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现代色谱技术在中药复方研究中的应用进展

 发布时间:2010/4/23 点击量:2281


 

  【摘要】  本文阐述了液相色谱技术、高速逆流色谱技术、红外光谱技术、色谱-质谱联用技术、色谱指纹图谱、气相色谱法、薄层层析及薄层扫描法、超临界流体萃取-超临界流体色谱法等八种技术在中药复方中的应用状况,并且提出了较有价值的未来发展建议及规划。

  【关键词】  色谱;中药复方;应用进展

  中药是一个非常复杂的体系,中药复方提取物是一个较复杂的混合物。为提高中药质量,改变传统中药剂型“大、黑、粗”的状态,让中药步入市场,一些现代高新工程技术正被不断地运用到中药生产中,使中药生产不但更加符合传统的中医药理论,也更加确保了中药复方制剂的质量,还提高了现有中草药资源的利用率。

  中药复方制剂现代化是目前我国医药科研人员和产业化所面临的重大任务。中药复方制剂现代化过程中一项很重要的任务就是利用现代医学、化学、药学、计算机信息学等各项现代自然科学的方法和技术,从微观分子水平认识和发展中医药理论,研制出现代中药复方新药。

  随着科学技术的高速发展,越来越多的高新技术将会运用到中药复方制剂有效成分的研究上。这些高新技术具有传统方法*的优点,对提高中药制剂质量、减少服用剂量、提高生产效率、降低环境污染等方面起到积极的推动作用。本文对八种高新技术在中药复方研究中的应用进展作了简要综述。

  1  液相色谱技术

  1.1  中药复方制剂质量测检方面的应用[1]  中药复方制剂质量控制和质量标准的制定势在必行,但由于中药复方制剂成分的复杂性,给这方面的工作造成很大困难。HPLC技术在这方面有很大优势,甘草复方制剂质量评价常以甘草酸作为指标。用RP-HPLC以浅性回归法测定甘草酸的结果表明其含量随产地、药材粗细、质地、断面颜色的不同而异,断面越黄,质地硬脆,折断性大者甘草酸含量高,为评价甘草复方制剂品质提供了科学依据。

  1.2  中药配伍中的应用[1]  中药汤剂多为复方,每种生药又含有多种化学成分。临床共煎过程中可能产生挥发、分解、助溶、吸附、水解、取代、中和、沉淀等一系列十分复杂的化学物理变化,这些变化直接影响到制剂的疗效和毒副作用。用反相液相色谱法测定川芎单煎剂,川芎、丹参合煎剂,川芎、当归合煎剂及改味四物汤中阿魏酸的含量时发现各组汤剂中阿魏酸的含量差异有统计学意义,配伍熟地对阿魏酸的溶出具有助溶作用。

  2  高速逆流色谱技术[2]

  高速逆流色谱(high-speed countercurrent chromatography,简称HSCCC)技术是一种不用任何固态载体或支撑体的液液分配色谱技术,分离效率高,产品纯度高,不存在载体对样品的吸附和沾染,具有制备量大和溶剂消耗少等优点。至20世纪70年代末期,美国FDA和世界卫生组织(WHO)开始利用此项技术作为分离抗生素成分进行检定。目前,已开发出生产型、分析型两大类高速逆流色谱仪,分别用于中草药复方制剂成分的分离制备和定量分析。进样量可从毫克级到克级,进样体积可从数毫升到几百毫升,不仅适用于非极性化合物的分离也适用于极性化合物的分离,还可用于中药粗提取物中各组分的分离,也可用于进一步精制。1994年HSCCC技术得到进一步发展,其进样量大大增加,能方便快速地分离克量级样品,更有利于中药复方制剂的分离制备。该技术有望成为中药有效成分质量标准研究、分析的一种新方法,也将成为中药生产的一种新型分离技术。

  3  红外光谱技术[3]

  红外光谱快速检测中药复方制剂时分三级鉴定,即对于差异较大的(如不同种类、不同炮制品等)中药复方,仅需一般红外光谱图就可以做出判定,称其为一级鉴定;差异性较小的(如不同产地、不同年限等)中药复方可采用红外光谱图和二阶导数谱图相结合的方法对其并作出判定,此称为二级鉴定;当红外光谱图和二阶导数谱图差异较小时,则可凭借二维相关红外光谱加以判定,此为三级鉴定。这三级鉴定也是相互支持、相互佐证的,这样下来可以基本锁定中药复方制剂的“全貌”——便于鉴定其真伪、优劣及炮制差异等。

  样品的无损处理指既不破坏单味中药的整体性(四气五味、升降沉浮、性味归经等的整体统一),又不破坏方剂配伍性(君臣佐使、相须相使等的整体统一)。在中药复方制剂现代化的进程中,利用红外光谱技术快速、有效、易行可控、产业化程度高的检测能力,可为生产过程的在线、现时检测和药检部门建立快速质检反应机制提供了新的手段,对企业生产的在线监控和药材市场质量监控有重要意义。

  4  色谱-质谱联用技术

  4.1  色谱-质谱联用技术应用[4]  色谱和质谱的联用是目前zui受重视的手段。应用毛细管气相色谱不仅能进行上百个成分的分离,同时还能对其进行质谱测定。目前,利用标准质谱库再加以匹配、识别和定性已很普遍,但色谱-质谱联用必须注意解决好来自于色谱和质谱两方面的问题,主要包括液相色谱液体流动相的去除,质谱灵敏度、稳定性的提高和质谱体积、成本的降低。去除液相流动相的zui常用方法是将其挥发去除,因此当液相色谱流动相含水量较高、含有缓冲盐和流速较高时,液相色谱与质谱联用技术的接口就变成技术的关键。目前,zui广泛使用的接口类型:zui初电喷雾设计、加热金属毛细管、Turbo离子喷雾、Z型喷雾、正交喷雾、AQa等。

  目前,将四极杆质谱与飞行时间质谱组成串联质谱,结合发展的毛细管液相色谱技术组成的CapLC-Q-Tof-MS-MS,将集成毛细管液相色谱、四级质谱与飞行时间质谱的优点成为当前解决中药复方制剂样品分离分析的zui工具之一。

  4.2  大川芎方色谱-质谱联用技术实例[4]  大川芎方由川芎和天麻两味药组成,主要成分包括有机酸、生物碱、内酯、挥发油、苷类、多糖等。为了深入对其化学成分进行研究,还需进行其化学成分的系统分离分析研究。对于大川芎方中大量有效成分(阿魏酸、盐酸川芎嗪、天麻苷等)还必须采用液相色谱-质谱进行分析。对于大川芎的提取物,采用微柱液相色谱(2.1 mm内径柱)和大气压下电喷雾质谱同时在正负离子模式下进行了扫描分析,得到基峰色谱图。从质谱图的分子离子峰和其与醋酸的加合离子峰可以判断天麻苷峰和阿魏酸峰,进一步用标样验证保留时间和质谱图均十分吻合。

  5  色谱指纹图谱[5]

  中医理论指导下的中药,尤其是复方制剂,任何一种活性成分均不能反映中医用药所体现的整体疗效,这是中药与化学合成药品质量标准的根本区别。所以宏观地综合分析成为必然的发展趋势,综合分析与整体分析成为分析化学发展的必然的反映。在寻求综合评价中药质量的过程中,值得注意的趋势是色谱指纹图(chromatographic fingerprint)的应用。

  国外植物药(复方制剂)色谱指纹图谱的应用:美国FDA允许草药保健品申报资料可以提供色谱指纹图鉴别资料[6]。此外,WHO在1996年草药评价指导原则中也有规定,如在“Plant preparations”及“Finished product”的章节中都提到“如果不可能鉴别有效成分,则鉴别1种或几种特征成分(如色谱指纹图谱)以保证制剂和产品质量的一致”[7]。欧共体在草药质量指南的注释[8]中提到“草药的质量稳定性单靠测定已知的有效成分是不够的,因为草药及其制剂是以其整体作为有效物质。因此,应该通过色谱指纹图谱显示其所含的各种成分在草药及其制剂中是稳定的,其含量比例能保持恒定。例如欧山楂(花叶)的薄层色谱指纹图谱所显示的结果。”

  中药色谱指纹图谱(图像)的实验研究难度较大是不言而喻的,涉及的技术问题较多,需要通过更多的实践和共同努力逐步解决。

  6  气相色谱法(GC)[6]

  GC是一种较为传统的色谱方法,具有高柱效、高选择性、高灵敏度、分析速度快、应用广等优点。在中药研究方面GCzui大的弱点在于其受样品蒸汽压的限制,对于挥发性小的或热不稳定成分需采用衍生化法或裂解法以增加其挥发性,但也由此增加了操作的复杂性。在中药研究方面GC主要用于挥发性成分的研究,如:蒎烯、龙脑、芳樟醇、柠檬烯等,涉及的中药分属唇形科、伞形科、姜科、五加科、菊科等,如干姜、淫羊藿、西洋参、砂仁等;GC亦可用于中药中的其他成分的研究及测定,例如:对独角莲、哈士膜卵油的分析。因此,可以看出GC在中药复方研究中的应用尚有开发空间。

  7  薄层层析(TLC)及薄层扫描法(TLCS)[6]

  薄层层析及薄层扫描法是较早应用于中药分析的一种色谱法,由于其操作简便、色谱结果直观、显色方式可选性大,兼具分离鉴定双重功能且所涉及的设备价格较为低廉,故应用广泛。对于成分复杂不明,或含无挥发性、低UV吸收成分的中药,TLC及TLCS有其应用前景。例如对川芎等药材,应用TLCS可测定银杏叶制剂中萜类内酯之含量[9]。但TLC和TLCS因其色谱结果易受铺板、点样温湿度影响,有时难以重复;显色又受显色的均匀性、灵敏度等因素影响,因此,其测定结果偏差较大。

  8  超临界流体萃取-超临界流体色谱法(SFE-SFC)[6]

  SFE-SFC具有省时、省力、取样量少、萃取效率高等优点,特别适用于中药的预处理。而SFC兼有GC、HPLC之优点,能分离分析难挥发、热不稳定、HPLC难检测的物质。SFC在中药分析中的应用已有报道,如:三七及云南白药中人参二醇、三醇之测定,马蓝、菘蓝中靛玉红之测定[10]。SFE、SFC现已逐渐由单用发展为联用,其在中药分析中具有一定使用价值。