中药指纹图谱理论和实际应用（转载论文）

zxx01

2003/10/14

私聊

液相色谱（LC）

中药指纹图谱理论和实际应用
罗国安王义明曹进杨学东
（清华大学药物研究所，北京，100084）

http://www.cbcf.org.cn/jsjl/061.htm

1. 引言

中医药是中华古老文明的灿烂结晶，它为我国各族人民的身体健康作出了巨大贡献。随着科学的发展，中药现代化成为当前中药产业和新药研究领域的迫切需要，其关键科学问题之一是建立中药现代质量评价体系。
中药指纹图谱是目前能够为国内外广泛接受的一种中药质量评价模式。作为中药质量控制方法，国内外对指纹图谱的研究方兴未艾。由于国情和传统的原因，不同国家的应用方法和思路有某些差异。日本把采用地道药材按饮片配方煎煮得到的煎汁作为标准提取物，标准提取物的指纹图谱即为标准指纹图谱，以此对生产的原料、配方和工艺作严格控制，使成品指纹图与标准指纹图谱一致。法国和德国的植物药制剂大多以"标准浸膏"投料，减少了以植物药为直接原料带来的不稳定性，然后严格控制生产工艺的各个过程，保证成药指纹图谱的稳定性。美国FDA也开始接受指纹图谱，在申报IND（Investigational NewDrug）的CMC(Chemistry ,Manufacture and Control)资料时，植物药物质（BotanicalDrug Substance）和植物药产品(Botanical Drug Product)的质量控制可以采用指纹图谱。此外，英国、印度以及WHO等都采用指纹图谱技术进行植物药（草药）的质量评价。在国外对植物制剂的指纹图谱研究中，主要是针对单味药材提取物而言，在植物制剂的整体性作用和药效相关性方面缺乏理论依据和相应的理论指导，并不适用于中药材及中药制剂的质量评价。
国内中药指纹图谱研究开始仅作为一种指纹性对比，用于鉴定中药材的种属。自从国家药品监督管理局对中药注射剂提出了建立质量控制指纹图谱的要求以后，开展了较多的指纹图谱研究工作，成为当前各方面关注的研究热点。近期在分析方法上使用了各种手段，如HPLC、GC、CE、IR等以及一些联用技术。但是研究仍处于起始阶段，对指纹图谱在质量控制方面的全面认识仍较为浅显，仅把它作为一种简单的质量鉴别项目，大多数研究者侧重于研究指纹图谱获取方法，缺乏理论深度。这样所建立的中药质量指纹图谱往往既缺乏方法学依据，又缺少足够的科学数据证明其可靠性。因此，尚存在许多关键问题，如中药指纹图谱的建立仅仅考虑其化学成分，没有以药效作为指纹性的依据。这极大地影响了中药指纹图谱的深入发展，并在一定程度上阻碍了中药走向国际的进程。因此，中药指纹图谱的研究是中药整体提升的关键，也是中药现代化的瓶颈，充分重视中药指纹图谱的应用，开展中药指纹图谱应用基础研究，将建立我国中药乃至创新药物的重要理论和实践基础。

2. 药指纹图谱理论及其重要意义

我们认为，中药指纹图谱具有整体、宏观和模糊分析等特点，特别适应于中医药传统理论的需要。它是使用多学科交叉综合技术手段对复杂物质组成体系质量稳定性进行评价的计算机辅助分析检测方法，同时中药指纹图谱研究是分析科学、中药学、分离科学以及化学和生物信息学等二级学科（内含多个三级学科）交叉、综合应用的研究课题。因此需要多学科研究人员的协同攻关。
目前为止，在中药生产和流通中，还没有一种质量控制手段能够全面的、综合的反映出中药产品的质量变异，可以有效地进行全过程的质量控制，中药指纹图谱的研究和建立正是为了解决药品质量控制和监督的这一关键问题而采取的一种方法。它从药材的生产、粗加工、贮存；制剂的原料、中间品、成品、流通样品等等各个角度和方面，进行中药样品的理化分析，通过相似性和相关性对比，发现质量变异和缺陷，从而全面、特异地把握住中药的质量命脉。
另外，从中药新药的角度，中药指纹图谱又为之带来了一种崭新的研究模式，它从药材、成方入手，通过把握其中有效部位或有效组分的理化特性，直接将化学物质基础与药效相结合，形成既充分吸收中医用药理论精华，又蕴含现代药物活性特征，从整体综合的角度把握住了药物作用的针对性，为新药产生和快速筛选提供了思路和方法。具体的方面，中药指纹图谱是通过寻找有效部位或有效组分的图谱与活性效应之间的组效学特征来指导新药研究和筛选，它不同于西药研究中的药物构效关系，因为中药指纹图谱研究的是一个活性成分群的整体特性，而并不仅仅限于某个或几个成分；另一方面，也不同于较前提出的谱效关系，这里指纹图谱是直接针对有效成分群而设立的，而不仅仅限于物质成分的理化表征。
因此从多维联用分析技术、药效检测和信息处理三个方面入手，多学科协同攻关，开展中药指纹图谱理论和实践研究，以发展形成先进实用的中药指纹图谱分析技术。从中药物质基础的角度出发，运用现代分离分析科学的手段，获取中药化学指纹图谱；并结合药效研究和相关物质成分的分离鉴定，经组效关系研究，获取中药有效组分指纹图谱；将中药化学指纹图谱和中药有效组分指纹图谱用于中药材、中间体和中药复方制剂的质量控制，以及药物创新等实践中。最终解决中药质量评价的科学性等中药质量关键科学问题，建立完备的中药质量评价体系，为中药走向国际市场、推进中药现代化事业的发展打下坚实的基础。

3. 药指纹图谱的研究内容和实际应用

3．1中药指纹图谱测试
针对中药材、炮制品、饮片，以及各类中药复方制剂，研究不同的样品制备方法及有效组分的切割方法。运用包括色谱、光谱以及多维、联用分析技术，全面开展指纹图谱测试，建立具有普适意义的、规范化的中药指纹图谱。
A、中药有效组分提取及分离方法研究及其规范化。
B、色谱分离分析条件优化技术研究。
C、多维、联用分析新技术方法学研究。
D、指纹图谱中活性成分分析与鉴定。
E、中药指纹图谱分析方法规范化研究。
3．2指纹图谱鉴别方法研究
A、中药指纹图谱化学特征信息的提取方法研究。
B、同一分析方法不同检测方式及不同分析方法获得的多源检测数据间的相关性。
C、指纹图谱相似度计算方法。
D、中药指纹图谱的快速处理方法。
E、建立中药指纹图谱鉴别计算方法体系。
3．3中药药效组分筛选及检测方法学
针对研究药材、方剂的功效和所涉及的有关作用靶位或靶点，开展从整体、器官、细胞和分子生物学等不同层次和水平药理学研究，寻找能够较准确反映方剂药效或功能主治，并具备快速、准确、样品用量小的活性筛选指标，在建立快速中药体内外组分检测方法的基础上，寻找中药的药效组分群，并建立中药药效指纹图谱，从而总结形成一套完整的中药药效组分快速筛选体系和法。
A、中药药效组分靶细胞动态高密度培养技术和模型的建立
B、中药药效组分细胞反应器计算机控制及在线检测的研究
C、中药药效组分快速筛选方法关键技术研究
D、中药复方体内组分的多指标检测方法学研究
3．4中药指纹图谱组效学
在中药化学指纹图谱、药效物质成分鉴定和中药药效活性测定的基础上，充分利用现代化学与生物信息学研究的成果，开展指纹图谱信息与药效活性信息的相关性研究，以实现中药化学指纹图谱向中药药效组分指纹图谱的转化，从而建立中药指纹图谱组效学研究体系。
3．5中药指纹图谱质量控制
将中药指纹图谱应用于中药材的真伪鉴别及质量评价、中药制剂生产工艺全过程的质量控制和最终产品的质量评价、中药新药开发研究。
3．5．1中药指纹图谱在中药材的真伪鉴别及质量评价中的应用。
3．5．2中药指纹图谱在中药制剂生产工艺全过程的质量控制和最终产品的质量评价，提出采用中药指纹图谱来实现从药材、半成品到最终产品的全过程质量控制方法。
3．5．3中药指纹图谱在中药新药创制中的应用研究。

4. 总结

中药的质量一直是中药产业化进程中的一个瓶颈问题，同时随着中国进入WTO，中国的医药市场必然会受到来自全球医药大市场的冲击，直面困难，发挥中国本身具有的医药创新特色，走自己的路，发展具有现代化水平的，自主创新的新型医药研发和质量控制评价体系，是当今中国医药研究人员的目标和必然途径。
中药指纹图谱的提出和深入的研究，将为中药质量控制、中药产业化、中医药体系的研发提供素材和研究思路，为中药最终走向国际，成为保障人类健康的有益资源，发挥出自己应有的光和热。

参考文献

王义明,罗国安,曹进. 2002. 中药指纹图谱理论和实际应用.中药现代化杂志，待发表:曹进，罗国安等. 2001.中药注射剂指纹图谱分析，世界科学技术--中药现代化3（4）：20
罗国安，王义明，曹进. 2000.多维多息特征谱及其应用.中成药,22（6）：395
罗国安，王义明. 1999.中药复方物质基础和药效相关性研究.世界科学技术-中药现代化杂志， (1):11-15
罗国安，王义明. 1999.中药材的质量标准.中药研究与信息,(6):21-23
罗国安，王义明. 1999.中药复方的化学研究体系.世界科学技术--中药现代化杂志, (1):16-19
罗国安，王义明，饶毅. 2000.中药中成药现代化进

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