中药成分鉴定领域目前正在寻求变革与突破。基于药材的基源、形态、显微及理化特性的传统鉴定方法，无法全面准确地鉴定商品的标签成分，难以满足现代需求。传统鉴定方法几乎都是遗传的表现形式，有很大的变异性和随意性。不仅受遗传因素的影响，而且与生物体的生长发育阶段、环境条件及人类活动如引种驯化、加工炮制等有着密切的关系。

鉴定方法缺失曾导致多起严重安全性事件：关木通误当木通；广防己误当防己，导致急性肾功能衰竭（马兜铃酸肾病事件）；土三七误当三七服用，导致严重肝毒性等等。

基因检测技术直接检测中药成分的遗传物质——核酸，可以解决传统鉴定方法无法解决的一系列问题：大多数分子标记为共显性，因此可应用于隐性的性状选择；基因组变异及其丰富，非常多的分子标记可供选择用于准确鉴定；在生物发育的不同阶段，不同组织的DNA都可应用；只需极少的样品，尤其适用于贵重药材，濒危动物和有毒伪品等等。

基因检测技术进行中药成分鉴定的优势可以总结为：

•快速
•灵敏度高
•数据准确性高
•简单方便

中药成分鉴定整体方案包括：Applied Biosystems基因分析仪平台用于生药材鉴定；Ion Torrent高通量测序平台用于复方或混合药材鉴定；Applied Biosystems荧光定量pCR平台用于快速筛查。


不同平台的具体应用和特点：

1、Applied Biosystems基因分析仪平台

基于基因分析仪平台（Sanger测序）的中药材DNA条形码分子鉴定法作为指导原则已写入《中华人民共和国药典（2015年版）》。指导原则指出：中药材存在多基原物种及同名异物、同物异名等问题，鉴于传统基原鉴定、性状鉴定、显微鉴定和理化鉴定方法存在局限性，为保证中药材临床应用安全、准确、有效，有必要增加中药材DNA条形码分子鉴定法。

DNA条形码分子鉴定法的定义：是利用基因组中一段公认的、相对较短的DNA序列来进行物种鉴定的一种分子生物学技术，是传统形态鉴别方法的有效补充。由于DNA序列是由腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)四种碱基以不同顺序排列组成，因此一定长度DNA序列能够区分不同物种。

中药材DNA条形码分子鉴定的原理是以ITS2为主体条形码序列鉴定中药材的方法体系，其中植物类中药材选用ITS2为主体序列，psbA-trnH为辅助序列，动物类中药材采用COI为主体序列，ITS2为辅助序列，符合中药材鉴定简单、精确的特点，有明确的判断标准，能够实现对中药材及其基原物种的准确鉴定。

中药材DNA条形码分子鉴定法适用于中药材(包括药材、药材粉末及部分药材饮片)及基原物种的鉴定。
中药材DNA条形码分子鉴定法的实验流程快速方便：



中药材DNA条形码分子鉴定法的应用实例—— 冬虫夏草及其伪品的鉴定

背景：真品冬虫夏草分布范围狭窄，生态环境脆弱，资源蕴藏量有限（产量每年80-100吨），价格已超黄金。混伪品泛滥，如古尼虫草，蛹虫草，人造伪品滇紫菀等 。

样品：冬虫夏草与13种混伪品及近缘种 (冬虫夏草样品53份，伪品45份)

结果：基于BLAST/DISTANCE的鉴定效率：100%。基于NJ tree 的鉴定结果：所有的冬虫夏草序列单独聚为一支，并能与所有的混伪品及近缘种区分开 。

2、Ion Torrent高通量测序平台

采用高通量测序（NGS）技术进行复方或混合药材鉴定，流程简单快速：

2个工作日内完成整个实验流程，拿到鉴定结果
Ion Torrent高通量测序平台的应用实例——市售中药复方鉴定案例

原理：ITS2鉴定。

鉴定结果：

•原散剂中10味药材（姜黄，大黄，黄柏，苍术，厚朴，陈皮，甘草，生天南星，白芷，天花粉），成功鉴定出9种；
•鉴定出一味伪品：虎掌南星，原配方中应是天南星；
•漏检一味药材：厚朴，其主要鉴定marker是pasA，不适合用ITS2进行鉴定；
•鉴定出一味疑似假阳药材：当归和白芷是同属物种。

3、Applied Biosystems荧光定量pCR平台

可采用荧光定量pCR平台对NGS高通量测序平台的检测结果进行验证，也可以进行伪品快速检测方法的开发。
荧光定量pCR平台的应用实例——伪品验证

验证方法：对使用Ion Torrent高通量测序平台进行市售中药复方鉴定案例的鉴定结果中出现的伪品掌叶天南星进行荧光定量pCR方法的验证，以确认原复方中使用的是掌叶天南星。

实验流程：分别设计虎掌天南星和东北天南星（药典中收录作为天南星入药）qpCR引物；待测样本为如意金黄散提取的DNA；阳性质控为东北天南星和虎掌南星DNA。

实验结果：散剂中东北南星没有扩增，但可以看到虎掌南星有扩增，说明散剂中使用的是虎掌南星，这与NGS测序结果吻合。

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