中藥鑒定是中藥學(xué)中的一個(gè)關(guān)鍵學(xué)科，它在鑒別中藥品種、評(píng)價(jià)中藥品質(zhì)等方面有著不可替代的作用。隨著新技術(shù)的引入和多學(xué)科的交叉發(fā)展，中藥鑒定學(xué)已經(jīng)走出了外觀鑒別、顯微鑒別、理化鑒別等老方法的局限，發(fā)展出了眾多新技術(shù)方法，為制定中藥現(xiàn)代化標(biāo)準(zhǔn)和中藥品質(zhì)評(píng)價(jià)提供了有力的工具。紅外指紋圖譜法就是其中的一種。
近日，本網(wǎng)（以下簡(jiǎn)稱：Instrument）專門走訪了清華大學(xué)，就利用紅外光譜“指紋”快速識(shí)別中藥的有關(guān)問題采訪了清華大學(xué)分析測(cè)試中心副主任孫素琴教授（以下簡(jiǎn)稱：孫）。
Instrument：孫教授，您好！首先，能否請(qǐng)您談?wù)劄楹尾捎眉t外光譜“指紋”圖譜法來進(jìn)行中藥鑒定的？
孫：好的。許多的現(xiàn)代儀器分析鑒別和質(zhì)量控制方法如色譜法、質(zhì)譜法和生物DNA技術(shù)的應(yīng)用等，促進(jìn)了中藥質(zhì)量研究的發(fā)展，但是，仍存在許多困難和不足。色譜法（TLC、GC和HPLC）不僅需要事先破壞試樣或?qū)ζ溥M(jìn)行分離提取，從而失去了其原本性與配伍性等，更需要以標(biāo)準(zhǔn)品為參照進(jìn)行鑒別和測(cè)定，面對(duì)中藥這種復(fù)雜的混合物體系，存在著主要的問題，一個(gè)是目前并沒有確定中藥中所有的有效成分，其次要找到所含各種化學(xué)成分的標(biāo)準(zhǔn)品也是很困難的，而且由于在許多情況下分析前要對(duì)試樣預(yù)處理，摻入了人為因素，重現(xiàn)性令人不太滿意；另外由于只有部分物質(zhì)具有紫外吸收，況且其指紋性遠(yuǎn)不如紅外，所以紫外光譜分析法不能做到對(duì)中藥進(jìn)行全組分的測(cè)定，這些方面都限制了其它分析方法的廣泛使用。當(dāng)務(wù)之急是急需建立一種快速、有效、方便易行的質(zhì)量控制方法。
我們所提出的宏觀指紋鑒定法作為紅外光譜分析法可以對(duì)中藥材進(jìn)行快速無損鑒別及質(zhì)量控制。此鑒別方法有別于其他分析方法的優(yōu)點(diǎn)是：①.更具直接；②.快速；③.不破壞樣品的原性質(zhì)等特點(diǎn)；④.重現(xiàn)性很好；⑤.儀器相對(duì)便宜；⑥.方法較易掌握，普適性強(qiáng)；⑦.可數(shù)字化，更具科學(xué)性和便于管理；⑧.更符合中醫(yī)中藥的醫(yī)治原則。

Instrument：但是常規(guī)的紅外光譜法在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)卻沒能在中藥質(zhì)量控制和管理中發(fā)揮其應(yīng)有的作用，您是如何看待和解決這一問題的？
孫：紅外光譜是反映分子中所含基團(tuán)的特征振動(dòng)形式的。對(duì)于單一組分，人們通常利用這些特征頻率來推斷分子內(nèi)的基團(tuán)，進(jìn)而推測(cè)、判斷和鑒定化合物，這是比較容易進(jìn)行的，同時(shí)，人們還是利用了紅外整體譜形一起來判定的。不過，迄今為止，人們過分地重視和習(xí)慣于以局部分子片斷來推斷分子總體，忽略了難以描述清楚的整體行為來判定。對(duì)于幾個(gè)組分體系已不便于進(jìn)行分析和推斷了，因此很少有人用紅外光譜來確定混合物的，對(duì)于中藥這一極其復(fù)雜的混合物體系而言更是如此！盡管也有人采用紅外光譜法進(jìn)行中藥的鑒別研究，其思路是將中藥進(jìn)行分離提取后對(duì)不同提取部分進(jìn)行紅外測(cè)定。但是，眾所周知，中藥講究“君臣佐使，生克乘誨”，只有對(duì)中藥進(jìn)行全組分測(cè)定，宏觀的整體分析，才能不破壞它的原本性、配伍性。單一組分分子振動(dòng)光譜中的峰位、峰形、峰強(qiáng)度代表著體系中所含相應(yīng)各種基團(tuán)的微觀指紋，其全譜便是它的宏觀指紋。一個(gè)混合物的譜則是其所含各種成分的疊加譜，構(gòu)成譜圖的宏觀“指紋”性，顯然它是寓于單組分的微觀指紋的基礎(chǔ)之上的。它貌似“簡(jiǎn)單”，卻具有豐富的內(nèi)涵。因此我們堅(jiān)信利用這樣的宏觀指紋性在當(dāng)今計(jì)算機(jī)的時(shí)代是可以用來鑒定、鑒別復(fù)雜體系的！盡管中藥的紅外光譜組成極為復(fù)雜，譜峰重疊較為嚴(yán)重，但采用計(jì)算機(jī)輔助解析技術(shù)和數(shù)學(xué)（如高階導(dǎo)數(shù)或二維相關(guān)光譜技術(shù)等）相結(jié)合，便可增強(qiáng)譜圖的“指紋”特征，從而達(dá)到分類鑒別的目的。在憑借中藥的宏觀“指紋”特征的同時(shí)，將數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)、分析化學(xué)、中醫(yī)學(xué)和中藥學(xué)等學(xué)科滲透進(jìn)來，融合在一起，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。我們創(chuàng)立了紅外宏觀指紋鑒定法是可以使紅外光譜法在中藥的鑒定與質(zhì)量控制和管理中發(fā)揮非常強(qiáng)有力的作用的。這一點(diǎn)已為我們所承擔(dān)的國(guó)家中醫(yī)藥管理局的重大科技專項(xiàng)“中藥材光譜法快速檢測(cè)系統(tǒng)的研究”通過驗(yàn)收所證實(shí)。
目前，我們正在承擔(dān)科技部國(guó)家重大科技專項(xiàng)“重要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究”課題“食品中藥與天然藥物有效成分檢測(cè)技術(shù)研究”建立中藥紅外光譜篩選方法，并申報(bào)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法《中藥篩選紅外光譜方法通則》已起草完畢，進(jìn)入征求意見階段，預(yù)計(jì)2004－2005年實(shí)施。

Instrument：就紅外光譜“指紋”而言，中藥鑒別相對(duì)于西藥鑒別有哪些區(qū)別和難點(diǎn)？
孫：由于西藥是單一組分的物質(zhì)，其紅外光譜“指紋”特征性可視為該單分子的微觀行為，比較簡(jiǎn)單，大體上是可以從紅外理論來分析預(yù)言的，比較容易指認(rèn)和辨認(rèn)。以紅外光譜具有的“指紋”特性作為西藥鑒定的依據(jù)，是各國(guó)藥典多年以來共同采用的方法。中藥材、中藥飲片和中成藥本身都是遠(yuǎn)比西藥復(fù)雜得多得多的混合物體系，譜圖解析的困難，使常規(guī)紅外光譜法在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)未能在中藥質(zhì)量控制和管理中發(fā)揮其應(yīng)有的作用。中藥的特殊性就要求我們?cè)诮馕銎浼t外光譜圖時(shí)，既要結(jié)合以往的解析經(jīng)驗(yàn)，又要突破傳統(tǒng)的分析思路，因此我們?cè)谥匾曃⒂^指紋性的同時(shí)更注重其宏觀指紋性，進(jìn)行譜圖的宏觀整體解析。這一點(diǎn)是至今沒有人敢想敢做的。
另外，充分利用與其它學(xué)科之間的相互滲透，也使得我們的紅外宏觀指紋圖譜法大放異彩，它不僅能得到中藥的數(shù)字化的描述，而且它與中醫(yī)緊密配合，使它迅速進(jìn)入實(shí)用階段。當(dāng)然，如何建立起中藥的宏觀指紋特征性也是我們的難點(diǎn)。

Instrument：那么，紅外光譜“指紋”在中藥鑒定過程中具體能完成哪些任務(wù)呢？
孫：經(jīng)我們研究表明，主要有如下幾種用途：中藥材及其制劑的真?zhèn)舞b定；野生和栽培藥材的聚類分析和識(shí)別；藥材品種的分類與鑒定；判定輔料的用量；制藥工藝的穩(wěn)定性檢查等。我們知道，因中藥材成分復(fù)雜，且生長(zhǎng)環(huán)境(如地質(zhì)、氣候條件和地形等)、栽培期不同，其功效也有明顯區(qū)別，如：野生和栽培丹參從外觀形態(tài)不易辨認(rèn)，但對(duì)比兩者的中紅外和遠(yuǎn)紅外譜，則能很好地將兩者區(qū)分開來；另外，通過比較產(chǎn)品的二維相關(guān)紅外光譜圖，還可推斷產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中是否發(fā)生氧化，從而監(jiān)控生產(chǎn)過程和生產(chǎn)工藝。

Instrument：能談?wù)勀膶?shí)驗(yàn)室在利用紅外光譜“指紋”進(jìn)行中藥識(shí)別方面所取得的理論和應(yīng)用方面的進(jìn)展嗎？
孫：目前紅外光譜“指紋”識(shí)別中藥在理論方面的最大進(jìn)展是從“微觀”指紋法鑒定發(fā)展到“宏觀”指紋法鑒定。也就是說，我們不僅可以利用紅外光譜本身，可以利用其導(dǎo)數(shù)譜等靜態(tài)譜的各種信息外，還可以利用對(duì)體系引入可能導(dǎo)致影響其紅外微觀行為的各種外界微擾而呈現(xiàn)的動(dòng)態(tài)譜的更廣泛、更新的有用的信息；同時(shí)，還可以借助于數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等一起對(duì)圖譜進(jìn)行整體考察，即構(gòu)成了識(shí)別中藥的現(xiàn)代紅外光譜技術(shù)。
目前我們已提出了紅外光譜的“三級(jí)鑒定”法。它利用了一維紅外光譜、二階導(dǎo)數(shù)譜和二維相關(guān)紅外光譜。差異性較大的不同種藥材僅需要一般的紅外圖譜就能夠簡(jiǎn)單地做出判定，我們稱其為一級(jí)鑒定。當(dāng)藥品的差異性較小，用普通的一維紅外圖譜顯示不出它們的差異性，我們可以采用導(dǎo)數(shù)光譜對(duì)其進(jìn)行特征提取，在中藥分析中常用的導(dǎo)數(shù)光譜為二階導(dǎo)數(shù)譜，這是因?yàn)樵诙A導(dǎo)數(shù)譜中半峰寬只有原譜的1/3左右，大大提高了譜圖的分辨率。采用紅外光譜圖和二階導(dǎo)數(shù)譜圖相結(jié)合，稱其為二級(jí)鑒定。至于四階導(dǎo)數(shù)譜的半峰寬更窄，譜圖的分辨率更高于二階導(dǎo)數(shù)譜，但它對(duì)原譜的質(zhì)量要求更高，且噪音的影響較大，所以通常不便使用。在當(dāng)紅外光譜和二階導(dǎo)數(shù)圖譜差異性較小而不足以作判斷時(shí)，則可憑借二維相關(guān)紅外光譜加以判定，稱為三級(jí)鑒定。目前我們暫且選用了熱微擾來得到藥材的二維相關(guān)譜。
至此，我們已經(jīng)利用這三種手段相互結(jié)合、互相映證，對(duì)不同種的中藥材300種進(jìn)行了鑒定，其中包括了中藥材的真?zhèn)巍a(chǎn)地鑒別4種、保健品 5種、配方顆粒430種和中藥注射劑10種的質(zhì)量控制以及跟蹤中藥10種炮制過程的物理化學(xué)變化等等方面都得到了廣泛應(yīng)用。目前，我們的紅外光譜技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于首創(chuàng)大地藥業(yè)有限公司和培力藥業(yè)有限公司的實(shí)際生產(chǎn)中，用于控制藥材原料、中間品和產(chǎn)品的質(zhì)量。
盡管我們已提出了中藥宏觀指紋的三級(jí)鑒定方法并相應(yīng)作了大量的分析、歸納的工作，但仍有大量的工作需要仔細(xì)研究并加以推廣。
Instrument：您認(rèn)為該項(xiàng)目下一步急需開展的工作是什么？
孫：我們認(rèn)為在這個(gè)方面還有極其大量的工作要做，既要做深，還要做廣。當(dāng)前急需要開展的工作有以下幾點(diǎn)：
1. 盡快建立起“中藥材紅外光譜數(shù)據(jù)庫(kù)”：自然界的中藥材是成千上萬，我們目前所做的藥材僅僅占據(jù)了非常小的一部分，我們想大量采集不同種的中藥材，包括同科同屬不同種不同生態(tài)環(huán)境和真?zhèn)嗡幉牡?，然后通過規(guī)范化的檢測(cè)條件，包括實(shí)驗(yàn)室條件、樣品制備要求和儀器參數(shù)設(shè)置等，獲得各種藥材的標(biāo)準(zhǔn)譜圖，盡快建立起“中藥材紅外光譜數(shù)據(jù)庫(kù)”；
2. 盡快確定中藥制劑的紅外對(duì)照參考圖譜：包括配方顆粒、中藥注射劑和保健品等的紅外對(duì)照參考圖譜，用于識(shí)別真?zhèn)蝺?yōu)劣和質(zhì)量穩(wěn)定性控制；
3. 中藥炮制學(xué)的紅外研究：中藥炮制是影響中藥用藥療效的關(guān)鍵所在，我們想通過做不同的炮制品，來追蹤炮制過程的物理化學(xué)變化，為傳統(tǒng)的炮制標(biāo)準(zhǔn)提供一個(gè)科學(xué)客觀的理論依據(jù)和評(píng)價(jià)體系；
4. 紅外光譜技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)譜圖逐漸納入國(guó)家藥典：希望我們的紅外光譜技術(shù)能夠成為一項(xiàng)中藥質(zhì)量控制和管理的標(biāo)準(zhǔn)方法，逐漸將中藥的紅外標(biāo)準(zhǔn)光譜納入國(guó)家藥典。更廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際，加快我國(guó)中藥現(xiàn)代化、國(guó)際化和標(biāo)準(zhǔn)化的步伐！為弘揚(yáng)與發(fā)展我國(guó)中醫(yī)學(xué)、中藥學(xué)貢獻(xiàn)一份力量！
整個(gè)采訪過程中，孫教授笑稱搞了五年的中藥鑒定，自己從對(duì)中藥一竅不通，到現(xiàn)在也快成中藥專家了，談起紅外光譜分析來更是如數(shù)家珍，特別是孫教授的憂患意識(shí)，令人肅然起敬。從FDA到COS，中國(guó)的制藥企業(yè)戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢地應(yīng)付著各種不同的規(guī)則，而對(duì)規(guī)則的制定卻沒有半點(diǎn)發(fā)言權(quán)。“西藥”，也許我們無能為力，但“中藥”是中華民族的瑰寶，沉淀了華夏神州千年文化的底蘊(yùn)，我們沒有理由放棄而把規(guī)則的制定權(quán)再次拱手讓與他人，“中藥”— 這一古老的中國(guó)文化在走向世界的漫漫征程中，中國(guó)人的聲音理應(yīng)得到世界的尊重。

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