)芰︱?yàn)證活動(dòng)分析[8]，六味安消膠囊含量測(cè)定的能力驗(yàn)證[9]，消炎利膽片中穿心蓮內(nèi)酯、脫水穿心蓮內(nèi)酯及其總量測(cè)定能力驗(yàn)證項(xiàng)目[10]，人參中17 種有機(jī)氯農(nóng)藥殘留測(cè)定能力驗(yàn)證[11]。這些內(nèi)容的開(kāi)展代表了目前中藥分析及質(zhì)量控制領(lǐng)域的主流檢驗(yàn)項(xiàng)目，并且在進(jìn)行過(guò)程中體現(xiàn)出了對(duì)檢驗(yàn)人員掌握中藥多學(xué)科、多專業(yè)、多角度理論知識(shí)和高水平操作規(guī)范的嚴(yán)格要求。

能力驗(yàn)證比對(duì)實(shí)驗(yàn)在中藥行業(yè)質(zhì)量控制體系中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，主要面向于全國(guó)各級(jí)食品藥品檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)、科研單位、高等院所、相關(guān)藥品生產(chǎn)企業(yè)和第三方實(shí)驗(yàn)室等。中檢院對(duì)匯總得到的檢驗(yàn)分析數(shù)據(jù)進(jìn)行穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)分析，以Z 比分?jǐn)?shù)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)能力，將結(jié)果分為“滿意數(shù)據(jù)”，“可疑數(shù)據(jù)”和“不滿意數(shù)據(jù)”三個(gè)類別，重點(diǎn)對(duì)“可疑數(shù)據(jù)”和“不滿意數(shù)據(jù)”出現(xiàn)的原因分別從色譜柱的選擇、對(duì)照品的稱定、對(duì)照溶液的制備、計(jì)算錯(cuò)誤以及其他方面進(jìn)行深入分析和探討。這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇設(shè)置，檢測(cè)數(shù)據(jù)的比對(duì)和離值數(shù)據(jù)原因的查找分析是中藥能力驗(yàn)證活動(dòng)被廣泛接受并認(rèn)可的核心要素及重要支撐。

3 以行業(yè)性能力驗(yàn)證模式開(kāi)展中藥分析教學(xué)實(shí)踐的探索

3.1 本次能力驗(yàn)證項(xiàng)目基本情況介紹

中檢院能力驗(yàn)證服務(wù)平臺(tái)在其官方網(wǎng)站發(fā)布關(guān)于組織開(kāi)展2020年第一批能力驗(yàn)證計(jì)劃的通知，所開(kāi)展的41項(xiàng)能力驗(yàn)證計(jì)劃均按照《合格評(píng)定-能力驗(yàn)證通用要求》(ISO/IEC17043，中國(guó)認(rèn)可機(jī)構(gòu)認(rèn)可號(hào)為CNAS PT0041)運(yùn)行，與中藥分析相關(guān)的項(xiàng)目包括：高效液相色譜法測(cè)定人參中人參皂苷Rb1的含量(計(jì)劃編號(hào)：NIFDC-PT-270)和風(fēng)濕馬錢片中士的寧含量測(cè)定(計(jì)劃編號(hào)：NIFDC-PT-271)。

本次中藥分析探索性教學(xué)實(shí)踐隨機(jī)選擇“高效液相色譜法測(cè)定人參中人參皂苷Rb1的含量”項(xiàng)目參加，依據(jù)文件要求在中檢院官方網(wǎng)站注冊(cè)申請(qǐng)，以北京中醫(yī)藥大學(xué)為申請(qǐng)單位，單位編號(hào)為344。人員組成以本中藥分析課程組教師為指導(dǎo)老師，中藥學(xué)院2017級(jí)中藥班兩位同學(xué)為具體開(kāi)展含量測(cè)定的實(shí)驗(yàn)人員。后續(xù)收到由中檢院分發(fā)的能力驗(yàn)證作業(yè)指導(dǎo)書，包括分析樣品、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)果反饋等信息。

3.2 能力驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)資料準(zhǔn)備

3.2.1 人參主要化學(xué)成分及其性質(zhì)

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(xué)成分，其中又以達(dá)瑪烷型四環(huán)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(xué)成分的結(jié)構(gòu)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(dǎo)致羥基數(shù)目增多，極性增強(qiáng)，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(jié)構(gòu)中均含有一個(gè)雙鍵，因其紫外吸收波長(zhǎng)靠近末端吸收，檢測(cè)波長(zhǎng)通常設(shè)置為203 nm，并選用低波長(zhǎng)下溶劑吸收干擾較小的乙腈-水溶液系統(tǒng)作為流動(dòng)相。

3.2.2 藥典標(biāo)準(zhǔn)人參項(xiàng)下檢驗(yàn)項(xiàng)目分析

查閱《中國(guó)藥典》(2015年版)一部人參項(xiàng)下標(biāo)準(zhǔn)[12]，詳細(xì)內(nèi)容包括性狀、鑒別(顯微特征；薄層色譜)、檢查(水分、總灰分、農(nóng)藥殘留量)、含量測(cè)定(本品按干燥品計(jì)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(yàn)項(xiàng)目。依據(jù)能力驗(yàn)證作業(yè)指導(dǎo)書要求，本次試驗(yàn)參照上述方法進(jìn)行，考慮到含量測(cè)定計(jì)算過(guò)程中人參供試品需按干燥品計(jì)算，提示分析人員需要完成水分的測(cè)定。

3.3 能力驗(yàn)證試驗(yàn)過(guò)程細(xì)節(jié)和注意要點(diǎn)

3.3.1 關(guān)于對(duì)照物質(zhì)：

本次實(shí)驗(yàn)指定對(duì)照品為來(lái)源于中檢院的人參皂苷Rb1，樣品批號(hào)：110704-202028，其中特性量值含量以93.1%計(jì)算，提示含量計(jì)算數(shù)值需乘以93.1%得到最終結(jié)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(xiàng)：本品具有引濕性，打開(kāi)包裝后一次性使用完畢。

3.3.2 關(guān)于精密稱定

對(duì)照品稱量需使用精度為十萬(wàn)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(duì)照品溶液時(shí)需同時(shí)平行制備兩份對(duì)照品用以相互驗(yàn)證稱量數(shù)值準(zhǔn)確性；供試品稱量一般需要使用精度為萬(wàn)分之一的電子天平，依據(jù)中國(guó)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(shù)值為“1.0005 g”。在供試品溶液制備過(guò)程中同樣需要平行制備兩份供試品，用以相互驗(yàn)證在中藥復(fù)雜前處理操作步驟程序下供試品溶液制備的準(zhǔn)確性。

3.3.3 關(guān)于精密量取和準(zhǔn)確定容

在試驗(yàn)過(guò)程中涉及對(duì)照品溶液和供試品溶液的精密量取及準(zhǔn)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(biāo)記以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)記錄。

3.3.4 關(guān)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(zhǎng)靠近末端吸收，通常在203 nm 波長(zhǎng)下測(cè)定，脫脂效果不同，基質(zhì)的末端吸收可能存在差異，會(huì)對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生影響。另外，“精密加水飽和正丁醇50 mL，密塞，放置過(guò)夜，超聲處理(功率250 W，頻率50 kHz)30 min?！鄙鲜霾僮鳛槿藚⒃碥疹惓煞值奶崛〔襟E，含水正丁醇對(duì)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(yàn)是使用超聲提取的方法，超聲儀的功率對(duì)人參皂苷的提取效率具有顯著影響，應(yīng)按照藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定設(shè)置超聲儀功率和頻率，當(dāng)超聲功率低于藥典規(guī)定值時(shí)，容易造成人參供試品中皂苷類成分含量偏低。

3.3.5 關(guān)于液相色譜分析系統(tǒng)和色譜柱

本次試驗(yàn)所測(cè)定的人參皂苷類成分結(jié)構(gòu)類似，多連接有 2～3個(gè)葡萄糖及鼠李糖，極性較強(qiáng)，為了獲得較好的分離度，藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定使用梯度洗脫。不同廠家生產(chǎn)的不同型號(hào)的液相色譜分析系統(tǒng)和C18色譜柱對(duì)待測(cè)成分的分離效果可能不同，會(huì)導(dǎo)致色譜峰的保留時(shí)間、出峰順序、分離度和峰形等有所不同。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要開(kāi)展不同品牌色相色譜系統(tǒng)搭載不同品牌C18色譜柱測(cè)定人參中人參皂苷Rb1的含量，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析。

3.4 本次能力驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果

分析人員按照藥典標(biāo)準(zhǔn)完成高效液相色譜法對(duì)人參中人參皂苷Rb1含量的測(cè)定，并上傳試驗(yàn)結(jié)果。在中檢院實(shí)驗(yàn)室能力驗(yàn)證服務(wù)平臺(tái)檢索實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示共有 262 家實(shí)驗(yàn)室報(bào)名參加本能力驗(yàn)證項(xiàng)目，共發(fā)出樣品 262 份，共 255 家實(shí)驗(yàn)室按要求提交了結(jié)果報(bào)告，共收到有效數(shù)據(jù) 253 份。本實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)如下：實(shí)驗(yàn)室名稱：北京中醫(yī)藥大學(xué)，實(shí)驗(yàn)室代碼：344，樣品編號(hào)AA02700018，實(shí)驗(yàn)結(jié)果0.38%，指定值0.40%，能力驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)差0.00053，Z比分?jǐn)?shù)-0.38(注：|Z|≤2為滿意結(jié)果，2<|Z|<3為可疑結(jié)果，|Z|≥3為不滿意結(jié)果)。上述數(shù)據(jù)顯示本次教學(xué)實(shí)踐參加能力驗(yàn)證活動(dòng)獲得滿意評(píng)價(jià)。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，將中藥行業(yè)性能力驗(yàn)證模式與中藥分析實(shí)踐教學(xué)體系有機(jī)融合對(duì)于創(chuàng)新現(xiàn)有中藥分析教學(xué)實(shí)踐體系具有重要科學(xué)意義。隨機(jī)選擇設(shè)置的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目將貫穿于中藥分析課程整個(gè)知識(shí)體系，參加本次能力驗(yàn)證項(xiàng)目的人員開(kāi)展了基礎(chǔ)資料準(zhǔn)備，藥典標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)項(xiàng)目分析，試驗(yàn)過(guò)程細(xì)節(jié)和注意要點(diǎn)總結(jié)等繁瑣而細(xì)致的工作，這些內(nèi)容涵蓋了中藥學(xué)、分析化學(xué)和中藥化學(xué)等多學(xué)科知識(shí)內(nèi)容，同時(shí)在實(shí)踐過(guò)程中體現(xiàn)精準(zhǔn)分析，并獲得“滿意評(píng)價(jià)”的準(zhǔn)確定量分析結(jié)果。本課程組嘗試開(kāi)展上述內(nèi)容的探索與研究，以期為后續(xù)中藥分析教學(xué)模式的深化改革提供新的思路和借鑒。