樊克鋒 ，胡立磊 ，郭永剛 ，湯法銀 ，王長(zhǎng)林

（1.河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，河南 鄭州 450011；2.河南醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校，河南 鄭州 451191）

1 中獸藥化學(xué)成分整體多樣性特點(diǎn)

1.1 中獸藥化學(xué)成分的種類

中獸藥化學(xué)成分的種類復(fù)雜多樣（如表-1），其中有大分子小分子、水溶的脂溶的、揮發(fā)的不揮發(fā)的、有機(jī)的無(wú)機(jī)的、有活性的無(wú)活性的、有初級(jí)代謝物次級(jí)代謝物等，這些化學(xué)成分都是天然形成的，并且是整體存在的。

表-1中獸藥化學(xué)成分的種類

1.2 中獸藥化學(xué)成分的整體辯證觀

中獸醫(yī)基礎(chǔ)辯證學(xué)說(shuō)指出物質(zhì)是天然存在的，既有整體觀又有辯證性，即相互依存、相互轉(zhuǎn)化，又不可分割。中獸藥化學(xué)成分的存在符合中獸醫(yī)整體辯證觀，它們也是天然形成、整體存在、相互轉(zhuǎn)化、相互依存、渾然一體、不可分割的。

1.2.1 一味中獸藥(復(fù)方)有多種（類）成分。除個(gè)別礦物藥外幾乎沒(méi)有一味是含單一成分，都是多種類的化學(xué)成分共存，表現(xiàn)不同的化學(xué)性質(zhì)，具有不同的藥學(xué)作用和“一藥多性”的特點(diǎn)，如三七具有活血止血雙向作用，大黃及其炮制品具有致瀉和止瀉作用。那么一個(gè)復(fù)方里就有更多化學(xué)成分，君臣佐使配伍上往往具有更好的協(xié)同作用。

1.2.2 一種（類）成分在多種中獸藥存在。做為天然生成中獸藥化學(xué)成分，具有相同生物合成途徑的或親緣關(guān)系相近的中獸藥，其主要化學(xué)成分往往相同或相近，也具有相同或相近功效，所以臨床用藥有同病異治之理。如含有蒽醌類化合物的中獸藥都具有瀉下作用，含油脂的種子類中獸藥多具有潤(rùn)腸通便之效。

1.2.3 活性非活性成分生物代謝是相關(guān)的。任何一種生物其所含化學(xué)成分的生物合成途徑都是規(guī)律的。具有顯著活性的化學(xué)成分往往是次級(jí)代謝產(chǎn)物如生物堿、黃酮及各種糖苷等，但其物質(zhì)基礎(chǔ)都是初級(jí)非活性的營(yíng)養(yǎng)代謝產(chǎn)物如蛋白、多糖及脂肪等。所以，活性與非活性成分生物代謝是相關(guān)的，初級(jí)代謝的非活性成分不僅是生物生命物質(zhì)基礎(chǔ)，也是具有活性的次級(jí)代謝產(chǎn)物的物質(zhì)基礎(chǔ)，可以說(shuō)非活性物質(zhì)具有活性佐性或具潛在活性。它們之間的相關(guān)性往往受自然生態(tài)環(huán)境、采收時(shí)限、產(chǎn)地加工、炮制技術(shù)等因素影響。

1.2.4 有效成分和無(wú)效成分界限是相對(duì)的。既然活性與非活性成分生物代謝是相關(guān)的，那么藥學(xué)上所謂的有效成分和無(wú)效成分就沒(méi)有嚴(yán)格界限，只是相對(duì)而言，且一般在物質(zhì)量上來(lái)說(shuō)，所謂的無(wú)效成分往往是多于有效成分，所以在實(shí)際的制劑或分析過(guò)程中除去無(wú)效成分同時(shí)有效成分也會(huì)同時(shí)降低。隨著現(xiàn)代藥學(xué)研究表明，越來(lái)越多的傳統(tǒng)意義上的所謂無(wú)效成分是具有一定特殊活性的，如多糖具有提高機(jī)體免疫的作用；鞣質(zhì)具有抗衰老作用等。

1.2.5 (復(fù)方)大多數(shù)成分研究還是未知的。盡管近些年中獸藥化學(xué)成分基礎(chǔ)研究取得了很大的成果，但未研究領(lǐng)域還占絕大部分，尤其復(fù)方及復(fù)方合制過(guò)程中產(chǎn)生的新物質(zhì)。因此中獸藥化學(xué)成分種類研究和成分間相互作用研究還存在巨大的灰色區(qū)，并且這個(gè)灰色區(qū)因多種因素影響是可變的。

1.2.6 影響中獸藥化學(xué)成分整體多樣性的因素。影響中獸藥化學(xué)成分整體多樣性的因素比較多，并且大多是難以控制的。如：生態(tài)環(huán)境、生物物種、種植栽培、產(chǎn)地加工、炮制技術(shù)、制劑工藝、復(fù)方組合及臨床應(yīng)用等等，涉及到生態(tài)環(huán)境、資源種資、GAP種植、GMP生產(chǎn)及醫(yī)療保健這多產(chǎn)業(yè)。諸多因素是客觀存在且相互影響，都對(duì)中獸藥化學(xué)成分產(chǎn)生很大影響，所以導(dǎo)致中獸藥化學(xué)成分不僅具有整體多樣性特點(diǎn)，同時(shí)也具有個(gè)體差異性特點(diǎn)。所以事實(shí)上，用一個(gè)或幾個(gè)指標(biāo)成分來(lái)表征中獸藥化學(xué)成分的整體多樣性是不客觀的，也是“不靠譜”的！何況，中獸藥化學(xué)成分研究還存在很大“灰色區(qū)域”，并且這個(gè)“灰色區(qū)域”受以上諸多因素影響而變化！總之，中獸藥化學(xué)成分的整體性、多樣性、相關(guān)性、相對(duì)性、差異性及灰色性等特點(diǎn)的存在，表明在中獸醫(yī)理論和臨床應(yīng)用指導(dǎo)下的中獸藥其多樣性化學(xué)成分也具有整體辯證觀。

1.3 中獸藥化學(xué)成分整體多樣性意義

中獸藥化學(xué)成分整體多樣性的物質(zhì)基礎(chǔ)，體現(xiàn)和滿足了中獸醫(yī)治病防病的根本原則和臨床需要整體辨證施治。用現(xiàn)代藥學(xué)理論解釋，中獸藥治病防病的原理就是：多成分、多作用、多途徑、多靶點(diǎn)。這和經(jīng)典中獸醫(yī)藥理論“整體辨證施治”是相通的。盡管中獸藥是一個(gè)復(fù)雜的混合物體系，但具有其自身高度整體辨證的統(tǒng)一性，既有單味藥的四氣五味、升降沉浮、性味歸經(jīng)等整體辯證統(tǒng)一，又有中獸藥方劑的君臣佐使、相須相使等整體辯證統(tǒng)一。例如單味藥麻黃，味辛微苦性溫，歸肺膀胱經(jīng)，發(fā)汗解表，宣肺平喘，利水消腫。原因在于含有多種化學(xué)成分。如揮發(fā)油（松油醇）-味辛性溫-刺激發(fā)汗降低體溫-發(fā)汗解表；麻黃堿-味苦-松弛支氣管平滑肌-宣肺平喘-歸肺經(jīng)；偽麻黃堿-味苦-收縮血管興奮泌尿-利尿消腫-歸膀胱經(jīng)。復(fù)方黃連解毒湯，本方以瀉火解毒為主，用于火毒充斥三焦。方中：黃連瀉中焦之火，為君藥；黃芩瀉上焦之火，為臣藥；黃柏瀉下焦之火；為佐藥；梔子瀉三焦之火，為使藥。導(dǎo)熱下行，引內(nèi)熱從小便外出。

1.4 客觀表征中獸藥化學(xué)成分整體多樣性的必要性

盡管現(xiàn)代儀器分析方法和手段很多，如紫外、紅外、核磁、質(zhì)譜、液相、氣相等等，但一個(gè)老問(wèn)題一直存在：即如何客觀的表征中獸藥化學(xué)成分“整體多樣性和個(gè)體差異性”之特點(diǎn)?換句話說(shuō)，就是用什么樣物理器械（分析技術(shù)）、計(jì)算機(jī)軟件、數(shù)學(xué)理論和化學(xué)語(yǔ)言，來(lái)客觀表征中獸藥化學(xué)成分的整體多樣性和個(gè)體差異性？結(jié)合中獸醫(yī)臨床整體辯證的用藥特點(diǎn)，所以表征和評(píng)價(jià)中獸藥根本原則應(yīng)該是在中獸醫(yī)藥理論和臨床應(yīng)用特點(diǎn)的指導(dǎo)下，從整體宏觀層次上辯證地看待、評(píng)價(jià)和審視，建立一種宏觀整體鑒別、分析中獸藥，控制中獸藥質(zhì)量的方法，做好中獸藥質(zhì)量控制管理工作，推動(dòng)中獸藥現(xiàn)代化建設(shè)。

2 紅外光譜特征信息的整體全息性特點(diǎn)

紅外光譜作為經(jīng)典的分子結(jié)構(gòu)分析手段之一，至今仍然在官能團(tuán)結(jié)構(gòu)解析、未知物結(jié)構(gòu)鑒定等應(yīng)用中具有獨(dú)特且不可取代的地位。隨著高通量高分辨傅里葉變換紅外光譜儀問(wèn)世及、計(jì)算機(jī)輔助解析技術(shù)發(fā)展及紅外光譜與化學(xué)計(jì)量學(xué)等學(xué)科結(jié)合。使得紅外光譜儀器不僅便攜化、智能化，更使得紅外光譜法從傳統(tǒng)的對(duì)于單一物質(zhì)分析擴(kuò)展到對(duì)復(fù)雜混合物體系（生物組織、中獸藥、食品等）分析。

2.1 中獸藥復(fù)雜混合物紅外光譜特點(diǎn)——宏觀指紋特征

中獸藥復(fù)雜混合物紅外光譜的產(chǎn)生與純化合物有所不同?；旌衔锸嵌喾N分子的集合，每種分子結(jié)構(gòu)中都有一些特定的基團(tuán)（官能團(tuán)），從而混合物可以看作是眾多分子基團(tuán)的集合。不同的分子基團(tuán)具有不同紅外吸收，某種分子的紅外光譜可以看作其所有基團(tuán)的吸收峰集合。所以，復(fù)雜中獸藥混合物的紅外光譜本質(zhì)就是所含各種分子的光譜疊加譜，也可以看作是所有基團(tuán)的吸收峰的疊加，因此，特定成分的特征吸收同樣可以在其中表象出來(lái)。特定成分的特征吸收峰表現(xiàn)程度與其含量有直接關(guān)系。一般來(lái)說(shuō)，某特定成分在混合物中所占比例越大，其特征峰在混合物紅外光譜上的表現(xiàn)的相對(duì)強(qiáng)度越大、特征越多，同理，混合物整體紅外光譜與該成分純化合物光譜就會(huì)越相似。中獸藥復(fù)雜混合物紅外光譜與其各成分組成密切相關(guān)。組成一定時(shí)，其混合物整體紅外光譜也是一定；成分組成變化時(shí)，其混合物整體紅外光譜也隨之發(fā)生相應(yīng)變化。

總之，中獸藥復(fù)雜混合物紅外光譜所具有的特性不同于純化合物紅外光譜。純化合物紅外光譜給出其結(jié)構(gòu)中所含官能團(tuán)的信息，而混合物紅外光譜給出的是不同組分中同一官能團(tuán)整體的物質(zhì)群組信息，由這個(gè)物質(zhì)群組信息可以得知各組分中所含有的主要官能團(tuán)，同時(shí)也得知混合物中組分的分類歸屬。純化合物紅外光譜特征差異顯著，可以直接觀察分析，而混合物紅外光譜特征差異微弱，需要借助分辨增強(qiáng)技術(shù)（如二階導(dǎo)數(shù)譜及二維相關(guān)譜等）來(lái)分析。所以。為了區(qū)分混合物與純化合物紅外光譜的性質(zhì)差異，將混合物紅外光譜的指紋特征稱為“宏觀指紋特征”。

2.2 紅外光譜表征中獸藥復(fù)雜混合物體系的方法學(xué)

紅外光譜技術(shù)檢測(cè)分析復(fù)雜混合體系的中獸藥，其光譜特征具有化學(xué)信息整體綜合性特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，其指紋性如同單一組分一樣，光譜中的峰位、峰形、峰強(qiáng)度代表著體系中所含相應(yīng)各種基團(tuán)的譜峰，它反映的是一個(gè)混合體系中各種成分的疊加譜，不同混合體系其相應(yīng)的化學(xué)組成不同，會(huì)引起分子光譜整體譜圖的變化，因此便構(gòu)成譜圖的整體宏觀“指紋”性。憑借這些整體宏觀“指紋”特征，可以直接地或者借助數(shù)學(xué)處理進(jìn)行中獸藥的鑒定與質(zhì)量評(píng)價(jià)。針對(duì)紅外光譜分析中獸藥復(fù)雜混合體系，清華大學(xué)孫素琴教授根據(jù)混合物紅外光譜整體宏觀特征建立了一系列針對(duì)性方法，即“多級(jí)紅外光譜宏觀指紋分析法”[1-2]，具體概括為“三大方法九大措施”。如表-2。

表-2復(fù)雜混合物體系多級(jí)紅外光譜宏觀指紋分析法

二階導(dǎo)數(shù)光譜 特定成分解析 相似度聚類分析二維相關(guān)光譜 相對(duì)含量比較 多組分定量分析

利用紅外分析中獸藥的原則：從整體分析到特征分析，先定性分析再量化分析。具體方法：首先，不分離，即分析：即樣品無(wú)損、無(wú)化學(xué)處理，既不破壞單味中獸藥化學(xué)成分的整體性。次之，邊分離，邊分析：依光譜特征或分析需要進(jìn)行特定波段（特征峰）及特定化學(xué)部位分析。再者，邊結(jié)合，邊分析：第一，結(jié)合《藥典》，把藥典文字表述數(shù)字化圖譜化（即“靠譜”）；第二、結(jié)合文獻(xiàn)資料，把中獸藥生物學(xué)特征、化學(xué)性質(zhì)及藥學(xué)特點(diǎn)等進(jìn)行紅外相關(guān)分析；第三，結(jié)合其他如色譜等方法進(jìn)行紅外相關(guān)分析。

2.3 紅外光譜對(duì)中獸藥進(jìn)行整體質(zhì)量評(píng)價(jià)的特點(diǎn)

中獸藥現(xiàn)代化發(fā)展之基礎(chǔ)和關(guān)鍵是中獸藥化學(xué)物質(zhì)基礎(chǔ)表征和中獸藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的研究。中獸醫(yī)臨床整體辯證施治原則需要中獸藥化學(xué)成分的整體多樣性；紅外光譜特征的信息整體性表征中獸藥化學(xué)成分的整體多樣性。因此紅外光譜對(duì)中獸藥進(jìn)行整體質(zhì)量評(píng)價(jià)具有以下特點(diǎn)：

2.3.1 無(wú)損 樣品的無(wú)損處理，既不破壞單味中獸藥的整體性（四氣五味、升降沉浮、性味歸經(jīng)等的整體統(tǒng)一），又不破壞方劑配伍性（君臣佐使、相須相使等的整體統(tǒng)一），符合中獸藥整體辯證觀理論，也符合分析化學(xué)向綜合分析和整體分析發(fā)展的必然的趨勢(shì)。

2.3.2 無(wú)化學(xué)處理 一方面，實(shí)驗(yàn)樣品無(wú)化學(xué)處理的過(guò)程，大大減少了檢測(cè)結(jié)果誤差產(chǎn)生的因素，另一方面，實(shí)驗(yàn)樣品無(wú)化學(xué)處理的結(jié)果是無(wú)污染、無(wú)腐蝕，符合當(dāng)今倡導(dǎo)的回歸自然環(huán)保的大潮。

2.3.3 快速、有效 在中獸藥現(xiàn)代化的進(jìn)程中，中獸藥質(zhì)量和中獸藥生產(chǎn)工藝過(guò)程的在線質(zhì)量控制是兩個(gè)最重要的因素。利用紅外光譜技術(shù)快速、有效、易行可控、產(chǎn)業(yè)化程度高的檢測(cè)能力，為生產(chǎn)過(guò)程的在線、現(xiàn)時(shí)檢測(cè)和藥檢部門建立快速質(zhì)檢反應(yīng)機(jī)制提供新的技術(shù)手段。符合靜態(tài)分析化學(xué)向動(dòng)態(tài)過(guò)程分析發(fā)展的趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1]孫素琴,周群,陳建波.中藥紅外光譜分析與鑒定[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

[2]孫素琴,周群,陳建波.紅外光譜分析技術(shù)[M].北京：中國(guó)質(zhì)檢出版社，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2013.