张伯礼、王永炎在《中国天然药物》发表的“方剂关键科学问题的基础研究”一文中，阐述了中药药效物质基础研究取得的新进展。
中药药效物质提取分离新策略与方法

　　提取分离中药药效物质是中药深入研究的前提和基础，全面系统重复地获取各种中药化学组分对现代中药的系统研发具有至关重要的意义。973项目《方剂关键科学问题的基础研究》在标准化、可控化方面，取得了重要进展，对整个中药行业起到了示范作用。

　 　采用传统常规手段提取分离中药材中的有效成分费时费力，特别是微量成分的快速获取更是棘手。基于这个背景，提出了标准组分库及其分离平台的战略构想。要实现这个战略构想，需要各种技术的系统集成，包括多模式多柱色谱系统及多元检测技术、化学指纹图谱的分析技术、制备分离技术、计算机数据管理等，最终目标 是高通量、系统集成的分离平台。

　　中药标准组分提取分离平台主要由三个子系统构成：标准溶剂提取子系统、大规模工业色谱分离制备子系统及信息管理子系统。中药标准组分的获取按照下列步骤进行：首先利用提取子系统从中药材或饮片中提取不同极性或不同类别化学成分群标准提取物，然后再利用分离 制备子系统的大规模工业色谱技术将标准提取物精细分离得到所需标准组分并建立标准组分库。信息管理子系统则贯穿于整个生产制备过程中：一方面提供数据管理维护功能；另外也对生产全过程进行质量跟踪控制；同时以化学计量学方法对标准组分的化学和生物信息进行关联与分析，挖掘中医药的内在科学规律。提取子系统 主要以溶剂提取、超临界萃取及溶剂分配等技术方法将中药总成分分为不同极性的标准提取部位，为下一步的精细分离提供原材料。高效大规模工业制备色谱是这个子系统的核心部分。根据中药中主要成分的结构、极性、溶解性和各种分离材料的性能，提出了以RNR模式为主体的扁平化型平台设计方案。

中药药效物质分析方法和技术的新进展

　 　中药样品是典型的复杂体系，包含种类众多、含量变化悬殊的化合物。中药样品的分析是揭示中药物质基础的必然过程，而分析方法直接关系定性与定量分析的准确性，适当、优化的色谱分离条件的快速建立是复杂中药样品分析的重要步骤，稳定、高效的分离分析方法的建立是指纹图谱质量评价体系的前提，是药物研究与开 发过程中药材、标准组分、功能组分及组分配伍的质量控制保证。由于中药样品的复杂性，任何单一的分析模式都难以完成其全成分分析，因此在多模式、多柱原则的指导下，针对不同中药的样品特性，应用相应的分析模式及方法进行中药分析。

　　中药药效物质分析的色谱条件优化与方法  按照色谱优化理论，色谱优化分三个步骤进行：第一步根据色谱系统的理论及方法，根据样品的性质确定合理的分离模式。比如挥发油成分使用气相色谱分析，而丹参的酚酸类化合物使用酸抑制后HPLC分析等。第二步是获取样品中各组分保留参数和柱系统峰形规律；第三步就是根据保留值和峰形规律预测目标条件下组分的分离度，并按照一定原则确定最终的优化条件。三个步骤中后两步尤为重要。

　　中药药效物质分析的重叠峰精确拟合定量方法与技术  近年来，色谱仪器及其联用技术迅速发展，使得复杂未知样品的分析成为可能，但是对于色谱重叠峰的处理依然是色谱研究和应用的一个难点。对于中药样品，由于其组成复杂，包含不同种类、异构体等多种化合物，组分间的交叉重叠十分严重，即使进行色谱分离条件的优化，有时仍然存在程度不同的重叠峰。虽然色谱数据的 记录和处理目前已经普遍为色谱工作站代替，为实验数据的再处理和精加工提供了方便，但是大多色谱工作站仍然沿用积分仪的数据处理方法，对于重叠峰采用经典的垂线法或切线法进行积分，难以得到重叠组分的精确定量信息，尚无有效的处理方法。

　　色谱峰曲线拟合方法是获得重叠峰精确定性定量信息、 谱图动态仿真和条件优化的基础。以数学模型描述色谱峰，根据峰形变化规律进行谱图拟合，其优点在于：①可以实现重叠峰解析，得到各重叠组分的精确峰面积， 解决色谱所不能完全解决的分离问题，拓展色谱分离的应用范围；②结合保留值的准确预测，实现谱图的动态仿真和色谱操作条件优化；③可以获取重叠组分精确的保留时间，为准确计算其色谱保留参数提供保证。在以指数修正的高斯(EMG)模型描述色谱峰的基础上，发展了快速求解峰形参数的自动曲线拟合方法，除了可以快速获取峰形规律外，主要应用于复杂中药样品分析中的重叠峰精确拟合定量。

　　中药色谱指纹图谱计算分析新技术  ①基于遗传算法的色谱指纹峰配对识别方法，可自动校正待测中药指纹图谱峰位置，使待测指纹图谱与对照指纹图谱上的各谱峰自动相互配准，为中药指纹图谱相似性计算提供了指纹峰自动配准算法。

　 　②首次提出中药色谱指纹图谱相似度测度及其评价方法，建议使用峰数弹性(elasticity of peaknumber)、峰比例同态性(homostasis of proportion among peaks)及峰面积同态性(homoslasis of peakarea)三个指标评价指纹图谱相似性测度的优劣。

　　③根据Fisher准则提取色谱指纹图谱中可表征中药材质量模式的化学指纹特征参量，用于鉴别中药材真伪，创建了基于Fisher判据的中药色谱指纹图谱比较分析方法。

　　④创造性提出基于小波变换的色谱指纹图谱分形表达方法，用于表征中药材质量等级。该方法将中药色谱量测数据转换成小波基分形参量来表达色谱指纹图谱，可克服保留时间漂移的影响和干扰，提高了中药质量评价结果的准确性。

　　⑤首次提出将化学特征分类与类内相似度计算相结合，对中药指纹图谱进行类别相似性计算，解决了色谱指纹图谱难以用于中药质量类别量化分类的计算问题，创建了中药指纹图谱类别相似性计算方法。

　　⑥提出基于信息融合的多元指纹图谱计算方法，根据不同的融合策略(串行和并行)，将两张指纹图谱中的特征信息进行融合，得到多元指纹图谱的融合特征，并在此基础上进行模式分类或相似度计算，从而创建了多元指纹图谱相似度计算方法

中国中医药报 杨洪军
2007-6-7 19:08:54