指纹图谱
已有 725 次阅读2016-3-1 13:30
|个人分类:液相
中药指纹图谱技术
中药指纹图谱建立的目的是通过对所得到的能够体现中药整体特性的图谱识别,提供一种能够比较全面的控制中药质量的方法,从化学物质基础的角度保证中药制剂的稳定和可靠。其具体试验是采用指纹图谱模式,将中药内在物质特性转化为常规数据信息,用于中药鉴别和质量评价。
中药指纹图谱建立的内容包括:中药指纹图谱分析方法的建立、指纹图谱方法认证、方法验证、数据处理和分析。中药指纹图谱按照测试样品来源可以分为中药材、饮片、提取物或中间体、成方制剂指纹图谱其中中药材、饮片及中间体指纹图谱主要是用于生产的内部控制、质量调整以及质量相关性考察。中药指纹图谱按照获取方式可以分为色谱、光谱及其他分析手段,其中色谱是中药指纹图谱建立的首选和主要方式。
(1)中药指纹图谱分析方法的建立
中药指纹图谱应满足专属性、重现性和可操作性。其首要目的是能体现中药的整体特征。在满足表征中药化学成分群整体性质的前提下,要求有较好的重现性,应根据重现性要求选用合适的分析方法来获取指纹图谱。指纹图谱分析方法的可操作性系指针对不同用途,选用不同方法来达到不同的要求。
中药指纹图谱的一般获取规程如下:
①供试品溶液的制备
在中药指纹图谱测试中,制备供试品的基本原则是代表性和完整性。供试品的制备是整个分析步骤中关键的起始部分,供试品制备的好坏直接影响了整体分析结果的优劣及可信程度。因此,供试品的制备必须保证能够充分地反映出样本的基本特性,同时也必须保证待测样品所含特性的完整性。主要操作过程及数据应详细记录。
供试品溶液的制备需按照具体的分析对象,在对样品基本特性进行了解的情况下,采用规范的处理方式进行供试品溶液制备。操作过程应按照定量测定的要求,保证样品物质信息不减失、不转化。对于化学成分类别相差较大的样品,可根据类别成分的性质,按照分析要求,对样品分别进行预处理,用于制备2张以上的指纹图谱。主要步骤及数据应详细记录。
②参照物
参照物的选择:指纹图谱的参照物质一般选取容易获取的一个或一个以上制剂中的主要活性成分或指标成分,主要用于考察指纹图谱的稳定程度和重现性,并有助于指纹图谱的辨认。在与临床药效未能取得确切关联的情形下,参照物(复方制剂剂应首选君药的活性成分或指标成分)起着辨认和评价指纹图谱特征的指引作用,不等同于含量测定的对照品。参照物应说明名称、来源和纯度。如无合适参照物也可选指纹图谱中的稳定的指纹峰做为参照峰,说明其响应行为和有关数据,并应尽可能阐明其化学结构及化学名称。
③指纹图谱获取实验
指纹图谱获取首选色谱方法,主要有液相色谱、薄层色谱、气相色谱及其他色谱技术。光谱方法和其他分析方法在指纹图谱获取中可作为快速鉴别和辅助鉴别使用,在确定其与常规色谱方法的相关性以后可以考虑替换使用,但需慎重。须注意各种技术的特点和不足,结合实际选用。选用的原则是必须具有良好的专属性、重现性和可操作性。
指纹图谱试验条件应能满足指纹图谱的需要,不宜简单套用含量测定用的试验条件,并需根据指纹图谱的特点进行试验条件的优化选择。
试验方法和试验条件选择应根据供试品的特点和需要设计合适的试验方案,通过比较实验,从中选取相对简单易行的方法和条件,获取足以代表品种特征的指纹图谱,以满足指纹图谱的专属性、重现性和可操作性的要求。方法和条件须经过方法学验证。
④指纹图谱的建立和辨识
指纹图谱建立和辩识的主要目的是确定获取的指纹图谱中具有指纹意义的特征峰,并能体现其整体性。
如色谱指纹图谱的试验条件确立后,应将获取的所有样品的指纹图谱逐一研究比较。一张对照用指纹图谱,特别是分辨率较高的图谱,必须制备有足够代表性的样品的图谱,找出成品色谱具有指纹意义的各个峰,给以编号,再将药材、中间体和成品之间的图谱比较,考察相互之间的相关性。
指纹图谱的辨识应注意指纹特征的整体性。辨识时应从整体的角度综合考虑,注意各有图谱(共有模式)之间的相似性,即“相似度”进行表达。
(2)指纹图谱方法认证
①需要证明获取的指纹图谱能够表征该中药产品的化学组成。
②各原药材的化学组成特征应该在中药产品的谱图中得到体现。
(3)指纹图谱方法验证
指纹图谱实验方法验证的目的是为了考察和证明采用的指纹图谱测定方法具有可靠性和可重复性,符合指纹图谱测定的要求。中药指纹图谱测定是一个复杂的分析过程,影响因素多,条件繁杂,合理的实验方法有效性评价是对测定整体过程和分析系统的综合验证,需要在制定指纹图谱方法时充分考虑。
中药指纹图谱实验方法验证所包括的项目有:专属性、精密度(重复性和重现性)及耐用性等。
方法验证的具体内容如下。
① 专属性(Specificity):
中药指纹图谱方法专属性是指指纹图谱的测定方法对中药样品特征的分析鉴定能力。中药供试品中物质一般分为:有效成分或活性成分、指标成分、辅助成分、杂质和基质等。在多数为未知成分的情况下,成分的标定、分离程度的评价和化学成分的全显示等都不能得到较好的满足,因此指纹图谱方法的专属性应从入药的有效部位所包含的成分群入手,根据相应的样品理化性质,确定一定的分离分析方法和检测手段。如色谱指纹图谱中,一般认为在分离峰越多越好,大多数成分均能有响应的情况下,用典型的色谱图来证明其专属性,并尽可能在图上恰当地标出可确定的成分。具体方法专属性可考虑采用峰纯度、总峰响应值、容量因子分布、最难分离物质对的分离情况、总分离效能指标等为考察参数。同时需要评价有关样品(药材、中间品和成品)间的相关性,并尽可能显示出样品中特征响应,保证其有较大响应,从而减少方法的波动带来判别误差。另外在指纹图谱测定中,如果采用一种方法对中药分析物不具备完全鉴定的能力,可采用两种或两种以上的方法以达到鉴定水平。
② 精密度(Precision):
精密度是指规定条件下对均质样品多次取样进行一系列检测结果的接近程度(离散程度)。精密度考察应使用均质和可信的样品。在得不到均质和可信样品的情况下,可用在实验室配制相应的样品或样品溶液进行考察。指纹图谱实验方法的精密度通常以多次测量结果(相似度值)的变异性、标准偏差或变异系数来表达。具体精密度测量可用重复性(Repeatability)和重现性(Reproducibility) 进行考察。
重复性是指在同样的操作条件下,在较短时间间隔的精密度,也称间隙测量精密度。重复性的评价应在方法的规定浓度范围内至少测定9次(如3种浓度,每一方法测定3次),或在100%的试验浓度下,至少测定6次,将所得结果进行相似性评价。
重现性是指在不同实验室之间的精密度(合作研究,通常用于方法学的标准化)。在方法需要标准化的时候,重现性是通过实验室之间的评价,即于不同实验室采取复核、审核、标化、盲试等不同的方法进行精密度考察,同时需要考察真实值的变异范围,确定方法本身的误差来源。
重复性和重现性的具体范围应据实际情况确定。
③ 耐用性(Robustness)
指纹图谱耐用性是指不同条件下分析同一样品所得测试结果的变化程度,是中药指纹图谱测定方法耐受环境变化的显示。如对色谱指纹图谱,在实际验证中首先需要考虑各个实验室不同温湿条件(即不同实验环境)、不同分析人员、不同厂家仪器(包括同一厂家不同规格仪器),不同厂家的试剂和不同柱子(不同批号和/或供应商)等;其次需考虑方法本身的参数波动的影响,如流速、柱温、波长变异、展开剂比例、流动相组成等,最后还包括分析溶液的稳定性、提取时间、流动相pH值变化的影响、流动相组分变化的影响等。对于薄层色谱和气相色谱还包括薄层板、展开系统;不同类型的担体、柱温、进样口和检测器温度等。
经系统试验,应对结果予以说明,并确定不引起系统较大变化的范围,确保方法的有效。
(4)中药指纹图谱的数据处理和计算分析
中药指纹图谱获取所得到的数据,应是符合实际情况的色谱、光谱或其它源数据或积分结果。应建立比较图谱的一致性或相似程度的方法。
对于用于评价产品一致性、批间均一和稳定性的指纹图谱,建议应用现代信息学方法分析指纹图谱,其优点是能够借助计算机辅助计算给出客观、准确的结果,分析结果稳定、可重复。计算一般可分为谱峰匹配、化学特征提取、相似度计算、模式分类等步骤。
采取相似度方式进行数据分析,可通过一定的计算软件进行,但必须提供算法及操作步骤供具体评价使用。
采用相似度评价软件计算相似度时,若峰数多于10个,且最大峰面积超过总峰面积的70%,或峰数多于20个,且最大峰面积超过总峰面积的60%,计算相似度时应考虑去除该色谱峰。
对于用于鉴别的指纹图谱,若能够提供对照提取物,则优先考虑采用对照提取物作对照,也可以采用标准中给出的对照指纹图谱作对照进行目测比较,比较其色谱峰的峰数、峰位、峰与峰之间的比例等简单易行的方法。
为确保特征或指纹图谱具有足够的信息量,必要时可使用二张以上特征或指纹图谱。