1、第五章 中药质量控制研究技术与方法,中药的性状描述与理化性质研究 中药的鉴别技术与方法 中药的含量测定技术与方法 中药农药残留量测定 中药重金属及有害元素测定 中药新药质量标准的制订 中药新药稳定性试验研究,第一节 中药的性状描述与理化性质研究,一、中药的性状描述 新药的性状:指成品的颜色、形态、气味。如有包衣的还应除去包衣后的片芯、丸芯的颜色及气、味作为该种制剂的性状指标。 气、味应分别描述,不得将气写成味,或将味写成气,如“具香味”,“气微辛”是不恰当的。 制订质量标准应根据中试或大量生产的产品为依据,并至少观察3-5批样品。,description,二、有效成分的理化性质研究,(一)有效
2、成分提取方法 溶剂提取法 水蒸气蒸馏法 升华法,(二)有效成分的精制,最常用的方法是结晶,制备结晶的溶液常采用混合溶剂。 可采用吸附法、盐析法、沉淀法纯化和精制。应考虑工业生产的可行性,以达到工艺稳定、重复性强,便于生产操作。,(三)有效成分的理化性质,结晶化合物都有一定的形状、色泽、熔点和熔距,作为鉴定的依据。结晶的熔点往往因溶剂不同有差异。氧化苦参碱: 208(无水丙酮)、 77-80(稀丙酮) 。一般单体化合物结晶熔距较窄,但也有的混合物熔距较窄。如一些立体异构体常有这样现象。纯度检查:多用 TLC、HPLC和GC法。杂质限度:检查有效成分中有毒、有害物质如重金属、砷盐等。,1. 已知结
3、构的有效成分 须提供中药材化学成分研究的原始资料复印件。 须提供有效成分的全部理化数据(熔点、沸点、比旋度、分子量、分子式)、各种光谱数据和图谱(红外光谱、紫外光谱、质谱、氢谱和碳谱)。 最好用已知样品同时进行熔点、混合熔点、色谱和红外光谱对照。,(四)有效成分结构及鉴定,2. 未知结构的有效成分 未知的化合物应进行深入的结构研究工作。综合运用IR、UV、NMR与MS确定化合物的分子式、结构类型。 在申报新药之前必须确定有效成分的结构,在申报时提供详细的结构研究论文,提供鉴定结构的全部各种波谱图谱和数据,并对图谱作详细的解析,论证有效成分的结构。,三、有效部位的理化性质研究,(一)提取方法 有
4、效部位:从中药中提取分离具有相同生物活性的某一类化学成分所得到的总提取物。如生物碱、皂苷、蒽醌、黄酮、香豆素等。 有效部位群:从复方中提取分离具有各种生物活性的某几类化学成分,得到某几类化学成分的总提取物。 设计合理的工艺路线,优选工艺条件、技术指标和技术参数,以保证提取物的质量稳定。,(二)有效部位的分离和纯化,有效部位含量:一般不低于50。 分离纯化指标:总有效成分含量。并保证总成分含量的稳定,才能确保此新药药效的稳定。 如果有效部位中的有效成分已明确是某一成分或某23个成分,最好是以主要有效成分的含量为指标,并保证主要有效成分含量的稳定。,四、中药材的理化性质研究,(一)成分系统预试 新
5、发现的中药材 中药材新的药用部位 中药材代用品 石油醚:亲脂性强的成分如挥发油、植物甾醇等。 乙醚:亲脂性成分如内酯、黄酮和弱碱性生物碱等。 乙醇:亲脂性弱的成分如苷、生物碱、氨基酸、酚酸、鞣质等。 水:水溶性成分如蛋白质、氨基酸。 中药成分的系统预试,基本搞清楚中药材主要成分,进行系统的化学成分研究。,为了解它们与质量有关的理化性质,以便为理化鉴别提供依据,首先应进行成分系统预试实验。,(二)理化性质研究及其资料,中药材的理化性质,实际上反映了中药材所含的有效成分、有效部位或特征成分的理化性质。 最根本最有效的揭示中药材理化性质的方法系统化学成分研究。,1. 一般理化性质,中药材的沉淀反应和
6、显色反应可为其鉴别提供一定的依据。 专属性不强:由于鉴别反应(沉淀、显色、荧光反应)一般均属功能团反应,凡有相同的功能团的成分,均可能呈正反应。 中药材所含成分甚多,成分间相互干扰的情况比较严重,因此也就影响了鉴别反应的准确性。 一般情况下不宜作为质量标准中最终的鉴别项目。只有经化学成分研究或文献报道此中药材确实含有某种成分,并经过比较研究确证无干扰,有一定的专属性,重现性好的情况下,此理化反应才可能有实用意义。,2. 色谱特征,包括TLC、GC、HPLC和指纹图谱特征。TLC:分析费用低、色谱直观性强、鉴别特征专属性强。根据该中药材所含的主要成分的类别选择适宜的色谱条件,得到具有特征斑点的薄
7、层色谱,为该中药材的薄层鉴别提供试验依据。,应用广泛各国草药典中采用TLC法占总收载品种的比例,德、法、英、瑞士和欧洲药典:50%以上,日本药局方:25%,中国药典:90版: 20%;95版: 45%;2000版: 75% ; 2005版: 90以上。,具有分离、鉴定的双重作用,二妙丸中苍术 挥发油的TLC图,结果直观,信息量大 容纳多个样品 出现多个信息,HPLC指纹图谱可提供较丰富的特征信息,对鉴别药材质量的稳定性是有意义的,但必须在系统深入研究的基础上,有足够的样本数量,提取出特征明显、可再现的指纹图谱,才可提供有意义的鉴别依据。,3. 光谱特征,包括红外光谱和紫外光谱等,至今尚未见应用
8、于中药材鉴别的实例。 红外光谱:分子振动能级的跃迁而产生的,而中药材多种化学成分,每种化学成分均具有自己的特征性红外光谱。中药材的光谱图谱是其所含有几百个化合物的红外吸收光谱的叠加产物,受中药材所含每种化合物的变化而变化。 而中药材所含的化学成分因产地、采收期、加工方法等因素的影响常有很大变化,所以用少数样本所测得的中药材的红外光谱图谱不具有代表性。,五、中药复方制剂的理化性质研究,1.方法查阅文献:主要药味的主要化学成分。与原始文献相复核:应注意文献来源的原始性和可靠性,对间接引述的文献资料应特别注意其真实性。 写出化学成分综述:每味药材所含的化学成分及主要化学成分的结构式和主要理化性质,如
9、溶解度、显色反应及其稳定性等。进行化学成分研究:有时复方制剂的主要药味(君药)是不常用中药,或仅有地方标准的地方药材,它们的化学成分研究常常是比较少的,甚至主要化学成分不清楚。这就要搞清它的主要化学成分,提供主要化学成分的理化性质,为制剂的工艺和质量标准研究提供依据。,2.注意:文献中的成分有时在新药中不一定存在如文献报道女贞子含有齐墩果酸,但如该制剂是采取水提取的工艺,因齐墩果酸难溶于水, 成品是否存在此成分,尚须验证。进行最终产品与质量有关的理化性质研究。,第二节 中药新药的鉴别技术与方法,一、鉴别的目的与方法:1.目的:解决产品的真伪,即解决待分析样品中“有没有”处方中规定的药味和“是不
10、是”处方中限定的品种问题。2.方法:形态学(宏观和微观)鉴别:生药学基础;理化鉴别:天然药物化学基础;从简单的试管反应到光谱与色谱分析。(1)颜色反应和沉淀反应:在复方制剂中一般无意义; (2)紫外-可见分光光度法:依据紫外曲线和最大吸收进行鉴别,有很大的局限;中药混合物的吸收光谱相互干扰和吸收峰叠加,已失去鉴别意义。(3)色谱鉴别:TLC法指纹图谱技术,一、中药新药理化鉴别方法,二、鉴别试验研究法要有科学的试验设计,包括制剂所含待测药味的统筹、样品预处理、试验方法和选择。考虑该品种的整体性,不能各项鉴别“各自为战”,做一项鉴别取一次样品,制备一次供试品溶液,忽视各项鉴别之间的内在联系。,桂林
11、西瓜霜青黛、大黄的鉴别,直接日光观察,UV365nm荧光,氨熏后可见光观察,方法:可根据处方和工艺剂型的特点,将供试品用不同极性的溶剂连续提取。一次取样,连贯操作,制备数种供试品溶液,供不同药味鉴别应用,达到简单、快速的科学和有序性的要求。注意:试验设计时切忌先入为主,应随机应变地调整原来的设计方案。不可盲目照抄文献报道的鉴别方法和条件,否则,欲速不达。,1.首选君药和臣药 2.贵重药 3.毒剧药 4.其它药味 原因:鉴别项目只能将处方药味中主要药材成分加以鉴别,不能将所有的药味鉴别。 1.常规检验技术的局限,没有明确的判断指标或干扰因素较多不宜作为常规鉴别制订在质量标准中;2. 许多药材的成
12、分不清楚,或没有专属的鉴别方法,如茯苓。,三、鉴别药味的选择原则,四、薄层色谱技术的方法学研究,(一)实验器材的规范化 1.定量毛细管:0.5l、1.0l、2.0l、5.0l,或半自动薄层点样器。 2.标准展开箱或双槽展开箱 3.商品预制薄层板(硅胶板、反相硅胶板、化学键合相硅胶板等)或铺板器铺板 4.展开条件控制槽 5.检识设备:紫外光灯、薄层显色喷雾器或薄层色谱及图像处理系统。,(二)溶剂蒸气对色谱行为的影响 在“开放”环境下展开时,溶剂蒸气参与色谱展开的全过程。在展开前,展开箱用溶剂蒸气预平衡,对改善色谱质量起重要作用。 (三)环境因素的影响 相对湿度影响很明显如苍术的鉴别需要在较高的相
13、对湿度才能得到色谱分离度较好。 温度影响分离度和Rf值如人参皂苷在10和28分别用同样的溶剂系统展开,得到的色谱有很大的差别。,达纳康银杏叶提取物,EGb761,样 品 (黄酮类),样品(萜类内酯),第三节 中药新药含量测定方法与技术,一、含量测定指标的选择 含量测定是应用现代理化分析手段测试中药新药中的物质基础,并得到量化的结果。因此正确合理的含量测定设计方案,是提高中药新制剂质量标准可靠性的关键。,含量测定指标:1.主药的有效成分清楚,应针对有效成分定量;主药的有效成分不清楚,应进行研究,找出有效成分,建立定量方法或选特征成分定量; 2.主药的大类成分清楚,测定总成分; 3.主药的有效成分
14、或特征成分不清楚,做总有效部位的含量测定。(选其它药味中的成分测定) 有效成分的特征:具有显著生理活性,与新药功能主治作用一致,具代表性,与质量标准的可控性密切相关。 指标成分(或特征成分)的特征:具有生理活性具有专属性。 含量限度偏低,可暂将浸出物测定作为质量控制项目,但必须具有针对性和控制质量的意义。或考虑建立相应的图谱分析测定,研究有关成分的限度试验。,二、含量测定的起草说明,1.明确测定对象和测定成分选择的依据 2.根据处方工艺和剂型的特点,选择相应的测定方法,阐明方法的原理。 3.确定方法学资料和相关图谱提取与分离条件的选定测定条件的选择空白试验线性关系,精密度 重现性 稳定性 检测
15、限 回收率 样品测定 阐明确定含量限(幅)度的意义及依据。 对照品的来源与纯度。,第四节 中药农药残留量测定,一、中药中残留农药的原因 1.防治病虫害而施药 2.野生植物在遭农药污染的环境中生长。 3.加工炮制污染 4.贮存、运输过程的污染,二、农药的分类及测定,1. 有机氯类 六六六(BHC)、DDT、五氯硝基苯等。 2. 有机磷类 敌敌畏、乐果、对硫磷、马拉硫磷和氯硫磷等。 3. 氨基甲酸酯类 4. 无机农药 磷化铝、砷酸钙和砷酸铅等。 5. 植物性农药 拟除虫菊酯等。,一、检验标准的限量指标,2001药用植物及制剂进出口绿色行业标准 (1)重金属及砷盐重金属总量 20.0 mg/kg铅(
16、Pb) 5.0 mg/kg镉(Cd) 0.3 mg/kg汞(Hg) 0.2 mg/kg砷(As) 2.0 mg/kg,第五节 中药重金属及有害元素测定,(2)黄曲霉素含量 黄曲霉毒素B1(Aflatoxin) 5 g/kg(暂定)(3)农药残留量六六六(BHC) 0.1 mg/kgDDT 0.1 mg/kg五氯硝基苯(PCNB)0.1 mg/kg艾氏剂(Aldrin) 0.02 mg/kg,(一)样品前处理(消化) (二)样品预处理前的准备 (三)重金属总量的检查 (四)重金属元素的测定,二、研究内容,第六节 中药新药质量标准的制订,目的要求1.保证药品的安全、有效、可控、稳定2.符合国家药典
17、和其他法定标准3.检测手段的先进性和可行性结合起来,新药质量标准的三个阶段 1.临床研究用药品质量标准草案 2.生产用质量标准草案 3.正式的药品质量标准,质量标准的内容,名称 处方 制法 性状 鉴别 检查 含量测定,功能与主治 用法与用量 注意 规格 有效期 贮藏,(1)顺序:按君臣左使(2)炮制品:毒剧药材冠以生字;炮制品用()注明:如地榆(炭)、 黄芪(蜜炙) (3)药味剂量:法定剂量单位:g,ml制成1000片或1000ml,二、处 方,三、制 法 1.说明处方共多少味药 2.粉碎度(粗、中、细、极细粉) 3.各味药处理的简单工艺、药引、辅料名称和数量,制成品的数量。 四、性状:指药品
18、的颜色、形态、气味。,五、鉴别:以显微、一般理化鉴别、色谱鉴别顺序。注意专属性。色谱鉴别要有对照品或对照药材对照,并设阴性对照液。 (一)制定标准的影响因素 1.药材品种 2.药材产地 3.药用部位 4.炮制 5.质量等级,六、检查:控制制剂中可能引入的杂质或与药品质量有关的项目。 (一)通则 (二)灰分(总灰分和酸不溶性灰分)、炽灼残渣 (三)重金属及砷盐的检查 (四)农药残留的检测 (五)有毒物质的检查 七、含量测定:建立含量测定项目,中药指纹图谱技术,1.定义:中药经适当处理后,采用一定的分析手段,得到的能够标示该中药特性的共有峰的图谱。,2. 目的及意义,(1)符合中医药的特性整体观念
19、、辩证论治。中药制剂多组分的化学成分群多靶点、多途径协同作用整体性和复杂性。 (2)符合国际对药品的要求安全、有效、可控、稳定。,(3)是中药新药研究的必需新药研究要逐步解决化学成分和药理作用的相关性。比较不同指纹图谱控制的制剂体现的不同药效结果,就可以确定何种指纹图谱体现的物质基础是该制剂的最佳方式。 (4 )是实现知识产权保护的需要结合药效的指纹图谱体现中药产品的内在质量,隐含了工艺保密的关键技术,构筑起企业产品的技术保护壁垒。,国内不同厂家银杏叶指纹图谱,2.中药指纹图谱的要求,(1)特征性 (2)重现性 (3)可操作性,3.中药材指纹图谱的建立(1)供试品的制备药材应做到“五固定”:品种、药用部位、产地、采收期及加工炮制方法。(2)确定测定方法与优化(3)考核方法的精密度、稳定性和重现性 (3)指纹图谱智能数据库,七、新药的稳定性研究,(一)新药的稳定性:是指药品在生产制备后,经过运输、贮藏、周转至临床应用前的一系列过程中质量变化的程度。 新药的评价要根据研制新药稳定性试验考核的结果来评价其是否符合新药审批的要求,并以此来决定和制订其有效期。,七、新药的稳定性研究,(二)稳定性研究的主要内容 1.探测药品在贮藏期内质量变化的规律。 2.研究影响药品稳定性的因素、提高药品稳定性的措施和合适的贮存条件。 3.研究稳定性的测试方法。参见“中药新药稳定性试验要求”,