中药炮制质量分析技术研究进展

郑新元，周 军，王 杰

（天津市药品检验研究院，天津 300070）

中药炮制是我国独有的一项中药制药技术，是指中药材在中医药理论指导下，经净制、切制、蒸、炒、煅、炙、浸、泡等方法处理制成饮片后应用于中医临床或中药制剂生产的过程。中药通过炮制可以达到缓和药性、减毒增效、协同作用等效果，由于中药材本身化学成分复杂，在炮制过程中又会发生各种生物转化和化学变化，因此中药药效物质基础和炮制机理研究一直是行业关注的重点，也是近年来中医药研究领域的热点与难点。为此，众多专家学者运用现代分析技术和手段对中药炮制的机理及物质组学基础进行了积极探索和分析，并取得了巨大突破，本文就中药炮制的现代分析技术进行了综述与探讨，以期为中药炮制的持续发展提供思路。

1 光谱技术在中药炮制中的应用

1.1 红外光谱技术在中药炮制中的应用 薛燕等［1］采用红外漫反射光谱法，对中医临床常用的乌头及其炮制品（白附片、黑附片、制草乌和制川乌）中酯类生物碱的含量进行了定量分析，结果表明该方法简单、准确，可作为判别乌头炮制程度的可靠技术手段，对乌头的炮制和临床应用起到积极作用。吴文辉等［2］经对附子药材、黑顺片和白附片的近红外（NIR）光谱进行一阶导数与二阶导数处理后，三者的光谱信息能够明显区分，主要体现在基线偏移和吸收基线不一致；经马氏距离立体空间分布图进一步证实，附子等三种饮片经不同炮制方法后其所含化学成分存在明显差异。但文章没有明确在炮制过程中哪些成分发生了变化。吴世强等［3］基于远红外炮制技术的特点，系统分析了远红外技术在提高中药炮制品质量、降低药物副作用、提高中药临床疗效等方面具有的独特优势，研究表明，该技术不仅能减少炮制对环境和药物的污染，还可以减轻传统炮制导致的繁重劳动量。白雁等［4］利用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）技术，从分子水平跟踪分析了地黄的整个炮制过程，并分析了生地黄加黄酒炮制前后和熟地黄加黄酒不同炮制时间特征峰的变化趋势和规律，用可以量化的红外光谱数据解释了熟地黄“黑如漆，甜如饴”传统炮制工艺的科学依据，也为检测地黄传统炮制工艺提供了可量化的技术手段。申云霞等［5］对滇龙胆的五种炮制类型，包括生龙胆、龙胆、酒龙胆、盐龙胆、醋龙胆，共计60份样品进行了傅里叶变换红外光谱鉴别，采集获得的红外光谱数据经基线矫正和归一化处理后，建立了主成分分析（PCA）模型和判别分析（DA）模型；结果显示，建立的判别分析模型对不同炮制滇龙胆样品具有良好的识别和预测性能。吴喆等［6］首先对云南重楼鲜品及不同炮制方法获得9种炮制品进行了红外光谱数据的采集，然后对采集的原始数据经一阶导数、二阶导数及化学计量学方法处理，并建立了PCA判别模型，可以从整体化学成分变化的角度对云南重楼进行成功区分，为云南重楼炮制品的临床应用提供参考。陈影等［7］通过对生黄芩、酒黄芩、黄芩炭3种饮片的一维红外光谱及二阶导数光谱数据处理和比较分析，发现三者的一维红外光谱相似，但二阶导数光谱数据有着明显区别，因此，二阶导数光谱可作为黄芩不同炮制品的无损、快速鉴别方法。白雁等［8］对酒炖熟地、砂仁制熟地和砂仁拌熟地的一维红外光谱和二维红外光谱进行了对比分析，研究发现，三者的一维红外光谱和一阶导数光谱无明显区别，但二维红外光谱可将三者进行明显区分，该方法可以作为熟地黄的快速、无损鉴别手段。

1.2 其他光谱技术在中药炮制中的应用 汤清明等［9］采用等离子光谱法和原子吸收光谱法对临床用于治疗肝炎12个方剂中40个药味中锰、锌、铜、铁、钼含量进行了测定，并比较了相同药味经不同处理（饮片、丸剂、煎剂）后各元素含量变化，初步考查了炮制、组方及煎煮对微量元素的影响。何立巍等［10］利用电感耦合等离子体发射光谱和原子吸收光谱比对分析了产地和炮制对花蕊石中微量元素含量的影响，研究结果显示，不同产地生品和锻制品中的铁、钙、镁、铝含量均较高，生品经锻制后，铜、铬、锰、镍、铅等有害元素含量均呈下降趋势，说明炮制可以降低花蕊石的毒性。杨帅等［11］采用化学计量学的方法处理分析了生大黄、酒大黄、熟大黄和大黄炭4种炮制品的太赫兹时域光谱，将得到的光谱数据与其薄层色谱试验结果进行了关联性分析与研究，结果表明，太赫兹光谱数据与上述4种大黄炮制后化学物质的变化相吻合。

2 色谱技术在中药炮制中的应用

2.1 液相色谱技术在中药炮制中的应用 王璐等［12］采用高效液相色谱法对蒸制、煮制、醋炙、酒炙、麸炒、麸制、蜜制等不同炮制方法制备的衢枳壳样品中药效指标成分（柚皮苷和新橙皮苷）进行了含量测定，并结合DPPH、ABTS+自由基清除实验和总还原力实验结果，认为衢枳壳经不同方法炮制后，其药效指标成分含量均有所降低，但部分炮制品的抗氧化活性较未炮制样品有所增强。李晓霞［13］分别建立了五味子中8种木脂素成分的高效液相色谱法和五味子总木脂素的紫外-可见分光光度测定法，并结合统计分析手段同时测定分析了蒸五味子、盐五味子、蜜五味子中的含量，为五味子的炮制工艺和临床使用提供依据。许煜迪等［14］分别采用HPLC-DAD（高效液相色谱法—二极管阵列检测器）法和HPLC-ELSD（高效液相色谱法—蒸发光检测器）法对制首乌不同炮制方法（黑豆汁炖、清蒸、黑豆汁蒸和黑豆汁黄酒蒸）和炮制时间（24、32、40和48 h）样品中二苯乙烯苷类、蒽醌类、多糖、寡糖类主要化学成分的含量变化进行了分析，为不同炮制方法制首乌的科学性提供了参考。杨春静等［15］通过建立栀子指纹图谱，结合IR光谱、聚类分析等多种数据处理技术，对水煮和明矾水煮处理后的栀子化学成分变化进行了分析，对不同果形和处理方法的栀子质量进行了评价研究。林好等［16］采用高效液相色谱指纹图谱方法对地黄传统炮制工艺和现代炮制工艺中毛蕊花糖苷、5-羟甲基糠醛（5-HMF）的含量变化进行了比较研究，结果表明，传统工艺样品中二者含量均高于现代工艺样品，该研究从化学成分量化的角度阐释了地黄九蒸九制传统工艺的科学性。廖宇娇等［17］采用HPLC法测定了不同炮制品组方五子衍宗丸中五味子醇甲、紫云英苷、异槲皮苷、山柰酚、绿原酸、毛蕊花糖苷、鞣花酸和金丝桃苷的含量，探讨了盐制对五子衍宗丸中化学成分含量的影响。李卓柯等［18］采用高效液相色谱法研究了补骨脂不同炮制品以及炮制过程中具有潜在肝毒性成分的动态变化规律，研究结果表明，补骨脂不同炮制品中补骨脂苷、补骨脂素、异补骨脂苷、异补骨脂素、补骨脂酚的含量差异显著，在降低补骨脂潜在肝毒性成分含量的炮制方法中，雷公炮炙法效果最显著，该方法为补骨脂药材减毒增效的机理研究提供依据。李平媛［19］建立了高效液相色谱一测多评测定木瓜中五环三萜类化合物的含量方法，并采用该方法对木瓜鲜切工艺和传统工艺饮片中五环三萜类化合物的含量进行了比较分析，为木瓜的产地加工研究提供依据。田甜等［20］建立了荆芥超高效液相色谱（UPLC）指纹图谱，并使用相似度评价软件对荆芥饮片及不同炮制时间荆芥炭饮片的质量进行了评价；同时对不同炮制时间荆芥炭饮片中橙皮苷、迷迭香酸和胡薄荷酮的含量进行了UPLC测定，通过对指纹评价结果和含量测定结果进行聚类分析、偏最小二乘法等分析，优化了荆芥炭的最佳炮制工艺。张龙［21］采用超高效液相色谱含量测定方法和指纹图谱方法对淫羊藿炮制前后化学成分的变化进行了比较研究，试验中通过对15个化合物含量的监测发现，淫羊藿经炮制后10个化合物的含量明显降低；结合进一步的药理模型阐释了淫羊藿经炮制后可以有效降低特异质肝毒性发生的风险。

2.2 气相色谱技术在中药炮制中的应用 胡素连等［22］采用气相色谱法对乳香中的挥发油进行了分离与测定，以色谱峰个数和总峰面积为评价指标，采用正交试验设计对乳香的炮制工艺参数进行了优化。沈启良［23］以茵陈、乳香、苍术为例，采用气相色谱法研究了炮制方法（醋炙、清炒、麸炒、烘制）对药材中挥发油含量的影响，结果表明药材经炮制后挥发油含量普遍下降。林好等［24］采用气相色谱法对地黄不同炮制工艺样品总多糖的单糖构成进行了分析与比较研究，结合药理学实验分析了地黄对大鼠卵巢颗粒细胞增殖的影响。黄菊等［25］采用正交试验法对灯芯草炮制乳香的工艺参数进行了优化，试验中采用气相色谱法测定了不同工艺参数制得乳香样品中醋酸辛酯、D-柠檬烯、1-辛醇、月桂酸的含量，并研究了上述4种成分在乳香炮制前后的传递规律。

3 色谱-质谱联用技术在中药炮制中的应用

3.1 液相色谱-质谱联用技术在中药炮制中的应用 苏文龙［26］利用高效液相色谱-离子阱-飞行时间质谱法（HPLC-IT-TOF）技术对黄芩不同炮制品的化学成分变化进行了系统辨识，研究结果表明黄芩经炭炒后化学成分发生了明显变化。该研究从物质基础的角度阐释了黄芩炭加工炮制和临床用于止血的科学依据。张丹捷等［27］建立了同时测定女贞子中酪醇、红景天苷、羟基酪醇、女贞酸、木樨榄苷-11-甲酯、女贞次苷、特女贞苷的UHPLC-MS/MS方法，并对女贞子酒蒸前后活性成分在大鼠主要器官组织中的分布进行了测定，探讨了女贞子炮制机制及炮制与其药效的相关性，为女贞子的炮制机制研究提供了实验依据。胡雁萍等［28］建立了同时测定女贞子中红景天苷等9种化学成分的超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱（UPLC-Q-Exactive Orbitrap MS）法，该研究对不同产地女贞子和酒制前后女贞子中各个组分的含量进行了测定与比较，结果表明，炮制前后女贞子中各个组分的含量差异显著，且女贞子经炮制后，样本中红景天苷、特女贞苷、橄榄苦苷的含量明显增加。刘亚涛等［29］建立了五味子中8种主要木脂素类成分的超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱含量测定方法，作者采用该方法对五味子、醋五味子及自制醋五味子中木脂素类成分进行了测定与比较，结果表明，五味子经醋制后木脂素类成分含量均发生了一定变化。刘晓等［30］采用UHPLC-Q-TOF-MS技术对白术芍药散处方中各药味炮制与未炮制组成的制剂化学成分进行了采集分析，采集的大量数据经多元数据统计分析表明，药材炮制后配伍入药对于白术芍药散的化学组成影响显著。陈冬玲等［31］在研究姜炙对黄连化学成分影响变化的试验中，采用了高分辨率和高灵敏度的UPLC-LTQ-Orbitrap/MS技术，研究发现黄连姜炙后新增了7种姜辣素类成分，该研究为姜黄连药效物质基础的研究提供了思路。龙成燕等［32］在研究炮制对黄连中生物碱类化学成分的含量变化时，联合了超高效液相色谱-四级杆-飞行时间质谱（UPLC/Q-TOF-MS）技术与Library View数据库软件技术，研究结果表明炮制对黄连中生物碱类化学成分的含量影响显著，该研究为黄连的临床炮制研究及其应用提供数据参考。张楠茜等［33］利用液质联用技术高分辨优势和多元统计分析高通量数据处理能力研究了炮制对鹿茸热化学成分变化的影响，结果表明，鹿茸热炮制前后化学成分差异显著，该研究结果从物质基础的角度阐释了中医学整体观的鹿茸热炮制机理。

3.2 气相色谱-质谱联用技术在中药炮制中的应用 汪金玉等［34］采用GC-MS法对不同批次生佛手蒸制前后挥发性成分的差异进行了对比，研究发现广佛手经过蒸制后，挥发性组分的组成及含量均发生了明显变化。康连香等［35］采用顶空固相微萃取与气相色谱－质谱联用方法测定了苍耳子生品和炮制品水煎液中洋蓟素、隐绿原酸、新绿原酸、绿原酸、异绿原酸A和异绿原酸C等酚酸性成分的含量变化，结果表明，炮制后绿原酸、新绿原酸、隐绿原酸含量显著增加，洋蓟素和异绿原酸含量明显降低。朱丽等［36］采用顶空固相微萃取（HS-SPME）与气质联用技术分析了蜜炙前后白前化学成分的变化，结果表明，蜜炙对白前挥发性成分的种类和含量影响显著。杜李继等［37］采用GCMS结合主成分分析方法（PCA）分析比较了多花黄精在炮制过程中挥发油化学组成及含量变化规律，为其传统炮制工艺提供数据支持。潘欢欢等［38］利用气相色谱-质谱联用技术研究了麸炒白术过程中蜜麸与白术之间的相互作用，研究结果表明白术在麸炒过程中蜜麸挥发性成分的组成和含量均有显著变化，该研究用试验数据部分解释了麸炒白术的炮制机理。曹琰等［39］采用气-质联用方法测定了苍术生品及不同炮制品中β-桉叶醇、苍术酮和苍术素的含量，为孟河医学特色的苍术炮制方法提供理论依据，也为苍术不同炮制品的质量评价提供科学依据。

4 核磁共振（NMR）技术在中药炮制中的应用

刘庆珊等［40］采用低场核磁共振与成像技术（LFNMR/MR1）对不同润制时间白芍的LF-NMR/MR1参数与有效成分含量、质构特性的相关性进行了探索研究，为白芍传统炮制和经验判断提供数据参考。刘沁荣等［41］研究发现低场核磁共振成像技术可以直观反映丹参浸润和干燥过程中水分的状态，研究结果表明该技术可作为丹参加工过程中水分变化的控制手段，同时也为根茎类中药的水分控制提供思路。韩伟健等［42］运用核磁共振氢谱（1H-NMR）技术及代谢组学方法研究泽泻生品与其炮制品（盐制）在化学成分方面的差异，并对其盐制过程中的成分转化进行了研究，结果表明，泽泻生品与其炮制品中的化学成分差异较大，且随着盐制时间的延长成分变化愈加明显。何晓燕［43］运用核磁共振与质谱等技术手段，研究了炒制工艺对槟榔的化学物质变化、药效变化及毒性的影响规律，对优化槟榔炒制工艺和建立科学饮片质量标准具有重要意义。王健等［44］采用1H-NMR指纹图谱技术，对生首乌和制何首乌不同炮制品及炮制时间进行了考查分析，结果发现二者间有15种化学成分差异显著。王雪洁等［45］运用UPLC技术和1H-NMR植物代谢组学技术对生远志、蜜远志和甘草制远志中化学成分的变化进行了比较研究，结果表明不同炮制方法对远志化学成分影响显著，该研究从物质基础角度科学解释了远志炮制后药效的变化。

5 其他分析技术在中药炮制中的应用

洪伟峰等［46］对通过苦杏仁及不同规格炮制品中理化数据指标与电子鼻传感器测得的气味数据进行统计学处理和相关性分析后，建立了苦杏仁“走油”预警电子模型，试验结果表明，该模型检测结果快速、准确，可作为苦杏仁及其炮制品质量监测的快速鉴别手段。代悦等［47］采用电子鼻和电子舌技术对苦参生饮片及不同炮制程度饮片的气味和味道进行了分析比较，结果发现古代方法炮制苦参时，米泔水浸泡和清水漂洗对苦参气味无明显影响；但蒸制过程会导致苦参气味有所减弱。应金琴等［48］首先采用顶空-气质联用法和液质联用法测定了乌梢蛇炮制前后挥发性成分和非挥发性成分，测得的数据结合SuperNose电子鼻技术对乌梢蛇炮制前后化学成分变化进行了整体评价和定性分析，结果表明电子鼻分析技术可以区分生乌梢蛇与酒炙乌梢蛇。何美菁等［49］运用热分析技术，分别对甘遂生品、甘遂不同溶剂提取物及其甘草汁拌制品进行热解特性分析，阐释了甘草制甘遂炮制后减毒的机制以及甘草制甘遂的科学性及合理性。吕辰子等［50］对栀子炭的炮制工艺进行了比较系统的试验研究，试验中以鞣质含量为指标，运用热分析技术，结合药效学实验优化了栀子炭最佳炮制温度等工艺参数。

中药炮制作为中药运用到中医临床的必要步骤，在中医药诊治疾病过程中具有重要意义。随着现代科技的发展，各种仪器分析技术、分子生物学技术、微生物转化技术、数据挖掘技术等将不断用于中药炮制方面的研究。中药炮制机理和化学物质变化规律的深入研究和探讨，必将加速我国中医药事业现代化、国际化的步伐。