摘要:探討了現(xiàn)代分析技術(shù)在中藥鑒定中的應(yīng)用及其重要性,重點(diǎn)分析了色譜技術(shù)、光譜技術(shù)、質(zhì)譜技術(shù)、核磁共振技術(shù)等在提升中藥成分鑒定精確度和效率方面的作用。同時(shí),還介紹了DNA條形碼、組學(xué)技術(shù)、指紋圖譜技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和基因芯片技術(shù)等創(chuàng)新方法,這些技術(shù)為中藥的真?zhèn)舞b別、質(zhì)量評(píng)價(jià)及藥效研究提供了新的視角和手段。通過(guò)結(jié)合具體案例和數(shù)據(jù),展示了現(xiàn)代分析技術(shù)如何促進(jìn)中藥鑒定的科學(xué)化和標(biāo)準(zhǔn)化,為中醫(yī)藥的健康發(fā)展和國(guó)際化提供了技術(shù)支撐。
關(guān)鍵詞:中藥鑒定;現(xiàn)代分析技術(shù);組學(xué)技術(shù);基因芯片技術(shù)中藥鑒定作為確保中藥質(zhì)量和安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其準(zhǔn)確性和效率直接影響到中醫(yī)藥的臨床效果和國(guó)際形象。傳統(tǒng)的中藥鑒定方法雖然在形態(tài)、色澤、氣味等方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì),但在精確度和效率上存在局限。現(xiàn)代分析技術(shù)的發(fā)展為中藥鑒定提供了新的視角和手段,如高效液相色譜(HPLC)、氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)、核磁共振(NMR)等技術(shù)的應(yīng)用,顯著提升了中藥成分分析的精確度和速度[1]。據(jù)國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局年度藥品抽檢報(bào)告顯示,中藥存在質(zhì)量問(wèn)題的比例較高,其中包括藥材及飲片的性狀特征檢查不合格和指標(biāo)成分含量不達(dá)標(biāo)等問(wèn)題。因此,本研究旨在探討現(xiàn)代分析技術(shù)在中藥鑒定中的應(yīng)用,以期提高中藥鑒定的準(zhǔn)確性和效率,保障中藥的質(zhì)量和安全,促進(jìn)中醫(yī)藥的健康發(fā)展。
1中藥鑒定中現(xiàn)代分析技術(shù)的具體應(yīng)用
1.1色譜技術(shù)
高效液相色譜技術(shù)以其高靈敏度、高分辨率和速度快等優(yōu)點(diǎn),在中藥化學(xué)成分的定性定量分析中發(fā)揮著重要作用。例如,武漢大學(xué)劉天剛教授課題組聯(lián)合上海交通大學(xué)鄧子鑫課題組在研究中利用HPLC-Q Exactive Orbitrap MS和GC-MS技術(shù),對(duì)連花清瘟膠囊中的化學(xué)成分進(jìn)行了鑒定分析,共鑒定出120種成分,包括酚類、酚酸、醌類、萜類和揮發(fā)性成分等。這一研究成果不僅豐富了我們對(duì)連花清瘟膠囊成分的認(rèn)識(shí),也為中藥的質(zhì)量控制和標(biāo)準(zhǔn)化提供了科學(xué)依據(jù)。
HPLC技術(shù)在中藥復(fù)方成分的分析中同樣展現(xiàn)出巨大潛力。通過(guò)HPLC技術(shù),研究人員能夠在較短時(shí)間內(nèi)對(duì)中藥中的多種成分進(jìn)行有效分離和鑒定。例如,Chen等人利用超高效液相色譜(UPLC)技術(shù)在20 min內(nèi)對(duì)蒸制三七中的10種人參皂苷類成分進(jìn)行了同時(shí)測(cè)定,該方法顯示出良好的線性關(guān)系和較高的回收率。色譜技術(shù)的應(yīng)用不僅限于單一成分的鑒定,還擴(kuò)展到了中藥藥效物質(zhì)的研究。通過(guò)色譜技術(shù)結(jié)合在線活性檢測(cè),研究人員可以在分離中藥成分的同時(shí),評(píng)估其抗氧化等生物活性。例如,通過(guò)HPLC分離與自由基清除能力的在線檢測(cè),可以高效篩選具有自由基清除能力的中藥活性成分。
1.2光譜技術(shù)
光譜技術(shù)在中藥鑒定中的應(yīng)用是多方面的,它利用物質(zhì)與光譜之間的相互作用來(lái)獲取中藥的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)信息。其中,紅外光譜技術(shù)(IR)因其快速、無(wú)損、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),在中藥質(zhì)量控制中占據(jù)了重要地位。
紅外光譜技術(shù)能夠提供中藥樣品的綜合信息。通過(guò)分子振動(dòng)能級(jí)的躍遷產(chǎn)生的吸收光譜,可用于中藥材的真?zhèn)舞b別、產(chǎn)地鑒別以及質(zhì)量定量分析。例如,用傅里葉變換紅外光譜技術(shù)(FT-IR),通過(guò)分析其紅外吸收光譜圖在特定波數(shù)處的吸收峰差異顯著特征,研究人員能夠快速準(zhǔn)確地鑒別熊膽粉的真?zhèn)巍4送?,紅外光譜技術(shù)結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)方法,如主成分分析(PCA)和偏最小二乘法(PLS-DA),能夠?qū)χ兴幍钠贩N、產(chǎn)地、藥用部位等進(jìn)行有效分類識(shí)別,并對(duì)特定的指標(biāo)性成分進(jìn)行快速準(zhǔn)確的定量分析。在中藥注射劑的質(zhì)量控制方面,紅外光譜技術(shù)同樣展現(xiàn)出巨大潛力。例如,不同廠家生產(chǎn)的板藍(lán)根、川芎等中藥注射劑,通過(guò)FT-IR技術(shù)進(jìn)行全光譜掃描,可以進(jìn)行聚類分析,從而實(shí)現(xiàn)不同廠家不同中藥注射劑的判別分析。新型光譜技術(shù),如熒光光譜成像、光聲成像技術(shù)、紅外熱成像技術(shù)等,也在中醫(yī)藥領(lǐng)域得到應(yīng)用。它們可以用于檢測(cè)中藥主要成分在體內(nèi)的含量分布,實(shí)現(xiàn)無(wú)創(chuàng)檢測(cè),對(duì)中藥的基源、成分的真假優(yōu)劣進(jìn)行鑒別,促進(jìn)了中醫(yī)診斷、中藥質(zhì)控等方面的發(fā)展。
1.3質(zhì)譜技術(shù)
質(zhì)譜技術(shù),尤其是結(jié)合了色譜技術(shù)的質(zhì)譜聯(lián)用方法,如液相色譜質(zhì)譜(LC-MS)和氣相色譜質(zhì)譜(GC-MS),在中藥鑒定中發(fā)揮著重要作用。
在中藥復(fù)方成分的分析中,質(zhì)譜技術(shù)展現(xiàn)出了其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)質(zhì)譜技術(shù),研究人員能夠在較短時(shí)間內(nèi)對(duì)中藥中的多種成分進(jìn)行有效分離和鑒定。質(zhì)譜技術(shù)在中藥單體成分的研究中也取得了顯著進(jìn)展,通過(guò)高分辨質(zhì)譜技術(shù),研究人員可以對(duì)中藥中的單體成分進(jìn)行深入分析,揭示其分子結(jié)構(gòu)和生物活性。例如,通過(guò)使用賽默飛世爾科技與清華大學(xué)藥學(xué)院藥物發(fā)現(xiàn)平臺(tái)合作開(kāi)發(fā)的中藥高分辨質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)OTCML,研究人員可以快速準(zhǔn)確鑒定中藥成分,該數(shù)據(jù)庫(kù)收載了1200余種中藥化合物對(duì)照品的一級(jí)和碎片質(zhì)譜圖,提供了7千多張高質(zhì)量的二級(jí)質(zhì)譜圖。
通過(guò)質(zhì)譜技術(shù),可以對(duì)中藥中的有效成分進(jìn)行精確測(cè)定,從而確保中藥的療效和安全性。例如,通過(guò)實(shí)時(shí)直接分析質(zhì)譜技術(shù)(DART-MS),研究人員能夠快速分析中藥樣品中的化學(xué)成分,為中藥的質(zhì)量評(píng)價(jià)提供了新的途徑。高分辨質(zhì)譜技術(shù)在中藥分析中的應(yīng)用不斷擴(kuò)展,包括四極桿飛行時(shí)間質(zhì)譜、靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜、傅里葉變換離子回旋共振質(zhì)譜和離子淌度串聯(lián)質(zhì)譜等技術(shù)的發(fā)展[2]。這些技術(shù)在中藥化學(xué)成分鑒定、中藥化合物代謝研究、中藥植物代謝組學(xué)研究以及中藥有害化學(xué)成分檢測(cè)中均取得了顯著進(jìn)展。
1.4核磁共振技術(shù)
核磁共振(NMR)技術(shù)作為一種強(qiáng)有力的分析手段,通過(guò)測(cè)定樣品中原子核的磁共振頻率,提供關(guān)于分子結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)的詳細(xì)信息。在中藥領(lǐng)域,核磁共振技術(shù)不僅用于鑒定中藥成分,還涉及到中藥炮制原理、道地中藥材的質(zhì)量評(píng)價(jià)等多個(gè)環(huán)節(jié)[3]。
核磁共振技術(shù)在中藥分析中的應(yīng)用研究顯示,該技術(shù)具有專屬性強(qiáng)、準(zhǔn)確快捷的特點(diǎn)。研究者發(fā)現(xiàn)核磁共振波譜方法可以用于中藥品種鑒定和質(zhì)量評(píng)價(jià),提供了一種整體性的分析手段。此外,定量核磁技術(shù)(qNMR)在藥物研發(fā)中的實(shí)際應(yīng)用案例以及在藥典中的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)和應(yīng)用案例也進(jìn)行了探討。在制藥行業(yè)中,定量核磁技術(shù)因其通用性強(qiáng)、重復(fù)性好、樣品制備簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于化合物純度的快速測(cè)定。與傳統(tǒng)的物料平衡法相比,qNMR技術(shù)在分析速度和樣品用量上具有明顯優(yōu)勢(shì)。
1.5生物技術(shù)
分子生物學(xué)技術(shù)在中藥鑒定中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在DNA分子遺傳標(biāo)記技術(shù)和mRNA差異顯示技術(shù)兩個(gè)方面。這些技術(shù)通過(guò)分析藥材的遺傳物質(zhì),可以對(duì)動(dòng)、植物藥材進(jìn)行有效鑒定。例如,RAPD技術(shù)利用隨機(jī)引物觸發(fā)的PCR反應(yīng),產(chǎn)生代表基因組DNA多態(tài)性的指紋圖譜,用于藥材的分類鑒定。
DNA條形碼技術(shù)作為一項(xiàng)先進(jìn)的分子鑒定工具,在中藥鑒定領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。該技術(shù)通過(guò)分析特定的短DNA序列,如植物的ITS2或動(dòng)物的COI,實(shí)現(xiàn)對(duì)物種的快速和精確識(shí)別。在實(shí)際應(yīng)用中,徐紅等人利用隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA(RAPD)技術(shù),成功建立了區(qū)分秦艽、麻花秦艽和小秦艽3種植物的DNA指紋圖譜。通過(guò)篩選80條RAPD引物,他們確定了4條具有鑒別力的引物,產(chǎn)生了39個(gè)DNA條帶,其中37條為多態(tài)性條帶,為3種秦艽的鑒別提供了有力的分子證據(jù)。
1.6中藥鑒定中的新技術(shù)與新方法
在中藥鑒定領(lǐng)域,新技術(shù)與新方法的涌現(xiàn)極大地推動(dòng)了中藥現(xiàn)代化的進(jìn)程。這不僅提高了中藥鑒定的準(zhǔn)確性和效率,還為中藥的標(biāo)準(zhǔn)化和國(guó)際化奠定了基礎(chǔ)。
1.6.1指紋圖譜技術(shù)
中藥指紋圖譜技術(shù)是一種綜合的、可量化的鑒定手段,它基于中藥化學(xué)成分系統(tǒng)研究,用于評(píng)價(jià)中藥材及制劑的質(zhì)量。該技術(shù)具有“整體性”和“模糊性”特點(diǎn),涉及多種分析方法,如HPLC、TLCS、GC等色譜法,以及UV、IR、MS、NMR等光譜法。HPLC因其高分離效能和高靈敏度成為首選方法,而HPLC-MS和GC-MS等聯(lián)用技術(shù)的應(yīng)用使指紋圖譜技術(shù)更趨完善。
1.6.2組學(xué)技術(shù)
組學(xué)技術(shù)在中藥研究中的應(yīng)用取得了重大突破,如中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所團(tuán)隊(duì)利用多組學(xué)技術(shù)揭示了紫蘇、黃連等藥用植物的基因遺傳背景,成功搭建了全球藥典草藥基因組數(shù)據(jù)庫(kù),推動(dòng)中藥研究進(jìn)入“組學(xué)時(shí)代”。組學(xué)技術(shù)的應(yīng)用為中藥育種、鑒定、品質(zhì)提升等提供了分子遺傳學(xué)基礎(chǔ)。
1.6.3數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)
數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在中藥鑒定中的應(yīng)用,結(jié)合了如UPLC-QTOF MS等高分辨質(zhì)譜技術(shù),通過(guò)主成分分析(PCA)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)等方法,對(duì)中藥樣品進(jìn)行深入分析和質(zhì)量評(píng)價(jià)。這種方法可以有效地從復(fù)雜的中藥成分中識(shí)別出活性成分,并評(píng)估其藥效。
1.6.4基因芯片技術(shù)
基因芯片技術(shù)作為一種高通量的分子生物學(xué)技術(shù),在中藥材道地性鑒定及藥理作用機(jī)制研究中顯示出巨大潛力。該技術(shù)能夠全面分析基因表達(dá)譜,對(duì)中藥的復(fù)雜作用機(jī)制提供科學(xué)解釋,如在抗腫瘤、抗心血管疾病和抗衰老方面的研究。
2結(jié)語(yǔ)
現(xiàn)代分析技術(shù)在中藥鑒定中的應(yīng)用,主要包括色譜技術(shù)、光譜技術(shù)、質(zhì)譜技術(shù)、核磁共振技術(shù)、生物技術(shù)以及新興的指紋圖譜、組學(xué)技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和基因芯片技術(shù)。這些技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用顯著提升了中藥鑒定的準(zhǔn)確性和效率,為中藥的標(biāo)準(zhǔn)化、國(guó)際化和現(xiàn)代化發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支撐。未來(lái),隨著科技的不斷進(jìn)步,這些技術(shù)將得到更廣泛的應(yīng)用,進(jìn)一步推動(dòng)中醫(yī)藥行業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]秦士慧,李婷.現(xiàn)代藥物分析技術(shù)在中藥鑒定中的應(yīng)用與標(biāo)準(zhǔn)化探索[J].大眾標(biāo)準(zhǔn)化,2024(10):79.
[2]張偉,黃金林.現(xiàn)代分析技術(shù)在中藥藥效成分檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)展[J].化學(xué)分析計(jì)量,2023,32(9):116120.
[3]朱雨潔,郭溶,高珣,等.現(xiàn)代分析技術(shù)在中藥炮制化學(xué)研究中的應(yīng)用[J].分析測(cè)試學(xué)報(bào),2023,42(8):10561063.