尹曉娟,曹海龍,唐 芳
(1.臨洮縣中醫(yī)院藥械科,甘肅 定西 730500;2.臨洮縣衙下中心衛(wèi)生院公共衛(wèi)生科,甘肅 定西 730500;3.臨洮縣新添中心衛(wèi)生院婦產(chǎn)科,甘肅 定西 730500)
關(guān)健詞:中藥;質(zhì)量控制;質(zhì)量評價;研究進(jìn)展
中藥是我國傳統(tǒng)醫(yī)藥的主要組成部分,是中醫(yī)臨床中防病、治病的主要物質(zhì)手段。中藥具有“多成分、多靶點(diǎn)、多通路、多作用”的顯著特征,目前許多中藥的藥效成分仍不明確。中藥質(zhì)量的科學(xué)、全面控制與評價是中藥現(xiàn)代化發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸與技術(shù)難點(diǎn)[1]。中藥的現(xiàn)代化發(fā)展要求,對中藥的質(zhì)量控制方法應(yīng)努力做到含量確切、結(jié)構(gòu)清楚、藥效明確等技術(shù)規(guī)范。目前,中藥的有效成分難以完全闡明,中藥質(zhì)量控制的技術(shù)水平與中藥物質(zhì)體系的特點(diǎn)相差甚遠(yuǎn),都使得現(xiàn)行中藥質(zhì)量控制與評價模式難以科學(xué)、全面控制和評價中藥質(zhì)量[2]。
近10年來,隨著現(xiàn)代儀器分析技術(shù)的快速發(fā)展及人工智能(artificial intelligence,AI)技術(shù)的興起,中藥質(zhì)量控制與評價模式正在從依靠傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)、主要有效成分及指標(biāo)成分檢測,逐漸向多指標(biāo)成分、“一測多評”、指紋圖譜、生物標(biāo)志物等方面深入推進(jìn),許多新的質(zhì)量控制與評價技術(shù)手段不斷涌現(xiàn)。本文系統(tǒng)總結(jié)近10年來中藥質(zhì)量控制與評價模式的最新進(jìn)展,為中藥的科學(xué)質(zhì)量控制與綜合評價提供有益參考。
基于傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)的中藥質(zhì)量控制與評價,是對傳統(tǒng)的中藥真?zhèn)蝺?yōu)劣評價及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。該評價模式主要根據(jù)中藥的外觀性狀及特殊物理、化學(xué)現(xiàn)象,利用看、摸、聞、嘗、水試、火試等方法來進(jìn)行中藥質(zhì)量控制與評,具有簡便、易操作、安全、高效等優(yōu)勢[3]。當(dāng)前,基于計(jì)算機(jī)技術(shù)與人工智能的“電子鼻”技術(shù),能夠?qū)Σ糠志哂刑厥狻皻馕丁钡闹兴庍M(jìn)行定性及定量分析,該技術(shù)是對中藥質(zhì)量控制與評價的傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)的創(chuàng)新性、繼承性發(fā)展[4]。如徐珍珍等[5]采用電子鼻技術(shù)建立了木香的“氣味指紋圖譜”,定性開展了8個不同產(chǎn)地木香的產(chǎn)地質(zhì)量評價,表明“電子鼻”技術(shù)是木香、砂仁[6]、通關(guān)藤[7]等具有氣味的中藥質(zhì)量控制與評價的新思路與新技術(shù),值得進(jìn)行應(yīng)用性與技術(shù)推廣研究。
中藥及其復(fù)方制劑的化學(xué)成分極其復(fù)雜,當(dāng)前主要將有效成分、有效部位、毒性成分或特異性指標(biāo)成分等作為質(zhì)量控制的技術(shù)指標(biāo)?;谥饕行С煞旨爸笜?biāo)成分的中藥質(zhì)量控制與評價模式,其技術(shù)載體主要有高效液相色譜法(HPLC)、氣相色譜法(GC)、氣質(zhì)聯(lián)用法(GC-MS)、液質(zhì)聯(lián)用法(LC-MS)、紅外光譜法(IR)、核磁共振波譜法(NMR)等。HPLC及GC法是當(dāng)前中藥有效成分及指標(biāo)成分的廣泛使用的主流檢測技術(shù),也是歷版《中國藥典》中使用最為廣泛的檢測技術(shù)。張闖等[8]建立了蛇床子配方顆粒中佛手柑內(nèi)酯、歐前胡素、蛇床子素等6種香豆素類成分的HPLC多指標(biāo)成分的質(zhì)量控制與評價方法,為蛇床子配方顆粒物質(zhì)基準(zhǔn)的研究提供了重要參考。近紅外(NIR)定量技術(shù)是近年來快速發(fā)展的中藥質(zhì)控新技術(shù),具有不破壞樣品、綠色環(huán)保、分析速度快、操作簡單、能夠同時進(jìn)行定性與定量分析等優(yōu)點(diǎn)。Ma LJ等[9]采用NIR實(shí)時定量技術(shù)實(shí)現(xiàn)了肉桂提取過程中主要有效成分肉桂醛的實(shí)時過程質(zhì)量控制,對于肉桂提取物制備及含肉桂的中成藥生產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)意義。陳夏霖等[10]分別建立了銀杏葉中銀杏二萜內(nèi)酯原料藥的′H-NMR含量測定和指紋圖譜分析方法,表明該方法與HPLC測定結(jié)果基本一致,該方法為銀杏二萜內(nèi)酯原料藥及其制劑的質(zhì)量評價提供了新思路。
LC-MS、GC-MS等色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)以其靈敏度高、精確性強(qiáng)、檢出限低、能同時定性與定量分析等優(yōu)勢,在中藥有效成分及指標(biāo)成分的研究中應(yīng)用日益廣泛,較大促進(jìn)了科學(xué)、完善的現(xiàn)代中藥分析測定體系建設(shè),但色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)也存在檢測成本高、對人員的操作要求高、樣品處理繁瑣等問題[11]。李安平等[12]采用GC-MS/MS技術(shù)對當(dāng)歸中禁限用農(nóng)藥殘留量進(jìn)行了分析,選擇了57種具有現(xiàn)實(shí)監(jiān)管意義的質(zhì)量指標(biāo),對當(dāng)歸中高風(fēng)險、高毒性的農(nóng)藥品種檢測作出了有益嘗試,為當(dāng)歸的質(zhì)量控制與安全用藥提供了實(shí)驗(yàn)支持。李娜等[13]采用LC-MS/MS技術(shù)研究了人參莖葉提取液中人參皂苷Rg1、Re加熱后所產(chǎn)生的降解產(chǎn)物,并分析出了產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)。
QAMS法是通過建立樣品中某一有效、廉價、易得的典型成分與樣品其余成分間的相對校正因子以計(jì)算樣品中其他成分的量的方法[14],適用于對照品制備難度大、不易獲取、價格昂貴或?qū)φ諜z測能力較低的多指標(biāo)成分同時測定。QAMS法闡明了中藥及其復(fù)方制劑中多個指標(biāo)性成分或有效成分間的含量關(guān)系,在檢測一個成分的情況下,采用校正因子實(shí)現(xiàn)多指標(biāo)成分的含量測定,應(yīng)用前景廣闊。2010年版《中國藥典》首次收錄QAMS法,同時確定了中藥質(zhì)量控制從單指標(biāo)向多指標(biāo)、從指標(biāo)成分向藥效成分控制的發(fā)展方向,但當(dāng)時僅用于黃連及其飲片中生物堿類成分的含量測定[15]。2015年版《中國藥典》新增8個使用QAMS法的中藥,范圍也擴(kuò)展至中藥飲片、提取物及復(fù)方制劑[16]。
目前,QAMS法已在人參、何首烏、野菊花、婦科調(diào)經(jīng)片、解郁膠囊等上百種中藥及復(fù)方制劑的質(zhì)量控制中得到了廣泛應(yīng)用。Stavrianidi A等[17]采用QAMS法測定了不同類型人參根提取物和市售人參產(chǎn)品(根切片、片劑和茶樣品)中的原人參三醇型和原人參二醇型人參皂苷等質(zhì)量控制參數(shù),結(jié)果表明QAMS方法能夠用于人參及其產(chǎn)品中的人參皂甙質(zhì)量控制。靳曉峰等[18]采用QAMS實(shí)現(xiàn)了解郁膠囊中氧化芍藥苷、芍藥內(nèi)酯苷、芍藥苷、苯甲酰芍藥苷、柴胡皂苷a、柴胡皂苷d、丹參素、丹酚酸B、丹參酮ⅡA等9種成分的多指標(biāo)質(zhì)量控制,驗(yàn)證表明該方法與外標(biāo)法所得結(jié)論一致。多項(xiàng)研究實(shí),QAMS在中藥多指標(biāo)成分同時測定和中藥復(fù)方質(zhì)量控制中具有適用性和可行性。
中藥指紋圖譜是對中藥中盡可能多的化學(xué)成分群體進(jìn)行基于儀器分析技術(shù)的物質(zhì)表征,其技術(shù)載體主要是色譜、波譜和光譜等儀器分析技術(shù),采用儀器分析技術(shù)獲得中藥及其復(fù)方制劑中盡可能多的化學(xué)成分物質(zhì)譜(即指紋圖譜),從而實(shí)現(xiàn)中藥的產(chǎn)地鑒別及真?zhèn)蝺?yōu)劣評價等[19]。由此可見,中藥指紋圖譜包括了對已知成分和未知成分的分析,反映的化學(xué)成分信息具有全面性,是有效成分尚不明確的中藥質(zhì)量控制的較好選擇[20],能夠?yàn)橹兴庂|(zhì)量的一致性評價、產(chǎn)地鑒別、基源鑒定等提供有力手段。中藥指紋圖譜按照技術(shù)載體可分為HPLC與GC指紋圖譜、超臨界流體色譜(SFC)指紋圖譜、IR與拉曼光譜指紋圖譜、NMR指紋圖譜、DNA指紋圖譜等[21]。
HPLC指紋圖譜、GC指紋圖譜是目前技術(shù)最為成熟、應(yīng)用最為廣泛的中藥指紋圖譜,為中藥材質(zhì)量鑒別、控制與評價提供了全面、可靠的依據(jù)。劉晶晶等[22]建立了白癜風(fēng)膠囊的HPLC指紋圖譜,研究了不同廠家白癜風(fēng)膠囊的差異性,所建指紋圖譜中共鑒定了18個共有峰,為科學(xué)評價白癜風(fēng)膠囊的質(zhì)量提供了理論依據(jù)。
SFC是用超臨界流體作為流動相的新型色譜,超臨界流體的黏度與密度介于液體與氣體之間,具有和液體相似的溶劑化能力,可在較低溫度下分離對熱不穩(wěn)定性的化合物及無揮發(fā)性的化合物。與LC及GC相比,SFC兼有兩者的優(yōu)點(diǎn),但擴(kuò)大了可供分析的樣品范圍。唐登峰等[23]采用CO2-SFC建立了片姜黃指紋圖譜的檢查方法,結(jié)果表明CO2-SFC指紋圖譜技術(shù)可用于片姜黃相似度測定,該方法快捷、穩(wěn)定、環(huán)保,能夠用于片姜黃和其他非正品的質(zhì)量評價與鑒別。
IR和拉曼光譜均屬于分子振動光譜,這兩種指紋圖譜所反映的化學(xué)成分信息較為豐富,且能相互補(bǔ)充,可提供中藥的分子中有關(guān)官能團(tuán)的內(nèi)在信息,“指紋”區(qū)對異構(gòu)體有選擇性,可進(jìn)行定量及無損分析。桂蘭等[24]采用IR指紋圖譜對13個不同產(chǎn)地的烈香杜鵑進(jìn)行了模式識別分析,結(jié)果表明該方法結(jié)合雙指標(biāo)序列分析法和聚類分析法,為烈香杜鵑的真?zhèn)舞b別、產(chǎn)地鑒別、質(zhì)量一致性評價等提供了新的技術(shù)借鑒。
NMR指紋圖譜技術(shù)所需樣品量少、掃描時間短,結(jié)果具有很高的重復(fù)性和穩(wěn)定性,因此在中藥指紋圖譜研究中得到了廣泛應(yīng)用。姜陽明等[25]采用′H NMR指紋圖譜分析技術(shù)實(shí)現(xiàn)了杜仲的特征指紋分析,并將目標(biāo)化合物的信號從混合物圖譜中剝離出來,實(shí)現(xiàn)了不分離樣品而分析目標(biāo)化合物信息的目的,對杜仲的特征化合物松脂醇二葡萄糖苷進(jìn)行了定性和定量分析,結(jié)果顯示同一采收期不同產(chǎn)地的杜仲藥材質(zhì)量有顯著差異。
DNA指紋圖譜技術(shù)采用PCR技術(shù)合成中藥的DNA片段,而不同中藥的DNA片段數(shù)目不等、大小各異,利用這種差異所形成的指紋圖譜稱為中藥DNA指紋圖譜。目前,通常采用隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)DNA、擴(kuò)增片段長度多態(tài)性DNA、限制性內(nèi)切酶片段長度多態(tài)性DNA等進(jìn)行中藥DNA指紋圖譜的構(gòu)建。當(dāng)前,中藥DNA指紋圖譜發(fā)展迅速,已被用于膽粉(汁)、苦參、黃精、藿香、連翹等數(shù)十種中藥的質(zhì)量控制與評價。田娜等[26]采用DNA指紋圖譜技術(shù)實(shí)現(xiàn)了膽粉(汁)類藥材的質(zhì)量控制,結(jié)果表明基于DNA指紋圖譜技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)各物種的質(zhì)量鑒別,DNA指紋圖譜上能同時反映正品和偽品的信息,可鑒別正偽摻雜品。
生物活性是反映中藥臨床功效的功能基礎(chǔ),因此與生物活性直接相關(guān)的模式是中藥質(zhì)量控制與評價的最科學(xué)、最直接的方法?;谥兴幧飿?biāo)志物(Q-markers)的質(zhì)量控制與評價模式,是以生物活性測定等實(shí)驗(yàn)藥理學(xué)為基礎(chǔ),以生物統(tǒng)計(jì)學(xué)為工具,通過比較中藥對模式生物、離體器官或細(xì)胞組織的特定生物效應(yīng),從而評價和控制中藥內(nèi)在質(zhì)量的技術(shù)[27]。該技術(shù)同時具備定量藥理學(xué)與藥物分析的雙重技術(shù)屬性和技術(shù)要求,可以補(bǔ)充單一化學(xué)分析法的不足,從生物活性的角度更好的控制與評價中藥、中藥提取物及中藥制劑的穩(wěn)定性、一致性等質(zhì)量要求[28]。
針對于不同中藥的功效分類,可選擇能夠準(zhǔn)確反映其臨床治療作用的生物活性測定方法,展開系統(tǒng)、深入的研究,最終形成使用對象明確、檢測手段先進(jìn)、可操作性強(qiáng)的科學(xué)評價方法。當(dāng)前,有學(xué)提出使用與特定疾病相關(guān)的體內(nèi)中藥生物標(biāo)志物作為中藥質(zhì)量評價的新策略[29],提出納入的中藥生物標(biāo)志物能夠被定量、具有特異性、與生物反應(yīng)密切相關(guān)。也有學(xué)者提出采用“蜘蛛網(wǎng)”模式(Spider-web)作為基于生物活性的中藥質(zhì)量控制與評價的技術(shù)思路[30],該技術(shù)由含量、穩(wěn)定性、藥代動力學(xué)、藥理學(xué)等4個方面的7個變量建立,通過計(jì)算回歸面積(A)和系數(shù)變化來評估源自中藥的候選化合物生物活性?!爸┲刖W(wǎng)”模式可以過濾掉多余的中藥成分,專門針對中藥質(zhì)量控制的關(guān)鍵指標(biāo)。Luo X Y等[31]采用生物活性的質(zhì)量控制與評價方法,結(jié)合UPLC-QTOF/MS和RRLC-QTRAP MSn技術(shù),快速鑒定和分析了小續(xù)命湯治療缺血性中風(fēng)的有效成分,發(fā)現(xiàn)氰基糖苷、單萜和黃酮可作為小續(xù)命湯的質(zhì)量控制與評價成分,該研究為中藥復(fù)方的生物活性質(zhì)量控制與評價方法提供了新技術(shù)與研究思路。Xiong Y等[32]以黃連為例開發(fā)了基于生物效應(yīng)和活性成分整合的中藥質(zhì)量控制與評價方法,發(fā)現(xiàn)黃連的抗菌和抗腫瘤作用與黃連中的5種生物堿密切相關(guān),據(jù)此可依據(jù)中藥功效來建立及提高中藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)更為科學(xué)、直接的質(zhì)量控制與評價。
中藥質(zhì)量控制與評價模式的創(chuàng)新發(fā)展深刻影響中藥質(zhì)量與安全用藥,同時對中藥全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展有巨大的促進(jìn)作用。近10年來,隨著中藥現(xiàn)代化進(jìn)程的加快,中藥質(zhì)量控制與評價模式從傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)、主要有效成分及指標(biāo)成分,快速發(fā)展到“一測多評”、指紋圖譜、生物標(biāo)志物等,帶動了中藥質(zhì)量控制研究從初級向更深層次邁進(jìn)。無論何種質(zhì)量控制與評價模式,基本要求都是能夠全面反映中藥的質(zhì)量信息,并且簡單易行、快速準(zhǔn)確。
中藥學(xué)具有與藥學(xué)不同的獨(dú)特理論體系,它的性味歸經(jīng)遵循整體性觀念與系統(tǒng)性思維,在物質(zhì)基礎(chǔ)上表現(xiàn)為復(fù)雜的混合體系,因此在中藥現(xiàn)代化研究過程中必須充分發(fā)揮中藥學(xué)的原創(chuàng)思維、原創(chuàng)優(yōu)勢,同時也要借鑒現(xiàn)代科學(xué)的新思路、新方法、新技術(shù),多學(xué)科交叉、融合,積極推進(jìn)中藥質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)開發(fā),提升中藥產(chǎn)品的品質(zhì),實(shí)現(xiàn)中藥產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展和中藥國際化。