秋季福建色谱概论.pptx

药物色谱分析概论药物色谱分析概论闻闻俊俊药物分析学教研室药物分析学教研室上海市国和路325号药学大楼804室Tel：021-81871263Email：每时每刻的挑战：混合物的分离分析每时每刻的挑战：混合物的分离分析3mixturePurposeAnalysisPreparationMathematically:chemometricsPhysically:extraction,chromatography,fractionation,Chemically:tandem MS,4色谱与中药研究中药现代化中药质量控制中药现代化中药质量控制中药指纹图谱中药指纹图谱中药材化学成分提取分离中药材化学成分提取分离中药材资源及品质鉴定研究中药材资源及品质鉴定研究中成药及中药材有效成份的定量分析中成药及中药材有效成份的定量分析药效、药代动力学、代谢组学药效、药代动力学、代谢组学5课程概况课程概况理论课：理论课：36学时学时课序课序日日/月月星期星期节次节次教学进度教学进度授课学时授课学时授课老师授课老师17/12一一6-8色谱学概论色谱学概论3闻俊闻俊28/12二二2-5气相色谱法及其应用气相色谱法及其应用4闻俊闻俊39/12三三6-8高效液相色谱法及其应用高效液相色谱法及其应用3闻俊闻俊410/12四四1-3毛细管电泳技术毛细管电泳技术3闻俊闻俊511/12五五4-5现代色谱质谱联用技术（一）现代色谱质谱联用技术（一）2闻俊闻俊614/12一一6-8现代色谱质谱联用技术（二）现代色谱质谱联用技术（二）3闻俊闻俊715/12二二2-5色谱前处理技术色谱前处理技术4闻俊闻俊816/12三三6-8制备色谱的理论与实践制备色谱的理论与实践3赵卫权赵卫权917/12四四1-3高速逆流色谱及其应用高速逆流色谱及其应用3赵卫权赵卫权1017/12四四6-8色谱文献研读色谱文献研读3赵卫权赵卫权1118/12五五4-5复习复习2赵卫权赵卫权1228/12一一6-8考试考试3魏艺聪魏艺聪合计合计366提取提取蒸馏蒸馏离心离心过滤过滤常用的分离方式常用的分离方式 色谱色谱Chromatography7qWhyitiscalledchromatography?Tsweet(Russian botanist)-1906 First coined the term chromatography which means color mapping from his separation of plant pigments on calcium carbonate columns.Mikhail Semenovich Tsvet 1872-1919 8碳酸钙碳酸钙色素混合液色素混合液石油醚石油醚流动相流动相(石油醚石油醚)固定相固定相(碳酸钙碳酸钙)色谱柱色谱柱固固定定相相颗颗粒粒流动相流动相Mobile phase混混合合物物组组分分Stationary phase11定义定义：色谱法是一种物理和物理化学的分离分析方色谱法是一种物理和物理化学的分离分析方法，其原理是利用不同物质在流动相与固定法，其原理是利用不同物质在流动相与固定相两相中的相两相中的吸附、吸附、分配等差异分配等差异而导致分离。而导致分离。特点特点：能解决一般分离方法所不易解决的物理常数能解决一般分离方法所不易解决的物理常数相近、化学性质类似的同系物、异构体、复相近、化学性质类似的同系物、异构体、复杂多组分混合物的分离分析问题。具高灵敏杂多组分混合物的分离分析问题。具高灵敏度、高选择性、高效能、快速、应用范围广度、高选择性高效能、快速、应用范围广等特点等特点12色谱法概论色谱法概论百年历史回顾百年历史回顾基本内容基本内容发展趋势发展趋势131906年年，Tsweet发发现现色色谱谱分分离离现象。现象。色色谱谱分分离离方方法法虽虽然然早早被被发发现现，但但令令人人遗遗憾憾的的是是这这种种高高效效分分离离方方法法被被遗遗忘忘达达二二十十几几年年之之久久，不不为为人人们们所所重重视视。主主要要原原因因是是Tsweet的论文以俄文发表在本国期刊上。的论文以俄文发表在本国期刊上。百年历史百年历史 1931年，当德国人库恩（年，当德国人库恩（Kuhn）、法国人莱德列尔）、法国人莱德列尔（Lederer）等公布了他们分离类胡萝卜素的两种同分异构体）等公布了他们分离类胡萝卜素的两种同分异构体文章，文章，被遗忘了被遗忘了25年的色谱法，才出现复兴。年的色谱法，才出现复兴。141941年，年，Martin和和Synge，分配色谱法，分配色谱法发发明明了了利利用用物物质质在在两两种种不不相相混混溶溶的的溶溶剂剂中中因因分分配配系系数数的的不不同同而而达达到到分分离离的的“分分配配色色谱谱法法”。1952年获年获Nobel奖。奖。在在研研究究羊羊毛毛中中的的氨氨基基酸酸成成分分，把把一一种种液液体体涂涂渍渍在在某某种种细细粉粉（称称为为载载体体）上上，然然后后再再装装在在玻玻璃璃管管内内，这这样样液液体体就就固固定定住住了了，随随后后让让第第二二种种不不相相混混溶溶的的液液体体流流过过。他他们们以以硅硅胶胶为为载载体体，把把水水涂涂渍渍其其上上，以以氯氯仿仿为流动相，结果获得了巨大的成功。为流动相，结果获得了巨大的成功。百年历史百年历史 151944年，年，Consden、Gordon与与Martin发发明明了了以以纸纸代代替替吸吸附附剂剂的的“纸纸色色谱谱法法”。1938年年，薄薄层层色色谱谱法法首首次次用用作作酊酊剂剂中中成成分的分离。分的分离。1956年年，Stahl系系统统研研究究了了硅硅胶胶的的规规格格、性能及薄层厚度对薄层色谱的影响。性能及薄层厚度对薄层色谱的影响。1959年年，Perflodin空空间间排排阻阻色色谱谱法法分分离生物大分子。离生物大分子。百年历史百年历史 161952年，年，James和和Martin，气相色谱法，气相色谱法以气体为流动相，固定液的以气体为流动相，固定液的“气气-液色谱法液色谱法”百年历史百年历史 1954年，各种检测器的出现年，各种检测器的出现:TCD,FID,ECD1957年，年，Golay，开口毛细管柱，开口毛细管柱1952年，年，Martin和和Synge，塔板理论，塔板理论1956年，年，VanDeemter，速率理论，速率理论1959年，年，Martin等人，裂解气相色谱法等人，裂解气相色谱法PGC60年代，年代，GC-MS商品化仪器的出现商品化仪器的出现171965-1968年，高效液相色谱法年，高效液相色谱法条件：（条件：（1）高压泵的出现）高压泵的出现（2）高效微粒填充剂）高效微粒填充剂（3）柱分离与光学检测器）柱分离与光学检测器Giddings和和Snyder，提出液相色谱速率，提出液相色谱速率方程方程 百年历史百年历史 18 百年历史百年历史 1981年，年，Jorgenson和和Lukacs，毛细管电泳法，毛细管电泳法使用了内径使用了内径75 m，100cm长的毛细管长的毛细管1984年，年，Terabe，胶束电动色谱法，胶束电动色谱法在在CE电解质溶液中加入表面活性剂电解质溶液中加入表面活性剂1983和和1987年，年，Hjerten，毛细管凝胶电泳法，毛细管凝胶电泳法和毛细管等电聚焦电泳和毛细管等电聚焦电泳1989年，出现商品化仪器年，出现商品化仪器19色谱法的主要应用色谱法的主要应用药学研究：药学研究：药物质量控制、手性药物分离、药物质量控制、手性药物分离、化学单体制备化学单体制备食品检测：食品检测：孔雀石绿、瘦肉精、三聚氰胺孔雀石绿、瘦肉精、三聚氰胺刑侦法医：刑侦法医：中毒分析，毒品筛查，兴奋剂中毒分析，毒品筛查，兴奋剂检测检测农业应用：农业应用：农药残留农药残留20色谱法的基本内容色谱法的基本内容分类与分类与分离机制分离机制色谱参数色谱参数色谱理论色谱理论定性定量方法定性定量方法21色色谱谱法法电电泳泳法法气相色谱气相色谱GC超临界流体色谱超临界流体色谱SFC液相色谱液相色谱LC平面电泳（凝胶电泳）平面电泳（凝胶电泳）毛细管电泳毛细管电泳CE柱色谱柱色谱毛细管色谱毛细管色谱-GLC平面色谱平面色谱PC柱色谱柱色谱毛细管色谱毛细管色谱GSCGLC纸色谱纸色谱-LLC薄层色谱薄层色谱TLCLSCLLC分配色谱分配色谱-LLC吸附色谱吸附色谱-LSC离子交换色谱离子交换色谱-IEC分子排阻色谱分子排阻色谱-SEC亲和色谱亲和色谱-AC毛细管电色谱毛细管电色谱CEC按流动相按流动相/固定相分类固定相分类按操作模式分类按操作模式分类22按分离机制分类按分离机制分类u吸附色谱法吸附色谱法u分配色谱法分配色谱法u离子交换色谱法离子交换色谱法u分子排阻色谱法分子排阻色谱法23溶质分子溶质分子mam流动相流动相a吸附剂吸附剂吸附层吸附层Adsorptionchromatography 24吸附色谱法吸附色谱法分离原理分离原理利用被分离组分对固定相利用被分离组分对固定相表面吸附中心吸附能力的差别而实现表面吸附中心吸附能力的差别而实现分离。分离。吸附过程是试样中组分的分子吸附过程是试样中组分的分子(X)(X)与流与流动相分子动相分子(Y)(Y)争夺吸附剂表面活性中心争夺吸附剂表面活性中心的过程，即为竞争吸附过程的过程，即为竞争吸附过程 。25Partitionchromatography流动相中的溶质分子流动相中的溶质分子进入固定相内部的溶质分子进入固定相内部的溶质分子msm流动相流动相s固定相固定相固定相固定相载体载体26分配色谱法分配色谱法分离原理 利用被分离组分在固定相或流利用被分离组分在固定相或流动相中的溶解度差别而实现分离。动相中的溶解度差别而实现分离。溶质分子在固定相中溶解度越大，或在流动相中溶解度越小，则K越大。在LLC中K主要与流动相的性质(种类与极性)有关；在GLC中K与固定相极性和柱温有关。27+-resinbone+-+resinbone-CationionexchangeAnionionexchange+-MPSPMPSPregenesisexchangeregenesisexchange28离子交换色谱法离子交换色谱法分离原理分离原理利用被分离组分离子交换能利用被分离组分离子交换能力的差别而实现分离。力的差别而实现分离。分为阳离子交换色谱法和阴离子交换色分为阳离子交换色谱法和阴离子交换色谱法。谱法。29MPSPSizeExclusionChromatography30分子排阻色谱法分子排阻色谱法分离原理分离原理根据被分离组分分子的线团尺寸进根据被分离组分分子的线团尺寸进行分离行分离。也称为空间排阻色谱法。也称为空间排阻色谱法。渗透系数渗透系数：Kp=Xs/Xm（0Kp1）由溶质分子的线团尺寸和凝胶孔隙的大小由溶质分子的线团尺寸和凝胶孔隙的大小所决定。在一定分子线团尺寸范围内，所决定。在一定分子线团尺寸范围内，Kp与与分子量相关，即组分按分子量的大小分离。分子量相关，即组分按分子量的大小分离。31按两相的相对极性分类按两相的相对极性分类反相色谱和正相色谱反相色谱和正相色谱反相色谱反相色谱-固定相极性固定相极性流动相极性流动相极性NormalPhaseChromatographySP Polarity MP PolarityReversedPhaseChromatographySP Polarity MP Polarity32色谱参数色谱参数*定性参数定性参数*柱效参数柱效参数*分离参数分离参数*相平衡参数相平衡参数33定性参数定性参数-保留值保留值保留时间保留时间(t tR R)：从进样开始到某个组分的色谱从进样开始到某个组分的色谱峰顶点的时间间隔。峰顶点的时间间隔。死时间：死时间：(t tm m或或t t0 0)：在色谱过程中，不保留组分在色谱过程中，不保留组分的保留时间。的保留时间。调整保留时间调整保留时间(t tR R)：扣除死时间后的样品保扣除死时间后的样品保留时间。留时间。t tR R=t=tR R-t-tm m保留体积保留体积(V VR R)；死体积死体积(Vm或或V0)；VR 34Chromatographicelutioncurve/Chromatogramsignalpretentiontime;tRnretentionvolume;VRpdeadtime;t0(tM)ndeadvolume;V0(VM)padjustedretentiontime;tRnadjustedretentionvolume;VRp relative retention;r(=)n retention index;I35柱效参数柱效参数标准差标准差()：正态分布曲线两拐点间距离的一正态分布曲线两拐点间距离的一半半(相当于相当于0.607h处峰宽的一半处峰宽的一半)峰宽峰宽(W)：过色谱峰两侧拐点作切线，在基线过色谱峰两侧拐点作切线，在基线上的截距为峰宽上的截距为峰宽半峰宽半峰宽(W1/2)：峰高一半峰高一半(0.5h)处的峰宽处的峰宽 W=4=1.699W1/2 W1/2=2.355 理论理论(塔塔)板数板数(n)和板高和板高(H)36Chromatographicelutioncurve/Chromatogramsignalpretentiontime;tRnretentionvolume;VRpdeadtime;t0(tM)ndeadvolume;V0(VM)padjustedretentiontime;tRnadjustedretentionvolume;VRp relative retention;r(=)n retention index;Istandarddeviation;peakwidthathalfheight;W1/2hpeakwidth;W37分离参数分离参数-分离度分离度(R)分离度：用以衡量相邻峰的分离情况分离度：用以衡量相邻峰的分离情况R=2(tR2-tR1)W1+W2定量分析时，应使定量分析时，应使R R 1.51.53839相平衡参数相平衡参数*分配系数分配系数 K=K=C Cs sC Cm m组分在固定相中的浓度组分在固定相中的浓度组分在流动相中的浓度组分在流动相中的浓度K K与组分、固定相、流动相性质和温度有关。与组分、固定相、流动相性质和温度有关。K K大，样品移动速度慢，大，样品移动速度慢，K K小，小，移动快。移动快。tRt0=KVsVmk k与组分两相性质和温度有关，还与两相体积与组分、两相性质和温度有关，还与两相体积有关有关K K或或k k不等，是分离的先决条件不等，是分离的先决条件*容量因子容量因子k=k=W Ws sW Wm m=KVKVs sV Vm m41RetentiontimePartitioncoefficientPartitioncoefficientThermodynamics(phaseequilibrium)Plate theoryPlate theory(Martin(Martin&Synge)&Synge)ColumnefficiencyPeakwidthKinetics(processkinetics)Rate theory(VanDeemter)RESOLUTION塔板理论塔板理论 速率理论速率理论42塔板理论塔板理论始于马丁（始于马丁（Martin）和辛格（）和辛格（Synge）提）提出的塔板模型。出的塔板模型。分馏塔：在塔板上多次气液平衡，按沸点分馏塔：在塔板上多次气液平衡，按沸点不同而分离。不同而分离。色色谱谱柱柱：组组分分在在两两相相间间的的多多次次分分配配平平衡衡，按分配系数不同而分离。按分配系数不同而分离。43塔板理论塔板理论热力学理论热力学理论 基本假设基本假设在柱内一小段高度在柱内一小段高度H内，内，组分可以很快在两相组分可以很快在两相中达到分配平衡中达到分配平衡。H称为塔板高度称为塔板高度载气通过色谱柱不是连续前进，而是载气通过色谱柱不是连续前进，而是间歇式间歇式间歇式间歇式的，的，每次进气为一个塔板体积每次进气为一个塔板体积样品都加在样品都加在0号塔板上，样品号塔板上，样品沿色谱柱方向的扩沿色谱柱方向的扩散可以忽略散可以忽略分配系数在各塔板上是分配系数在各塔板上是常数常数44S0M0S1M0S2M0S0M1S1M1S0M2.8A+.5B.2A+.5B.16A+.25B.04A+.25B.032A+.125B.008A+.125B.64A+.25B.16A+.25B.256A+.25B.064A+.25B.512A+.125B.128A+.125BM0+freshS1M0+freshU2S0+freshM1S0+freshM1S1+M1Step2Step1Step0Plate0Plate1Plate2KA=4,KB=1IspImpKI=45Step7Step5Step1Step346Table Fraction of solute in each plate after each advanceStep NoPlate No,r012345671qp2q22pqp23q33pq23p2qp34q44pq36p2q24p3qp45q55pq410p2q310p3q25p4qp56q66pq515p2q420p3q315p4q26p5qp67q77pq621p2q535p3q435p4q321p5q27p6qp7*:p=fractionsoluteinSPms,q=fractionsoluteinMPmm47理论理论(塔塔)板数板数(n)n)和板高和板高(H)H)的计算的计算H=L/n H=L/n n n 或或H H，柱效柱效 n=()n=()2 2=5.54()=5.54()2 2=16()=16()2 2t tR R t tR Rt tR RW W1/21/2W W48塔板理论解决的问题：塔板理论解决的问题：1 1 流出曲线的形状流出曲线的形状2 2 浓度极大点的位置浓度极大点的位置(t tR R)3 3 评价柱效高低评价柱效高低塔板理论的缺陷：塔板理论的缺陷：由于基本假设与实际的不相符，使之不能解由于基本假设与实际的不相符，使之不能解释板高受哪些因素影响，不能说明为什么在不释板高受哪些因素影响，不能说明为什么在不同流速下，可以测得不同的理论塔板数这一实同流速下，可以测得不同的理论塔板数这一实验事实验事实49BandBroadening50速率理论速率理论(VanDeemter方程方程)19561956年，荷兰学者范第姆特年，荷兰学者范第姆特(Van Deemter)(Van Deemter)提提出了色谱过程动力学理论出了色谱过程动力学理论速率理论。速率理论。塔板塔板高度高度涡流涡流扩散扩散项项纵向纵向扩散扩散项项传质传质阻抗阻抗项项H =A +B/u +Cu51BandBroadening:EddyDiffusion涡流扩散涡流扩散52BandBroadening:LongitudinalDiffusion纵向扩散纵向扩散53涡流扩散项涡流扩散项A(多径扩散多径扩散)A=2 dp填充不规则因子填充不规则因子填充物平均直径填充物平均直径纵向扩散项纵向扩散项B/u(分子扩散分子扩散)B=2 Dg弯曲因子弯曲因子,与填充物有关与填充物有关填充柱填充柱 1,空心毛细管柱空心毛细管柱=1组分在载气中的分子扩散系数组分在载气中的分子扩散系数载体适当细粒载体适当细粒度、颗粒均匀度、颗粒均匀增大载气分子增大载气分子量或线速度量或线速度空心毛细管柱空心毛细管柱A=0packing irregularaverage particle diameterobstruction factordiffusion coefficient of solute in the mobile phase54BandBroadening:ResistancetoMassTransfer传质阻抗传质阻抗55传质阻力项传质阻力项CuC=Cg+ClCl=2kdf23(1+k)2Dl固定液液膜厚度固定液液膜厚度组分在固定液中的扩散系数组分在固定液中的扩散系数d df f小，小，D Dl l大，大，C C就小就小56LC中Giddings 液相色谱速率方程式H=A+B/u+(Cm+Csm+Cs)uH=A+(Cm+Csm+Cs)uH=A+(Cm+Csm)u5758色谱法的定性定量分析色谱法的定性定量分析59定性分析定性分析1 1 利用保留值定性利用保留值定性与对照品比较与对照品比较 t tR(R(样样)=t tR(R(对对)增加峰高增加峰高相对保留值相对保留值(相对保留时间相对保留时间)r1,2=tR1/tR2未知物未知物标准物标准物求保留指数，与文献值对照求保留指数，与文献值对照2两谱联用定性两谱联用定性GC-MSGC-MS，GC-FTIRGC-FTIR等等60常用的定量方法常用的定量方法峰面积百分比法峰面积百分比法常用于有关物质的测定常用于有关物质的测定外标法外标法在液相色谱中用的最多在液相色谱中用的最多内标法内标法准确，但是麻烦准确，但是麻烦在气相色谱中用的最多在气相色谱中用的最多外标法定量外标法定量配制一系列已知浓度的标样配制一系列已知浓度的标样外标法定量外标法定量实际色谱图实际色谱图标准曲线标准曲线内标法定量（一）内标法定量（一）配制一系列浓度的标样，其中加有内配制一系列浓度的标样，其中加有内标样标样内标法定量（二）内标法定量（二）标准曲线标准曲线特点：特点：无需各组份都被检出、洗脱无需各组份都被检出、洗脱需要标样，需要内标样需要标样，需要内标样结果与进样体积无关结果与进样体积无关66色谱法的发展色谱法的发展生物色谱法生物色谱法中药色谱指纹图谱中药色谱指纹图谱67生物色谱法生物色谱法(Biochromatography)80年代中后期，年代中后期，生命科学与色谱分离技术交叉生命科学与色谱分离技术交叉将活性生物大分子、活性细胞膜、甚至活细胞固着将活性生物大分子、活性细胞膜、甚至活细胞固着于色谱担体上，作为一种于色谱担体上，作为一种生物活性填料生物活性填料，用于液相，用于液相色谱法，形成一种能够模仿药物与生物大分子、靶色谱法，形成一种能够模仿药物与生物大分子、靶体或细胞相互作用的体或细胞相互作用的色谱系统色谱系统，表征，表征药物与生物大药物与生物大分子、靶体间的相互作用分子、靶体间的相互作用。中科院大连化学物理研究所中科院大连化学物理研究所邹汉法、西安交通大学邹汉法、西安交通大学贺浪冲、南京中医药大学国家规范化中药药理实验贺浪冲、南京中医药大学国家规范化中药药理实验室室68 对对于于中中药药等等成成分分复复杂杂的的研研究究对对象象，生生物物色色谱谱法法由由于于固固定定相相能能够够特特异异性性、选选择择性性地地与与活活性性成成分分结结合合，可可以以排排除除大大量量非非作作用用杂杂质质成成分分的的干扰，是研究中药等复杂对象的有效手段。干扰，是研究中药等复杂对象的有效手段。药药物物在在生生物物色色谱谱柱柱上上的的保保留留行行为为直直接接与与其其活活性性或或与与生生物物大大分分子子、靶靶体体、细细胞胞结结合合相相关关，具具有有一定的药理学或生理学意义；一定的药理学或生理学意义；69分子生物色谱法分子生物色谱法(MolecularBiochromatography)仿生物膜色谱法仿生物膜色谱法(ArtificialBiomembraneChromatography)生物膜色谱法生物膜色谱法(Biomembranechromatography)细胞生物色谱法细胞生物色谱法(CellBiochromatography)70例例邹汉法等以血浆中两种主要的载体蛋白：人邹汉法等以血浆中两种主要的载体蛋白：人血清白蛋白血清白蛋白(HSA)和和-酸性糖蛋白酸性糖蛋白(AGP)为固为固定相，对常用中药当归、川芍、茵陈、黄芪、定相，对常用中药当归、川芍、茵陈、黄芪、赤芍、银杏叶、丹参等进行了分析赤芍、银杏叶、丹参等进行了分析 分子生物色谱指纹图谱分子生物色谱指纹图谱，用于快速鉴别中药用于快速鉴别中药材及其提取物材及其提取物 快速筛选中药活性成分快速筛选中药活性成分 中药活性成分在中药活性成分在HSA、AGP柱上的柱上的保留行为保留行为直接与各成分的血浆结合率相关直接与各成分的血浆结合率相关71Separation of four kinds of Chinese tradltional medicine on the HSA column(A)当归 (B)黄芪(C)赤芍(D)川芎 流动相：乙腈：50 mmolL phosphate buffer(pH 7.4)15:8572例例贺浪冲贺浪冲研究研究细胞膜色谱法细胞膜色谱法（CellMembraneChromatography，CMC），以冠状动脉细），以冠状动脉细胞膜、心肌细胞膜、血管细胞膜、大脑细胞胞膜、心肌细胞膜、血管细胞膜、大脑细胞膜等作为固定相，对常用中药丹参、人参、膜等作为固定相，对常用中药丹参、人参、白芍及其方药等中的有效成分进行了筛选白芍及其方药等中的有效成分进行了筛选.73 Immobilized liposome chromatography(ILC)is regarded as a powerful tool to study drug-membrane interactions in LC.Liposome formed by phosphatidylcholine,the main components found in cell membrane,was noncovalently or covalently immobilized on the silica particles as chromatographic stationary phase.Cell membraneStationary phase脂质体柱脂质体柱74五味子提取物在脂质体柱上的分离五味子提取物在脂质体柱上的分离75全二维色谱分离五味子提取物全二维色谱分离五味子提取物Three-dimensional landscape imagesTwo-dimensional contour plotTwo-dimensional contour plot76中药指纹图谱中药指纹图谱技术水平较低，现代技术应用少。技术水平较低，现代技术应用少。参差不齐，许多十几年未变。参差不齐，许多十几年未变。中中药药质质量量标标准准无无法法说说明明发发挥挥药药效效的的化化学学成成分分的的数数量量和和含含量量，也也无无法法保保证证每每批批中中药药的的成成分分一一致致性（稳定性），国际未接受。性（稳定性），国际未接受。体体系系存存在在缺缺陷陷，无无法法被被国国际际认认可可,亟亟待待提提高高和和发展发展77一、背景一、背景中医药特色与优势中医药特色与优势为中华民族的繁衍作出了巨大的作用。为中华民族的繁衍作出了巨大的作用。公公共共卫卫生生资资源源充充分分发发挥挥作作用用；在在国国家家初初级保健系统中的重要地位。级保健系统中的重要地位。降降低低了了疾疾病病发发生生率率，提提高高了了公公众众的的生生命命质质量量，特特别别是是在在治治疗疗慢慢性性病病、养养生生保保健健等有优势。等有优势。新药研发费用远较化学合成药物为低。新药研发费用远较化学合成药物为低。78传统中药的不足传统中药的不足研究开发体系不完善研究开发体系不完善生产不规范和规模小生产不规范和规模小国内外认可程度不高国内外认可程度不高79中药现代化的关键问题中药现代化的关键问题理理念念:将将传传统统中中药药的的优优势势特特色色与与现现代代科科学学技技术术相相结结合合，按按照照国国际际规规范范进进行行研研究究、开开发、生产、管理和使用。发、生产、管理和使用。原原则则：保保持持中中医医药药优优势势特特色色；与与现现代代科科学学技术充分结合；具备国际认可的标准规范。技术充分结合；具备国际认可的标准规范。核核心心:保保证证中中药药质质量量的的稳稳定定和和可可控控，提提升升中药药效、减少毒副作用。中药药效、减少毒副作用。80四性的核心是标准。四性的核心是标准。质质量量标标准准的的现现代代化化是是中中药药现现代代化化的的瓶瓶颈颈，处于优先解决的战略问题。处于优先解决的战略问题。指指纹纹图图谱谱是是以以现现代代分分析析技技术术为为依依托托的的是是一一种种新新的的质质控控模模式式 ，是是增增加加一一种种中中药药特特有有的分析内容。的分析内容。81现行中药质量控制模式现行中药质量控制模式借鉴化学药品质量控制的模式借鉴化学药品质量控制的模式人参皂苷人参皂苷Rg1+Re不得少于不得少于0.25，而人参叶规定而人参叶规定Rg1+Re不得少于不得少于2.25%。粉葛中规定不得少于。粉葛中规定不得少于0.3，而野葛则不得少于而野葛则不得少于2.482现行中药质量控制模式的局限性现行中药质量控制模式的局限性借鉴化学药品的质量控制模式，靠天然药物借鉴化学药品的质量控制模式，靠天然药物化学的发展。建立以测定某单一成分为目标化学的发展。建立以测定某单一成分为目标的分析方法和既定性又定量的质量标准。的分析方法和既定性又定量的质量标准。单一化学成分分析的观点单一化学成分分析的观点，与中医理论的与中医理论的“整体整体”观相悖。观相悖。化学药化学药单一成分，单一靶点单一成分，单一靶点中药中药多成分，多靶点，非线性多元交互多成分，多靶点，非线性多元交互83化学药是由成分已知、数量有限、含量确化学药是由成分已知、数量有限、含量确定的化合物组成。定的化合物组成。中药药效学的物质基础是有效化合物群，中药药效学的物质基础是有效化合物群，中药是内含部分未知，数量无限、含量难中药是内含部分未知，数量无限、含量难确定的化合物组成。确定的化合物组成。西药是一白色体系，中药是一灰色体系。西药是一白色体系，中药是一灰色体系。84新分析方法的产生新分析方法的产生指纹图谱技术指纹图谱技术以以现现代代分分析析技技术术为为依依托托的的指指纹纹图图谱谱分分析析技技术术是是用用代代表表中中药药药药效效学学物物质质基基础础的的化化合合物物群群所所表表征征的图谱来综合评价中药质量。的图谱来综合评价中药质量。符符合合中中医医理理论论和和中中药药化化学学成成分分的的特特点点，能能较较全全面面地地反反映映中中药药质质量量的的本本来来面面貌貌，也也符符合合国国际际药药品质量控制的理念。品质量控制的理念。指指纹纹图图谱谱技技术术是是建建立立现现代代中中药药质质量量标标准准的的核核心和基石之一。心和基石之一。85目前的指纹图谱研究手段主要是目前的指纹图谱研究手段主要是色谱法色谱法和光谱法。和光谱法。包包括括薄薄层层色色谱谱(TLC)、气气相相色色谱谱(GS)、高高效效液液相相色色谱谱(HPLC)、超超临临界界流流体体色色谱谱(SFC)、高高效效毛毛细细管管电电泳色谱泳色谱(HPCE)；紫紫外外光光谱谱(UV)、红红外外光光谱谱(IR)、核核磁磁共共振振谱谱(HMR)、质质谱谱(MS)、扫扫描描电电镜镜指指纹纹谱谱(SEM)、X射射线线指指纹纹谱谱(XRD)；DNA指纹谱指纹谱采采用用多多种种现现代代分分析析仪仪器器联联用用方方式式得得到到的的多多维维多多信信息息特征谱等。特征谱等。86建建立立符符合合中中医医药药特特色色的的质质量量标标准准体体系系，逐逐步步由由指指标标性性成成分分向向活活性性成成分分的的测测定定过过渡渡，由由单单一一成成分分向向多多个个成成分分测定和指纹图谱整体控制模式的转化。测定和指纹图谱整体控制模式的转化。20052005年版中国药典设计方案目标之一年版中国药典设计方案目标之一8719901990年版药典：对照药材年版药典：对照药材20002000年年中药注射剂指纹图谱研究的技术要求中药注射剂指纹图谱研究的技术要求（暂行）（暂行）20022002年年中药注射剂色谱指纹图谱实验研究技术指中药注射剂色谱指纹图谱实验研究技术指南南（试行）（试行）关于关于中国药典中国药典2010年版的主要工作年版的主要工作完善主要检查方法应用指导原则，如完善主要检查方法应用指导原则，如“注射剂安全性检查指导原则注射剂安全性检查指导原则”、“中药指纹（特征）图谱技术指导原则中药指纹（特征）图谱技术指导原则”、“发酵产品及半合发酵产品及半合成产品杂质控制的指导原则成产品杂质控制的指导原则”、“生产过程质量控制分析方法指导生产过程质量控制分析方法指导原则原则”等等 增订药品命名原则，修订增订药品命名原则，修订 “药品稳定性试验指导原则药品稳定性试验指导原则”等，增订晶型控制的指导等，增订晶型控制的指导原则原则 增订血液制品病毒灭活技术指南、生物制品生产用牛源性原材料的管理要求等增订血液制品病毒灭活技术指南、生物制品生产用牛源性原材料的管理要求等 88二、中药指纹图谱二、中药指纹图谱相关概念相关概念1.定定义义：运运用用现现代代分分析析技技术术表表征征和和评评价价具具有代表性中药化学成分群信息。有代表性中药化学成分群信息。“现现代代分分析析技技术术”指指：光光谱谱、色色谱谱、波波谱谱、联联用用技技术术，以以及及化化学学计计量量学学和和计计算算机技术等。机技术等。“中中药药化化学学成成分分群群”指指：药药材材、饮饮片片、中中药药提提取取物物和和成成药药中中与与药药理理活活性性相相关关的的，由次生代谢产物组成的化合物群。由次生代谢产物组成的化合物群。89“代代表表性性”指指：中中药药化化学学成成分分群群信信息息须须具具有有统统计计学学意意义义的的样样本本数数，以以保保证证建建立立的的标标准准成成分分考考虑虑中中药药的的生生产产，以以及及安安全全、有有效效和稳定。和稳定。“表表征征”指指：将将化化学学成成分分群群信信息息通通过过一一定定的分析方法所获得的图谱。的分析方法所获得的图谱。“评评价价”指指：通通过过相相关关技技术术参参数数，经经过过信信息息处处理理、化化学学计计量量学学和和计计算算机机技技术术等等过过程程，对表征图谱进行数字和智能评判。对表征图谱进行数字和智能评判。指纹图谱具有指纹图谱具有整体、专属和模糊性。整体、专属和模糊性。902.指纹图谱的制定原则指纹图谱的制定原则指指纹纹图图谱谱作作为为中中药药质质量量标标准准的的分分析析项项目目之之一一，依依据据药药品品应应具具有有安安全全性性、有有效效性性、稳稳定定性性和和可可控控性性的的要要求求，应应符符合合系系统统性性、特征性、稳定性的原则。特征性、稳定性的原则。体现三原则，才能保证药品四性。体现三原则，才能保证药品四性。91系系统统性性是是指指图图谱谱所所反反映映的的化化学学成成分分全全部部信信息息，其其中中包包括括中中药药有有效效部部位位所所含含主主要要成成分分的的种类，或指标成分的全部。种类，或指标成分的全部。特特征征性性是是指指图图谱谱中中反反映映的的化化学学成成分分信信息息是是具具有有高高度度选选择择性性的的，这这些些信信息息的的综综合合结结果果，将有助于特征区分中药的真伪与优劣。将有助于特征区分中药的真伪与优劣。稳稳定定性性指指的的是是所所建建立立的的指指纹纹图图谱谱，在在规规定定的的方方法法与与条条件件下下，不不同同的的操操作作者者和和不不同同的的实实验室应能作出相同的指纹图谱。验室应能作出相同的指纹图谱。92药材药材herbs中药制剂中药制剂Preparations现代中药质量标准体系现代中药质量标准体系MordernQuanlityStandardSystemofTCM饮片饮片decoctionpieces提取物提取物extrations中药指纹图谱（核心技术）中药指纹图谱（核心技术）TCMfingerprinting中药质量检测平台中药质量检测平台QualityplatformofTCM.现代中药质量标准体系现代中药质量标准体系93.国内指纹图谱技术发展状况国内指纹图谱技术发展状况1）普普遍遍达达成成共共识识，认认为为对对中中药药质质量量控控制制具具有有全全面性、完备性和普遍性。面性、完备性和普遍性。2）标准研究和技术走在国际前列。）标准研究和技术走在国际前列。3）国国内内相相关