不同方法与技术在中药材鉴定中的应用

2017-01-21 09:05
中国农业信息 2017年11期
关键词:金银花中药材指纹

张 训

(四川大学华西药学院,成都 610041)

不同方法与技术在中药材鉴定中的应用

张 训

(四川大学华西药学院,成都 610041)

我国中药材资源丰富,来源广泛。但是,由于受到自然条件或人工干预的影响,中药材的质量有着较大的差别。文章分别介绍中药材的传统鉴定法、生物鉴定法和图谱鉴定法,以及在中药材鉴定中的应用,以期为我国中药材鉴定体系的完善发展提供理论依据。

中药材 鉴定 方法 技术

1 传统鉴定

1.1 基原鉴定

中药材的基原鉴定是中药材鉴定的基础,属于矿物学和生物学的范畴。此方法是根据矿物、植物或动物的形态、分类学的知识,对中药材进行系统分类鉴定,并予以命名。目的是确定其来源,并将其划分为种类的分类单位,以便确保中药材品种的准确。例如,金银花是我国一种较为常见的中药材,不同学者对其来源有着很大的分歧。为了鉴定其基原,我国一些学者通过查阅大量的文献,对金银花原植物形态描述进行了系统性的研究,并对文献中金银花的特点进行了总结,通过查阅古药图,从中找出描述金银花特征的有力证据。经过对古代文献中金银花特点的分析,最终确定金银花的基原为忍冬科忍冬属金银花。

1.2 性状鉴定

中药材的性状鉴定是鉴定者通过眼、鼻、喉、耳、手等感官,从中药材的外观鉴定其真伪的一种方法。由于性状鉴定主要通过鉴定者的经验进行的,因此,性状鉴定也称为经验鉴定。一般而言,某种药材的外形是比较固定的,则通过眼睛观察药材的形状、颜色、质地、大小等外观特征,可以快速的对其进行鉴定。例如,黄连的形状和鸡爪相似;玄参的形状与羊角相似,从外形上就可以分辨他们。对于带有特殊气味的中药材,可以通过鼻闻的方式进行鉴定。例如,用鼻闻正品薄荷时,能感受到一种特别辛凉的味道,若没有,则为非正品。通过口尝药材的味道,作为鉴定药材优劣的方法,是人们在实践中不断积累得来的,也是一种主要的鉴定方法。例如,山楂味酸,且以酸为佳。对于一些有剧毒的药材,则应避免用口尝的方式进行鉴别,可以通过听觉与触觉进行鉴定。如,摇晃罗汉果会出现响声,用手摸蛤蟆油则有蜡的感觉。

1.3 显微鉴定

一些药材经过研磨或捣碎后,原有的外观特性所剩无几,很难通过性状鉴定的方式对其进行鉴定。而细胞是构成物体的基本单位,通过显微设备对其显微特性进行观察,已经成为中药材鉴定中不可缺少的部分。以数字图像处理技术在中药材纤维鉴定中的应用为例。该技术可以对不同的中药材的组织细胞进行参数分析,确定数密度、体密度、直径、球化度等参数,最终建立起显微鉴定模式的识别系统,为中草药的鉴定提供三维定量资料与技术。例如,对山麦冬、杭麦冬和川麦冬等3种中药材的形态特征进行分析时,图像分析结果表明3种中药材在重要的组织细胞大小、形态和密度上,都存在着一定的差异,可利用他们木栓细胞的特征差异作为鉴定的指标,除了数字图像处理技术外,像原子力显微镜等显微观察新技术、激光共聚焦扫描显微镜等多种方法及分析技术,也为显微鉴定提供了有力的支持。

1.4 理化鉴定

中药材的理化鉴定是通过对其所含有的有效或专有成分进行定量或定性分析,并评价其真伪或优劣的一种方法。一般在中药材的外观或者显微特征无明显差别时使用。以裂解-气相色谱法为例。不同的中药材有着不同组成的挥发性油,因此,气相色谱也不同。此方法通过高温作用,将中药材的非挥发物质裂解成小分子,裂解成的小分子进入气相色谱系统,从而得到可以区别不同药材有效成分的裂解图谱,或者根据图谱中的图谱特征峰的强度,判断药材的质量好坏。相比于气相色谱,由于液相色谱对流动相的选择性较大,因此,还能鉴定出结构相似或组分更加复杂的中药材。随着科技的不断进步,理化鉴定中的色谱、光谱等技术也在不断的发展与更新,对推动中药材的鉴定,起到了至关重要的作用。

2 生物鉴定

2.1 分子鉴定法

显微鉴定需要有很强的科学依据,且还需要鉴定人员有很高水平的鉴定能力,因此,对中药材鉴定有一定的局限性。而通过理化鉴定方法鉴别中药材的真伪,虽然准确,但却费时费力。相比之下,通过分子鉴定法对中药材进行鉴定,具有准确性高,且省时省力的优点。中药材的分子鉴定一般以DNA序列的鉴定为主,包括分子杂交技术、以重复序列为基础的分子标记技术、以PCR扩增为基础的分子标记技术、DNA条形码技术、DNA序列分析技术等。这些分子鉴定技术不仅可以对中药材的真伪、多基原、正品与替代品进行鉴定,而且还能够对中药材的年限与产地进行鉴别。以中药材的真伪鉴定为例。采用分子鉴定法对当归及其混伪品进行鉴定时,将它们的trnl-F序列进行扩增并测序,通过对它们序列之间的对比发现,当归和其混伪品在1个SNP位点上和1个A碱基重复序列上,均存在着显著的差异,因此能够有效的将当归与其混伪品区分开。

2.2 免疫鉴定法

由于不同动物药材含有不同的特异性蛋白,因此,免疫鉴定法根据药材的这个特性,将动物来源药材中的特异性蛋白作为抗原,制备出相应的特异性抗体。抗体只有与相应的抗原相对应时,才会形成抗原-抗体的复合物,以达到鉴定的目的。抗原-抗体的复合物反应结果,要通过反应系统中所添加的一些标记物进行显示分析,并根据标记方法和标记物的不同,可以将其分为酶免疫分析、放射免疫分析、荧光免疫分析等。以酶免疫分析为例。用酶对抗原或者抗体进行标记,通过对酶活性的测定,确定抗原与抗体之间的结合情况,从而检测到供试药材与标记药材之间的关系。免疫分析技术由于具有灵敏度高、样品消耗少、操作简便等特点,对于鉴定药材中的微量组分或者鉴定亲缘关系较近的动物药材都有着十分重要的意义。

3 图谱鉴定

3.1 指纹图谱鉴定

中药材的指纹图谱鉴定是利用现代分析技术,以图像的方式将中药材中的化学信息表达并描述出来的一种鉴定方法。主要运用的分析技术,包括X射线染色技术、气相色谱技术、液相色谱技术、光谱技术、波普技术、核磁共振技术及这些技术的联用技术等。药材中的化学信息是由多种化学成分所构成的,并且中药的疗效是由多种化合成分通过协同或者相克作用而发生的,因此,在指纹图谱中,只需表征出一部分化学信息。目前,指纹图谱鉴定已经在国际上得到了认可。通过建立指纹图谱,可以反应出中药材中的化学成分的组成种类与数量,从而有效地反应出中药材的质量。中药材指纹图谱的建立,应遵循系统性、特征性和重现性三大基本原则。系统性是指中药材中的全部指标成分或有效部位中的大部分成分的种类都应该反应在指纹图谱中。例如,皂苷类化合物是人参中的有效成分,因此,其中所有的皂苷类成分应尽量的反应在图谱中。特征性是指图谱中的化学成分应有高度的选择性,能够成为中药材特有的化学条码。重现性指的是不同的试验人员所建立的指纹图谱应具有通用性,确保指纹图谱的统一规范。

3.2 近红外光谱鉴定

近红外光的光谱是在红外光谱中,波长为780~2 526 nm之间的一段电磁波。由于近红外光谱技术具有操作简便、测试速度快、结果准确、应用范围广、不消耗样品等优点,因此也被广泛用在中药材鉴定中。近红外光谱技术通常用于中药材的定量与定性分析,光谱主要的解析技术方法有主成分分析法(PCA)、偏最小二乘法(PLS)、二维相关光谱法(2D-COS)法及密度泛函理论法(DET)等。例如,在利用近红外光谱进行白芷伪劣鉴定时,首先确定出白芷样品的近红外反射光谱,随后通过相关的分析方法来表征样品光谱在不同波长下的相似度,从中筛选出白芷的特征、波长、范围,再通过分析主成分,得到二维空间样品分布图,以此鉴别白芷样品的伪劣。又如,用高校液相色谱法测定连翘酯苷含量时,用偏最小二乘法建立其近红外光谱与连翘酯苷含量直接的校正模型,结果预测值与测定值相关系数高达0.961,因此,可作为大量快速检测连翘质量鉴定的重要方法。

[1] 施晓龙.显微鉴定在中药材鉴定中的研究进展.甘肃中医学院学报,2014,(6):84~87

[2] 时圣明.分子鉴定技术在中药中的应用.中草药,2016,47(17):3121~3126

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