以人参属中药为例构建特征识别专家分析系统的研究

The project is planned to establish a TCM-based expert analysis system of the Panax species, including panax notoginseng, ginseng, American ginseng, red ginseng, to screen and identify the authenticity, the substitute, the confusion,the counterfeit and the adulteration. Based on the saponin, the common ingredients of the Panax species, UPLC/QTOF -MS and UNIFI information platform combined with the chemometric analysis of SIMCA-P、MassLynx as well as TransOmics will be employed to accomplish the data acquisition , processing and import. A novel expert analysis system including sample library, comprehensive database and feature recognition database will be constructed in this project, which will help to explore, characterize the differential components for identification. Unkonw samples will be recognized and identified by means of a sensitive and reliable technique which is high resolution ultra performance liquid chromatography coupled to TOF mass spectrometry, and the UNIFI information platform in which the comprehensive composition analysis of Chinese traditional medicine cimbined with the characteristic analysis. The novel solution is develped for the identification of traditional chinese medicines.

本课题拟构建人参属部分中药特征识别专家分析系统，用以快速进行人参属中三七、人参、西洋参及红参正品、代用品、混淆品、伪品及掺假品的甄别与鉴定。课题研究从三七、人参、西洋参、红参共有的皂苷类成分入手，采用超高效液相色谱（UPLC）串联四级杆飞行时间质谱（Q-TOF）进行数据采集，借助UNIFI信息平台结合SIMCA-P、MassLynx及TransOmics等软件进行数据处理与导入，建立包括样本库、中药整体组分信息库、中药特征组分信息库的分析平台，并寻找到差异性特征成分用于鉴别。本课题所创新性构建的中药特征识别专家分析系统，采用灵敏可靠的超高分辨液质联用技术,并通过UNIFI信息平台将中药的整体组分分析与差异性特征识别相结合，实现对未知样品的科学识别，为中药的鉴别开拓了新的解决方案。

本课题拟构建人参属部分中药特征识别专家分析系统，用以快速进行人参属中三七、人参、西洋参及红参正品、代用品、混淆品、伪品及掺假品的甄别与鉴定。通过本项目研究：1) 建立了四种人参属中药样本库。其中：人参药材样本库共收集不同年份、药用部位样本215份；红参样本库主要为人参主根炮制品，此外有两个批次的人参须根炮制品，共收集57批样本；西洋参样本库分为国产西洋参与进口西洋参，共收集27批次西洋参样品。三七样本库收集了包括不同头数的主根及不同部位样本，共计152批。2) 建立了四种人参属的中药整体组分信息库。其中：通过文献检索收录人参中156个成分，三七中158个成分，西洋参中68个成分，红参中21个成分，由此UNIFI人参属数据库中共收录333个成分。通过离线二维色谱等技术发现并收录潜在新化合物662个。以此为导向分离新化合物39个。3) 建立中药特征组分信息库。开发IMC-NLF-PIL(INP)分析策略发现10个潜在的用于区分人参、三七、西洋参的丙二酸酰化人参皂苷成分。采用超临界流体液相质谱联用系统分析，发现用于区分人参、三七、西洋参的脂质差异成分24个。采用ANN神经网络模型发现13个差异标记物，用于区分人参不同药用部位。4) 确证中药特征组分信息库。3) 中发现的用于区分人参属3种药材和人参药材不同药用部位的差异成分，经多批次样本验证，具有较好的稳定性。5) 建立质量控制标准，用于未知样本的识别。将上述研究方法应用于未知样本判别同样具有较好的准确性。应用于分析不同厂家的三七制剂，获得不同厂家的特征识别成分，对鉴识不同厂家产品提供了快速准确的分析方法。6) 基于上述研究，完成了完成三七、人参、西洋参及红参的美国药典研究，并完成标准草案提交至美国药典委员会。.通过本项目研究建立了人参属四种药材的样品库及整体组分信息库、特征成分信息库，形成了人参属部分药材的特征识别专家分析系统。该系统经验证样本和相关制剂验证，证明可用于人参属部分药材正品、代用品、混淆品、伪品及掺假品的甄别与鉴定。为解决传统中药鉴别方法的实用性与可靠性不足、化学成分相似度高、对照品缺乏等关键科学问题提供了可资借鉴的研究范例。