红外指纹图谱对不同炮制时间大黄炭的质量控制研究

2018-04-17郭兴蕾徐海星许沛虎林世和

中国医院用药评价与分析 2018年3期

郭兴蕾，徐海星，许沛虎，林世和

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

*硕士研究生。研究方向:中药药物制剂、生物材料。E-mail:904217413@qq.com

#通信作者：主任药师。研究方向：中药材及中药饮片的质量标准研究。E-mail:1614407172@qq.com

大黄具有止血的作用，《伤寒论》中“血自下，下者愈”及《血证论》中“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[1]。现代药理学研究结果表明[2]，没食子酸为大黄收敛止血作用的主要有效成分。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[3]。临床采用大黄炭治疗慢性肾衰竭、消化性溃疡出血，疗效显著[4]。但是，对于大黄“炒炭存性”一直依靠传统经验判断[5]，龙全江等[6]通过显微镜观察大黄炮制前后的导管、簇晶、淀粉粒和木栓细胞等，发现变化明显，初步探索了“炒炭存性”的机制，然而并未建立详细的质量控制标准。《中华人民共和国药典》(2015年版)大黄炭项下炒炭法的“炒至表面焦黑色、内部焦褐色”[7]仍然不够客观，在炮制过程中，每批样品间的差异较大。因此，本研究根据中医药老专家余南才的传统炮制经验，检测了不同炮制时间大黄炭的红外指纹图谱，为大黄炭炮制工艺和饮片质量控制提供参考[8]。

1　材料

1.1　仪器

Nicolet6700型傅里叶红外光谱仪(Thermo Electron Scientific Instruments)；十万分之一电子天平(Sartorius)；电炉；铁锅。

1.2　药品与试剂

大黄(湖北天济中药饮片有限公司，批号：20151191)，经余南才主任药师鉴定为甘肃唐古特大黄(RheumtanguticumMaxim.ex Balf.)的干燥根和根茎；溴化钾(光谱纯，上海国药集团公司)；甲醇为色谱纯，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　大黄炭的制备

将生大黄饮片锤碎成质量4～6 g的均匀小块，称质量，每份100 g。控制火力一致，分别按照《中华人民共和国药典》炒炭法，炒0、12、15、18、20、22、24、30和35 min，得到样品1—9[9]。

2.2　供试品的制备

取样品于60 ℃下干燥至恒质量，粉碎过160目筛，备用。分取各样品粉末约2 mg，压成溴化钾片[10]。

2.3　光谱条件

采用傅里叶红外光谱仪，波数范围：中红外光区，波数4 000～400 cm-1；快速扫描：1次/s，最高分辨率为0.019 cm-1；红外变温附件(温度范围：室温25 ℃～400 ℃)。

2.4　精密度试验

取同一供试品按“2.3”项下条件连续测定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。

2.5　重复性试验

取同一批样品，按“2.2”项下方法平行制备5份，按“2.3”项下条件测定，所得红外谱图一致，RSD为1.2%，表明该方法重复性良好。

2.6　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和5 h测定1次，记录红外谱图。结果显示，5 h内所得谱图基本一致，RSD为0.8%，表明供试品在5 h内基本稳定[10]。

2.7　聚类分析

通过Origin 8.0软件及SPSS统计学软件等[11]对唐古特甘肃大黄进行聚类分析[12-13]，结果见图1、表1。

图1　9种大黄炭红外指纹图谱Fig 1　IR fingerprint of 9 kinds of rhubarb charcoal

表19种大黄炭的特征吸收峰峰位
Tab1Infraredfingerprintcharacteristicabsorptionpeaklocationof9kindsofrhubarbcharcoal

样品编号峰位值/cm-11341829271626151014481375131812681103105088282977966457751841523418292716251518145013721317126812411049867779864578519——334192926162515181449137213171265124211031050884779663576518—43421292716251519145113731317126812391165107610328657796635755185342129281624151914501371131612691238115710761026779663574518—634212928170716241518145013711316126912221157107610247806635735177342433492925162314501371131511581029780664578518————8342329251623145015161449137113151206115811041032884780665598578934263344292716221449136913151205115811051032889780667597517？

注：“—”表示该波段未出现明显特征吸收峰

Note：“—” means no obvious characteristic absorption peak in this band.

2.8　红外光谱图分析

参考相关文献[14-15]，并结合图1、表1—2分析，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3 418、2 927、1 625、1 518、1 450、1 372、1 317、1 268、1 238、1 157、1 050、880、779、663、576和518 cm-1附近。大黄主要成分为芦荟大黄素、大黄素、大黄素甲醚、大黄酚及大黄酸等。分析3 418 cm-1处的宽峰为大黄酸的羟基峰；2 927 cm-1为烃类C-H的伸缩振动峰；1 625 cm-1为C=C的伸缩振动峰；1 450 cm-1为苯环的骨架伸缩振动；1 372 cm-1为烷烃的C-H弯曲振动；1 317 cm-1为烯烃的C-H面内弯曲振动；1 268、1 238 cm、1 157和1 050 cm-1均属于苯环C-H面内弯曲振动峰，属于苯指峰；880、779和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12 min与生品(炮制时间0 min)相比，开始出现1 241 cm-1左右的峰；炮制24 min时，1 241 cm-1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，该区干扰大，应用价值小；炮制20～24 min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；炮制22 min时出现了新的1 707 cm-1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；炮制24 min后在3 349 cm-1左右出现了新的峰信号，而3 349 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。由红外光谱变化初步表明，炮制20～22 min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。

2.9　相似度分析

比较9种样品的相似度，样品1—6的相似度很高，均>0.99；样品7—9与前6组的相似度均在0.93左右，初步说明样品6开始，即炮制时间在22 min后，大黄成分发生较大的变化，见表2。

2.10　大黄炭的质量评定

中医药老专家经验判断样品6(炮制22 min)达到“炒炭存性”要求，此时大黄炭饮片质量最好，而样品7—9则炮制太过。与红外指纹图谱所得结果吻合，即大黄在武火炒制22 min后，红外图谱和相似度发生了较大变化。

3　讨论

本研究对象为不同炮制时间的同种中药，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，本研究中图1已明显体现。但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”的传统经验具有简便、易操作的优点，但客观量化指标性不强，特别是老一辈药工越来越少，对传统经验的继承与学习越来越难。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，可用于不同炮制时间大黄炭质量控制的方法。