基于中药行业性能力验证模式的中药分析教学实践与探索*

刘 越，梁文仪，3，康 荣，张兰珍，马双成

(1 北京中医药大学中药学院，北京 102488；2 中国食品药品检定研究院，北京 100050；3 海军军医大学药学院，上海 200433)

中药分析课程重视对中药学类专业多门基础课程和专业课程知识的串联整合及综合运用，现有理论教学中关于药典详细内容的讲解容易给学生造成知识枯燥、固定单一和难以理解的印象，并且在实践模式中尚未完整体现出中药分析最基本的特性：定性和定量分析结果的准确性。已经在行业内成功实施的中药能力验证模式是基于现行版《中国药典》收载标准内容开展的比对实验，这与中药分析课程的教学主体内容完美契合。将行业性“能力验证”模式融入中药分析教学实践，一方面是将行业性的概念及活动“引进来”，另一方面是带领我们的教学工作“走出去”，使教学活动更加贴近药品的实际生产与质量控制，对于全面提升中药人才培养质量具有重要科学意义。

1 中药分析课程教学改革研究概述

1.1 中药分析课程概况及特点

中药分析课程是以中医理论为指导，运用现代科学技术和理论(包括化学、物理学、生物学和微生物学等)，研究中药质量评价与控制的一门学科，是中药学科的重要组成部分，同时也是中药学类的专业课程和核心课程。中药分析的意义在于利用现代分析手段，通过评价与控制中药的质量，以保证中药使用安全、疗效可靠和质量稳定。依据中药学相关专业课程教学计划，中药分析是中药学类专业学生三年级下学期的必修课程，目前使用的教材为中国中医药出版社出版的全国中医药行业高等教育“十三五”教材《中药分析》，教学内容包含理论教学和实验教学两部分，其中理论教学主要内容以现行2015版《中国药典》一部和四部收载内容为基本范围(新版教材的编撰将以2020版《中国药典》内容为主体)，涉及药典标准、中药分析基本程序、中药的鉴别、中药的检查、中药指纹图谱与特征图谱、中药的含量测定、中药各类化学成分分析、各类中药制剂分析和中药质量标准的制定等内容；实验教学涉及薄层色谱法鉴别中药制剂、古蔡法检查中药制剂中砷盐、中药制剂中特殊杂质检查、分光光度法测定中药制剂成分含量等内容。

1.2 中药分析课程教学改革及存在的问题

面对中药分析课程所包含的庞大知识体系在教学中所带来的挑战，高等中医院校中药分析课程教师和研究人员开展了大量的教学探索和改革尝试，以期提高中药分析理论教学和实践教学质量，丰富教学内容。目前已经开展的模式包括以下方案：案例教学法在中药分析教学中的应用，基于“金课”建设的中药分析课程的教学改革与探索，以临床价值为导向的中药分析学教学思路的转变与实践，结合培养科研能力的中药分析实验教学改革研究等[1-4]。值得注意的是，上述研究多是在理论教学中从不同的角度结合学科特点开展探索，而有关于实践教学的文献资料相对较少。事实上，中药分析教材主体内容大多数源自于《中国药典》，其核心的宗旨是依照药典标准内容进行操作，得到准确的定性、定量分析结果，要求试验人员对标准内容涉及的理论知识及其内涵有足够的理解和认知，同时以科学严谨的操作规范完成样品分析。因此，创新现有的中药分析课程教学实践体系，提高学生将理论知识融入于实际应用的能力，强化科学规范操作的意识，是中药分析教学改革研究领域亟待解决的重要科学问题。

2 中药行业性能力验证模式概述

2.1 能力验证概况及特点

能力验证(proficiency testing)是指利用实验室间指定检测数据的比对，确定实验室的校准、检测分析能力或检查机构的检查能力。能力验证活动是用于监控实验室能力的不同实验室间比对或测量审核活动。能力验证计划是为保证实验室在特定检测、测量或校准领域的能力而设计的实验室间比对。能力验证的开展是实验室质量控制的重要组成部分，是实验室证明其检测分析或校准能力的常规途径之一[5-7]。CNAS(中国合格评定国家认可委员会，China National Accreditation Service for Conformity Assessment)将能力验证作为评价实验室技术能力的重要手段，与现场评审构成了互为补充的两种能力评价技术。参加能力验证比对实验可以极大的促进实验室检验人员精准分析能力的提高，同时也是对于实验室出具检验数据准确性的重要技术性保障。

2.2 能力验证实验比对在中药行业性的应用

近年来，随着CNAS对药品分析领域能力验证活动逐渐增多的关注，与中药质量和安全相关的药效成分及外源性有害元素残留的检验分析逐渐成为中药质量控制体系能力验证比对实验的重要组成部分。按照实验室资质认可和CNAS质量管理文件的有关要求，中国食品药品检定研究院(下称：中检院)依据现行版《中国药典》收载标准内容，在中药行业领域内已经组织多次能力验证比对实验，具体包括：川贝母聚合酶链式反应-限制性片段长度多态性方法鉴别检验能力验证活动分析[8]，六味安消胶囊含量测定的能力验证[9]，消炎利胆片中穿心莲内酯、脱水穿心莲内酯及其总量测定能力验证项目[10]，人参中17 种有机氯农药残留测定能力验证[11]。这些内容的开展代表了目前中药分析及质量控制领域的主流检验项目，并且在进行过程中体现出了对检验人员掌握中药多学科、多专业、多角度理论知识和高水平操作规范的严格要求。

能力验证比对实验在中药行业质量控制体系中发挥着至关重要的作用，主要面向于全国各级食品药品检验机构、科研单位、高等院所、相关药品生产企业和第三方实验室等。中检院对汇总得到的检验分析数据进行稳健统计分析，以Z 比分数评价实验室检测能力，将结果分为“满意数据”，“可疑数据”和“不满意数据”三个类别，重点对“可疑数据”和“不满意数据”出现的原因分别从色谱柱的选择、对照品的称定、对照溶液的制备、计算错误以及其他方面进行深入分析和探讨。这些实验项目的选择设置，检测数据的比对和离值数据原因的查找分析是中药能力验证活动被广泛接受并认可的核心要素及重要支撑。

3 以行业性能力验证模式开展中药分析教学实践的探索

3.1 本次能力验证项目基本情况介绍

中检院能力验证服务平台在其官方网站发布关于组织开展2020年第一批能力验证计划的通知，所开展的41项能力验证计划均按照《合格评定-能力验证通用要求》(ISO/IEC17043，中国认可机构认可号为CNAS PT0041)运行，与中药分析相关的项目包括：高效液相色谱法测定人参中人参皂苷Rb1的含量(计划编号：NIFDC-PT-270)和风湿马钱片中士的宁含量测定(计划编号：NIFDC-PT-271)。

本次中药分析探索性教学实践随机选择“高效液相色谱法测定人参中人参皂苷Rb1的含量”项目参加，依据文件要求在中检院官方网站注册申请，以北京中医药大学为申请单位，单位编号为344。人员组成以本中药分析课程组教师为指导老师，中药学院2017级中药班两位同学为具体开展含量测定的实验人员。后续收到由中检院分发的能力验证作业指导书，包括分析样品、检测标准和结果反馈等信息。

3.2 能力验证实验基础资料准备

3.2.1 人参主要化学成分及其性质

人参为五加科植物人参PanaxginsengC. A. Mey. 的干燥根和根茎[12]，三萜皂苷类化合物为人参药材及饮片的主要化学成分，其中又以达玛烷型四环三萜为人参皂苷Rb1、人参皂苷Re和人参皂苷Rg1等代表性化学成分的结构母核。这些人参皂苷类化合物由于葡萄糖及鼠李糖等糖分子的引入，导致羟基数目增多，极性增强，易溶于热水、甲醇和乙醇等溶剂，相反在三氯甲烷等小极性溶剂中溶解性较差。另一方面，上述三种皂苷结构中均含有一个双键，因其紫外吸收波长靠近末端吸收，检测波长通常设置为203 nm，并选用低波长下溶剂吸收干扰较小的乙腈-水溶液系统作为流动相。

3.2.2 药典标准人参项下检验项目分析

查阅《中国药典》(2015年版)一部人参项下标准[12]，详细内容包括性状、鉴别(显微特征；薄层色谱)、检查(水分、总灰分、农药残留量)、含量测定(本品按干燥品计算，含人参皂苷Rg1(C42H72O14)和人参皂苷Re(C48H82O18)的总量不得少于0.30%，人参皂苷Rb1(C54H92O23)不得少于0.20%)等检验项目。依据能力验证作业指导书要求，本次试验参照上述方法进行，考虑到含量测定计算过程中人参供试品需按干燥品计算，提示分析人员需要完成水分的测定。

3.3 能力验证试验过程细节和注意要点

3.3.1 关于对照物质：

本次实验指定对照品为来源于中检院的人参皂苷Rb1，样品批号：110704-202028，其中特性量值含量以93.1%计算，提示含量计算数值需乘以93.1%得到最终结果。另外需要注意使用方法：使用前不需干燥处理，以及注意事项：本品具有引湿性，打开包装后一次性使用完毕。

3.3.2 关于精密称定

对照品称量需使用精度为十万分之一的电子天平，单次称量的重量需要大于5 mg以减小误差，配置对照品溶液时需同时平行制备两份对照品用以相互验证称量数值准确性；供试品称量一般需要使用精度为万分之一的电子天平，依据中国药典凡例要求，以“取本品粉末约1 g，精密称定”为例，可称取供试品重量数值为“1.0005 g”。在供试品溶液制备过程中同样需要平行制备两份供试品，用以相互验证在中药复杂前处理操作步骤程序下供试品溶液制备的准确性。

3.3.3 关于精密量取和准确定容

在试验过程中涉及对照品溶液和供试品溶液的精密量取及准确定容需要分别使用具有单一容量值的胖肚移液管和容量瓶，不得使用移液枪以及多刻度移液管。值得注意的是，上述单一容量值的胖肚移液管和容量瓶在使用前需要用重量法校正并做好标记以及相关实验记录。

3.3.4 关于供试品前处理

“取人参粉末约1 g，置索氏提取器中，加三氯甲烷加热回流3 h，弃去三氯甲烷液。”上述操作为人参的脱脂步骤，主要是利用人参皂苷在不同溶剂中的溶解性差异除去人参中的脂溶性成分。考虑到人参皂苷 Rb1紫外吸收波长靠近末端吸收，通常在203 nm 波长下测定，脱脂效果不同，基质的末端吸收可能存在差异，会对测定结果产生影响。另外，“精密加水饱和正丁醇50 mL，密塞，放置过夜，超声处理(功率250 W，频率50 kHz)30 min。”上述操作为人参皂苷类成分的提取步骤，含水正丁醇对人参皂苷的溶解度较好，因此常作为提取和纯化人参皂苷类成分的使用溶剂。值得注意的是，本次试验是使用超声提取的方法，超声仪的功率对人参皂苷的提取效率具有显著影响，应按照药典标准规定设置超声仪功率和频率，当超声功率低于药典规定值时，容易造成人参供试品中皂苷类成分含量偏低。

3.3.5 关于液相色谱分析系统和色谱柱

本次试验所测定的人参皂苷类成分结构类似，多连接有 2～3个葡萄糖及鼠李糖，极性较强，为了获得较好的分离度，药典标准规定使用梯度洗脱。不同厂家生产的不同型号的液相色谱分析系统和C18色谱柱对待测成分的分离效果可能不同，会导致色谱峰的保留时间、出峰顺序、分离度和峰形等有所不同。在实验过程中需要开展不同品牌色相色谱系统搭载不同品牌C18色谱柱测定人参中人参皂苷Rb1的含量，并对数据进行比较分析。

3.4 本次能力验证试验结果

分析人员按照药典标准完成高效液相色谱法对人参中人参皂苷Rb1含量的测定，并上传试验结果。在中检院实验室能力验证服务平台检索实验结果评价，结果显示共有 262 家实验室报名参加本能力验证项目，共发出样品 262 份，共 255 家实验室按要求提交了结果报告，共收到有效数据 253 份。本实验室试验结果评价如下：实验室名称：北京中医药大学，实验室代码：344，样品编号AA02700018，实验结果0.38%，指定值0.40%，能力验证标准差0.00053，Z比分数-0.38(注：|Z|≤2为满意结果，2<|Z|<3为可疑结果，|Z|≥3为不满意结果)。上述数据显示本次教学实践参加能力验证活动获得满意评价。

4 结 语

综上所述，将中药行业性能力验证模式与中药分析实践教学体系有机融合对于创新现有中药分析教学实践体系具有重要科学意义。随机选择设置的实验项目将贯穿于中药分析课程整个知识体系，参加本次能力验证项目的人员开展了基础资料准备，药典标准及检验项目分析，试验过程细节和注意要点总结等繁琐而细致的工作，这些内容涵盖了中药学、分析化学和中药化学等多学科知识内容，同时在实践过程中体现精准分析，并获得“满意评价”的准确定量分析结果。本课程组尝试开展上述内容的探索与研究，以期为后续中药分析教学模式的深化改革提供新的思路和借鉴。