中草药成分分析是利用现代分离、检测技术,对中草药中含有的化学物质进行鉴定(定性)、含量测定(定量)及整体特征分析的科学研究过程。其核心目标是揭示中草药的物质基础,为药效阐释、质量控制、新药研发及临床合理用药提供依据。 一、中草药的主要成分类型 中草药成分复杂,包含多种化学类别,常见类型及特点如下: 生物碱类:含氮的碱性有机化合物,多具有显著生物活性。例如:黄连中的小檗碱(抗菌)、麻黄中的(平喘)、长春花中的长春碱(抗癌)。 黄酮类:多具有酚羟基,多显黄色,具有抗氧化、抗炎等作用。例如:黄芩中的黄芩苷、银杏叶中的槲皮素、葛根中的葛根素。 皂苷类:具有表面活性,水溶液振摇可产生泡沫,分三萜皂苷和甾体皂苷。例如:人参中的人参皂苷(增强免疫力)、甘草中的甘草皂苷(抗炎)、薯蓣中的薯蓣皂苷(甾体前体)。 挥发油类:具有挥发性的油状液体,多有芳香气味,常用于理气、解表。例如:薄荷中的薄荷脑(清凉镇痛)、丁香中的丁香油酚(抗菌)、当归中的藁本内酯(活血)。 多糖类:由多个单糖聚合而成的大分子,多具有免疫调节作用。例如:香菇多糖、枸杞多糖、黄芪多糖。 有机酸类:含羧基的化合物,部分具有药理活性。例如:金银花中的绿原酸(抗菌)、五味子中的柠檬酸。 其他成分:还包括鞣质(收敛作用)、醌类(如大黄中的大黄素,泻下)、氨基酸、微量元素等。 二、成分分析的基本流程 1. 样品前处理 中草药基质复杂(含纤维素、色素、杂质等),需先通过前处理去除干扰,富集目标成分,是分析的关键步骤: 提取:将成分从药材中溶解并分离。常用方法: 溶剂提取(甲醇、乙醇、水等,结合超声、回流、微波辅助); 超临界流体萃取(适用于挥发油、脂溶性成分); 固相微萃取(适用于挥发性成分)。 净化:去除提取液中的杂质。常用方法: 固相萃取(SPE,通过吸附剂保留目标成分,去除杂质); 液液萃取(利用成分在不同溶剂中溶解度差异分离); 膜分离(通过半透膜截留大分子杂质)。 2. 分离技术 通过物理或化学方法将复杂混合成分分开,为后续检测奠定基础: 色谱法:最常用的分离技术,基于成分在固定相和流动相中的分配 / 吸附差异分离: 高效液相色谱(HPLC):适用于大多数中等极性、热不稳定成分(如黄酮、皂苷); 气相色谱(GC):适用于挥发性、热稳定成分(如挥发油); 超高效液相色谱(UPLC):比 HPLC 分辨率更高、速度更快; 二维液相色谱(LC×LC):可分离更复杂的混合体系(如中药复方)。 毛细管电泳(CE):基于成分在电场中迁移速率差异分离,适用于离子型成分(如生物碱、有机酸)。 3. 检测技术 对分离后的成分进行定性或定量分析: 质谱(MS):通过测定成分的质荷比(m/z)确定分子量和结构,是定性分析的 “金标准”。常与色谱联用(如 HPLC-MS、GC-MS),可实现分离和结构鉴定。 紫外 - 可见光谱(UV-Vis):适用于含共轭双键的成分(如黄酮、蒽醌),可通过特征吸收峰定性,结合标准曲线定量。 荧光检测(FLD):对具有荧光特性的成分(如香豆素)灵敏度更高。 核磁共振(NMR):通过氢核、碳核的化学位移分析结构,适用于纯品成分的结构确证。 三、常用分析方法 1. 定性分析:确定中草药中含有的成分 利用 HPLC-MS、GC-MS 等技术,通过对比标准品的保留时间、质谱碎片信息,或匹配数据库(如中药系统药理学数据库 TCMSP),鉴定成分结构。 例如:通过 HPLC-MS 分析黄芪,可鉴定出黄芪甲苷、毛蕊异黄酮等特征成分。 2. 定量分析:测定成分的含量 基于 “外标法” 或 “内标法”,通过标准品建立浓度与检测信号(如峰面积)的关系,计算样品中成分含量。 例如:《中国药典》规定,黄连中小檗碱含量不得少于 5.5%,需用 HPLC-UV 法测定。 3. 指纹图谱技术:整体评价质量 由于中草药药效是多成分协同作用,单一成分无法反映整体质量,采用 “指纹图谱”(如 HPLC 指纹图谱、GC 指纹图谱),通过对比共有特征峰的数量、相对强度,评价药材的一致性(如产地、采收时间差异)。 例如:丹参的 HPLC 指纹图谱需包含丹参素、丹酚酸 B 等 10 个以上共有峰,用于控制药材质量稳定性。 四、分析难点 成分复杂性:单味中药可能含数百种成分,且含量差异大(从 ppm 到百分比级),干扰严重。 同分异构体多:如皂苷、黄酮常存在结构相似的同分异构体(如人参皂苷 Rg1 与 Re),分离难度大。 易受外界影响:成分含量受产地、气候、采收时间、炮制方法影响显著(如晒干 vs 烘干的金银花,绿原酸含量差异可达 30%)。 微量成分检测难:部分药效成分含量极低(如抗癌成分紫杉醇,在红豆杉中含量仅 0.01%),需高灵敏度技术(如 MS/MS)。 五、分析的意义 保证用药安全:识别有毒成分(如附子中的),控制其含量在安全范围。 提升质量控制水平:通过定量分析和指纹图谱,规范药材及制剂的质量标准(如《中国药典》收载的中药标准)。 阐释药效机制:明确与药效相关的 “活性成分”(如抗疟的物质基础)。 推动新药研发:从中药中发现新的活性成分(如从青蒿中提取,从黄连中开发小檗碱类抗菌药)。 实例说明 以 “金银花成分分析” 为例: 目标:鉴定主要成分并测定绿原酸含量。 流程: 样品前处理:金银花粉末用 50% 乙醇超声提取,经固相萃取柱净化; 分离:采用 HPLC(C18 色谱柱,流动相为乙腈 - 0.1% 磷酸水)分离; 检测:UV 检测器(327nm)定量绿原酸,HPLC-MS 鉴定木犀草苷、异绿原酸等成分; 结果:绿原酸含量需≥1.5%(药典标准),通过指纹图谱确认与标准药材一致性。 ***中草药成分分析是连接传统中药理论与现代科学的桥梁,其技术发展推动了中药的标准化、国际化及创新应用。
超粗化药水主要有硫酸 - 双氧水系列的无机酸超粗化体系和有机酸超粗化体系,以下是其常见成分分析: 无机酸超粗化体系:以一种印制线路板铜面粗化液为例,其成分包括硫酸 50-150g/L,双氧水 10-40g/L,稳定剂 1-10g/L,促进剂 0.5-5g/L,二价铜离子 5-50g/L,余量为去离子水。其中,稳定剂为硅酸钠与有机螯合剂(如二乙烯三胺五甲叉膦酸与聚甲基丙烯酸的混合物)的混合物,促进剂为甲酸与 3 - 氨基 - 1,2,4 - 三氮唑的混合物,二价铜离子选自甲酸铜、硫酸铜中的一种。 有机酸超粗化体系:以日本美格超级粗化 CZ8100 配方为例,开缸剂成分包括 76% 蚁酸 55 公斤,氯化铜 40 公斤,工业盐 133 公斤,聚合物混合物,纯水余量;补充剂成分包括 76% 蚁酸 113 公斤,工业盐 130 公斤,聚合物混合物,纯水余量。