指纹图谱相似度试验

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-05-18  

本文详细阐述了中药及天然产物质量控制中的关键技术——指纹图谱相似度试验。文章系统介绍了该试验的核心检测项目、广泛的检测范围、标准化的检测方法以及所需的关键仪器设备。通过构建化学指纹图谱并进行相似度计算,该技术为评价产品批次间一致性、原料真伪鉴别及工艺稳定性提供了客观、量化的科学依据,是现代中药质量标准化的重要组成部分。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

色谱峰相对保留时间:指各色谱峰与内参比峰出峰时间的比值,用于表征色谱图中各成分的位置特征,是图谱比对的基础参数。

色谱峰相对峰面积:指各色谱峰面积与内参比峰面积的比值,用于量化各成分的含量比例关系,反映样品的化学组成分布。

共有峰识别与标定:在多个样品图谱中识别并标记出共有的、具有代表性的色谱峰,是进行相似度计算的前提。

非共有峰统计:统计样品特有而非共有的色谱峰数量及峰面积,用于评估样品的个性差异或可能存在的杂质。

整体相似度计算:采用相关系数、夹角余弦等算法,计算待测样品指纹图谱与对照图谱(或对照品图谱)之间的整体相似程度,给出量化评分。

特征峰相似度分析:针对关键药效成分或指标成分对应的特征峰,进行单独的相似度计算与评价,关注核心质量的稳定性。

指纹图谱全谱匹配度:评估待测图谱与标准图谱在整体轮廓、峰形、峰数等方面的匹配程度,是一种宏观定性评价。

批次间一致性评价:通过比较同一产品不同生产批次样品的指纹图谱相似度,评价生产工艺的稳定性和产品质量的均一性。

不同产地/来源样品鉴别:通过对比不同产地或来源原料制成品的指纹图谱相似度,进行产地溯源或真伪鉴别。

稳定性考察图谱比对:将加速或长期稳定性试验样品与0时间点样品的指纹图谱进行相似度比较,评价产品在有效期内的质量变化。

检测范围

中药材及中药饮片:用于鉴定药材基源、区分不同产地、鉴别真伪优劣,以及评价炮制工艺的稳定性。

中药提取物:作为标准化提取物的核心质控指标,确保不同批次提取物化学组成的恒定与均一。

中药成方制剂:包括丸剂、片剂、胶囊、口服液等多种剂型,用于控制复方制剂成品的整体质量一致性。

天然植物保健品:应用于以植物原料为主的保健食品,监控其原料和终产品的质量稳定与标准化。

中药注射剂:作为高风险制剂,指纹图谱相似度是强制性的质控项目,要求极高,以确保安全有效。

药用植物细胞培养物:用于评估细胞培养生产次生代谢产物过程的稳定性和产物组成的恒定性。

食品及食用农产品:如茶叶、蜂蜜、果汁等,用于产地鉴别、品种区分和掺假识别。

发酵类生物制品:如发酵中药、益生菌代谢产物等,监控发酵工艺的稳定性和产物谱的一致性。

化学药品中的杂质谱:通过杂质指纹图谱相似度比较,评估合成工艺的稳定性和杂质控制的水平。

科研中的植物分类学:在植物化学分类学研究中,利用指纹图谱相似性辅助植物种属的鉴定与亲缘关系分析。

检测方法

高效液相色谱法:最常用的方法,利用液相色谱分离复杂成分,生成HPLC指纹图谱,适用于大多数极性、非挥发性成分。

气相色谱法:适用于挥发性成分(如挥发油、脂肪酸)的指纹图谱分析,常用于含挥发性成分的中药材及制品。

薄层色谱扫描法:通过薄层色谱分离后,进行斑点扫描生成轮廓图谱,是一种经典的指纹图谱构建方法。

毛细管电泳法:利用带电粒子在电场中的迁移率不同进行分离,适用于生物大分子、离子型化合物等的高效分离分析。

紫外-可见光谱法:通过测定样品在紫外-可见光区的吸收光谱,生成光谱指纹图谱,方法快速但专属性相对较低。

红外光谱法:基于分子中化学键或官能团的红外吸收特征,提供整体化学结构信息,常用于快速鉴别。

质谱联用技术:如LC-MS、GC-MS,在色谱分离基础上提供成分的分子量和结构信息,使指纹图谱更具定性能力。

核磁共振波谱法:提供丰富的分子结构信息,能生成反映样品中所有氢或碳原子信息的NMR指纹图谱,信息量巨大。

多波长融合图谱法:在HPLC分析中,融合多个不同波长下的色谱图信息,生成更能代表整体特征的融合指纹图谱。

数据预处理与图谱匹配算法:包括色谱峰对齐(匹配)、基线校正、噪声过滤等预处理,以及相似度计算(如相关系数法、夹角余弦法)等关键数据处理方法。

检测仪器设备

高效液相色谱仪:核心设备,配备四元泵、自动进样器、柱温箱和二极管阵列检测器,用于获取高分辨率的液相色谱指纹图谱。

气相色谱仪:配备毛细管色谱柱、FID检测器或质谱检测器,用于挥发性成分指纹图谱的分析。

紫外-可见分光光度计:用于快速获取样品在紫外-可见光区的全波长扫描光谱,生成紫外指纹图谱。

傅里叶变换红外光谱仪:用于采集样品的红外吸收光谱,生成红外指纹图谱,常用于原料的快速鉴别。

液相色谱-质谱联用仪:将HPLC的分离能力与MS的定性能力结合,是进行深入指纹图谱研究和标志物鉴定的关键设备。

气相色谱-质谱联用仪:用于挥发性成分的分离与定性,能准确鉴定指纹图谱中的各个色谱峰代表何种化合物。

薄层色谱扫描仪:对展开并显色后的薄层板进行光谱扫描,将斑点信息转化为色谱峰,生成薄层色谱指纹图谱。

毛细管电泳仪:配备紫外或二极管阵列检测器,用于基于电泳分离原理的指纹图谱分析,特别适用于离子和生物分子。

核磁共振波谱仪:高分辨率NMR仪,用于获取样品的1H-NMR或13C-NMR谱图,生成信息最全面的NMR指纹图谱。

色谱数据工作站及专业软件:用于采集、存储色谱数据,并配备指纹图谱相似度评价软件模块,能自动进行峰匹配、计算相似度等复杂数据处理。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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