摘自《中国医药报》记者吴小川
中药鉴定是中药学科中的一个重点学科,在中药品种鉴别和质量评价中发挥着不可替代的作用。近日,记者从北京中医药大学中药鉴定研讨会上获悉,随着新技术的引入和学科交叉的发展,
中药鉴定已经超越了外观鉴定、显微鉴定、理化鉴定等旧方法的局限,发展了基因鉴定、生物效应鉴定、红外指纹图谱、RAPD(Random Amplified Polymorphic DNA)技术等新方法。
为建立中药现代化标准和质量评价提供了有力的工具。
一种中药复方的精确基因鉴定方法
基因技术无疑是当今科学界的一个热点。将基因技术应用于中药鉴定也是一个热门话题。北京中医药大学中医药学院中药生药学系主任张教授表示,中药质量鉴定是中药研究的基础。
选择最佳的方法和手段对中药进行鉴定和评价,是新药开发的重要环节。目前,中药鉴定面临着许多新的问题,如中药样品和数据信息库的建立,中药鉴定体系和模式的确定,研究体系的问题等。
这些问题的核心是要求中药鉴定要明确其专属的鉴定特征和客观的质量评价指标和方法。过去,在中成药方面,人们很少利用中药鉴定这一关键技术来综合评价中药复方的质量。
在质量评价方面,忽略了中草药及其化合物的鉴别特征的相关性。张教授认为,由于中药大多以复方和成药的形式进入临床,因此研究复方的质量鉴别非常重要,中药的鉴别必须重视药材与复方的相关性。
张教授对复方的基因鉴定是以单味动物中草药的基因鉴定为基础的。此前,他们成功完成了“蜈蚣等五种动物中药18SrRNA基因的鉴定初步研究”,为后期的化合物研究提供了基础。
他们利用PCR(聚合酶链式反应)和限制性内切酶消化,发现利用限制性内切酶EcoR可以一次鉴定5种动物中药,筛选出4种有意义的内切酶。在此基础上,他们进一步以“小二秋番粉”为载体。
利用基因鉴定方法对中药复方的鉴定技术进行了研究。通过提炼和整合大剂量节肢动物药物的遗传标记特征,建立了其特异性的评价指标和数据库。通过对五种兽药18SrRNA基因片段的序列分析,
设计了5种药材的特异性引物。鉴别结果表明,5个合成引物能特异性鉴别复方中的5种药材,且具有特异性。该方法可以检测粉状中成药中是否含有特定的动物药成分。
鉴定结果的正确性不会因为少量的DNA污染而受到影响。张教授以此为例说明,由于中成药的成分和配料非常复杂,干扰因素很多,
中药鉴定方法难以鉴别玉屏风散、大活络丹、龟鳖胶囊等中药制剂的真伪和纯度,而基因鉴定方法可以准确鉴别微量中药成分,是一种很有潜力的新方法。快速无损红外和拉曼光谱
在研讨会上,清华大学分析中心副主任孙侃侃而谈,她用中药的红外和拉曼光谱吸引了大家的目光。自称不懂中医的孙,是红外光谱分析专家,对红外光谱分析如数家珍。据她说,中医最初的鉴别方法,
比如色谱、紫外光谱、红外光谱都需要做大量复杂的预处理工作,但处理后的中药很难保持原中药的特征,对最终的光谱影响很大。她现在找到的红外和拉曼光谱原理,可以快速确定中草药,不需要复杂的预处理。
借助模式识别技术(谱聚类和人工神经网络等。),最终可以鉴别出不同产地、野生和栽培的相同药材,初步建立起快速鉴别中药材真伪的检测体系。
孙表示,利用光谱技术对中药进行快速无损分析,将在中药质量控制中发挥重要作用。中药是多种成分的混合物,其红外和拉曼光谱是中药所含多种成分光谱的叠加。只要化学成分不同,
每种成分的不同比例会导致红外和拉曼光谱的差异。
对于同一种来自不同产地、野生地和栽培地的中药材,虽然其红外和拉曼光谱相似,但通过系统学习计算机模式识别技术,仍然可以达到分类鉴定的目的。在红外和拉曼检测过程中,样品不需要分离提取。
中药材的主要成分(纤维素、淀粉、挥发油、多糖、生物碱等。)不干扰中药材的鉴别,相反结合一些有效成分会增强图谱的鉴别能力。另外,从中药的角度来说,通过控制指标成分,很难真正控制中药的疗效。
中药用的是药的味道而不是一种化学成分。所以为了控制中药的药效,不仅仅是针对某一种化学成分,而是针对整组处方物质。而中药中含有复杂的物质,在研究清楚每个内部成分的基础上建立质量控制是相当困难的。
需要在不了解全部化学成分的情况下,对整体进行控制。红外和拉曼光谱可以最大限度的获取中草药的信息。同时,她引入了化学计量学的方法,并通过运用统计学和应用数学的方法以及计算机技术,
最大限度地提取了不同特征样品中定性定量的化学信息,为红外和拉曼光谱定性定量分析提供了现代科技基础。
在研究中,孙首先利用红外光谱和拉曼光谱对大量药材进行了研究,建立了包括红外库(1000种)和拉曼库(200种)在内的红外/拉曼库。对于未知的中药材和中成药,通过光谱检索,
根据分子光谱指纹判断真伪。在分析不同产地、野生和栽培赤芍和白芍色谱图的基础上,根据不同中药材中化学成分和含量不同的特点,采用光谱-聚类分析法对不同样品进行化学分析。
反映成分和含量上的差异,并将差异的信息转化为计算机的数量特征,用聚类分析的数学方法进行分类决策。
她的《芍药、黄芩、玄参的聚类分析》、《芍药:栽培与野生的聚类分析》、《黄芩:栽培与野生的聚类分析》等研究结果表明,同属一个物种的药材受多种因素影响,如药材品种、加工、产地地理气候条件、
药材的整体化学成分会有所不同,相对含量也会有所不同,这些不同会造成光谱上的细微差异。利用化学计量学和计算机技术,从光谱中提取
利用这些差异信息,可以达到对同一药材进行真伪鉴别的目的。
在数据处理方面,应用人工神经网络理论,进行了“人工神经网络鉴别栽培黄芩、野生黄芩和毛黄芩红外光谱来源”的研究,开发了“红外指纹图谱数据库与阵列相关系数比较软件”,对实验数据进行分析处理。实验表明,
利用阵列相关系数的阈值控制方法,可以正确识别未知黄芩样品的产地。对江阴天江药业有限公司生产的7个白术样品的比较分析表明,阵列相关系数能明显反映生白术之间的差异,并能判断白术的炮制程度。
通过以上一系列的研究表明,利用谱线增强技术可以鉴别不同产地、野生和栽培品种的同一药材。同时,每种药材中丰富的化学成分和有效成分与分子光谱有很大的相关性,结合模式识别技术可以对药材进行光谱聚类。
我们还可以找到类似的产品和替代品,开发新的药物来源。
灵敏特异的生物效应鉴定方法
北京中医药大学中药鉴定室王秀坤对神经系统中的神经递质——中药有效成分进行了研究,将受体理论和实验技术引入中药鉴定研究领域,从受体角度进行方法鉴定。
王秀坤认为,以中医药理论为指导,以中药归经和功能主治为线索,通过高效液相色谱、液-质联用、气-质联用等现代分离分析手段,结合放射性配体和受体的结合分析,研究中药活性成分对机体生物分子的影响。
可以建立国际公认的中药质量评价和控制方法。王秀坤介绍,受体研究是当代生命科学最活跃的领域之一,也是药理学和分子生物学发展迅速的领域之一。中药的疗效最终是通过对机体的作用来评价的。
利用生物效应判断中药质量是一种新的中药鉴定方法。
中药生物效应鉴定的目的是通过受体与中药的相互作用,查明中药的成分、结构性质、体内活性和药效,阐明有效中药的作用机制和药效的物质基础,实现中药质量和疗效评价的科学化和规范化。
生物效应分析具有高度敏感性、特异性、快速性、微量性和经济性。它可以在一天内同时制作几十个受体,测试几百个样品,得到的亲和数据对于定量构效关系的计算非常有价值。
生物效应分析可以使中药的鉴定直接服务于临床和现代中药新药的开发。
目前,中药鉴定和中药研究一样,正吸引着越来越多不同专业的科学家参与其中,越来越多的新技术手段和科学工具被广泛应用于中药鉴定。可以看出,中药鉴定技术的发展,
其研究内容已从种间差异走向种内差异;研究的深度已经从细胞生物学发展到分子生物学,在器官、组织、细胞、分子的各个层面,
全方位展开;研究学科由医学、药物学向物理学、化学、生物学、数学等多学科渗透;研究技术不断地推陈出新;研究方法学追求标准化、快速化、信息化。可以预见,
中药鉴定学将同中医中药一起在新的世纪里取得长足的发展,焕发出无限生机。