中药指纹图谱分析与技术

随着分离分析技术的发展,中药质量的研究也从过去的“四大鉴别”(元素鉴别、形态鉴别、显微鉴别、理化鉴别)发展到反映中药全貌的指纹图谱体系,即反映中药多化学成分特征的化学指纹图谱和反映生物(除矿物质和树脂外)特征的遗传指纹图谱, 从而实现从有效成分和遗传物质方面对中药的质量控制,为中药和中成药提供全面的、可量化的质量评价方法。 我国对中药指纹图谱的研究有相当的基础,最早可以追溯到20世纪60年代。比如用薄层色谱、紫外光谱、红外光谱来描述中药主要成分的特征。这是早期的原始指纹,比较直观,简单情况下容易比较差异。随着分析技术的迅速发展和微型计算机的广泛应用,基于化学计量学的中药指纹图谱研究方法正朝着高效、灵敏、专属、智能和组合的方向发展。高效液相色谱、高效毛细管电泳、高速逆流色谱、核磁共振和近红外光谱等新的分析技术和各种数学分析方法的应用,为中药指纹图谱的研究和发展提供了广阔的前景。

紫外光谱指纹

紫外光谱法是1995之前指纹图谱的常用方法。由于不同中药中的不饱和度不同,其紫外吸收曲线的形状、峰位、峰强度也不同,从而达到鉴别的效果。导数光谱和各种数学分析方法常被用来消除样品中一些无关的吸收,消除原始光谱中的一些干扰。

红外光谱指纹

红外光谱,也叫分子振动旋转光谱,是分子吸收光谱的一种。当样品受到频率连续变化的红外光照射时,分子吸收某些频率的辐射,其振动或转动运动引起偶极矩的净变化,导致分子振动和转动能级从基态跃迁到激发态,使这些吸收区对应的透射光强度减弱。记录红外光透过率与波数或波长的关系曲线,得到红外光谱。一般的红外光谱是对整个化合物分子的鉴定,比简单的化学定性鉴定官能团更具特异性。但中草药的红外光谱与纯化合物有本质区别,是混合物中各种成分红外光谱的叠加。只要中药材的化学成分在质量和数量上相对稳定,样品处理方法按照同样的要求进行,其红外光谱也应该相对稳定。因此,这样得到的混合物的红外光谱应该具有一定的客观性和重复性。利用上述原理,只要在4000-400cm范围内比较光谱差异,不同混合物的红外光谱的主要吸收峰就归属了。这种差异可以表现在三个方面:一是在某一波数上只识别一方有显著差异;二是在一定波数内,双方光谱中吸收峰的形状和强度存在明显差异;第三个是“指纹区”,外观不一样。

近红外光谱

近红外光谱(NIRS)是一种非常有用的鉴定有机物质的技术。是中红外光谱中C-H,N-H,O-H,S-H的* * *振动吸收,信息量大。波长范围为780nm-2500nm,光谱取决于颗粒大小、多晶型、残留溶剂、湿度等因素。因此,不可能在将待检测物体的光谱与对照物质的光谱进行比较之后直接识别待检测物体的光谱。需要通过一系列的样品(样品中相关成分的含量或样品的定性归属必须事先知道),用化学计算的方法建立样品与信息之间的数学模型。利用该模型,未知样本(如新购买的原材料或新生产的成品等。)可以进行判别分析(给出结果:合格与否,内容等。).该方法是一种无损方法,可以实现对产品的无损检测,具有检测速度快、操作简单、所需样品少等优点,适用于液体、固体和粘性流体的分析和过程控制。但在定性定量分析中,需要采用一定的数据处理,掌握一定的化学计量学知识。

荧光光谱

中药注射剂往往含有荧光物质,但由于不同的注射剂含有不同的特定荧光物质,且由于生产厂家具体配方的差异或制剂工艺条件的波动,其特征荧光激发和发射光谱不同或强度不同;根据注射剂荧光光谱的差异,达到快速鉴别、鉴别和控制配方及工艺的目的。

荧光光谱不像红外光谱那样具有明显的指纹特征,但具有灵敏度高的明显优势,区别更加明显,易于判断。因此,可作为红外光谱指纹图谱技术的补充,用于中药注射剂的鉴别与鉴定、生产工艺的控制以及成品药物的热稳定性研究。色谱指纹图谱最实用,应用最广泛。中药色谱指纹图谱是一种全面的、可量化的鉴别方法,是评价中药真实性、稳定性和一致性的质量控制模式之一。色谱指纹图谱最大的优势是分离功能。

薄层色谱法

薄层色谱法是一种传统的定性和半定量分析方法。在我国七五、十一五、九五的公关项目中,用薄层色谱法鉴别了大量道地药材。该方法具有操作简单、分析速度快、一次分析样品多、信息量大等优点。用固定波长扫描薄层展开的每个斑点得到的扫描图比目测得到的色谱图更客观、准确,具有良好的指纹识别意义。其最大的缺点是重现性和精密度较差,在指纹图谱的应用上受到限制,但可以作为中药指纹图谱研究的参考和补充。

气相色谱指纹图谱

中药指纹图谱技术

气相色谱法最适合分析以挥发性成分为主的各种药材及其制剂,尤其是毛细管气相色谱法,分辨率高,往往一次色谱可分离上百种成分。该方法灵敏度高、分辨率好、分析速度快,但分析范围仅限于低沸点组分,是指纹图谱研究的主要方法之一。

高效液相色谱指纹图谱

高效液相色谱法适用于成分复杂、难以分离的分析对象。它具有分离效率高、灵敏度高、分析速度快、无需气化、检测方法多等优点。是目前指纹技术中应用最广泛的方法。

高速逆流色谱指纹图谱

HSCCC是目前国际上流行的一种新型液-液分配技术。基于动态液-液分配原理,利用相对运动的不互溶两相溶剂,将不同分配比的样品组在动态平衡中分离成两相。其特点是不用固体载体作固定相,克服了样品吸附、损失和峰拖尾的问题。操作更简单,更容易掌握。对样品的预处理要求低,只需要一般的粗提物。该技术回收率高,可实现梯度操作和重复进样,在中药质量分析和控制,特别是指纹图谱研究中具有良好的应用前景。

毛细管电泳指纹图谱

毛细管电泳(CE)又称高效毛细管电泳(HPCE),是一种以弹性应时毛细管为分离通道,以高压DC电场为驱动力,根据样品中各组分间迁移率和分布行为的差异实现分离的电泳分离分析方法。它是近年来发展起来的一种新型分离技术,是电泳技术和色谱技术相结合的产物。它兼具高压电泳的高速高分辨率和高效液相色谱的高效特点,选择性与高效液相色谱高度互补。因此,它在指纹研究中的应用越来越广泛。

由于中药复方制剂成分复杂,现有的单一测定方法无法建立完善的指纹图谱,因此有人提出建立多维指纹图谱试图解决这一问题。所谓多维,就是利用各种分析仪器的组合来确定指纹,各个光谱可以互补,这样我们对复杂的供体就有了更清晰更完整的认识。目前最常用的方法是高效液相色谱(或气相色谱)/二极管阵列检测器/质谱/质谱(HPLC或GC/ DAD/ MS/ MS)获得的多维指纹图谱。多维图谱的建立不仅可以系统、完整地解决中药复方制剂的质量控制问题,也为解决中药研究中缺乏标准品的问题提供了一种新的途径。除了手性化合物,几乎不可能在概率上找到四种或四种以上光谱信息相同的化合物。随着分子生物学技术的快速发展,DNA分子技术越来越多地应用于中药材品种鉴定的研究中。分子生物指纹图谱是指通过分子标记技术获得的某一中药材品种的DNA指纹图谱。比如传统的方法(形态、显微、理化鉴别方法)是片面的,结果往往是模糊的,所以产地、生长年限、加工方法等因素与它们的特征和成分没有很强的相关性,而分子生物学技术可以克服。