现代仪器分析技术在中药及其制剂研究中应用展望
2017-01-21王红光李广胜通讯作者
王红光 李广胜(通讯作者)
450008河南中医学院第三附属医院
现代仪器分析技术在中药及其制剂研究中应用展望
王红光 李广胜(通讯作者)
450008河南中医学院第三附属医院
本文简要阐述了目前常采用的光谱法、色谱法、分子生物学技术及联用技术等在中药及制剂研究中的应用。不同类型的中药及其制剂在鉴定过程中需要采用不同的现代仪器分析技术,并且准确鉴定率比较高。因此,现代仪器分析技术在中药及其制剂主要成分的鉴定过程中发挥着重要作用,值得临床应用推广。
现代仪器分析;中药及其制剂;成分鉴定;应用分析展望
本文对常见的主要现代仪器分析技术在中药及其制剂主要成分鉴定中的应用进行分析展望,主要方法有光谱法、色谱法及其联用技术,其中光谱法表现得更为突出,现报告如下。
光谱法
光谱法技术:分为发射、吸收和散射。常用的有紫外吸收光谱和红外光谱、原子吸收光谱和发射光谱、荧光光谱和拉曼光谱[1]。
紫外分光光度法:用于中药及其制剂成分鉴定、定量及其药动学研究,受到普遍重视。李云霞等采用该法对黄芩内的某一化合物进行分析、研究,从而推测其为黄芩苷。李洪娟等发现桑白皮具有一定紫外-可见光谱和导数光谱特征。紫外分光光度法具有操作简单、成本低廉、速度较快的特点,在中药及其制剂鉴定分析中得到了越来越广泛的应用。
红外光谱分析法:目前中药及其制剂光谱法技术主要应用于生化分析、道地性及真伪鉴别、中药材分类及中药配方颗粒分析。红外光谱分析法作为光谱法的重要组成部分,具有适用范围广、操作简便、特征性强等特点。如野菊花炒后晒干品和直接晒干品的蒙花苷含量不同,其红外光谱呈现差异,可根据此鉴别。近红外技术结合偏最小二乘法可测定牛膝中蜕皮幽酮含量[2],鉴别菟丝子与其同属混淆药材金灯藤、南方菟丝子等[1];张爱军、张延莹等利用近红外仪器与其他方法结合,消除误差,实现了对丹参生产提取过程的在线质量监测[3,4]。红外光谱分析法优于常规分析法,主要在于操作简单,不需要对样品提前进行处理,且分析速度较快,样本无损伤。
荧光分光度法:多用于中药材及其制剂中的痕量元素分析。如Liu Z F等采用该法对4种中药中的砷和硒在酒石酸介质中进行了测定[5];杨连梅等采用该法对黄芪药材中的黄芪甲苷的含量进行测定[6]。
原子吸收光度法:该法具有操作简单、准确度好、重复性好等优点。主要用于中药及其制剂中重金属和微量元素的测定。如范全民采用该法对牛黄解毒片中三氧化二砷的含量进行测定,从而进行质量控制[7,8];刘伟等对生长期不同施肥方法柴胡中的微量元素测定[9];张欣怡等采用该法通过测定血锌浓度,研究甘草锌在人体内的药代动力学过程[10]。
X-射线衍射法(XRD):已逐渐在中药材研究和鉴别中广泛应用。该法是研究药物多晶型的主要技术之一,对多晶型热力学稳定性进行研究。如采用单晶X-射线衍射法对天然紫杉醇二萜类化合物的分子立体结构进行测定[11]。
核磁共振光谱法(NMR):近年来,在中药研究中NMR应用也越来越受青睐。该法是鉴定有机化合物结构的重要方法之一。秦海林等采用该法对不同基源的苦皮藤根皮总提取物A和B的1HNMR指纹图谱进行检测,从而对苦皮藤基源的鉴定提供理论依据[12,13];赵淑杰等采用该法对鹿药根茎及根的化学成分的结构进行鉴定,从而对鹿药的化学成分鉴定提供依据[14]。
色谱分析法
薄层色谱法(TLC):该法是快速分离和定性分析少量物质的一种很重要的分析技术,为色谱法的经典色谱法。如2010版《中国药典》人参项下的鉴别[15,16]。郑志伟采用双波长扫描法测定尿塞通片中盐酸小檗碱的含量,从而进行药片的质量控制[17];谢仲德等利用薄层色谱法对当归调经胶囊中当归、川芎、白芍3种成分进行鉴别。采用薄层色谱法进行鉴别,结果清晰,无干扰[18]。
气相色谱法:该法对中药进行定性鉴别和定量分析,尤其是含挥发性成分的中药,对其中的毒性成分、杂质成分进行分析,从而控制中药的质量,提高用药的安全性。张伟等采用该法对肚痛健胃整肠丸中薄荷脑、愈创木酚和丁香酚含量进行测定,进行药品的质量控制[19];姚干等采用该法测定栀子提取物中8种有机溶剂残留量,检测结果稳定、简便、准确[20]。气相色谱法亦可测定鱼腥草挥发油中4种成分的含量,准确性高,重复性好,可用于质量控制[21]。
高效液相色谱法:是中药进行含量测定和构建指纹图谱的重要方法之一,样品的挥发性和热稳定性对该法的检验结果基本无影响,具有操作简便、分析速度快、准确性高、重复性较好、稳定性好等优点[22]。如采用该方法可同时测定银黄颗粒中7种有机酸类成分和4种黄酮类成分的含量[23]。
超高效液相色谱法:其固定相为粒径<2 μm的小颗粒,并依此增加了色谱柱效能,同常规高效液相色谱法相比,该法的峰容量、分析效率、灵敏度和分辨率有很大的提高[24-26]。如刘梅等建立丹参药材中丹酚酸类和丹参酮类的超高效液相指纹图谱方法,可用于丹参药材及其制剂的指纹图谱研究和质量控制[27];韩艳全等采用UPLC-ELSD法检测重楼中的重楼皂苷Ⅰ、Ⅱ、Ⅵ、Ⅶ[28]。
高效毛细管电泳色谱法:高效毛细管电泳色谱法是电泳技术和层析技术结合的产物,具有高速、高效分辨率、高效率的特点,其选择性与高液相色谱层析有很大的互补性[29]。该法为近年来快速发展起来的一种新的分离技术,其优点是高效、快速、低耗、环保等,而重复性差是其目前存在的缺陷。
联用技术
联用技术结合了各种分析方法的优点,更有利于对中药进行质量控制,所以近年来应用广泛,如GC-MS、 GC-IR-MS、 GC-MS/MS、LC-MS、 LC-MS/MS、 SIZE-HPLC-MS等。如刘晖等以GC-MS联用技术测定当归地上部分与根部的挥发油成分,通过分析可知其化学组成上有明显不同,在当归的开发利用中起到了非常重要的作用;Fuzzati等采用LC-MS分析人参根提取物,检测出了25种人参皂苷;采用MS/MS分析,确定了糖基和苷元的位置。
讨论
中药及其制剂成分复杂,进一步加强现代仪器分析技术,仍然是一项重要的工作。在应用光学分析仪器基础上,将分析法联合现代仪器,如SERS光谱技术和IbVia共聚焦的结合等。还有将红外光谱仪、激光扫描共聚焦显微镜和扫描电镜等光谱仪器进行联合应用。中药及其制剂是一种复杂的混合体,其光谱信号复杂且微弱。对光谱信号进一步处理,使中药及其制剂光谱研究达到新高度。综合利用现代仪器技术,开拓中药及其制剂光谱研究新的领域和方向。
随着社会和时代的发展,LC-MS在中药分析研究领域已成为主流技术,很多现代仪器分析技术已在中药及其制剂研究中应用,而UHPLC/UPLC/RRLC作为一种新技术尚未推广普及。常言道“言而不文,传之不远”。随着科技的发展,各种技术水平都大大提高,使现代仪器分析技术在中医药知识的传播驶上网络高速公路。这将大大加快中药现代化的进程。综合应用现代仪器分析技术和方法,对中药材既要分离,测定其指标成分,又要把它当成一个整体来分析。这些技术体现出了准确度高、灵敏度高等诸多优点,应用前景广阔。应用现代仪器分析技术对中药及其制剂进行鉴定分析,不仅对中药的真伪,而且对中药及其制剂的临床用药安全和降低药物不良反应发生率都将发挥重要作用。
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Application prospect of modern instrumental analysis technology in the traditional Chinese medicine and its preparation research
Wang Hongguang,Li Guangsheng(Corresponding author)
The Third Affiliated Hospital of Henan University of Traditional Chinese Medicine 450008
In the research of traditional Chinese medicine and its preparation,this paper briefly introduced the application of spectroscopy method,chromatography method,molecular biology technology and hyphenated techniques in the research of traditional Chinese medicine and preparations.Different types of modern instrumental analysis technology were needed in the identification process of different types of traditional Chinese medicine and its preparation,and its accurate identification rate was relatively high.Then modern instrumental analysis technology plays an important role in the identification process of the main components of traditional Chinese medicine and its preparation,which is worthy of clinical application.
Modern instrumental analysis;Traditional Chinese medicine and its preparation;Component identification;Application analysis prospect
10.3969/j.issn.1007-614x.2017.15.1
河南省中医药科研专项课题(编号:2014ZY02040)
Fund projectHenan Province Traditional Chinese Medicine Scientific Special Subject(No:2014ZY02040)