中藥炮制質(zhì)量分析技術(shù)研究進展

鄭新元，周 軍，王 杰

（天津市藥品檢驗研究院，天津 300070）

中藥炮制是我國獨有的一項中藥制藥技術(shù)，是指中藥材在中醫(yī)藥理論指導(dǎo)下，經(jīng)凈制、切制、蒸、炒、煅、炙、浸、泡等方法處理制成飲片后應(yīng)用于中醫(yī)臨床或中藥制劑生產(chǎn)的過程。中藥通過炮制可以達到緩和藥性、減毒增效、協(xié)同作用等效果，由于中藥材本身化學(xué)成分復(fù)雜，在炮制過程中又會發(fā)生各種生物轉(zhuǎn)化和化學(xué)變化，因此中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)和炮制機理研究一直是行業(yè)關(guān)注的重點，也是近年來中醫(yī)藥研究領(lǐng)域的熱點與難點。為此，眾多專家學(xué)者運用現(xiàn)代分析技術(shù)和手段對中藥炮制的機理及物質(zhì)組學(xué)基礎(chǔ)進行了積極探索和分析，并取得了巨大突破，本文就中藥炮制的現(xiàn)代分析技術(shù)進行了綜述與探討，以期為中藥炮制的持續(xù)發(fā)展提供思路。

1 光譜技術(shù)在中藥炮制中的應(yīng)用

1.1 紅外光譜技術(shù)在中藥炮制中的應(yīng)用 薛燕等［1］采用紅外漫反射光譜法，對中醫(yī)臨床常用的烏頭及其炮制品（白附片、黑附片、制草烏和制川烏）中酯類生物堿的含量進行了定量分析，結(jié)果表明該方法簡單、準(zhǔn)確，可作為判別烏頭炮制程度的可靠技術(shù)手段，對烏頭的炮制和臨床應(yīng)用起到積極作用。吳文輝等［2］經(jīng)對附子藥材、黑順片和白附片的近紅外（NIR）光譜進行一階導(dǎo)數(shù)與二階導(dǎo)數(shù)處理后，三者的光譜信息能夠明顯區(qū)分，主要體現(xiàn)在基線偏移和吸收基線不一致；經(jīng)馬氏距離立體空間分布圖進一步證實，附子等三種飲片經(jīng)不同炮制方法后其所含化學(xué)成分存在明顯差異。但文章沒有明確在炮制過程中哪些成分發(fā)生了變化。吳世強等［3］基于遠紅外炮制技術(shù)的特點，系統(tǒng)分析了遠紅外技術(shù)在提高中藥炮制品質(zhì)量、降低藥物副作用、提高中藥臨床療效等方面具有的獨特優(yōu)勢，研究表明，該技術(shù)不僅能減少炮制對環(huán)境和藥物的污染，還可以減輕傳統(tǒng)炮制導(dǎo)致的繁重勞動量。白雁等［4］利用傅里葉變換紅外光譜（FT-IR）技術(shù)，從分子水平跟蹤分析了地黃的整個炮制過程，并分析了生地黃加黃酒炮制前后和熟地黃加黃酒不同炮制時間特征峰的變化趨勢和規(guī)律，用可以量化的紅外光譜數(shù)據(jù)解釋了熟地黃“黑如漆，甜如飴”傳統(tǒng)炮制工藝的科學(xué)依據(jù)，也為檢測地黃傳統(tǒng)炮制工藝提供了可量化的技術(shù)手段。申云霞等［5］對滇龍膽的五種炮制類型，包括生龍膽、龍膽、酒龍膽、鹽龍膽、醋龍膽，共計60份樣品進行了傅里葉變換紅外光譜鑒別，采集獲得的紅外光譜數(shù)據(jù)經(jīng)基線矯正和歸一化處理后，建立了主成分分析（PCA）模型和判別分析（DA）模型；結(jié)果顯示，建立的判別分析模型對不同炮制滇龍膽樣品具有良好的識別和預(yù)測性能。吳喆等［6］首先對云南重樓鮮品及不同炮制方法獲得9種炮制品進行了紅外光譜數(shù)據(jù)的采集，然后對采集的原始數(shù)據(jù)經(jīng)一階導(dǎo)數(shù)、二階導(dǎo)數(shù)及化學(xué)計量學(xué)方法處理，并建立了PCA判別模型，可以從整體化學(xué)成分變化的角度對云南重樓進行成功區(qū)分，為云南重樓炮制品的臨床應(yīng)用提供參考。陳影等［7］通過對生黃芩、酒黃芩、黃芩炭3種飲片的一維紅外光譜及二階導(dǎo)數(shù)光譜數(shù)據(jù)處理和比較分析，發(fā)現(xiàn)三者的一維紅外光譜相似，但二階導(dǎo)數(shù)光譜數(shù)據(jù)有著明顯區(qū)別，因此，二階導(dǎo)數(shù)光譜可作為黃芩不同炮制品的無損、快速鑒別方法。白雁等［8］對酒燉熟地、砂仁制熟地和砂仁拌熟地的一維紅外光譜和二維紅外光譜進行了對比分析，研究發(fā)現(xiàn)，三者的一維紅外光譜和一階導(dǎo)數(shù)光譜無明顯區(qū)別，但二維紅外光譜可將三者進行明顯區(qū)分，該方法可以作為熟地黃的快速、無損鑒別手段。

1.2 其他光譜技術(shù)在中藥炮制中的應(yīng)用 湯清明等［9］采用等離子光譜法和原子吸收光譜法對臨床用于治療肝炎12個方劑中40個藥味中錳、鋅、銅、鐵、鉬含量進行了測定，并比較了相同藥味經(jīng)不同處理（飲片、丸劑、煎劑）后各元素含量變化，初步考查了炮制、組方及煎煮對微量元素的影響。何立巍等［10］利用電感耦合等離子體發(fā)射光譜和原子吸收光譜比對分析了產(chǎn)地和炮制對花蕊石中微量元素含量的影響，研究結(jié)果顯示，不同產(chǎn)地生品和鍛制品中的鐵、鈣、鎂、鋁含量均較高，生品經(jīng)鍛制后，銅、鉻、錳、鎳、鉛等有害元素含量均呈下降趨勢，說明炮制可以降低花蕊石的毒性。楊帥等［11］采用化學(xué)計量學(xué)的方法處理分析了生大黃、酒大黃、熟大黃和大黃炭4種炮制品的太赫茲時域光譜，將得到的光譜數(shù)據(jù)與其薄層色譜試驗結(jié)果進行了關(guān)聯(lián)性分析與研究，結(jié)果表明，太赫茲光譜數(shù)據(jù)與上述4種大黃炮制后化學(xué)物質(zhì)的變化相吻合。

2 色譜技術(shù)在中藥炮制中的應(yīng)用

2.1 液相色譜技術(shù)在中藥炮制中的應(yīng)用 王璐等［12］采用高效液相色譜法對蒸制、煮制、醋炙、酒炙、麩炒、麩制、蜜制等不同炮制方法制備的衢枳殼樣品中藥效指標(biāo)成分（柚皮苷和新橙皮苷）進行了含量測定，并結(jié)合DPPH、ABTS+自由基清除實驗和總還原力實驗結(jié)果，認為衢枳殼經(jīng)不同方法炮制后，其藥效指標(biāo)成分含量均有所降低，但部分炮制品的抗氧化活性較未炮制樣品有所增強。李曉霞［13］分別建立了五味子中8種木脂素成分的高效液相色譜法和五味子總木脂素的紫外-可見分光光度測定法，并結(jié)合統(tǒng)計分析手段同時測定分析了蒸五味子、鹽五味子、蜜五味子中的含量，為五味子的炮制工藝和臨床使用提供依據(jù)。許煜迪等［14］分別采用HPLC-DAD（高效液相色譜法—二極管陣列檢測器）法和HPLC-ELSD（高效液相色譜法—蒸發(fā)光檢測器）法對制首烏不同炮制方法（黑豆汁燉、清蒸、黑豆汁蒸和黑豆汁黃酒蒸）和炮制時間（24、32、40和48 h）樣品中二苯乙烯苷類、蒽醌類、多糖、寡糖類主要化學(xué)成分的含量變化進行了分析，為不同炮制方法制首烏的科學(xué)性提供了參考。楊春靜等［15］通過建立梔子指紋圖譜，結(jié)合IR光譜、聚類分析等多種數(shù)據(jù)處理技術(shù)，對水煮和明礬水煮處理后的梔子化學(xué)成分變化進行了分析，對不同果形和處理方法的梔子質(zhì)量進行了評價研究。林好等［16］采用高效液相色譜指紋圖譜方法對地黃傳統(tǒng)炮制工藝和現(xiàn)代炮制工藝中毛蕊花糖苷、5-羥甲基糠醛（5-HMF）的含量變化進行了比較研究，結(jié)果表明，傳統(tǒng)工藝樣品中二者含量均高于現(xiàn)代工藝樣品，該研究從化學(xué)成分量化的角度闡釋了地黃九蒸九制傳統(tǒng)工藝的科學(xué)性。廖宇嬌等［17］采用HPLC法測定了不同炮制品組方五子衍宗丸中五味子醇甲、紫云英苷、異槲皮苷、山柰酚、綠原酸、毛蕊花糖苷、鞣花酸和金絲桃苷的含量，探討了鹽制對五子衍宗丸中化學(xué)成分含量的影響。李卓柯等［18］采用高效液相色譜法研究了補骨脂不同炮制品以及炮制過程中具有潛在肝毒性成分的動態(tài)變化規(guī)律，研究結(jié)果表明，補骨脂不同炮制品中補骨脂苷、補骨脂素、異補骨脂苷、異補骨脂素、補骨脂酚的含量差異顯著，在降低補骨脂潛在肝毒性成分含量的炮制方法中，雷公炮炙法效果最顯著，該方法為補骨脂藥材減毒增效的機理研究提供依據(jù)。李平媛［19］建立了高效液相色譜一測多評測定木瓜中五環(huán)三萜類化合物的含量方法，并采用該方法對木瓜鮮切工藝和傳統(tǒng)工藝飲片中五環(huán)三萜類化合物的含量進行了比較分析，為木瓜的產(chǎn)地加工研究提供依據(jù)。田甜等［20］建立了荊芥超高效液相色譜（UPLC）指紋圖譜，并使用相似度評價軟件對荊芥飲片及不同炮制時間荊芥炭飲片的質(zhì)量進行了評價；同時對不同炮制時間荊芥炭飲片中橙皮苷、迷迭香酸和胡薄荷酮的含量進行了UPLC測定，通過對指紋評價結(jié)果和含量測定結(jié)果進行聚類分析、偏最小二乘法等分析，優(yōu)化了荊芥炭的最佳炮制工藝。張龍［21］采用超高效液相色譜含量測定方法和指紋圖譜方法對淫羊藿炮制前后化學(xué)成分的變化進行了比較研究，試驗中通過對15個化合物含量的監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，淫羊藿經(jīng)炮制后10個化合物的含量明顯降低；結(jié)合進一步的藥理模型闡釋了淫羊藿經(jīng)炮制后可以有效降低特異質(zhì)肝毒性發(fā)生的風(fēng)險。

2.2 氣相色譜技術(shù)在中藥炮制中的應(yīng)用 胡素連等［22］采用氣相色譜法對乳香中的揮發(fā)油進行了分離與測定，以色譜峰個數(shù)和總峰面積為評價指標(biāo)，采用正交試驗設(shè)計對乳香的炮制工藝參數(shù)進行了優(yōu)化。沈啟良［23］以茵陳、乳香、蒼術(shù)為例，采用氣相色譜法研究了炮制方法（醋炙、清炒、麩炒、烘制）對藥材中揮發(fā)油含量的影響，結(jié)果表明藥材經(jīng)炮制后揮發(fā)油含量普遍下降。林好等［24］采用氣相色譜法對地黃不同炮制工藝樣品總多糖的單糖構(gòu)成進行了分析與比較研究，結(jié)合藥理學(xué)實驗分析了地黃對大鼠卵巢顆粒細胞增殖的影響。黃菊等［25］采用正交試驗法對燈芯草炮制乳香的工藝參數(shù)進行了優(yōu)化，試驗中采用氣相色譜法測定了不同工藝參數(shù)制得乳香樣品中醋酸辛酯、D-檸檬烯、1-辛醇、月桂酸的含量，并研究了上述4種成分在乳香炮制前后的傳遞規(guī)律。

3 色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在中藥炮制中的應(yīng)用

3.1 液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在中藥炮制中的應(yīng)用 蘇文龍［26］利用高效液相色譜-離子阱-飛行時間質(zhì)譜法（HPLC-IT-TOF）技術(shù)對黃芩不同炮制品的化學(xué)成分變化進行了系統(tǒng)辨識，研究結(jié)果表明黃芩經(jīng)炭炒后化學(xué)成分發(fā)生了明顯變化。該研究從物質(zhì)基礎(chǔ)的角度闡釋了黃芩炭加工炮制和臨床用于止血的科學(xué)依據(jù)。張丹捷等［27］建立了同時測定女貞子中酪醇、紅景天苷、羥基酪醇、女貞酸、木樨欖苷-11-甲酯、女貞次苷、特女貞苷的UHPLC-MS/MS方法，并對女貞子酒蒸前后活性成分在大鼠主要器官組織中的分布進行了測定，探討了女貞子炮制機制及炮制與其藥效的相關(guān)性，為女貞子的炮制機制研究提供了實驗依據(jù)。胡雁萍等［28］建立了同時測定女貞子中紅景天苷等9種化學(xué)成分的超高效液相色譜-四極桿/靜電場軌道阱高分辨質(zhì)譜（UPLC-Q-Exactive Orbitrap MS）法，該研究對不同產(chǎn)地女貞子和酒制前后女貞子中各個組分的含量進行了測定與比較，結(jié)果表明，炮制前后女貞子中各個組分的含量差異顯著，且女貞子經(jīng)炮制后，樣本中紅景天苷、特女貞苷、橄欖苦苷的含量明顯增加。劉亞濤等［29］建立了五味子中8種主要木脂素類成分的超高效液相色譜-四極桿/靜電場軌道阱高分辨質(zhì)譜含量測定方法，作者采用該方法對五味子、醋五味子及自制醋五味子中木脂素類成分進行了測定與比較，結(jié)果表明，五味子經(jīng)醋制后木脂素類成分含量均發(fā)生了一定變化。劉曉等［30］采用UHPLC-Q-TOF-MS技術(shù)對白術(shù)芍藥散處方中各藥味炮制與未炮制組成的制劑化學(xué)成分進行了采集分析，采集的大量數(shù)據(jù)經(jīng)多元數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析表明，藥材炮制后配伍入藥對于白術(shù)芍藥散的化學(xué)組成影響顯著。陳冬玲等［31］在研究姜炙對黃連化學(xué)成分影響變化的試驗中，采用了高分辨率和高靈敏度的UPLC-LTQ-Orbitrap/MS技術(shù)，研究發(fā)現(xiàn)黃連姜炙后新增了7種姜辣素類成分，該研究為姜黃連藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的研究提供了思路。龍成燕等［32］在研究炮制對黃連中生物堿類化學(xué)成分的含量變化時，聯(lián)合了超高效液相色譜-四級桿-飛行時間質(zhì)譜（UPLC/Q-TOF-MS）技術(shù)與Library View數(shù)據(jù)庫軟件技術(shù)，研究結(jié)果表明炮制對黃連中生物堿類化學(xué)成分的含量影響顯著，該研究為黃連的臨床炮制研究及其應(yīng)用提供數(shù)據(jù)參考。張楠茜等［33］利用液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)高分辨優(yōu)勢和多元統(tǒng)計分析高通量數(shù)據(jù)處理能力研究了炮制對鹿茸熱化學(xué)成分變化的影響，結(jié)果表明，鹿茸熱炮制前后化學(xué)成分差異顯著，該研究結(jié)果從物質(zhì)基礎(chǔ)的角度闡釋了中醫(yī)學(xué)整體觀的鹿茸熱炮制機理。

3.2 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在中藥炮制中的應(yīng)用 汪金玉等［34］采用GC-MS法對不同批次生佛手蒸制前后揮發(fā)性成分的差異進行了對比，研究發(fā)現(xiàn)廣佛手經(jīng)過蒸制后，揮發(fā)性組分的組成及含量均發(fā)生了明顯變化。康連香等［35］采用頂空固相微萃取與氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用方法測定了蒼耳子生品和炮制品水煎液中洋薊素、隱綠原酸、新綠原酸、綠原酸、異綠原酸A和異綠原酸C等酚酸性成分的含量變化，結(jié)果表明，炮制后綠原酸、新綠原酸、隱綠原酸含量顯著增加，洋薊素和異綠原酸含量明顯降低。朱麗等［36］采用頂空固相微萃?。℉S-SPME）與氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)分析了蜜炙前后白前化學(xué)成分的變化，結(jié)果表明，蜜炙對白前揮發(fā)性成分的種類和含量影響顯著。杜李繼等［37］采用GCMS結(jié)合主成分分析方法（PCA）分析比較了多花黃精在炮制過程中揮發(fā)油化學(xué)組成及含量變化規(guī)律，為其傳統(tǒng)炮制工藝提供數(shù)據(jù)支持。潘歡歡等［38］利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)研究了麩炒白術(shù)過程中蜜麩與白術(shù)之間的相互作用，研究結(jié)果表明白術(shù)在麩炒過程中蜜麩揮發(fā)性成分的組成和含量均有顯著變化，該研究用試驗數(shù)據(jù)部分解釋了麩炒白術(shù)的炮制機理。曹琰等［39］采用氣-質(zhì)聯(lián)用方法測定了蒼術(shù)生品及不同炮制品中β-桉葉醇、蒼術(shù)酮和蒼術(shù)素的含量，為孟河醫(yī)學(xué)特色的蒼術(shù)炮制方法提供理論依據(jù)，也為蒼術(shù)不同炮制品的質(zhì)量評價提供科學(xué)依據(jù)。

4 核磁共振（NMR）技術(shù)在中藥炮制中的應(yīng)用

劉慶珊等［40］采用低場核磁共振與成像技術(shù)（LFNMR/MR1）對不同潤制時間白芍的LF-NMR/MR1參數(shù)與有效成分含量、質(zhì)構(gòu)特性的相關(guān)性進行了探索研究，為白芍傳統(tǒng)炮制和經(jīng)驗判斷提供數(shù)據(jù)參考。劉沁榮等［41］研究發(fā)現(xiàn)低場核磁共振成像技術(shù)可以直觀反映丹參浸潤和干燥過程中水分的狀態(tài)，研究結(jié)果表明該技術(shù)可作為丹參加工過程中水分變化的控制手段，同時也為根莖類中藥的水分控制提供思路。韓偉健等［42］運用核磁共振氫譜（1H-NMR）技術(shù)及代謝組學(xué)方法研究澤瀉生品與其炮制品（鹽制）在化學(xué)成分方面的差異，并對其鹽制過程中的成分轉(zhuǎn)化進行了研究，結(jié)果表明，澤瀉生品與其炮制品中的化學(xué)成分差異較大，且隨著鹽制時間的延長成分變化愈加明顯。何曉燕［43］運用核磁共振與質(zhì)譜等技術(shù)手段，研究了炒制工藝對檳榔的化學(xué)物質(zhì)變化、藥效變化及毒性的影響規(guī)律，對優(yōu)化檳榔炒制工藝和建立科學(xué)飲片質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)具有重要意義。王健等［44］采用1H-NMR指紋圖譜技術(shù)，對生首烏和制何首烏不同炮制品及炮制時間進行了考查分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)二者間有15種化學(xué)成分差異顯著。王雪潔等［45］運用UPLC技術(shù)和1H-NMR植物代謝組學(xué)技術(shù)對生遠志、蜜遠志和甘草制遠志中化學(xué)成分的變化進行了比較研究，結(jié)果表明不同炮制方法對遠志化學(xué)成分影響顯著，該研究從物質(zhì)基礎(chǔ)角度科學(xué)解釋了遠志炮制后藥效的變化。

5 其他分析技術(shù)在中藥炮制中的應(yīng)用

洪偉峰等［46］對通過苦杏仁及不同規(guī)格炮制品中理化數(shù)據(jù)指標(biāo)與電子鼻傳感器測得的氣味數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學(xué)處理和相關(guān)性分析后，建立了苦杏仁“走油”預(yù)警電子模型，試驗結(jié)果表明，該模型檢測結(jié)果快速、準(zhǔn)確，可作為苦杏仁及其炮制品質(zhì)量監(jiān)測的快速鑒別手段。代悅等［47］采用電子鼻和電子舌技術(shù)對苦參生飲片及不同炮制程度飲片的氣味和味道進行了分析比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)古代方法炮制苦參時，米泔水浸泡和清水漂洗對苦參氣味無明顯影響；但蒸制過程會導(dǎo)致苦參氣味有所減弱。應(yīng)金琴等［48］首先采用頂空-氣質(zhì)聯(lián)用法和液質(zhì)聯(lián)用法測定了烏梢蛇炮制前后揮發(fā)性成分和非揮發(fā)性成分，測得的數(shù)據(jù)結(jié)合SuperNose電子鼻技術(shù)對烏梢蛇炮制前后化學(xué)成分變化進行了整體評價和定性分析，結(jié)果表明電子鼻分析技術(shù)可以區(qū)分生烏梢蛇與酒炙烏梢蛇。何美菁等［49］運用熱分析技術(shù)，分別對甘遂生品、甘遂不同溶劑提取物及其甘草汁拌制品進行熱解特性分析，闡釋了甘草制甘遂炮制后減毒的機制以及甘草制甘遂的科學(xué)性及合理性。呂辰子等［50］對梔子炭的炮制工藝進行了比較系統(tǒng)的試驗研究，試驗中以鞣質(zhì)含量為指標(biāo)，運用熱分析技術(shù)，結(jié)合藥效學(xué)實驗優(yōu)化了梔子炭最佳炮制溫度等工藝參數(shù)。

中藥炮制作為中藥運用到中醫(yī)臨床的必要步驟，在中醫(yī)藥診治疾病過程中具有重要意義。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，各種儀器分析技術(shù)、分子生物學(xué)技術(shù)、微生物轉(zhuǎn)化技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等將不斷用于中藥炮制方面的研究。中藥炮制機理和化學(xué)物質(zhì)變化規(guī)律的深入研究和探討，必將加速我國中醫(yī)藥事業(yè)現(xiàn)代化、國際化的步伐。