中药特征图谱技术在中药材鉴定中的应用分析

王海燕

我国中药材品种繁多，资源丰富，多数中药材在历代中药本草书籍中有记载，由于历史记载的变迁经纬，同名异物、同物异名、一药多源等现象普遍存在，典籍记载比较粗略，中药品种混乱、品种不真、质量低劣等现象亦比较严重。中药材鉴定是在长期实践中产生与发展起来的，20世纪70年代之前，中药鉴定方法以传统经验鉴别为主，随着现代仪器分析技术的不断发展，近年来中药特征图谱为中药材的品种鉴别以及质量评价提供了新的思路[1]。中药特征图谱是指采用现代仪器分析技术以及分析方法，对中药材进行相应处理后，检测并标识中药材中各种化学组分群的共有峰的特征图谱，主要分为化学成分特征图谱以及生物特征图谱，笔者通过查阅近十年与中药特征图谱技术相关的研究文献，对其在中药材鉴定中的应用展开综述。

1 中药特征图谱技术

1.1 中药化学成分特征图谱技术中药化学成分特征图谱是基于中药化学成分研究，采用现代仪器分析技术以及化学成分分析方法，发现同一种中药材的化学组分群的相似性，通过对中药特征图谱中主要特征峰的峰面积、吸收峰强弱等进行量化检测，可以对中药材的品种优劣、真伪等进行鉴别。中药化学成分特征图谱主要分为光谱特征图谱与色谱特征图谱，主要采用色谱法、光谱法以及联用技术进行测定。色谱法是一种物理或物理化学分离分析方法，根据中药材中化学成分在流动相与固定相两相中分配系数差异对化学成分进行分离与分析。主要分为薄层色谱法、高效液相色谱法、气相色谱法、高效毛细管电泳法等，最常用的是高效液相色谱法。薄层色谱法具有操作简便、快速的特点，可以提供中药材在可见光下或者荧光下的直观图像[2]。在中药材鉴定中应用薄层色谱法，一般选用中药材所含的已知化学成分的对照品或者对照药材的相同提取物为对照组，在同一展开剂环境下，中药材样品组应与对照组在相应的位置上，有相同颜色的斑点或者主要斑点显现。近些年来还有研究应用薄层扫描法用于中药材的鉴别，提高了鉴定的灵敏性。章睿等[3]对不同产地的牡丹皮建立薄层扫描特征图谱，并进行相关系数分析，不仅可以反应牡丹皮的特征性成分，还可以直观鉴别牡丹皮。高效液相色谱法具有应用范围广、流动相可选择范围大、色谱柱可以重复使用等优点，在中药材鉴定以及质量分析方面具有广泛的应用价值。李慧等[4]采用相似度评价、聚类分析以及主成分分析等3种方法，建立了茜草的HPLC指纹图谱，并标记了12个共有峰，指认了大黄酚、1,8-二羟基蒽醌、羟基茜草素以及大叶茜草素等4个成分的共有峰，为茜草的鉴定提供了科学依据。张丹等[5]应用高效液相色谱法测定防风药材及其伪品中升麻素苷、5-O-甲基维斯阿米醇苷、升麻素、亥矛酚苷等4个色原酮类成分的含量，并建立指纹图谱，分析防风及其伪品在化学定量指标上的差异，为防风的鉴定提供新的思路。高效液相色谱鉴定方法具有很高的灵敏性与准确度，但是由于鉴定成本较高，故限制了其在基层单位的应用。高效毛细管电泳法主要适用于蛋白质、氨基酸等成分的分析与鉴定，一些动物类以及果实种子类中药材的鉴别可以使用高效毛细管电泳法。光谱法为通过测定中药材在特定波长或者一定波长范围内对光的吸收度对中药材进行鉴定、分析的方法。目前，主要有紫外分光光度法、可见分光光度法、红外分光光度法以及原子吸收光谱法等。紫外分光光度法主要用于测定主要成分在200～400 nm下有吸收的中药材[6]；可见分光光度法主要用于测定主要成分在400～850 nm下有吸收的中药材。红外分光光度法在中药材的鉴定上具有很高的专属性与准确性，在测定中药材方面，需要对样本进行提取。目前，已经有许多研究报道将红外分光光度法直接应用于中药材粗提物的品种鉴定，近红外光谱技术可用于中药材的快速真伪鉴定，具有操作无损、环保等优势，已有研究者将近红外光谱技术用于通草、三七、红参[7]等中药材的真伪鉴定。胡轶娟等[8]采用近红外光谱技术与化学计量学方法结合，收集6个主产地的前胡以及7种常见的前胡伪品，采集各组样品的近红外光谱图，结合化学计量法建立了一种快速、无损伤的前胡药材真伪鉴别方法。但是由于操作复杂、鉴定费用较高，对于一些含有相似成分的中药材则很难进行鉴定分析。原子吸收光谱法在对中药材微量元素的测定方面具有专属性，如胶类中药材。胶类中药材是由动物的皮、甲、鳞等经过熬制后制成固体胶入药的一类中药材。微量元素是胶类中药材的主要成分之一，原子吸收光谱法可用于胶类中药材的掺伪鉴定。籍国霞等[9]应用原子吸收光度法对不同厂家生产的阿胶质量进行检测，还可应用到胶类中药材掺假的鉴别。随着现代仪器分析技术的发展，色谱与质谱联用技术已经成为一门新技术。刘雯雪等[10]采用气相色谱法建立了郁金药材挥发油的指纹图谱，采用气质联用技术确定了指纹图谱的22个特征峰，不同产地的郁金的挥发油含量存在差异，同一产地不同批次的郁金的挥发油含量也有一定差异。联用技术扩大了中药化学成分特征图谱技术在中药材鉴定领域的应用前景。

1.2 生物特征图谱技术在中药材鉴定方面，DNA特征图谱应用相对广泛。DNA特征图谱技术在中药材鉴定中的应用，是基于中药材品种的DNA序列的特异性，使用分子生物学技术，建立DNA特征图谱。同一种药材品种在DNA序列上的表达相似，不同科属的中药材具有特异的DNA条带图谱，DNA特征图谱在中药材鉴定方面具有良好的应用前景，目前常用的DNA特征图谱技术主要有：随机扩增多态性DNA技术、PCR技术、限制性内切酶片段长度多态性分析技术(RFLP)等。PCR技术可用于鉴别正品与混淆品存在明显种间序列差异的中药材的鉴定，蒋超等[11]通过研究设计了蛤蚧的PCR鉴别引物，这一引物对蛤蚧正品具有高度特异性，可实现对蛤蚧及其伪品的快速鉴别。梁新合等[12]对乌梢蛇的鉴别研究展开综述分析，目前在乌梢蛇的鉴定上，基于PCR技术，已经研发出一系列高效、快速、准确的分子鉴别方法。碱裂解法是一种DNA快速提取技术，不需要使用大型仪器，可用于蛇类药材、冬虫夏草等[13]多种动物药材的快速鉴定，为现场鉴定提供技术支持。随机扩增多态性DNA技术具有简单、快速、准确等优点，袁天翊等[14]使用随机扩增多态性DNA技术绘制了甘草、延胡索、当归等8种中药材的DNA图谱，具有较好的重现性与可行性，可为未知中药材的鉴定提供依据。限制性内切酶片段长度多态性技术具有标记数目无限、不受环境影响等优点，缺点是准确度较低，可用于中药材的品种鉴定。近年来DNA指纹鉴定法在一些中药材的鉴定中得到推广应用，DNA指纹鉴定法是使用PCR技术、RFLP技术以及凝胶电泳法等分子生物学技术，建立特异性DNA条带图谱。孙丽媛[15]等使用PCR技术与RFLP技术结合，建立川贝的DNA指纹图谱，在川贝药材的真伪鉴别方面具有很高的专属性，但是由于PCR技术要求的实验条件比较严格，故限制了该法在基层单位的使用。

2 小结

与传统中药经验鉴定方法相比，中药特征图谱方法不受药材样品的形态限制，但是，中药特征图谱方法需要现代仪器分析技术、特征图谱分析软件、数据库系统等，该法在基层单位得不到很好的推广[16]。目前在我国，特征图谱技术尚停留在实验研究的阶段，还没有形成系统的方法学体系，还需要在道地中药材特征图谱数据库、中药材特征图谱方法学体系以及特征图谱分析软件等方面进行研究与完善，以充分发挥中药特征图谱技术在中药材鉴定领域的应用价值。