经典名方质量研究及其量值传递关键技术
2021-12-05黄仕文颜媛媛嵇晶王琪张晓云何瑞欣程建明
黄仕文,颜媛媛,嵇晶,王琪,张晓云,何瑞欣,程建明
(1.南京中医药大学中医学院·中西医结合学院,江苏 南京 210023;2.南京中医药大学药学院,江苏 南京 210023)
2016年12月《中华人民共和国中医药法》(简称《中医药法》)的颁布,确定了来源于古代经典名方的中药复方制剂的法律地位,此后随着《古代经典名方中药复方制剂简化注册审批管理规定》等各项经典名方政策的出台,由于具有投入少、周期短、风险小等优点,很多制药企业、高校、科研院所纷纷投入经典名方的研发热潮,为低迷的中药新药研发市场注入了生机与活力。2020年9月国家药监局发布了新的《药品注册管理办法》和《中药注册分类及申报资料要求》,将古代经典名方中药复方制剂按第三类中药新药管理,并将其细分为“3.1按古代经典名方目录管理的中药复方制剂(简称3.1类)”及“3.2其他来源于古代经典名方的中药复方制剂(简称3.2类)”。《中药注册分类及申报资料要求》(简称申报资料)对古代经典名方中药材、饮片、物质基准和复方制剂等的研究内容和研究方法进行了基本阐述,但仍有不少关键细节并未落到实处。作者所在课题组目前承担多个经典名方产品的研发工作,现就经典名方的质量研究方法及其量值传递关键技术谈谈个人看法。
1 药材及饮片质量研究
1.1 选择优质药材,打造精品传承经典
现行版《中华人民共和国药典》(简称药典)中的药材和饮片质量标准是保证药材和饮片有效和安全的最低限度的标准,因此仅靠药典标准很难评估不同批次药材的质量一致性和优质性。对经典名方的质量研究应根据经典名方的具体情况,首先要采用道地和主产区的优质药材,其次应在药典基础上,增加和完善质量控制项目,建立高于药典的企业内控标准。
经典名方要求每味药材至少确定3个产地,就产地如何选择的问题我们应给出一个标准。对此,文献考证与市场相结合是非常重要的,道地产区和主产区应作为选择的重点,建立道地产区药材指纹图谱,将其与其他产区的药材图谱进行对比,以与经典方适应症相关的共有峰个数及含量为指标,形成药材产地间质量差异分析报告,以此为依据初步确定药材产地,再对所定产地的多批次药材进行研究,确定优质药材标准。
1.2 阐明药材和饮片的关键质量属性,建立全面反映药材质量的检测项目
《申报资料》中所要求的药材的质量评价指标通常包含性状、鉴别、检查(如水分、杂质等,必要时列入农残、有害元素、真菌毒素等外源性污染物检查)、浸出物、含量测定(有效/指标成分)、指纹图谱或特征图谱等。饮片的质量研究需根据饮片所含成分特征,结合相关性研究结果,合理确定饮片的关键质量属性和饮片标准的质控指标。
对于收录在2020版药典中的药材及饮片,如白果、山药、茯苓、芡实等[1]有效成分不明确且无含量测定指标的并不在少数,对此研究人员需考虑增加含量测定指标。一般的研究思路是通过LC-MS、GC-MS等分析手段找出其与复方功效相关的有效成分,如运用各种现代分析手段均未能检测出有效成分或有效成分含量过低(低于万分之五),可提供相关研究结果阐明不增加指标的理由。
现行版药典中有含量测定指标的药材和饮片占多数,但这并不意味着标准的完善性。首先药典所列指标成分较为单一且仅规定含量下限,无法全面反映药材/饮片质量好坏;如一些含挥发性成分的药材,含量测定项下挥发油含量及挥发性成分均未控制,比如川芎含量测定项仅规定阿魏酸含量下限,事实上其中挥发性成分藁本内酯也是其药效物质成分之一,且含量较高,对此可根据实际数据分析是否需加入标准。本课题组承担的经典名方易黄汤的开发中,研究人员按照药典方法对15批黄柏(3个产地5个批次)中小檗碱含量进行了测定,结果发现其含量平均达到7.0%,远高于药典所规定的3.0%[1],经典名方物质基准不以某些成分高低论质量好坏,强调传统的才是最好的,故为了保证多批次物质基准及制剂之间质量的一致性,笔者认为含量测定指标应同时设立上限。
其次经典名方实行一方一标准,药典所列指标成分并不一定与复方适应症有很好的相关性。如药典规定苍术的指标成分为苍术素,其具有促进胃排空、抗炎、抗肿瘤、降血糖、利尿等药理活性[2],而在经典名方清上蠲痛汤中,这一指标显然与头痛这一适应症关联度较低,根据文献研究,β-桉叶油醇和苍术酮作为苍术挥发油主要成分,具有显著的镇痛作用[3]。笔者认为可根据文献研究结合现代分析手段,进行多批次样品测定,补充完善清上蠲痛汤中苍术的质量标准;对于文献研究较少的情况,具体参照无含量测定指标药材/饮片研究方法。
《申报资料》中明确要求对处方中药材进行饮片炮制研究,主要包括炮制品种类的选择、炮制工艺及参数的确定和饮片的质量评价三方面内容。炮制品种类选择主要依靠文献考证遵循经典,但古籍中记载的炮制工艺参数往往并不明确,炮制辅料也未见标准,但它们很大程度上影响着饮片质量。可选择与处方适应症相关的有效成分为指标筛选炮制工艺参数,使得药材中有效成分尽可能多地转移到饮片中,保证用于制备对应实物的饮片质量上乘。如清上蠲痛汤中的当归,可采用挥发油、阿魏酸和藁本内酯等与镇痛密切相关的成分作为指标综合筛选酒洗工艺参数,确定炮制用酒种类、用量及来源,再以多批次炮制后的饮片作为研究对象建立饮片质量标准。
综上所述,需要多批次的样品数据积累,3个产地各5个批次(共15批)是远远不够的。此外,对于药典中未提供指纹图谱或特征图谱的药材/饮片,可酌情提供。选择指标或增加指标时应综合考虑药材-饮片-物质基准的相关性,据此建立相应的质量评价指标和评价方法,确定科学合理的药材/饮片质量标准,并且对于药典标准的提高不应过度,以免产生大生产时药材选择的限制。
2 物质基准质量控制
经典名方物质基准是指以古代医籍中记载的古代经典名方制备方法为依据制备而得的中药药用物质,《申报资料》中规定经典名方物质基准应能全面反映对应实物的质量信息,需囊括化学成分及关键质量属性研究,药材、饮片、中间体与对应实物的相关性研究,分析方法研究(包括有效成分、指标成分、大类成分、指纹图谱及分析方法学验证)及对应实物的质量分析。
其中,指标成分的选择不仅要典型,更要全面,典型是指选择的指标成分应当功效明确,与全方适应症息息相关;全面是指成分应当多样,对于含挥发油的处方,由于不宜采用水蒸气蒸馏法得到挥发油再进行包合,且挥发性成分具有久煮易损失的共性,故可从中选择具有代表性的有效成分作为指标控制全方挥发性成分群,除此之外,具有同类性质的成分(如有机酸类、苷类等)可每种酌情选择1~2个,较为全面地控制全方质量。
在此基础上,指纹图谱/特征图谱作为反映全方整体性的一种技术手段,用于控制中药以及制剂整体质量具有优势,多批次饮片制备而成的对应实物通过指纹图谱共有峰及相似度的研究,以共有峰相对保留面积为指标,确定物质基准可变异范围,如此,物质基准质量控制才能脱离传统的单一质控指标,做到整体、优质。
3 制剂及其质量控制
制剂是直接面向患者的终端产品,《申报资料》中提及汤剂可制成颗粒剂,为达到成型性高、溶化性好、口感好等目标,研究人员需得对辅料种类和用量、制粒方法、成型工艺参数等方面进行合理的筛选。
生产中广泛运用的制粒方法有干法制粒和湿法制粒,制剂原料的物理性质对干法制粒有着重要的影响,含多糖、黏液质、皂苷类成分较多的制剂原料干法制粒过程中会黏附于滚轮上,使得制粒困难[4]。中药中多含有大量多糖、果胶、黏液质等黏性成分,对于经典名方来说,出于对古代制备方法的还原,水煎液不经过醇沉工序,无法去除上述成分,且干法制粒具有一次得率不高的缺点,故笔者认为,经典名方制剂制粒方式不宜采用干法制粒。
湿法制粒制得的颗粒粒度均匀,流动性和成型性好,还具有一定的掩味矫味的作用[5]。湿法制粒技术包括挤压过筛制粒、转动制粒、高速搅拌制粒,流化床制粒等。在选择制粒技术的时候应以颗粒成型性、流动性、指标成分保留率等为指标进行对比,作出合理的筛选;如有必要添加辅料,需对辅料进行优选,使其满足成型性高、溶化性好、口感好等要求。
在制剂质量控制这一块,除药典颗粒剂通则项下的规定检查项不可忽视外,应另将重点放在制剂与“经典名方物质基准”的对比研究上,除成型工艺外,物质基准与制剂的其余质量控制指标均基本一致。
4 经典名方“关键质量属性”
关键质量属性是指对药材、饮片、物质基准及制剂的质量与疗效具有较大影响的属性。经典名方的关键质量属性在每个阶段都有所不同,如基源、产地、采收期、产地加工、生长年限等对药材质量影响较大;炮制规格、炮制辅料及炮制工艺等对饮片质量影响较大。
4.1 药材“关键质量属性”
药材作为起始原料,对成品质量影响超过30%[6],其重要性不言而喻。基源的确定、产地的选择、采收期的比较研究、产地加工方式的确定等均是经典名方药材研究中非常重要的环节。在产地加工方面,本身含糖苷酶的药材需经过“杀酶保苷”的步骤,如黄芩,药典规定的煮后切片工艺费工费时,有效成分流失较多,不宜采用;而蒸后切片工艺对干燥要求较低,大大降低了烘干成本,且有效成分流失也相对较少,故生产选择的产地加工方式宜为蒸后切片[7]。另外,课题组对35批人参药材进行了药典项下的质量研究,其中23批四年生人参合格率52%,12批五年生人参合格率75%,虽然药典未对人参的生长年限作出规定,但其确实对人参药材的质量有明显的影响,由此可见,生长年限可作为人参的关键质量属性之一。
4.2 饮片“关键质量属性”
不同炮制规格的饮片所对应的适应症不同,其相应的质量控制指标也有所差异,经典名方炮制规格的确定应有明确的出处及理由。此外,市场上很少有炮制辅料的质控标准,如不进行完善,可能导致不同批次辅料炮制而得的饮片质量的不均一性。《申报资料》中规定加辅料炮制的需明确辅料的名称、用量、来源及质量标准。炮制辅料质量标准研究思路应是:对于有文献表明某些成分对炮制药材起到减毒增效等作用的辅料,如生姜汁、甘草汁、胆汁等,应明确所加辅料与炮制作用的相关性,对相关成分进行定性或定量研究,并通过多批次测定确定其上下限。如半夏厚朴汤中的半夏,原方并未注明炮制方法,施铮等[8]通过对半夏厚朴汤方义演变以及结合如今主流认同的姜半夏解毒机制进行研究,建议半夏厚朴汤中使用符合药典标准的“姜半夏”,既遵从了经典“减毒”本意,又符合药典标准。但药典也并未对辅料生姜汁作出质量上的规定,文献研究表明,姜辣素能抑制多种炎症介导因子,降低半夏所致刺激性炎症作用,使半夏毒性症状减轻[9],故在半夏炮制辅料生姜汁的含量测定项下应将姜辣素的含量纳入考察指标。
5 全方量值传递研究
经典名方从“物质基准”到制剂只需浓缩(干燥)制粒,并且经典名方制剂在符合相关要求的前提下,可免报药效与临床试验资料,这就对质量可控性提出了一个极高的要求,中成药质量一致性一直是中药质量控制的难点,单纯依靠终端制剂标准检验具有很大的局限性。为保证经典名方制剂质量疗效一致,需要建立从药材源头到饮片、物质基准、制剂全链条的质量控制措施。
5.1 建立量值传递关系
《申报资料》中提出关于药材、饮片、中间体、对应实物之间主要物质群量值传递研究的概念[5],研究人员应以浸出物、含量测定、指纹图谱等为指标评价其相关性。
其中指纹图谱/特征图谱技术是中药及其复方质量评价中非常重要的一种手段,通过这一手段能较为全面地表征其中复杂的化学成分信息。在首批经典名方目录中,含1~5味药材的方子有37首,占目录的37%;含6~10味药材的48首,占48%,10味以上15首,占15%,由此可见,药味多的大方(n>5)占比多达63%,由于大复方成分的复杂性,建立同时符合药材、饮片、物质基准的指纹图谱/特征图谱并不容易,研究人员可对检测波长、流动相系统、梯度洗脱程序等色谱条件进行考察,建立合理的指纹图谱检测方法。HPLC-UV由于其灵敏度高、选择性高等优点被广泛使用,但如HPLC-UV中单波长或多波长无法完全反映处方中所有药材,则可借助HPLC-ELSD等其他辅助手段做补充。
对于含挥发油类中药,由于挥发性成分的不稳定性,其不仅应在煎煮、浓缩、干燥、制剂工艺中作为指标成分参与工艺筛选,在全方量值传递过程中也应有所体现,通过半定量的指纹图谱技术研究有效成分在药材-饮片-中间体-对应实物中的转移率,如挥发性成分转移率过低,则考虑增加前期各阶段工艺过程中挥发性成分所占权重等手段,以期解决挥发性成分这一难点问题。
5.2 建立质量可溯源体系
质量追溯体系可以提高供应链间的效率,提高企业竞争力,同时也是市场发展的必然趋势。对于经典名方来说,除了追踪质量问题并进行问题产品实时召回外,质量追溯体系更能促进质量评价体系的完善化。追溯体系的核心是信息锚定的过程,如何建立信息与实物的对应关系并保证中药信息与实物不脱离,使其从产地到消费者流通过程中处于监管状态下,是中药质量追溯的重点和难点[10]。
国家中药材流通追溯体系和中国药品电子监管码管理系统是现阶段与中药质量相关的追溯体系。经典名方制剂需要的溯源体系须是将药材、饮片、对应实物、制剂相联系的系统,对此,相关部门可在完善中药材质量体系的基础上,借鉴或者依托电子监管系统平台,构建中药产业链全程追溯和质量控制体系[10]。
经典名方质量追溯系统的形成必须依托各环节的衔接,每个环节设有“输入质量”与“输出质量”,通过各环节加工、炮制、煎煮、浓缩、制剂成型等处理进行转变,各环节的输入质量和输出质量要以科学合理的指标进行评估。
6 展望
与日本汉方药的评价对象仅为生药与浸膏制剂不同,我国经典名方评价对象涉及中药材、中药饮片、物质基准、对应实物、制剂的质量研究及全方的量值传递研究等,质量控制层层把关、更为全面,定位较汉方药更为高端,我们需树立研发信心,合理借鉴汉方药中值得学习的内容,如制剂成型技术等。经典名方研发具有跨时代的意义,古为今用,古今结合,笔者相信我们的中成药市场定会因经典名方制剂的出现而更加规范,更加蓬勃发展。