现代分析技术在生药学中的应用
姚晓(南京中医药大学药学院11硕（8）20111399,江苏南京210046)
摘要介绍色谱法、光谱法、核磁共振波谱、质谱及其联用技术、DNA分子诊断技术、X射线衍射法等几种现代分析方法在生药学中的应用。
关键词生药学；现代分析技术
Application of modern analytical technology in Pharmacognosy
YAO Xiao (Nanjing University of Traditional Chinese Medicine,Nanjing
210046,China)
Abstract Application of modern analytical technology in Pharmacognosy are introduced in this paper, including chromatographic techniques, spectral techniques, nuclearmagnetic resonance (NMR),mass spectrometry(MS,GC-MS, LC-MS, CE-MS, ICP-MS),DNA fingerprint techniques,X-ray diffraction techniques·
Key words Pharmacognosy；modern analytical technology
我们即将跨入21世纪,生命科学将对21世纪的科学发展产生重大影响,生药学这一门研究生药的古老学科将面临新的挑战。以仪器分析为主的分析技术,包括高效液相色谱、薄层色谱、气相色谱、超临界流体色谱、高效毛细管电泳、红外光谱与拉曼光谱、原子吸收光谱、核磁共振、质谱及其联用技术(气质联用、液质联用、电感耦合等离子体-质谱)、DNA分子诊断技术、X射线衍射法等。伴随着生物技术、计算机技术、联用技术等新技术不断渗入，并在生药学科得到应用;围绕全球从中药中开发新药研究热点的兴起,及我国中医药走向世界面临的困境,生药学研究将以提高中药材(原料药)的质量和中药新药在国际市场上的竞争力为主要目的。我们将现代分析技术在生药学中的应用展开讨论,阐述现代分析技术在21世纪生药学研究的新领域的运用。
1 色谱法
色谱法是现代分离分析的一个重要方法,它主要包括薄层色谱、纸色谱法、
气相色谱、液相色谱、、凝胶色谱、超临界流体色谱、高效毛细管电泳等。色谱法是以其高超的分离能力特点,具有分离效率高、应用范围广、样品用量少、灵敏度高、易于自动化。在中药材和中成药分析中已广泛应用,成为中药质量控制的基本方法。
1.1 薄层色谱
薄层色谱法是将适宜的固定相涂布于玻璃板、塑料或铝基片上,成一均匀薄层,待点样、展开后,与适宜的对照物按同法在同板上所得的色谱图作对比,并可用薄层扫描仪进行扫描。TLC操作简单,具有分离、鉴定双重功能,是中药分析的常用手段。莫善列等建立喉舒宁片含量测定的薄层色谱扫描法,并用该法测定不同产地样品中脱水穿心莲内酯的含量〔15〕。冯彦琳等采用薄层色谱扫描测定刺五加注射液中紫丁香苷的含量〔16〕。
1.2纸色谱法
纸色谱法是一种分配色谱，可用于氨基酸、糖类等水溶性成分的分析。
1.3 气相色谱法(GC)
气相色谱法(GC)是以气体为流动相,分离效率高、样品用量少、分析速度快。适用于分离、鉴别和定量测定挥发性成分。对于挥发性成分的中药,多采用气相色谱法鉴别和测定含量,在大孔吸附树脂溶剂残留检测、中药中农药残留的检测也有大量的应用。黄月纯等采用程序升温对10批石菖蒲中挥发油成分进行气相色谱分析,共标出6个特征峰,建立石菖蒲挥发油的气相指纹图谱,控制其质量〔1〕。
1.4 高效液相色谱法(HPLC)
HPLC是以液体溶剂作为流动相的色谱技术,有分离效能高、选择性高、检测灵敏度高和分析速度快的特点。高效液相色谱法是一种非常有效并普遍实用的中药分析方法,可用于高分子、极性、离子和热不稳定性化合物的分离分析。刘永刚采用C18柱,梯度洗脱,建立藿香正气水中橙皮苷、甘草苷、厚朴酚和厚朴酚含量的测定方法〔6〕。朱文良采用HPLC法,C18柱,检测波长为203nm,同时测定复方黄芪注射液中人参皂苷Re、Rg1的含量〔7〕。
1.5 超临界流体色谱
超临界流体可以用作色谱的流动相,使混合物质在色谱柱上得到分离,这种分离方法被称为超临界流体色谱。超临界流体对物质的溶解能力比一般气体大的多,相当于有机溶剂,但比有机溶剂的扩散速度快、黏度低、表面张力小。超临界流体溶解能力的大小随其压力的变化而改变。由于超临界流体的黏度很低,SFC就可采用比高效液相色谱(HPLC)高的流速,因此具有分析/制备快的优点。SFC作为一种新的分离手段,对天然产物的分离纯化有较大优势,它既不破坏天然产物的活性,又可快速达到分离,是一种高效的分离和制备方法。王学军等采用C18色谱柱,
流动相为超临界CO2-0·05%三氟乙酸的乙醇溶液(10∶1),检测波长360nm,同时测定银杏叶提取物中槲皮素和芦丁的含量〔21〕。
1.6 高效毛细管电泳(HPCE)
高效毛细管电泳是以高压电场为驱动力,毛细管为分离通道,依据样品中各组分之间淌度和分配行为上的差异而实现分离的一类液相分离技术,具有分离效率高、速度快、所需样品少、溶剂消耗少和抗污染能力强等特点。HPCE已经日益广泛地应用于中药生药化学成分的分离、鉴别和含量测定,分析成分主要包括生物碱、黄酮、苷类、酚类、有机酸、香豆素、醌类及其它成分。吴江明等采用胶束毛细管电泳法同时测定黄连-吴茱萸药对中小檗碱、巴马汀、药根碱、吴茱萸碱和吴茱萸次碱5种主要生物碱含量〔24〕。
1.7凝胶电泳
根据蛋白分子大小将其分离，经染色后通过谱带的颜色深浅和数目，作为不同中药材的鉴别依据。适合于肽类、核酸、多糖等大分子化合物的分析鉴定。史克莉采用SDS—PAGE电泳鉴别3种蜂王浆、金钱白花蛇、乌梢蛇、炮制前后的蝎子以及鹿蹄筋，该方法为动物类中药鉴别提供可靠得鉴别特征【16】。
2 光谱法
1.1可见一紫外分光光度法(UV)
此方法原理是根据不同药材的紫外吸收光谱互异这一特性进行鉴别。一般用于总提取物或部分提取物中某类成分的含量分析，也可通过导数光谱法进行混合物中单一组分的测定，或通过指纹图谱进行定性分析。李同芬利用紫外光谱分析把柴胡、狭叶柴胡、大叶柴胡三者区分开{1}。汤迎爽根据子外吸收峰位置和数目的差异，鉴别了粉防己及其混淆品〔2〕。
2.2 红外光谱与拉曼光谱
红外光谱和拉曼光谱均属于分子振动光谱,红外光谱是有机分子的吸收光谱,而拉曼光谱是有机分子的散射光谱,二者都是利用有机物在低能量照射下分子发生振动的原理来提供结构信息,虽然二者基本原理有所不同,但所得信息均丰富而且能相互补充。可提供分子中有关官能团的内在信息, “指纹”区对异构体有选择性,可进行定量及无损分析。许良等对止泻子及其两种混淆品的红外光谱进行比较,从药材的红外光谱数据可知, 3种药材各有独特的红外指纹特征,其各峰位及相对强度不同,说明3种药材所含化学成分和各成分的相对含量不同,能够快速鉴别蒙药材止泻子及其混淆品地梢瓜和连翘〔34〕。
2.3 原子吸收光谱(AAS)
由待测元素灯发出的特征谱线通过供试品蒸气时,被蒸气中待测元素的基态原子所吸收,吸收遵循一般分光光度法的吸收定律,通过测定辐射光强度减弱的程
