大黄 “炒炭存性”炮制的红外指纹质量控制研究  

郭兴蕾¹，徐海星¹，许沛虎¹，林世和^2*

(1 武汉理工大学化学化工与生命科学学院,武汉,430070; 2 武汉市中西医结合医院药学部,武汉,430022)

摘要  目的：探讨大黄炮制“炒炭存性”的红外指纹控制方法。方法：照中国药典炒炭法，将大黄分别武火炒制0、12、15、18、20、22、24、30和35min，得到9组不同炒制程度的大黄炭饮片样品，经中药老专家通过传统 “炒炭存性”经验判断各样品炮制质量后，进行红外指纹光谱测试，并进行聚类分析。结果：样品1到样品6的相似度很高，均在0.99以上，而7、8和9这三组样品与前六组的相似度均在0.93左右；大黄武火炒制22min后，红外图谱和相似度发生了较大变化。结论：红外指纹光谱可以作为大黄“炒炭存性”质量控制的一种方法。

关键词：大黄；炒炭存性；红外指纹图谱；相似度分析

The quality control study  of  Rhubarb “carbonizing process” by IR fingerprint

GUO Xing-lei¹, XU Hai-xing¹,XU pei-hu¹,LIN Shi-he²(1,School of Chemical Engineering and Life Science, Wuhan University of Technology, Hubei,Wuhan,430070; 2,Department of Pharmacy, Wuhan Integrated TCM and Western Medicine Hospital ,Hubei,Wuhan,430022)

ABSTRUCT: Objective：To study the quality control method of  Rhubarb “carbonizing process”by IR fingerprint . Methods：According to Fry charcoal method of Chinese pharmacopoeia, 9 samples of rhubarb　with  different processing degree were got by processed respectively 0、12、15、18、20、22、24、30 and 35 min. First, we have invited the old Chinese traditional medicine experts to judge the quality of 9 samples of rhubarb by “carbonizing process” traditional experience，then the IR fingerprint and clustering analysis methods were used . Results: The samples of 1 to 6 were very similar and the similarities were above 0.99 , but the similarities between the three groups of 7, 8 and 9 was around 0.93; After Rhubarb was processed by High heat 22min，the IR fingerprint and similarity have changed greatly. Conclusion: The IR fingerprint can be used as a method of quality control of Rhubarb “carbonizing process”.

Keywords：Rhubarb；carbonizing process；IR fingerprint；Similarity analysis

 

    大黄止血历史悠久，《伤寒论》“血自下，下者愈”以及《血证论》“大黄一味，是气药，又是血药，止血而不留瘀，尤为妙药”为大黄止血创立了理论基础。现代药理学研究表明 ADDIN NE.Ref.{379A8762-4220-4605-9124-ED26B40F6F97}^[1]，没食子酸为大黄收敛止血作用的主要有效成分。我院依据“炒炭存性”，将大黄制成大黄炭，使其泻下作用减弱，而止血作用增强，临床先后应用大黄炭治疗慢性肾功能衰竭、消化性溃疡出血，疗效显著 ^{ADDIN NE.Ref.{15D25934-A453-4E5D-A877-1014D69EF0D8}[2]} 。

但是，对于大黄“炒炭存性”一直依靠传统经验 ADDIN NE.Ref.{47D69911-BEED-4A1A-9F70-D77BEAB903DD}^[3]，龙全江 ADDIN NE.Ref.{3C1FF489-EDC8-442F-9F94-467631149CB3}^[4]等通过显微镜观察大黄炮制前后导管，簇晶，淀粉粒，木栓细胞等发现明显变化，能够对炒炭存性的机理问题进行初步探索，然而并没有详细的质量控制标准。中国药典（2015版）大黄炭项下炒炭法炒至表面焦黑色、内部焦褐色” ADDIN NE.Ref.{03294AE6-CEA2-4AEE-8CE7-4F1199E6849F}^[5]。标准仍然不客观，在炮制过程中，每批样品之间差异较大。为此，向全国中医药老专家余南才请教传统炮制经验，对大黄进行不同时间的炮制，并进一步测定其红外光谱，探讨大黄“炒炭存性”的红外指纹质量控制方法，保证大黄炭炮制工艺的可操作性及饮片质量的可控制性 ADDIN NE.Ref.{39FBBF77-A369-4122-A282-08F307A1E774}^[6]。

 

1 仪器与材料

1.1仪器

傅里叶红外光谱仪（型号：Nicolet6700厂家：Thermo Electron Scientific Instruments，USA）；十万分之一电子天平（Sartorius，德国）；电炉；铁锅。

1.2材料

大黄（批号：20151191，湖北天济中药饮片有限公司），经余南才主任药师鉴定为甘肃唐古特大黄（Rheum tanguticum Maxim.ex Balf.）的干燥根和根茎，为药典正品大黄，甲醇为色谱纯，溴化钾(光谱纯，上海国药集团公司提供)，水为双重蒸馏水，其他所用试剂均为分析纯。

 

 

2方法与结果

2.1唐古特大黄不同炮制时间红外测试分析

2.1.1 制备大黄炭样品：先将生大黄饮片锤碎成重4-6 g 均匀的小块，称量，每份100g。控制火力一致，分别照炒炭法（通则0213)炒0、12、15、18、20、22、 24、30、35 min，得到9个样品 ADDIN NE.Ref.{8F63CCFB-3991-4E9E-A74D-F3FD8DF06F15}^[7]，如表1所示。

2.1.2 供试品的制备：取样品于60℃下干燥至恒重，粉碎过160目筛，备用。分取各样品粉末约2 mg，压成KBr片。

2.1.3.供试品的测定：用傅里叶红外光谱仪测定，性能指标为波数范围：中红外光区，波长为4000~400cm^-1，快速扫描：1次/秒，最高分辨率为0.019 cm^-1，红外变温附件（温度范围：室温-400℃）。

2.1.4 精密度试验：取同一供试品连续测定5次，所得红外谱图完全一致，RSD为1.5%，表明仪器精密度良好。

2.1.5 重复性试验：取同一批样品，按供试品的制备方法平行制备5份，分别测定，所得红外谱图比较一致，RSD为1.2%，表明方法重复性良好。

2.1.6稳定性试验：取同一供试品放入真空干燥器内保存，分别在0、1、2、3、4、5h测定1次，记录红外谱图，结果5 h内所得谱图基本一致，RSD为0.8%，表明供试品在5h内基本稳定。

2.1.7供试品实验测试结果：通过origin8.0软件以及spss等数据处理软件 ADDIN NE.Ref.{C2D5EECF-5A8D-4442-A1F4-8350E7263695}^[8]对唐古特甘肃大黄进行聚类分析，结果如图1，表2，表3。

表1大黄炭炮制时间

 

 

图1 9种不同炮制时间大黄炭红外图谱

表2 　9种不同炮制时间的大黄红外指纹图谱特征吸收峰峰位表

序号	1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	1
2	0.998	1
3	0.998	0.998	1
4	0.997	0.996	0.999	1
5	0.996	0.997	0.999	0.999	1
6	0.996	0.995	0.998	0.998	0.998	1
7	0.924	0.922	0.916	0.908	0.910	0.912	1
8	0.944	0.933	0.938	0.940	0.936	0.943	0.992	1
9	0.939	0.933	0.937	0.934	0.935	0.937	0.993	1.000	1

表3 　9种不同炮制时间的大黄饮片红外图谱相似度分析表

 

3. 讨论与结论

共有峰确定：通过0rigin8.0软件 ADDIN NE.Ref.{B8A6F83D-5764-4BDF-8EB1-81F91F7C403D}^[9]将大黄原始数据做成图1，并通过spss软件进行聚类分析相似度比较 ADDIN NE.Ref.{90732203-372F-4EB4-A9E6-3162AF09B4A8}^[10]，见表3。结合表2与图1的红外图谱表明：大黄炒炭后各炮制品红外图谱波谱出现的位置基本相同，主要波峰出现在3418cm^-1，2927cm^-1，1625cm^-1，1518cm^-1，1450cm^-1，1372cm^-1，1317cm^-1，1268cm^-1，1238cm^-1，1157cm^-1，1050cm^-1，880cm^-1，779cm^-1，663cm^-1，576cm^-1，518cm^-1附近。大黄主要成分为芦荟大黄素，大黄素，大黄素甲醚，大黄酚，大黄酸，如图2所示，3418 cm^-1处的宽峰为大黄酸的羟基峰，2927 cm^-1为烃类C-H的伸缩振动峰，1625 cm^-1为C=C的伸缩振动峰，1450 cm^-1为苯环的骨架伸缩振动，1372 cm^-1为烷烃的C-H弯曲振动，1317 cm^-1为烯烃的C-H面内弯曲振动，1268 cm^-1，1238 cm^-1,1157 cm^-1,1050 cm^-1均属于苯环C-H面内弯曲振动峰，属于苯指峰，880 cm^-1，779 cm^-1,663 cm^-1为芳环C-H面外弯曲振动，各类红外图谱分析发现，炮制到12min与炮制时间为0min(生品) 相比较，开始出现1241cm^-1左右的峰，到24min时，1241 cm^-1的峰消失，1250-950 cm^-1范围内的峰为苯环的C-H面内弯曲振动峰，为苯指区，该区因干扰大，应用价值小，在炮制时间为20-24min时880 cm^-1左右的峰消失，900-650 cm^-1区间的峰为苯环的C-H面外弯曲振动，其可判断苯环上取代基的相关位置，可能是大黄其中的成分发生了取代基位置的改变，在炮制时间为22mim时出现了新的1707cm^-1 的峰信号，是酯类化合物特征峰，表明出现了新的含酯基的化合物，在炮制时间为24min以后出现了在3349cm^-1 左右新的峰信号，3349 cm^-1峰为羧基特征信号峰，说明大黄酸的含量发生了一定变化，8由红外光谱变化的这些现象初步说明炮制20-22min左右，大黄成分开始发生显著变化，出现的新生峰表示出现了新生的未知物质。

相似度分析：由表3大黄炭红外图谱相似度分析可知，比较9种不同炮制时间大黄炭的相似度，发现编号1到6的样品相似度很高，相似度均在0.99以上，而7、8、9这三组样品与前六组的相似度均在0.93左右，初步说明第6组炮制时间在22min以后大黄成分发生较大的变化。

中医药老专家经验判断样品6（22min）达到“炒炭存性”要求，大黄炭饮片质量最好，大黄炭样品7、8和9则炮制太过；红外指纹图谱与传统经验值相吻合，大黄武火炒制22min后，红外图谱和相似度发生了较大变化。

本研究对象为同种中药不同炮制时间，根据化学分类学的观点,其所含化学成分具有一定的相似性，因而红外光谱图具有很大的相似性，这一点通过谱图已经很明显的体现出来。但是随着炮制时间和炮制程度的不同，大黄的化学成分发生了较大的变化。“炒炭存性”等传统经验是中医药的宝贵财富，传统经验具有简便易操作的优点，需要我们去继承和发扬。但客观量化指标性不强，特别是老一辈老药工越来越少，继承学习显得越来越难。红外光谱技术已广泛应用于各个领域，技术成熟，易操作，重复性、稳定性好，红外指纹图谱作为现代手段继承发扬传统的“炒炭存性”具有较高的科学性和可操作性。红外指纹光谱可以作为大黄“炒炭存性”质量控制的一种方法。

ADDIN NE.Bib

参考文献

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