中药指纹图谱的研究现状
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中草药 2000年第12期第31卷 专论
作者：聂晶 田颂九 王国荣
单位：聂晶 田颂九(湖北省药品检验所 武汉 430064)；王国荣(中国药品生物制品检定所)
关键词：中药；指纹图谱；指纹鉴定
中草药001201 摘 要 综述了中药薄层色谱指纹图谱、高效液相色 谱指纹图谱、气相色谱指纹图谱、高效毛细管电泳指纹图谱、紫外光谱指纹图谱、红外光谱 指纹图谱、核磁共振指纹图谱、质谱指纹图谱、X-射线衍射指纹图谱和DNA指纹图谱方面的 研究现状。
The Development of Fingerprinting Research on TCM
Nie Jing
(Hubei Institute for Drug Control Wuhan 430064)
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Ti an Songjiu and Wang Guorong
(National Institute for the Control of Pharmaceutical and Biological Products)
Abstract Research on fingerprinting of TCM, though massive a nd burdensome, may afford a positive influence on the identification and quality control of TCM. Thus, the development of fingerprintings of TCM on TLC, HPLC, GC, HPCE, UV, IR, NMR, MS spectra, X-ray diffraction and DNA molecular markers etc. were reviewed.
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Key words TCM fingerprintings identification of fingerprin tings
人们在“回归自然”的热潮中，重新引起对传统药物的极大重视。中药是我国人民在数 千年治疗疾病过程中积累起来的宝贵财富。中药生产和质量的规范化和现代化是走向世界的 重要前提。中药作用的特点是多成分的整体性。在其质量控制方面，除单一成分外，有效部 位的测定已引起人们的重视和兴趣。最近，国家药品监督管理局也召集专家来研究中药注射 剂成分的指纹鉴定，以便更好地控制产品质量。
1 中药指纹图谱
1.1 薄层色谱(TLC)指纹图谱：TLC具有快速、经济、可靠、操作简单、适用范围广、重现 性好等优点，为国内外学者最快接受和广为使用。用固定波长对薄层展开的各斑点作薄层扫 描的扫描图谱比目测的层析图谱更为客观准确，因而具有更好的指纹鉴别意义。林明美等 [1]对柴胡 10 个品种近 40 个样品进行了薄层指纹分析。将柴胡根中的挥发油、己 烷 提取物及甲醇提取物，分别进行薄层层析及薄层扫描。结果发现，皂苷d、a、c为柴胡属植 物的特征性成分。不同品种的柴胡，凡药材来源、外形区别显著者，其指纹图谱差异也显著 ，因此可根据图谱去推断药材的品种。颜玉贞等[2]用经过优化的溶剂系统在双槽 展开箱中用硅胶薄层板作两次展开，对黄连所含原小檗碱型生物碱进行薄层色谱分离，在控 制条件下得到的商品黄连样品 TLC 中可检出包括微量生物碱在内的 9～11 个斑点，其荧光 及紫外扫描图可作为黄连药材的指纹图谱，以此确定不同黄连样品中主要生物碱的分布。苏 薇薇等[3]对 10 个不同产地的黄芩样品，将乙醇、乙酸乙酯、乙醚提取液分别进 行了聚酰胺薄膜分析，从中提取反映样品间差异的数量化特征，用聚类分析的方法对黄芩进 行 鉴别分类，结果准确。
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1.2 高效液相色谱 (HPLC) 指纹图谱：HPLC 由于具有分离效能 高、分析速度快等优点，近期已广为普及用于中药的定量分析。在中药的定性鉴别中亦能发 挥 很好的作用。洪筱坤等[4]对 3 种正品大黄的 9 个样品进行 HPLC 分析，将相对 保留值 α 和相对峰面积 Ar 两者结合起来，建立了大黄样品的 HPLC-相对保留值指纹图 谱 ，反映了该中药的化学组成及其含量分布状况，其特征可作为鉴别中药的依据。乔延江等 [5]测定了不同种类、不同产地的 62 个蟾酥样品的 HPLC 图谱，从 16 个色谱峰中选 取 9 个有代表性的色谱峰，应用三层反向传播 (BP) 人工神经网络方法进行特征提取，可 直接进行化学模式识别。中药指纹图谱还应用于中药复方的研究。张亮等[6]采用 RP-HPLC 法对六味地黄丸缺味药模拟方的浸出物进行指纹分析，选取 9 个色谱峰的峰面积 与 内标峰面积之比值作为样本特征变量，通过贝叶斯 (Bayers) 法和 PRIMA (Pattern Recogn ition by Independent Multicategory Analysis) 法对六味地黄丸 3 种缺味药进行准确识 别。
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1.3 气相色谱 (GC) 指纹图谱：GC 具有高效、高选择性、高灵敏度、用量少和分析速度 快等优点。凌大奎等[7]用规范化的色谱分离条件测定了 6 种常用中药砂仁、当归 、苍术、柴胡、藁木和香附的挥发油成分的 GC 保留指数 (GCRI)，从中选择若干代表性成 分 GCRI 值组成各自的 GCRIs 谱，并利用 GC-MS 和 GC-傅立叶变换红外光谱 (FTIR) 对 各主要成分作出了定性鉴别。实验测得的 GCRI 值重现性好，3 个实验室所测 kovats 保留 指数的 RSD<1.0%。kovats 保留指数被认为是鉴定化学成分的气相最佳 保 留参数。研究表明，GCRIs 可作为中药鉴别的依据，而各成分含量可以用以评价其质量之优 劣。叶崇义等[8]采用程度升温毛细管 GC 法，分析挥发油成分，建立了术类药材 GCRIs 指纹谱。潘陵等[9]通过对一组术类药材的色谱指数--组分百分比浓度 数 据的分析，得到了不同的动态聚类图，由此确定出计算相似系数的标准公式及阈值，并应用 此公式及阈值讨论了另两种术类药材的种源归属，对中药材鉴定和分类具有一定的指导意义 。房杏春等[10]应用裂解-高分辨气相色谱，获得中药山药药材的 56 张色谱图， 并从中选取 15 个特征峰作为分类指标，应用主成分分析法进行分类识别，有效地区分了山 药样品中药典规定正品和非正品，结果与生药方法一致。GC-MS 联用，不仅具有 GC 的高 分离效能，而且兼备了 MS 鉴定的高灵敏性和准确性，是研究物质分子的有效手段。苏薇薇 [11]对 45 个细辛样品进行了 GC-MS 分析，并从样品挥发油组分总离子流图中获 取不同种细辛样品化学本质差异的数量化分类特征，经过 PRIMA 法处理，实现了计算机对 3 种细辛的鉴别分类，结果与实际相符。张亮等[12]在样品气相色谱分离较完全的 条件下，依据一定原则，分别将雷公藤和昆明山海棠样品的成分质谱叠加，形成总质谱图。 用总质谱表征每一样品，用模式识别的方法对雷公藤去皮根和根皮进行了分类，并对同属植 物昆明山海棠作了定性预报。
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对于中药复方制剂，冯毅凡等[13]对华佗再造丸及其主要药味的石油醚提取液进行 了气相色谱分析，获取了其气相色谱指纹特征，以此作为华佗再造丸及其原料药真伪鉴别的 依据。在此基础上，进一步采用特征指标均值偏移度法对华佗再造丸的质量进行了评价。
1.4 高效毛细管电泳 (HPCE) 指纹图谱：HPCE 技术在药材鉴定中的应用是近年发展起来 的方法。胡平等[14]提取菟丝子种子植物蛋白用 HPCE 法进行生药鉴定。根据其电 泳图谱，可有效地鉴别菟丝子的来源。张朝晖等[15]对 12 种海马、海龙类药材采 用 HPCE 图谱鉴别研究表明，其种间区别明显。作者认为 HPCE 具分析速度快、分辨力强、 重现性好等特点，为动物类药材的鉴定提供了新的分析手段。
1.5 紫外光谱 (UV) 指纹图谱：由于不同中药所含成分的不饱和程度有差异，因而导致其 紫外吸收曲线的形态、峰位、峰强度亦有差异以此达到鉴别的目的。导数光谱可消除样品中 一些无关吸收，排除原图谱中的某些干扰，从而达到较好的鉴别效果。张亮等[16] 不经分离直接测定 32 种石斛药材粉末氯仿浸出液的 UV 光谱。运用主成分分析法 (PCA) 进行综合分析，获得满意结果。作者认为 UV 光谱仅反映了部分具有紫外吸收化学成分的行 为，全面评价还需结合 IR、色谱/MS 等各种技术。王秀坤等[17]采用反映总化学 成分的苦参药材甲醇提取液紫外光谱数据，分别运用主成分分析法和非线性映射，以及自适 应共振理论网络 (ART2) 模型，对 40 份苦参药材质量进行了化学模式识别研究，并同时结 合红外光谱数据运用自适应共振理论网络 (ART1) 模型进行了主成分分析。
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1.6 红外光谱 (IR) 指纹图谱：IR 是对整个化合物分子的鉴别，比单纯的官能团的化学 定性鉴别专一性更强。中药材的红外光谱是混合物中各组分红外光谱的叠加。中药中各种化 学成分只要在质和量的方面相对稳定，并且样品处理方法按统一要求进行，则其红外光谱也 应该是相对稳定的。利用上述原理，不用将混合物的红外光谱各主要吸收峰归属，只要在 4 000～400 cm-1 范围内比较光谱的差异即可。这种差异可以表现在 3 个方面 ：一是在某一波数处鉴别的双方只有一方有明显的差异；二是在某一波数内，鉴别双方的光 谱中，吸收峰的形状与强度都有明显的差异；三是“指纹区”面貌不同。据此原理，田进国 等[18]分别用石油醚、乙醚、水提取灵芝、苦地丁、罂粟壳等 30 种药材对照品， 并分别测定其提取物的红外光谱。这 30 种药材对照品均具有独特的红外光谱特征，根据其 光谱特征可以准确地加以鉴别。姜大成等[19]将 16 组 54 种动物药材，每种样品 制备 5 张红外光谱图，即粉末、50% 乙醇、丙酮、氯仿、石油醚 5 种不同处理条件。结果 表明，绝大多数动物药材红外光谱鉴别特征明显，稳定性、重现性较好，可作为药材鉴别依 据。张亮等[20]应用误差反向传播学习算法 (BP 算法) 对中药材雷公藤和昆 明山海棠浸出物的红外光谱进行分类鉴别。分类结果与 SIMCA (Soft Independent Modelli ng of Class Analogy) 法基本一致。作者认为由于浸出物的红外光谱是所有成分的红外光 谱叠加而成，是药材整体的本质的反映，理论上讲以它进行分类识别研究比色谱方法更有意 义。
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1.7 核磁共振 (NMR) 指纹图谱：1HNMR 指纹法鉴定植物类中药是根据对鉴定方法 的要求、1HNMR 图谱的特点和两个假设建立起来的。对鉴定方法的要求是可靠、灵敏 、简便、价廉。1HNMR 图谱具有单一性、全面性、定量性、易辨性的特点。假设是以 一定的程序可获取植物类中药的特征性化学成分(或化学成分组)的总提取物，同时这些特征 的化学成分的含量是相对固定的。因此，在规范的提取分离程序下，植物类中药的1H NMR 图与植物品种间存在严格的对应关系，没有混淆的余地。据此原理，秦海 林等[21～23]对人参、天麻、黄连、虎杖、何首乌和掌叶大黄、唐古特大黄分别选 择适当的提取分离工艺，制备其特征总提取物，在NMR波谱仪上测定中药的1HNM R 指纹图；对特征总提物进一步分离，得到单体化合物后，通过结构鉴定和 NMR 研究，以对 指纹图中的各特征谱线进行归属。结果表明，所研究的各种植物中药的1HNMR 指纹图 均有高度的特征性和重现性，同一品种不同产地的样品的1HNMR 指纹图有很好的一致 性；人参、天麻、黄连等多数植物中药特征总提物的1HNMR 指纹图主要显示了其活性 成分的特征共振峰。作者认为，样品之间由于成分含量不同造成 UV 和 IR 图谱间的差别是 不可避免的。加之提取物难免残留少量溶剂，残留溶剂的吸收峰也会对图谱产生干扰。而在 1HNMR 谱中混合物相对成分的变化对相对标准图谱不产生影响。因此，3 种光谱法中 ，NMR 信息量最多，重现性最好。
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1.8 质谱 (MS) 指纹图谱：将中药提取液置质谱仪中进行电子轰击电离，可获得提取液中 化学成分的 EI-MS 图，不同中药提取液所含成分不同，所得质谱图显示的分子离子峰及进 一步的裂解碎片峰亦不一致，可资鉴别。鉴于天麻中的主要化学成分为对-羟基苄醇的衍生 物，其 EI-MS 图具指纹性强的特征。但质谱法对提取液中主要成分的含量要求较高，实验 费用亦较大，能否作为常用的检测方法尚待继续探索。
1.9 X-射线衍射指纹图谱：X 射线衍射法是研究物质的物相和晶体结构的主要方法。如 果该物质是一混合物，则所得衍射图是各组分衍射效应的叠加。X 射线衍射分析法具有快速 简便、图谱稳定可靠、指纹性强并能立即得知样品组分的特点。吕扬等[24]选择常 用中药材茜草类、贝母类、山药类三组样品，应用 X 射线粉末衍射法进行图谱分析，获得 了可用于标识中药材的衍射图形几何拓扑规律与图谱特征标记峰。周俊国等[25]对 12 个不同产地的蛇床子样品进行了粉末 X 射线衍射分析。作者将不同产地的蛇床子粉末 衍射图谱中的特征标记峰与衍射整体模糊图形相结合，建立了蛇床子的特征图谱，并阐明了 其与同属植物兴安蛇床、碱蛇床的区别，认为该法可用于种内不同产地样品的鉴别。王树春 等[26]采用 X 射线 Fourier 谱分析法识别比较熊胆与伪品、天然熊胆与引流熊胆 汁干燥品之差异，并给出熊胆、引流熊胆的 Fourier 标准图谱及特征标记峰，结果表明 X 射线 Fourier 谱分析法在动物类药材的鉴定与伪品识别中的广阔前景。
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1.10 DNA 指纹图谱：现代分子生物学研究发现，中药材(不含矿物药)所依赖的生物资源 --“物种”的多样性是由于其基因多态性的结果。而基因多态性可在分子水平上检测，它 比 形态、组织和化学水平上检测更能代表其变异类的遗传标记。利用聚合酶链反应 (PCR) 从 不同生物样品中人工合成 DNA 片段，而这种 DNA 片段的大小、数目可因不同的生物而异， 故称之为“DNA 指纹图谱”。这种 DNA 指纹技术具有重复性好、灵敏度高的优点。由于 DN A 分子标记直接分析的是生物的基因型而非表现型。所以鉴别结果不受环境因素、样品形态 (原品、粉状或片状)和材料来源的影响，因此可为中药品种鉴别提供更加准确可靠的手段。 其中主要包括有随机扩增的 DNA 多态性 (RAPD) 和任意引物扩增的 PCR(AP-PCR) 等。
香港中文大学在 1994 年初首次报道利用 AP-PCR 指纹图谱技术鉴定出商品人参和西洋参 。日本东京大学 Ozeki 等[27]分离人参属 3 种植物的基因组 DNA，通过 RAPD 分 析，结果发现人参的新鲜根毛组织和干燥药材产生相同的 RAPD 指纹图；且认为 RAPD 标记 不仅可用于人参与其它药材的鉴别，而且可以鉴定某些人参制剂中的药材品种。对不同产地 西洋参和不同来源苦地丁由 AP-PCR 和 RAPD 产生的同一品种 DNA 指纹图谱几乎一致 [28，29]，说明 PCR 方法在中药品种鉴别上的稳定性和重现性。RAPD 标记所需样品基 因组 DNA 的量仅为10 ng，是 AP-PCR 标记的十分之一左右，且 RAPD 引物已商品化生产 。因此，它可以在不知道特异 DNA 序列的情况下检测 DNA 的多态性，尤其在目前绝大多数 动、植物中药材 DNA 序列尚不清楚的情况下，RAPD 标记比其它分子标记在中药品种研究方 面更具有广阔的应用前景。
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2 小结
中药走向世界，质量保证是一个重要的方面。由于中药来源复杂，涉及不同种和掺伪，即便 是同种正品也会因生长地域、采集时间、加工甚至贮存条件不同引起成分组成和含量的变化 。同时仪器分析的规范性、重现性也至关重要，以及方法的代表性、普遍性问题也需认真对 待。结合不同的分析手段，与计算机技术联用，建立不同品种中药材的标准图谱库和数据库 ，是一项大量而细致的工作，这将对中药品种鉴定和质量控制起到积极的作用。
Address： Nie Jing, Hubei Institute for Drug Control, Wuhan
聂晶 1991年毕业于中国药科大学中药专业，主管药师，现在中国药品生物制品检定所师 从田颂九研究员等攻读在职研究生硕士学位，主要研究方向为乌头、洋金花等毒性中药材的 分析。
参 考 文 献
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2，颜玉贞，林巧玲，谢培山.中国中药杂志，1993，18(6)：329
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4，洪筱坤，王智华，李 旭.中国中药杂志，1993，18(11)：650
5，乔延江，吴 刚，王 玺，等.分析化学，1995，23(6)：630
6，张 亮，刘展鹏，杨 春.中国中药杂志，2000，25(1)：29
7，凌大奎，朱永新，王 维，等.药物分析杂志，1995，15(4)：13
8，叶崇义，吴祥才，荣有富，等.药物分析杂志，1994，14(6)：13
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9，潘陵，汪 炜，叶崇义.中国药科大学学报，1994，25(6)：348
10，Fan Xingchun, Yin Xia, Xiang Bingren, et al. J China Pharm Univer, 1990,21(2):91
11，苏薇薇.中药材，1999，22(6)：279
12，张亮，张正行，盛龙生，等.中国药科大学学报，1993，24(2)：82
13，冯毅凡，苏薇薇，吴 忠，等.中药材，1999，77(7)：373
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15，张朝晖，范国荣，徐国钧，等.中国中药杂志，1998，23(5)：259
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16，张 亮，马国祥，张正行，等.药学学报，1994，29(4)：290
17，王秀坤，李家实，魏璐雪，等.中国中药杂志，1996，21(4)：198；21(7)：39 1
18，田进国，娄红祥，任 健，等.中国药科大学学报，1996，27(1)：24
19，姜大成，张 洁，邓明鲁.中草药，1999，30(2)：137
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21，秦海林，赵天增.药学学报，1999，34(1)：58
22，秦海林，尚玉俊，赵 伟，等.中草药，2000，31(1)：48
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23，秦海林，赵天增，袁卫梅，等.药学学报，1999，34(11)：828
24，吕 扬，郑启泰，吴 楠，等.药学学报，1997，32(3)：193
25，周俊国，蔡金娜，吕 扬，等.中草药，1998，30(12)：59
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27，Ozeki Y, Wake H, Yoshimatsu K, et al. Natural Med,19 96,50:24
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29，曹 晖，毕培曦，邵鹏柱.中药材，1996，19：608
(2000-06-12收稿), 百拇医药
单位：聂晶 田颂九(湖北省药品检验所 武汉 430064)；王国荣(中国药品生物制品检定所)
关键词：中药；指纹图谱；指纹鉴定
中草药001201 摘 要 综述了中药薄层色谱指纹图谱、高效液相色 谱指纹图谱、气相色谱指纹图谱、高效毛细管电泳指纹图谱、紫外光谱指纹图谱、红外光谱 指纹图谱、核磁共振指纹图谱、质谱指纹图谱、X-射线衍射指纹图谱和DNA指纹图谱方面的 研究现状。
The Development of Fingerprinting Research on TCM
Nie Jing
(Hubei Institute for Drug Control Wuhan 430064)
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Ti an Songjiu and Wang Guorong
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Abstract Research on fingerprinting of TCM, though massive a nd burdensome, may afford a positive influence on the identification and quality control of TCM. Thus, the development of fingerprintings of TCM on TLC, HPLC, GC, HPCE, UV, IR, NMR, MS spectra, X-ray diffraction and DNA molecular markers etc. were reviewed.
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Key words TCM fingerprintings identification of fingerprin tings
人们在“回归自然”的热潮中，重新引起对传统药物的极大重视。中药是我国人民在数 千年治疗疾病过程中积累起来的宝贵财富。中药生产和质量的规范化和现代化是走向世界的 重要前提。中药作用的特点是多成分的整体性。在其质量控制方面，除单一成分外，有效部 位的测定已引起人们的重视和兴趣。最近，国家药品监督管理局也召集专家来研究中药注射 剂成分的指纹鉴定，以便更好地控制产品质量。
1 中药指纹图谱
1.1 薄层色谱(TLC)指纹图谱：TLC具有快速、经济、可靠、操作简单、适用范围广、重现 性好等优点，为国内外学者最快接受和广为使用。用固定波长对薄层展开的各斑点作薄层扫 描的扫描图谱比目测的层析图谱更为客观准确，因而具有更好的指纹鉴别意义。林明美等 [1]对柴胡 10 个品种近 40 个样品进行了薄层指纹分析。将柴胡根中的挥发油、己 烷 提取物及甲醇提取物，分别进行薄层层析及薄层扫描。结果发现，皂苷d、a、c为柴胡属植 物的特征性成分。不同品种的柴胡，凡药材来源、外形区别显著者，其指纹图谱差异也显著 ，因此可根据图谱去推断药材的品种。颜玉贞等[2]用经过优化的溶剂系统在双槽 展开箱中用硅胶薄层板作两次展开，对黄连所含原小檗碱型生物碱进行薄层色谱分离，在控 制条件下得到的商品黄连样品 TLC 中可检出包括微量生物碱在内的 9～11 个斑点，其荧光 及紫外扫描图可作为黄连药材的指纹图谱，以此确定不同黄连样品中主要生物碱的分布。苏 薇薇等[3]对 10 个不同产地的黄芩样品，将乙醇、乙酸乙酯、乙醚提取液分别进 行了聚酰胺薄膜分析，从中提取反映样品间差异的数量化特征，用聚类分析的方法对黄芩进 行 鉴别分类，结果准确。
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1.2 高效液相色谱 (HPLC) 指纹图谱：HPLC 由于具有分离效能 高、分析速度快等优点，近期已广为普及用于中药的定量分析。在中药的定性鉴别中亦能发 挥 很好的作用。洪筱坤等[4]对 3 种正品大黄的 9 个样品进行 HPLC 分析，将相对 保留值 α 和相对峰面积 Ar 两者结合起来，建立了大黄样品的 HPLC-相对保留值指纹图 谱 ，反映了该中药的化学组成及其含量分布状况，其特征可作为鉴别中药的依据。乔延江等 [5]测定了不同种类、不同产地的 62 个蟾酥样品的 HPLC 图谱，从 16 个色谱峰中选 取 9 个有代表性的色谱峰，应用三层反向传播 (BP) 人工神经网络方法进行特征提取，可 直接进行化学模式识别。中药指纹图谱还应用于中药复方的研究。张亮等[6]采用 RP-HPLC 法对六味地黄丸缺味药模拟方的浸出物进行指纹分析，选取 9 个色谱峰的峰面积 与 内标峰面积之比值作为样本特征变量，通过贝叶斯 (Bayers) 法和 PRIMA (Pattern Recogn ition by Independent Multicategory Analysis) 法对六味地黄丸 3 种缺味药进行准确识 别。
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1.3 气相色谱 (GC) 指纹图谱：GC 具有高效、高选择性、高灵敏度、用量少和分析速度 快等优点。凌大奎等[7]用规范化的色谱分离条件测定了 6 种常用中药砂仁、当归 、苍术、柴胡、藁木和香附的挥发油成分的 GC 保留指数 (GCRI)，从中选择若干代表性成 分 GCRI 值组成各自的 GCRIs 谱，并利用 GC-MS 和 GC-傅立叶变换红外光谱 (FTIR) 对 各主要成分作出了定性鉴别。实验测得的 GCRI 值重现性好，3 个实验室所测 kovats 保留 指数的 RSD<1.0%。kovats 保留指数被认为是鉴定化学成分的气相最佳 保 留参数。研究表明，GCRIs 可作为中药鉴别的依据，而各成分含量可以用以评价其质量之优 劣。叶崇义等[8]采用程度升温毛细管 GC 法，分析挥发油成分，建立了术类药材 GCRIs 指纹谱。潘陵等[9]通过对一组术类药材的色谱指数--组分百分比浓度 数 据的分析，得到了不同的动态聚类图，由此确定出计算相似系数的标准公式及阈值，并应用 此公式及阈值讨论了另两种术类药材的种源归属，对中药材鉴定和分类具有一定的指导意义 。房杏春等[10]应用裂解-高分辨气相色谱，获得中药山药药材的 56 张色谱图， 并从中选取 15 个特征峰作为分类指标，应用主成分分析法进行分类识别，有效地区分了山 药样品中药典规定正品和非正品，结果与生药方法一致。GC-MS 联用，不仅具有 GC 的高 分离效能，而且兼备了 MS 鉴定的高灵敏性和准确性，是研究物质分子的有效手段。苏薇薇 [11]对 45 个细辛样品进行了 GC-MS 分析，并从样品挥发油组分总离子流图中获 取不同种细辛样品化学本质差异的数量化分类特征，经过 PRIMA 法处理，实现了计算机对 3 种细辛的鉴别分类，结果与实际相符。张亮等[12]在样品气相色谱分离较完全的 条件下，依据一定原则，分别将雷公藤和昆明山海棠样品的成分质谱叠加，形成总质谱图。 用总质谱表征每一样品，用模式识别的方法对雷公藤去皮根和根皮进行了分类，并对同属植 物昆明山海棠作了定性预报。
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对于中药复方制剂，冯毅凡等[13]对华佗再造丸及其主要药味的石油醚提取液进行 了气相色谱分析，获取了其气相色谱指纹特征，以此作为华佗再造丸及其原料药真伪鉴别的 依据。在此基础上，进一步采用特征指标均值偏移度法对华佗再造丸的质量进行了评价。
1.4 高效毛细管电泳 (HPCE) 指纹图谱：HPCE 技术在药材鉴定中的应用是近年发展起来 的方法。胡平等[14]提取菟丝子种子植物蛋白用 HPCE 法进行生药鉴定。根据其电 泳图谱，可有效地鉴别菟丝子的来源。张朝晖等[15]对 12 种海马、海龙类药材采 用 HPCE 图谱鉴别研究表明，其种间区别明显。作者认为 HPCE 具分析速度快、分辨力强、 重现性好等特点，为动物类药材的鉴定提供了新的分析手段。
1.5 紫外光谱 (UV) 指纹图谱：由于不同中药所含成分的不饱和程度有差异，因而导致其 紫外吸收曲线的形态、峰位、峰强度亦有差异以此达到鉴别的目的。导数光谱可消除样品中 一些无关吸收，排除原图谱中的某些干扰，从而达到较好的鉴别效果。张亮等[16] 不经分离直接测定 32 种石斛药材粉末氯仿浸出液的 UV 光谱。运用主成分分析法 (PCA) 进行综合分析，获得满意结果。作者认为 UV 光谱仅反映了部分具有紫外吸收化学成分的行 为，全面评价还需结合 IR、色谱/MS 等各种技术。王秀坤等[17]采用反映总化学 成分的苦参药材甲醇提取液紫外光谱数据，分别运用主成分分析法和非线性映射，以及自适 应共振理论网络 (ART2) 模型，对 40 份苦参药材质量进行了化学模式识别研究，并同时结 合红外光谱数据运用自适应共振理论网络 (ART1) 模型进行了主成分分析。
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1.6 红外光谱 (IR) 指纹图谱：IR 是对整个化合物分子的鉴别，比单纯的官能团的化学 定性鉴别专一性更强。中药材的红外光谱是混合物中各组分红外光谱的叠加。中药中各种化 学成分只要在质和量的方面相对稳定，并且样品处理方法按统一要求进行，则其红外光谱也 应该是相对稳定的。利用上述原理，不用将混合物的红外光谱各主要吸收峰归属，只要在 4 000～400 cm-1 范围内比较光谱的差异即可。这种差异可以表现在 3 个方面 ：一是在某一波数处鉴别的双方只有一方有明显的差异；二是在某一波数内，鉴别双方的光 谱中，吸收峰的形状与强度都有明显的差异；三是“指纹区”面貌不同。据此原理，田进国 等[18]分别用石油醚、乙醚、水提取灵芝、苦地丁、罂粟壳等 30 种药材对照品， 并分别测定其提取物的红外光谱。这 30 种药材对照品均具有独特的红外光谱特征，根据其 光谱特征可以准确地加以鉴别。姜大成等[19]将 16 组 54 种动物药材，每种样品 制备 5 张红外光谱图，即粉末、50% 乙醇、丙酮、氯仿、石油醚 5 种不同处理条件。结果 表明，绝大多数动物药材红外光谱鉴别特征明显，稳定性、重现性较好，可作为药材鉴别依 据。张亮等[20]应用误差反向传播学习算法 (BP 算法) 对中药材雷公藤和昆 明山海棠浸出物的红外光谱进行分类鉴别。分类结果与 SIMCA (Soft Independent Modelli ng of Class Analogy) 法基本一致。作者认为由于浸出物的红外光谱是所有成分的红外光 谱叠加而成，是药材整体的本质的反映，理论上讲以它进行分类识别研究比色谱方法更有意 义。
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1.7 核磁共振 (NMR) 指纹图谱：1HNMR 指纹法鉴定植物类中药是根据对鉴定方法 的要求、1HNMR 图谱的特点和两个假设建立起来的。对鉴定方法的要求是可靠、灵敏 、简便、价廉。1HNMR 图谱具有单一性、全面性、定量性、易辨性的特点。假设是以 一定的程序可获取植物类中药的特征性化学成分(或化学成分组)的总提取物，同时这些特征 的化学成分的含量是相对固定的。因此，在规范的提取分离程序下，植物类中药的1H NMR 图与植物品种间存在严格的对应关系，没有混淆的余地。据此原理，秦海 林等[21～23]对人参、天麻、黄连、虎杖、何首乌和掌叶大黄、唐古特大黄分别选 择适当的提取分离工艺，制备其特征总提取物，在NMR波谱仪上测定中药的1HNM R 指纹图；对特征总提物进一步分离，得到单体化合物后，通过结构鉴定和 NMR 研究，以对 指纹图中的各特征谱线进行归属。结果表明，所研究的各种植物中药的1HNMR 指纹图 均有高度的特征性和重现性，同一品种不同产地的样品的1HNMR 指纹图有很好的一致 性；人参、天麻、黄连等多数植物中药特征总提物的1HNMR 指纹图主要显示了其活性 成分的特征共振峰。作者认为，样品之间由于成分含量不同造成 UV 和 IR 图谱间的差别是 不可避免的。加之提取物难免残留少量溶剂，残留溶剂的吸收峰也会对图谱产生干扰。而在 1HNMR 谱中混合物相对成分的变化对相对标准图谱不产生影响。因此，3 种光谱法中 ，NMR 信息量最多，重现性最好。
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1.8 质谱 (MS) 指纹图谱：将中药提取液置质谱仪中进行电子轰击电离，可获得提取液中 化学成分的 EI-MS 图，不同中药提取液所含成分不同，所得质谱图显示的分子离子峰及进 一步的裂解碎片峰亦不一致，可资鉴别。鉴于天麻中的主要化学成分为对-羟基苄醇的衍生 物，其 EI-MS 图具指纹性强的特征。但质谱法对提取液中主要成分的含量要求较高，实验 费用亦较大，能否作为常用的检测方法尚待继续探索。
1.9 X-射线衍射指纹图谱：X 射线衍射法是研究物质的物相和晶体结构的主要方法。如 果该物质是一混合物，则所得衍射图是各组分衍射效应的叠加。X 射线衍射分析法具有快速 简便、图谱稳定可靠、指纹性强并能立即得知样品组分的特点。吕扬等[24]选择常 用中药材茜草类、贝母类、山药类三组样品，应用 X 射线粉末衍射法进行图谱分析，获得 了可用于标识中药材的衍射图形几何拓扑规律与图谱特征标记峰。周俊国等[25]对 12 个不同产地的蛇床子样品进行了粉末 X 射线衍射分析。作者将不同产地的蛇床子粉末 衍射图谱中的特征标记峰与衍射整体模糊图形相结合，建立了蛇床子的特征图谱，并阐明了 其与同属植物兴安蛇床、碱蛇床的区别，认为该法可用于种内不同产地样品的鉴别。王树春 等[26]采用 X 射线 Fourier 谱分析法识别比较熊胆与伪品、天然熊胆与引流熊胆 汁干燥品之差异，并给出熊胆、引流熊胆的 Fourier 标准图谱及特征标记峰，结果表明 X 射线 Fourier 谱分析法在动物类药材的鉴定与伪品识别中的广阔前景。
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1.10 DNA 指纹图谱：现代分子生物学研究发现，中药材(不含矿物药)所依赖的生物资源 --“物种”的多样性是由于其基因多态性的结果。而基因多态性可在分子水平上检测，它 比 形态、组织和化学水平上检测更能代表其变异类的遗传标记。利用聚合酶链反应 (PCR) 从 不同生物样品中人工合成 DNA 片段，而这种 DNA 片段的大小、数目可因不同的生物而异， 故称之为“DNA 指纹图谱”。这种 DNA 指纹技术具有重复性好、灵敏度高的优点。由于 DN A 分子标记直接分析的是生物的基因型而非表现型。所以鉴别结果不受环境因素、样品形态 (原品、粉状或片状)和材料来源的影响，因此可为中药品种鉴别提供更加准确可靠的手段。 其中主要包括有随机扩增的 DNA 多态性 (RAPD) 和任意引物扩增的 PCR(AP-PCR) 等。
香港中文大学在 1994 年初首次报道利用 AP-PCR 指纹图谱技术鉴定出商品人参和西洋参 。日本东京大学 Ozeki 等[27]分离人参属 3 种植物的基因组 DNA，通过 RAPD 分 析，结果发现人参的新鲜根毛组织和干燥药材产生相同的 RAPD 指纹图；且认为 RAPD 标记 不仅可用于人参与其它药材的鉴别，而且可以鉴定某些人参制剂中的药材品种。对不同产地 西洋参和不同来源苦地丁由 AP-PCR 和 RAPD 产生的同一品种 DNA 指纹图谱几乎一致 [28，29]，说明 PCR 方法在中药品种鉴别上的稳定性和重现性。RAPD 标记所需样品基 因组 DNA 的量仅为10 ng，是 AP-PCR 标记的十分之一左右，且 RAPD 引物已商品化生产 。因此，它可以在不知道特异 DNA 序列的情况下检测 DNA 的多态性，尤其在目前绝大多数 动、植物中药材 DNA 序列尚不清楚的情况下，RAPD 标记比其它分子标记在中药品种研究方 面更具有广阔的应用前景。
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2 小结
中药走向世界，质量保证是一个重要的方面。由于中药来源复杂，涉及不同种和掺伪，即便 是同种正品也会因生长地域、采集时间、加工甚至贮存条件不同引起成分组成和含量的变化 。同时仪器分析的规范性、重现性也至关重要，以及方法的代表性、普遍性问题也需认真对 待。结合不同的分析手段，与计算机技术联用，建立不同品种中药材的标准图谱库和数据库 ，是一项大量而细致的工作，这将对中药品种鉴定和质量控制起到积极的作用。
Address： Nie Jing, Hubei Institute for Drug Control, Wuhan
聂晶 1991年毕业于中国药科大学中药专业，主管药师，现在中国药品生物制品检定所师 从田颂九研究员等攻读在职研究生硕士学位，主要研究方向为乌头、洋金花等毒性中药材的 分析。
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(2000-06-12收稿), 百拇医药