全 文 ：色谱指纹图谱在制南星饮片质量标准研究的应用
赫 炎 3 o张启伟 o张永欣 o孙 洁 o王祝举
k中国中医研究院 中药研究所 o北京 tsszssl
≈摘要  目的 }通过虎掌南星饮片研究 o探讨指纹图谱在中药质量标准建立的定量应用 ∀方法 }‹°≤ 指纹图
谱检测和化学计量分析kº¬±§²º ³µ¨³µ²¦¨¶¶¬±ªo³µ¬±¦¬³¤¯ ¦²°³²±¨ ±·¤±¤¯¼¶¬¶l ∀结果 }建立虎掌南星饮片指纹图谱的定量
表述及定量范围 ~并以此表征饮片产地和批之间物质基础变异 ∀结论 }用 º¬±§²º ³µ¨³µ²¦¨¶¶¬±ªo³µ¬±¦¬³¤¯ ¦²°³²±¨ ±·
¤±¤¯¼¶¬¶分析和标识饮片 ‹°≤ 指纹图谱 o并以此作为饮片质量控制指标是可行的 ∀
≈关键词  主成分分析 ~虎掌南星 ~质量控制
≈中图分类号  • u{w qt ≈文献标识码  „ ≈文章编号  tsst2xvsukusswls|2s{zw2sv
药品色谱指纹图谱具有整体表述样品理化特征
之优 o近年在中药质量控制研究上受到关注 o并已有
一些用于药品质量分类的研究≈t ou  ∀中药色谱指纹
图谱包含信息量很大 o不仅可以为药材的分类和质
量的等级识别提供参照 o还应为表述饮片质量及稳
定性提供依据 ∀因此 o如何定量分析和表述指纹图
谱 o并在此基础上 o建立饮片色谱指纹图谱的定量标
准和不同批样品之间的相应变化范围 o是色谱指纹
图谱应用的重要部分 o同时也需较强的拓性工作 ∀
本实验以虎掌南星饮片 ‹°≤ 指纹图谱为例 o应用
主成分分析k³µ¬±¦¬³¤¯ ¦²°³²±¨ ±·¤±¤¯¼¶¬¶o°≤„l技术 o
在信息损失为最小的原则下对图谱数据进行压缩 o
使得图谱中的多元数据最终通过 t ∗ u个综合数据
得以定量表达 ∀在此基础上 o作者根据研制饮片的
‹°≤图谱 o建立了该值在不同批饮片间的变异范
围 o为饮片质量标准的建立及指纹图谱在中药炮制
过程质量控制的应用提供依据 ∀
1 材料
1 q1 饮片 矾水浸制的植物掌叶半夏 Πινελλια πεδα2
τισεχτα ≥¦«²·干燥块茎k虎掌南星l的中试饮片≈v  ∀原
药材有河南产 ~河北产 o陕西产 ∀其中河南产中试 v
批 o河北中试 v批 ∀陕西 t批 o共 z批 ∀
1 q2 仪器与试药 • ¤·¨µ¶yss型四元液相色谱泵 o
||y型光电二极管阵列检测器 o¬¯¯ ±¨±¬∏° usts色谱
管理系统 ~≥¤µ·²µ¬∏¶ussw °型电子半微量天平 ∀甲
≈收稿日期  ussw2sw2tx
≈通讯作者  3赫炎 oר¯ }kstslywsvvvst
醇k‹°≤级 oƒ¬¶«¨µl o纯水k‹°≤ 级 oƒ¬¶«¨µl o其他试
剂均为分析纯 ∀
2 方法
2 q1 虎掌南星 ‹°≤指纹图谱
2 q1 q1 色谱条件 ⁄ŒŽ„ ’⁄≥色谱柱kw qy °° ≅
uxs °° ox Λ°l o柱温 vx ε o流动相甲醇k∞l2水梯度
洗脱 os ∗ y °¬±ots h ∞~y ∗ ty °¬±ots h ∗ tx h ∞~ty ∗
vt °¬± oxs h ∗ tss h ∞ ~vt ∗ wx °¬± otss h ∞∀流速
s qz °#°¬±pt ~检测波长 u|s ±°∀
2 q1 q2 参照物溶液的制备 精密称取异补骨脂素
对照品 ts °ªo置 ts °棕色量瓶中 o加甲醇溶解 o稀
释至刻度 o摇匀 o作为储备液k每 t °中含异补骨脂
素 t qs °ªl ∀
2 q1 q3 供试品溶液的制备 取粉碎的本品约 t qs
ªo精密称定 o置磨口锥形瓶中 o加入 |x h 乙醇 tx
°o水浴回流 vs °¬±o放至室温 o滤过 o药渣再加 tx
°|x h乙醇 o水浴回流 vs °¬±o放至室温 o滤过 o合
并 u次滤液 o水浴蒸干 ∀残渣用甲醇定量转移至 t
°容量瓶中 o精密加入异补骨脂素储备液 xs ˏo然
后加甲醇至刻度 o摇匀 o作为供试品溶液 ∀
2 q1 q4 精密度试验 供试品溶液连续进样 v次 o指
纹图谱中参照物标准峰的保留时间 o峰面积及其他
峰群的相对面积比和相对保留时间的 • ≥⁄均小于
u h ∀
2 q1 q5 稳定性试验 取新鲜制备的供试品溶液避
光保存 o在 s ou ow o{ «测定 o计算指纹图谱中各峰的
相对保留时间 o • ≥⁄小于 t h ~相对参照物峰面积比
的 • ≥⁄均小于 u qx h o表明供试品溶液 { «内基本稳
#wz{#
第 u|卷第 |期
ussw年 |月
中 国 中 药 杂 志
Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
∂²¯ qu| oŒ¶¶∏¨ |
≥¨ ³·¨°¥¨µoussw
定 ∀
2 q1 q6 重现性试验 按指纹图谱测定项下方法 o对
一批样品平行处理 v份 o分别进行测定 o计算指纹图
谱中各峰的相对保留时间和相对参照物的峰群面积
比k合并示意见图 ul的 • ≥⁄o结果前者小于 t h o后
者均小于 v h ∀
2 q2 ‹°≤指纹图谱数据分析
2 q2 q1 指纹图谱分析技术 药品 ‹°≤指纹图谱国
外一般是指图谱中杂质指纹区k‹°≤ ·µ¤¦¨ ¬°³∏µ¬·¼
³¤·¨µ±¶l o早期用于毒品来源的识别 ∀近年开始在中
药质量控制研究上应用 o且其指纹区的概念已扩展
到分离较好的大峰区域 ∀但由于一些大峰随着药用
物质研究的深入 o研究者应该并且也能够用化学技
术给予精准阐明和控制 ∀因此 o这些相对得到控制
的/指纹图谱0将失去其指纹意义而归属到多成分群
的定量研究 ∀而那些能反映待测品化学组成特征变
化的小峰群 o在相同精度的检测体系中 o往往能够比
较灵敏地反映产地加工造成的药用物质基础微小变
化 o将会在中药质量控制中发挥其独特的作用 ∀因
此狭义的指纹图谱分析准确讲应该是针对小峰群的
数值分析 ∀由于小峰群常常包含众多不可控的随机
因素所造成表面的不确定性 ∀因此 o一些相应的多
元统计分析和化学计量技术在指纹图谱分析技术
中 o得到了广泛使用 ∀目前 o对药品加工中的非可控
因素 !样品柱前处理及检测误差造成在指纹区中产
生的波动 o一般采用小波kº¤√¨ ¯¨·l !快速富理叶变换
k©¤¶·ƒ²∏µ¬¨µ·µ¤±¶©²µ°l及窗口前处理kº¬±§²º ³µ¨³µ²2
¦¨¶¶¬±ª¶¦«¨ °¨ l等技术对其压缩过滤 ∀而在对指纹谱
整体表述或标识中 o°≤„ 是一项较常使用的数据压
缩技术≈w ox  ∀
2 q2 q2 具体分析方法 采用窗口预处理技术对指
纹性较强区域中的小峰面积进行适当的累加k图
ul o通过窗口预处理得 tw批样品kz批饮片 ~每批 u
次重复提取测定l的各个峰群面积值作为 °≤„分析
的原始数据矩阵 ∀由于各峰群面积可能不在同数量
级 o无可比性 ∀故作标准化处理 o得数据相关矩阵
k使其标准差同等于 tl ∀以各个峰群面积为坐标 o
建立 tw个样品多维样本空间 o即 tw个样品在样本
空间有固定位置而保持一定的相对抽样关系 ∀通过
对相关矩阵的线性变换找出 t ∗ u根能够使 tw个样
品点在其轴上投影取值的标准差最大k分辨度最大l
的主轴 ΠΧt oΠΧu ∀由主轴 ΠΧ所对应的特征变量与
各相应峰群面积的线性组合计算主轴 ΠΧ取值 ∀用
ΠΧt oΠΧu标识图谱的整体定量差异 ∀建立 ΠΧ在不
同批间的最大和最小容许取值参照范围 ∀在实际应
用时 o公式k见结果部分l中的参数分别为各峰群面
积的坐标量纲或打分 o将标准化后的峰群面积代入
公式计算 o即可测定样品的 ΠΧt ∀
3 结果
3 q1 饮片指纹图谱及相似度
图 t分别为不同产地中试品平均谱k ν € vl !河
南产生南星及河南产姜矾煮制k另外一种药典法炮
制品l‹°≤图谱 ∀表 t ou为同产地不同批饮片之间
的相似度 o图谱相似度以相关系数表述 ∀
图 t 不同产地中试品指纹图谱
t q陕西产 ~u q河南产 ~v q河北 ~
w q河南产姜矾煮制 ~x q河南产生品k图 u同l
图 u 峰群面积合并示意
表 t 河北产制品批间相似度
样品 第 t批 第 u批 第 v批
第 t批 t qss s q|{ s q|x
第 u批 s q|{ t qss s q|w
第 v批 s q|x s q|w t qss
注 }相似度 }相关系数以参照物以前的数据kµ¤º §¤·¤l部分计算 o
取样点数 ν € x sssk表 u同l
表 u 河南产制品批间相似度
样品 第 t批 第 u批 第 v批
第 t批 t qss s q|t s q|{
第 u批 s q|t t qss s q|w
第 v批 s q|{ s q|w t qss
3 q2 指纹图谱数据的计量结果和标准制定
对 v个产地 z批中试样品的指纹图谱中k图 ul
的 t ou ov ow和 x峰群面积 Α作标准化处理后 o用主
#xz{#
第 u|卷第 |期
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中 国 中 药 杂 志
Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
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≥¨ ³·¨°¥¨µoussw
成分分析 o计算得到对变异贡献最大的主轴 ΠΧt 和
ΠΧuk总变异贡献率达 zz h l ∀考虑到仅用 ΠΧt即可
较好区分样品 o故在实际应用中 o用公式计算不同产
地的制南星的 ΠΧt即可 o其批量间应在如下范围k见
表 v和图 vl }ΠΧt € s qwv{Αt p s qstuΑu p s qvwtΑv n
s qtwΑw p vy{Αx ∀
表 v 不同产地虎掌南星 ΠΧt范围
产地 最小 最大 均值 标准差
河南 s qty{ s qztz s qwxv s quuy
安国 p t qytt p s qxwy p s q|y| s qwyw
陕西 t qxwz t qxxt t qxw|
图 v ΠΧt和 ΠΧu在不同产地及批量间差异范围
4 讨论
中药饮片是中医临床入药和中成药的原料药 ∀
其药用物质基础的微小变异往往会影响临床用药的
安全有效 o整体监控药用物质基础变化是饮片质量
控制的重要途径 ∀饮片的 ‹°≤ 指纹图谱能够灵敏
反映产地和加工造成的化学组成变异 o因此本研究
使用的图谱分析方法更适合于在药效成分不清楚的
情况下 o对中药炮制工艺及饮片质量控制的研究 ∀
在对图谱分析的技术中作者采用了计量化学中
的窗口预处理思想 o对图谱中指纹性较强区域中的
各小峰面积进行适当的累加 o以抵消由于样品预处
理及检测误差造成的波动 o从而有利于更真实反映
样品属性的差异 ∀由于窗口预处理得到的仍为多元
数据 o从定量应用的角度 o需要 t ∗ u个能够以提供
信息量为权重的综合指标 ΠΧ值 o整体反映图谱的
定量差异 ∀而化学计量学中常用的 °≤„ 是完成这
类分析的主要算法 o因此 o采用了 °≤„ 分别对不同
南星饮片的 ‹°≤ 图谱进行了数值分析 ∀结果显示
°≤„不仅能够很好区分不同产地的制南星 o且能灵
敏地反映各批饮片的正常分布范围 ∀因此 o对 ΠΧt
在不同批间的最大和最小容许取值制定了参照范
围 o以供饮片质量标准制定 ∀本例中 ΠΧt和 ΠΧu可
反映 x个峰群总面积变异的 zz h o即所包含的 zz h
信息量 ∀而若以单峰或单峰群为指标 o仅能提供 
us h信息量 ∀同时由于 °≤„分析的原始数据能综合
大量指纹区特征 o从抽样的代表性及反映药用物质
基础方面 o有相对完整反映饮片属性和减少实验偏
差之优 ∀
≈参考文献 
≈t  程翼宇 o陈闽军 o吴永江 q化学指纹图谱的相似性测度及其评价
方法 q化学学报 oussu oyskttl }ustz q
≈u  梁逸曾 o谢培山 q指纹图谱的化学模式识别分析 q世界科学技
术 q中药现代化 oussu owkxl }wz q
≈v  中国药典 q一部 qusss qwv q
≈w  • ¨¯¶« • o¬± • o× µ¨¶¬ª±¬≥ ‹ o ετ αλq°«¤µ°¤¦¨∏·¬¦¤¯ ©¬±ª¨µ³µ¬±·2
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¬±ª¤µ·¬©¬¦¬¤¯ ±¨ ∏µ¤¯ ±¨ ·º²µ®¶q Αναλ Χηεµ ot||z oy| }tv|u q
Στυδψ ον αππλψινγ χηροµατογραπηιχ φινγερπριντστο εσταβλισηινγ
θυαλιτψ χριτεριον οφ προχεσσεδ τυβερ οφ Πινελλια πεδατισεχτα
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kΙνστιτυτε οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα , Χηινα Αχαδεµψ οφ Τραδιτιοναλ Χηινεσε Μεδιχινε , Βειϕινγ tsszss , Χηιναl
[ Αβστραχτ] Οβϕεχτιϖε : ײ ¬¨³¯²µ¨ ·«¨ ∏·¬¯¬·¼ ²© ³µ¬±¦¬³¤¯ ¦²°³²±¨ ±·¤±¤¯¼¶¬¶k°≤„l ¬± ¦²±­∏±¦·¬²± º¬·«·«¨ º¬±§²º ³µ¨³µ²¦¨¶¶¬±ª
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[ Κεψ ωορδσ] ³µ¬±¦¬³¤¯ ¦²°³²±¨ ±·¤±¤¯¼¶¬¶~ Πινελλια πεδατισεχτα ~ ∏´¤¯¬·¼ ¦²±·µ²¯ ≈责任编辑 李 禾 
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