全 文 ：·学术探讨·
中药指纹图谱谱效相关性研究思路探讨
陶金华，狄留庆，文红梅，赵晓莉，单进军，蔡宝昌
（南京中医药大学，江苏 南京 ２１００４６）
［摘要］ 中药指纹图谱在中药及制剂质量控制中具有广泛的应用，研究建立谱效相关性指纹图谱可以进一步提高指纹
图谱质量控制的针对性。本研究在系统总结近年来国内外有关指纹图谱谱效相关性研究文献的基础上，分析和评价了中药
谱效相关性研究思路和方法，结合实验室工作积累，探索性地提出了中药指纹图谱谱效相关性的研究思路，以期进一步推动
中药指纹图谱谱效相关性研究工作的开展。
［关键词］ 中药；指纹图谱；谱效学
［收稿日期］ ２００９０３１１
［基金项目］ 国家自然科学基金项目（３０８７３４０１）；国家科技部８６３
计划（２００３ＡＡ２Ｚ３２４７）；江苏省自然科学基金项目（ＢＫ２００５１５０）；江
苏省“青蓝工程“科技创新团队支持计划
［通信作者］ 狄留庆，教授，博士，主要从事中药制剂新型给药系
统研究。Ｔｅｌ：（０２５）８６７９８２２６，Ｅｍａｉｌ：ｄｉｌｉｕｑｉｎｇ９２８＠１６３．ｃｏｍ
［作者简介］ 陶金华，硕士研究生。Ｔｅｌ：１３７７０８２３４３８，Ｅｍａｉｌ：ｔａｏｊｉｎ
ｈｕａ２０００＠１６３．ｃｏｍ
中药指纹图谱是指应用色谱及其联用技术最大限度地
获取有用的化学信息，结合化学计量学的理论与方法，进行
数据解析和特征信息的提取，合理优化、量化指纹图谱，建立
多模式多柱色谱、多元检测、多水平评价的系统方法。近年
来，国内外普遍提倡应用指纹图谱控制中药产品的质量［１２］。
美国ＦＤＡ，英国和印度草药典，德国药用植物学会，加拿大药
用植物学会均接受色谱指纹图谱的质控方法。如德国、法国
对其联合开发的银杏叶标准制剂ＥＧｂ７６１制定的标准［３］，不
仅控制了总黄酮和总内酯的含量、指标成分间的比例，而且
设置了内控的色谱指纹图鉴别。
中药指纹图谱能够反映中药复方“多组分多靶点的整
合调节作用“的特点，它以”识别指纹图谱“的表现形式来控
制中药复方制剂的质量。而建立在中药指纹图谱基础之上
的中药指纹图谱谱效相关性研究，系将标示活性成分群特征
峰的中药指纹图谱与药效结果对应起来，将中药指纹图谱中
化学成分的变化与中药药效结果联系起来，建立中药谱效关
系，反映中药复方制剂内在质量［４５］。
１ 指纹图谱谱效相关性研究的必要性
１．１ 优化指纹图谱，提高质量控制的针对性 开展指纹图
谱谱效相关性研究可以进一步优化产品的指纹图谱，提高质
量控制的针对性。当前中药指纹图谱的制备主要基于产品
工艺稳定基础上，选择适宜的样品制备方法和分析方法，经
重复样品测定，获得不同批次（通常要求１０批次以上）样品
的指纹图谱，再经相似度计算，确定共有峰的相对保留时间
及其峰面积值。由此建立的指纹图谱对于中药及其制剂多
组分体系的质量控制具有重要的价值。但是，该指纹图谱中
共有峰所标示的成分是否有活性，与疗效相关的程度如何不
得而知。另外，同一样品，不同的分析样品制备方法以及选
择不同的分析方法和条件，重复测定多批样品后将获得不同
的指纹图谱。在这一簇指纹图谱中，哪一个指纹图谱更能表
达该产品与有效安全相关的质量？因此，开展指纹图谱谱效
相关性研究，可以进一步优化指纹图谱，提高该产品质量控
制的针对性。
１．２ 建立中药制剂工艺优选评价体系 开展指纹图谱谱效
相关性研究可以为中药制剂工艺优选建立较为完善的评价
体系。中药制剂的治疗效应是多组分活性成分的综合表达。
因此，单纯使用主要活性成分为指标进行工艺优选是不完善
的。选择多组分考察指标优选制备工艺的主要问题是选择
哪些指标性成分？多组分指标性成分的权重因子大小如何
界定？如何建立能够综合表达多组分工艺考察的体系？这
些问题的回答均依赖于指纹图谱谱效相关性研究。
２ 中药指纹图谱谱效相关性研究现状分析
２．１ 建立指纹图谱，针对性研究效应关系 分析指纹图谱
主要色谱峰所对应成分，再经组合配比和主要药效学验证，
确定谱效相关性。实验研究最早的当属宁黎丽、毕开顺等［６］
的“吴茱萸汤药效物质基础的方法学研究”，该研究通过对
吴茱萸汤进行组方药量变化，在原方基础上按正交试验法组
成９个不同配比的处方，同时对其进行高效液相色谱分析和
镇痛与止呕２个指标的药理实验，对所得化学信息和药理数
据进行逐步回归分析，确定吴茱萸汤主要色谱峰成分对药效
的归属。钱俊等［７］用指纹图谱共有峰相对保留时间的相对
偏差Δｔ和紫外光谱夹角余弦特征相似度，考察共有峰与药
材有效部位的相关性；将加味四妙丸中各有效部位及组方药
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中的各有效部位进行正交组合，运用数理统计学的方法将药
理数据与指纹图谱各色谱峰相对面积相关联，研究谱效相关
性。刘荣华等［８］对不同种山楂叶 ＨＰＬＣ指纹图谱的各指纹
峰进行抗大鼠ＰＭＮ呼吸爆发药效实验，建立各指纹峰峰面
积与药效之间关系（峰效关系）的数学模型，再通过数学、化
学计量学、计算机编程与模拟等手段将山楂叶的ＨＰＬＣ指纹
图谱翻译成生物活性指纹图谱（包括药效指纹图谱和效价
指纹图谱），建立了一种融化学分析与生物活性评价为一体
的综合质量评价体系。窦志华等［９］将大鼠灌胃给药分别制
备复方五仁醇胶囊及五味子、三七、柴胡、叶下珠４味药的阴
性制剂和单味制剂含药血清，对获得的９组含药血清按已经
建立的指纹图谱条件进行ＨＰＬＣ测定，同时考察它们对四氯
化碳诱导的损伤肝细胞的增值（ＭＴＴ法）及丙氨酸氨基转移
酶（ＡＬＴ）泄漏的影响，最后进行谱效关系分析，结果显示，单
味五味子及三七、柴胡、叶下珠阴性制剂含药血清中均检测
到大鼠灌服全方制剂后血液中产生的１３个药源性成分，而
五味子阴性制剂及单味三七、柴胡、叶下珠含药血清中均未
检测到药源性成分；药效结果表明，全方、单味五味子及三
七、柴胡、叶下珠阴性制剂含药血清对肝细胞损伤均具有明
显的保护作用，而单味三七、柴胡、叶下珠含药血清及五味子
阴性制剂含药血清作用不明显，且单味五味子与全方制剂含
药血清组之间药效无显著差异。谱效之间具有很好的相关
性，表明复方五仁醇胶囊保肝作用的药效物质基础主要来自
君药五味子所含有的木脂素类成分。这种在原有指纹图谱
基础上，对相应成分组合配比，进行药效学验证的方法，是谱
效学研究中较为常见的手段。
该思路的主要特点是基于指纹图谱信息表达，针对性研
究对应的化学成分，进而研究成分及其组合成分的效应，研
究的化学成分目标明确，但是由于中药及其制剂有效组分的
复杂性，基于当前有限研究手段获得的指纹图谱所表达的信
息并不能完全揭示其有效组分的全部信息，最终导致谱效相
关性研究工作的局限性。
２．２ 化学指纹图谱和药效学相结合 通过变化工艺而引起
指纹图谱和主要药效的变化，分析指纹图谱和主要药效的相
关性。卢红梅等［１０］通过对６个不同厂家鱼腥草注射液指纹
图谱和其主要药效抗炎作用的研究，找出指纹图谱和药效
之间的科学规律，统计结果显示，鱼腥草主要药效成分甲基
正壬酮、癸酰乙醛和辛醛，在第１类鱼腥草注射液指纹图谱
中的相对含量在 ８００％以上，而在第 ２类中其含量只有
６９５％，因此，作者建议在建立用于质量控制的鱼腥草注射
液标准指纹图谱时不妨根据药效结果，考虑加大１７５～１８，
１９５，２０７ｍｉｎ处色谱峰族的权重，而减小对药效贡献小或
者负贡献的色谱峰族的权重，以增加质量评价的科学性。孔
维军等［１１］将ＨＰＬＣ指纹图谱和微量热法结合，考察左金丸
及类方ＨＰＬＣ指纹图谱与生物热活性的相关性，试图通过这
种“谱效”关系研究阐明左金丸及类方不同生物热活性的药
效物质基础，研究结果表明，ＨＰＬＣ指纹图谱与生物热活性
存在很好的相关性，类方中吴茱萸次碱、盐酸巴马汀、盐酸小
檗碱的含量差异是导致其生物热活性不同的主要原因。薛
飞群等［１２］通过对中药复方 ＴＦ１０３提取物抗球虫活性的测
定和建立相关的指纹图谱，利用数理统计学手段研究中药复
方化学指纹图谱中所含信息与药效之间的关系，结果显示指
纹图谱中某些特征峰与其抗球虫活性之间存在着显著的相
关性。
该思路的主要特点是将指纹图谱和药效学研究结合，互
为参考，从２个角度分别着手，以指纹图谱指导研究，用药效
学数据合理优化指纹图谱的建立。不同的工艺研究会导致
中药复方化学成分的改变，进而引起不同的药效学变化，从
众多的药效学计量数据中分析出具有一定相似度的化学指
纹图谱，进一步反馈评价不同工艺的合理性，进而优化指纹
图谱的建立。但是不同的工艺意味着要选择不同的指标，不
同指标量的变化会引起很多相应成分量的变化，而主要药效
学的变化可能不能及时表达相关性。
２．３ 血清指纹图谱与药效学相结合 通过血清指纹图谱信
息与血清药效的相关性分析，阐明指纹图谱的谱效相关性。
沈岚等［１３］通过对芍药甘草各效应组分８组不同配比给药后
大鼠血清的胃底肌条解痉实验，获得各组抑制率，将药效学
信息与各组血清ＨＰＬＣ指纹图谱化学信息进行相关性研究。
并采用 ＨＰＬＣＥＳＩＭＳ／ＭＳ分析芍药甘草效应组分给药后血
清样品，通过谱效相关性研究直接获得体内活性物质，建立
了体内活性物质谱效研究的一种新方法，是确定复方中药药
效物质基础的有效手段。
本研究是血清指纹图谱信息与血清药效的直接相关分
析，与以往谱效研究采用的体外指纹图谱与药效相关分析不
同，排除了机体对药物体内代谢的影响，通过体外化学指纹
图谱、血清药物化学指纹图谱和血清药理效应对比分析，建
立谱效相关性。但是血清指纹图谱与血清药效学研究的时
间节点对试验结果影响较大。
３ 中药复方谱效关系学研究的思路与方法
基于上述分析，结合笔者的研究工作，根据中药谱效学
与中药现代化的相互关系，提出中药及中药复方谱效学适宜
的规律性研究思路与方法如图１。
４ 中药复方谱效关系学研究的展望
中药复方谱效学是以中药指纹图谱研究为依据，以效应
和效应体学为主要内容，以试验对象的状态函数为突破口，
要求中药复方由以化学结构为特征的“成分效应论”评价方
式向以生物效应为特征的“数理效应论”综合评价方式转
变，由“化学型药物”向“数理型药物”转变，药动学与药效学
相关联，药动学与指纹图谱相关联，与复方整方疗效相关联，
建立完整的中药复方谱效关系［１４］。基于中药复方制剂多成
分、多靶点、多途径作用特点，面对这样的复杂体系，采用多
学科协同研究方法开展谱效相关性研究可以进一步优化指
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图１ 中药指纹图谱谱效关系研究思路示意图
纹图谱，提高指纹图谱质量控制的针对性。谱效相关性研究
所获得的信息可以进一步阐明与生物活性相关的主要活性
成分，为识别中药复方制剂物质基础研究奠定基础，为中药
制剂的工艺优化建立多维信息评价体系，提高了满足中药制
剂特点的工艺优化和质量控制水平。
中药谱效关系学的研究虽已提出多年，但是还没有形成
成熟稳定的研究思路和方法，现有的研究内容也存在一些值
得商榷的问题。在指纹图谱谱效相关性研究过程中，如何确
立化学指纹图谱和生物指纹图谱中的特征峰信息？如何将
指纹图谱所获取的化学成分特征信息与生物效应相关信息
进行关联？采取什么数学模型和方法进行化学特征与生物
学特征信息关联？等等这些都是中药指纹图谱谱效相关性
研究的关键问题。本文根据中药指纹图谱谱效相关性研究
的现状，探索性提出了中药指纹图谱谱效相关性的适宜研究
思路与方法，试图为研究中药及中药复方药效学物质基础提
供理论依据。分析指纹图谱信息与药效活性的相关性（组效
关系），是表征中药及中药复方整体成分配伍药效相关性
的有效途径，也为利用指纹图谱优化处方，改进制剂工艺，追
踪分离目标活性成分，开发中药新药提出了新的思路和
方法。
无论是分析方法与仪器设备，还是效应表达层次，以及
数据分析处理技术，都为指纹图谱以及谱效相关性研究提供
了较好的研究手段。随着研究思路的逐步成熟，指纹图谱谱
效关系学研究将提供越来越多的信息去综合表达中药复方
制剂的主要特征，为中药制剂的工艺优化和质量控制提供更
多的帮助。
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Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｍｅｔｈｏｄｏｆｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔｐｈａｒｍａｃｏｄｙｎａｍｉｃｓｏｆ
ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌＣｈｉｎｅｓｅｍｅｄｉｃｉｎｅｓ
ＴＡＯＪｉｎｈｕａ，ＤＩＬｉｕｑｉｎｇ，ＷＥＮＨｏｎｇｍｅｉ，ＺＨＡＯＸｉａｏｌｉ，ＳＨＡＮＪｉｎｊｕｎ，ＣＡＩＢａｏｃｈａｎｇ
（ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＭｅｄｉｃｉｎｅ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００４６，Ｃｈｉｎａ）
［Ａｂｓｔｒａｃｔ］ ＦｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｐｌａｙａｎｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｃｏｎｔｒｏｌｓｔａｎｄａｒｄｓｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌＣｈｉｎｅｓｅ
ｍｅｄｉｃｉｎｅｓ（ＴＣＭ），ｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｅｓｔａｂｌｉｓｈｔｈｅｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔａｂｏｕｔｓｐｅｃｔｒａｌｅｆｉｃｉｅｎｃｙｃｏｕｌｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｃｏｎｔｒｏｌｏｆＴＣＭ．Ｔｈｅｎｅ
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ｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄｉｎｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅ，Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅａｕｔｈｏｒ＇ｓｌａｂｏｒａｔｏｒｙｒｅｓｅａｒｃｈ，ｗｅｐｒｏｐｏｓｅｄｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｍｅｔｈｏｄｓｏｆ
ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔｐｈａｒｍａｃｏｄｙｎａｍｉｃｓｏｆＴＣＭａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｄｔｈｅｂａｓｉｓｆｏｒｅｆｅｃｔｉｖｅｌｙｐｒｏｍｏｔｉｎｇｔｈｅｔｈｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｆｉｎｇｅｒ
ｐｒｉｎｔｐｈａｒｍａｃｏｄｙｎａｍｉｃｓｏｆＣｈｉｎｅｓｅｍｅｄｉｃｉｎｅｃｏｍｐｏｕｎｄｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｓ．
［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌＣｈｉｎｅｓｅｍｅｄｉｃｉｎｅｓ（ＴＣＭ）；ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ；ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔｐｈａｒｍａｃｏｄｙｎａｍｉｃｓ
［责任编辑 周驰］
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