红外光谱用于中药质控大有可为 访清华大学分析中心副主任孙素琴
记者：目前中药质量控制需要解决的关键问题是什么？
孙：简而言之，要明确两个问题。第一，中药市场需要什么样的质控才能真正达到控制的目的；第二，在质控中能否保持中药自身的特色。由于方方面面的原因，中药的舞台越来越广阔，市场需求迅速增长，而中药材本身多为天然产物，又常以组方的形式使用，质量控制的难度大任务重，有限的队伍、传统的鉴别方法已经远不能适应其发展的要求了。因此，假、冒、伪、劣情况十分严重，诸如用废杂皮或动物碎骨代替驴皮熬制阿胶、银耳和炒制的猪皮充当燕窝、鹿角霜配方颗粒中无鹿角的富含成分——蛋白质、西洋参茶包中高含葡萄糖等现象不一而足，既损害了消费者的利益，又损害着中医药的信誉，在这样的情况下，必须建立药材及成药的快速、有效、方便易行的质控方法。再者，在建立质控方法的同时很重要的一个问题是能不能保证甚至突出中医药的特色。这里必须指出的是中药辨证施治用的是药味，而不是某个化学成分，所以指标成分或有效成分的控制是难以真正控制中药功效的，中药的各种功效是药材饮片或成药方剂内含物质群的整体作用结果，在没有弄清楚里面的有效成分是什么是多少的情况下，针对特定成分的分析技术很难谈什么保持了中药的特色。因此，质量控制务必首先进行宏观控制，突出整体效应，最好实现药材(物)的无损鉴别。就当前中药在质控这方面的研究来看，分析方法很多，但都有各自的缺憾，如要解决前面的两个问题，与各种计算机辅助解析技术相结合的红外光谱和二维相关红外光谱“指纹”识别技术必将大有可为。
, 百拇医药
记者：您认为红外光谱技术用于中药质控的特点和优势是什么？
孙：首先，红外光谱的宏观指纹性，就好像单一成分一样，是反映中药混合物中各种成分的叠加谱，不同种的混合物其相应的化学组成不同也就引起分子光谱整体谱图的变化，凭借这些变化特征直接或稍作数学处理可以直接用在质控上。再者，用这种技术时无需提取直接测定，可以保持药材或制剂的“原汁原味”。而且操作起来也比较简单，在推广使用方面很容易的。
记者：那么，您能不能设想一下中药质控的理想模式呢？
孙：我认为可以概括为一个“三级标准”。这“三级标准”要贯穿中药质控的全过程，在这个过程中，首先要建立一级标准也就是宏观的整体质量标准，主要是利用“四大鉴别”、光谱、薄层等手段迅速建立数据库，整合出宏观理论体系，要大面积扫描处理，强调快速准确、周期短、见效快的特点；二级标准就是建立宏观和微观相结合标准，主要是利用光谱、色谱、波谱等技术相互支持，一方面整体把握方向，宏观控制，另一方面加强微观本质深入研究，重点突破，这一级周期比较长；三级标准指的是有效临床标准，主要是利用光谱、色谱、波谱等多种分析手段结合临床疗效建立一个包括化学信息和临床信息的构效标准。这三级标准层层深入，贯穿于整个中药质量控制过程中。
, 百拇医药
记者：目前红外用于中药质控方面的研究进展如何？
孙：近年来，我们测试了280种对照药材20种伪品药材，4种不同产地的药材，400多种中药配方颗粒(其中包括来自同一厂家不同批次的配方颗粒)和20种不同生产厂家的中药注射剂共计2000多张红外光谱、二阶导数谱和几百张二维相关红外谱，结合化学计量学方法对谙图进行了分析、论证、阐明了上述方法的可行性和适用性，推动了这种光谱“指纹”技术在中药质控和管理中的应用。我们认为，差异较大的不同种中药仅需用一般的红外谱图就可以简单地做出判定，可称其为一级鉴定；差异性可称其为一级鉴定；较小的不同种中药材(包括不同产地的中药材)采用红外光谙图和二阶导数诺图相结合作为判定的依据较为合适，称其为二级鉴定红外光谙图和二阶导数谱图差异性较小时，则可凭借二维相关红外光谱加以判定称其为三级鉴定。这三级鉴定可以相互补充和相互佐证。研究表明，这种光谱“指纹”技术可用于中药材及其制剂的真伪鉴定；野生和栽培药材的聚类分析和识别；利用药材富合成分进行药材品种的分类如高含黄酮类、鞣质鞣酸类、蛋白质类、油脂类和淀粉类等与鉴定；凭借中成药红外光谱相关谱峰的相对强度，判定其辅料的用量；与道地药材比较；制药工艺的稳定性检查等等。
, 百拇医药
记者：对于如何更好地在实践中利用这项技术您有哪些建议？
孙：如果红外光谱速识中药“指纹”这一方法和技术能被广泛推广应用，它一定能为加速实现中药现代化发挥独特的重要作用。将红外“指纹”图谱、二维相关红外光谱以及模式识别等方法相结合用于中药质量的宏观控制，在研究思路和方法上都是一种重要的创新，实践上亦是一种行之有效的方法，且十分简便和快速。但这些成果急需系统化和标准化。因此我建议：第一，尽快建立具有我国自主知识产权的“中药材红外光谱数据库”。大量采集不同种的中药材，包括同科同属不同种和真伪药材，在相对标准的测定条件下，获得各种中药材的标准图谱，根据谱图的特征性建立数据库。这样不但可以保证从源头控制中药材的质量，也可以作为中药材真伪优劣的快速评价系统。红外数据库的建立和使用将会加大中药生产和市场宏观质量控制的深度和广度，这将是我国中药实现国际化和标准化首先要考虑的最关键的一步。第二，尽快建立完整的红外光谱——模式识别系统。首先要广泛地采集大量的、不同批次的中药材，包括不同产地与生境、野生与栽培等中药材；然后制定规范化的检测标准，包括实验室条件、样品制备要求、仪器参数设置等；根据所获得的各种药材的标准图谱，建立可识别的模型系统。该系统将复杂的混合物体系简单化，突出中药的整体性。而且仪器价廉，操作简单，数据可靠，速度之快，未知红外光谱图在几分钟之内就可以获得可靠的信息。作为通用的质量标准，控制方法的简单化是其能够普遍推广的必要条件。这一系统的建立和使用是中药市场标准化和规范化的急需。第三，尽快确定中药制剂的红外对照参考谱图。尽管每一种中药制剂的组成都是极其复杂的混合物体系，但每一种中药制剂都具备相对固定的组成体系，这一体系就像人的“指纹”一样，各有各的特征性。如清开灵注射剂的“指纹”图谱不可能与双黄连注射剂的“指纹”图谱相一致，凭借这些“指纹”的差异性，就可以进行快速的识别。这样，以每一种中药制剂的对照参考谱图与相应的产品相比对，就可以很快的识别产品的真伪优劣及批批产品的稳定。这可说是保证中药制剂相对稳定可控的关键。, 百拇医药(马斌睿)
孙：简而言之，要明确两个问题。第一，中药市场需要什么样的质控才能真正达到控制的目的；第二，在质控中能否保持中药自身的特色。由于方方面面的原因，中药的舞台越来越广阔，市场需求迅速增长，而中药材本身多为天然产物，又常以组方的形式使用，质量控制的难度大任务重，有限的队伍、传统的鉴别方法已经远不能适应其发展的要求了。因此，假、冒、伪、劣情况十分严重，诸如用废杂皮或动物碎骨代替驴皮熬制阿胶、银耳和炒制的猪皮充当燕窝、鹿角霜配方颗粒中无鹿角的富含成分——蛋白质、西洋参茶包中高含葡萄糖等现象不一而足，既损害了消费者的利益，又损害着中医药的信誉，在这样的情况下，必须建立药材及成药的快速、有效、方便易行的质控方法。再者，在建立质控方法的同时很重要的一个问题是能不能保证甚至突出中医药的特色。这里必须指出的是中药辨证施治用的是药味，而不是某个化学成分，所以指标成分或有效成分的控制是难以真正控制中药功效的，中药的各种功效是药材饮片或成药方剂内含物质群的整体作用结果，在没有弄清楚里面的有效成分是什么是多少的情况下，针对特定成分的分析技术很难谈什么保持了中药的特色。因此，质量控制务必首先进行宏观控制，突出整体效应，最好实现药材(物)的无损鉴别。就当前中药在质控这方面的研究来看，分析方法很多，但都有各自的缺憾，如要解决前面的两个问题，与各种计算机辅助解析技术相结合的红外光谱和二维相关红外光谱“指纹”识别技术必将大有可为。
, 百拇医药
记者：您认为红外光谱技术用于中药质控的特点和优势是什么？
孙：首先，红外光谱的宏观指纹性，就好像单一成分一样，是反映中药混合物中各种成分的叠加谱，不同种的混合物其相应的化学组成不同也就引起分子光谱整体谱图的变化，凭借这些变化特征直接或稍作数学处理可以直接用在质控上。再者，用这种技术时无需提取直接测定，可以保持药材或制剂的“原汁原味”。而且操作起来也比较简单，在推广使用方面很容易的。
记者：那么，您能不能设想一下中药质控的理想模式呢？
孙：我认为可以概括为一个“三级标准”。这“三级标准”要贯穿中药质控的全过程，在这个过程中，首先要建立一级标准也就是宏观的整体质量标准，主要是利用“四大鉴别”、光谱、薄层等手段迅速建立数据库，整合出宏观理论体系，要大面积扫描处理，强调快速准确、周期短、见效快的特点；二级标准就是建立宏观和微观相结合标准，主要是利用光谱、色谱、波谱等技术相互支持，一方面整体把握方向，宏观控制，另一方面加强微观本质深入研究，重点突破，这一级周期比较长；三级标准指的是有效临床标准，主要是利用光谱、色谱、波谱等多种分析手段结合临床疗效建立一个包括化学信息和临床信息的构效标准。这三级标准层层深入，贯穿于整个中药质量控制过程中。
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记者：目前红外用于中药质控方面的研究进展如何？
孙：近年来，我们测试了280种对照药材20种伪品药材，4种不同产地的药材，400多种中药配方颗粒(其中包括来自同一厂家不同批次的配方颗粒)和20种不同生产厂家的中药注射剂共计2000多张红外光谱、二阶导数谱和几百张二维相关红外谱，结合化学计量学方法对谙图进行了分析、论证、阐明了上述方法的可行性和适用性，推动了这种光谱“指纹”技术在中药质控和管理中的应用。我们认为，差异较大的不同种中药仅需用一般的红外谱图就可以简单地做出判定，可称其为一级鉴定；差异性可称其为一级鉴定；较小的不同种中药材(包括不同产地的中药材)采用红外光谙图和二阶导数诺图相结合作为判定的依据较为合适，称其为二级鉴定红外光谙图和二阶导数谱图差异性较小时，则可凭借二维相关红外光谱加以判定称其为三级鉴定。这三级鉴定可以相互补充和相互佐证。研究表明，这种光谱“指纹”技术可用于中药材及其制剂的真伪鉴定；野生和栽培药材的聚类分析和识别；利用药材富合成分进行药材品种的分类如高含黄酮类、鞣质鞣酸类、蛋白质类、油脂类和淀粉类等与鉴定；凭借中成药红外光谱相关谱峰的相对强度，判定其辅料的用量；与道地药材比较；制药工艺的稳定性检查等等。
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记者：对于如何更好地在实践中利用这项技术您有哪些建议？
孙：如果红外光谱速识中药“指纹”这一方法和技术能被广泛推广应用，它一定能为加速实现中药现代化发挥独特的重要作用。将红外“指纹”图谱、二维相关红外光谱以及模式识别等方法相结合用于中药质量的宏观控制，在研究思路和方法上都是一种重要的创新，实践上亦是一种行之有效的方法，且十分简便和快速。但这些成果急需系统化和标准化。因此我建议：第一，尽快建立具有我国自主知识产权的“中药材红外光谱数据库”。大量采集不同种的中药材，包括同科同属不同种和真伪药材，在相对标准的测定条件下，获得各种中药材的标准图谱，根据谱图的特征性建立数据库。这样不但可以保证从源头控制中药材的质量，也可以作为中药材真伪优劣的快速评价系统。红外数据库的建立和使用将会加大中药生产和市场宏观质量控制的深度和广度，这将是我国中药实现国际化和标准化首先要考虑的最关键的一步。第二，尽快建立完整的红外光谱——模式识别系统。首先要广泛地采集大量的、不同批次的中药材，包括不同产地与生境、野生与栽培等中药材；然后制定规范化的检测标准，包括实验室条件、样品制备要求、仪器参数设置等；根据所获得的各种药材的标准图谱，建立可识别的模型系统。该系统将复杂的混合物体系简单化，突出中药的整体性。而且仪器价廉，操作简单，数据可靠，速度之快，未知红外光谱图在几分钟之内就可以获得可靠的信息。作为通用的质量标准，控制方法的简单化是其能够普遍推广的必要条件。这一系统的建立和使用是中药市场标准化和规范化的急需。第三，尽快确定中药制剂的红外对照参考谱图。尽管每一种中药制剂的组成都是极其复杂的混合物体系，但每一种中药制剂都具备相对固定的组成体系，这一体系就像人的“指纹”一样，各有各的特征性。如清开灵注射剂的“指纹”图谱不可能与双黄连注射剂的“指纹”图谱相一致，凭借这些“指纹”的差异性，就可以进行快速的识别。这样，以每一种中药制剂的对照参考谱图与相应的产品相比对，就可以很快的识别产品的真伪优劣及批批产品的稳定。这可说是保证中药制剂相对稳定可控的关键。, 百拇医药(马斌睿)