新型指纹图谱技术在中药分析中的应用进展

2021-03-29 11:27
黑龙江科学 2021年6期
关键词:指纹图谱光谱

陈 静

(赤峰工业职业技术学院轻工化工系,内蒙古 赤峰 024005)

与西方医药体系不同,中医药作为我国传统医药学的重点内容在现代医疗中发挥了极其重要的作用,已经得到了普遍认可。为了更好地促进中医药行业的发展、研发出更高效的新型中药、不断提高中药质量,需大力开发中医药技术,为中医药行业的发展提供支撑。新型指纹图谱技术是以色谱和光谱技术为基础研发而成的一种中药分析技术,在中医药生产、质量分析等多个方面有着非常广阔的应用价值。应投入更多的人力、物力加强这方面的研究,为中医药行业的发展发挥积极作用。

1 指纹图谱技术

指纹图谱技术是通过相应的技术来对中药材或中药进行处理,再通过色谱或者光谱来进行分析,以得到相应的光谱或色谱,这些光谱和色谱都有着特殊性,能够准确对应中药中的不同成分。光谱和色谱相当于人的指纹,具有特殊性和对应性,因此被称为中药指纹图谱。中药指纹图谱具有多种分析方法,如高效液相色谱、气相色谱、红外光谱、紫外光谱等[1]。在具体应用中,不同分析方法的适用范围有所不同,需要结合具体研究目标和应用环境来选择相应的分析方法。与西药不同,中药成分极其复杂,多数中药都是通过各种中草药联合使用来起到相应的治疗效果,如果仅是围绕某种或者几种中药材的成分来开展分析,无法准确全面地监控中药的成分和质量。国家对中药质量提出了更加严格地要求和标准,需要加强在中药分析技术方面的研究,通过先进的技术来为中药产品质量的提升及新产品的研发提供有效帮助。中药指纹图谱技术能够有效解决上述问题,有助于中药产品质量的提高和新产品的研发,加快中医药行业的发展和进步。

2 中药指纹图谱技术的种类及应用

色谱技术越来越完善,随着相关技术设备的进一步发展,其在检测效率、准确度等方面得到了进一步提升,为指纹图谱技术在中药分析中的应用奠定了良好基础。指纹图谱技术在中药分析中的应用主要有以下几种:

2.1 中药生物指纹图谱技术

中药生物指纹图谱是在基因组学、蛋白质组学和DNA等生物学技术的基础上[2]准确地将中药制剂出现的基因或蛋白构象变化的情况反映出来,这样就可以更好地完成对中药药效的分析,从而得到中药制剂的最佳反应条件,此外还能够为中药标准品的生产及标准的确定提供参考。

2.2 中药代谢指纹图谱技术

中药进入人体后会出现生物转化,并会产生代谢产物。可以通过代谢产物来研究分析中药中的有效成分,更好地掌握中药的作用机理和药效,尤其是应用于药理分析、药物代谢等,能够更好地促进药物质量的控制,加快新药的研发速度。

2.3 光谱指纹图谱技术

光谱指纹图谱技术根据分析光源的不同分为不同的指纹图谱技术。

紫外光谱指纹图谱。因为不饱和键分子在能级跃迁中会放出电子,由此产生相应的吸收光谱,从而有效反映分子的种类。在中药中,有许多成分都存在不饱和基团,所以可以利用紫外光谱进行不饱和基团的检测分析,从而完成对中药成分的分析和质量评估。

红外光谱指纹图谱。部分分子能够选择性吸收相应波长的红外线而产生能级跃迁,由此可以实现对分子成分的分析和检测。红外光谱分析技术效率非常高,能够有效应用于多种物质的分析,将其用于中药成分分析中具有非常好的实用性和适用性。

荧光光谱指纹图谱。基态分子在能量跃迁后,激发态分子会在辐射跃迁过程中释放能量,并返回到基态,在此过程中会产生荧光,通过分析荧光光谱可以得到相应分子的性质。各种中药不同分子对应的荧光物质、结构含量等都是不同的,所以能够产生不同的荧光光谱。该原理可用于中药分析和质量评价,光谱指纹图谱如图1。

图1 光谱指纹图谱

2.4 色谱指纹图谱技术

色谱指纹图谱技术主要有以下几种:

气相色谱指纹图谱。气相色谱检测是色谱检测中常用的一种,灵敏度非常高,检测效率快,能够有效检测中药中的挥发成分。临床研究表明,在检测高良姜中挥发油类成分时,可以通过气象色谱来进行检测,得到的指纹图谱非常稳定与其他混淆药材有着极其明显的区别[3]。

薄层色谱指纹图谱。该类指纹图谱多用于鉴定中药的真实性,操作简单,检测速度快,能够对多个样品进行鉴定辨认。比如在六味地黄丸的鉴别中,可以通过多波长激发来进行指纹图谱的绘制,通过薄层色谱指纹图谱绘制的六味地黄丸指纹图谱,清楚地反映了药物中6味药的14个共有峰分布情况。

高效液相指纹图谱。它的灵敏度和选择性都非常强,能够迅速完成对中药有效成分的分离,属于封闭色谱,在操作过程中不会受到外界因素的影响,稳定性强,将其应用于中药分析能够得到分辨率更高、重现性更好的中药指纹图谱,还可以进行实时在线检测,在中药研发和生产中有着非常好的应用效果。

超高效液相色谱指纹图谱。它是对高效液相指纹图谱的升级和提升,在灵敏度方面更好,能够实现自动化分析。

高效毛细管电泳色谱指纹图谱。该类指纹色谱的分析速度非常快,有很好的分辨率和适用性,还可以与自动化技术相结合,实现对相关成分的自动化检测。在天然药物的分析研究中,高效毛细管电泳色谱指纹图谱得到了广泛应用,可将其应用于青蒿、黄精等中药材的质量控制中。

3 结语

中药指纹图谱技术在中药分析中的应用及在中医药生产中发挥了积极作用,促进了中药产品质量的提升,亦可加快产品研发速度,值得拓展,以推动中医药行业的快速发展。

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