中药指纹图谱的原理与应用

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1、中药指纹图谱的原理与应用2001级药学院李勇沈全妃沈林强朱建波乔洪翔方亮江周虹中药指纹图谱，即中药身份证，主要指中药化学指纹图谱，实际上是一种保证中药质量的措施，是指对某种中药材或中成药等运用现代分离分析科学的手段，得到能够标示该中药的色谱或光谱的图谱，最终用来对中药质量评价的科学性方式。它有两个显著特点，一是通过指纹图谱的特征性，能有效鉴别样品的真伪或产地。二是通过指纹图谱主要特征峰的面积或比例的制定，能有效控制产品的质量，确保产品质量的相对一致。中药指纹图谱借用DNA指纹图谱发展而来，最先发展起来的

2、是中药色谱指纹图谱。中药色谱指纹图谱是一种综合的，可量化的色谱鉴定手段[2]。借以鉴别真伪，评价原料药材、半成品和成品质量均一性和稳定性。其基本属性是“整体性”和“模糊性”。中药指纹图谱按应用对象分类，根据中药指纹图谱可用于中药制剂研究、生产过程的各个阶段，可分为中药材(原料药材)指纹图谱、中药原料药(包括饮片、配伍颗粒)指纹图谱和中药制剂指纹图谱。如分得更细，还可包括用于工艺生产过程中间产物的指纹图谱。两种中药原料药指纹图谱应区别对待。对中药饮片指纹图谱的要求基本和中药材指纹图谱相同。对中药配伍颗粒(

3、包括标准提取物)指纹图谱应要求高一点。中药指纹图谱按测定手段可分为中药化学(成分)指纹图谱和中药生物指纹图谱。中药化学(成分)指纹图谱系指采用光谱、色谱和其他分析方法建立的用以表征中药化学成分的特征的指纹图谱。光谱最常用的是红外光谱(IR)。色谱最常用的是薄层色谱(TLC)、气相色谱(GC)、高效液相色谱(HPLC)和毛细管电泳(CE)。其他方法包括波谱和联用技术。中药化学指纹图谱首推色谱方法和联用技术。TLC法简便易行，但提供信息量有限，很难反映几十种、上百种化学成分组成的复杂体系。GC适用于挥发性化

4、学成分。HPLC适用于非挥发性成分，中药中大部分化学成分均可用HPLC法得出良好的指纹图谱。CE适用于大部分化学成分，特别是生物大分子——肽和蛋白的分离，但其重现性有待提高。联用技术是最有效的建立指纹图谱的方法，如GC/MS，HPLC/MS，HPLC/MS/MS等可大量提供各种信息，符合解决中药复杂体系的要求，但仪器价格昂贵。不易推广使用。总之，目前使用最多的中药化学指纹图谱是用HPLC方法。中药生物指纹图谱包括中药材DNA指纹图谱和研究中的中药基因组学指纹图谱、中药蛋白组学指纹图谱。中药基因组学图谱和

5、中药蛋白组学指纹图谱系指用中药制剂作用于某特定细胞或动物后，引起的基因和蛋白的复杂的变化情况，这2种指纹图谱似可称为生物活性指纹图谱。目前而言，最主要和常用的是中药化学指纹图谱，特别是中药HPLC指纹图谱。下面，对各种指纹图谱分门别类加以介绍。薄层色谱(TLC)由于操作简单，展开剂组成灵活多样，色谱后衍生方便，可以提供色彩斑澜的彩色图像，直观易辨，在中药鉴别中应用频率最高。采用合格材料和标准操作，可得到高质量的色谱图像，于同板同时比较鉴别多个样品，配合数码成像和数据处理，还可瞬间形成轮廓图谱，并给出各峰

6、积分值，加大信息量，从而提高综合分析能力，比较适合原料药材指纹图像分析。由于薄层色谱法是一种开放系统，外界影响因素较多，必然会增加实验的难度。气相色谱(GC)以气体为流动相，对于含挥发性成分中药的鉴别具有一定优势。由于裂解气相色谱具有操作简便、样品无须化学前处理、提供信息量大等优点而格外引人注目。该方法将样品故人裂解器内，在一定的条件下将样品加热使其瞬间裂解，生成可挥发性的小分子物质，立即被载气带人气相色谱系统的分析柱上，分离后得到具有指纹性质的裂解气相色谱图。如果将气相色谱与质谱、傅立叶变换红外光谱联

7、用，则不但可以知道不同中药中挥发性成分的差别，而且可以对这些成分进行鉴定。高效液相色谱(HPLC)具有分离效能高、分析速度快、灵敏度高、方法重现性好、选择性高、适用的样品类型广泛等特点。已经普遍应用于中药材及制剂的分析检测，特别是三维高效液相色谱法，近年来发展很快，非常适合构建中药指纹图谱。与薄层色谱相比，它是封闭系统色谱，受外界影响小，色谱稳定性、重现性好，其分离、鉴别能力远远高于薄层色谱。在中药指纹图谱中首推高效液相色谱指纹图谱。HPLC所分析的中药中，有相当部分为次生代谢产物，而这些产物的组成和含

8、量不仅和药材本身的种属有关，同时还与植物后天所处的地域环境、生长条件、采摘时间和炮制方法有很大的关系。对于中成药来说，与产品的加工过程也有很大的联系。不同的加工过程与方法都将对所得的指纹图谱有相当影响，表现在峰高、峰面积、保留时间以及峰数量上的变化等。因此，HPLC不仅可以用来对生药的真伪、优劣进行鉴定，同时还可以对中药的加工过程进行监测，可以有效地分析鉴定经过不同的炮制、加工的中成药。高速逆流色谱指纹图谱(HSCCCfingerprint