刘凤霞 赵芳 孙逸来 车树理
甘肃中医药大学定西校区 甘肃定西 743000
中药当归HPLC指纹图谱研究进展
刘凤霞 赵芳 孙逸来 车树理
甘肃中医药大学定西校区 甘肃定西 743000
当归是常用中药,制定科学可靠的质量标准意义重大。文中概述了指纹图谱的概念和中药当归及其制剂HPLC指纹图谱的研究现状,并对中药HPLC指纹图谱研究中存在的问题进行了讨论。
中药; 指纹图谱; 研究进展
当归 [Angelica sinensis(Oliv. ) Diels]为伞形科当归属植物,根为其药用部位, 其味甘、辛温。归肝、心、脾经[1]。主要活性成分为具有内酯结构的苯酞类、芳香酸及其酯类等挥发性成分,以及糖类、脑苷类成分等 [2, 3]。当归具有广泛的药理作用,如抗炎、调经止痛、免疫和物质代谢调节作用,抗血小板聚集及抗血栓、造血与抗贫血、降血压和保护心血管系统的作用,平喘、利胆保肝、促进细胞增殖的作用,抗菌、抗病毒、抗辐射、抗肿瘤等作用等。临床上,当归在常用的中药复方制剂中出现的频率很高,可用于治疗多种疾病。
长期以来,对中药品质的评价标准是建立在其指标成分的含量之上的。如果在此种思想指导下进行研究,需要弄清其各种成分的药理作用,明确构效关系,从而找出一个或两个被认为是最有效的活性成分作为药材或复方制剂的指标成分,然后以其含量高低作为中药质量的判断准则。然而,中药化学组分极其复杂,化学成分众多,一种或两种活性成分往往不能正确反映中药的整体疗效,按照传统的研究模式,将每个化学组分与主治功能进行一一对应几乎是不可能的。为此,中药材及其制剂的整体分析和质量控制成为必然的发展趋势。中药指纹图谱这一质量控制模式便顺应了这个趋势,能全面反映所含成分,能够更加有效地体现中药成分的整体性,从而更好地评价中药的质量。目前已成为国际上公认的控制天然药物质量的有效手段,为实现中药走向世界提供了有利的质量保证[4,5]。本文就近年来中药当归HPLC指纹图谱研究方面的概况进行综述和讨论。
中药指纹图谱是借助于波谱或色谱技术获得的中药(主要是植物药)次生代谢化学成分的光谱图或色谱图,是一种综合的、可量化的鉴别手段[6]。其作用主要是反映具有复杂成分的中药及其制剂内在质量的均一性和稳定性。利用色谱技术进行指纹图谱分析的中药材因生长年限,生长环境的变化而可能产生个体间较为明显的差异,但个体间必然有群体共有的相似性。所以,作为指纹图谱应该既具有判断该药材真伪的“共性”,又有能反映不同的产地、不同采收期、不同处理加工工艺的“特性”特征。具有物种的唯一性和个体的相似性,从而能够从整体上控制中成药或中草药的质量[7]。
目前中药指纹图谱的建立方法主要有: ①光谱法:紫外光谱法、红外光谱法、荧光光谱法等; ②色谱法: 薄层色谱法、高效液相色谱法、气相色谱法、毛细管电泳法等;③其他方法:X射线衍射法、核磁共振法等。普遍意义上的中药指纹图谱指的就是色谱中药指纹图谱,国家药品监督管理局在《中药注射剂指纹图谱研究的技术要求(暂行)》中推荐使用色谱中药指纹图谱。色谱指纹图谱中的高效液相色谱(HPLC)是一种具有高灵敏度、高选择性、高效、快速的分离分析技术。在药品的质量控制,中药的成分研究等方面都是重要的分析手段,药典中鉴别项下越来越多的使用到此方法。它给出的是高分辨率的轮廓图谱,重现性好、操作相对容易,而且相比于薄层色谱是封闭系统色谱,在线操作外界影响因素小,色谱稳定性好,在线检测设备可选性较大,很适合指纹图谱的实验研究和应用。因此,建立中药色谱指纹图谱,HPLC方法是优先考虑的方法。
赵健雄[8]等采用HypersilODS柱(4.6mm×250mm,5μm),KromasilODS保护柱(4.6mm×10mm,5μm),甲醇-1%醋酸梯度流动相,流速1.0 mL·min -1,柱温25℃。色谱峰光谱采集范围:190~400nm;检测波长:323nm,流动相:甲醇-1%醋酸(40∶60,V/V),流速0.7 mL·min -1。研究了10个甘肃不同产地当归、1个云南产当归及当归对照药材样品甲醇提取部分产当归及当归对照药材样品甲醇提取部分的指纹图谱,结果找出了22个共有峰,该方法样品处理方法简单,得到的当归指纹图谱稳定性、重复性好,可以作为当归极性部分的特征性指纹图谱。徐魁[9]等以0.3%磷酸(pH3.0)-乙腈为流动相进行梯度洗脱。色谱柱为PhenomenexC18,柱温30℃,检测波长290nm,研究了12批不同产地当归药材样品70%甲醇提取液的指纹图谱,并对不同产地当归指纹图谱的相似度进行了分析,共有指纹峰13个,当归药材的相似度大于0.9,为提高当归药材质量控制标准提供参考。董自波[10]等采用Zorbax300SBC18分析柱,CH3CN-H2O-H3PO4多阶梯度洗脱,流速1mmin,检测波长280nm。结果确定了当归水提液中共有指纹峰16个,其中三个峰分别为阿魏酸,洋川芎内酯H和洋川芎内酯I。实验方法简便、准确、重复性好。王巍[11]等采用色谱柱Shim-packCLC-DOS柱(6.0mm×150mm,5μm)色谱柱,流动相为甲醇-乙腈-磷酸三乙胺水溶液(3∶12∶85);检测波长313nm;柱温40℃;流以阿魏酸为参照,得到17个地区当归药材的指纹图谱,标定出6个共有峰,同时对含当归药材的中成药建立指纹图谱,检出当归药材的共有峰。说明所建立的指纹图谱,对当归药材进行质量控制是可行的。张敏[12]等采用PhenomenexLunaC18(250mm×4.6mm,5μm)色谱柱,以水(0.1甲酸)-乙腈作为流动相梯度洗脱,检测波长254nm,洗脱流速0.5mL/min,记录时间65min,对13个当归样本进行检测,得到其水溶性成分的HPLC指纹图,本试验把HPLC指纹图谱结合相似度分析和聚类分析用于当归药材的质量评价,为当归药材水溶性成分的分析提供了一种直观、简便的方法,从而为当归的相关药效研究、规范种植等提供了依据。曾彬[13]等分别收集12批川芎、10批当归药材,采用LUNA C18色谱柱( 150 mm ×4.6 mm,μm),流动相为甲醇-1% 冰醋酸,进行梯度洗脱,检测波长280 nm,流速 1.0 mL·min -1,柱温35 ℃,以阿魏酸为参照液,分别建立了川芎、当归药材水溶性和脂溶性成分的HPLC 指纹图谱。得到川芎22 个共有峰,当归9个共有峰,说明川芎和当归的水溶性化学成分差异较大,可通过指纹图谱有效区分。魏刚[14]等采用HPLC法分析指纹图谱,对当归及其按传统煎煮方法制备的煎剂指纹图谱的相关性进行研究,结果表明,当归饮片与其煎剂的主要特征峰及其相对比值有较大差别,该研究为当归、当归煎剂、含当归复方煎剂的指纹图谱研究提供了一定参考。
黄赵刚[15]等采用DiamonsilC18色谱柱(250mm×4.6mm,5μm),乙腈-水二元梯度洗脱,流速1.0 mL·min -1,DAD检测器(λ=203nm),柱温为30℃,研究不同批次制备的当归补血总苷样品的指纹图谱,确定了13个共有峰,相对峰面积的RSD在1.6%~4.6%之间。指纹图谱的稳定性较好,能有效体现出对当归补血总苷鉴别的特征性和专属性,符合指纹图谱的要求,可用于当归补血总苷的质量控制。韩继红[16]等采用5%甲醇水为溶剂制备样品溶液,应用LabAlliance高效液相色谱仪,KromasilC18(4.6mm×250mm,5μm)色谱柱,UV检测器进行测定。以甲醇-0.4%甲酸水溶液为流动相进行梯度洗脱,流速1.0 mL·min -1,检测波长280nm。通过HPLC特征图谱比较,分析当归补血汤剂、配方颗粒、口服液3种不同制剂中特征峰、主要成分和未知成分的差异。结果与汤剂相比,当归补血配方颗粒和口服液在制剂过程当中,化学成分受到不同程度的损失,可能会对药效产生影响。
杨英来[17]等采用HPLC和GC对10批当归药材的水提醇沉部分、醇提取物部分以及挥发油部分的指纹图谱进行研究。用中药色谱指纹图谱计算机辅助相似性评价系统软件对数据进行分析,并对方法进行评价。实验兼顾了当归的亲水性、亲脂性和中等极性部分的化学成分,鉴别了水提醇沉部分的4个成分、醇提物部分的7个成分以及挥发油部分的3个成分,建立的当归模式指纹图谱全面反映当归药材中化学成分的分布,为当归药材及其制剂质量控制的参考依据。王元清[18]等采用高效液相色谱,条件为伊利特ODS2C18(4.6mm×250mm,5μm)色谱柱,乙腈-水为流动相,梯度洗脱,柱温30℃,流速1.0 mL·min -1,检测波长325nm。建立了11个不同批次的当归、枳壳经CO2超临界混合萃取的挥发油的指纹图谱,以蒿本内酯峰为参照峰,共标定了13个共有峰,利用化学对照品指认了其中2个色谱峰,该指纹图谱可鉴别当归、枳壳经水蒸气蒸馏法得的挥发油,为科学评价和有效控制其质量提供实验依据。
综上所述,中药当归的HPLC指纹图谱的研究多集中在方法的建立上,而针对数据信息处理和图谱相似性评价的研究相对较少。
目前,中药指纹图谱存在以下问题:(1)指纹图谱的标准化问题。指纹图谱只有具备良好的稳定性和重现性才能保证实用性。这就要求必须先抓原料药材的质量,如固定产地、固定种植技术、固定品种、固定采收时间和加工方法等,落实药材种植的GAP,建立药材生产基地。实验条件对图谱的制备影响较,中国药典附录仅规定了HPLC固定相的种类、流动相组分、检测器类型,而对色谱柱长度、流动相流速、混合流动相各组分比例、检测器灵敏度、温度、压力等未做具体要求,但色谱条件的任何改变,都会导致色谱图形的改变。(2)谱效结合问题。现在的指纹图谱基本上反映的都是化学信息,而不是药效信息,应该加强谱效相关性研究。但中药谱效关系研究尚处于起步阶段,存在众多问题急需解决,如中药化学指纹图谱的整体性评价方法,药效模型的选择,以及能准确反映中药谱效间规律的数学模型等问题。随着指纹图谱研究的不断深入,最终将解决中药质量评价的关键技术问题,建立成熟的中药质量评价体系。
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定西师范高等专科学校科研项目(No. DS1503)资助.
刘凤霞(1980-),女,副教授,硕士,主要从事中药药效成分分析研究.