中药现代化研究与化学计量学

本文对近年来发展的中药指纹图谱技术及相应的化学计量学方法进行了讨论．在中药质量控制中,这些方法被广泛地应用于中药成品或半成品专属性和稳定性的确定．实质上,中药指纹图谱技术是一种探索中药复杂性的高通量整体性分析方法,所以,对其进行更深入的定性定量分析将对进一步全面控制中药质量和探明中药作用机理打下良好的化学基础．结合系统生物学与生物信息学方法,似有可能探明中药的作用机理,进而更全面地对中药质量进行控制．     

有机化学分析与中药现代化

从中药活性物质的阐明、质检方法的建立以及生产工艺的改进等几个方面讨论了有机化学分析在中药现代化研究进程中的作用.     

中药活性成分研究是中药现代化的重要组成部分

中药现代化是一个逐步发展、不断完善和充实的长期的系统工程。中医药在我国民族生存和繁衍的几千年历程中起着至关重要的作用,具有自己的特色和优势,是中华民族的宝贵财富,既要继承,又要创新和发展。中药现代化可以有多种模式,只要有利于人民健康,有利于传承和发展中医药,不管采取何种模式均应得到鼓励和欢迎。中药的活性成分研究是中药现代化的重要组成部分：一方面,一些活性成分能直接或作为先导化合物间接发展成药物;另一方面,活性成分又为中药复方现代化提供物质基础。这体现在活性成分既在现代化中药的制造和生产中起到标准化作用,同时活性成分也是中药复方专利最重要的核心组成部分。     

从草乌化学研究开发的新药思考中药现代化的方法

本文从药用草乌研究开发的3类新药镇痛药、抗心律失常药和强心药受到的启发,提出中药现代化的方法之一是以特定的药理活性为指标,深入细致地研究中药的活性成分。     

中药质量控制与安全性评价中的分析化学

本文论述了中药现代化实施中进行质量控制的“5P”(GAP、GCP、GLP、GMP、GSP)系统工程 ;结合本实验室近年来以“5P”指导中药质量控制与安全性评价所做的一些工作 ,阐明了将分析化学应用于中药质量控制与安全性评价的策略与方法 ,提出了分析化学在中药现代化系统工程及重大科学问题的解决中所能发挥的重要作用。     

中药指纹图谱研究的某些进展与展望

在中药现代化的过程中,中药的质量控制标准直接影响到中药的国际化问题。近年来,国内很多学者对中药指纹图谱用于质量控制的问题进行了深入的研究,取得了很多成果。本文着重就近几年来中药指纹图谱的某些进展进行了综述,内容包括气相色谱指纹图谱、液相色谱指纹图谱以及其他指纹图谱。最后就指纹图谱研究的发展提出了几点看法。共引用文献161篇。     

Chemometrics and modernization of traditional Chinese medicine

Development of chromatographic fingerprinting and its related chemometric methods in the research of quality control of traditional Chinese medicines(TCMs) are discussed. The quality control methods for guarantying the authentication and stability of products and semi-products of TCMs are firstly assessed. The technique based on chromatographic fingerprinting is essentially a kind of high-through put and integral tools to explore the complexity of herbal medicines. In order to further control the comprehensive quality of TCMs,confirmation and identification of their important chemical components are necessary. Some new strategies are proposed to trace the chemical changes of chromatographic fingerprints both in product processing and/or after their administration by modern chromatographic techniques and chemometrics. Combined with systems biology and bioinformatics,it seems possible for one to reveal the working mechanism of TCMs and to further control their intrinsic quality comprehensively.     

中药质量控制技术发展展望

本文从中药产业需求、现代化需求、技术需求、机遇与挑战等方面概括了中药质量控制技术发展的背景;讨论了中药质量控制技术对于提高中药药效和安全性、推动产业发展和推进中药国际化的意义;综述了中药质量控制技术的现状,分析了在过程控制、安全性控制、标准品和对照品制备、指纹图谱技术等方面的不足;提出了中药质量控制技术应重点发展以分离和表征技术为主的中药质量控制关键技术、中药安全性控制技术、中药质量控制标准体系、中药质量控制原创性技术和中药标准品、对照品生产技术,制定技术标准,建立具有中药特色的过程控制和产品质量控制标准。     

质谱技术在中药研究中的应用进展

中药是中华传统医学的瑰宝,在我国已广泛应用于疾病预防和治疗中,但其存在化学成分复杂、作用机制不明确等问题,制约了中药现代化及国际化的发展进程。质谱技术具有高灵敏度、高选择性、高稳定性及高通量的特点,特别适合于中药复杂成分及其代谢物的定性定量分析。该文综述了近年来质谱技术在中药成分鉴定及质量控制、中药代谢组学及中药药代动力学研究方面的典型应用,并对存在的问题及改进方法进行了展望。     

用高效液相色谱组方指纹图谱智能预测中药质量的新模式

建立大黄、黄芩、黄连的高效液相色谱(HPLC)组方指纹图谱,确定其融合模型,观察组方融合指纹图谱(CSF)与一清片复方样品指纹图谱的一致性,从而以CSF代替复方整体来智能预测复方制剂质量。用二极管阵列检测器(DAD)同时测定黄芩、大黄、黄连和一清片在268 nm波长下的HPLC指纹图谱,并使用系统指纹定量法进行定性、定量评价。结果 CSF涵盖各单味药主要色谱峰信息,即CSF共有峰(55个)涵盖一清片样品共有峰(50个)的主要指纹图谱信息。15批样品的质量除YQT-S01为5级外,其他质量均为3级及以上。各组合模式CSF质量除CSF-2为6级外,其余均为2级或1级。该文探讨了标准指纹图谱和中药组方融合指纹图谱的相关性,可以与相应的计算机评价软件相结合,通过组方融合指纹图谱所代表复方制剂的整体指纹图谱来实现智能预测中药成方制剂质量的新模式。     

中药指纹图谱学体系在中药创制中的作用

从整体论、系统论和复杂科学的角度论述了中药指纹图谱学体系的构成背景和核心任务。中药指纹图谱学体系具有体系科学性质,是从系统性和整体性角度研究中药(包括植物药)的物质基础和作用机制以及药代动力学规律和相关制剂技术的崭新学科。该体系以中药指纹图谱信息学为核心和桥梁,包括中药指纹图谱测试学、中药指纹图谱质控学、中药指纹图谱谱效学、中药指纹药物动力学、中药指纹药剂学和中药生物指纹图谱学。该体系的研究需采用复杂科学和体系科学的理论和方法,突破线性思维和还原分析,强调宏观和系统的有机综合,应用数学科学原理和方法来开辟中药创制的新模式。中药指纹图谱学的理论体系和方法是解析中药的主导技术和实现中药现代化的核心力量,该体系理论和技术的成熟及完善可为现代中药创制提供强有力的理论和技术支撑。中药指纹图谱学体系的最终目的是为人类和有益生物研制出疗效显著、安全、可控的现代化中药。     

Qualitative and quantitative analysis of multiple components for quality control of Deng‐Zhan‐Sheng‐Mai capsules by ultra high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry method coupled with chemometrics

Deng‐Zhan‐Sheng‐Mai capsules are a well‐known traditional Chinese patent medicine that was developed in China for the treatment of ischemic stroke. Its quality control focuses on Erigerontis Herba but ignores the contributions of Ginseng Radix et Rhizoma, Schisandrae Chinensis Fructus, and Ophiopogonis Radix. To improve the quality standards for this medicine, this work reports the application of a systematic ultra high performance liquid chromatography tandem mass spectrometric method coupled with chemometrics. Three qualitative and quantitative parameters are established for the evaluation of quality: chemical profiling, the relationship between the contents of 18 compounds and the antioxidant activity, and chemometric analysis. A total of 55 compounds, including 20 phenolic acids, 10 flavonoids, 15 saponins, and 10 lignans, were identified. The method for the quantitative determination of the aforementioned 18 compounds was validated. The limit of quantification ranged from 0.13 to 9.60 ng/mL. The overall recoveries ranged from 95.31 to 103.54%. Hierarchical cluster analysis and principal component analysis were applied to the data of 18 components in ten batches of samples. Nine compounds, including scutellarin, 3,5‐O‐dicaffeoylquinic acid, 4,5‐O‐dicaffeoylquinic acid, ginsenoside Rb1, ginsenoside Re, ginsenoside Rg1, ophiopogonin D, schisandrin, and schisandrol B, are suggested as chemical markers for evaluating the quality.     

灰色系统理论在中药色谱指纹图谱模式识别中的应用研究

建立了基于灰色系统理论的中药色谱指纹图谱模式识别模型。运用基于范数与信息熵赋权法的灰色关联分析,求出各待比较图谱特征变量数据序列与理想图谱特征变量数据序列之间的灰色关联度,并依据模糊匹配中的“最大匹配度”原则进行判断,从而达到品种识别和质量评价的目的。该模型在56批次不同品种化橘红药材样品的高效液相色谱分析中取得较满意的结果: 熵权与范数的灰色关联分析均能准确识别出毛橘红与光橘红两个品种,克服了传统相似度或灰色关联在化橘红色谱指纹图谱分析中的误判问题;对药材中化学成分的种类与含量十分接近的毛橘红不同栽培品种的识别率超过92.85%。此外,该模型计算量较少,整个模式识别过程通过计算机编程实现,操作简单。实验结果显示,灰色系统理论在中药色谱指纹图谱模式识别中有良好的适应性。     

Geographic impact evaluation of the quality of Alismatis Rhizoma by untargeted metabolomics and quantitative assay

The geographic impact on the quality of Alismatis Rhizoma (derived from the tuber of Alisma orientale), a reputable diuretic traditional Chinese medicine, has seldom been evaluated. Here a metabolomics‐driven approach targeting the bioactive protostane triterpenes was developed, by incorporating UHPLC with quadrupole time‐of‐flight mass spectrometry‐based untargeted metabolite profiling and multiple reaction monitoring quantitative assay, to probe the triterpene differences between Alismatis Rhizoma samples collected from Sichuan, Fujian, and Jiangxi Provinces. Following the metabolomics workflows, the samples from Sichuan and Jiangxi displayed distinct differences in their triterpene profiles, whereas those from Fujian showed remarkable intra‐class variation. Twenty‐three triterpenes were identified to contribute most to the differentiated clustering. A sensitive, precise, repeatable, and accurate quantitative assay method was established on a hybrid triple quadrupole‐linear ion trap mass spectrometer to quantify the contents of eight triterpene compounds. Taking into account the metabolomics and quantitation results, alisol B 23‐acetate and alisol A are significantly different in Alismatis Rhizoma from Sichuan and Jiangxi Provinces, and they may have the potential for geographic discrimination. These results illustrate how geographic difference impacts the triterpene chemistry of Alismatis Rhizoma. Metabolomics‐driven chemical comparison is suitable for the quality evaluation of traditional Chinese medicine.     

分子印迹聚合物功能化二氧化硅纳米颗粒的合成及其分离识别马兜铃酸

马兜铃酸是马兜铃科植物中含有硝基菲羧酸基团的一类物质,被广泛应用于各种疾病的治疗,研究表明含有马兜铃酸的植物或植物衍生产品对人体有害,需要监测药物中马兜铃酸的存在。分子印迹聚合物对目标物的高亲和力使其特别适合作为吸附剂从混合物中去除和识别目标物。以SiO₂胶体纳米颗粒为基底,利用表面分子印迹的方法合成了核-壳结构SiO₂表面印迹纳米颗粒(SiO₂@MIP NPs)。采用紫外可见光谱研究了模板分子马兜铃酸Ⅰ和功能单体丙烯酸、甲基丙烯酸、2-乙烯基吡啶、丙烯酰胺及甲基丙烯酰胺的作用,发现2-乙烯基吡啶与马兜铃酸Ⅰ的作用最强,被选为制备印迹聚合物的单体。采用傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析仪、氮气吸附比表面分析仪对分子印迹聚合物进行了表征。TEM显示印迹纳米颗粒的粒径在270 nm左右,分子印迹层的厚度为35 nm,有利于模板分子的传输。TEM、FT-IR和热重分析仪的结果均证明实验成功合成了分子印迹聚合物。实验进一步研究了印迹聚合物SiO₂@MIP NPs和非印迹聚合物SiO₂@NIP NPs的吸附性能,并结合SiO₂@MIP NPs和SiO₂@NIP NPs的比表面积和孔径测定数据,发现SiO₂@MIP NPs表面的印迹位点是导致二者吸附差异的主要原因。SiO₂@MIP NPs和SiO₂@NIP NPs的动力学吸附表明SiO₂@MIP NPs具有快的吸附平衡时间(120 s),而且SiO₂@MIP NPs的吸附行为符合Langmuir单分子层吸附。SiO₂@MIP NPs的选择性通过印迹因子(IF)和选择性系数(SC)来评价。实验结果表明,SiO₂@MIP NPs具有高的印迹因子(4.9),对模板结构类似物有较好的选择性,选择系数为2.3~6.6。最后将制备的SiO₂@MIP NPs作为吸附剂用于加标中药样品川木通的预处理,用HPLC进行分析测定,方法的回收率为73%~83%,实验结果显示SiO₂@MIP NPs可作为高选择性材料用于中药中马兜铃酸的选择性分离分析。