CN110031595A - 一种动态性与传递性综合控制的中药物质基准制备方法及其产品 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动态性与传递性综合控制的中药物质基准制备方法及其产品；本发明基于中药超分子“印迹模板”自主作用和药材多样性规律，运用分子拓扑指数、一次投料量、精确炮制与制剂及评价技术，从局部与整体、静态与动态、测定与计算、设计与实验、固定与传递全过程进行质控，方法具普适性和集成性。在掌控了中药物质基准及其产品制备全过程动态性和传递性规律基础上进行制备和质控，物质基准和产品具有高度的安全性和稳定性；标明了与其制备的质量控制攸关的“综合技术信息”，其质量具有可信性；本发明适用于所有中药物质基准及产品的制备，更适用古代经典名方复方制剂的研究；产品可灵活调配，适用于整个医药行业，具有庞大市场前景。

Description

一种动态性与传递性综合控制的中药物质基准制备方法及其 产品

技术领域

本发明属于医药和化学结合领域，属于中医药和生物超分子化学的交 叉学科，涉及到一种动态性与传递性综合控制的中药物质基准制备方法及 其产品。

背景技术

中医药是中国的国粹，其中中药材、饮片和复方制剂(统称产品)是 中医药临床治病的三大物质基础，是祖国医学宝贵遗产。在我国已有3000 多年的悠久历史，中药及其制剂具有确切的疗效和较高的安全性，数千年 传承而经久不衰。特别是《伤寒论》、《太平惠民和剂局方》、《金匮要略》 等巨著的记载的经典名方，已经过近千年的临床实践，已经被广泛证明是 科学的有效的，在中华民族繁衍昌盛中发挥了不可替代的作，应该由当代 人传承、发展与创新。2018年4月16日国家中医药管理局发布了第一批 100首古代经典名方(或中药经典名方)目录是这一巨大宝库中具有代表 性的方剂。2018年6月1日国家药品监督管理局发布了《古代经典名方复 方制剂简化注册审批管理规定》的公告，明确了符合条件的经典名方制剂 申报生产，可仅提供药学及非临床安全性研究资料，免申报药效研究及临 床试验资料。这将会极大地促进古代经典名方复方制剂的研发及应用，预 示着研发工作正式拉开序幕。

然而中药古代经典名方复方制剂研究成功的关键在于能否研制出符合 质量要求的物质基准，以作为控制复方制剂质量的对照品。缘于单味中药 颗粒饮片的质量属性尚不稳定，炮制与制剂制备、质量评价技术还不能适 应要求；然要研制出符合现行对照品的均一性、稳态性以及复方对照品的 传递性要求的物质基准目前还没有现成的方法。

物质基准是指以古代医籍中记载的古代经典名方制备方法为依据制备 而得的中药药用标准物质，除成型工艺外，其余制备方法应与古代医籍记 载基本一致。同样广大中药复方制剂的基准物质可以定义为除成型工艺外， 其余制备方法应与制剂制备工艺基本一致。

古代经典名方复方制剂的质量非常强调制剂质量的均一性、稳定性和 传递性。为了实现这个目标，提出了用物质基准作标准复方对照品来控制 制剂质量，意在实现从点(单成分对照品)至线(单味对照药材)到面(复 方对照制剂)，以复方对照制剂作对照品来控制中药制剂质量，这是中药 质量控制领域的里程碑式飞跃。因此中药复方物质基准制备与质量属性控 制体系的建立就成为古代经典名方复方制剂研发的关键核心问题。

通过建立古代经典物质基准的通用研制方法，可以辐射到单味中药、 饮片、复方制剂制备、评价技术的研究，就能实现全过程各阶段产品质量 属性的均一、稳定和可溯源性的控制。因此，要建立均一、稳定与可溯源 的中药复方物质基准及质量控制体系，就必须从复方组方、药材、炮制与 制剂、评价全方面建立起宜适中药多成分的质量综合控制理论、方法与技 术体系。在缺乏明确现代化可操作的中医药理论作指导，要实现中药复方 (古代经典名方)物质基准的质量均一稳定和可溯源是中药制药界一大国 际性难题。然欲破解难题，必先分析影响物质基准及复方制剂产品的关键 因素。

1.组成、配伍及剂量的随代变迁：确定中药复方(古代经典名方)的 组成、配伍及剂量为第一任务。根据国家公布的经典名方目录给出的信息， 通过对中药复方(古代经典名方)文献学系统研究，从处方来源、组成、 用法、用量及方义衍意等系统研究来确定中药复方(古代经典名方)及制 剂处方的组成、配伍及剂量。一旦处方组成和剂量确定，物质基准和产品 的质量属性将由药材质量、炮制与制剂制备方法、评价方法决定。

2.中药材生长随域随种随株变化，难稳定质量属性：物质基准的质量均 一、稳定必然需要求处方用药材质量均一、稳定，故首先确定药材基原。 在确定基原后，应建立药材质量受遗传多态、产地、气候、年降雨量、病 虫害、农残留、生长年限、采收时间、入药部位、产地加工方法等多因素 影响的研究方法。由于上述诸因素最终会反映到药材质量上，亦反映到指 纹图谱特征属性之中，包括诸成分数目、含量、分子拓扑指数、信息熵与 信息量、总量统计矩参数等变化，需采用一次投料量方法进行解决。

3.中药炮制原理欠明，不利于质量属性控制：物质基准制备用饮片需按 古法炮制才能使用，然古法炮制方法粗放，大多原理不明，没有定量表征 火候控制炮制程度，对于同一来源中药的不同炮制品的差异不好确定炮制 时间点，如生姜、干姜、炮姜与姜炭质量变化，如果不从超分子“印迹模板” 客体化学变化的角度来研究炮制，就难以从本质阐明质量属性变化规律， 更谈不上饮片质量均一、稳定和溯源。因此，在确定中药材饮片炮制方法后，炮制火候的定量表征就成了关键问题，建立定量炮制火候数学模型及 参数体系是实现饮片质量均一、稳定的前提和基础。

4.中药复方制剂(物质基准)制备工艺研究方式粗放，难能全面反映质 量属性：由于中药材具生物多样性，质量属性处于动态变化之中，其一， 需要建立中药复方的一次投料量，使整个复方中的每味药材饮片的质量都 处于统计学上的稳态之中，亦处方饮片用量都要比单个一次投料量大；其 二，需建立适宜多因素素勾兑配投料方法以了解整体物质基准质量属性量 变传递和变化规律来制订标准的上下限。当遇到多基原或大处方的物质基准制备时，符合这样搭配要求需做全实验的数目按计算，其中b 为多基原药材的基原数，m为多基原药材的个数，n为处方中药味的味数。 例如对于有4味中药的吴茱萸汤，其中吴茱萸、生姜、人参和大枣的基原 数分别为3、1、1、1，需做3×1×1×1×15⁴＝151875次，也是非常困难的。 其三，还应对固定饮片前处理方法、饮片的破碎程度、煎煮次数、加水量、 煎煮时间等相关参数的参考值进行优选研究，以便对成分在整个提取过程 的溶出稳态规律有系统了解，才能找到正确的优化工艺条件。还需对浓缩 与干燥工艺成分的热力学传质和干燥物物料特性进行研究，才能建立制剂 产品质量均一稳定。还需对药材、饮片与物质基准的质量属性的量值传递 关系进行研究，才能揭示造成中药复方(古代经典名方)物质基准及产品 质量属性不均一稳定的环节和产生的原因，以便找到质量控制的关键环节。

5.中药质量评价模式落后，难能准确反映质量属性和明确其传递规律： 古代经典名方的功能主治应与古代医籍记载一致，应当采用中医术语表述， 中药复方制剂功效主治应与质量关联。古代医籍对功能主治的描述抽象， 多是对证候的描述，怎样与质量属性对接也是亟需研究问题。由于中药成 分复杂、作用功效广泛，成分间相互影响，整体药效不是单一成分药效的 简单叠加，而是成分间协同作用的结果。由于同一味中药在不同组方中由于临床适应症不同，所对应的效应成分不同，“物质基准”的质量属性不同， 测定评价指标的上下限不同，因此就必须建立起一种既适应稳定性要求又 具备溯源性功能的测算方法，最常用评价方法就采用中药指纹图谱分析方 法。由于中药指纹图谱特征受峰数、峰面积、进样量、测试仪器种类、操 作方法影响较大，稳定性与溯源性较差，怎样建立一种具加合性、抗干扰 性、具统计性，易表征峰值量变传递关系的指纹图谱分析方法是物质基准 和产品评价的关键问题。

上述问题相互交织，制约物质基准和产品的研制，其根本原因是欠缺 对中药超分子体属性及其作用特征的认识，难能从本质上找到解决问题之 良策。通过对中药超分子体属性的分析和研究，可实现“稳定药材质量、精 准炮制与制剂制备、正确评价质量属性传递规律”的目标。

中药与人体都是自然界生物超分子的聚集体，各级分子按“印迹模板” 有序作用。超分子“印迹模板”概念是化学上的分子结构概念，是“在空间结 构和结合位点上能完全匹配的模板物”，对药物成分来说既是其分子结构的 空间活性结构，也可以说是活性原子团的空间排列点阵，具有相似的“印迹 模板”就有相似的中药质量属性和相应的炮制与制剂、评价方法。

本专利申请人首先运用超分子化学原理阐明中药与人体的经络脏腑超 分子“印迹模板”自主作用规律，这是解决中医药一切问题的基石；其二，中 药是按超分子主客体“印迹模板”自然生长而成的巨复超分子体，成分结构特 征可用分子拓扑指数表征，遗传多态性可采用测算指纹图谱信息量的稳态 质量一次投料量解决；其三，炮制程度可用超分子主客体“印迹模板”化学变 化表征，通过化学键能的成分的分子拓扑指数和热力学变化来研究，通过 定量火候数学模型测算来解决；其四，提取工艺可用处方稳态性一次投料、 大均匀设计勾兑配料和提取动力学研究解决；浓缩、干燥可用研究蒸发焓 和产物指纹图谱变化解决；物性改造是可用表面吸附和电镜观察研究解决； 其五，饮片与制剂的质量评价可用指纹图谱总量统计矩(相似度)法研究 解决。最后综合上述诸技术、方法才能建立符合中药复方(古代经典名方) 物质基准和产品质量均一稳定和可溯源性要求的制备体系。

综上所述，只要抓住了中药超分子“印迹模板”作用的动态性和溯源性研 究就能切中物质基准和产品研制的要害，建立起以古代经典名方为示范的 中药复方制剂生产全过程的质量控制方法，实现质量均一、稳定和可溯源。

发明内容

为了攻克现有国际性技术难关，本发明人经过二十余年的艰巨实践探 索，在系统分析了目前中药质量控制思路和方法的不足，建立了全生产过 程的饮片产品质量的集成综合控制技术体系，概括为：“根据中药与人体的 超分子体属性，其‘印迹模板’自主作用贯穿始终，分析并阐明了药材、饮片 炮制、制剂制备、质量评价诸环节对质量均一、稳定和可溯源性的影响， 针对其环境多样性与遗传多态性、精确炮制与制剂制备、评价主要关键技术，运用拓扑指数定量表征、指纹图谱测定、信息量的一次投料量、炮制 定量火候、复方的一次勾兑配投料量、大均匀表设计、定量提取制备工艺、 总量统计矩(相似度)法评价等综合集成精确技术，揭示了药材-饮片-物质 基准和制剂的质量属性及量值传递规律，提供了一种动态性与传递性综合 控制的中药物质基准和制剂的制备超分子技术及其产品，实现了物质基准 与饮片制剂的质量稳定、均一和可溯源”。

由于本技术发明统一考虑了药材、单味颗粒饮片、物质基准和制剂产 品的均一、稳定和可溯源性要求，建立了以中药超分子“印迹模板”自主作用 为主线的精确综合控制技术。因此受控的物质基准、饮片、制剂质量均一、 稳定，溯源性强，故本法为“法于自然”的中药材、饮片、物质基准和制剂的 中药产品的普适方法，具有针对性强、综合性强、适用性广、控得准、控 得稳、操作简单方便等特点，解决了目前它方法无法解决的国际性难题。 因此本技术发明对中药各类产品的质量控制，特别是古代经典名方复方制 剂的开发研究具有划时代的意义，对于中医药现代化、国际化、产业化具 有里程碑作用，同时潜在的巨大的市场经济效益。

一种动态性与传递性综合控制的中药物质基准制备方法，包括：

(1)中药是自然界生物体系统的巨复超分子体，存在以“印迹模板”客 体与人体主体相沟通的自主作用规律，表现出对经络脏腑的选择性效应， 其客体成分特征可用拓扑指数表征，受环境影响，并存在生物遗传多样性， 受到精确炮制、精确制剂制备与评价的影响；

(2)中药物质基准的制备方法包括原药材基原、道地性、产地加工、 遗传多态性控制，即：采用超分子客体“印迹模板”的拓扑指数表征中药及复 方作用属性，控制药材基原、道地性、产地加工造成的药材质量变化；采 用一次投料量控制药材受环境及遗传多态性的综合影响；

中药物质基准的制备方法还包括精确炮制方法，即：采用定量火候数 学模型和超分子化学控制炮制饮片的质量；

中药物质基准的制备方法还包括精确制剂制备方法，即：采用一次复 方稳态勾兑配料和大均匀设计配料及其提取动力学等技术控制中药物质基 准和制剂的质量，实现中药复方制剂质量均一稳定；

中药物质基准的制备方法还包括精确质量评价方法，即：采用超分子 客体“印迹模板”的拓扑指数和指纹图谱总量统计矩法控制药材-饮片-物质 基准和产品的质量属性及阐明量值传递规律；

诸技术综合运用于全生产过程控制之中，阐明中药物质基准和药材制 剂质量的动态性与传递性，据此建立起物质基准、药材饮片制剂制备及其 质量控制体系，实现中药物质基准和药材制剂产品的质量稳定均一及可溯 源；

(3)中药物质基准的制备方法还包括物质基准说明书的制订，该说明 书标明了超分子“印迹模板”特征、“动态性”与“传递性”、精确生产和质量控 制技术等的综合技术信息。

一种动态性与传递性控制的中药物质基准制备方法得到物质基准和产 品，包括：

(4)运用本方法制备的中药物质基准和药材饮片制剂产品，包括可以 制成中药、化学单个或复方对照品、对照药材的形式，用于药品质量定性 定量分析；包括制成中药材、中药炮制学、中药药剂学上可接受的给药形 式，用作药物使用，包括中药材、饮片、单味颗粒饮片，药剂学上的浸提 物、汤剂、散剂、口服液、颗粒剂、胶束剂、丸剂、软膏、栓剂、注射剂、 气雾剂、控缓释剂等各类剂型；其存在形式包括液体、固体或半固体，甚 至气体；其处方形式包括单方、复方、经典名方、秘方、验方等；

(5)其产品标明了超分子“印迹模板”特征或“均一性”或“稳态性”或“传 递性”或精确生产和质量控制等技术等的综合信息，以标准对照品使用，按 物质基准要求在说明书中标明；以中药药物使用，按药物质量属性要求在 说明书、包装材料与宣传材料中，除按中药、中药复方、中药复方或经典 名方要求标明了正常来源、产地、处方组成、适应证、用量、用法、注意 事项外，还按中药超分子“印迹模板”客体特征及自主作用所产生药效规律， 标明了主客体成分拓扑学信息和超分子作用信息；还标明了从药材-饮片- 物质基准或产品的质量属性、稳态均一性与传递性信息；还标明了精确炮 制、精确制剂与精确评价所采用的超分子化学和总量统计矩技术信息等；

(6)产品既可单独临床使用，也可调配临床使用，还适用于基于“动 态性”与“传递性”特征研制新药；

产品可以作为单独药物剂型在临床上使用，也可在此基础上进行调配 使用，也可根据“动态性”与“传递性”结果，进行网络药理学、谱效学、谱 动学、谱效动力学、谱毒学、谱毒动力学研究，以更快获得成分与效应、 成分与毒性的归属，进一步研究出创新型组分中药制剂；

(7)产品按其“印迹模板”特征和使用频率科学编排成有序体给药；

产品可按“印迹模板”主客体信息，如药名文字、分子结构特征与文字、 拓扑结构参数、分子连接性指数、性味归经、功能主治、用法用量、可结 合靶点等信息和临床上用药频率进行有序排列做成给药柜、斗、瓶、罐、 架等物件调配给药；

(8)产品可以制成“单元剂型”的形式自由组合成不同剂量给药；

依超分子“印迹模板”叠加作用规律和中药配伍原理按印迹作用“单元” 的量-时-效叠加规律遣方给药，如用法、用量、频次，组成多中药复方，并 标明适应证、用法、用量、注意事项与频次等；

(9)产品成分可以是天然与化学成分，包括单成分、多成分，信息输 入计算给药系统可灵活调配自动组方给药；

产品按天然与化学名、成分结构、客体结构拓扑信息、主体结构病证 信息，成分包括单成分与多成分，按流通货币的的1、2、5、10、20、50、 100等的“单位”形式，输入计算给药系统可灵活调配自动组方给药。

所述(1)的中药是自然界生物体系统的巨复超分子体是指在漫长的生 物进化过程中，生命体由单分子通过自组织、自组装、自识别与自复制组 成一定功能的超分子，在众多小分子模板基础上进行超分子主体结构的合 成，最终构成整个生物世界，单味中药为自界生物链中的生物个体。在这 个多级的超分子主体生成过程，母体超分子保留了子体超分子的“印迹模 板”，因此中药就是一个拥有各种层次“印迹模板”，按一定的空间孔穴通道结构进行联接所形成的巨复超分子体，其成分是这种超分子“印迹模板”客体 聚集体；人体同样是自然界生物体系统的巨复超分子体，拥有各种层次“印 迹模板”空间孔穴通道结构，亦主体，与外界发生联系；中药对人体的作用 而产生效应就是基于生物界这种超分子“印迹模板”主客体选择性作用的结 果，中药成分的超分子“印迹模板”客体特征可用拓扑指数表征；受生长环境 影响，具有生物遗传多样性，随域随种随株变化而变化，质量处于动态变化之中。

所述(2)中的原药材基原、道地性、产地加工、遗传多态性控制，其 中原药材基原、道地性、产地加工由中国药典确定，可采用药材指纹图谱 总量统计矩法分析产地、采收季节、入药部位、加工方法等环境影响；采 用成分拓扑指数分析中药材成分“印迹模板”客体特征，并进行中药及复方质 量控制；采用中药材遗传多态性Hardy-Weinberg平衡的群体质量原理控制 遗传多态性影响；环境和遗传影响都会反映到中药指纹图谱特征属性的变 化上通过建立能反映整体质量特征属性的一次稳态投料量公式，获得一次 稳态投料量，在大于一次投料量进行制备，可实现药材质量处于统计学上 的均一稳定。

中药材成分客体“印迹模板”特征的拓扑指数及计算：为解决“印迹模板” 的特征表征问题，化学中常以拓扑矩阵为基础，建立一系列拓扑指数来反 映有机化合物的分子结构。包括Winer路径数、Altenburg多项式、Gordon 和Scantlebutg指数、Hosoga的Z指数、Smolenski的碎片加和函数、Randic 分支指数、Balaban指数、Bonchev指数、广义连接性指数。这些指数在一 定范围内，针对一些理化参数、生物活性等获得了广泛应用并取得较好结 果。从各种指数的预测情况来看，Randic分支指数具良好的预测性，且是 直接从分子结构着手计算所得的参数。Kier和Hall针对Randic分支指数的 局限进行改进，经过一系列完善，现在的分子连接性指数(Molecular Connectivity Index)，简称MCI法已成为QSAR结构定量研究方法之一。

分子连接性指数包括零阶、一阶、二阶、......、多阶。零阶表示构成分 子的原子种数及价键特征；一阶表示两两原子价键连接特征；三阶表示三 个原子组价键连接特征；四阶表示四个原子组价键组成特征(链连接和簇 连接)；......；多阶表示多个原子组价键组成特征(链连接、簇连接、簇链 连接)。目前结构化学家对于多阶分子连接性指数并没有给出明确的物理化 学意义。

然本专利发明者结合超分子“印迹模板”与事件发生的概率理论，给出了 明确的各阶物的物理化学意义：亦各价拓扑指数表征为与“印迹模板”对应的 原子团共同产生作用的概率，为各原子价键数平方根倒数的乘积，按式(1) 计算：

式中^mX_t为m阶的简单分子连接性指数；t代表子图类型；δ为原子i的非原 子点价，即与原子i相连接的其它非氢原子数目；N_m为阶数为m的t类型子图 的数目。随着阶数m的增高，^mXt表达的结构信息能力亦增强。

式中^mX_t ^v为m阶分子连接性指数；V代表价；δ_t ^v为i原子的原子点价。^mX_t ^v概念的提出，扩大了分子连接性指数法的应用范围，与^mX_t相比，在某些方面 具有更大的实用价值。分子连接性指数的点价分为非原子点价和原子点价， 因而相应的分子连接性指数的计算也对原子点价和非原子点价进行区分， 可按相关文献计算。

分子连接性指数法在研究分子结构与各种理化性质和生物活性的定量 关系中获得广泛应用，其理化性质包括原子化热和生成热、摩尔折射率和 分子极性、抗磁化率、沸点、液体密度、有机物的水溶性、分配系数及色 谱保留值等；其生物活性方面包括生态毒理学性质、味阈值、致幻潜力、 杂环分子毒性、多环芳烃的致癌性等等。已建立了相应的定量关系式，其 预测结果相当理想。因此通过对分子连接性指数的分析就能定量表达中药 客体成分“印迹模板”特征，结合信息熵，指纹图谱测定，用于中药质量的均 一、稳定与可溯源性控制。

一次稳态投料量的测算：①遗传多态性的影响：中药多来源于动植物 体，具有遗传多态性，任一株植物每代存在1×10^-10～1×10^-5/配子/位点 突变，而一株高等植物有1×10¹³配子，故有3000位点会进行突变，以 适应环境进化的需要。当然当环境稳定时，遵守Hardy-Weinberg平衡定 律，也就是子代外于遗传统计学的稳态之中。中药成分随域、随时、随 株变化，但整体子代保留母代的遗传特征，成分处于稳定之中，核心就 要求出能代表整体样品的最少样本数，②环境的影响：包括受产地、气 候、年降雨量、病虫害、农残留、生长年限、采收时间、入药部位、产地 加工方法等因素的影响。

中药材受遗传多态性和环境的影响最终反映到成分的种类和含量的 波动，反映到指纹图谱特征与非特征峰的变化。对于某一产地的药材， 当大于一定量的样本投料量投料时，其指纹图谱信息处于稳定，若以大 于此量进行勾兑，则中药成分指纹图谱信息处于稳定，若以小于此量进 行勾兑，则中药成分指纹图谱处于波动之中，其成分在一定的上下限进 行波动，因此中药成分的波动上下限与投料量相关。其稳态时(上、下 限接近)的投料量按式(3)、(4)计算。

n为投料植株数，也可为测试“单位”，乘上每株的平均重量，即为 单次最少的投药量。σ_iq为信息量方差，ΔS_iq为信息量，为式(4)。

W_i为第i峰的峰面积百分比，W₀为总含量，AT为总响应面积。其 中信息熵为式(5)。

信息熵反应一个体系混杂程度，为中药材及饮片制剂产品重要性质 指数，一般处于稳态之中。按当α＝0.05，β＝0.05，时，也就是置信系数为0.05，质量控制在有效期含量规定内(制剂生产 过程中一般认为药物变化的差值不得低于原值的10％时，其质量是稳定 的)，因此可变为：

因此，只要测出同一产地中药指纹图谱信息量的均值和方差，就能 获得整体质量稳定的总样本大小，亦一次勾兑时的稳态质量投料量，据 此可实现中药质量的均一。

所述(2)中的精确炮制技术是指采用成分拓扑指数分析中药饮片成分 “印迹模板”客体特征，运用饮片指纹图谱总量统计矩法分析炮制加工方法， 建立定量火候数学模型分析炮制加工程度，进行美拉德产物分析变“黑色” 程度，综合运用上述方法实现精确控制饮片质量。

根据式(1)、式(2)对不同炮制方法获得饮片成分的拓扑指数进行分 析，阐明各种炮制方法的超分子化学原理。根据化学反应动力学原理，结 合Arrhenius公式建立定量炮制火候数学模型，分别用式(7)与式(8-1)、 式(8-2)：

式中K_r、K分别为生成物、产物成分的反应平衡常数，；E_r、E分别为 生成物、产物成分的反应活化能；R为气体常数；T为绝对温度；A_r、A分 别为生成物、产物成分的arrhenius频率因子；M_r、M分别为生成物、产物 单成分的含量；±表示炮制过程使成分量的增加或降低；n为每个成分化学 反应的级数。

根据火候的传统定义，火候的本质可定义为在单位温度下、单位时间 内，物质质量的变量程度，即：

式(9)中，H为火候，t为加热时间，T为加热温度(绝对温度)。由 式(7)可知，式(10)可变为：

在炮制温度条件下，中药化学成分多符合一级动力学变化规律，此时n 取1，若不考虑生成物的影响，则式(7)变为：

即有式(11)：

如为零级，此时n取0，即有式(12)：

式(11)、(12)为中药单成分炮制火候的定量依据，其结果反映温度 对某一药物质量改变的影响程度，其值越大，说明温度对其成分质量改变 越明显，火候越近。由于不同物质发生化学变化的活化能与频率因子不同， 因此不同中药炮制达到最优疗效的火候不同。根据实验要求，由药效学求 得炮制品的最佳成分量，计算出与原饮片的改变量ΔX＝M^t-M⁰。

确定了加热炮制操作时间t，则由式(13)求得恒温操作的温度T。

(13)确定了操作的温度T，按式(14)求得变温的操作时间t：

式(12)、(14)是中药成分炮制火候的定量表征基础数学模型。通过 测算模型中的参数就能定量表征成分在炮制过程的量变规律，达到定量炮 制的目的。

所述(2)中的精确制剂技术是指运用一次复方稳态投料量勾兑配料和 大均匀设计配料，在传统工艺优选的基础上，运用提取动力学确定最佳工 艺参数，获得各成分的动态性规律；

中药复方一次稳态投料量进行勾兑：亦中药复方一次勾兑的最少量的 计算。由单味药材饮片指纹图谱信息量的波动大小，按式(3)、(6)可确 定每味饮片的稳态投料量，根据处方的比例计算整个复方的总稳态投料量 Y，如式(15)：

式中m为处方中药材的个数，比例为B₁∶B₂∶B₃∶...∶B_m；通过分析药材 指纹图谱信息量计算出各药材的稳态投料量用为A₁、A₂、A₃、...、A_m。首 先先对各药材饮片的稳态投料量，按大小排序，选择最大者，记为A_i，该 药材在复方中的比例为B_i。以A_i作为基准，按处方比例依次放大其它药材 饮片的一次稳态投料量，同时与药材单独使用的一次稳态投料量比对，当 发现处方用的一次稳态投料量小于单独使用的一次稳态投料量，应以单独 使用的一次稳态投料量按比例再放大到全方后，得到全方的稳态投料量Y， 这是进行中药复方勾兑用量的数学理论基础，是实现中药复方稳态均一的 关键科学问题。

物质基准整体质量波动性规律及指标成分上下限的确定：①同一基 原中药复方的整体质量波动性规律及掼标成分上下限确定：从遗传统计 学原理的角度来讲，按式(15)计算量进行勾兑可实现中药质量稳态均 一，亦成分的上、下限趋于同一数值。这对于小处方可以，但对于大方 因稳态投料量太大而提取困难，其操作很不方便，若按低于稳态投料量 来进行中药投料，其成分波动变化。由式(15)可知，一次投料量越少， 亦样本数越少，反映整体样本的质量属性越差，其成分波动范围越大， 反之亦然，若当大于稳态投料量后，其质量能代表整体质量属性，成分 波动趋于稳定，上、下限接近。因此，在低于稳态投料量情况下投料， 怎样测定成分的波动范围又成为解决中药质量的关键科学问题。若按中 药经典名方物质基准研究要求，每味药材需3产地15批，则需进行15ⁿ(n 为处方中药味的个数)次全实验才能了解中药复方质量的波动状态，对于 4味中药复方需做50625次，对于常见的8味中药复方需做为2.563×10⁹次，这是不可能实现的。②不同基原中药复方整体质量波动规律及指标成 分上下限的确定：同样，对于不同基原的中药复方，在少于稳态投料量下 投料，按式(16)计算出的全实验次数测定才能获得中药复方的质量波动 规律。

式中，n为处方中药味的个数，b为多基原药材基原数，m为多基 原药材的个数。如按中药经典名方物质基准研究要求，每味药材需3产 地15批进行计算，补阳还五汤需做5.468×10⁹次实验，身痛逐瘀汤需做 4.982×10¹⁶次实验才能获得成分的波动规律，这更是不可能实现的。因 此通过勾兑实现中药复方质量的稳定均一并非易事，若按中药复方稳态投料量进行勾兑，必需解决提取罐的容量问题，并且因方而异；若不按 中药复方稳态投料量勾兑，又需解决测算复方整体的波动性状态问题。

对于提取罐容量问题，可根据不同处方的稳态投料量进行精确设计， 量身定做解决；对于以低于稳态投料量进行投料，可采用大均匀表设计 解决，如对于四基原的药材，每产地采5批，3产地共15批，四基原共 60批药材，对于处方药材少于13味的处方可采用U₆₀(60)¹³大均匀 设计解决。由于大均匀设计均匀分散，各组合投料的成分波动能体现整 体样本特征，只要获得各搭配实验组成分的上、下限波动的RSD，按3 倍量可确定其限量标准。由于所公布的100首古代经典名方绝大多数 的药味数少于13，基源多少于4，U₆₀(60)¹³大均匀设计表可适合于大 部分古代经典名方的配投料质量波动性的研究，对于其它不能满足要求 的古代经典名方可根据中心化偏差(CD)的均匀性度量标准，按随机置 换算法、混合算法、NTLBG算法来构造。

不同基原搭配的物质基准的质量标准数目：若固定中药基原进行复 方配投料，考虑到各基原所产生的物质基准的差，对应不同的基原建立 不同的复方制剂质量标准，按式(17)计算可能出现的配伍搭配的质量 标准数。

其中b为多基原药材基原数，m为多基原药材的个数。根据身痛逐 瘀汤药材的基原数，应建384个质量标准，这也不太容易实现。因此， 最好的办法就是将所有基原与产地、遗传多态性的规律用大均匀表将其 最大的搭配情况的成分的波动性测试清楚，从而制订出通用的物质基准 的质量标准，再结合中药客体成分的“印迹模板”的分子连接性指数分析，就能实现均一、稳定的目标。

精确制剂制备技术还包括在单成分提取动力学基础上建立的中药多成 分的提取谱动学数学模型及参数体系和溶度参数体系，可实现定量、定量 和定位提取。

所述(2)中的精确质量评价技术是指运用指纹图谱总量统计矩分析各 批间的相似度，各特征峰的质量属性；结合成分拓扑指数、总量统计矩参 数分析确定从药材-饮片-物质基准的质量属性和量值传递关系。

采用指纹图谱总量统计矩(相似度)法进行中药质量均一、稳定与 可溯源控制。总量统计矩法的数学模型及参数表达体系是将中药指纹图谱 看成为多成分一定特性变量以响应值表达的曲线函数，按统计矩原理建立 了计算数学模型及参数体系，包括四个定性定量参数：①总量零阶矩 AUC_T，亦曲线下的总面积；②总响应率AUCPW_T，亦单位浓度下的总面积； ③总量一阶矩MCRT_T，亦诸色谱峰保留时间的均值；④总量二阶矩VCRT_T，亦诸色谱峰离平均保留时间的方差。其中AUC_T可用来对中药成分 组进行定量分析。AUCPW_T、MCRT_T、VCRT_T三参数可用于中药指纹图谱的 定性分析，四个参数就能定性定量分析一张指纹图谱。总量统计矩相似度 法的数学模型及参数表达体系是进一步与统计学关联，将总量统计矩参数转变成正态概率密度函数曲线，并定义两指纹图谱概率密度函数曲线下的 重叠面积为其总量统计矩相似度，建立总量统计矩相似度数学模型及四个 参数体系：①相似度，概率密度函数曲线下的重叠面积；②总离均度D_T， 重叠面积投影到正态分布概率密度函数曲线下面积的区间值大小，③总变 异度1-S_u，非重叠面积；④总变异把握性度(1-β)_α与总肯定把握性度β_(1-α)， 作出否认与肯定判断时可能存在的错误置信临界值。据此，可进行两两指 纹图谱相似度的判断，从统计学上可给出这种判断可能存在的错误概率， 为中药质量的均一、稳定评价奠定基础理论体系。总量统计矩法具有统计、 加合、偶联、抗干扰性、段带的分析特性，可用于药材-饮片-物质基准(复 方制剂)的指纹图谱的可溯源性分析，获得各饮片制剂制备工艺段的质量 属性特征及传递性远见律。同时根据中药与人体的超分子作用规律与中药 成分对色谱柱的“印迹模板”作用规律的关联性，采用色谱技术测定中药 成分群“印迹模板”的整体对色谱柱的综合印迹效果，从而间按推知中药 成分“印迹模板”对人体的印迹作用，亦相同或相似的色谱印迹行为，具 有相同或相似的“印迹模板”，具有相同或相似的对人印迹效应。更明确 地说，中药成分群的色谱行为可以看成具一定特征的“印迹模板”成分群 在色谱柱上产生“印迹”作用的综合结合，其色谱保留时间由成分结构的 特征决定，其整体综合保留时间由各色谱峰叠加决定，而这种叠加结果 可以用总量统计矩参数表征，零阶矩表征成分“印迹模板”的数量，一阶 矩表征“印迹模板”的作用程度，二阶矩表征“印迹模板”的作用变异程度， 由一、二阶矩与正态分布概率密度函数关联构成相似度可表征“印迹模 板”的作用相似程度，总量统计(相似度)矩参数可用来评价中药成分的“印迹模板”特征，从而控制中药质量的均一、稳定性与可溯性。

所述(2)中的综合技术可获得中药物质基准的动态性规律：包括均一 性和稳定性，均一性是指在各种条件确定下成分的相同性，受原药材质量、 加工炮制与制剂制备方法影响；稳定性是指同样成分在不同曝露时间点的 变化性，受成分结构，加工炮制与制剂制备方法随曝露时间影响；通过从 药材-饮片-制剂的各环节的动态性规律研究可获得中药物质基准和药材饮 片制剂的传递性规律，受到药材配伍、加工炮制、制剂制备和测定评价方 法的影响，通过动态性和传递性规律研究，可获得中药物质基准和药材饮 片制剂的全面制备和质量控制综合信息，从而制订出合适的质量标准，生 产出符合均一、稳定和可溯源性要求的中药物质基准和药材饮片制剂产品。

综合技术是指“以超分子‘印迹模板’自主作用为核心，运用分子连接性 指数定量表征、指纹图谱测定、信息熵稳定、信息量的一次投料量、炮制 定量火候、复方的一次勾兑配投料量、大均匀表设计、定量提取制备工艺、 总量统计矩(相似度)法评价等综合系统有序集成技术，建立基于动态性 与传递性综合控制的中药物质基准和药材饮片制剂制备的超分子技术体 系，实现全过程精确炮制与制剂制备、精确评价和药材饮片制剂产品的均一、稳定与可溯源”。

所述(3)中物质基准说明书的制订标明了超分子“印迹模板”特征或“均 一性”或“稳态性”或“传递性”或精确生产和质量控制等技术等的综合信息，以 标准对照品使用和质量属性要求为主；在说明书、包装材料与宣传材料中， 除按标准对照品的要求标明了正常的组成、成分种类、含量、用法、注意 事项外，还按中药超分子“印迹模板”客体特征及自主作用规律标明了主客体 成分拓扑学信息和超分子作用信息；还标明了从药材-饮片-物质基准或产品 的质量属性、稳态均一性与传递性信息；还标明了精确炮制、精确制剂与 精确评价所采用的超分子化学和总量统计矩技术信息等；如定量炮制火候 数学模型参数，复方配伍勾兑一次投料量、大均匀表的因素水平数目、提 取谱动学参数等。

所述(4)运用本方法制备的中药物质基准和药材饮片制剂产品，包括 可以制成中药、化学单个或复方对照品、对照药材的形式，用于药品质量 定性定量分析；包括制成中药材、中药炮制学、中药药剂学上可接受的给 药形式，用作药物使用，包括中药材、饮片、单味颗粒饮片，药剂学上的 浸提物、汤剂、散剂、口服液、颗粒剂、胶束剂、丸剂、软膏、栓剂、注射剂、气雾剂、控缓释剂等各类剂型；其存在形式包括液体、固体或半固 体，甚至气体；其处方形式包括单方、复方、经典名方、秘方、验方等；

所述(5)其产品标明了超分子“印迹模板”特征或“均一性”或“稳态性” 或“传递性”或精确生产和质量控制等技术等的综合信息，以标准对照品使 用，按物质基准要求在说明书中标明；以中药药物使用，按药物质量属性 要求在说明书、包装材料与宣传材料中，除按中药、中药复方、中药复方 或经典名方要求标明了正常来源、产地、处方组成、适应证、用量、用法、 注意事项外，还按中药超分子“印迹模板”客体特征及自主作用所产生药效规律，标明了主客体成分拓扑学信息和超分子作用信息；还标明了从药材-饮 片-物质基准或产品的质量属性、稳态均一性与传递性信息；还标明了精确 炮制、精确制剂与精确评价所采用的超分子化学和总量统计矩技术信息等； 如定量炮制火候数学模型参数，复方配伍勾兑一次投料量、大均匀表的因 素水平数目、提取谱动学参数等。

所述(6)产品既可单独临床使用，也可调配临床使用，还适用于基于 “动态性”与“传递性”特征研制新药；

产品可以作为单独药物剂型在临床上使用，也可在此基础上进行调配 使用，也可根据“动态性”与“传递性”结果，进行网络药理学、谱效学、谱 动学、谱效动力学、谱毒学、谱毒动力学研究，以更快获得成分与效应、 成分与毒性的归属，进一步研究出创新型组分中药制剂；

所述(7)产品按其“印迹模板”特征和使用频率科学编排成有序体给药；

产品可按“印迹模板”主客体信息，如药名文字、分子结构特征与文字、 拓扑结构参数、分子连接性指数、性味归经、功能主治、用法用量、可结 合靶点等信息和临床上用药频率进行有序排列做成给药柜、斗、瓶、罐、 架等物件调配给药；

所述(8)产品可以制成“单元剂型”的形式自由组合成不同剂量给药；

依超分子“印迹模板”叠加作用规律和中药配伍原理按印迹作用“单元” 的量-时-效叠加规律遣方给药，如用法、用量、频次，组成多中药复方，并 标明适应证、用法、用量、注意事项与频次等；

所述(9)产品成分可以是天然与化学成分，包括单成分、多成分，信 息输入计算给药系统可灵活调配自动组方给药；

产品按天然与化学名、成分结构、客体结构拓扑信息、主体结构病证 信息，成分包括单成分与多成分，按流通货币的的1、2、5、10、20、50、 100等的“单位”形式，输入计算给药系统可灵活调配自动组方给药。

所述(1)-(9)的超分子“印迹模板”是指中药客体成分和人体经络脏 腑主体空间通道结构所产生药效的“有效原子基团空间排列点阵”，两者按超 分子“印迹模板”自识别、自组装、自组织、自复制规律产生作用，其特征可 采用分子连接性指数和超分子印迹指数表征。

所述(1)-(9)的成分拓扑指数是可用于表征什何主客体分子结构的 拓扑指数，包括Winer路径数、Altenburg多项式、Gordon和Scantlebutg 指数、Hosoga的Z指数、Smolenski的碎片加和函数、Randic分支指数、 Balaban指数、Bonchev指数、广义连接性指数，常用的是分子连接性指数。

本发明的有益效果：由于本技术发明统一考虑了药材、单味颗粒饮片、 物质基准和制剂产品的均一、稳定和可溯源性要求，建立了以中药超分子“印 迹模板”自主作用为主线的精确综合控制技术。因此受控的物质基准、药材 饮片制剂质量均一、稳定，溯源性强，故本法为“法于自然”的中药材、饮片、 物质基准和制剂的中药产品的普适方法，具有针对性强、综合性强、适用 性广、控得准、控得稳、操作简单方便等特点，解决了目前它方法无法解 决的国际性难题。因此本技术发明对中药各类产品的质量控制，特别是古 代经典名方复方制剂的开发研究具有划时代的意义，对于中医药现代化、 国际化、产业化具有里程碑作用，同时潜在的巨大的市场经济效益。

附图说明

图1-1是本发明提供的混标供试品TIC图；

图1-2是本发明提供的桑枝供试品TIC图；

图1-3是本发明提供的桑叶供试品TIC图；

图1-4是本发明提供的桑白皮供试品TIC图；

图1-5是本发明提供的桑椹供试品TIC图；

图2-1是本发明提供的红四物汤全方及单味药材HPLC图；

图2-2是本发明提供的对照品及混标HPLC图；

图3-1是本发明提供的生姜的GC/MS色谱图；

图3-2是本发明提供的干姜的GC/MS色谱图；

图3-3是本发明提供的炮姜的GC/MS色谱图；

图3-4是本发明提供的姜炭炮制品的GC/MS色谱图；

图4是本发明提供的吴茱萸汤指纹图谱；

图5-1是本发明提供的补阳还五汤的标准品出峰图；

图5-2是本发明提供的补阳还五汤的标准品及全方的色谱图；

图6是本发明提供的黄芪甲苷的HPLC出峰图。

附图标记：S₁.桃红四物汤全方、S₂.白芍、S₃.川芎、S₄.当归、S_s.红花、S₆.生 地、S₇.桃仁、S21.混合对照品、S22.阿魏酸、S23.苦杏仁苷、S24.毛蕊花糖 苷、S25.芍药苷、S26.盐酸川芎嗪、S27.羟基红花黄色素A、S51.对照品混 合液、S52.川芎嗪对照品、S53.苦杏仁苷对照品、S54.芍药苷对照品、S55. 阿魏酸对照品、S61.补阳还五汤样品液、S62.黄芪甲苷对照品。

具体实施方式

本发明公开了一种动态性与传递性综合控制的中药物质基准制备方法 及其产品。本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进技术或工艺参数 实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说 是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的技术和方法已经通 过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和 范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应 用本发明技术。

实施例1：桑源药材成分“印迹模板”拓扑指数的测定

采用UPLC-Q-TOF/MS分析方法，根据现有对照品的一级质谱中准分子 离子峰和多级质谱中的碎片离子信息并结合文献和自制数据库，分析桑枝、 桑叶、桑白皮、桑椹等桑源药材化学成分“印迹模板”拓扑指数。

1)仪器与试药：①仪器：超高效液相色谱串联四级杆/飞行时间质谱 (UPLC-H-CLASS/XEVO G2-XS Qtof)联用仪(美国Waters公司)，配有 Masslynx4.1数据处理系统；ACQUITY UPLC BEHC18色谱柱(美国Waters 公司)；RE52系列旋转蒸发器(上海雅荣生物设备仪器有限公司)；CP114 型电子精密天平(奥豪斯仪器有限公司)；DTD系列超声波清洗机(宁波新 芝生物科技股份有限公司)；H1850R离心机(湖南湘仪公司)；PINE-TREE 型超纯水制水机(北京湘顺源科技有限公司)；移液器(上海大龙医疗设备 有限公司)。②试药：中国食品药品检定研究院：绿原酸对照品(批号 110753-201415)，芦丁对照品(批号100080-201409)，异槲皮苷对照品 (批号111809-201403)，槲皮素(批号100081-201610)，木犀草苷(批 号111720-201609)，山奈酚(批号110861-201611)，上海源叶生物科技 有限公司：紫云英苷(批号B21704)，氧化白藜芦醇(批号B21467)，桑 黄酮G(批号B24049)，桑皮苷A(批号B21108)、桑辛素(批号B21111)、 桑色素(批号B21110)。乙腈(色谱纯，美国Tedia公司)，甲醇(色谱纯， 美国Sigma-Aldrich公司)，水为超纯水，其他试剂均为分析纯。

2)方法：①对照品溶液的制备：分别精密称取绿原酸、芦丁、异槲皮 苷、紫云英苷、紫云英苷、槲皮素、木犀草苷、山奈酚、氧化白藜芦醇、 桑黄酮G、桑皮苷A、桑辛素、桑色素2.5mg，分别置于25mL容量瓶中， 用甲醇溶解并定容至刻，进样前稀释至1-100ng·mL^-1并过0.22μm微孔滤 膜，备用。②供试品溶液的制备：称取桑枝、桑叶、桑白皮、桑椹样品粉 末1g，置具塞锥形瓶中，加水30mL，密塞，超声提取(功率100W，频 率40kHz)1h，取出后放冷至室温，离心10min(12000r·min^-1，4℃)， 取上清液，用0.22μm微孔滤膜过滤后作为供试品溶液。③液质联用条件： I.色谱条件：采用Waters ACQUITY UPLC BEH C18色谱柱(2.1mm×50mm， 1.7μm)；流动相A为0.1％甲酸水溶液、B为乙腈，梯度洗脱(0～5min， 10％～16％B；5～9min，16％～24％B；9～14min，24％～76％B；14～ 20min，76％～100％B；20～25min，100％～10％B)，进样量1μL，流速 0.3mL·min^-1，柱温30℃。II.质谱条件：电喷雾离子源(ESI)，用负离子模 式采集数据，使用高纯氮气作为雾化器和辅助气，氩气作为碰撞气，离子 源温度100℃，去溶剂化温度400℃，锥孔气流50L/h，去溶剂化气流 800L/h，喷雾电压-4500V，温度600℃，碰撞电压30V，校正离子 554.2620m/z，质量数扫描范围m/z100～1200，数据采集时间25min。

3)结果

①桑源药材化学成分确认：按2)项下条件对四味药材成分进行定性 检测分析，各样品在ESI-模式下获得了良好的响应值，图1-1、1-2、1-3、 1-4、1-5分别为混合对照品、桑枝、桑叶、桑白皮、桑椹的(-)ESI-MS的 质谱总离子流图(TIC)。

采用Masslynx4.1软件分析四味药材各化学成分的保留时间及其质谱 信息，并结合其分子离子峰与对照品、文献报道的数据进行对比，再对其 中的化学成分的裂解途径进行分析，对其成分进行确定。桑枝、桑叶、桑 白皮和桑椹分别检测到15、26、28、20种化合物，鉴定结果见表1。

②桑源药材成分“印迹模板”拓扑指数计算及特征分析：对表1中所测 得的成分的MCI进行计算，结果见表2。采用SPSS24.0对表2进行总体均 数比较，方差齐性检验P＝0.211＞0.05，可认为四味药材水提成分的分子连 接性指数满足方差齐性，再对表2用wilcoxon秩和检验两两药材间进行统 计分析，桑枝、桑叶和桑椹组无统计学意义(P＞0.05)，而桑白皮与桑叶、 桑椹组有统计学差异(P＜0.05)，说明桑源药材化学成分的MCI存在一定 的差异性，可用超分子“印迹模板”的拓扑指数区别不同药材的特征差异性。

表1桑源药材化学成分及其MCI

表2桑源药材成分的数目平均MCI

实施例2：11批鱼腥草指纹图谱挥发油的“印迹模板”拓扑指数与总量 统计矩参数、信息熵、信息量。

1)样品：来源于湖南省各地，按经典方法用GC/MS测定，条件：色谱 柱SE-30(30m×0.25mm×0.25μm)石英毛细管柱。升温程序：60℃保持1min， 以15℃/min升到103℃，再以0.2℃/min升到104℃，再以37℃/min升到 140.7℃，再以0.02℃/min升到141℃，再以40℃/min升到168℃，保持1min， 再以7℃/min升到200℃，保持7min，进样量1μl。质谱条件离子源为EI源； 离子源温度为230℃；四级杆温度为150℃；电子能量为70eV；接口温度为 280℃；溶剂延迟2.5min；质量范围是40～500amu(m/z)。

2)挥发油中的成分结构、含量与指纹图谱总量统计矩分析：11批鱼 腥草挥发油成分GC/MS图谱及各成分结构、含量由GC/MS软件进行分析； 指纹图谱总量统计矩按文献公式进行分析，

3)指纹图谱成分“印迹模板”拓扑指数分析：指纹图谱各成分的一阶分 子连接性指数(MCI)按《分子连接性与分子结构活性》(王连生，支正良 编，北京：中国环境科学出版社，1992年第一版，ISBN：7-80093 -045-9/X·539)进行计算分析，公式为式(1)、(2)。

4)指纹图谱信息熵、信息量的分析：按式(4)、(5)计算信息量、信 息熵。以上所获得的数据列于表3。

5)成分“印迹模板”拓扑指数、信息熵与总量统计一阶矩稳态性规律的 发现：由表3可知：11批上千个化合物的总量平均一阶分子连接性指数、 信息熵和总量统计一阶矩分析后，首次发现三者非常稳定，其中总量平均 一阶分子连接性指数、信息熵的RSD＜5％，总量统计一阶矩的RSD＜10％， 因此得出中药作用物质基础“印迹模板”的拓扑指数、信息熵与总量统计矩稳 定性规律。由于一阶分子连接性指数能表征化合物结构拓扑特征，并有大量实验证明该指数与物质的理化性质、生物活性、药理与毒理作用、保留 时间有关，因此中药一阶分子连接性指数的稳定，信息熵就稳定、总量统 计一阶矩稳定，就意味着中药多成分体系总体化学结构的印迹作用趋势稳 定，药理毒理活性作用相同或相似。上述中药作用物质基础的稳定性规律 的首次发现证明了中药超分子“印迹模板”自主产生作用的稳定性，中药对人 体的作用是众多成分“印迹模板”在体内产生超分子印迹综合作用的结果，总体上维持拓扑指数、信息熵的稳定，这样就从化学物质本源上回答了中药 成药性的科学内涵：可基于整体分子“印迹模板”特征进行质量均一性、稳态 性研究，同时这一稳定可通过指纹图谱的总量统计矩参数体系进行表征， 因此总量统计矩(相似度)法可用于古代经典名方传递性的研究。

6)中药成分“三稳”、“三不稳”规律的首次发现：由表3可知：鱼腥草 挥发性成分指纹图谱的“印迹模板”拓扑指数、总量统计一阶矩、信息熵的 RSD均不大于10％，特别是总量平均一阶分子连接性指数、信息熵变化更 小，存在“三稳”。说明鱼腥草挥发油成分的整体客体“印迹模板”稳定，其整 体作用性质稳定。然而峰数、峰面积、信息量的RSD变化均大于20％，特 别是峰数目大于30％，存在三“不稳定”，说明鱼腥草挥发油成分的整体客 体“印迹模板”整体作用强度不同，药材批次间作用强度存在差异，可通过一 次投料量的进行均一性、稳态性控制。

表3 11批鱼腥草挥发油成分、总量统计矩参数及一阶分子连接性指数信息

实施例3：鱼腥草注射剂的一次稳态性投料量：鱼腥草注射剂制备、挥 发性成分的GC指纹图谱测定按实施例2，其信息量按式(4)计算，由表3 可知，11批鱼腥草的信息量的RSD为24.66％，由于单位用量为2Kg，按 式(3)或式(6)可计算出鱼腥草用做注射剂的稳态一次投料量为1418.3Kg。 因此鱼腥草注射剂的生产需要大型提取罐一次提取才能满足要求。

实施例4：桃红四物汤单味药材和复方制剂一次投料量的研究：桃红四 物汤为第一批公布的100首古代经典名方，源自清·吴谦等所著的《医宗金 鉴·妇科心法要诀》，由生地三钱(酒洗)，当归四钱(酒洗)，白芍钱五分 (酒炒)，川芎一钱，桃仁十四粒(去皮尖研泥)，红花一钱(酒洗)六 味药组成。现对其原药材的指纹图谱的信息量进行研究，计算单味药材的 一次稳态投料量，并按处方比例计算整方的一次稳态投料量。

(1)实验材料

1)仪器：Waters2695HPLC，Breeze色谱工作站，Waters2487Dual AbsorbanceDetector(美国Waters公司)。MA110型电子天平(上海天平仪 器厂)；0.45μm微孔滤膜有机相与水相膜；TGL-16C高速台式离心机(上 海安亭科学仪器厂)；FN101-2型鼓风干燥箱；SK3300H超声仪(上海科导 超声仪器有限公司)。

2)试剂及试药：甲醇、乙腈(色谱纯，国药集团)，超纯水自制，磷 酸(分析纯)，黄酒，其他试剂为色谱纯；对照品盐酸川芎嗪(批号： 110817-201608)、阿魏酸(批号：0773-9910)、芍药苷(批号： 110736-201741)、苦杏仁苷(批号：110820-201607)均购自中国食品药 品检定研究所，羟基红花黄色素A(批号：110861-201611)购自上海源叶 生物科技有限公司。白芍为伞形科植物当归Angelica sinensis(Oliv.)Diels 的干燥根、川芎为伞形科植物川芎Ligusticum chuanxiong Hort.的干燥根 茎、当归为伞形科植物当归Angelicasinensis(Oliv.)Diels的干燥根、红花 为菊科植物红花Carthamus tinctorius L.的干燥花、生地为玄参科植物地黄 glutinosa Libosch.的新鲜或干燥块根、桃仁为蔷薇科植物桃Prunus和 mca(L.)Batsch或山桃Prunusdavidiana(Carr.)Franch.的干燥成熟种子，购 于长沙诚信药房、菁苹果健康药房和济仁堂大药房，见表4。

表4.处方中6味药材的来源及产地

(2)方法与结果

1)色谱条件：①色谱柱：Waters C₁₈(5μm，4.6mm×250mm)；流动 相：乙腈(A)-0.4％磷酸水溶液(B)，梯度洗脱条件：(0～10min，0～0％A； 10～20min，0～7％A，20～25min，7～12.5％A，25～35min，12.5％～ 18％A；35～50min，18％～25％A；50～60min，25％～30％A；60～61min， 30％～0％A。柱温：25℃；流速；1m L·min-1；检测波长：264nm；进样 量5μL。

2)原药材样品溶液制备：①桃红四物汤全方提取：取三分之一处方量 药材，即生地3.125g，当归4.17g，白芍1.56g，川芎1.04g，红花1.04g， 桃仁1.04g，水煎煮1次，加10倍量水浸泡30分钟，武火煮沸后，文火 再回流提取60min，用布氏漏斗趁热过滤，旋转蒸发仪(70℃)浓缩至约 5ml左右，加入一定体积95％乙醇至含醇85％，放置24h以上，用布氏漏 斗过滤沉淀，上清液用旋转蒸发仪(60℃)回收乙醇至无醇味，加入超纯 水至浓度为1mL/g，作为供试液。②单味药材溶液制备：取单味药材约10g， 加入10倍量纯水，浸泡30min后，叵流提取1h，趁热抽滤，滤液加入95％ 乙醇至含醇85％，静置24h以上，抽滤，滤液回收乙醇并浓缩至约1ml/g。 红花加入15倍量纯水回流提取，其他步骤一样。③混合标准品溶液制备： 精密称取盐酸川芎嗪、阿魏酸、羟基红花黄色素A、芍药苷、毛蕊花糖苷、 苦杏仁苷0.00493g、0.00522g、0.00509g、0.00503g、0.00512g、0.00487g， 分别加入70％甲醇、70％甲醇、甲醇、甲醇、甲醇、70％甲醇定容至5ml， 制成浓度约为1mg·ml^-1的溶液，作为对照品溶液。④对照品溶液制备：分 别取盐酸川芎嗪、阿魏酸、山奈素、芍药苷、毛蕊花糖苷、苦杏仁苷对照 品溶液各0.5ml，定容至3ml，即得混合标准品溶液。

(3)结果：

1)桃红四物汤单味药材与全方HPLC指纹图谱：见图2-1和图2-2。

2)桃红四物汤单味药材与全方HPLC指纹图谱的总量统计矩参数、信 息熵、信息量和一次投料量：总量统计矩参数按文献，信息量、信息熵按 式(4)、(5)计算，见表5。

表5 15批桃红四物汤及单味药材的指纹图谱总量统计矩参数、信息熵、信 息量(均值)

由表5可知，各药材的RSD均大于10％以上，说明总量统计矩参数、 信息熵、信息量均能很好地区别各药材属性，不同的药材有不同的总量统 计矩参数、信息熵与信息量。再根据各药材的信息量的RSD大小和操作单 位，及处方量计算得到单味药材一次稳态投料量及处方用量一次稳态投料 量，结果列于表6。

表6 15批桃红四物汤及单味药材指纹图谱总量统计矩参数、信息熵、信息 量的RSD及一次稳态投料量

由表6可知：按单味药材投料，川芎一次投料量最少，需13.52Kg，而 生地最大，需投56.94Kg；按全方信息量的RSD变化，需投129.2Kg；而按 全方的比例投料，川芎、红花、桃仁需投83.24Kg，当归需投333.8Kg，全 方需投958.5Kg，因此单味药材一次稳态投料量与全方一次稳态投料量是 不相等。

实施例5：姜不同炮制品成分的“印迹模板”拓扑指数、总量统计矩参数、 信息熵的研究

姜来源于姜科植物姜Zingiber officinale Rosc.的根茎，为多年生草本植 物，我国大部分温暖地区均有栽培，根茎肥大，外形呈不规则的块状，灰 黄色或土黄色。姜的药理作用广泛，通过炮制可改变药性、药效，扩大其 应用范围。姜的炮制品种较多，传统方法有生姜、干姜、炮姜、姜炭。本 文采用2010年版中国药典所规定的方法分别对姜不同炮制品中的挥发性 成分的“印迹模板”拓扑指数、总量统计矩参数、信息熵的进行研究，建立姜 的不同炮制品质量均一、稳定研究方法。

(1)实验材料、仪器与试剂

1)药材：鲜姜购自长沙市岳麓区联丰农贸市场，经湖南中医药大学石 继连老师鉴定为姜科植物姜Zingiber officinale Rosc.的新鲜根茎。

2)仪器：电子天平(AR2130型，Ohaus Corp.Pine Brook，NJ，USA)，调 温电热套(DZTW型，北京市永光明医疗仪器厂)，电热恒温干燥箱(202-3AB 型，天津市泰斯特仪器有限公司)，气质联用仪(岛津-QP2010)。

3)试剂：乙醚(分析纯)，丙酮(分析纯)。

(2)实验方法与结果

1)不同炮制品的制备：①鲜姜片：按中国药典规定的方法制备生姜： 取原药材，除去杂质、泥沙及须根，洗净，切7mm～1cm的厚片，即可。 ②干姜片：按中国药典规定的方法将上述净生姜片置45℃下干燥至含水量 在7％～13％时，即可。③不同火候炮制品的制备：根据化学动力学原理和 姜各种炮制品的传统炮制方法对温度和时间的要求，并经预试确定，在 160～200℃范围内取3个等级温度点，按动力学研究要求，各取5个时间 点(温度和时间各3个等级共15个加热条件，160℃：10、15、20、25、 30min；180℃：10、15、20、25、30min；200℃：10、15、20、25、30min；)， 取相同量的净干姜片，分别置已恒温的电热烤箱内，加热规定的时间，取 出，晾凉后密闭保存，备用即可。

2)化学成分的测定：①供试品溶液的制备：将生姜切成碎末，取10g (其他不同炮制品粉碎过20目筛，取1g)，精密称定，按中国药典水蒸气 蒸馏法，以定量的水提取分离收集乳状馏出液和水溶液。②色谱条件：SE-54 石英毛细管色谱柱(0.3mm×30m)，程序升温(起始温度70℃，保持1min， 以4℃·min^-1升至150℃，保持3.5min，以6℃·min^-1升至156℃，保持1min， 以3℃·min^-1升至180℃，再以5℃·min^-1升至240℃，保持10min)，进样 口温度250℃，检测器FID，检测器温度260℃，进样量0.1μL，分流比30∶1， 载气N₂，流量0.8mL·min^-1。③质谱条件：接口温度：280℃，电离方式： EI，电子能量：70eV，离子源温度：230℃，四级杆温度：150℃，调谐方 式：标准调谐，质量扫描方式：全部扫苗范围：10～400amu，电子倍增 器电压：1341V。④生姜及其不同炮制品挥发性成分的GC-MS分析：将供试品溶液(乳状馏出液)直接进样，得到气相色谱图，用面积归一法计算 出有关的相关含量，相应的质谱图经计算检索并结合文献调研。

3)实验结果

①各炮制品的GC/MS指纹图谱见图3-1、图3-2、图3-3、图3-4。

②姜各炮制品的主要成分及“印迹模板”变化：信息列于表7，按例1- 例4的方法计算总量统计矩参数、信息熵及分子连接性指数，其结果列于 表7。

同时对200℃、220℃、240℃各温度点不同炮制时间的GC/MS的峰数 和平均分子连接性一阶指数的变化情况列于表8。

表7.生姜、干姜、炮姜与姜炭的拓扑指数、总量统计矩参数与信息熵

表8.干姜不同炮制时间的挥发油成分特征

由表7、表8可矩，生姜、干姜、炮姜与姜炭的GC指纹图谱的总量统 计一阶矩变化较大，信息熵和平均分子连接性一阶指数分子指数RSD较少， 但随着温度升高、时间延长，其成分总数增加，分子连接性指数增加，成 分差异产生变化。

③干姜中莰烯和乙酸香叶酯的火候数学模型表达式：采用经典恒温法 建立炮制定量火候数学模型，按式(12)和式(14)计算获得莰烯、乙酸 香叶酯的火候数学模型表达式分别为式(18-1)、(18-2)、(19-1)、(19-2)：

由式(18-1)、(18-2)、(19-1)、(19-2)可知莰烯可能是放热成分， 而乙酸香叶酯可能是放热成分。其活化能的负号不同。按拓扑指数、总量 统计矩参数及式(18)、(19)可进行姜炮制品的精确炮制。

实施例6：桃红四物汤单味药材炮制和复方制剂一次投料量的研究：按 《中国药典》各药材炮制项下，每100g原药材用黄酒10g，地方炮制规范 为10％，润透后，用鼓风干燥箱干燥，即得炮制品药材。再取单味药材约 10g，加入10倍量纯水，浸泡30min后，回流提取1h，趁热抽滤，滤液加 入95％乙醇至含醇85％，静置24h以上，抽滤，滤液回收乙醇并浓缩至约 1ml/g。红花加入15倍量纯水回流提取，其他步骤一样。其余测定、计算 分析方法均同例4。各饮片指纹图谱的总量统计矩参数、信息熵、信息量列 于表9。

表9 15批桃红四物汤及单味药材饮生的指纹图谱总量统计矩参数、信 息熵、信息量(均值)

由上可知除总量一阶矩外，其它各参数的RSD均大于10％，能区分各 药材的炮制品。按式(3)、式(6)计算桃红四物汤单味药材炮制品和复方 制剂一次投料量，结果列于表10。

表10 15批桃红四物汤指纹图谱总量统计矩参数、信息熵、信息量及 一次稳态投料量的RSD

由表10可知：如同原药材一样，单味饮片的一次稳态投料量不同于复 方的各药材的一次稳态投料量。按复方指纹图谱的RSD测算的一次投料量 为160.1Kg，远少于计算的958.5Kg一次稳态投料量，但按处方计算的各 药材一次稳态投料量累积的全方一次投料量尽管较大，但能保证药物成分 均一、稳定性。

实施例7：吴茱萸汤大均匀配料、一次处方投料量的确定和物质基准 和颗粒剂的制备

吴茱萸汤为公布的100首经典名方，由吴茱萸、生姜、人参和大枣， 是目前中医临床常根据病情需要以吴茱萸汤为基础方通过加减治疗呕吐和 疼痛等各种病证，临床应用非常广泛。针对方中药材的生物多样性，建立 适宜勾兑配投料方法以了解整体物质基准质量属性量变传递规律来制订标 准的上下限。当遇到多基原或大处方物质基准的制备，按式(16)计算出 实验搭配数目。对于有4味中药的吴茱萸汤需做15187次，这是难能实现 的配伍。本项目首次采用大均匀表设计，以小样本估计大总体的样本的变 化，极大的减少实验次数、减低成本、减少人工，为经典名方的物质基准 研制奠定理论与实验基础。

(1)材料：Waters2695HPLC，Breeze色谱工作站，Waters2487Dual AbsorbanceDetector(美国Waters公司)。MA110型电子天平(上海天平仪 器厂)；0.45μm微孔滤膜有机相与水相膜；TGL-16C高速台式离心机(上 海安亭科学仪器厂)；FN101-2型鼓风干燥箱；SK3300H超声仪(上海科导 超声仪器有限公司)；甲醇、乙腈(色谱纯，国药集团)，水自制，磷酸(分 析纯)，其他试剂为色谱纯；吴茱萸、党参、大枣购于长沙老百姓大药房、 青苹果健康药房、益丰大药房，生姜购于长沙含浦菜市场，经鉴定均符合 2015年版中国药典各项规定。

(2)测定方法：①大均匀设计配伍制样：以吴茱萸(贵州贵阳、湖南 邵东、四川绵阳)、生姜(湖南长沙含浦周边菜市场)、人参(吉林抚松县、 靖宇县和长白县)、大枣(河南三门峡、河北石家庄、山东枣庄)四药材为 因素，产地为水平，每味药材3产地，一产地为5批，共15批，吴茱萸为 三基源共有45批，每批作1水平用U₄₅(45)⁴(中心化偏差CD＝0.004009)安排实验，见下表11。②样品溶液制备：按吴茱萸汤处方用药：吴茱萸9g， 生姜18g，人参9g，大枣6g，水煎煮2次，第1次加10倍量水，第2次 加8倍量水。武火煮沸后，文火再煎煮30min，用纱布趁热过滤，60℃鼓 风干燥至浸膏，50℃真空干燥至粉末状。取粉末1g，用甲醇溶于5mL的 量瓶中备用。③色谱条件：色谱柱：Waters C₁₈(5μm，4.6mm×250mm)； 流动相：乙腈(A)-水溶液(0.4％磷酸B)，梯度洗脱(0～5min，0～10％A； 5～10min，10％～11％A，10～20min，11～12％A，20～25min，12％～ 13％A；25～30min，13％～14％A；30～35min，14％～15％A；35～40min，15％～25％A；40～45min，25％～50％A；45～50min，50％～100％A)； 柱温：30℃；流速；1mL·min^-1；检测波长：210nm；进样量10μL，测峰 面积。

表11 4因素45水平U₄₅(45)⁴均匀设计表(CD＝0.004009)及实验结果

(3)结果：①45批吴茱萸汤的指纹图谱见图4。②45批吴茱萸汤指 纹图谱的总量统计矩参数、信息熵及信息量分析结果列表11。由表11可 知，45次大均匀实验测得其总量一阶矩、信息熵的RSD均小于10％以内， 说明各药材来源具有相似的“印迹模板”作用相同，但总量零阶矩、信息量的 RSD较大，说明各药材搭配组成的全方的作用强度相差很大，按式(6)计 算得一次稳态投料量为275.9Kg，按前述HPLC条件测定，可获得总量零阶 矩、一阶矩、二阶矩、峰数、信息熵、信息量分别为3.091×10⁷、19.23、 113.4、127.3、5.650、1.228×10⁸综合质量信息表征的物质基准。

(4)吴茱萸汤颗粒剂的制备：按前述一次稳态投料量计算出吴茱萸汤 处方用量：吴茱萸60Kg，生姜120Kg，人参60Kg，大枣40Kg。先水煎 煮2次，第1次加10倍量水，第2次加8倍量水。煮沸后，再煎煮30min， 用滤布趁热过滤，先60℃减压干燥至流浸膏，再喷雾干燥至粉末状，再按 浸膏∶糖粉∶糊精比例为1∶3∶1制粒，干燥得颗粒剂。

实施例8：补阳还五汤有效成分群提取动力学研究

中药材提取时，其成分的溶出分浸润解吸、置换溶解、传质扩散阶段。 与固体制剂不同，中药材存在细胞壁，成分溶液出分药材细胞内室传质扩 散至细胞外毛细管膨胀室，再进一步传质扩散至溶液室，可用于物质基准 制备与提取工艺精确条件确定。

(1)仪器与试药

1)实验仪器：Waters公司的高效液相色谱仪，Breeze工作站，Waters 2487 DualAbsorbance Detector，UV-265型紫外分光光度仪(日本岛津)， MA110型电子天平(上海天平仪器厂)，ZK-82A型真空干燥箱(上海实 验仪器总厂)，超声波提取器(北京医用设备厂)，微量注射器(25μL上海 实验仪器总厂)，可调电炉(上海实验仪器总厂)。乙腈、甲醇为色谱纯， 蒸馏水为二次重蒸馏水，乙醇等其它试剂均为分析纯。

2)试药：补阳还五汤处方：黄芪60g当归9g川芎6g赤芍9g桃 仁9g红花9g地龙9g。药材分别购于湖南中医药大学杏林药号。阿魏 酸标准品(湖南省长沙市药品检验所，批号110736-201337)、琥珀酸标准 品(湖南省长沙市药品检验所，批号110736-201236)、苦杏仁苷标准品(湖 南省长沙市药品检验所，批号110736-201412)、芍药苷标准品(湖南省长 沙市药品检验所，批号110736-201451)、盐酸川芎嗪标准品(湖南省长沙 市药品检验所，批号110736-201324)、黄芪甲苷标准品(湖南省长沙市药 品检验所，批号110781-201213)；

(2)实验方法

1)对照品溶液的制备：精密称取芍药苷12.0mg、黄芪甲苷20.0mg、 苦杏仁苷13.0mg、阿魏酸10.0mg、川芎嗪10.0mg，置25mL容量瓶中， 加色谱纯甲醇溶解后，定容至刻度，经0.45μm微孔滤膜过滤，配制成含芍 药苷0.48mg·mL^-1、黄芪甲苷0.8mg·mL^-1、苦杏仁苷0.52mg·mL^-1、阿魏酸 0.36mg·mL^-1、川芎嗪0.40mg·mL^-1的混合标准品溶液。

2)样品液的制备：取补阳还五汤全方塞入500mL的圆底烧瓶中，加入 八倍量水放置电炉上加热，沸腾半小时后冷却药液，得干燥浸膏。精密称 取干燥物0.02g于10mL容量瓶中，加入甲醇溶解并定容，经0.45μm微孔 滤膜过滤，制成样品液，备用。

3)方法学考察：①川芎嗪、苦杏仁苷、芍药苷、阿魏酸四成分样品的 HPLC测定条件：流动相：水∶乙腈；梯度洗脱，色谱条件为：Ultimate XB-C18 柱(250mm×4.6mm，5μm)，流动相：水(1％乙酸)∶乙腈；梯度洗脱： 0min(100∶0)→10min(100∶0)→25min(93∶7)→35min(87.5∶12.5)→45min(82∶ 18)→55min(75∶25)→65min(70∶30)→70min(67.5∶32.5)→71min(63∶37)→80 min(60∶40)→100min(20∶80)→115min(0∶100)→120min(100∶0)→123min(100∶0)；流速1.0mL·min-1UV检测器，波长：264nm；温度：40℃； 进样量：20μL，则得标准品、全方的色谱图为图5-1、图5-2，其中图5-2 中T1-T14分别表示提取5min-1440min时补阳还五汤总苷类有效成分群 样品的指纹图谱。

②黄芪甲苷的HPLC测定条件：流动相为甲醇∶水(75∶25)；流速0.8 mL.min^-1；柱温30℃，气体流速2.5mL.min^-1；理论塔板数按黄芪甲苷峰计 算应不低于4000；进样20μL，如图6。

③线性关系、精密度实验、重复性实验、稳定性实验、加样回收率试 验均符合要求。

4)中药提取动学数学模型的建立及参数的计算：根据FICK基本定律， 结合中药饮片实际情况，建立了众多工艺变量的动力学数学模型；考虑了 众多提取工艺因素(变量)：包括：1)有效成分在中药材内部的扩散；2) 由颗粒表面向溶剂中扩散；3)溶剂的封闭、开放体系提取；4)成分的分 解消除。并设立了各工艺参数：K₁(药材中扩散系数)、K₂(溶剂中扩散系 数)、K₃(成分分解消除平衡常数)、K₄(开放动态提取溶剂流速常数)，α (药材内部与表面层平衡时成分的分配系数)，β(表面层与溶剂平衡时成 分的分配系数)。工艺因素(变量)：V₀(药材原生质体积)，V₁(药材质外 体体积)，V₂(药材外溶媒体积)，V₃(动态提取时收集的药液体积)，A₁(药 材原生质吸液膨胀后与质外体接触的表面积)，A₂(药材质外体与提取液接 触的表面积)，C₀(药材原生质内的浓度)，C₁(经药材原生质扩散至质外体 的浓度)，C₂(质外体扩散至溶液的浓度)，C₃(动态提取时收集药液的浓度)。 建立了各参数求算的方法，经优化算法能获得最优工艺参数。包括1)需测 定参数：有效成分含量w₀，药材原生质的体积V₀，质外体的体积V₁，溶液体 积V₂，膨胀后药材的表面积A₂，原生质室与质外体之间的表面积A₁，平衡 时质外体室与溶液室成分浓度之比为ρ₂，以及采集不同时间t，样品液含量c₂；由于药材的原生质与质外体的表面积难以测定，但对于同一药材其为常 量。2)需计算的参数：首先用残数法或SPSS16版中的多元曲线迭代进行 参数优化估算求得α、β、π、M、N、L，再计算K、p₁、K₁′、K₂′参数。

5)不同时间样品液的采集：取处方量药材，精密称定，共计111g， 用蒸馏水888mL(八倍量水)回流提取，置于圆底烧瓶中，接上三口接头， 一口接温度计，另一口接定量取样器，另一口接冷疑管，整个装置置可控 电炉或恒温水浴锅中，先预热至所测温度，然后加入预热的蒸馏水，马上 打开电炉加热至滴下第一滴回流液时开始计时，分别于5min， 10min，20min，30min，60min，90min，120min，240min，360min，720min，1335mi n，1440min时定时由取样器取样2mL，并补充同样量的蒸馏水，得到HPLC 样品。

6)细胞室、质外体室、溶液室体积的测定：取一倍量处方待测药材， 精密称定为w₁，于500mL的容量瓶中，预热100℃，精密加入预热100℃ 的蒸馏水至刻度，精密称重为w₂，恒温放置，待吸水膨胀充分、成分溶出 达到平衡后(100℃加热2小时)，倾出水液至沥尽，所得水液于500mL容 量瓶中，不足体积用滴定管滴定至刻度，为V_补，则V₂＝500-V_补；则V₁+V₀＝(W₂-W₁)/d_水-V₂(d_水为该温度测定点水的比重)。上述吸水膨胀的药材采 用离心法测定质外体的水液体积：以不同转速(1000-5000r.min^-1)为横坐 标，以离心所得的水量为纵坐标，当曲线的离心水量增加不明显时，所得 的水液为质外体水液，其体积为V₁，用V₁+V₀减去V₁便可得到V₀。实验测 得V₀、V₁、V₂。

7)分配系数ρ₂的测定及ρ₁的计算：取上述溶液室及质外体室药液， 依照差式蒽酮-糖脎比色法测定总苷类成分的含量，并依照指纹图谱的测定 方法测定总苷类有效成分群中五种主要成分黄芪甲苷、芍药苷、苦杏仁苷、 川芎嗪、阿魏酸的含量，按公式ρ₂＝质外体室含量/溶液室的含量计算即得。

(3)结果

1)药材原生质室、质外体室、溶液室体积测定：分别取1倍处方量， 于100℃按前述方法分别测得不同转速下质外体的水液。当质外体水液为67.5mL时，转速对质外体水量增加不明显，故V₁为67.5mL，V₀为104.6mL， 溶液室体积为V₂为218.5mL。

2)全方药材样品中总苷类有效成分群及三种主要苷类成分的含量：取 全方药材一付111g，粉碎并过80目筛，精密称定，用800mL乙醇回流提 取2小时，将药液倒出后，再加入700mL乙醇回流提取1小时，混合两次 药液，待冷却后，离心去沉淀，精密吸取1mL提取液，余下按差示蒽酮- 糖脎比色法操作测定总苷类有效成分群的含量，并通过HPLC测定黄芪甲苷、芍药苷、苦杏仁苷、阿魏酸、川芎嗪的含量。结果本次样品中含总苷 类有效成分为75.30％，黄芪甲苷、芍药苷、苦杏仁苷、阿魏酸、川芎嗪的 百分含量分别为1.231％，0.2563％，0.3521％、0.210％、0.467％。

3)分配系数ρ₂测定及ρ₁的计算：取上述溶液与质外体液，按前述方 法进行测定总苷类有效成分群的ρ₂为0.3210，黄芪甲苷、芍药苷、苦杏仁 苷、阿魏酸、川芎嗪的ρ₂分别为1.069，1.046，1.154、0.787。按后述方 法计算总苷类有效成分群及五种主要苷类成分的ρ₁，结果列于以表12。

4)曲线拟合：对以上数据先用残差法按三室模型进行拟合得M、α、N、 β、L、π初值，再采用SPSS16.0多元曲线非线性参数估计可得回归方程及 复相关系数，见表13，由取样次数N，复相关系数R²，结果列于表14。

表12补阳还五汤不同提取时间内总苷类及主要苷类成分含量变化

表13补阳还五汤中总苷类及主要苷类成分提取动力学曲线拟合及参数

表14补阳还五汤中总苷类及主要苷类成分提取动力学参数

(4)结论：中药材的提取工艺研究是中药制剂的基础部分，目前该领 域已有提取动力学模型的相关报告。前期贺福元首次设立相关数学参数P、 D、K、K₁’、K₂’、ρ1、ρ2(强度性工艺参数)及W₀、V₀、V₁、V₂(容量 性工艺参数)，建立了三室模型，为中药提取工艺的量化研究奠定了理论基 础。由表13、14可知，补阳还五汤中总苷类成分、黄芪甲苷、芍药苷、阿 魏酸和川芎嗪的提取动力学符合三室模型(P＜0.01)，而苦杏仁苷提取动 力学符合二室模型(P＜0.01)。总苷类成分及黄芪甲苷等五个成分的ρ₁、ρ₂都不为1，说明各室的表观浓度不相等。苦杏仁苷的V₀＝0，K＝0，成分较稳 定。总苷成分、阿魏酸和川芎嗪的ρ₁＞＞ρ₂，k₂′＞＞k₁′，说明成分在溶液 中扩散易于在药材内扩散，而且比例差距较大；黄芪甲苷与芍药苷的ρ₂＞ ρ₁，k₁′＞＞k₂′且p₂＞1，这说明黄芪和芍药这两位药材对提取出来的有效成 分有一定的吸附作用，导致了药材质外体室的成分浓度最大。根据表12结 果，不同苷类成分含量变化是由开始递增的趋势，到最后递减的趋势，说 明苷类出现了消除现象，这表明提取补阳还五汤提取时间不宜过长，否则 会导致成分被破坏。通过补阳还五汤各成分提取动力学的研究，可以精确 提取中药有效成分，建立精确的中药复方物质基准及制剂制备技术。

实施例9：六味地黄丸的均一性、稳态性及一次投料量的研究

六味地黄丸为重大中成药产品，年产值达100亿元左右，该产品在生 产过程中提取物浸出率波动较大，通过采用一次投料量控制提取工艺后， 其提取物处于稳定之中。

(1)实验仪器及材料：Water高效液相色谱仪(600Controller，600 Pump，996Photodiode Array Detector)；80-2型离心机；H66MC型超声震 荡仪。马钱素(Lognin)对照品购于中国药品生物制品检验所；熟地、山 茱萸、牡丹皮、山药、茯苓、泽泻均购于全国各地药材市场，经鉴定为正 品；乙腈，HPLC级，美国迪马(DIKMA)试剂公司；其余试剂为分析纯。

(2)测定方法

1)色谱条件：Water Symmetry Shield^TM RP₁₈色谱柱(3.9mm×150mm， 5μm)；Nova-Pak C₁₈ Guard-Pak^TM护柱；柱温30℃；流速，1mL·min^-1；检测 波长238；乙腈-0.15％磷酸梯度洗脱：洗脱时间为130min，60min之内乙 腈浓度由零升至12％，后70min乙腈浓度由12％升至30％。

2)HPLC供试品溶液的制备：按药典六味地黄丸处方称取全国不同产 地药材，采用2005年版药典方法按500g处方量分别制成六味地黄丸，各 称取1g，用10mL甲醇超声提取15min(2次)，滤过，合并滤液，滤液干 燥后用甲醇定容至10mL，溶液过0.45μm微孔滤膜即得；另精密称取马钱 素对照品1mg左右，置25mL容量瓶，加甲醇溶解并稀释至刻度摇匀得马钱素对照品溶液；上述样品备HPLC分析使用。

3)指纹图谱测定的方法学考察：①精密度实验：按样品制备方法制 备六味地黄丸供试品溶液，连续进样5次，测定HPLC色谱图，结果各共 有峰相对峰面积的RSD小于1％，相对保留时间的RSD小1％。表明仪器 精密度良好。②稳定性实验：按样品制备方法制备六味地黄丸供试品溶液， 每6h进样分析，测定HPLC色谱图，结果各共有峰相对峰面积的RSD小于1％，相对保留时间的RSD小于1％。表明样品在24h内稳定性良好。 ③重复性实验：按样品制备方法平行操作制备5份六味地黄丸供试品溶液， 测定HPLC色谱图，结果各共有峰相对峰面积的RSD小于3％，相对保留 时间的RSD小于3％。表明方法重复性良好。

4)六味地黄丸指纹图谱的测定及技术参数：①指纹图谱的测定：随机 取12批全国不同厂家六味地黄丸供试样品，按前述条件进行HPLC分析。 ②参照物的选择：在HPLC图谱中选择峰面积较大、出峰时间适中且稳定 的色谱峰作为参照峰，结果41.5min的色谱峰符合此条件，经对照品对 照认定为马钱素的吸收峰，故选择马钱素作为参照物。③共有峰的相对保 留时间相对峰面积指纹图谱相似度计算：选取色谱图中的10强峰，由色 谱工作站辅助自动进行峰匹配，确定10个共有峰。以马钱素色谱峰的保 留时间和峰面积积分值为1，各共有峰的相对保留时间及相对峰面积的 RSD均在3％以内；以10个共有峰峰面积的均值做模板，利用“相关系数” 法和“夹角余弦”法计算指纹图谱的相似度，结果列于表15。由表15可知， 12批六味地黄丸指纹图谱的相似度从0.002～0.796。

(3)批六味地黄丸指纹图谱的信息量：根据式(4)信息量计算公式 分别计算12批全国不同厂家六味地黄丸绝对与相对信息量及一次投料量， 结果列于表16。

(4)六味地黄丸的一次投料量：根据表16的信息量S_IE可算得六味地 黄丸提取工艺的一次最小投料量为144275g，按3倍放大，应投432825g， 计0.5吨。在最初12批样品一次投料量的基础上，不断累积样本数，现已 达100余份，按公式计算得一次投料量稳定在0.4吨。

实施例10：符合六味地黄丸的均一性、稳态性要求的工业化大生产验 证研究

根据实施例9确定的一次稳态投料量进行生产。

处方和依据：(1)标准处方：熟地黄160g；山茱萸(制)80g；牡丹 皮60g；山药80g；茯苓60g；泽泻60g。(2)批处方：2.5万瓶/批(500 万丸/批，每8丸相当于原药材3g)熟地黄600.0kg；酒萸肉；300.0kg； 牡丹皮；225.0kg；山药300.0kg；茯苓225.0kg；泽泻225.0kg。(3)依 据：批准文号：国药准字号Z43020145。

执行标准：部颁标准中药成方制剂第十一册WS₃-B-2102-96

制法：按批处方投料，熟地黄、制山茱萸、牡丹皮、山药、泽泻、茯苓 此六味中，牡丹皮提取丹皮酚；药渣与部分山茱萸、熟地黄、茯苓、泽泻 加水煎煮二次，合并煎液，滤过，滤液浓缩成稠膏；山药与剩余山茱萸粉 碎成细粉，过筛，混匀；将以上稠膏、细粉、丹皮酚混匀，制丸，干燥， 打光，即得。

质量：本产品的指纹图谱处于可控之中，随机从工厂取样10批六味地 黄丸产品，相似度均大于0.9。

表15 12批全国不同厂家六味地黄丸指纹图谱的相似度

表16不同批次六味地黄丸指纹图谱的总量统计矩参数、信息熵、信息量及 最小一次投料量

以上实例研究表明：本发明首次发现了“从成分的种类与数量的均一 性、稳定性来控制中药质量是非常困难的；而从中药超分子“印迹模板” 作用特征上，采用拓扑指数、信息熵、总量统计一阶矩控制中药质量就 很容易实现中药质量“三稳”的控制目标，据此，建立以中药“印迹模板” 特征表征为核心的中药复方物质基准的均一性、稳态性与传递性的质量 研究方法。通过对中药复方制剂制备过程的拓扑结构特征、信息熵、总 量统计一阶矩的均一稳定性分析，结合一次稳态投料量、复方一次稳态 投料量、大均匀配料设计、炮制火候数学模型、总量统计矩加合性等综 合集成技术全过程控制，并建立起以中药超分子“印迹模板”和指纹图谱 总量统计矩定性定量分析为核心的中药复方物质基准及制剂制备和质量 评价体系，可实现了制剂质量均性、稳定和可溯源的目标，这将对古代 经典名方及中医药现代化研究起到重要的推动作用。

以上实例已从某些角度证明本专利技术所具有的动态性与可溯源性 控制特征，显而易见，通过本发明的不同组合可从全方位实现物质基准 及其产品质量的均一稳定和可溯源。

Claims (10)

1.一种动态性与传递性综合控制的中药物质基准制备方法，其特征在于，包括：

(1)中药是自然界生物体系统的巨复超分子体，存在以“印迹模板”客体与人体主体相沟通的自主作用规律，表现出对经络脏腑的选择性效应，其客体成分特征可用拓扑指数表征，受环境影响，并存在生物遗传多样性，受到精确炮制、精确制剂制备与评价的影响；

(2)中药物质基准的制备方法包括原药材基原、道地性、产地加工、遗传多态性控制，即：采用超分子客体“印迹模板”的拓扑指数表征中药及复方作用属性，控制药材基原、道地性、产地加工造成的药材质量变化；采用一次投料量控制药材受环境及遗传多态性的综合影响；

中药物质基准的制备方法还包括精确炮制方法，即：采用定量火候数学模型和超分子化学控制炮制饮片的质量；

中药物质基准的制备方法还包括精确制剂制备方法，即：采用一次复方稳态勾兑配料和大均匀设计配料及其提取动力学等技术控制中药物质基准和制剂的质量，实现中药复方制剂质量均一稳定；

中药物质基准的制备方法还包括精确质量评价方法，即：采用超分子客体“印迹模板”的拓扑指数和指纹图谱总量统计矩法控制药材-饮片-物质基准和产品的质量属性及阐明量值传递规律；

诸技术综合运用于全生产过程控制之中，阐明中药物质基准和药材饮片制剂产品质量的动态性与传递性，据此建立起物质基准、药材饮片制剂制备及其质量控制体系，实现中药物质基准和产品的质量稳定均一及可溯源；

(3)中药物质基准的制备方法还包括物质基准说明书的制订，该说明书标明了超分子“印迹模板”特征、“动态性”与“传递性”、精确生产和质量控制技术等的综合技术信息。

2.一种如权利要求1所述的动态性与传递性综合控制的中药物质基准制备方法，其特征在于：

所述(1)的中药是自然界生物体系统的巨复超分子体是指在漫长的生物进化过程中，生命体由单分子通过自组织、自组装、自识别与自复制组成一定功能的超分子，在众多小分子模板基础上进行超分子主体结构的合成，最终构成整个生物世界，单味中药为自界生物链中的生物个体。在这个多级的超分子主体生成过程，母体超分子保留了子体超分子的“印迹模板”，因此中药就是一个拥有各种层次“印迹模板”，按一定的空间孔穴通道结构进行联接所形成的巨复超分子体，其成分是这种超分子“印迹模板”客体聚集体；人体同样是自然界生物体系统的巨复超分子体，拥有各种层次“印迹模板”空间孔穴通道结构，亦主体，与外界发生联系；中药对人体的作用而产生效应就是基于生物界这种超分子“印迹模板”主客体选择性作用的结果，中药成分的超分子“印迹模板”客体特征可用拓扑指数表征；受生长环境影响，其聚集体具有生物遗传多样性，随域随种随株变化而变化，质量处于动态变化之中。

3.一种如权利要求1所述的动态性与传递性综合控制的中药物质基准制备方法，其特征在于，所述(2)中的原药材基原、道地性、产地加工、遗传多态性控制，其中原药材基原、道地性、产地加工由中国药典确定，可采用药材指纹图谱总量统计矩法分析产地、采收季节、入药部位、加工方法等环境影响；采用成分拓扑指数分析中药材成分“印迹模板”客体特征，并进行中药材及复方质量控制；采用中药材遗传多态性Hardy-Weinberg平衡的群体质量原理控制遗传多态性影响。环境和遗传影响都会反映到中药指纹图谱特征属性的变化上，通过建立能反映整体质量特征属性的一次稳态投料量公式，获得一次稳态投料量，在大于一次投料量进行制备，可实现药材质量处于统计学上的均一稳定。

4.一种如权利要求1所述的动态性与传递性综合控制的中药物质基准制备方法，其特征在于，所述(2)中的精确炮制技术是指采用成分拓扑指数分析中药饮片成分“印迹模板”客体特征，运用饮片指纹图谱总量统计矩法分析炮制加工方法，建立定量火候数学模型分析炮制加工程度，进行美拉德产物分析变“黑色”程度，综合运用上述方法实现精确控制饮片质量。

5.一种如权利要求1所述的动态性与传递性综合控制的中药物质基准制备方法，其特征在于，所述(2)中的精确制剂技术是指运用一次复方稳态投料量勾兑配料和大均匀设计配料，在传统工艺优选的基础上，运用提取动力学确定最佳工艺参数，获得各成分的动态性规律；所述(2)中的精确质量评价技术是指运用指纹图谱总量统计矩分析各批间的相似度，各特征峰的质量属性；结合成分拓扑指数、总量统计矩参数分析确定从药材-饮片-物质基准的质量属性和量值传递关系。

6.一种如权利要求1-5任意一项所述的动态性与传递性综合控制的中药物质基准制备方法，其特征在于，所述(2)中的综合技术可获得中药物质基准的动态性规律：包括均一性和稳定性，均一性是指在各种条件确定下成分的相同性，受原药材质量、加工炮制与制剂制备方法影响；稳定性是指同样成分在不同曝露时间点的变化性，受成分结构，加工炮制与制剂制备方法随曝露时间影响；通过从药材-饮片-制剂的各环节的动态性规律研究可获得中药物质基准和产品的传递性规律，受到药材配伍、加工炮制、制剂制备和测定评价方法的影响，通过动态性和传递性规律研究，可获得中药物质基准和产品的全面制备和质量控制综合信息，从而制订出合适的质量标准，生产出符合均一、稳定和可溯源性要求的中药物质基准和药材饮片制剂产品。

7.一种如权利要求1所述的动态性与传递性综合控制的中药物质基准制备方法，其特征在于，所述(3)中物质基准说明书的制订标明了超分子“印迹模板”特征或“均一性”或“稳态性”或“传递性”或精确生产和质量控制等技术等的综合信息，以标准对照品使用和质量属性要求为主；在说明书、包装材料与宣传材料中，除按标准对照品的要求标明了正常的组成、成分种类、含量、用法、注意事项外，还按中药超分子“印迹模板”客体特征及自主作用规律标明了主客体成分拓扑学信息和超分子作用信息；还标明了从药材-饮片-物质基准或产品的质量属性、稳态均一性与传递性信息；还标明了精确炮制、精确制剂与精确评价所采用的超分子化学总量统计矩技术信息等。

8.根据权利要求1-5任意一项所述的一种中药物质基准的制备方法得到产品，其特征在于，包括：

(4)运用本方法制备的中药物质基准和药材饮片制剂产品，包括可以制成中药、化学单个或复方对照品、对照药材的形式，用于药品质量定性定量分析；包括制成中药材、中药炮制学、中药药剂学上可接受的给药形式，用作药物使用，包括中药材、饮片、单味颗粒饮片，药剂学上的浸提物、汤剂、散剂、口服液、颗粒剂、胶束剂、丸剂、软膏、栓剂、注射剂、气雾剂、控缓释剂等各类剂型；其存在形式包括液体、固体或半固体，甚至气体；其处方形式包括单方、复方、经典名方、秘方、验方等；

(5)其产品标明了超分子“印迹模板”特征或“均一性”或“稳态性”或“传递性”或精确生产和质量控制等技术等的综合信息，以标准对照品使用，按物质基准要求在说明书中标明；以中药药物使用，按药物质量属性要求在说明书、包装材料与宣传材料中，除按中药、中药复方、中药复方或经典名方要求标明了正常的来源、产地、处方组成、适应证、用量、用法、注意事项外，还按中药超分子“印迹模板”客体特征及自主作用所产生药效规律，标明了主客体成分拓扑学信息和超分子作用信息；还标明了从药材-饮片-物质基准或产品的质量属性、稳态均一性与传递性信息；还标明了精确炮制、精确制剂与精确评价所采用的超分子化学和总量统计矩技术信息等；

(6)产品既可单独临床使用，也可调配临床使用，还适用于基于“动态性”与“传递性”特征研制新药；

产品可以作为单独药物剂型在临床上使用，也可在此基础上进行调配使用，也可根据“动态性”与“传递性”结果，进行网络药理学、谱效学、谱动学、谱效动力学、谱毒学、谱毒动力学研究，以更快获得成分与效应、成分与毒性的归属，进一步研究出创新型组分中药制剂；

(7)产品按其“印迹模板”特征和使用频率科学编排成有序体给药；

产品可按“印迹模板”主客体信息，如药名文字、分子结构特征与文字、拓扑结构参数、分子连接性指数、性味归经、功能主治、用法用量、可结合靶点等信息和临床上用药频率进行有序排列做成给药柜、斗、瓶、罐、架等物件调配给药；

(8)产品可以制成“单元剂型”的形式自由组合成不同剂量给药；

依超分子“印迹模板”叠加作用规律和中药配伍原理按印迹作用“单元”的量-时-效叠加规律遣方给药，如用法、用量、频次，组成多中药复方，并标明适应证、用法、用量、注意事项与频次等；

(9)产品成分可以是天然与化学成分，包括单成分、多成分，信息输入计算给药系统可灵活调配自动组方给药；

产品按天然与化学名、成分结构、客体结构拓扑信息、主体结构病证信息，成分包括单成分与多成分，按流通货币的的1、2、5、10、20、50、100等的“单位”形式，输入计算给药系统可灵活调配自动组方给药。

9.一种如权利要求8所述的产品，其特征在于，所述(1)-(9)的超分子“印迹模板”是指中药客体成分和人体经络脏腑主体空间通道结构产生药效的“有效原子基团的空间排列点阵”，两者按超分子“印迹模板”自识别、自组装、自组织、自复制规律产生作用，其特征可采用分子连接性指数和超分子印迹指数表征。

10.一种如权利要求8所述的产品，其特征在于，所述(1)-(9)的成分拓扑指数是可用于表征什何主客体分子结构的拓扑指数，包括Winer路径数、Altenburg多项式、Gordon和Scantlebutg指数、Hosoga的Z指数、Smolenski的碎片加和函数、Randic分支指数、Balaban指数、Bonchev指数、广义连接性指数，常用的是分子连接性指数。