指纹图谱技术
发表时间:2019-04-27     阅读次数:

指纹图谱

(图)指纹图谱甘草的HPLC指纹图谱

中药指纹图谱是指某些中药材或中药制剂经适当处理后,采用一定的分析手段,得到的能够标示其化学特征的色谱图或光谱图。
中药指纹图谱是一种综合的,可量化的鉴定手段,它是建立在中药化学成分系统研究的基础上,主要用于评价中药材以及中药制剂半成品质量的真实性、优良性和稳定性。中药及其制剂均为多组分复杂体系,因此评价其质量应采用与之相适应的,能提供丰富鉴别信息的检测方法,建立中药指纹图谱将能较为全面地反映中药及其制剂中所含化学成分的种类与数量,进而对药品质量进行整体描述和评价。在此基础上,如果进一步开展谱效学研究,可使中药质量与其药效真正结合起来,有助于阐明中药作用机理。总之,中药指纹图谱的研究和建立,对于提高中药质量,促进中药现代化具有重要意义。

中药指纹图谱技术的特色和创新点
(图)指纹图谱四川产芎10个指纹图谱叠加示意图

如前所述,中药指纹图谱的研究以反映中药的整体化学特征为立论依据,提出以解决两个关键技术为突破口,实现指纹图谱技术在中药质量控制方面的应用。它的特色主要表现在三个方面:

1、用规范化的程序获得中药特征性总成分提取物,并用1HNMR、HPLC、UV、IR等多种手段表征其组成和结构。不同的表征手段间的区别主要表现在所得到的信息多少不同和操作上的方便程度不同。同此,核心的问题在于这种特征性总成分提取物要有真正的特征性,它的组成和结构要能真正代表这种中药。

2、由于同时采用多种检测手段来表征中药特征总提物的结构和相对组成方式,因此,方便了各部门在质量控制方面可以根据自己的实际情况选择应用。其中,由于1HNMR具有操作简便、快速、检测成本低、重现性好和信息量大等优点,更是中药指纹图谱研究的主要特色之一。

3、中药指纹图谱的解析研究以及中药特征总提物和各单体成分的生理活性研究体现了这一技术的科学性。

中药指纹图谱的研究将近代分离手段和仪器分析技术应用于中药的质量控制,目的在于建立一种新的质量控制方法,因此,是一种具有创新性的研究工作。另外,每种中药指纹图谱的建立和对其进行的解析也均具有显著的创新性。

指纹图谱的分类

目前,中药指纹图谱技术已涉及众多方法,包括薄层扫描(TLCS)、高效液相色谱法(HPLC)、气相色谱法(GC)和高效毛细管电泳法(HPCE)等色谱法以及紫外光谱法(UV)、红外光谱法(IR)、质谱法(MS)、核磁共振法(NMR)和X—射线衍射法等光谱法。其中色谱方法为主流方法,尤其是HPLC、TLCS和GC已成为公认的三种常规分析手段。由于HPLC具有分离效能高、选择性高、检测灵敏度高、分析速度快、应用范围广等特点。中药成分绝大多数可在高效液相色谱仪上进行分析检测,且积累较丰富的应用经验。因此高效液相色谱法已成为中药指纹图谱技术的首选方法。随着HPLC—MS和GC—MS等联用技术的应用,中药指纹图谱技术更趋完善。

指纹图谱建立的一般原则

中药指纹图谱的建立,应以系统的化学成分研究和药理学研究为依托,体现系统性、特征性和稳定性三个基本原则。为此,才能保证指纹图谱的标准化、规范化、客观化,从而便于推广和应用。
1.系统性 是指指纹图谱中反映的化学成分应包括该中药有效部位所含大部分成分,或指标性成分的全部,如中药两头尖中抗肿瘤的有效成分为皂苷类化合物,则其指纹图谱应尽可能地反映其中的皂苷类成分;银杏叶的有效成分是黄酮类和银杏内酯类,则其指纹图谱可采用两种方法,针对这两类成分分别分析,达到系统全面的目的。
2.特征性 是指指纹图谱中反映的化学信息(如保留时间)应具有较强的选择性,这些信息的综合结果,将能特征性地区分中药的真伪与优劣,成为中药自身的“化学条码”。如北五味子的HPLC指纹图谱和TLC指纹图谱,不仅包括多种的五味子木脂素类成分,而且具有许多未知类成分,这些成分的峰位顺序、比值在一定范围内是固定的,并且随药材品种不同而产生差异,依此可以很好地区别其来源、产地,判别药材的真伪优劣。
3.稳定性 是指所建立的指纹图谱在规定的方法、条件下的耐用程度,即不同操作者、不同实验室所重复做出的指纹图谱应在所允许的误差范围内,以体现其通用性和实用性。因而要求包括样品制备、分析方法、实验过程、数据采集、处理、分析等全过程都要规范化操作,同时,还应建立相应的评价机构,对其进行客观评价。

指纹图谱技术研究概况

以指纹图谱作为中药(天然药物)提取物及其制剂的质量控制方法,已成为目前国际共识,各种符合中药(天然药物)特色的指纹图谱控制技术体系正在研究和建立。美国食品药品管理局(FDA)允许草药保健品申报资料中提供色谱指纹图谱;世界卫生组织(WHO)在1996年草药评价指导原则中也规定,如果草药的活性成分不明确,可以提供色谱指纹图谱以证明产品质量的一致;欧共体在草药质量指南中亦称,单靠测定某种有效成分考查质量的稳定性是不够的,因为草药及其制剂是以整体为活性物质。色谱指纹图谱尤其是薄层色谱的鲜明的指纹图谱是很有用的。国外指纹图谱的应用,目的在于解决成分复杂,有效成分不明确的植物药质量检测和产品批次间质量差异的问题。其中德国研制的银杏叶提取物制剂是一个突出的例子。他们应用指纹图谱制定了相应的标准,该图谱体现了制剂所含的33个化学成分(主要为黄酮类和内酯类)和各自的含量。经化学成分和药效相关性研究,发现约24%银杏黄酮和约6%银杏内酯组成的提取物具有最佳疗效。此外,采用“混批勾兑”法,可使最终产品质量稳定,指纹图谱重现性良好,含量浮动范围为5%左右。
  20世纪70年代我国已有学者尝试使用TLCS对中成药进行分析,因主客观条件的限制,技术和时机的不成熟,没有得到公认;20世纪90年代《中国药典》增设了中药化学对照品和对照药材,为中药指纹图谱的研究奠定了基础。随着色谱技术的迅速发展和检测能力的显著增强,为指纹图谱的研究和应用提供了良好的技术保证。目前我国已对中药注射剂做出了必须用指纹图谱进行检测的规定,同时提出了具体的技术要求;在中药材规范化生产实施过程中指纹图谱亦有较广泛的应用。
  但是作为一项新技术,中药指纹图谱在实际应用中还面临许多问题,只有进一步加强中药材种植加工和中成药生产贮存的规范化;中药化学成分和中药药理研究的系统化和标准化;以及技术上多学科的渗透,才能保证中药质量的稳定,进而保证中药指纹图谱的建立和实施。


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