中药整体质量标准制定技术及国际标准协调策略

发布日期：2022-07-13 阅读次数：11110 来源：中国医药报

摘要：

今年3月国务院办公厅印发的《“十四五”中医药发展规划》明确了“十四五”期间中医药工作的战略任务，指出中医药高质量发展政策和体系需要进一步完善。遵循国家标准化和高质量发展战略要求，中药质量研究正在逐步深入；但制约中药高质量发展的“卡脖子”问题给中药质量的标准化研究带来更多挑战。

笔者研究团队经过多年探索及实践，秉持以“深入研究、浅出标准”为指导思想的中药质量标准研究与制定理念，构建了中药整体质量控制标准体系，发展了相关系列关键技术，并应用到主流国际药典标准的研究及制定中，为中药产业的标准化和国际化发展提供了强有力的技术支撑。

中药整体质量标准研究体系的创建

中药药效物质基础研究关键技术

为了更好地解决中药高质量发展中的关键瓶颈问题，以全面阐释中药药效物质基础，实现中药整体质量控制目标，研究团队在研究中不断创新发展了以高分辨质谱技术为核心结合生物学分析方法的多维多息全成分分析、大分子多糖、多肽表征、空间代谢组学、蛋白质组学、网络药理学等系列关键技术方法，解决了制约中药标准制定和产业高质量发展的关键基础科学问题，也为制定科学可行的中药质量标准和推动产业高质量发展提供了重要技术支撑。该项研究获得国家自然科学奖二等奖。

针对中药化学成分认知深度的局限，研究团队在物质基础研究方面发展了以高分辨质谱为核心的多维多息全成分分析技术，结合信息数据库和数据挖掘技术显著提升了中药化学成分的表征能力和效率，解决了微量、相似成分共流出、液质大数据的高效去重复等问题。以人参类药材及其不同部位分析为例，共分析鉴定了2000余个微量皂苷类成分，其中包括800多个潜在的新皂苷。采用该技术从中药钩藤中共分析鉴定1200余个生物碱类成分。同时，全成分分析技术的发展与时俱进，与不断出现的新方法联合分析，如与离子淌度技术相结合实现天麻小分子同分异构类的化学成分的系统表征。与亲水作用色谱、超高效合相色谱分析技术等分离和制备技术联合，应用于钩藤、泽泻等强极性、不稳定性成分的获取。采用pH区带与高效逆流色谱相结合、超高效合相色谱结合超临界流体色谱分离制备技术，对钩藤中容易发生互变异构的氧化吲哚生物碱成分定向分离，共获得11个纯度较高（＞98%）的对照品，为钩藤标准的制定和作用机理的深入研究提供了化合物保障。

中药多糖、蛋白/多肽化学分析是中药标准化研究的技术难点。现有中药多糖质量评价仅分析总多糖的含量及单糖组成，不能全面反映中药多糖的质量。研究团队基于糖谱和糖组学技术建立中药糖类成分质控方法，对包括天麻、党参、人参等中药的单糖、寡糖及多糖在内的糖类成分，建立分子量分布、单糖组成、糖残基组成及连接方式以及酶水解寡糖糖谱等质控技术与方法。目前已分离纯化均一多糖20余个，并进行了多种活性分析。动物药蛋白质/多肽等大分子物质研究基础薄弱，研究团队基于蛋白质组学结合分子生物学技术建立了蛋白质/多肽的质控分析方法，已开展对地龙、水蛭等动物药活性蛋白质及多肽的整体快速解析，为实现其正品及伪品的精准鉴别提供了技术支撑。

为了更好地认知中药成分空间分布异质性特征，研究团队引入并创新空间成像代谢组学技术，建立了质谱成像空间代谢组学分析平台，从定性、定量、定位以及功能识别四个方面开展了中药切片分子成像、中药成分体内分布成像、动物整体切片分子成像、疾病组织微环境成像以及计算信息挖掘等研究，实现了对中药切片成分分布和中药成分在精细脑区等体内分布的刻画。采用高分辨质谱分析技术与MALDI/DESI质谱成像技术，对桔梗、贝母、薏苡仁、桃仁、杏仁等中药的脂类成分建立了系列分析方法，助力中药质量标准的研究。如采用常规色谱、质谱分析方法很难区分桃仁、杏仁、郁李仁化学组成，而空间脂质组学技术则可通过空间分布特征展示桃仁、杏仁、郁李仁甘油酯、甘油磷脂成分组成的不同，为三者质量标准的制定提供了空间数据支持。

研究团队一直立足于围绕中药质量相关化学分析中的难点问题，发展系列关键技术，重点攻克微痕量成分、共流出成分、强极性成分、不稳定成分以及多糖、蛋白/多肽等大分子成分表征困难的关键技术难点，创新探索并构建专属、高效的分析技术与方法。通过对上述技术的研究，全面深入挖掘中药物质基础，科学合理地甄选出能够反映药材真实质量的标志物，建立全新的质量评价体系，同时也为富含蛋白、多糖、脂类成分的中药质量标准的构建提供示范性研究模板。研究团队有效整合上述研究技术，构建创新技术体系，拓展了中药物质基础研究的广度与深度，为更好地服务中药高质量发展提供了技术支撑和保障。

整体质量控制标准制定关键技术

科学的中药质量标准技术体系是确保中药临床疗效和百姓用药安全的关键，而构建可行的质量标准体系需建立在深入的基础研究之上，并遵循科学性、整体性和实用性的基本原则。研究团队以技术体系先进合理、国家标准体系与国际标准技术体系兼容为目标，创建了符合中药复杂体系特点的中药整体质量标准技术体系，实现了中药标准体系从原来的化学药单一成分控制模式到整体控制模式的转变，同时应用于中国药典、欧盟药典、美国药典等药典中药标准的制定，为推动我国中药标准体系建设和国际药品标准发展提供了技术基础。该项研究获得国家科技进步奖二等奖。

10余年来，研究团队开展了丹参、三七、灵芝、人参、钩藤等常用中药国际标准制定示范性研究。创建了以“指纹（特征）图谱结合多成分定量”为核心的中药整体质量标准体系，并与国家药典委员会会同相关专家共同构建了对照图谱整体鉴别、一标多测、一法多用等质量评价的核心技术要素。同时，将该技术体系与欧盟药典委、美国药典委积极协调和讨论，获得最大程度的共识。目前，该技术体系已广泛应用于中国药典、美国药典、欧盟药典和中药产品标准的提升中。

真伪整体鉴别关键技术

真伪整体鉴别关键技术的核心内容是对照提取物与特征图谱相结合的分析技术。对照提取物比对照化合物更易获得、经济实用，同时更适用于对多基原中药品种以及单个中药中含有不同类别成分的分析。在美国药典中，对照提取物的使用贯穿整个标准的定性、定量研究。在定性研究中采用对照提取物进行薄层色谱鉴别中条带以及特征图谱中特征峰的归属；在定量研究中，采用对照提取物在一标多测的应用中进行非对照色谱峰的指认。

中药多基原的鉴定是中药质量标准构建中遇到的普遍问题，而中药基原的复杂性给真伪鉴别带来较大困难。研究团队通过前期全成分分析工作发现，灵芝、钩藤、天麻、百合等中药的不同基原的化学成分存在显著差异。如《中华人民共和国药典》（以下简称《中国药典》）收载了中药钩藤的5个基原，包括钩藤、大叶钩藤、毛钩藤、华钩藤以及无柄果钩藤，5个基原植物的带钩茎枝虽然都作为中药钩藤在临床使用，但共有化学成分较少，主要活性成分生物碱具有显著差异。研究团队通过特征图谱技术，建立了5个钩藤的特征图谱，实现多基原鉴定，为中药钩藤科学标准的制定提供了技术基础。基于科学、严谨、翔实的研究工作基础所构建的钩藤标准也很快通过欧盟药典专家委员会评审，成为我国学者制定的第一个载入欧盟药典的中药标准。

优劣评价定量分析技术

在中药整体质量控制体系中，实现中药质量优劣的评价方法是与指纹图谱相结合的多指标成分的含量测定。该研究模式不同于以往仅对少数几个指标成分进行定量分析，而是通过建立中药的化学指纹图谱，对多批次药材指纹图谱中的各个色谱峰进行全面分析与指认，在化学计量学分析的基础上，结合化学成分的体内代谢及生物活性分析，选择多个待测指标成分，建立同时测定多个成分的定量分析方法。

在多指标含量测定中，对照品获取是主要瓶颈。而一标多测方法采用一个对照品，同时对多个成分进行含量测定，很好地解决了对照品匮乏的问题。一标多测方法建立的主要内容包括待测成分与参照物的确认、分析方法的建立、相对校正因子及相对保留时间的计算、方法学验证及多家实验室复核。目前，经过不断推进与发展，一标多测方法已经广泛应用于中药含量测定研究与药典标准制定中。

研究团队创建的建立在大量基础研究之上的中药整体质量标准体系，包括特征图谱、多成分含量测定以及超高效液相色谱法等多种技术方法，不但应用于2010、2015、2020年版《中国药典》100多个中药质量标准制定与提高中，而且在国际主流药典的77个中药标准制定中逐渐形成技术共识并引领了中药国际标准制定的发展方向。丹参、三七等15个中药53个标准率先写入美国药典，实现了中药标准国际化的突破；钩藤等16个中药标准被欧盟药典采纳。

国际标准协调策略

中药国际化一直是我国中药发展的战略目标之一，在科技部、国家中医药管理局、国家药监局等部门和国家重点研发项目支持下，研究团队牵头组织国内科研院校完成一系列中药国际推荐标准的研究及制定工作，以构建中药质量标准科学研究体系为基础，形成国际协调共识，逐步实现我国中药标准主导国际主流药典标准制定的目标。

各国药典概况

美国药典自1820年出版至今已经有200多年历史，其所建立的标准被全球140多个国家和地区承认和使用。在美国，中药一直与维生素、矿物质等共同作为膳食补充剂，美国药典将中药标准列在膳食补充剂卷。2013年5月20日，美国药典草药卷问世并在线发行，该卷扩大了收载中药涵盖的范围，不仅限于可作为膳食、营养补充的草药品种，也包含有一定毒性不能纳入膳食补充剂范畴的中药和其他传统药物。

欧盟药典是全球最具影响力的药典之一，由欧洲药品质量管理局（EDQM）负责起草、出版及相关标准物质的制备和发放。欧盟药典是欧盟所有成员国共同遵守的法典，目前已经发行至第10版，该版自2020年1月开始生效。在欧盟委员会全会作出决定后，欧盟药典通过非累积增补本更新，每年发行3个增补本，第10版欧盟药典共有8个非累积增补本（10.1~10.8）。第8版欧盟药典收载的中药饮片标准是40种，此后在我国学者的参与和努力下，目前欧盟药典已收录中药饮片标准80种。

除了美国药典和欧盟药典，其他许多国家和地区也有自己的药典，如在日本具有法律效力的《日本药局方》（日本药典），韩国政府为改善公共卫生状况而制定的韩国药典，与传统医学Ayurveda结合使用的印度官方药典《印度草药医典》等。

此外，还有一些机构、组织等也积极致力于中药标准研究，如世界卫生组织药用植物专论、欧盟EMA质量专论等，为中药、传统药物和草药及其相关产品的合理使用起到了推动和保障作用。

国际药典标准协调策略

中国药典、美国药典、欧盟药典在全球中药、草药、传统药、膳食补充剂、植物药等标准中占有重要核心地位，但三个药典的质量标准制定及监管理念并不一致，所以在标准制定研究过程中如何实现协调统一，相关发展策略至关重要。

首先，构建质量标准科学研究体系是前提和基础。在中药国际标准制定和标准规范化研究方面，研究团队创建的中药整体质量标准体系显著提升了中药标准质控水平，推动了中药产业的标准化和健康发展。中药整体质量标准创新体系创建的思路和策略获得国际主流药典相关管理部门认可，并得到广泛推广和应用。

其次，成立多方合作专家委员会是保障。例如，在美国药典东亚专家委员会，由美国药典委员会与以我国学者为主的专家委员会一起完成中药标准立项、研究、初评等工作。通过双方共同努力，积极融入中药国际标准研究、制定和对话交流，不但促进中药与国际接轨，高质量完成更多的中药标准，还推动中药标准进入美国药典的进程，有利于掌握中药国际标准制定的话语权，提升中药国际标准的影响力。例如，在国际标准制定中，针对薄层色谱鉴别以及高效液相色谱定量和指纹图谱分析体系建设，与欧盟药典、美国药典形成技术共识，并通过建立信息化管理平台，实现薄层色谱分析结果各国实验室同步分析和互认，以及高效液相色谱方法的互认与重现；此外，通过建立良好的国际标准制定对话机制，在中药标准限度制定、基原品种选择等关系到中药标准的关键指标中，均发挥了主导作用。

最后，开展学术交流，带动标准理念的协调与共识是实现标准国际化的关键。在国际标准的理念上达成共识很难一蹴而就，需要在合作共赢、协调发展的大前提下，循序渐进地沟通和协调，通过长期合作建立互信机制。每年一次的中美药典论坛，为中美双方在中药标准研究与建立方面加强合作搭建了对话桥梁，让双方在学术研究氛围下，倾听并理解对方的研究理念及学术思想，逐步达成共识。为了更好地参与中药国际标准制定，研究团队积极搭建不同层级的中药标准研究国际合作与交流平台，推动建立“中美中药研究中心”“上海药物所-格拉茨大学中药合作中心”“沃特斯全球创新中心”“上海药物所-安捷伦中药合作研究中心”等平台，为开展高水平的中药标准研究、制定与服务产业提供了重要的平台和技术支撑。研究团队作为核心单位主办和承办了多次相关国际会议。长期的交流与合作极大地推动了中药质量研究的国际交流与合作，大大增进了理解与共识。

在推进中药“走出去”的国际化进程中，标准需要先行。中医药国际贸易的发展推动了中药标准的国际需求，也是欧美药品监管部门进行规范化管理的必然。国际传统药物和植物药市场促使欧盟和美国药品监管部门、质量管理部门迫切需要制定相关的法规和质量专论，从而规范市场，并建立质量控制体系保障中药产品质量，对中药进行有效监管。我国科研工作者基于中药整体质量控制研究体系进行临床常用中药标准的研究及制定，提出并践行了中药标准国际协调互认的新理念，加深了国际社会对中药的认同。目前已经开展的研究工作和制定的标准不仅开启了中药标准国际化的破冰之旅，而且初步实现了“中药标准主导国际标准制定”的国家战略目标，为中药“走出去”起到了保驾护航作用。