[发明专利]一种基于高通量测序技术的中药制剂生物成分分析方法在审

专利信息
申请号: 201310612193.1 申请日: 2013-11-26
公开(公告)号: CN104673881A 公开(公告)日: 2015-06-03
发明(设计)人: 宁康;白虹;苏晓泉;程新玮;赵焕新;徐健;陈晓华 申请(专利权)人: 中国科学院青岛生物能源与过程研究所
主分类号: C12Q1/68 分类号: C12Q1/68
代理公司: 沈阳科苑专利商标代理有限公司 21002 代理人: 周秀梅;李颖
地址: 266101 山*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 通量 技术 中药 制剂 生物 成分 分析 方法
【说明书】:

技术领域

发明属于中药制剂的成分分析,具体的说是一种基于高通量测序技术的中药制剂生物成分分析方法。

背景技术

中药为我国传统中医特有药物,是中华文化的重要组成部分,由于其取材丰富、毒副作用较小而倍受人们的青睐。中药制剂是在中医理论指导下,按照“君臣佐使”的组方原则,选择适宜的药味和剂量,采用合理的制剂工艺制成随时可以取用的现成药品,如中成药中的各种丸剂、散剂和冲剂等等。根据中医理论指导而研发的中药制剂,尤其复方制剂,往往含有多种动植物成分,其药效是多种药味整体作用的体现,是多种成分、多种机制综合作用的结果。近几十年来,中医的触角延伸到中国以外的很多国家,并且非常受欢迎,自上世纪90年代中期以来,我国中药材、植物提取物、中药保健品的出口都呈现出逐年上升的态势。然而,具有中国特色的中药制剂出口额却在低位徘徊,主要原因之一在于其质量评价和成分分析体系不完善,难以标准化。由于药材本身的毒性、种植或加工过程中的污染、部分中药成分掺假、药用植物的错误鉴别以及与药材之间的相互作用,都可能产生潜在性的危害。因此,建立科学、合理、可操作性强的中药制剂质量评价和成分分析体系是实现中药现代化、产业化和国际化的关键之一。

基于高通量测序技术的元基因组研究方法是目前认识、分析生物混合体系结构和功能最有效、最重要的方法之一。元基因组学,即对环境样品中微生物群体基因组测序,从而获取所需功能基因的序列、微生物多样性及它们与环境之间的关系。其研究方法主要包括相对独立却又紧密互补的两种手段:经扩增的进化DNA分子标记序列的测定和全体基因组的解析。前者采用特异性引物进行DNA分子标记片段的扩增,并通过测序来识别生物群落的物种成分并定量其相对丰度;后者则测定体系中所有的DNA的序列,理论上能够提供包括进化过程中分子标记在内的所有基因组信息。因此,元基因组研究方法能够比较客观、全面、快速地分析混合生物样本的结构和功能。近年来随着高通量测序技术和分子标记领域的发展,元基因组研究方法逐步渗透到各个研究领域,包括土壤、海洋、人体口腔及胃肠道等生物群落中。

目前,我国中药制剂质量评价方法主要包括定性鉴别(显微鉴别与薄层色谱鉴别)和定量鉴别(提取物总量或少数指标成分的HPLC含量测定),其优点是能够从处方药材的粉末特征(如细胞形态或内含物特征)以及化学成分的层面进行评价;其局限性是对显微特征相似的近缘物种难以区分,对含有相同主要化学成分的物种难以区分,且不能检测制剂中是否存在生产过程引入的生物杂质。现有的质量评价和成分分析方法难以客观反映中药制剂的复杂性和整体性。要突破以上瓶颈,对中药制剂的生物成分进行定性分析十分必要,而中药制剂生物分析的核心任务可归结为对包含多个生物物种的混合体系(混合生物样本)的物种鉴定。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于高通量测序技术的中药制剂生物成分分析方法。

为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:

一种基于高通量测序技术的中药制剂生物成分分析方法,提取中药制剂中的DNA作为模板,对选定的DNA分子标记片段进行PCR扩增,并对扩增得到的片段进行高通量测序,通过数据分别分析鉴定中药制剂中的处方物种和杂质物种。

具体为:

1)对中药制剂的基因组DNA进行提取;

2)以提取的DNA作为模版,对选定的DNA分子标记片段进行PCR扩增;

3)将扩增得到的DNA分子标记片段进行高通量测序(通过Roche/454焦磷酸测序技术进行测序);

4)利用针对混合生物样本的、高性能、高准确性的物种结构解析软件对测序数据进行分析;

5)通过数据分析得到中药制剂所含的处方物种和杂质物种,从而可对中药制剂进行质量评价。

所选DNA分子标记为叶绿体基因trnL和/或核基因ITS2。

本发明所具有的优点:

特别是采用高通量测序技术来分析中药制剂中的生物成分,主要采用元基因组相关思路和策略进行研究。

本发明以中药制剂作为研究对象,基于元基因组研究思路,利用高通量测序技术,建立中药制剂的物种评价方法,即通过用合适的DNA分子标记片段,对配伍处方药材物种进行鉴别的同时,可以检测杂质物种,即制剂中是否含有伪品、有毒动植物或受保护动植物的成分,以及是否存在生产过程引入的生物杂质,以确保中药制剂的有效性、安全性和合法性。

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