中药的指纹图谱研究
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
(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”。
中药龟甲HPLC指纹图谱研究
中药龟甲HPLC指纹图谱研究中药龟甲是传统中药中的一种重要药材，在中医学中有着广泛的应用。
龟甲具有滋阴润燥、养血益肾、安神补脑等多种功效，常用于治疗肝肾不足、失眠多梦、头痛眩晕等症状。
在中药制备和质量控制过程中，中药的指纹图谱技术已经成为一种重要的方法。
指纹图谱技术可以通过检测药材中多种成分对中药进行鉴别和质量评估，从而保证中药的安全有效性。
本文旨在探讨中药龟甲的HPLC指纹图谱研究。
1.实验方法1.1中药样品采用的中药龟甲样品是来自于云南省的野生龟甲，经过鉴定验证，符合龟甲的形态特征和品质要求。
1.2仪器设备采用Agilent 1200系列高效液相色谱仪进行分析。
色谱柱为ZORBAX SB-C18 色谱柱（4.6 mm × 250 mm，5 μm），流动相为乙腈-0.1%磷酸水溶液（梯度洗脱），流速为1.0 mL/min，检测波长为254 nm。
1.3样品制备将10 g的龟甲样品经过粉碎、筛选和烘干后，取1 g样品加入50 mL的乙醇水（70：30）的混合溶液中，冷浸提提取2 h，离心沉淀后过滤，收集提取液，浓缩至1 mL，然后用0.45μm的微孔过滤膜过滤，取得过滤液用于HPLC分析。
2.结果与分析使用Agilent 1200高效液相色谱仪对中药龟甲样品进行HPLC指纹图谱检测。
检测结果如下图所示。
2.2指纹图谱相似度分析采用系统相似度评价法计算得出中药龟甲不同批次的HPLC指纹图谱的相似度。
得到的结果如下表所示。
批次 1 2 3 41 1.00 0.92 0.89 0.862 1.00 0.95 0.923 1.00 0.964 1.00通过相似度的分析可以看出，中药龟甲的不同批次之间相似度较高，证明所采用的提取工艺和检测方法都比较稳定可靠。
2.3主成分分析采用主成分分析法对中药龟甲HPLC指纹图谱进行处理。
结果如下图所示。
可以看出，组分1、2、4分别为中药龟甲的主要成分，这些成分的含量对中药龟甲的质量和功效有着较大的影响。
中药现代化技术-中药指纹图谱技术
紫外光谱指纹图谱 紫外光谱是由分子中价电子 的跃迁而产生的一种光谱，它依靠图谱上吸收峰 的位置和吸收光谱的吸收强度来分析鉴别样品， 具有实用性强、可靠灵敏、无污染、重现性好等 特点。
彭文进等研究了紫外指纹图谱技术在长生露口 服液鉴别及质量控制中的应用，建立了长生露口 服液的质量控制紫外光谱指纹图谱。
刘向华等分别从药材蛇胆的胆衣和胆汁、原动 物棕黑锦蛇的肌肉和胆汁中提取DNA，经PCR扩 增得到400bp的12srRNA基因片段，并对该基因 片段进行测序研究，结果表明同一动物的胆衣和 胆汁、肌肉和胆汁的碱基序列完全一致，所以可 依次用于鉴别中药材蛇胆和胆汁。
展望
中药指纹图谱技术在中药质量控制领域以及药 效学研究方面有着不可或缺的作用，中药指纹图 谱技术是中药现代化发展必不可少的手段。
核磁共振指纹图谱 核磁共振指纹图谱主要用于 纯化合物的结构鉴定，可以反映出有机分子中氢 或碳的类型。中药材及其制剂的核磁共振谱是多 种化合物核磁共振的叠加。
江洪波采用1 H － NMＲ 建立了不同产地麦冬 甲醇提取物的指纹图谱，并对不同品种、产地的 样品进行分析，结果表明不同麦冬品种、不同产
地 1 H － NMＲ指纹图谱有较大的差异，可以 此区分，故1 H － NMＲ指纹图谱不但可以鉴 定不同麦冬品种，还可以区分不同产地的麦冬 。
图谱
中
核磁共振波谱法 气相色谱法
药
电化学法
毛细管电泳法
指
纹
图
谱
中药生物指纹 图谱
基因组学指纹图谱 蛋白质组学指纹图谱
DNA 指纹图谱
测定方法及运用
红外光谱指纹图谱 主要是利用红外光谱仪分析 、测定中药材及其制剂而得到的光谱图。通过比 较光谱中各吸收峰的位置及强度来鉴定中药材及 其制剂的真伪。
第三部分-中药指纹图谱研究关键技术及规范
3．2参照物溶液的制备
精密称取样品，用适宜的溶剂制成标示浓度的溶液，备用。
4 实验
选用的原则都是良好的专属性、重现性和可行性；
专属性： 建立的指纹图谱必须能够表达该品种的惟一特点，即惟一性； 重现性：同一品种同一样品指纹图谱中构成指纹的各特征峰作为整体 (峰位、峰数、峰的丰度、各峰的大致比例)在不同实验室和不同操作 者之间得到的色谱整体特征应有较高的相似度，以表明方法的可行性。 同一品种不同样品之间的相似度不属于此范围； 可行性：色谱方法和试验条件应易于推广和便于执行，即一旦由药品 监督管理部门批准成为质量标准的内容后，生产厂家、中等水平的分 析实验室和省级以上的法 指纹图谱的参照物质一般选取容易获取的一个以上注射剂中的主 要活性成分或指标成分，主要用于考察指纹图谱的稳定程度和重 现性，并有助于色谱的辨认。在与临床药效未能取得确切关联的 情形下，参照物(复方注射剂应首选君药的活性成分或指标成分) 起着辨认和评价色谱指纹图谱特征的指引作用，它并不等同于含 量测定的对照品。指纹图谱一般色谱比较复杂，内标物不易选择， 也不易插入，指纹图谱不是含量测定，故内标物的作用也不等同 于含量测定的内标物，因此应慎重考虑选用内标物质的必要性和 可能性。参照物应说明名称、来源和纯度。如无参照物，可选择 指纹图谱中的稳定的色谱峰作为参照峰，说明其色谱行为和有关 数据，并应尽可能阐明其化学结构及化学名称。如情况需要，且 有可能，也可考虑选择适当的内标物插入色谱中。
实验中的注意事项2
如需梯度洗脱时，应尽量采用线性梯度，并应报告仪 器梯度滞后时间。测定梯度滞后时间，可用一零死体 积连接器代替色谱柱，以甲醇为溶剂A，含O．1％丙 酮的甲醇为溶剂B，检测波长为260nm，运行0～100 ％B的线性梯度，梯度时间20分钟，流速1．Oml／ mm，记录梯度图形，测定梯度曲线中间点的时间， 减去10分钟，即得。不同的仪器，由于梯度滞后时间 的不同，可能影响方法的重现性，通常可通过调整进 样和梯度起始时间减少这种影响；
中药质量控制中的中药全息指纹图谱模式识别方法的研究及应用
中药指纹图谱的构建是中药质量控制的重要环节。在构建中药指纹图谱时， 首先要采集具有代表性的样品，并对样品进行预处理。然后，采用高效液相色谱、 气相色谱等现代分析技术对样品进行分析，获取样品的特征化学信息。最后，通 过对这些信息的比对，建立中药指纹图谱。
中药指纹图谱在中药质量控制中具有广泛的应用价值。首先，通过指纹图谱 可以实现对中药材、中药饮片、中药制剂等的定性定量分析，确保药品的安全性 和有效性。其次，指纹图谱可以用于代谢组学研究，深入了解中药的作用机制和 不良反应。此外，指纹图谱还可以用于预测中药的有效期，为药品的储存和使用 提供科学依据。
展望未来，我们将在以下几个方面进行深入研究：
1、扩大样本范围：收集更多不同产地、不同采收期、不同炮制方法的中药 材及其制剂样本，以便更全面地考察中药材的质量影响因素。
2、提高方法的通用性：进一步优化全息指纹图谱的获取方法和模式识别算 法，提高方法的通用性和可扩展性。
3、结合其他技术：考虑将中药全息指纹图谱模式识别方法与其他技术（如 光谱成像技术、机器学习算法等）相结合，以提高方法的准确性和可靠性。
3、中药指纹图谱在中药临床应 用中的安全性评估
中药指纹图谱还可以用于中药临床应用中的安全性评估。通过对已知有毒或 不良反应的中药材进行指纹图谱分析，可以发现其中毒成分和不良反应成分的类 型和含量，为临床合理用药提供依据。例如，乌头碱是一种具有毒性的生物碱， 通过对附子进行指纹图谱分析，可以发现其中乌头碱的含量与炮制时间和炮制方 法等因素有关，这对于评估附子的安全性和制定合理的用药方案具有重要意义。
摘要
关键词：中药指纹图谱，药品质量控制，中药材，中药配伍，安全性评估
引言
中药在我国有着悠久的历史和应用背景，其在防治疾病和保障人民群众健康 方面具有重要作用。然而，由于中药材的多样性、复杂性以及制备工艺的不确定 性，中药制剂的质量控制一直是一个难点。中药指纹图谱作为一种新型的中药材 质量控制技术，能够有效地鉴别中药材的真伪优劣，评价中药制剂的质量稳定性， 对于保障中药制剂的安全性和有效性具有重要意义。
中药指纹图谱相似度评价方法的比较
中药指纹图谱相似度评价方法的比较一、本文概述中药指纹图谱作为一种全面、综合地反映中药内在质量的技术手段，已经在中药质量控制、真伪鉴别以及新药研发等领域得到了广泛应用。
指纹图谱相似度评价则是评估中药指纹图谱质量、稳定性的重要指标，其评价方法的优劣直接关系到中药质量评价的准确性。
本文旨在对现有的中药指纹图谱相似度评价方法进行比较分析，探讨各种方法的优缺点，以期为提高中药质量控制水平提供理论支持和实践指导。
本文将首先介绍中药指纹图谱相似度评价的基本概念和研究意义，然后重点阐述几种常用的相似度评价方法，包括夹角余弦法、相关系数法、谱峰匹配法等。
在此基础上，本文将通过对比分析这些方法的计算原理、适用范围、优缺点等方面，为读者提供一个全面、深入的相似度评价方法比较视角。
本文将展望中药指纹图谱相似度评价方法的未来发展趋势，以期为推动中药现代化、国际化进程提供有益参考。
二、中药指纹图谱相似度评价方法概述中药指纹图谱相似度评价是中药质量控制领域的一个重要研究方向，旨在通过科学、客观的方法来评估中药的内在质量。
随着现代分析技术的不断发展，越来越多的相似度评价方法被应用于中药指纹图谱的研究中。
这些方法大致可以分为以下几类：谱图直观比较法：这是最简单直接的相似度评价方法，通过直接观察指纹图谱的峰形、峰位和峰强度等信息，对中药样品进行直观的比较和判断。
这种方法简单易行，但主观性较强，容易受到观察者的经验和技能影响。
相似度计算法：这类方法通过数学公式或算法，对中药指纹图谱进行量化分析，从而得出样品间的相似度。
常用的相似度计算法包括相关系数法、夹角余弦法、欧氏距离法等。
这些方法具有客观性强、结果可重复等优点，但也需要选择合适的计算参数和阈值。
模式识别法：模式识别技术，如人工神经网络、聚类分析、主成分分析等，也被广泛应用于中药指纹图谱的相似度评价中。
这些方法能够通过学习和训练，自动识别指纹图谱中的特征信息，并对中药样品进行分类和识别。
第三部分-中药指纹图谱研究关键技术及规范
3 参照物
3．1参照物的选择
指纹图谱的参照物质一般选取容易获取的一个以上注射剂中的主 要活性成分或指标成分，主要用于考察指纹图谱的稳定程度和重 现性，并有助于色谱的辨认。在与临床药效未能取得确切关联的 情形下，参照物(复方注射剂应首选君药的活性成分或指标成分) 起着辨认和评价色谱指纹图谱特征的指引作用，它并不等同于含 量测定的对照品。指纹图谱一般色谱比较复杂，内标物不易选择， 也不易插入，指纹图谱不是含量测定，故内标物的作用也不等同 于含量测定的内标物，因此应慎重考虑选用内标物质的必要性和 可能性。参照物应说明名称、来源和纯度。如无参照物，可选择 指纹图谱中的稳定的色谱峰作为参照峰，说明其色谱行为和有关 数据，并应尽可能阐明其化学结构及化学名称。如情况需要，且 有可能，也可考虑选择适当的内标物插入色谱中。
② 称样
应按照常规要求，将选取的样品适当粉碎后混合均匀， 再从中称取试验所需的数量，一般称取供试品与选取 样品的比例为1：10，即如称取1g供试品，应在混合 均匀的10g选取的样品中称取。因为指纹图谱需要提 供量化的信息，称取供试品的精度一般要求取3位有 效数字。
③ 制备
药材指纹图谱的主要目的，一是考察药材本身的质量情况， 二是以药材的指纹图谱为参比，提取物及制剂的指纹图谱与 之比较，以考察制剂与原药材的相关性。 药材供试品溶液的制备，可选用适宜的溶剂和提取方法，定 量操作进行，尽量使药材中的成分较多地在色谱图中反映出 来，并达到较好的分离。 最终制备的供试品溶液还应能适应色谱实验的需要，如液相 色谱的供试品溶液宜用色谱流动相或色谱洗脱强度较弱的溶 剂； 气相色谱的供试品可采用水蒸气蒸馏法、顶空进样法或固相 微萃取法，供试品如需使用溶剂，应用低极性低沸点的溶剂。
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各共有指纹峰的面积比值必须相对固定。 未达基线分离的共有峰，应计算该组峰的总峰面积 作为峰面积，同时标定该组各峰的相对保留时间。 中药材或饮片供试品的图谱与指纹图谱比较，共有 指纹峰以外的，相对保留值不同者，即为非共有峰。
பைடு நூலகம்22
样品图谱与模式（标准）指纹图谱比较 的评价标准
18
第三节
分析及评价方法
一、重要参数的建立 二．特征指纹的相似率与差异率 三、指纹图谱的计算机解析
19
一、重要参数的建立
共有指纹峰
n强峰
特征指纹峰
20
1．共有指纹峰
中药指纹图谱中，多个样品所具有的相同相对保留值 的色谱峰，即为共有指纹峰。 根据参照物的保留时间，计算指纹峰的相对保留时间， 根据10批次以上供试品的检测结果，标定共有指纹峰。 以对照品作为参照物的指纹图谱，以参照物峰面积作 为 1，计算各共有指纹峰面积与参照峰面积的比值； 以内标物作为参照物的指纹图谱，则以共有指纹峰中 其中一个峰(要求峰面积相对较大、较稳定的共有峰) 的峰面积作为 1，计算其它各共有指纹峰面积的比值。
是保证中药和中药制剂内在质量均一性的
重要措施；
是鉴别中药和中药制剂真伪优劣最有说服
力的依据之一；
是中药走向世界的必经之路。
5
指纹图谱分类
中药材(原料药材) 中药原料药(饮片、配方颗粒) 应用对象 中药中间体(生产过程中间产物) 中药制剂
中药化学指纹图谱 测定方法 中药生物指纹图谱
6
图一 荆芥穗顶空气相对照指纹图谱
图二 香薷顶空气相色谱图
图三 荆芥顶空气相对照指纹图谱
图四 紫苏顶空气相色谱图
7
指纹图谱-丹皮
0.40 0.35 0.30
0.25
0.15
0.10
0.05
0.00
-0.05 250.00 300.00 350.00 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 分钟 40.00 45.00 50.00 55.00 60.00 65.00 70.00
3
基本属性：整体性和模糊性 。即：多个成 分以相对稳定的比例及位置顺序的完整性 特征；在共同特征的基础上个体之间又互 有差异的模糊性特征。
特点：不要求对每个峰进行归属，不要求 知道每个组分的化学结构，也不需要对每 个组分精确定量，但要求图谱具有系统性、 特征性、稳定性。
4
建立指纹图谱的目的和意义
14
三、历史沿革与发展趋势
指纹图谱分析是中药鉴别技术的循序发展和延伸。
90年版 《中国药 85年版《中 典》，TLC 国药典》， 增加了对 对照品对照 照药材 20 世纪 70 的TLC 年 代 ， TLC 初 步 尝试
95年版 《中国药 典》后提 出中药指 纹图谱的 概念
15
三、历史沿革与发展趋势
谱-效关系 指纹图谱
初步进行了指纹图谱与药 效的相关性研究
国外：FDA、WHO、印度草药典 国内：建立了中药指纹图谱全面研 究的实用技术平台和科学基础
16
第二节
系统性 专属性
研究程序及技术要求
一、技术要求
• 指纹图谱中反映的化学成分应包括该中药有效部 位所含大部分成分，或指标性成分的全部
• 要能体现该中药的特征 • 多张指纹图谱中的每一张图谱仍有其特征性要求 • 同一样品，同一操作条件下，结果的重现性良好 • 中药的复杂性可在数据处理中用适当方法解决 • 指针对不同用途，选用不同分析方法来达到不同 的要求，如质量控制，选常规方法，配伍理论或 新药开发研究则无原则采用联用技术 • 在规定的方法、条件下的耐用程度，以体现其通 用性和实用性。规范操作，客观评价
首先考察模式指纹图谱上的各共有峰能否 在样品图谱中找到（必须都能找到，这是 定性），然后再算出各共有峰的相对峰面 积，按以下标准评价：
23
1、中药材
共有峰类别 样品图谱与模式指纹图谱比较 (单峰与总峰面积比) (面积比允许的差值)
≥20% 10%≤A%＜20% ＜10%
≤±20% ≤ ±25% 不作要求(但要标定 其相对保留时间）
牡丹皮生品3D扫描图
8
AU
0.20
指纹图谱-丹皮
3.40 3.20 3.00 2.80 2.60 2.40 2.20 2.00 1.80 1.60 1.40 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 250.00 300.00 350.00 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 分钟 40.00 45.00 50.00 55.00 60.00 65.00 70.00
牡丹皮炭品3D扫描图
9
AU
10
不同厂家不同批次清开灵注射液IR指纹图谱比较
厂家A批次1
厂家A批次2
厂家B
11
不同厂家不同批次清开灵注射液二阶IR导数指纹图谱比较12
不同厂家不同批次清开灵注射液二维相关IR指纹图谱比较13
三九万荣
麦克
山西晋新双鹤
宜昌
山西晋新 长海医院制剂室
不同厂家板蓝根剂的近红外指纹图谱
荆芥穗挥发油指纹图谱
1
讲授内容
概述 技术要求和研究程序 分析及评价方法 研究实例
2
第一节
概述
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。
是一种综合的、可量化的鉴别手段
是一种同时实现对中药材多组分、多指标 分析的中药真实性、稳定性和一致性的质 量控制模式之一。
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重现性
可操作性 稳定性
二、研究的主要程序包括
样品的收集 • 大于等于10批，取样不少于3次检验量
• 保证药材、饮片或提取物、半成品与制剂和相关产品指纹 图谱间的相关性可溯源性 供试品溶液的制备 • 使用对照品（参照物），以确定图谱中参照峰的位置和丰度 对照品（参照物）溶 • 通常为供试品中的主要成分，）应说明名称、来源和纯度 液的制备 指纹图谱试验研究 方法学考察 指纹图谱的建立和 辨认 • 条件优化，“量化” • 精密度、重现性、样品稳定性试验，5次以上， RSD≤3％，tR应在平均RtR±1分钟内 • 从色谱峰的整体性出发，10批次以上样品，确定共有指纹峰， “S”标示参比物峰，应记录2小时的色谱图