中药质量控制模式的现状和发展趋势综述.doc
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1、 中药质量控制模式的现状和发展趋势摘要 目的: 分析中药质量控制模式研究现状, 探讨中药质量控制和评价模式的发展趋势。方法: 查阅近年有关中药质量控制和评价模式相关文献, 通过分析、归纳与综合进行评述。结果: 目前中药质量控制主流仍然是以化学成分为中心的质量控制, 但由于其在中药质量控制中所显示出的局限性, 多种替代方法应运而生, 并均表现出一定的优势。结论: 对具多成分特点的中药, 从生物活性特征出发建立适合中药质量控制的新方法不仅必要, 而且完全可行。关键词 中药质量控制和评价模式; 生物活性; 指纹图谱前言 中药是中医防病治病的最重要物质手段。我国自“九五”以来开展实施的中药现代化是推动
2、中药产业发展的重大举措。而中药的质量控制和评价是中药现代化的关键问题之一,也是中药研究的难点和热点。中药质量控制的目的是保证中药的有效性和安全性。中药质量控制就是监测中药的药效物质、有毒物质及其变化规律,是依据一系列质量标准对中药生产过程中的每一个环节进行质量检测与控制。而中药质量评价的技术、方法和策略的研究是制订科学、合理、先进的质量标准的基础。本文综述中药质量控制和评价研究的进展,简介其外观形态鉴别内在成分监测整体质量评价的发展进程,阐述系统生物学在中药质量控制和评价研究中的潜在作用。1、 中药质量控制方法和中药质量评价标准的发展 1.1 中药质量标准的历史和现状 1.1.1 中药质量标准
3、的历史 中药质量标准是进行中药质量控制和评价的法定依据,中华人民共和国药典一部和目前还存在的部颁标准属于我国中药的国家标准。这是国家对中药产品的质量规格和检验方法所做的技术规定,是中药生产、经营、使用、检验和监督管理部门共同遵守的法典。 我国中药质量标准经历了从无到有、从简单到逐步完善的过程,现在依旧在不断探索之中。从历版的中华人民共和国药典看,中药质量标准的发展大致可以分为2 个阶段:即外观形态鉴别为主和内在成分监测为主的阶段。1985 年前为第1 个阶段,此阶段的质量标准包括完全凭经验的外观形态鉴别以及显微鉴别,没有定量指标,缺乏专属性鉴别项目。这种缺少反映中药内在成分的标准很难控制中药的
4、质量。 1985 年后,中药质量标准向着微观内在成分监测的方向发展,开始了用化学和仪器分析方法对中药成分的鉴别和测定。薄层色谱正式用于中药质量标准,实现了中药的专属性鉴别。通过对照药材完整的色谱图与供试品色谱图比较,既有较强的专属性,又体现了一定的整体性。同时,首次使用现代仪器分析方法测定中药活性成分或指标成分的含量,结束了中质量标准中没有定量指标的历史。 2005 年版中华人民共和国药典进一步加强了中药成分的鉴别和测定,薄层色谱法用于鉴别已达1523 项,用于含量测定的为45 项;用高效液相色谱法进行含量测定的品种为479 种,计518 项,是2000年版的3 倍多;用气相色谱法进行鉴别和含
5、量测定的品种有47 种3;在量化指标方面,也由测定指标性成分向测定活性成分过渡,由测定单一成分向测定多种成分过渡。此版药典对中药的安全性问题更加重视,首次规定了铅等几种有害元素的限量,增订了12 种有机磷和3 种拟除虫菊酯类农药的测定法。 1.1.2 中药质量标准的现状 我国现行的中药质量控制模式基本是借鉴化学药品质量控制模式而建立的。中药质量标准的主要内容包括化学定性鉴别与指标成分的含量测定两个方面。半个多世纪以来,这种模式的质量标准在中药材及中成药的研发、生产及上市产品的质量监控和管理等方面,起了非常重要的作用。2 中药质量控制模式的发展趋势 2.1 现行中药质量控制模式的作用与局限性 现
6、行的中药质量控制模式基本上是沿着天然药物化学的发展引发分析工作者建立以测定中药某一有效成分为目标的分析方法和既有定性又可定量的质量标准的构思, 参照国外植物药的质量控制方法, 借鉴化学药品质量控制的模式, 借助于文献报道选定某一中药的“有效成分”、“活性成分”或“指标成分”, 建立相应的简单理化鉴别, 再发展到以光谱、色谱为主的鉴别和含量测定的质量标准。20 世纪70 年代以后UV、IR 等光谱技术, GC、TLC、HPLC 等色谱技术逐渐广泛地渗透到中药原料、制剂及大生产商品的质量研究和控制的应用中, 随着中国药典1985、1990、1995 以及2000 年版的不断制订、修订、增订以及“新
7、药审批办法”的实施, 这种模式的中药分析方法和质量标准被大面积普及推广, 并逐步提高和改进。半个世纪以来, 这种模式的质量标准在中药材及中成药生产、研究和市场商品的监督管理、优化生产工艺、控制药品质量、评价商品真伪优劣、整顿中药市场等方面, 至今起着不可替代的重要作用。 但是这种以单一化学成分分析的观点,导致人们力求把中药( 天然药物) 这一综合的复杂的“整体”分解成便于观察和研究的简单的“单元”或“分子”, 以便于清楚明确的研究。分析工作者沿着这条思路力求运用各种分析检测手段测定某种有效成分或某一活性成分含量的多少来判断某种药材的质量,对复方制剂也以同样的观点和方法制订其质量标准。对于化学药
8、品( 包括来源于天然药物的纯化学成分药品) 而言, 其分子结构清楚, 构效关系明确, 有效性和安全性与该药品的成分直接相关, 所以它的鉴别、检查、含量测定可以直接作为疗效评价的指标。但对于中医理论指导下的中药, 尤其是复方制剂, 检测任何一种活性成分均不能反映它所体现的整体疗效, 这是中药与化学合成药品质量标准的根本区别。就是说分析的越细,目标越缩小, 离中药的整体疗效的距离越远。譬如黄连和黄柏均含小檗碱, 但测定小檗碱的含量说明不了黄连和黄柏中医用药的不同,因为中医决不会将二者相互代用;六味地黄丸中熊果酸不仅定量测定意义不大, 即使鉴别也不是山茱萸的专属性成分, 假如以山楂投料也同样可以鉴别
9、出熊果酸, 熊果酸的含量并不低, 检验的结论将同样是合格品。测定不同中成药中共有的某药材, 例如白芍所含芍药苷每剂量单位mg 级水平的含量, 来评价这些中成药的质量起到多大作用也很值得怀疑。测定黄芪中的黄芪甲苷不得少于0. 040% 1 ,即每1 g 黄芪含黄芪甲苷0. 4 mg, 再一味追求高准确度和高精密度意义不大。何况20 世纪70 年代根据当时的文献认为- 氨基丁酸是活性成分, 90 年代文献报道了一系列黄芪皂苷成分, 而目前唯有黄芪甲苷可以得到对照品, 所以转向目前以测定黄芪甲苷为主。假如可以得到的是另一种皂苷, 可能今天的黄芪质量标准将不是目前的面貌, 这种跟文献跑的盲目性显而易见
10、。有些品种含量测定项目也陷入了难以自圆其说的“ 悖论”, 人参的含量测定规定人参皂苷Rg1+ Re 不得少于0. 25%, 而人参叶规定Rg1+ Re 不得少于2. 25% 2。从这一指标来看, 似乎人参叶比人参根质量要好得多。葛根素在粉葛中规定不得少于0. 3% , 而野葛则不得少于2. 4% 1, 同一名称下的药材, 含量限度相差8 倍, 应该说二者肯定是不等效的, 据此则处方用药的选择就成了问题。 虽然目前这种沿着化学药品质量标准模式建立的中药及草药国内外通用质量控制模式在可预见的将来仍将是质量控制模式的主流, 不过随着时间的推移和中成药品种的不断增加, 这种基于西药模式的质量控制模式对
11、中药而言, 其潜在的局限性和缺陷将逐渐凸现出来, 将使人们不得不认真思考中药质量控制的发展前景。 2.2宏观综合评价中药质量的趋势符合中医药理论和实践的非线性特点 如上所述, 中药尤其是复方制剂的功能主治多半不象化学药品那样是明确地直接地瞄准某个或几个 靶点 发挥作用, 往往是通过修复、调整、调动人体的某些机能因而带有综合的宏观的非线性特征。所以用线性分析的观点和方法常常是 测不准 的。分析工作者长期以来较习惯于 分解, 不太习惯 综合
12、, 经过几十年对中药的 分解,已经将中药的整体特性 瓦解, 今后随着分析技术和仪器的飞速进步, 将可以继续 分解 下去, 如果按照传统的线性思维, 期望将获得的成分信息与功能主治 一对一 挂钩将是徒劳的( 从中药中分离单一成分研究药理药效, 开发新药另当别论) 。所以宏观地综合分析将成为必然的趋势, 事实上这也是在人类进入统科学时代以后, 人们的科学认识观念更新, 综合分析与整体分析成为分析化学发展的必然的反映 2 。目前对一些中药品种
13、注意多指标成分的检测也说明了在认识上的变化。在寻求综合评价中药质量的过程中,一个值得注意的趋势是色谱指纹图( chromatographic fingerpint ) 的应用重新受到重视 4 , 目前印度、英国、德国以及WHO 等在植物药质量评价中均提出为了确证植物药制剂产品批间质量的一致, 对有效成分未明的草药应提供色谱指纹图, 美国FDA 受理草药保健品同样也接收色谱指纹图的资料 5 。WHO 草药评价指南( 1996) 6 中指出如果草药制剂的活性成分不能鉴别, 可以通过色谱指纹图证明产品质量的一致。虽然色谱指纹图不能取代含量测定, 但是对中药而言, 它提供的有关质量
14、的信息却比单一成分的含量要丰富和有用得的多, 中国药典1990 年版中药薄层色谱鉴别设置对照药材, 以其完整的色谱图像与供试品色谱比较, 已经显示出较单一化学对照品的鉴别有效得多。当然在目前我国药材资料及市场状态的现状下, 进行色谱指纹图谱研究困难较多, 但反过来看,可以通过色谱指纹图谱恰好反映目前质量标准难以发现的较深层次的质量问题, 对管理决策部门、生产部门、药品监督检验部门提供有用的信息, 使分析检验研究更进一步为生产服务。3 中药质量分析技术及其发展趋势 中药质量标准是中药现代化重要组成部分#科学家们从不同学科领域阐述了对中药的研究思路,并取得了很多研究成果,值得指出的是:色谱以及专家
15、系统.联用仪器、生物技术、计算机技术等新技术不断渗入,为中药质量控制方法的研究提供了可能性,使中药质量标准得到了较大提高,其研究的主要方法多集中在以下几个方面: 3.1色谱法3.1.1薄层色谱法 与经典的分离提纯手段(重结晶、升华、萃取和蒸馏)相比,薄层色谱法具有微量、快速、分离效率高和灵敏度高等优点。 但薄层色谱法也有它的局限性#一般不适合分析挥发性样品#对于低沸点的化合物#由于样品在点样和展开过程中挥发损失的原因而不能进行显色处理#从而无法进行测定.51 近年来随着新的固定相和高速发展的仪器技术的引入薄层色谱法在很多方面得到了广泛的应用$如判断有机合成反应进行的程度;合成药物的质量控制及杂
16、质检查;中草药的分离提纯;药物分析及含量测定等$ 3.1.2气相色谱法 气相色谱法多用于中药材挥发性成分的测定#也可经衍生化反应后用于分析中药的其他成分!如生物碱、脂肪类、内酯类、酚类、糖类、动物类药材等$气相色谱法精密度高!分离效果比薄层色谱好!速度快!但所得数据只有保留时间!多数情况在高温下进行!若物质不能气化!就不能进行分析!因而应用范围受到限制3.1.3 高效液相色谱法高效液相色谱只要求样品能制成溶液!不受样品挥发性的限制!流动相可选择的范围宽!固定相的种类繁多!因而可以分离热不稳定和非挥发性的、离解的和非离解的以及各种分子量范围的物质与试样预处理技术相配合!789所达到的高分辨率和高
17、灵敏度!使分离和同时测定性质上十分相近的物质成为可能!能够分离复杂相体中的微量成分随着固定相的发展!有可能在充分保持生化物质活性的条件下完成其分离由于789具有高分辨率、高灵敏度、速度快、色谱柱可反复利用!流出组分易收集等优点!因而是中药分析中最常用的分析手段 高效液相色谱技术关键在以下几个方面:5:样品的前处理提取方法及纯化条件:样品提取应根据剂型与赋形剂的不同进行液;液萃取或液;固萃取!此外!还可用超声提取法、超临界流体萃取法等技术从中药中提取有效成分后再用色谱法分析4:色谱分析条件的选择:主要是色谱柱与流动相的选择应用最多的是十八烷基键合相1 柱!亦有用正相柱、离子交换色谱柱、氨基柱等用
18、正相柱分析时!流动相以正己烷、氯仿、二氯甲烷为主;用反相=1 柱时!常用流动相为甲醇;水或乙腈;2)检测技术:二级管阵列检测器可快速提供检测物的紫外光谱;蒸发光散射检测器对只有紫外末端吸收的非挥发性成分具有较好的检出灵敏度;对于具有电活性的物质!可采用电化学检测器;荧光检测器最灵敏!特别适合于痕量分析;示差折光检测器是通用型检测器!如果选择合适的溶剂!几乎所有的物质都可被检测 高效液相色谱与普通色谱法相比具有高速化和高效化的特点;与气相色谱法相比!因流动相为液体!固体样品只要求制成溶液!不需要气化!因而具有不受样品挥发性限制的优点!适用范围广 3.1.4超临界流体色谱法该法是用超临界流体6常用
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