中药指纹图谱
中药指纹图谱的原理与应用
气相色谱(GC)以气体为流动相，对于含挥发性 成分中药的鉴别具有一定优势。由于裂解气相 色谱具有操作简便、样品无须化学前处理、提 供信息量大等优点而格外引人注目。该方法将 样品故人裂解器内，在一定的条件下将样品加 热使其瞬间裂解，生成可挥发性的小分子物质， 立即被载气带人气相色谱系统的分析柱上，分 离后得到具有指纹性质的裂解气相色谱图。如 果将气相色谱与质谱、傅立叶变换红外光谱联 用，则不但可以知道不同中药中挥发性成分的 差别，而且可以对这些成分进行鉴定。
高速逆流色谱指纹图谱(HSCCC fingerprintspectrum， 即调整逆流色谱法) HSCCC利用动态液-液分配原理分 离样品，其分离度和重现性与HPLC类似，但样品前处 理简单。具体地说它是一种基于液-液多级逆流萃取建 立的色谱体系，以轻巧的聚四氟乙烯螺旋管作分离柱，
在行星式运动中连续地完成整个分配、传递、分离过
中药指纹图谱，即中药身份证，主要指中 药化学指纹图谱，实际上是一种保证中药质量 的措施，是指对某种中药材或中成药等运用现 代分离分析科学的手段，得到能够标示该中药 的色谱或光谱的图谱，最终用来对中药质量评 价的科学性方式。它有两个显著特点，一是通 过指纹图谱的特征性，能有效鉴别样品的真伪 或产地。二是通过指纹图谱主要特征峰的面积 或比例的制定，能有效控制产品的质量，确保 产品质量的相对一致。
对这种中药材的分子遗传标记的研究，找到具有该种高度特异性
的片段，便可以此为基础，制备出对该种高度特异性的寡核苷酸 探针，再经分子杂交进行指纹分析，即可达到鉴别目的。DNA指 纹图具有高度的个体特异性。DNA指纹图谱技术包括AP-PCR(arb itrary primer PCR，任意引物聚合酶链式反应)和RAPD(随机扩增 多态性DNA，randomly amplified polymorphic DNA)两种指纹图谱 技术。RFLP (限制性[内切酶]片段长度多态性，restriction fragment length polymorphism)是最常用的构建DNA指纹图的方法，但该法 费时费力，使应用受到限制。随机扩增多态DNA(RAPD)标记，可 以在特异DNA序列尚不清楚的情况下，检测DNA的多态性，这是
第五章指纹图谱
S1 S2 S3 S4 S5 对照指纹图谱
1.000 0.997 0.995 0.995 0.997 0.998
0.997 1.000 0.998 0.997 0.996 0.999
0.995 0.998 1.000 0.998 0.991 0.999
0.995 0.997 0.998 1.000 0.990 0.999
♦ 液相色谱 ● 色谱柱：比较试验加以选择
流动相：至少用三种不同组成比较
流动相 1
流动相 2
流动相 3
适宜的柱温和检测波长
15 203
20
210
25
236
30
254
35
365
五、方法学验证
1. 稳定性试验
供试品溶液的稳定性
表3 川芎指纹图谱稳定性试验相似度计算结果（n=5）
对照指纹图谱 S1 S2 S3 S4 S5
红外光谱图
小蓟丁酮提取物的红外 指纹图谱
• 中国药典规定：小 蓟在开花时采。 • 根据1384cm-1处 吸收峰的有无，可 以鉴别其采集时间 是否正确。
质谱（ＭＳ）
• 按照带电粒子的质荷比（ｍ／ｚ）和其相 对丰度大小排列组成图谱。 • 中药特征提取物置质谱仪中进行轰击裂解 为不同的碎片，获得提取物中化学成分的 MS图，不同中药由于所含化学成分的种类 及组成比例的不同，所得质谱图中分子离 子峰和碎片离子峰亦不一致。
HPCE, CE/MS 光谱技术 UV IR
波谱技术 MS NMR X-射线衍射法 分子生物学技术
薄层色谱
●可在同板同时分析多达18个样品， ●展距局限在 10cm~20cm ，‘柱效’ 时效高 相对较低，对复杂组分 ●所用的是正相展开剂，其组成变 不提高分离度则难以提 化灵活，可适应多种成分的分离 取指纹特征的药材受到 限制。 ●离线操作，即可直观比较图谱， 又可扫描得到轮廓图和处理数据 ●开放系统，对环境温 度、相对湿度要求较高 ●占机时间短
中药指纹图谱共有峰的自动识别
收稿日期:2008204216 修回日期:2008206215基金项目:国家自然科学基金(No.20775028)3通讯联系人:曹玉华,女,教授,研究方向为中药分析.第25卷第1期Vol.25 No.1分析科学学报J OU RNAL OF ANAL YTICAL SCIENCE 2009年2月Feb.2009文章编号:100626144(2009)0120041206中药指纹图谱共有峰的自动识别冯启余,曹玉华3,龚立冬(江南大学化学与材料工程学院,江苏无锡214122)摘 要:依托时间匹配、光谱信息辅助,利用自编的VB 程序,建立并比较了时间匹配和时间匹配参考光谱信息两种识别中药指纹图谱共有峰的方法,并成功地应用于肉苁蓉的高效液相色谱2二极管阵列检测器(HPL C 2DAD )法指纹图谱的建立。
结果表明,只需要人为设置色谱峰大小下限、保留值相对误差上限和最大吸收波长差值上限三个参数,VB 程序编制的指纹分析系统就能快速对所有样本进行共有峰识别和模糊数学处理,实现了无人工干预下的中药指纹图谱共有峰的自动识别,指纹图谱的建立过程客观,并且节省大量时间,其中参考光谱法识别结果更准确。
关键词:中药指纹图谱;共有峰识别;肉苁蓉;高效液相色谱2二极管阵列检测器中图分类号:O657.7+2 文献标识码:A中药是中华民族的瑰宝,现代化是中药走向世界、实现国际化的前提,其制剂的质量水平控制是现代化的中心环节[1]。
以指纹图谱[2,3]规范中药制剂的质量,被评价为中药质量控制的里程碑[4-6]。
国家食品药品监督管理局2002年发布了《中药注射剂色谱指纹图谱实验研究技术指南(试行)》[7]。
色谱法是研究指纹图谱的首选方法,高效液相色谱(H PL C )因具有灵敏、重现、适用对象广泛、分离效率高等特点而被广泛应用[8]。
峰匹配是指纹分析的关键,保留时间或相对保留值常常作为色谱指纹图谱的共有峰识别标准[9]。
但是,由于中药体系的复杂性和HPL C 仪器系统的微小波动,同一组分在各色谱图中的保留时间不尽相同。
(word完整版)中药指纹图谱综述
中药指纹图谱摘要：实现中药现代化首先要解决的是中药的现代化质量标准问题，其关键就要建立合乎现代科学要求的“中药指纹图谱”.正如国家药品监督管理局任德权副局长指出,“中药指纹图谱的建立已是牵动行业全面进步的关键技术，其应用研究,对保证中成药功效，提高中药工业整体水平,带动中药产业现代化，推进中药走向世界,具有非常重要的意义。
"关键词：中药指纹图谱、测定、DNA、化学特征中药指纹图谱借用DNA指纹图谱发展而来，广义的中药指纹图谱包括中药材DNA 指纹图谱和中药材化学（成分）指纹图谱，狭义的中药指纹图谱仅指后者，是表达中药代谢产物化学特征的指纹图,包括光谱、波谱和色谱指纹图。
色谱指纹图谱发展最早，也是迄今为止最为重要的指纹图谱。
按谢培山先生的定义〔,中药色谱指纹图谱是一种综合的、可量化的鉴别手段，是当前符合中药特色的评价中药真实性、稳定性和一致性的质量控制模式之一。
整体性和模糊性是它的基本属性。
色谱指纹图谱应满足专一性（或称唯一性)、重现性和实用性的技术要求[1］。
中药生产的原材料,因土壤、气候等环境因素及采收加工的不同,实际使用时不能保证药材质量的稳定,经加工提取得到的中间体,每个批次在成分含量、成分组成及各成分比例方面都不能保持一致［2].因此对中药原材料、中间体及成方制剂的质量控制在中药的应用上占据着很主要的位置。
中药指纹图谱借用了法医学上指纹鉴定的概念,对中药的化学信息以现代分析技术给予表征并加以描述，全面反映中药内在化学成分的种类与数量，对判断中药真伪优劣，控制中药原材料、中间体及成品的质量，减少批间差异,并最终控制成品的质量起到了极其重要的作用。
国家食品药品监督管理局在《中药注射剂指纹图谱研究的技术要求》中对原料药(中药材）指纹图谱的定义是：“中药材指纹图谱系指中药材经适当处理后,采用一定的分析手段，得到的能够标示该药材特性的共有峰的图谱”；中药注射液指纹图谱的定义是：“中药注射剂指纹图谱系指中药注射剂经适当处理后,采用一定的分析手段，得到的能够标示该注射剂特性的共有峰的图谱”。
中药指纹图谱概述
中药指纹图谱概述中国科学院兰州分院甘肃省天然药物重点实验室邸多隆中药与化学药品的根本区别在于，存在于中药中的任何一种活性成分均不能反映中医用药所体现的整体疗效。
运用先进的现代分析分离手段，将复杂的天然产物分析的越细，目标越缩小，可能离中药整体疗效的距离越远。
中医药理论和实践的非线性特点要求综合评价中药的质量。
中药的化学分析由分解、微观分析向宏观、综合分析发展将成为必然的趋势，色谱指纹图谱分析是对中药及其制剂进行宏观分析的可行手段。
在充分利用现代分离分析仪器对复杂的中药多组分体系进行分离检测和表征的同时，结合化学计量学和计算机技术，最大限度地从中抽取不同特性样本中的化学信息，以整体的、宏观的、模糊的概念表达中药的特性，是指纹图谱独具有的优势。
实现中药现代化首先要解决的问题是中药的现代化标准，即中药可控、可量化的问题，解决这一问题的有效手段便是建立中药的指纹图谱。
一、指纹图谱的涵义广义的指纹图谱包括DNA指纹图谱、波谱指纹图谱和色谱指纹图谱。
常见的指纹图谱主要指波谱或色谱指纹图谱：即采用一定的方法（如HPLC，GC，TLC，HPLC-MS，GC-MS，FTIR，X-ray，UV等），建立特定对象如中药材、提取物、饮片、中药注射液等的有特征性的相对稳定的图谱，所得到的图谱可以作为鉴别和质量控制的参照依据。
这种指纹图谱强调的是“共有特征性”，属狭义的指纹图谱范畴，也属化学指纹图谱，是研究的主要对象。
二、中药指纹图谱的提出中药学是一门历史悠久的传统学科，中药是几千年来我国人民赖以防病治病的重要药物。
随着应用面的日益扩大，许多药材已面临供不应求的状况。
面对这种情况，中药市场出现了混乱，混淆品种、伪劣药材以及人为掺杂时有出现。
如平贝充川贝，棉花根充黄芪，海马中灌水泥、石灰，金银花中掺盐等等，不一而足。
因此，如何区分真伪优劣，保证药品质量已成燃眉之急。
在中药分析和研究中发现，植物药是多种化学成分的混合体，其活性成分大部分都是生物体内次生代谢产物，少数为初生代谢产物，药材本身就有它内在的不稳定性，再加上现阶段的中药农业基本不规范现状，如种植粗放，品种资源、栽培地域以及收获时节混乱，农药和化肥残留等问题的普遍存在，造成中药材生产、质量的波动性较大，难以保证中药质量稳定、疗效可靠。
中药色谱指纹图谱组分保留时间漂移的校准
中药色谱指纹图谱组分保留时间漂移的校准李博岩1 梁逸曾31 胡 芸1 谢培山2 俞汝勤3 李发美4 孙 沂41(中南大学中药现代化研究中心,长沙410083) 2(广州药品检验所,广州510160)3(湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室,长沙410082) 4(沈阳药科大学,沈阳110015)摘 要 基于光谱相关色谱方法判断复杂中药色谱指纹图谱的组分相关性,实现同一中药样本在不同实验条件下所得的色谱指纹图谱的相同组分的色谱保留时间漂移的局部最小二乘校正,为合理评价指纹图谱的品质提供较为实用的工具。
关键词 中药色谱指纹图谱,色谱峰簇,相关系数,联用色谱,局部最小二乘,光谱相关色谱2002211213收稿;2003210208接受本文系国家自然科学基金重点资助项目(No.20175036,No.20235020)1 引 言作为中药的一种质量控制模式,色谱指纹图谱可标识中药的化学特征,最大限度展示中药的整体内在品质。
通过比较色谱指纹图谱的相似程度,判断中药材或制剂真伪、考察其稳定性和一致性1,2,并为进一步研究药物的有效成分和药效作用奠定基础。
针对中药色谱指纹图谱中主要特征成分出现的保留时间的偏移问题,在光谱相关色谱3的基础上,提出局部最小二乘校正方法,以实现同一中药样本在不同实验条件下所得的色谱指纹图谱的仪器系统误差的校准,为客观评价图谱的品质及合理建立特征指纹图谱提供理论方法。
2 理论部分假定某一中药样本在不同实验条件下所得的两个色谱指纹图谱分别为矢量x 1与x 2,对应的色谱流出时间记作矢量t 1与t 2,两个图谱的第i -1个与第i 个相同组分的保留时间分别记为t 1,i -1与t 2,i -1和t 1,i 与t 2,i 。
t 1,i -1与t 1,i 区间的指纹图谱记作色谱峰簇x i1,其对应的色谱流出时间矢量记作t i1,t 2,i -1与t 2,i 区间的指纹图谱记作x i2,对应的色谱流出时间矢量记作t i2,i =1,…,q ,q 为x 1与x 2的最大相同组分数(参见图1)。
中药指纹图谱(课件)
分离效果好
GC利用气体作为流动相，能够实现中药中挥发性成分的快速、 有效分离。
分析速度快
GC分析周期短，适用于中药中大量样品的快速分析。
灵敏度高
GC检测器灵敏度高，能够检测到中药中微量的挥发性成分。
薄层色谱法（TLC）
操作简便
TLC操作简便易行，无需特殊设备，适用于中药指纹图谱的初步 分析。
分离效果好
感谢您的观看
THANKS
1 2 3
色谱柱选择
根据中药样品的成分特点，选择合适的色谱柱类 型及规格，确保各成分在色谱柱上得到良好的分 离。
流动相选择
根据样品的溶解性和色谱柱的特性，选择合适的 流动相组成及比例，以获得良好的色谱峰形和分 离效果。
色谱条件优化
通过调整流动相的流速、柱温等色谱条件，进一 步优化色谱分离效果，提高指纹图谱的准确性和 稳定性。
03
常见中药指纹图谱类型及 特点
高效液相色谱法（HPLC）
分离效能高
重复性好
HPLC采用高效微粒固定相，能够实现 中药复杂体系中各组分的有效分离。
HPLC方法稳定可靠，重复性好，能够 满足中药指纹图谱的批量化分析需求。
灵敏度高
采用高灵敏度的检测器，能够检测到 中药中微量甚至痕量的有效成分。
气相色谱法（GC）
指导工艺改进
根据生产工艺稳定性评 价结果，可以指导工艺 改进和优化，提高生产 效率和产品质量。
05
中药指纹图谱在真伪鉴别 中应用
伪品识别与防范策略
伪品定义及危害
阐述伪品概念，分析伪品对 中药市场及患者用药安全造 成的严重影响。
常见伪品类型
列举常见的中药伪品，如以 次充好、掺杂使假、品种混 淆等。
中药指纹图谱
现阶段色谱指纹图谱的Байду номын сангаас用
• 在新药研究开发过程中，指纹图谱作用如下： 在新药研究开发过程中，指纹图谱作用如下： 原料药材的筛选 指导生产工艺的研究：考察原料、半成品、 指导生产工艺的研究：考察原料、半成品、 原料 成品的质量相关性 相关性、 成品的质量相关性、均一性和稳定性
现阶段色谱指纹图谱的作用
指纹图谱的产生
• 中国 年代开始研究化学计量学、模式识别 中国80年代开始研究化学计量学、 年代开始研究化学计量学 等 • 微量元素分析 • 80～90年代首先在薄层色谱扫描图中研究多 ～ 年代首先在薄层色谱扫描图中研究多 个斑点、斑点大小应用于药材、 个斑点、斑点大小应用于药材、中成药分析
指纹图谱的产生
指纹图谱的方法学验证
• 目的：证明采用的方法能保证指纹图 目的： 谱的整体特征， 谱的整体特征，适用于中药指纹图谱 检测的要求
指纹图谱的方法学验证
• （一）专属性：建立的中药指纹图谱能够表 专属性： 达该品种的特征，即具唯一性。 达该品种的特征，即具唯一性。 • 专属性试验：如有同属近缘品种应进行比较 专属性试验： 试验和观察，找出相互之间的区别。 试验和观察，找出相互之间的区别。 • 并分别进行试剂、辅料、药材（或原料）空 并分别进行试剂、辅料、药材（或原料） 白试验，证明指纹图谱没有干扰， 白试验，证明指纹图谱没有干扰，如某些辅 料或溶剂等成分无法除去， 料或溶剂等成分无法除去，在指纹图谱中应 予以标明。 予以标明。
• 半成品（中间体）指纹图谱的建立
优化和细化生产工艺的各技术环节和参数, 优化和细化生产工艺的各技术环节和参数, 对固定工艺条件加以说明 供试品溶液制备合理 应建立中间体与药材、中间体与成品具直 应建立中间体与药材、中间体与成品具直 接相关的色谱指纹图谱 接相关的色谱指纹图谱
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
指纹图谱分析：强调准确的辨认，而不是精密的计算。 图谱比较：强调的是相似性，而不是相同。 特点： (1)通过指纹图谱的特征性，能有效鉴别中药的真伪。 (2)通过指纹图谱主要特征峰的面积和比例的制定，能
有效控制中药质量，保证中药质量的相对稳定。
4.逐步建立其它类中药制剂，中药复方制剂的指纹图谱。
在国外，指纹图谱在ＦＤＡ植物药产品工业指南 （2000年草案稿）、ＷＨＯ草药评价指南（1996年）以及 英国草药典（1986）、印度草药典（1998）、美国草药典 （1999-2001，Monographs）中均将其列入。目的是解决 多数草药有效成分不明，市场商品无法有效鉴别真伪和控 制质量的问题。要求草药制剂生产商提供半成品的指纹图 谱以保证品种的真实性和产品的指纹图谱以证明其批间产 品质量的一致和稳定。
2.2.530391 2.718 3.607
4.711 5.452
6.446 7.982
200
150
100
50
11.116 12.600
0
0
2.5
5
7.5
10
12.5
15
17.5
DAD1A, Sig=270,4Ref=off (YYHZWTP\YYHZWTP000028.D)
mAU
200
175
150
2.利用指纹图谱手段表征中药注射剂的特性，表达成品的质 量，以达到控制工艺操作和原药材的目的，利用指纹图谱 追寻工艺操作中的问题和实现对原药材GAP的质量要求。
3.通过对大量注射剂的指纹图谱研究，建立系统的测定方法 和全面的指标控制参数，寻找一定的数学模型，最终达到 指纹图谱的可操作，可控，稳定，显性和量化的目的，提 高整个中药注射剂的质量控制水平。
一、指纹图谱的产生与发展
(一) 指纹图谱的产生 指纹(fingerprint)概念起源于法医学，依据每个人的指
纹结构上细微处的绝对差别可以鉴识区分不同的人。法医 学的指纹分析强调的是个体的绝对唯一性(absolute uniqueness)。
近代指纹分析的概念结合生物技术的发展延伸到ＤＮＡ 指纹图谱分析，而且应用范围从犯罪学扩大到医学和生命 科学的领域。生物样品的ＤＮＡ指纹图谱分析强调个体的 唯一性，侧重于整个物种的唯一性。
中药指纹图谱的研究成为当前我国中药基础研究的重 要领域与热点，研究侧重于:
⑴中药指纹图谱的理论探讨； ⑵测试指纹图谱的规范化试验； ⑶构建指纹图谱的方法学研究； ⑷指纹图谱信息化和知识化研究； ⑸指纹图谱在提高中药质控指标方面的研究； ⑹指纹图谱指导中药材规范化生产方面的研究； ⑺指纹图谱在开发中药资源方面的研究； ⑻指纹图谱用于研制中药新药等方面的研究。
的用以表征中药化学成分的特征的指纹图谱。中药化 学指纹图谱对控制中药质量具有更直接、更重要的意 义。 色谱指纹图谱：TLC、GC、GC-MS、HPLC、HPLC-MS等 光谱指纹图谱：UV、IR、FP、NMR、MS等
②中药生物指纹图谱 包括：中药材DNA指纹图谱
中药基因组学指纹图谱 中药蛋白组学指纹图谱
中药材DNA指纹图谱主要是测定各种中药材的DNA图谱， 由于每个物种基因的唯一性和遗传性，中药材DNA指纹图谱 可用于对中药材的种属鉴定、植物分类研究和品质研究。它
高级阶段: 即指纹图谱特征和药效相关性研 究，指纹图谱的生物等效性研究。
中药指纹图谱的研究向多学科的相互渗 透、从单指标向多指标（多维多息）的综合 发展，最终建立体现谱效关系的指纹图谱， 确保中药安全、有效和可控。
国内，目前还处在初级阶段。
1.针对中药注射剂这一相对简单的体系，进行大量研究和深 入探讨。
125
100
75
50
25
0
0
10
20
30
40
DAD1 A, Sig=270,4 Ref=off (YYHZWTP\YYHZWTP000025.D) mAU
200
175
150Biblioteka 12510075
50
25
0
0
10
20
30
40
淫羊藿HPLC图谱
20
22.5
min
50
min
12批次淫羊藿HPLC的指纹图谱及其共有模式
50
min
淫羊藿对照指纹图谱
第一节 概 述
定义: 中药指纹图谱是指中药经适当处理后，采用一定 的分析手段，得到的能够标示该中药特性的共有峰的 图谱，是一种新的中药质量控制模式。 中药指纹图谱的基本属性：整体性和模糊性。
整体性：强调多个成分（共有指纹峰）的相对稳定的比例、 排列顺序及相互的牵制，反映的质量信息是综合的。
第五章 中药指纹图谱
本章学习要求
★掌握中药指纹图谱分析及评价 ▲熟悉中药指纹图谱研究程序及技术要求 ●了解中药指纹图谱测定方法
DAD1A,Sig=270,4Ref=off (F:\秋芬\YYH-HPLC图谱\YYH-HC2\YYH-HC2000102.D) mAU 300
250
13.890
淫羊藿苷
2.指纹图谱的分类
指纹图谱可按应用对象、测定手段进行不同的分类。
⑴按应用对象分类： ①中药材(原料药材)指纹图谱 ②中药原料药(包括饮片、配伍颗粒)指纹图谱
③中药中间体（工艺生产过程中间产物）指纹图谱
④中药制剂指纹图谱
按测定方法分类:
①中药化学指纹图谱 指纹图谱系指采用色谱、光谱和其他分析方法建立
中药指纹图谱是以各种波谱、色谱等技术为依 托，是一种综合的、可量化的鉴别中药的手段，是 当前评价中药真实性、稳定性和一致性的质量控制 模式之一。
建立的中药指纹图谱应满足专属性、重现性 和实用性的技术要求。
(二) 指纹图谱的发展现状 1.指纹图谱的发展阶段：
初级阶段: 是确立指纹图谱的建立方法及相似 度判定。研究重点主要是测定方法的建立， 方法稳定性和适用性考察，化学有效部分基 础研究，图谱多指标控制等，力求基本说清 中药化学基础及质量控制参数，将中药质量 控制提到整体量化的高度。
中药指纹图谱分析借用法医学“指纹鉴定”的概念，但 又不同于常规意义的“指纹”含义。根据中药化学成分的 复杂性（或模糊性）和有效成分的整体性，在现阶段还不 可能将中药复杂化学成分搞清楚的情况下，运用多学科交 叉综合技术手段，进行计算机辅助分析检测和评价，寻找 同一药材群体化学成分的相似性，即物种群体内的唯一性。 通过建立中药指纹图谱，可以全面反映中药所含内在化学 成分的种类和数量，进而反映中药的质量。