初加工方式对升麻质量的影响

杨建龙，薛涛，李昀达，向禹同，崔书赫，刘瑾宣，周禹含，孟超

（1.长春市食品药品检验中心，吉林 长春 130000；2.神威药业（四川）有限公司，四川 邛崃 611530；3.长春中医药大学中药制药系，吉林 长春 130117；4.长春中医药大学临床医学院，吉林 长春 130117）

升麻为毛茛科植物大三叶升麻、兴安升麻或升麻的干燥根茎，味辛，微甘，性微寒，具有发表透疹，清热解毒，升阳举陷之功效，可用于时气疫疠，头痛寒热，喉痛，口疮，斑疹不透，中气下陷，久泻久痢，脱肛，妇女崩带，子宫下坠，痈肿疮毒等症的治疗[1-4]。大叶升麻主产于辽宁、吉林、黑龙江，习称关升麻；兴安升麻主产于辽宁、黑龙江、河北、山西，习称北升麻；升麻主产于山西、四川、青海、云南，习称西升麻[1-4]。

升麻是我国传统中药材，据不完全统计，国内上百种中成药中含有升麻药材，国内对升麻的需求量越来越大。根据文献记载，不同产地升麻所含各成分含量有所不同，即便同一产地出产的升麻，初加工方式不同对其质量也可能有较大影响。

然而根据对国内期刊的报道检索，虽近些年对升麻活性成分的种类、含量、药理作用等有所研究及报道，但几乎没有人研究加工方式对升麻产品质量的影响。因此，本研究对不同初加工处理后的升麻进行质量检测，探究初加工方式对升麻药材质量的影响。

1 仪器与材料

1.1 实验设备及仪器

101-1A/101-1AB 型电热鼓风干燥箱（天津市秦思特仪器有限公司）；KQ-3200DE 型超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；WB100-6F 恒温水浴锅（群安实验仪器有限公司）；FW-135 万能粉碎机（北京永光明医疗仪器有限公司）；YTLG-12D 冷冻干燥箱（上海叶拓科技有限公司）；HC2204NT 电子分析天平（上海花潮实业有限公司）；DZF-6050N 型台式真空干燥箱（玛瑞特科技有限公司）；LC-220 高效液相色谱仪（上海仪电分析仪器有限公司）；754 紫外-可见分光光度仪（浙江力辰仪器科技有限公司）

1.2 实验样品

升麻，采摘于吉林省永吉县，经鉴定为关升麻。

1.3 试药与试剂

对照品：升麻素苷（111522-202214，中国食品药品检定研究院）；升麻素（111710-200602，中国食品药品检定研究院）；异阿魏酸（111698-201904，中国食品药品检定研究院）；咖啡酸（110885-201703，中国食品药品检定研究院）。

甲醇（色谱纯，sigama 公司）、乙腈（色谱纯，sigama 公司）、乙醇（分析纯，天津市津东天正精细化学试剂厂），娃哈哈纯净水（杭州娃哈哈集团有限公司）。

2 方法与结果

对水分、灰分和浸出物的实验数据进行处理，并对HPLC 测定的相关数据进行计算，得到各样品的含量，用SPSS 统计学软件进行数学统计分析。

2.1 药材处理方式

根据公司以往生产经验，结合专家提供的建议，决定对以下处理方式进行比较：

A（自然晒干）：连续在阳光干燥处晾晒，早晚各取样测量一次，直至含水量达到内控标准（内控标准中含水量不得超过10%）。

B（30 ℃热风干燥）：30 ℃烘箱干燥，早晚各取样测量一次，直至含水量达到内控标准。

C（40 ℃热风干燥）：40 ℃烘箱干燥，早晚各取样测量一次，直至含水量达到内控标准。

D（冷冻干燥）：在-80 ℃超低温冰箱预冻24 h后，再在-80 ℃冻干机中真空冷冻干燥2 天后取样测定。

E（真空40 ℃干燥）：40 ℃真空干燥箱干燥，早晚各取样测量一次，直至含水量达到内控标准。

2.2 水分测定

取上述初加工样品，粉碎后按《中国药典》2020 年版四部通则0832“水分测定法”第二法进行操作[1]，根据减失的重量，计算供试品中含水量（%）。

图1 不同处理方法对升麻水分的影响Fig.1 Effect of different treatment methods on water content of hemp

表1 水分测定结果Tab.1 Results of moisture determination

以上实验结果表明：以自然晒干的升麻所含水分值做对比，各组样品所含水分分别是其0.87、0.87、0.49 和1.25 倍，均有显著性差异；经过冷冻干燥处理后的样品所含水分最低，仅为3.45%，且用时最短，仅需72 h，而采用真空干燥法加工的升麻所含水分最高，为8.76%。

2.3 总灰分测定

取初加工样品，按《中国药典》2020 年版四部通则2302“灰分测定法”中总灰分测定法进行操作[1]，根据残渣重量，计算供试品中总灰分的含量（%）。

灰分（%）=灰化物质量/药粉质量×100%

图2 不同处理方法对升麻灰分的影响对比Fig.2 Comparison of the influence of different treatment methods on the ash content of hemp

上述实验结果表明：以自然晒干的升麻所含灰分值做对比，各组样品所含灰分分别是其0.88、0.94、0.83 和0.93 倍，均有显著性差异；其中自然晒干样品的灰分值最大，为7.95%，冷冻干燥样品的灰分值最小，为6.59%。

2.4 浸出物测定

按《中国药典》2020 年版四部通则2201“浸出物测定法”中醇溶性浸出物测定法进行操作[1]，以干燥品计算供试品中醇溶性浸出物的含量（%）。

上述实验结果表明：以自然晒干的升麻所含浸出物量做对比，各组样品所含浸出物量分别是其1.10、1.10、1.14 和1.21 倍，均有显著性差异；其中真空干燥样品的浸出物含量值最高，为40.91%，自然晒干样品的浸出物含量值最低，为30.83%。

2.5 含量测定

2.5.1供试品溶液的制备

按《中国药典》2020 年版一部“升麻”项下操作，取升麻不同初加工后的样品，粉碎过二号筛，精密称定，置锥形瓶中，加入10%乙醇，精密称定，加热回流2.5 h，放至室温，称重，加10%乙醇补足减失重量，摇匀，滤过，续滤液即为供试品溶液[1]。

2.5.2对照品溶液的制备

取升麻素对照品、升麻素苷对照品、咖啡酸对照品及异阿魏酸对照品适量，精密称定，置同一量瓶中加10%乙醇制成每1 mL 含升麻素苷1.0 mg、升麻素2.0 mg、异阿魏酸3.0 mg、咖啡酸2.5 mg 的混合对照品溶液，即得。

2.5.3色谱条件

色谱柱：依利特Supersil ODS25μm色谱柱（4.6 mm ×250 mm，5 μm），检测波长：316 nm；体积流量：1 mL/min；柱温：30 ℃，流动相：乙腈（A）-0.1%磷酸溶液（B），梯度洗脱，流动相设置及典型液相图谱如表3，图4 所示。

图3 不同处理方法对升麻浸出物含量的影响对比Fig.3 Comparison of the effect of different treatment methods on the content of cohosh extract

图4 溶剂（A）、对照品（B）和样品（C）的 高效液相色谱Fig.4 HPLC chromatograms of solvent（A）、reference substance（B）and sample（C）

图5 升麻素苷线性关系曲线Fig.5 Linear relationship curve of prim-o-glucosylcimifugin

图6 升麻素线性关系曲线Fig.6 Linear relationship curve of cimifugin

图7 异阿魏酸线性关系曲线Fig.7 Linear curve of isoferulic acid

图8 咖啡酸线性关系曲线Fig.8 Linear curve of caffeic acid

表3 浸出物含量测定结果汇总Tab.3 Summary of determination results of extract

表4 梯度洗脱流动相设置Tab.4 Gradient elution mobile phase setup

2.5.4线性关系考察

分别精密吸取上述对照品溶液1μL、2μL、6 μL、10 μL 和15 μL，注入液相色谱仪，记录色谱峰面积，绘制标准曲线，并计算回归方程。

以进样量（μg）为横坐标，峰面积积分值为纵坐标，绘制标准曲线，得升麻素苷回归方程为y=397.12x-33.178，r=9 990，表明升麻素苷在1～ 15 μg 范围内线性关系良好；得升麻素回归方程为y=1 092.9x-163.07，r=0.999 5，表明升麻素在2～ 30 μg 范围内线性关系良好；得异阿魏酸回归方程为y=2 008.9x=5 982.4，r=0.999 2，表明咖啡酸在3～ 45 μg 范围内线性关系良好；得咖啡酸回归方程为y=1 707.2x-2 488.4，r=0.998 9，表明异阿魏酸在2.5～ 37.5 μg 范围内线性关系良好。

2.5.5稳定性试验

取样品约1 g，制成供试品溶液并进行测定，每隔3 h 重复进样9 次，记录峰面积；分别计算升麻素苷、咖啡酸、升麻素和异阿魏酸峰面积积分值的相对标准偏差，结果升麻素苷峰面积RSD=1.7%、咖啡酸峰面积RSD=5.9%、升麻素峰面积RSD=0.5%、异阿魏酸峰面积RSD=5.1%，表明供试品溶液在27 h 内稳定。

2.5.6精密度试验

取混合对照品溶液，按上述色谱条件重复进样10 次，记录峰面积；分别计算升麻素苷、咖啡酸、升麻素和异阿魏酸峰面积积分值的相对标准偏差，升麻素苷峰面积RSD=0.88%、咖啡酸峰面积RSD=0.75%、升麻素峰面积RSD=0.79%、异阿魏酸峰面积RSD=0.87%，表明仪器精密度良好。

2.5.7重现性试验

取同一批样品，平分成5 份，每份约1g，按供试品溶液项下方法操作制备成供试品溶液，依法测定；分别计算升麻素苷、咖啡酸、升麻素和异阿魏酸峰面积积分值的相对标准偏差以考察本法的重现性，各指标成分经相同方法操作后，升麻素苷峰面积RSD=0.67%、咖啡酸峰面积RSD=6.2%、升麻素峰面积RSD=0.9%、异阿魏酸峰面积RSD=0.99%，表明该方法重复性良好。

2.5.8含量测定

取各初加工后的样品，依法制备成供试品溶液，每批三份，分别精密吸取对照品溶液及供试品溶液各10 μL，注入液相色谱仪，测定峰面积，取平均值计算各样品中升麻素苷、升麻素、咖啡酸和异阿魏酸含量，结果如图9 所示。

图9 不同初加工方式对升麻指标成分的影响Fig.9 Effects of different primary processing methods on index components of cohosh

上述实验结果表明：各初加工方式对升麻所含指标成分的影响趋势基本一致，即冷冻干燥法处理后各指标成分含量最高，自然晒干和真空40 ℃干燥法次之，30 ℃热风干燥法再次，40 ℃热风干燥法所含指标成分最少。

3 讨论

笔者认为，升麻的质量主要与水分、总灰分、浸出物和目标物质的含量有关，而以上检测项目的优劣则与干燥方式密切相关，分析如下：

3.1 水分

药材中含水分过高可能导致药材在储存的过程中加速变质，影响药材的储存期限和疗效，因此需要对水分进行检测。为保证药材质量，厂区内控标准要求水分值不得大于10%，要严于中国药典标准（13%）。研究结果表明，各初加工方法处理过的样品所含水分均符合厂区内控标准的要求，其中采用真空干燥法初加工的升麻含水量最高，而采用冷冻干燥法初加工的升麻含水量最低，二者达到内控标准时间相同，均为72h，比自然晾干和烘箱干燥法达到内控标准水分所需时间更短。推测出现这样的结果是因为真空干燥操作通常是将药材放入真空干燥箱中抽真空，再加热到某一温度，利用低压下水的沸点降低的原理进行干燥，该方法比一般加热干燥法省时，但一较大缺陷是实验在密闭环境中进行，从药材中干燥出来的水分在干燥箱中无法排出，一旦干燥箱内环境湿度与药材中的水分达到平衡点，药材水分就不会再降低，因此整个干燥过程中需要多次开启干燥箱去除箱内水分以便继续干燥[5-7]。

3.2 总灰分

灰分鉴别不仅可以反映药品的质量，还可以检测药品中是否含有其他物质。根据药典规定，升麻总灰分含量不应高于8.0%。供试品中冷冻干燥后的样品总灰分最低，自然干燥法的样品总灰分均已接近限度，其他各组样品总灰分在二者之间。推测可能是因为自然干燥法是在开放的环境进行干燥，干燥过程中灰尘会落在药材上，造成自然干燥的样品灰分测定值偏高，而其他干燥方式均是在密闭环境下进行，隔绝了周围环境中灰尘的污染。

3.3 浸出物

该种方法主要应用于没有合适的定量方法、活性成分较低或者有效成分不明确的中药材。从数据上看，经自然晒干的升麻浸出物含量最低，而用真空干燥法处理的升麻浸出物含量最高。考虑可能是因为在干燥过程中，想要达到某一水分，真空干燥法所需时间一般短于自然干燥和常压干燥，这样一些低沸点的脂溶性成分损失更小，所以真空干燥样品中保留的醇浸物更多。

3.4 含量

通过测定，根据《中国药典》中的要求，升麻含异阿魏酸的量不得少于0.10%（即1 g 生药材中不能低于1 mg），各初加工得到的升麻样品均符合要求；药典中未对升麻素苷、升麻素和咖啡酸的含量做出规定。从实验结果来看，冷冻干燥法处理后的升麻样品各指标成分的含量均高于其他初加工方法处理的升麻，表明冷冻干燥法更有利于减少有效成分的损失。推测是因为冷冻干燥法的干燥原理与其他四种干燥方法不同，常压干燥和真空干燥是通过水分的蒸发对药材进行干燥，在这个过程中不可避免地使一部分水溶性成分随着蒸汽一起流失，一些易挥发的脂溶性成分也会损失；而冷冻干燥法是将药材迅速冷冻后再在真空环境下干燥，药材中细胞间的水分会迅速结成冰晶，在真空条件下升华，不需要蒸发过程，而且冷冻干燥法可以最大程度地保证细胞的完整性[5-7]，以上两点均有利于保留药材活性成分，因此冷冻干燥法中各含量均明显高于其他处理方法。

综上所述，冷冻干燥法进行初加工的升麻质量更优，且更有利于药材的保存。但不同干燥方法有其各自的优缺点，例如本实验中冷冻干燥法虽然得到的产品质量最佳，效率最高，但生产型冷冻干燥机组购价及维护费用明显高于生产用真空干燥机组和鼓风干燥设备，且干燥工艺复杂，使用相同时间产生的能耗大于其他干燥方法；自然晾晒法得到的产品质量次于本实验中其他干燥方法的样品，且该方法易受天气影响并容易被灰尘污染，但该方法不需要增加生产设备，采用日光照射无需外部能源消耗，操作简单，成本更低。因此建议药厂根据自身实际情况进行评估，选择适合本企业的干燥方式。