中药鉴定技术的发展传承与创新Word格式文档下载.docx
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梁
陶弘景
730
自然属性
开始文字记载药物形态
新修本草
唐
苏敬/李勣
850
图文对照，我国第一部药典
证类本草
宋
唐慎微
1746
图文并茂，我国现存最早的完整本草
本草纲目
明
李时珍
1892
完善了药物的自然属性分类法
（一）古代药物知识的起源和积累
1、萌芽阶段
无文字记载，以口碑师传为主。
2、性状记述阶段
•现知的最早本草著作称为《神农本草经》，著者不详，成书年代在东汉末年。
《神农本草经》全书共三卷，收载药物包括动、植、矿三类，共365种，分上、中、下三品，是汉以前中国药物知识的总结，并为以后的药学发展奠定了基础。
•梁代陶弘景（公元452～536年）将《神农本草经》整理补充，著成《本草经集注》一书，载药730种，首创按药物自然属性分类的体例。
3、药图的兴起阶段
•唐代李勣、苏敬等人集体编撰《新修本草》（或《唐本草》），由于是当时的政府修订和颁行，所以可算是中国也是世界上最早的一部药典。
这部本草载药850种，并附有药物图谱，开创了中国本草著作图文对照的先例
4、整理提高阶段
•北宋后期，蜀医唐慎微编成了《经史证类备急本草》（简称证类本草）。
载药1746种，是我国现存最早的完整本草
5、发展阶段
•明代的伟大医药学家李时珍历时27年，于明万历6年（1596年）编成了本草著作——《本草纲目》。
全书共52卷，载药1892种，附方11000多个。
全书按药物自然属性自立分类系统，为自然分类的先驱。
书中全面整理和总结了十六世纪以前中国人民的用药经验和知识。
•清代乾隆年间赵学敏编成《本草纲目拾遗》一书，对《本草纲目》作了一些正误和补充，增药716种。
•清代道光年间，吴其濬的两部专论植物的著作：
《植物名实图考》和《植物名实图考长编》问世，前者记载植物1714种，后者描述了植物838种。
对于每种植物的形色性味、用途和产地叙述颇详，并附有精确插图，尤其着重植物的药用价值与同名异物的考证，所以虽非药物专著，亦有重要的参考价值。
地方本草
•《滇南本草》（明·
兰茂）为地方性本草的代表。
该书刊于明成化12年（公元1476年），记述药物多用土名，收载了一些当时别的医著上根本没有的药物，多数为热带药物，为研究道地药材的光辉范例。
（二）近、现代中药鉴定技术概况（国内中药鉴定技术发展概况）
1、研究、仲裁管理机构
•研究机构：
中医药研究院和所
•仲裁管理机构：
药品检验所（中国药品生物制品检验所），药品食品监督管理局（SFDA）
2、法典、文献、教材
⑴法典：
•《中国药典》、部颁标准
⑵文献：
•《生药学》上编（1933），赵橘黄、徐伯均
•《生药学》下编（1937），叶三多，徐伯均
•《中国药用植物志》1955-1965，裴鉴、周太炎
•《药材学》，徐国均、药材634种，生产、鉴定、应用
•《中药志》第二版Ⅰ～Ⅵ册（1979、1982、1984、1988、1994、1998）
•《中药大辞典》（老1977、新1998）上、下册
•《新华本草纲要》（1988、1990、1991）
•《中药材品种论述》谢万宗
•《中药鉴别手册》（1972）上、中、下册
•《中国药用植物志》八册
•《中国药用动物志》
•《常用中药材品种整理和质量研究》南方组：
徐国均；
北方组：
楼之岑
•《中药材手册》（1957、1990）
•《药材学》（1960）上、下册《中国药材学》（1998）徐国均
•《生药学》楼之岑
•《中药材粉末显微鉴定》（1986）徐国均380种
•《中成药显微分析》（1997）徐国均200种
（3）教材
•1977年出版《中药鉴定学》第一版成都中医学院主编
•1980年出版《中药鉴定学》第二版成都中医学院主编
•1986年出版《中药鉴定学》第三版任仁安主编
•1996年出版《中药鉴定学》第四版李家实主编
•2003年出版《中药鉴定学》第五版康廷国主编
二中药鉴定技术的传承
1．来源鉴定（基源鉴定）------观察描述
核对文献（原始文献）
核对标本（模式标本）
来源鉴定：
运用动植物分类学知识or矿物学基本知识，对中药原动物、原植物、原矿物进行鉴定，确定其学名的方法。
原始文献：
首次发现该种动植物，描述其特征，予以初次定名的文献。
模式标本：
发表新种时描述的动植物标本。
注：
代表人物--吴征镒（中国植物活字典）
2．性状鉴定（经验鉴定）：
用眼看、手模、鼻闻、口尝、水试、火试等十分简便的方法，鉴别药材的外观形状。
（1）中药材
方法：
眼看、手摸、鼻闻、口尝、水试、火试
内容：
形状、大小、颜色、表面、质地、断面、气味、水试、火试、光试
（2）中药饮片：
片、段、丝、块
3．显微鉴定：
利用显微镜来观药材的组织构造、C.形状以及内含物特征的鉴定方法。
方法：
利用显微镜鉴定药材
观察组织构造、C.形状、内含物
技术：
横切片、纵切片、表面制片、粉末制片、解离组织制片、花粉粒与孢子制片、
矿物磨片
注：
代表人物--徐国均（中药显微鉴定创始人）
赵中振
4．理化鉴定：
利用物理的、化学的or仪器分析的方法，鉴定中药的真实性、纯度和品质优劣程度。
（1）物理常数的测定：
相对密度、熔点、凝点、折光率、比旋度、粘稠度、硬度、碘值、皂化值、酸值、馏程、溶解度
（2）一般理化鉴定
①微量升华：
大黄、首乌、丹皮、大青叶、斑蝥
大黄：
菱针状或羽状结晶（黄色）
何首乌：
柱状或针簇状结晶（黄色）
丹皮：
长柱形、针状、羽状结晶（滴加FeCl3醇sol，结晶溶解而呈暗紫色）
大青叶：
小针状或片状结晶（兰色或紫色）
斑蝥：
柱形、棱形结晶（白色）
②荧光分析：
254～265nmor365nm
狗脊片µ
V紫色
大黄 µ
V棕红色（正品）
亮兰紫色（伪品）
黄连断面/µ
V→金黄色
板兰根H2Osol/µ
V→兰色
苦参MeOHsol/µ
V→黄绿色（新增）
白芷Et2Osol/µ
V→兰色
丹参EtOHsol/µ
V→亮兰灰色→NH3·
H2O/µ
V→亮兰绿色
浙贝粉末/µ
V→亮淡绿色
麦冬断面/µ
V→浅兰色
钩藤切面/µ
V→兰色
黄柏断面/µ
V→亮黄色
麻黄断面/µ
V→边缘亮白色
→中心亮棕色
③显微化学：
黄连、丁香
④泡沫指数和溶血指数的测定
（3）常规检查
①水分测定
②灰分测定
③膨胀度：
北葶苈子（>
12）、南葶苈子（>
3）、蛤蟆油（>
55）
④酸败度
⑤色度
⑥有害物质的检查----黄曲霉素
农药残留量--------有机氯
有机磷
一般杂质限量------重金属
砷盐
铁盐
氯化物
（4）色谱法：
薄层色谱、高效液相色谱、气相色谱、蛋白电泳色谱
（5）分光光度法：
比色法、紫外、红外、原子吸收
（6）色谱-分光联用
（7）浸出物测定和含量测定
三中药鉴定技术的创新
（一）数字可视化中药分析系统的建立实现了中药形态性状鉴别的数字化、可视化和智能化，为中药真伪优劣特别是道地与非道地药材鉴定提供了新的有效手段。
这实际包括两个技术，一是中药形态结构数字可视化技术，简称中药可视化技术，利用该技术可以"
形象直观"
地再现药材的立体形态结构；
一是中药组织细胞显微图像体视分析技术，简称中药体视分析，利用该技术可以从二维形态图像"
抽象"
地推导出三维形态结构参数。
这两个技术为我们从组织形态学角度全面客观准确鉴定中药真伪优劣增添了一双"
慧眼"
。
可以说，有了这双"
，我们就可以真正"
透视"
中药了。
中药可视化技术，又称中药计算机三维重建与显示技术，还可称为中药计算机三维仿真技术。
计算机三维重建是指通过输入物体的两个以上的二维图像，利用计算机进行自动分析和处理，以获取该物体的三维几何信息和拓扑信息，建立物体的立体模型，并以适当的方式显示出来。
具体地说，就是根据组织连续切片图形在量化过程中被赋予的相应的深度信息及其变化，将物体不同切片上的二维图像按照切片的空间位置关系依次叠加排列而组成物体的三维数据；
再利用计算机图像处理技术、图形生成理论及视觉心理学原理，在二维平面上形成直观地显示出具有生动性和立体感的三维图像。
根据中药材的形态结构特点和鉴定要求，肖博士与重庆大学、第三军医大学等单位合作，首次开发了基于三角形面元和非均匀有理B样条的三维重建算法，并将模式识别的原理和方法引入多目标识别过程，率先研制出了国际上第一个中药材数字可视化技术及其图鉴系统，即"
数字可视化中药"
该图鉴系统图像生动逼真，显示迅捷灵活，可在任意视角、任意层面、任意距离进行动态旋转观察，既可全方位观察中药外部形态，又可深入地"
中药材的内部结构及其空间位置关系。
数字可视化技术是随着计算机的发展而出现的。
数字可视化技术在医学领域特别是人体解剖结构中的应用也并不鲜见。
美国国家医学图书馆于1989年就确立了"
可视人计划"
数字可视化技术的出现使肖博士深受启发，从1992年他就开始了这方面研究。
1993年当时还在四川省中药研究所工作（今重庆市中药研究院）的肖博士在国际上首先提出将该技术原理应用于生药学研究，并于同年获得了国家自然科学基金的支持。
1996年，世界上第一例可视化人体在美国诞生，与此同时由肖博士领衔的课题组也成功地研制出我国第一个可视化中药。
经过多年的不断摸索，课题组先后成功地建立了郁金类、附子类、麦冬类、姜黄类、白芍类等20多种典型道地药材的数字可视化三维图鉴模型。
中药体视分析，又称中药显微图像定量分析，还可称为中药组织细胞指纹图谱技术，它是运用体视学原理和计算机图像分析方法建立的中药显微图像模式识别系统。
它可以全息式描绘中药组织细胞数目、大小、形态及其空间分布等特征，再结合计算机人工技能分析技术，从组织形态学角度对中药真伪优劣进行综合鉴定和相关评价，可大大提高中药显微鉴定的客观性、准确性、可重复性和智能化程度，在中药鉴定学、植物分类学、生态解剖学、发育生物学和结构生物学等方面良好的应用价值和推广前景。
该技术特别适合于易混淆和非常近缘的中药品种鉴定及其原植物分类，尤其适合外部形态、内部构造和化学成分均十分相似、无明显标识性组织细胞特征或化学成分的中药近缘品种、中药栽培品种以及道地与非道地药材的鉴别。
可以从不同来源、不同产地（道地）、不同规格（三七多少头的、人参多少支的）、导管的长度、木质化的药材木质化的程度、油细胞的大小多少、淀粉粒的多少等等，分析出药材的质量，使过去经验鉴别的东西变成了形象化的东西。
肖博士说，过去在显微镜下我们只知道有什么东西，往往只能看到细胞大点小点的差异，大都差不多，很难明确区分；
而现在我们不仅可以看到石细胞、淀粉粒、油细胞、气孔、晶体、纤维、导管等组织细胞及其内含物等的大小、数目、形状，还可以很快地测算出它们的平均值和最大直径、周长、面积、比表面积、体积、体密度（空间比例多少）等，包括平面的和立体的指标都可以非常全面地反映出来，展示给我们的是一个立体的空间，达到了"
其内部结构和特征的效果。
再比如人参，不管是东北人参，还是中国其他地方的、朝鲜的、韩国的，我们都能分得出来。
当然要做很多样品、很多批。
目前他们已完成了麦冬类RadixOphiopogonis、郁金类RadixCurcumae、黄连类RhizomaCoptidis（味连、云连、雅连、野连）、蛇床子类（FructusCnidii）等道地药材和易混淆中药以及部分常用叶类、花类、细小果实种子类中药材以及仙茅属（Curculigo）、榧属（Torreya）药用植物花粉和姜黄属（Curcuma）药用植物的体视形态学参数测定及其显微图像模式识别。
此外，在综合考察中药组织体视形态参数与化学成分含量关系的基础上，首次提出并实现了了从组织形态学角度评价中药材特别是道地药材品质的新设想。
下一步的工作，肖博士说重点是技术推广应用，同时要进一步完善数字化中药鉴定技术系统，增加样本量，丰富数据库。
主要推广应用计划有：
一是可做成中药和植物解剖教学的数字可视化技术系统，主要用于中药和植物的科研和教学；
二是建立常用名贵中药的数字可视化图像库（50-100种中药），主要用于中药和植物学的教学、鉴定、科研等；
三是建立常用植物的数字可视化图像库（50-100药食植物），主要面向大、中、小学的自然生物的教学、科普等；
四是中药和植物组织细胞指纹图像分析数据库（50-100种中药），主要用于中药和植物学的教学、鉴定、科研等；
以进一步促进中医药向数字化现代化方向发展。
（二）电泳技术
电泳是指分散系中带电的分子或颗粒在外加电场作用下，向电极移动的现象。
凝胶电泳技术在20世纪80年代初传入我国。
在一定pH值的溶液中，不同蛋白质因存在分子大小、空间结构和电荷数目上的差异，可以通过电泳得到分离。
根据动物、植物类中药细胞中普遍含有受遗传基因控制的蛋白质分子，且具有种的特异性和稳定性这一规律，可以将现代生物技术与传统的中药学科相结合，于是在全国率先立项予以研究。
经过多年的潜心工作和实际应用，创立了“中药电泳鉴别法”新技术，将传统的中药品种鉴别推进到了分子水平，解决了常规中药鉴定方法分辨率低、专属性不强、同属相近品种不易区分的难题。
在此基础上，不断进行深入研究，还探讨了同工酶分析在中药鉴定中的应用，进而引入指纹图谱技术，提出了“中药电泳指纹图谱”新理念，2002年底我们已完成了“中药电泳指纹图谱的构建与应用研究”课题，专家认为该项成果达到国际先进水平。
中药电泳指纹图谱可准确鉴定中药的不同栽培品种，跨越了传统质量控制方法的障碍，结果稳定、重现性高、操作方法简便，具有很高的实用价值和广阔的推广应用前景。
经典的电泳技术如纸电泳和醋酸纤维薄膜电泳、不连续非解聚丙烯酰胺凝胶电泳、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳、等电点聚焦凝胶电泳等在中药鉴定中都已得到应用，通常根据电泳的蛋白谱带数、泳动率、着色深浅、特征性的同工酶谱带、特征蛋白分子量等来区分不同中药品种。
毛细管电泳是一种重要的分离技术，它在多肽、蛋白、核酸、手性化合物等生物活性物质的分离中显示出广阔的前景。
高效毛细管电泳能减少电泳扩散，速度快，灵敏度高，分辨率强，在中药中的应用集中在生物碱和黄酮及其苷类化合物。
张朝晖等采用高效毛细管电泳对同属海龙科的12种海马、海龙类药材进行了鉴别研究，证明该法重现性好、分辨力强。
（三）分子生物学技术
1953年，Watson和Crick提出了脱氧核糖核酸（DNA）的双螺旋结构模型，并阐明了DNA是遗传信息的携带者，从而开辟了现代分子生物学的新纪元。
1977年，Sanger弄清了噬菌体×
174的全部碱基序列，确立了DNA序列分析的新战略和新方法，使分子生物学进入了一个崭新的时代。
1985年，Mullis等人首创了一种DNA扩增技术—聚合酶链式反应（PCR），1987年逐步完成了PCR自动操作的装置，从而促进了分子生物学的快速发展。
近年来，分子生物学渗透到生命科学的各个领域，特别是医药学。
在中药鉴定领域，已出现多种分子生物学鉴别方法，实践证明，该方法取材少，结果准确，克服了以往中药鉴定中的许多不足，具有其它方法难以比拟的优势。
3.1 DNA分子遗传标记技术。
这是一种根据不同生物个体遗传物质DNA的差异来鉴别生物物种的方法。
因为生物的外观性状、细胞形态、组织结构、化学成分、蛋白质、血清学等不仅受遗传因素的影响，还与生物的生长环境、发育阶段、生理状态等有关。
而DNA作为遗传信息的直接载体，不受上述因素的影响，因此DNA分子遗传标记鉴别药材的方法比上述方法都更具有高度的准确性与可靠性。
①限制性片段长度多态性分析技术（RFLP）将药材DNA用限制性内切酶消化后，进行限制性片段长度多态性分析，确定其基因的种属特异性，如3种苍术的鉴别，5种羽扇豆属药用植物的鉴别。
亦要对药材DNA的PCR扩增产物进行限制性片段长度多态性分析，找出种属特异性来鉴别中药。
②随机扩增多态DNA技术（RAPD） 用任意非特异性的单一引物在低温条件下与模板复性并进行PCR扩增，可对研究对象的基因组DNA作多态性分析，获得DNA指纹图谱。
通过RAPD技术对真伪药材DNA的多态性分析，找出真品特定的DNA片段，可对此测序并制备DNA探针来检测相应的药材。
RAPD技术尤其适用于贵重药材的鉴定，如鉴别不同种的人参及其伪品。
RAPD技术与RFLP技术常被结合起来鉴定中药，如鉴别箭叶淫羊藿、甘草属药材等。
③直接对某基因片段PCR扩增产物进行测序找出其种属特异性来鉴别中药，其中常用的基因片段包括线粒体细胞色素b基因和rRNA基因等，如鉴定人参及其相关药材、鸡内金、鹿鞭等。
④RAPD分析产物选择适当引物进行PCR扩增，扩增产物用限制性内切酶消化，进行酶切位点分析，获得种属特异性的稳定酶切图谱。
该方法可将RAPD中扩增条带少的引物再利用，提高了DNA指纹的使用效率，如该方法用于人参的分析鉴别。
3.2 mRNA差异显示技术。
该方法旨在找出不同组织或细胞在基因表达上的差异。
它通过将总RNA反转录成单链cDNA，然后PCR扩增，最后分离不同分子大小的DNA，挑选出有差异表达的基因进行序列分析。
这样既可以制备探针用于稳定灵敏的检测实验，亦可制备其蛋白产物及其抗体进行免疫检测。
借助该技术可以将种植与野生的植物药物、地道药材与普通药材之间的差异鉴别出来，因此该技术可望应用于中药材的质量鉴定。
随着生物新技术的不断涌现和更新，它们也不断地被应用到中药鉴定领域，推动着中药鉴定技术的不断进步和完善。
特别是随着分子生物学技术的诞生和发展，以药材基因型特征为鉴定指标的DNA分子遗传标记鉴别法以及其他一些分子生物学鉴别方法以其准确可靠的特点已在中药鉴定中得到了迅猛的发展，对中药鉴定学科产生了深远的影响。
同时，随着该类技术在中药鉴定实践中的不断应用和日臻完善，将为革新法定的药品检验方法、提高名贵动植物药材检验技术的准确性和先进性做好理论和物质上的准备。
总之，应用分子生物学技术鉴别中药代表着中药鉴定技术未来的发展方向。
（四）细胞生物学技术
主要是染色体分类技术。
某个特定种群的生物体细胞中染色体的形态、组型、带型是稳定不变的，代表着该种群的基本遗传特征。
根据该特征，可以确定药材的种属。
由于染色体形态只能在细胞分裂中后期观察，因此该方法只适用于果实和种子类药材鉴定，将其培养发芽后，取根尖制片，观察并找到较好的染色体排列，制成核型模式图。
测定染色体长臂和短臂长度，计算同源染色体相对长度及臂长比值、着丝点指数、差值，求出核型公式，根据“不对称核型分类”标准确定其核型，与已知该植物染色体的背景资料比较，确定药材种属。
该方法已被用于中药栀子等的鉴定。
（五）中药复方基因鉴定法
基因技术，无疑是当今科学的热点。
把基因技术用于中药鉴定也是热门课题。
北京中医药大学中药学院中药生药系主任张贵君教授介绍说，中药的品质鉴定是中医药研究的基础，选择最佳的方法和手段鉴定、评价中药是新药开发的重要环节。
现在中药鉴定面临着许多新问题，如中药样品和数据信息库的建立、中药鉴定体系和模式的确定，以及研究体系的问题等。
这些问题的核心就是要求中药鉴定要讲清楚其专属性的鉴别特征和客观的质量评价指标及方法。
以往在中成药方面，人们利用中药鉴定的关键技术对中药复方质量进行综合评价的工作做得较少，在质量评价方面忽视了中药材及其复方鉴定特征的相关性。
张贵君教授认为，由于中药绝大部分是以复方和成药形式进入临床，对复方的质量鉴定研究非常重要，中药鉴定必须注重药材和复方的相关性。
张教授对复方的基因鉴定是在对单味动物中药材基因鉴定的基础上进行的。
此前，他们成功地完成了“蜈蚣等5种动物类中药18SrRNA基因酶切鉴定的初步研究”，为后面的复方研究提供了基础。
他们用PCR法（聚合酶链反应）与酶切法，发现利用限制性内切酶EcoRⅡ可以一次性鉴别出5种动物性中药，筛选出4个有鉴别意义的内切酶。
在此基础上，他们进一步以“小儿抽风散”为载体，运用基因鉴定法研究中药复方鉴别技术，通过对用量较多的节肢类动物药遗传标记特征的提炼、整合研究，确立其专属性的评价指标和数据库。
通过对5种动物药材18SrRNA基因片段序列分析，设计了5种药材的特异性引物。
其鉴定结果表明，这5种合成的引物都能特异性地将复方中5种药材鉴别出来，且具有专属性。
这一方法能在粉末性中成药中检测出有无指定的动物药成分的存在，不会因为有少量DNA污染而对鉴定结果的正确性产生影响。
张教授以此为例说明，由于中成药的组分及成分很复杂，干扰因素多，用传统中药鉴定方法鉴定像玉屏风散、大活络丹、龟鳖胶囊等中药制剂的真伪及纯度有较大难度，而基因鉴定法能准确地鉴别出其中的微量中药成分，是一种很有潜力新方法。
（六）红外和拉曼光谱法
在研讨班上，快人快语的清华大学分析中心副主任孙素琴以她的中药红外和拉曼图谱引起了大家的关注。
自称不懂中药的孙素琴是个红外光谱分析专家，谈起红外光谱分析来如数家珍。
据她讲，原来的中药鉴定方法，如色谱法、紫外光谱法和红外光谱法都要做许多复杂的前处理工作，而经过处理的中药难以保持原来中药的特性，对最终图谱影响很大。
她现在找到的这种红外和拉曼光谱法则不用复杂的前处理，可快速测定中药材，并借助模式识别技术（光谱聚类和人工神经网络等），最后能识别出不同产地、野生与栽培的同种药材，初步建立了一种快速鉴别中药材道地性和真伪优劣的检测系统。
孙素琴介绍说，光谱法对中药进行的快速、无损分析将在中药的质量控制中扮演一个
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