中药指纹图谱研究的现状综述.doc

中药指纹图谱研究的现状 摘要随着现代分析技术的不断进步及对中药系统研究的不断深入,中药指纹图谱质量控制技术应运而生。指纹图谱已成为当前中药质量研究的一个热点,在国内呈燎原之势,在国外也广泛得到认可。本文对中药指纹图谱研究的现状作一个全方位的概述。关键词中药指纹图谱质量评价1 中药指纹图谱的来源与发展1.1 中药指纹图谱的来源 中药指纹图谱技术是随现代分析技术的发展而诞生的。早在20 世纪70 年代,有学者尝试用TLC 对中成药进行分析,因主客观条件的限制,技术和时机不成熟,没得到公认而沉寂。中国药典1990 版中药及中成药的TLC 设置对照药材,初步解决了化学对照品少、多植物共有的化学对照品专属性差的问题,其实已具备了指纹图谱的雏形。1.2 中药指纹图谱的发展 当前色谱技术的多样化和检测能力的增强为指纹图谱研究和应用提供了良好的工作平台 ,针对此项技术,所涉及的方法种类繁多,包括TLC、TLCS、HPLC、HPLC/MS、GC、GC/ MS、HPCE、IR、NMR 及X2射线衍射等,其中色谱技术是主流,尤其是TLCS、HPLC 和GC 已是大家所公认的三种常规的分析手段。随着科学技术的发展,色谱分析仪器的完善与提高,在克服自身固有缺陷,发挥自身优势方面有了长足发展,成为三种互相补充、相互结合的分析手段。其中HPLC 方法随新的高效通用型检测器的发展,使得HPLC 的适用性和灵敏度得到显著提高,从而使复杂样品的成功分析成为可能。2 构建中药指纹图谱的方法 构建指纹图谱的各种方法都有优缺点,都是互补的。而且现在构建中药指纹图谱的方法很多：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。2.1 薄层色谱法（TLCS） 薄层色谱具有选用范围广,重现性好等优点，常用于中药各种成分的鉴别。用固定波长对薄层展开的各斑点作薄层扫描图谱比目测的层析图谱更为客观准确，因而具有更好的指纹鉴别意义。但由于受薄层板的质量和开放式层析系统等外界因素的影响，易引起一定的实验误差。2.2 气相色谱法 (GC) 气相色谱是封闭性色谱，受外界影响较少，具有高性能、高选择性、高灵敏度等优点，适合于药材及制剂中挥发性成分指纹图谱的研究。一般使用质量型检测器-氢火焰离子化检测器（FID）。钱浩泉等1用气相色谱法建立了高良姜及其边缘植物挥发油成分的指纹图谱。具体应用中多与质谱联用，不仅具有 GC 的高分离效能，而且兼备了质谱鉴定的高灵敏度和准确性。2.3 高效液相色谱法 (HPLC) 高效液相色谱具有分离效率高，分析速度快，定量精密度高，检测器种类多，稳定性好等特点。不受样品挥发度和热稳定性的限制，比气相色谱法应用范围更广，样品中大多数成分均可在高效液相色谱仪上进行分析检测，是构建指纹图谱的主要方法之一。由于中药成分的复杂性，构建指纹图谱一般采用梯度洗脱，因为逐步提高流动相洗脱能力可获得较多色谱峰，提供更多指纹信息。在考察条件时，要对指标成分和非指标成分都予以考虑，由于药材中各种成分的吸收波长及对不同检测器的响应不同，在构建指纹图谱时也需要加以考虑。实际应用中多使用多种联用技术， 充分利用各检测器的互补性，从不同角度反映药材及制剂的全貌，从各种图谱中得到结构信息。2.4 高效毛细管电泳法 (HPCE) 高效毛细管电泳技术是以高压电场为驱动，毛细管为分离通道，依据样品中各组分淌度和分配行为上的差异而实现高效快速分离的新型电泳技术。毛细管电泳的广泛应用取决于其多变的分离模式，几乎涉及分析化学中所有的分离对象，小到无机离子，大到蛋白质和高分子聚合物，也能够分析不带电荷的中性物质2。具有所需样品少、溶剂消耗少、抗污染能力强、可直接分析水溶液等优点。其中毛细管区带电泳 (CZE) 和胶束电动毛细管电泳色谱 (MECC) 是中草药分析中最常见的两种模式。但该方法的重现性有待提高。 3 指纹图谱数据处理与构建程序3.1 指纹图谱数据处理 指纹图谱数据处理分为三种：1、直观分析方法：即对所得数据进行直观的分析、比较、判断。该方法适用于样品的定性快速鉴别或对图谱中数据比较少的情况下采用。2、化学模式识别法：化学模式识别是根据物质所含的化学成分用计算机对其进行分类或描述。中药的指纹图谱相当复杂,人工采样难免影响结果的准确性,若将其与数理统计学、计算机图谱解析和识别技术结合起来,其应用更为准确、快速、方便。周福添等3论述了化学计量学的理论依据,提出了一些新的定量评价中药化学特征指纹图谱的方法。其方法主要有:主成分分析法、简单分类计算法、非线性映照法、星座图标法、系统聚类分析、模糊聚类分析、人工神经网络识别系统。3、利用计算机软件分析：其原理还基本是采用3.2中的方法,只是将其做成计算机软件,便于学习与使用。3.2 指纹图谱构建程序 构建指纹图谱的步骤:样品采集、方法建立、数据分析、样品评价和方法检验。样品采集是指采集足够多反映样品质量的标本;方法建立是指选取适当的方法建立指纹图谱并进行考察;数据分析是对所得数据进行处理找出共性与异点,确定评价指标;样品评价是指按所确定指标对样品进行质量评价,找出孰优孰劣;方法检验是指在方法确立后的一段长时间内对更多未知样品进行检测,进一步考察方法的可行性。 结论随着现代分析技术的发展，指纹图谱技术是当今国际公认的控制中药质量的质控模式。它能从原药材的栽培、引种，中成药生产工艺的规范与优化，到产品质量标准的制定提供全方位的质量保证。近年来国外对草药产品的质量评价也在提倡指纹图谱1，2，随着各种分析技术的创新和提高以及计算机应用技术的不断发展，世界各国对天然药物的了解和研究在不断深入，中药指纹图谱技术在国内外已成为一种发展趋势,其研究的方法和技术更趋成熟完善，成为国际公认的控制中药和天然药质量最有效的方法和手段。我国药典的中药部分，这一分析技术还未占主导地位。在医药科技“十五”计划中，重点提出解决中药材质量规范化问题。而国外许多研究机构对中药指纹图谱的研究主要为建立指纹图谱与药效的相关性研究，是以中药理论和新药开发研究体系为主的模式。日本汉方药在20世纪80年代就采用高效液相指纹图谱控制质量4。欧共体也将指纹图谱监控技术应用于植物药质量控制，美国食品药品管理局允许草药保健品申报资料时提供色谱指纹图。我国对中药指纹图谱的研究尚处于初级阶段，与发达国家相比有一定差距。目前主要为使用各种方法建立中药材及制剂的指纹图谱，以及对相应信息进行数字化处理，使其能够评价和控制中药材及制剂的质量。参考文献1钱浩泉，李彩群，谢培山. 高良姜及其边缘植物挥发油成分的气相色谱指纹图谱研