第一节 概述
一、中药分析与检测的目的与意义
中药分析与检测技术主要用于对中药材、饮片、提取物、中成药等对象进行质量控制。中药原料药的质量控制不能保证,中药饮片、中成药的质量稳定性就差,产品批次间质量难以稳定统一。中药质量的好坏,不但直接影响治疗和预防疾病的效果,而且与人民健康和生命安全也有直接关系。为了控制中药的质量,保证用药安全有效,中药的种植、加工、保管、贮存及中药饮片、制剂的生产和调配过程中都要经过严格的定性、定量、药理、药效、毒理等各方面的分析检测。通过从药材、饮片、提取物和中成药等各个层次的质量控制和质量标准的建立,保证其药效物质基础的稳定性,从根本上保证和提高中药的药效。
二、中药分析的特点
任何一味中药的化学成分都是十分复杂的,包含多种有机化合物和无机化合物,其中能起到治疗疾病作用的化学成分称为有效成分。除此之外尚有许多目前一般认为无生物活性即无药效的无效成分。中药的一大特色是复方用药,讲究君臣佐使。复方中药通过合理配伍来调整药性,共同构成一个功效整体,依据辨证施治的理论,发挥药效作用。单味中药本身就是一个混合物,所以由几味以至几十味药组成大复方的中药制剂,显然成分更为复杂。中药分析与检测的对象无论是药材、饮片还是制剂,都是复杂的混合物,这是中药分析的难点,也是其特点。
三、影响中药材、饮片及制剂质量的因素
(一)影响中药材质量的因素
1.药材产地不同影响中药质量
天然药材的分布与生产离不开一定的自然条件。我国地域辽阔,自然地理状况复杂,水土、气候、日照、生物分布等生态环境各地也不尽相同,因而各种药材的产量和质量都有一定的地域性。宋代寇宗说:“凡用药必须择土地所宜者,则药力具,用之有据。”如四川的当归偏重于活血而甘肃的当归偏重于补血;枸杞在浙江栽培当年就结果而在宁夏要3年;湖北引种的蒙古黄芪,由于生态条件的改变,使黄芪引种后植株显得高大,分根多,根质硬而有柴性,味不甜而微苦,不含微量元素硒,不能作为黄芪药用。因此应大力提倡发展道地药材,对于不同产地药材的品质及有效成分必须符合药典的规定才能使用,遵循GAP原则,树立“标准化、可控化、高品质、无污染”的中药材质量观,同时鼓励药农按GAP的规定自行建立药材生产基地,保证中药的质量。
2.药材的采收与加工影响中药的质量
不同的采收时期和加工方法影响中药材的质量。早在《神农本草经》里已指出:“阴干、暴干,采造时月,生熟,土地所出,真伪陈新,并各有法。”如一般花类药材在花正开时的晴天的早晨采收;果实类除枳实、青皮等在果实未成熟时采收外,通常都在果实成熟时采收;全草在植株充分成长或开花时采集;根及根茎类古人以二八月采集。如丹参有效成分丹参酮在9月份采收含量为0.04%,11月间升至0.11%,次年1月间又降为0.01%。药材生长年限不同质量差异也很大,如1年生甘草含甘草酸5.4%,而4年生为10.52%。产地的加工影响药材的质量。实验证明,鲜天麻直接烘干,天麻素的含量降低而天麻苷元的含量增加;蒸制后干燥天麻素的含量增加而苷元的含量降低。中药材的采收时间与方法及产地加工方法都应以保证药材有效成分含量最高为前提,因此要健全监督约束机制,不断规范中药材采收时间和方法及产地加工方法,改变不求质量和可持续发展只求数量的采收,改变产地加工脏乱差的状况,同时应加大对专业人员培训,鼓励支持专业人员到生产加工基地指导,在产地上保证中药材的质量。
3.药材污染影响药材质量
为了追求经济效益,药农在药材的种子处理、生长、产地加工和生产运输中运用了农药、化肥、生长调节剂等,严重影响了药材的质量。又如药农为了美观和容易保管,将山药、党参等用大剂量硫黄熏蒸,使之味道变酸,改变了药性,同时增加了有毒成分,服用后容易产生恶心呕吐等现象,不仅影响了药材质量,甚至危害人民健康。针对这些情况应建立远离污染的绿色生态药材基地,同时加大宣传,提高药农和经销商生产绿色药材的意识,在药材的生产、运输、贮存中减少污染的机会。另外加大对药材重金属、农药、放射性物质等的检测,防止中药材的污染,保证中药的质量。
(二)影响中药饮片的质量因素
1.中药炮制不规范对饮片质量的影响
中药的炮制技术是我国在世界医药产业中独具特色和优势的技术领域。炮制是指药材经净制、切制或炮炙等操作,制成一定规格的饮片,以适应医疗要求及调剂和制剂的需要,保证用药的安全有效。许多中药需要经过特殊的加工炮制才能符合临床的用药要求。特别是一些有毒的中药如附子、半夏、天南星等,还有一些通过炮制可以改变药效的中药如淫羊藿等,使用前需经特殊炮制以去除毒性和增强疗效。如淫羊藿经羊油脂炒炙过有补肾助阳的作用,而生品以祛风湿强筋骨力胜,无促进性机能作用,部分指标有抑制性机能作用。
2.中药饮片仓储影响中药质量
药材从药农到饮片加工厂到医院的仓库再到中药房,在贮藏当中会因温度、湿度、日光等因素出现潮解、风化、气味散失、变色、泛油、虫蛀、霉变等现象,从而导致中药质量下降。因此应改善中药仓储的条件,保证一定的温度、湿度和通风效果,做到先进先出,防虫、防霉、防蛀,入库前要严格验收,对于有质量问题的严禁入库,保证中药的质量。
3.中药饮片效期长短影响中药质量
中药饮片包装上的生产日期往往是饮片厂加工的日期,药材从采集到中间商到饮片厂加工都忽略不计。大部分饮片随着放置时间延长活性成分降低,甚至消失。目前对中药饮片效期也无明确规范的要求,而时间的概念也往往从经济的利益考虑较多,从而大大影响了中药饮片的质量。我们应该明确规范中药饮片效期的管理,同时尽量缩短流通时间,保证中药的质量。
(三)影响中药制剂质量的因素
就中成药而言,其生产原料——中药材和中药饮片的质量对于保证中成药质量是至关重要的。
在保证原料质量情况下,同一种中药制剂,由于不同生产厂家的生产工艺上的差别,也会影响到制剂中化学成分及其含量。中药制剂生产工艺较为复杂,比如煎煮过程中加水量的多少,煎煮时间长短,浓缩过程中是常压浓缩还是减压浓缩,浓缩稠膏的相对密度;若采用醇沉除杂,乙醇含量的高低、体积的大小、减压浓缩稠膏的相对密度等因素都将影响到化学成分的含量。
如生产中药注射液或口服液时,制备工艺中为了提高成品的澄明度,而常常采用乙醇沉淀除杂或活性炭、滑石粉等吸附脱色除杂,由于工艺的复杂性和可变性,常常对有效成分的含量影响较大,即使同一批原料,同一生产车间,工艺上稍有疏忽,就很难保证不同批次之间化学成分的一致性。所以只有当原料质量合格,生产工艺合理、稳定,才能生产出质量统一的产品。这也正是中药制剂检测分析的目的之一,通过定性、定量分析,来检测原料是否合格,工艺是否稳定,以保证成品的安全有效。
四、中药分析与检测的历史发展与展望
1.我国中药分析与检测发展概况
我国药典迄今已出版了10部,从历年版药典的质量标准收载情况,可以看出中药质量标准逐步发展完善的轨迹。其发展大致可以分为3个阶段:1953~1963年版《中华人民共和国药典》为第1阶段,处于外观形态的经验鉴别水平;1977年版《中华人民共和国药典》为第2阶段,大量收载了显微鉴别,比单纯以外观形态的经验鉴别前进了一大步,初步打破了“丸、散、膏、丹,神仙难辨”的观念;1985~2015年版的几部《中华人民共和国药典》可以看作第3阶段,在“突出特色、立足提高”的指导思想下,中药质量标准迅速提高。
从1985年版开始,薄层色谱正式用于《中华人民共和国药典》中药物质量控制,结束了中药无专属鉴别的历史。1990年版《中华人民共和国药典》中药薄层色谱鉴别设置了对照药材,通过对照药材完整的色谱图与供试品色谱图比较,既体现了专属性,又体现了整体性,较单一化学对照品鉴别更具有可控性。1990年版《中华人民共和国药典》首次使用现代仪器检测方法测定中药活性成分或指标成分的含量,如使用了高效液相色谱法(HPLC)、气相色谱法(GC)和薄层扫描法(TLCS)等,到2000年版《中华人民共和国药典》HPLC法测定的品种数已达105个,TLC法测定品种为60个,GC法测定品种为11个。在量化指标方面,也正在由测定指标性成分过渡到测定活性成分、由测定单一成分过渡到测定多种成分。2005年版《中华人民共和国药典》中薄层色谱法用于鉴别的已达1523项,用于含量测定的为45项;高效液相色谱法用于含量测定的中药品种达479种,涉及518项;气相色谱法用于鉴别和含量测定的品种有47种。采用原子吸收和电感耦合等离子体质谱法增加了有害元素(铅、镉、砷、汞、铜)测定法,并规定了有害元素的限度;还增加了中药注射剂安全性检查法应用指导原则,对药品的安全性问题更加重视。2015年版药典与历版药典比较,收载品种明显增加;现代分析技术得到进一步扩大应用;药品的安全性保障得到进一步加强;对药品质量可控性、有效性的技术保障得到进一步提升;为适应药品监督管理的需要,制剂通则中新增了药用辅料总体要求;本版药典也体现了对野生资源保护与中药可持续发展的理念,不再收载濒危野生药材。
2.中药分析与检测现代化研究的意义
中药是中华民族的瑰宝,是世界医药宝库的重要组成部分。要将传统中药提升为现代中药,关键是质量控制标准化、规范化。为了提高中药材及其制剂的技术水平和质量控制标准,多种分离分析技术和现代化仪器已应用于中药研究领域。
近年来薄层色谱技术有了新的发展,出现了高效薄层色谱(HPTLC)、假相薄层色谱、反相薄层色谱(RPTLC);随着气相色谱法(GC)的广泛应用,新技术和新方法也不断完善,发展了顶空气相色谱法(HS-GC)、全二维气相色谱技术(GC×GC)等新技术。高效液相色谱法(HPLC)具有分离效率高、检测灵敏度高和应用范围广等特点。目前除了传统的正相色谱外,反相色谱也得到了广泛的应用,并且有离子对高效液相色谱、智能多柱高效液相色谱和络合高效液相色谱。超临界流体色谱法(SFC)是介于GC和HPLC之间的色谱技术,兼有HPLC和GC二者的优点,能从复杂组分中分离、鉴定痕量组分,特别适用于分析复方中药有效成分的含量。高效毛细管电泳法(HPCE)在分离测定中药有效成分、中药制剂质量控制及鉴别中药材等方面显示了优势。高速逆流色谱技术(HSCCC)是一种连续高效的液-液分配色谱技术,它不用固态支撑物或载体,实现对复杂混合物中各组分的高纯度制备量分离。质谱法(MS)主要用于中药化学成分的结构解析、中药定性鉴别及定量分析。
此外,紫外光谱法(UV)近年发展了导数光谱法、紫外谱线组法等技术;红外光谱法(IR)又有近红外光谱法(NIRS)、傅里叶变换红外光谱法(FTIR)等;中药指纹图谱技术有色质联用指纹图谱、蛋白质指纹图谱、DNA指纹图谱等。X射线衍射技术、核磁共振法(NMR)、电泳技术、DNA分子标记技术、基因芯片技术也在中药分析中应用。
目前,还出现了联用技术,应用最广泛的有LC-NMR联用、GC-MS联用、超临界流体提取-毛细管气相联用等技术。一些更先进的联用技术,如毛细管电泳-MS联用、LC-MS/MS联用、HPLC-UV联用等已取得高效率、高质量的分析效果,正在不断地应用于中药质量研究领域。
中药质量标准现代化不仅要求现代化分析仪器、现代化分析技术和现代化分析方法,同时要求中药农业(种子复壮、药材种植等)和中药工业(药材炮制、半成品加工、制剂生产等)达到现代化。中药质量标准的发展经历了外观形态的经验鉴别→显微鉴别→化学对照品薄层色谱鉴别→对照药材完整薄层色谱图与供试品色谱图比较鉴别→现代仪器测定中药活性成分或指标成分的含量(由测定指标性成分过渡到测定活性成分、由测定单一成分过渡到测定多种成分)的发展过程。中药质量标准一定会逐步发展完善,达到符合中医药理论、具有中医药特色、能够准确反映中药整体质量的要求。
近年来,中医药在国际上得到了迅速的发展,世界对中医药的关注和认可程度大大提高。除已被日本、韩国及东南亚国家广泛应用外,欧美等西方发达国家也逐步放宽了对中医药的限制,部分国家已将中医药纳入保险范畴,并在法律上予以认可。美国FDA不再要求中草药是所谓纯而又纯的“单体纯品”,而可以是“安全、有效、可控的混合物”。世界卫生组织也极力推动各国政府将植物药和传统药纳入其医药主管部门的管理范畴,并已收到良好成效。
(时维静)