戴靜波 浙江工業(yè)大學(xué) 杭州 310000

氣相色譜指紋圖譜在中藥質(zhì)量控制中的應(yīng)用

戴靜波 浙江工業(yè)大學(xué) 杭州 310000

色譜指紋圖譜 中藥 揮發(fā)性成分

中藥質(zhì)量控制是中藥現(xiàn)代化進(jìn)程中的重要環(huán)節(jié)。中藥指紋圖譜是目前公認(rèn)的評價(jià)中藥質(zhì)量的有效手段。中藥指紋圖譜是指某種（或某產(chǎn)地）中藥材經(jīng)適當(dāng)處理后,采用一定的分析手段得到的能夠標(biāo)示該中藥材或中成藥特性的某類或數(shù)類成分的色譜或光譜的圖譜[1]。指紋圖譜采用色譜和光譜技術(shù),如液相色譜、裂解色譜、氣相色譜（gas chromatography，GC）、毛細(xì)管電泳等,可以獲得組分群體的分析圖譜或圖像,結(jié)合先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理手段對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,最后獲得專屬、穩(wěn)定、實(shí)用的特征數(shù)據(jù)。指紋圖譜作為一種綜合的、可量化的鑒別模式，有效地加以檢測和控制中藥產(chǎn)品的真實(shí)性和質(zhì)量的一致性及穩(wěn)定性，其本質(zhì)屬性是“整體性”和“模糊性”。

1 氣相色譜指紋圖譜的應(yīng)用

中藥中所含的揮發(fā)油均為混合物，成分相當(dāng)復(fù)雜，常由十幾種甚至上百種化合物組成。在中藥制劑中也往往有數(shù)個(gè)含有揮發(fā)油的中藥和其他中藥成分。揮發(fā)油在適宜溫度下能夠汽化，符合氣相色譜的條件。GC具有高效快速、高選擇性、高靈敏度等特點(diǎn)，而且樣品用量少，方法穩(wěn)定性好，檢測器種類多，因而特別適用于中藥及其制劑的揮發(fā)性成分的指紋圖譜研究。

利用中藥藥用化學(xué)成分的色譜指紋圖譜可以對不同藥材種屬進(jìn)行鑒別，對同種藥材質(zhì)量優(yōu)劣進(jìn)行評價(jià)。錢浩泉等[2]用GC法建立高良姜揮發(fā)油的指紋圖譜，結(jié)果發(fā)現(xiàn)道地藥材高良姜及不同地區(qū)收集的市場商品具有相當(dāng)穩(wěn)定的、相似程度很高的指紋圖譜，與混淆品有明顯區(qū)別。崔京[3]采用GC法建立肉桂藥材中揮發(fā)油及其β-環(huán)糊精(β-CD)包合物指紋圖譜，并分析兩個(gè)圖譜的相關(guān)性，為肉桂藥材及其揮發(fā)油制劑的質(zhì)量控制提供依據(jù)。郭雪清[4]等建立了北柴胡揮發(fā)油的特征GC指紋圖譜分析方法，分析7個(gè)不同產(chǎn)地的柴胡藥材，以其指紋圖譜為特征，相似度分析處理，所建立的方法可用來對柴胡的質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)。阮健等[5]對當(dāng)歸的揮發(fā)油成分進(jìn)行試驗(yàn)研究，使用相似度計(jì)算軟件建立了標(biāo)準(zhǔn)圖譜，同時(shí)采用相似度大小來評價(jià)各批次差異，建立當(dāng)歸揮發(fā)油指紋圖譜的測定分析方法，為當(dāng)歸揮發(fā)油的質(zhì)量控制提供參考。梁倩等[6]以水蒸氣蒸餾法提取不同產(chǎn)地丹參的揮發(fā)油，建立了丹參氣相色譜指紋圖譜，并用相關(guān)系數(shù)和向量夾角余弦法評價(jià)指紋圖譜相似度，相似度都在0.911以上，說明不同產(chǎn)地丹參揮發(fā)油的化學(xué)成分較相似。黃有霖等[7]就魚腥草超微粉揮發(fā)油成分進(jìn)行GC指紋圖譜研究，通過比較不同來源魚腥草超微粉指紋圖譜的差異，鑒別并評價(jià)其質(zhì)量差異，采用相似度和聚類分析進(jìn)行評價(jià)。侯芳潔等[8]用頂空氣相色譜法對江蘇等地的12種蒼術(shù)進(jìn)行相似度分析，確定茅蒼術(shù)的HS-GC標(biāo)準(zhǔn)指紋圖譜，并對市售茅蒼術(shù)藥材及組培、野生茅蒼術(shù)藥材的HS-GC指紋圖譜進(jìn)行了相似度比較分析，對控制茅蒼術(shù)藥材的質(zhì)量及真?zhèn)翁峁┖啽?、快速、客觀、準(zhǔn)確的方法。劉文芳等[9]用GC法建立開胸順氣丸的指紋圖譜，采用和厚樸酚作為內(nèi)參照物，說明氣相指紋圖譜能有效控制制劑的內(nèi)在質(zhì)量。

對于在GC條件下對于揮發(fā)性小的或熱不穩(wěn)定成分需采用衍生化法，如一些生物堿、內(nèi)酯類、酚類等藥物，可以將其衍生化反應(yīng)后再進(jìn)行分析。氣相色譜技術(shù)在中藥指紋圖譜中的應(yīng)用，目前不僅限于一些含揮發(fā)性成分中藥的質(zhì)量控制，而且對于中藥的不揮發(fā)性成分，可采用裂解氣相色譜(PyGC)或閃蒸氣相色譜(FGC)來進(jìn)行測定，給中藥材品質(zhì)鑒定帶來很大的方便。袁敏等[10]采用裂解色譜法(PGC)研究比較連翹、郁金、廣藿香、地黃等一些藥材的指紋圖譜，結(jié)果表明譜圖的重現(xiàn)性好，能反映藥材的指紋特征信息。

2 氣相質(zhì)譜色譜指紋圖譜的應(yīng)用

GC適用于檢測揮發(fā)性化學(xué)成分，廣泛應(yīng)用于揮發(fā)油部分的指紋圖譜分析。但GC方法采用保留時(shí)間確定共有峰，缺少定性能力。GC-MS已廣泛應(yīng)用于單味藥材揮發(fā)油的成分分析，目前大多數(shù)含揮發(fā)油的中藥材的主要化學(xué)成分已基本搞清，為中藥材及復(fù)方制劑揮發(fā)油指紋圖譜的研究積累了豐富的數(shù)據(jù)。采用GC-MS方法建立指紋圖譜，將質(zhì)譜（MS）作為色譜的通用性檢測器，能實(shí)現(xiàn)對樣品進(jìn)行在線分析，解決對照品缺乏的難題。GC-MS聯(lián)用儀器發(fā)揮了氣相色譜的高分離效能和質(zhì)譜的高定性能力，是理想的研究中藥中特征揮發(fā)性化學(xué)組成的分離分析方法[11]。2.1 單味中藥GC-MS指紋圖譜應(yīng)用 魏剛[12]在大量分析實(shí)踐的基礎(chǔ)上提出特征指標(biāo)成分群的概念，認(rèn)為在GC-MS的總離子流圖中，如果保留時(shí)間相近的色譜峰峰形相像，相對強(qiáng)度比例相似，則說明色譜峰所代表的組分應(yīng)該是相同（似）的物質(zhì)或物質(zhì)群，體現(xiàn)了不同產(chǎn)地的中藥材所具有的共性。因?yàn)橹兴幹讣y圖譜賴以鑒別中藥的藥材真?zhèn)魏唾|(zhì)量優(yōu)劣所要強(qiáng)調(diào)是作為藥用植物物種的“共有特征性”，不需要定性分析每一個(gè)化學(xué)成分。

張峰[13]用氣相色譜-質(zhì)譜分析北細(xì)辛根和根徑中具有指紋特征的揮發(fā)性成分，研究表明可以用GC指紋圖譜表征北細(xì)辛根和根徑的揮發(fā)性成分指紋信息來鑒別不同品種、產(chǎn)地、采收季節(jié)、部位等的細(xì)辛。段啟等[14]采用GC-MS聯(lián)用技術(shù)對不同產(chǎn)地白術(shù)的揮發(fā)性成分進(jìn)行分析，建立其指紋圖譜，確定共有指紋峰。研究表明白術(shù)揮發(fā)性成分中含有18個(gè)特征性指標(biāo)成分，初步建立了以此18個(gè)共有峰為特征的指紋信息的GC-MS指紋圖譜。王儒靜等[15]對靈芝建立GC-MS指紋圖譜，并對靈芝硅烷化（TMS）衍生物進(jìn)行質(zhì)譜定性分析，基于指紋圖譜，應(yīng)用PCA投影對靈芝GC-MS色譜積分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行模式識(shí)別，得到直觀的各個(gè)分類樣本之間的聚類關(guān)系，結(jié)合靈芝的指紋圖譜和模式識(shí)別方法對靈芝的質(zhì)量進(jìn)行控制。何娟等[16]通過對12個(gè)產(chǎn)地辛夷揮發(fā)油進(jìn)行氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析，建立不同產(chǎn)地、不同采收期辛夷藥材質(zhì)量控制。不同批次藥材主要成分含量有一定的差別，不同產(chǎn)地及不同采收期樣品間有較大差異。通過色譜峰的相對保留值α和量化的面積歸一化值Ci兩個(gè)參數(shù)實(shí)現(xiàn)了從圖譜形式到數(shù)字形式的轉(zhuǎn)換。

王麗麗等[17]采用裂解氣相色譜-質(zhì)譜法（Py-GC/MS）測定了不同產(chǎn)地的鐵皮石斛，建立指紋圖譜，采用釋放氣體分析法考察了裂解溫度對指紋圖譜的影響。樣品在450℃下可瞬間裂解，不同種樣品的指紋圖譜具有相似性，且重現(xiàn)性好。

2.2 復(fù)方中藥GC-MS指紋圖譜應(yīng)用 中藥制劑在生產(chǎn)過程中影響因素眾多，任何單一的活性成分或指標(biāo)成分都難以準(zhǔn)確、全面地評價(jià)中藥質(zhì)量。而指紋圖譜信息量大，特征性強(qiáng)，能給出大部分成分的色譜峰，有效地證明中藥產(chǎn)品質(zhì)量。GC-MSD聯(lián)用也適合于建立制劑中揮發(fā)性成分的指紋圖譜，有著廣泛的應(yīng)用前景。魏剛等[18]采用GC-MS建立了醒神滴鼻液、腦醒滴鼻液、腦醒性注射液等3種復(fù)方制劑中揮發(fā)性成分的總離子流指紋圖譜，結(jié)果表明單味藥材中的揮發(fā)性特征成分或主要成分在全方總離子流圖中均可檢出，以其出峰先后及相對含量為特征，構(gòu)成了復(fù)方制劑的GC/MS指紋圖譜。黃水清等[19]通過對當(dāng)歸補(bǔ)血湯湯劑中揮發(fā)油的GC-MS指紋圖譜研究，為當(dāng)歸補(bǔ)血湯的物質(zhì)基礎(chǔ)提供了部分?jǐn)?shù)據(jù)，對復(fù)方湯劑的研究提供探索。何建雄等[20]對24批次市售藥材、3種含廣藿香的復(fù)方藥物進(jìn)行分析，分別與石牌、海南、高要廣藿香“數(shù)字化”信息進(jìn)行相似度比對，藿香正氣超臨界提取物中的藿香為海南產(chǎn)，提示數(shù)字化信息也可適用提取方法的工藝追蹤。夏華玲等[21]應(yīng)用GC-MS方法，建立了筋骨痛消丸總揮發(fā)油的指紋圖譜分析方法，各批樣品間共有指紋峰的相對保留時(shí)間比較吻合，為其質(zhì)量控制提供了更全面的信息。采用GC-MS法對以揮發(fā)性成分為主的復(fù)方制劑進(jìn)行研究，可以確定化學(xué)成分，明確藥效活性。因此，GC-MS可應(yīng)用于中藥復(fù)方制劑的鑒別研究，指紋圖譜中特征成分的相對含量保持穩(wěn)定更能有效控制制劑產(chǎn)品質(zhì)量。

3 氣相色譜指紋圖譜的應(yīng)用前景

全二維氣相色譜法(GC×GC)對具有揮發(fā)成分的中藥的鑒定尤為適宜，GC與傅里葉紅外光譜聯(lián)用(GC/FT-IR)也可應(yīng)用于揮發(fā)性中藥成分的分析，具有較好的定性功能，使中藥或制劑的指紋圖譜研究更加系統(tǒng)和完整，并為解決中藥研究中缺乏標(biāo)準(zhǔn)品提供可行之路。尤其在現(xiàn)階段中藥的有效成分絕大多數(shù)沒有明確的情況下，采用中藥色譜指紋圖譜的方式，對中藥材及其制劑的質(zhì)量進(jìn)行控制，真正體現(xiàn)對中藥內(nèi)在質(zhì)量的綜合評價(jià)和全面控制。

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2010-07-12