高效毛细管电泳在中医药领域的最新进展和应用研究*

杜 旭

(天津市药品检验所，天津 300070)

高效毛细管电泳(high performance capillary electrophoresis，HPCE)是上世纪80年代以来迅速发展的一种新型分离方法，具有高灵敏度、高分辨率、高速度、样品用量低、成本低的优点[1]。中药品种繁多，药材产地广泛，成分复杂。高效毛细管电泳技术在中药的定性定量检测方面有重要的实用价值和非常好的应用前景[2]。近年来，HPCE在中医药领域的应用得到了迅速开展，现将HPCE在中医药领域的最新进展和应用研究综述如下。

1 中药材鉴别中的应用

1.1中药及其炮制品鉴定中的应用 古今等[3]采用高效毛细管电泳法对冬虫夏草、亚香棒冬虫夏草、地蚕进行鉴别，区分其伪品，效果良好。刘萍等[4]用高效毛细管电泳法鉴别熊胆与猴胆和鸡胆汁，有极高的市场价值。

1.2产地差异 白术为菊科植物白术的干燥根茎。始载于《神农本草经》，在我国有着悠久的药用历史，具有补脾、益胃、燥湿、和中的功效。白术传统主产于浙江盘安、新昌、嵊县及安徽歙县、黄山、宁国一带。目前全国20多个省(自治区)多有栽培，少有野生。左坚等[5]通过建立白术的高效毛细管电泳指纹图谱，对不同产地的白术药材品种质量进行了比较，以建立白术优良品种的规模化种植基地。

2 中药有效成分测定中的应用

HPCE法可用于多种中药有效成分的分离和含量测定，如生物碱、黄酮类、苷类、有机酸类、醌类、酚类、香豆素类等。

2.1生物碱 生物碱在缓冲体系中大多带有部分正电荷，一般可用毛细管区带电泳(CZE)模式。李俊松等[6]建立了一种同时测定黄连饮片生品与炮制品中小檗碱、巴马汀、药根碱、木兰碱和黄连碱的方法。王玉文等[7]采用非水毛细管电泳法测定金果榄中巴马汀和药根碱含量。朱金花等[8]采用胶束电动色谱中大体积进样法分离测定莲子心中的莲心碱、异莲心碱和甲基莲心碱，多种生物碱分离结果良好。王敏等[9]采用电化学发光法测定盐酸小檗碱，分离效率高、分析速度快。

2.2黄酮类 黄酮类化合物有很多重要的生理活性，广泛存在于植物中，多用毛细管胶束电动色谱(MECC)模式分离。陈兴国等[10]建立了一种简单快速的分离槲皮素、芸香苷和绿原酸的反向迁移毛细管胶束电动色谱(RF-MEKC)新方法。刘菁等[11]测定绞股蓝中芦丁和槲皮素的含量, 王敬鹏等[12]采用化学发光法测定槐米中芦丁和槲皮素的含量，具有分析时间短、样品前处理简便、进样量少、有机溶剂消耗少、操作简便的优点。

2.3蒽醌类 蒽醌类化合物结构中多有羟基和羧基。用CZE和MECC都能分析。如分离大黄中5种蒽醌类化合物，并测定掌叶大黄、唐古特大黄和藏边大黄中的芦荟大黄素、大黄素和大黄酸的含量。

2.4苷类 在苷类及其他药物的分离分析方面，黄宝美[13]等建立了毛细管电泳-安培检测法(CE-AD)测定芦荟苷的含量。方法检出限低，灵敏度高，为扩大芦荟资源的应用提供了可靠的科学依据。曾振兴等[14]测定龙胆炮制前后龙胆苦苷的含量变化，结果表明龙胆经过炮制后龙胆苦苷的含量均出现降低，但降低幅度存在较大差异，其原因为龙胆炮制过程中，温度不易控制恒定，导致炮制效果不同，龙胆苦苷的损失程度也不同。杨慧文等[15]采用毛细管电泳法测定栀子金花丸中黄芩苷含量，与高效液相色谱法相比，具有样品用量少、分析成本低等优点，并减少了对环境的污染，可用于栀子金花丸的质量控制。

2.5含有机酸类药材 有机酸成分解离后带负电荷，以CZE模式分析时，在中性成分后出峰，分析时间较长。蒜氨酸是大蒜中重要的生物活性物质，是大蒜素的前体，马晓丽等[16]研究采用高效毛细管电泳法测定大蒜中蒜氨酸含量，试验中配制了不同pH值的磷酸缓冲液，用以考查pH值对分离效果的影响。随着pH值的增大，保留时间延长，选用pH值为6.0的缓冲液，分离时间短，峰形佳。石雪等[17]采用毛细管电泳-电化学检测(CE-ED)法，对不同品种竹叶和竹叶茶中的活性成分香兰素、香草酸、顺式阿魏酸、对羟基苯甲醛、对羟基苯甲酸、咖啡酸和对香豆酸同时进行定性定量分析，为不同品种竹叶的开发利用提供理论依据。

2.6含蛋白质多肽类药材 这类化合物在除等电点以外的pH值条件下带有电荷，因而可以用CZE模式来分离测定。阮桂平等[18]研究表明冬虫夏草中化学成分的高效毛细管电泳研究主要集中在冬虫夏草中多糖类、蛋白质和核苷类物质。定性方面主要是应用高效毛细管电泳指纹图谱鉴别冬虫夏草，定量方面主要是对冬虫夏草中核苷成分进行研究。

2.7含多糖类药材 马晓丽[19]等实验首次采用柱前衍生化方法，用毛细管电泳法研究大蒜多糖的单糖组成，以期为大蒜资源的开发和利用提供基础依据。王艳杰等[20]实验采用Beckman MDQ型高效毛细管电泳仪对纯化后的五味子多糖进行单糖组分的分析，通过五味子多糖图谱与混合单糖图谱的比较，可以鉴别出大部分单糖的组成成分，为今后进一步深入研究五味子多糖提供实验参考。

3 中药复方制剂的成分分析

中药复方制剂由多种药材组成，成分复杂。目前控制其质量的方法是测定其中一种或多种主要活性成分的含量，常用的分析手段是HPLC。在HPCE成功地用于中药材成分分析以后，很多分析工作者对多种成分的同时测定进行了深入研究。如罗敏等[21]测定了戊己丸中盐酸小檗碱与芍药苷的含量，考查了药典法、冷浸法和超声法对盐酸小檗碱和芍药苷提取效率的影响，发现冷浸法提取的含量最低，超声提取与药典法提取含量相差不大，由于药典法的步骤烦琐，故选用甲醇超声提取的方法。卢玲等[22]测定了仲草胶囊中槲皮素与绿原酸的含量，结果表明，在12～20 kV范围内，槲皮素和绿原酸峰高变化很小，迁移时间和分辨率均随着工作电压的升高而降低。刘丹等[23]测定一清颗粒中7种成分的含量，方中大黄的活性成分是蒽醌类化合物，黄芩含有黄酮成分，黄连的有效成分为小檗碱等生物碱。鉴于化合物为弱酸性多羟基化合物，应选择碱性缓冲体系。硼酸盐能与多羟基化合物形成配位键，增加负电性，是分离这几种物质的良好体系。

4 中药安全控制

4.1毒性成分质量控制 桂附地黄丸为传统中药制剂，由肉桂、附子、熟地黄、山茱萸等8味中药组成，具有温补肾阳的作用，临床上主要用于治疗腰膝酸软，肢冷尿频。方中附子含有痕量成分乌头碱，现代药理研究证实其具有抗炎、免疫抑制、麻醉止痛、抗肿瘤、降血压等作用。但乌头碱的毒性很强，人口服乌头碱0.2 mg即可出现恶心、呕吐、头晕、眼花、脉缓、呼吸困难、神志不清、心律紊乱等中毒现象。然而，由于目前附子没有统一的炮制方法，因此，为控制药品质量，保证用药安全，李琚沫等[24]采用毛细管电泳法对桂附地黄丸中痕量毒性成分乌头碱进行质量控制。

4.2非法添加化学成分 刘敏等[25]采用毛细管电泳的方法检测中药制剂舒骨宁中非法添加的西药双氯芬酸钾,建立的CE检测方法快速、简便、溶剂用量少、检测限符合检测要求，可作为快速打假的一种手段。

4.3配伍禁忌 有文献表明黄连与黄芩配伍后可拮抗黄连对红细胞的损害作用。李伟等[26]通过毛细管电泳法研究认为黄连与黄芩配伍后，共煎液中黄连生物碱和黄芩中黄酮类成分的含量降低的原因，是由于黄连中的生物碱成分与黄芩中的黄酮类化合物形成了沉淀。同样，黄连和大黄、甘草共煎也会产生沉淀，而且黄连和甘草共煎产生的沉淀能溶于人工胃液。由于中药方剂传统入药方式为汤剂，其配伍共煎后产生的沉淀大部分以混浊液的形式一起服用，而沉淀一般是两类成分形成的复合物，进入体内，受环境影响不断解离，起到缓释的作用，对临床疗效的影响不大，而对于相关的成药，由于制备工艺中的过滤步骤除去了大部分沉淀，势必对其疗效造成较大影响。因此，建议在黄连相关新药研制中，应该采用分煎方式，尽量避免有效成分的损失；传统的汤剂入药也可以考虑分煎的方式，以提高疗效，降低费用。

5 中药指纹图谱的建立

毛细管电泳非常适合水溶性或醇溶性成分的分离分析，是进行中药质量控制的绿色分析方法。其中毛细管区带电泳及毛细管凝胶电泳(CGE)的分析对象为可解离的物质或带电荷的物质，适用于分离中药中的生物碱、黄酮及其苷、香豆素类、有机酸类、氨基酸类、核酸类、多肽类及蛋白质类等化合物。采用胶束电动毛细管色谱除了能分析上述物质外，还能分析中性分子，因此适用于各类物质的分析[27]。

中药制剂成分复杂，目前其质量控制的方法多是测定其中一种或几种指标成分的含量，但这种方法不能完全体现出中药制剂的整体质量，在尚不清楚全部化学成分的情况下，通过色谱、光谱、波谱、质谱等仪器分析所得物质群指纹图谱展现了这种可能性。目前指纹图谱已成为国际公认的控制中药或天然药物质量最有效的手段。孙国祥等[28]建立了复方丹参滴丸的HPCE法，为复方丹参滴丸制剂的质量控制提供了检测方法。时存义等[29]建立黄芩的毛细管电泳指纹图谱，并对黄芩苷进行含量测定，由于杂质对毛细管柱寿命无影响，分辨能力强，能较好地与干扰物分离，精密度高，有机溶剂消耗少，测定成本低，在中药有效成分的分离检测中显示了较好前景。孙国祥等[30]建立复方丹参滴丸毛细管电泳指纹图谱，结果表明，HPCE灵敏度高，适于中成药中多种有效成分的同时测定。杨宏涛等[31]对苦参的毛细管电泳数字化指纹图谱进行了研究，认为图谱特征明显、专属性强，为该药物的质量控制提供了科学依据。林丈津等[32]建立莲子心提取物的指纹图谱，并对该方法学进行考查，认为该方法可作为控制莲子心提取物质量的方法。刘金丹等[33]对甜瓜蒂进行了研究，结果表明HPCE法分离操作简便，进样量小，分离完全，峰形正常，线性范围较宽，重现性好。孙国祥等[34]经对通宣理肺丸进行方法学考查，认为毛细管电泳法精密度高、稳定性和重现性好。戈早川等[35]研究乌梢蛇的胶束电动毛细管色谱指纹图谱时发现毛细管易冲洗再生，可保持高效，使各成分的分离较佳。荆国祥等[36]认为毛细管电泳法对玄参有效化学成分的定量提供了一条新的途径。

6 中药药理研究及新药开发

现代药理学研究已明确药物都有其“靶基因”。近年国内已有不少学者开展了中药干预基因表达的调控研究，初步证明中药作用原理与其生物活性成分调控基因表达有关，从而为中药新药研制提供了新思路。靶基因是中药作用最本质的指标，研究中药能提高那些基因的表达。许多天然植物提取物中有效成分具有抗癌作用，从中筛选出对DHFR有抑制作用的物质，可以降低对人体健康细胞的副作用和耐药性[37]。HPCE技术优势在于对DNA、RNA等生物大分子的快速分析。依据用药后相关组织DNA、RNA所出峰的数目、相对含量及区间内指纹图谱，探讨中药对特异性调节基因的影响及对肌体自身DNA修复机能的作用，从中筛选出疗效确切、针对性强、有应用前景的中药。这对于提高我国中药药理及新药研制水平将有积极的意义。

应用HPCE的一个很有前景的方向是：高通量药物筛选法筛选组合化学库或者是传统中药中的前体药物，一些常用药物筛选技术仅能提供Ic值，在HPCE的帮助下，能获得结合常数以及化学计量数。一个更明显的优点在于HPCE分离不要求进行样品纯化。因此，单次运行HPCE就可以筛选多个样品的生物学活性。随着微型设备的迅速发展，可以在芯片平台上进行超高通量的药物筛选[38]。

7 中药药代动力学方面

利用毛细管电泳法测定制剂中主要有效成分在体内的药时曲线，测算其体内药代动力学参数，检测其效果[39]。

8 小结

高效毛细管电泳以其高效、快速、简便且柱不易受污染的特点而优于HPLC法，在中药有效成分的分离、定性定量、中药材鉴别等方面应用越来越广泛。此外，HPCE法可与其他进样技术如流动注射联用，不但可提高测定精度，而且能完成连续自动进样及在线分析，方便大批量样品的测定，或采用CE-MS、CE-NMR及CE-MS-MS的联用技术，充分利用HPCE的高分离效率和MS或NMR的高灵敏度与定性鉴定能力，快速完成众多复杂成分的分离与结构鉴定，大大提高和拓宽CE的性能和应用范围，更适用于中药复杂化学成分的分离与测定。因此，HPCE在中药制剂质量控制及中药现代化进程中必将发挥巨大作用。

1 颜梅，韩颜颜，徐媛媛，等.毛细管电泳技术在药物分离分析中的研究与应用.分析测试技术与仪器，2008，14(2)：79

2 吕勇.高效毛细管电泳技术在中药分析中的应用进展.海峡药学，2010，22(4)：58

3 古今，刘萍，冯建涌.用高效毛细管电泳法鉴别冬虫夏草及其伪品.药学服务与研究，2005,5(3):230

4 刘萍，古今，冯建涌.熊胆与猴胆、鸡胆汁的高效毛细管电泳法的鉴别.中国药物应用与监测，2005,2(4):17

5 左坚，纪从兰.白术高效毛细管电泳指纹图谱的建立和产地差异分析.现代中药研究与实践，2008,22(1):29

6 李俊松，刘训红，蔡宝昌，等.非水毛细管电泳测定黄连饮片中5种生物碱.色谱，2010,28(4):402

7 王玉文，虞科，程翼宇.非水毛细管电泳法测定金果榄中巴马汀和药根碱含量.中国药学杂志，2007,42(12):935

8 朱金花，李德亮.胶束电动色谱中大体积进样法分离测定莲子心中的莲心碱、异莲心碱和甲基莲心碱.分析化学，2009,37(S):250

9 王敏，杜建修.毛细管电泳、电化学发光法测定盐酸小檗碱.分析化学，2009,37(S):132

10 陈兴国，禹凯，朱金花.分离测定鱼腥草和山楂果实中槲皮素、芸香苷和绿原酸反向迁移胶束毛细管电泳新方法.兰州大学学报，2009,35(1):61

11 刘菁，李志浩，郑芳，等.高效毛细管电泳法测定绞股蓝中芦丁和槲皮素的含量.中南药学，2009,7(12):920

12 王敬鹏，吴远斌，王伟，等.毛细管电泳、化学发光法测定槐米中芦丁和槲皮素的含量.分析化学，2009,37(S):133

13 黄宝美，姚程炜，边清泉.高效毛细管电泳安培法测定芦荟中芦荟苷的含量.应用化学，2009,26(3):302

14 曾振兴，高言明，王健科.高效毛细管电泳测定龙胆草炮制前后龙胆苦苷的含量变化.贵阳中医学院学报，2009,31(5):83

15 杨慧文，王晓可，毋福海.毛细管电泳法测定栀子金花丸中黄芩苷的含量.广东药学院学报，2010,26(2):149

16 马晓丽，常军民，孟磊.高效毛细管电泳法测定大蒜中蒜氨酸含量.新疆医科大学学报，2009,32(7):873

17 石雪，张海涛，邢晓平.毛细管电泳-电化学检测法分析竹叶及竹叶茶中的活性成分.分析科学学报，2009,25(2):143

18 阮桂平，赖宇红，陈浩桉，等.冬虫夏草中化学成分的高效毛细管电泳研究概况.中药材，2008,31(8):1282

19 马晓丽，孟磊，孙莲，等.大蒜多糖中单糖组分的毛细管电泳研究.时珍国医国药，2010,21(5):1259

20 王艳杰，吴勃岩，梁颖.五味子多糖提取、含量测定及多糖组分分析.中医药信息，2009,26(6):30

21 罗敏，罗东玲，席先蓉.HPCE测定戊己丸中盐酸小檗碱与芍药苷的含量.南京中医药大学学报，2009,25(1):67

22 卢玲，杨翰，周涛.高效毛细管电泳法测定仲草胶囊中槲皮素与绿原酸的含量.现代中西医结合杂志，2010,19(13):1637

23 刘丹，毋福海，曾承辉.毛细管电泳法测定一清颗粒中七种成分的含量.中国医药工业杂志，2009,40(11):840

24 李琚沫，蒋晔.桂附地黄丸中痕量毒性成分乌头碱的限量检测.中国中药杂志，2008,33(14):1684

25 刘敏，古卓良，张晓丹，等.毛细管电泳法检测中药制剂舒骨宁中非法添加的双氯芬酸钾.药学实践杂志，2009,27(5):359

26 李伟，宋凤瑞，刘志强，等.毛细管电泳及液相色谱法研究黄连黄芩配伍过程化学成分的变化.药学学报，2008,43(2)：191

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28 孙国祥，宋文臻，宋杨，等.中药的毛细管电泳指纹图谱的研究方法.中南药学，2008,6(6):752

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31 杨宏涛，孙国祥.苦参的毛细管电泳数字化指纹图谱研究.中南药学，2008,6(1):96

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34 孙国祥，赵新，闫娜娜.通宣理肺丸毛细管电泳指纹图谱研究.中南药学，2010,8(5)：383

35 戈早川，施龙炎，黄妙映，等.乌梢蛇的胶束电动毛细管色谱指纹图谱研究.分析化学，2009，37(S)：124

36 荆国祥，史香芬.玄参的毛细管电泳指纹图谱研究.中南药学，2009，7(7)：540

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38 张馨月，朱若华.毛细管电泳法研究中草药有效成分对二氢叶酸还原酶的抑制作用.分析试验室，2009，28(7)：91

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