初加工方式對升麻質量的影響

楊建龍，薛濤，李昀達，向禹同，崔書赫，劉瑾宣，周禹含，孟超

（1.長春市食品藥品檢驗中心，吉林 長春 130000；2.神威藥業（四川）有限公司，四川 邛崍 611530；3.長春中醫藥大學中藥制藥系，吉林 長春 130117；4.長春中醫藥大學臨床醫學院，吉林 長春 130117）

升麻為毛茛科植物大三葉升麻、興安升麻或升麻的干燥根莖，味辛，微甘，性微寒，具有發表透疹，清熱解毒，升陽舉陷之功效，可用于時氣疫癘，頭痛寒熱，喉痛，口瘡，斑疹不透，中氣下陷，久瀉久痢，脫肛，婦女崩帶，子宮下墜，癰腫瘡毒等癥的治療[1-4]。大葉升麻主產于遼寧、吉林、黑龍江，習稱關升麻；興安升麻主產于遼寧、黑龍江、河北、山西，習稱北升麻；升麻主產于山西、四川、青海、云南，習稱西升麻[1-4]。

升麻是我國傳統中藥材，據不完全統計，國內上百種中成藥中含有升麻藥材，國內對升麻的需求量越來越大。根據文獻記載，不同產地升麻所含各成分含量有所不同，即便同一產地出產的升麻，初加工方式不同對其質量也可能有較大影響。

然而根據對國內期刊的報道檢索，雖近些年對升麻活性成分的種類、含量、藥理作用等有所研究及報道，但幾乎沒有人研究加工方式對升麻產品質量的影響。因此，本研究對不同初加工處理后的升麻進行質量檢測，探究初加工方式對升麻藥材質量的影響。

1 儀器與材料

1.1 實驗設備及儀器

101-1A/101-1AB 型電熱鼓風干燥箱（天津市秦思特儀器有限公司）；KQ-3200DE 型超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）；WB100-6F 恒溫水浴鍋（群安實驗儀器有限公司）；FW-135 萬能粉碎機（北京永光明醫療儀器有限公司）；YTLG-12D 冷凍干燥箱（上海葉拓科技有限公司）；HC2204NT 電子分析天平（上?；ǔ睂崢I有限公司）；DZF-6050N 型臺式真空干燥箱（瑪瑞特科技有限公司）；LC-220 高效液相色譜儀（上海儀電分析儀器有限公司）；754 紫外-可見分光光度儀（浙江力辰儀器科技有限公司）

1.2 實驗樣品

升麻，采摘于吉林省永吉縣，經鑒定為關升麻。

1.3 試藥與試劑

對照品：升麻素苷（111522-202214，中國食品藥品檢定研究院）；升麻素（111710-200602，中國食品藥品檢定研究院）；異阿魏酸（111698-201904，中國食品藥品檢定研究院）；咖啡酸（110885-201703，中國食品藥品檢定研究院）。

甲醇（色譜純，sigama 公司）、乙腈（色譜純，sigama 公司）、乙醇（分析純，天津市津東天正精細化學試劑廠），娃哈哈純凈水（杭州娃哈哈集團有限公司）。

2 方法與結果

對水分、灰分和浸出物的實驗數據進行處理，并對HPLC 測定的相關數據進行計算，得到各樣品的含量，用SPSS 統計學軟件進行數學統計分析。

2.1 藥材處理方式

根據公司以往生產經驗，結合專家提供的建議，決定對以下處理方式進行比較：

A（自然曬干）：連續在陽光干燥處晾曬，早晚各取樣測量一次，直至含水量達到內控標準（內控標準中含水量不得超過10%）。

B（30 ℃熱風干燥）：30 ℃烘箱干燥，早晚各取樣測量一次，直至含水量達到內控標準。

C（40 ℃熱風干燥）：40 ℃烘箱干燥，早晚各取樣測量一次，直至含水量達到內控標準。

D（冷凍干燥）：在-80 ℃超低溫冰箱預凍24 h后，再在-80 ℃凍干機中真空冷凍干燥2 天后取樣測定。

E（真空40 ℃干燥）：40 ℃真空干燥箱干燥，早晚各取樣測量一次，直至含水量達到內控標準。

2.2 水分測定

取上述初加工樣品，粉碎后按《中國藥典》2020 年版四部通則0832“水分測定法”第二法進行操作[1]，根據減失的重量，計算供試品中含水量（%）。

圖1 不同處理方法對升麻水分的影響Fig.1 Effect of different treatment methods on water content of hemp

表1 水分測定結果Tab.1 Results of moisture determination

以上實驗結果表明：以自然曬干的升麻所含水分值做對比，各組樣品所含水分分別是其0.87、0.87、0.49 和1.25 倍，均有顯著性差異；經過冷凍干燥處理后的樣品所含水分最低，僅為3.45%，且用時最短，僅需72 h，而采用真空干燥法加工的升麻所含水分最高，為8.76%。

2.3 總灰分測定

取初加工樣品，按《中國藥典》2020 年版四部通則2302“灰分測定法”中總灰分測定法進行操作[1]，根據殘渣重量，計算供試品中總灰分的含量（%）。

灰分（%）=灰化物質量/藥粉質量×100%

圖2 不同處理方法對升麻灰分的影響對比Fig.2 Comparison of the influence of different treatment methods on the ash content of hemp

上述實驗結果表明：以自然曬干的升麻所含灰分值做對比，各組樣品所含灰分分別是其0.88、0.94、0.83 和0.93 倍，均有顯著性差異；其中自然曬干樣品的灰分值最大，為7.95%，冷凍干燥樣品的灰分值最小，為6.59%。

2.4 浸出物測定

按《中國藥典》2020 年版四部通則2201“浸出物測定法”中醇溶性浸出物測定法進行操作[1]，以干燥品計算供試品中醇溶性浸出物的含量（%）。

上述實驗結果表明：以自然曬干的升麻所含浸出物量做對比，各組樣品所含浸出物量分別是其1.10、1.10、1.14 和1.21 倍，均有顯著性差異；其中真空干燥樣品的浸出物含量值最高，為40.91%，自然曬干樣品的浸出物含量值最低，為30.83%。

2.5 含量測定

2.5.1供試品溶液的制備

按《中國藥典》2020 年版一部“升麻”項下操作，取升麻不同初加工后的樣品，粉碎過二號篩，精密稱定，置錐形瓶中，加入10%乙醇，精密稱定，加熱回流2.5 h，放至室溫，稱重，加10%乙醇補足減失重量，搖勻，濾過，續濾液即為供試品溶液[1]。

2.5.2對照品溶液的制備

取升麻素對照品、升麻素苷對照品、咖啡酸對照品及異阿魏酸對照品適量，精密稱定，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、異阿魏酸3.0 mg、咖啡酸2.5 mg 的混合對照品溶液，即得。

2.5.3色譜條件

色譜柱：依利特Supersil ODS25μm色譜柱（4.6 mm ×250 mm，5 μm），檢測波長：316 nm；體積流量：1 mL/min；柱溫：30 ℃，流動相：乙腈（A）-0.1%磷酸溶液（B），梯度洗脫，流動相設置及典型液相圖譜如表3，圖4 所示。

圖3 不同處理方法對升麻浸出物含量的影響對比Fig.3 Comparison of the effect of different treatment methods on the content of cohosh extract

圖4 溶劑（A）、對照品（B）和樣品（C）的 高效液相色譜Fig.4 HPLC chromatograms of solvent（A）、reference substance（B）and sample（C）

圖5 升麻素苷線性關系曲線Fig.5 Linear relationship curve of prim-o-glucosylcimifugin

圖6 升麻素線性關系曲線Fig.6 Linear relationship curve of cimifugin

圖7 異阿魏酸線性關系曲線Fig.7 Linear curve of isoferulic acid

圖8 咖啡酸線性關系曲線Fig.8 Linear curve of caffeic acid

表3 浸出物含量測定結果匯總Tab.3 Summary of determination results of extract

表4 梯度洗脫流動相設置Tab.4 Gradient elution mobile phase setup

2.5.4線性關系考察

分別精密吸取上述對照品溶液1μL、2μL、6 μL、10 μL 和15 μL，注入液相色譜儀，記錄色譜峰面積，繪制標準曲線，并計算回歸方程。

以進樣量（μg）為橫坐標，峰面積積分值為縱坐標，繪制標準曲線，得升麻素苷回歸方程為y=397.12x-33.178，r=9 990，表明升麻素苷在1～ 15 μg 范圍內線性關系良好；得升麻素回歸方程為y=1 092.9x-163.07，r=0.999 5，表明升麻素在2～ 30 μg 范圍內線性關系良好；得異阿魏酸回歸方程為y=2 008.9x=5 982.4，r=0.999 2，表明咖啡酸在3～ 45 μg 范圍內線性關系良好；得咖啡酸回歸方程為y=1 707.2x-2 488.4，r=0.998 9，表明異阿魏酸在2.5～ 37.5 μg 范圍內線性關系良好。

2.5.5穩定性試驗

取樣品約1 g，制成供試品溶液并進行測定，每隔3 h 重復進樣9 次，記錄峰面積；分別計算升麻素苷、咖啡酸、升麻素和異阿魏酸峰面積積分值的相對標準偏差，結果升麻素苷峰面積RSD=1.7%、咖啡酸峰面積RSD=5.9%、升麻素峰面積RSD=0.5%、異阿魏酸峰面積RSD=5.1%，表明供試品溶液在27 h 內穩定。

2.5.6精密度試驗

取混合對照品溶液，按上述色譜條件重復進樣10 次，記錄峰面積；分別計算升麻素苷、咖啡酸、升麻素和異阿魏酸峰面積積分值的相對標準偏差，升麻素苷峰面積RSD=0.88%、咖啡酸峰面積RSD=0.75%、升麻素峰面積RSD=0.79%、異阿魏酸峰面積RSD=0.87%，表明儀器精密度良好。

2.5.7重現性試驗

取同一批樣品，平分成5 份，每份約1g，按供試品溶液項下方法操作制備成供試品溶液，依法測定；分別計算升麻素苷、咖啡酸、升麻素和異阿魏酸峰面積積分值的相對標準偏差以考察本法的重現性，各指標成分經相同方法操作后，升麻素苷峰面積RSD=0.67%、咖啡酸峰面積RSD=6.2%、升麻素峰面積RSD=0.9%、異阿魏酸峰面積RSD=0.99%，表明該方法重復性良好。

2.5.8含量測定

取各初加工后的樣品，依法制備成供試品溶液，每批三份，分別精密吸取對照品溶液及供試品溶液各10 μL，注入液相色譜儀，測定峰面積，取平均值計算各樣品中升麻素苷、升麻素、咖啡酸和異阿魏酸含量，結果如圖9 所示。

圖9 不同初加工方式對升麻指標成分的影響Fig.9 Effects of different primary processing methods on index components of cohosh

上述實驗結果表明：各初加工方式對升麻所含指標成分的影響趨勢基本一致，即冷凍干燥法處理后各指標成分含量最高，自然曬干和真空40 ℃干燥法次之，30 ℃熱風干燥法再次，40 ℃熱風干燥法所含指標成分最少。

3 討論

筆者認為，升麻的質量主要與水分、總灰分、浸出物和目標物質的含量有關，而以上檢測項目的優劣則與干燥方式密切相關，分析如下：

3.1 水分

藥材中含水分過高可能導致藥材在儲存的過程中加速變質，影響藥材的儲存期限和療效，因此需要對水分進行檢測。為保證藥材質量，廠區內控標準要求水分值不得大于10%，要嚴于中國藥典標準（13%）。研究結果表明，各初加工方法處理過的樣品所含水分均符合廠區內控標準的要求，其中采用真空干燥法初加工的升麻含水量最高，而采用冷凍干燥法初加工的升麻含水量最低，二者達到內控標準時間相同，均為72h，比自然晾干和烘箱干燥法達到內控標準水分所需時間更短。推測出現這樣的結果是因為真空干燥操作通常是將藥材放入真空干燥箱中抽真空，再加熱到某一溫度，利用低壓下水的沸點降低的原理進行干燥，該方法比一般加熱干燥法省時，但一較大缺陷是實驗在密閉環境中進行，從藥材中干燥出來的水分在干燥箱中無法排出，一旦干燥箱內環境濕度與藥材中的水分達到平衡點，藥材水分就不會再降低，因此整個干燥過程中需要多次開啟干燥箱去除箱內水分以便繼續干燥[5-7]。

3.2 總灰分

灰分鑒別不僅可以反映藥品的質量，還可以檢測藥品中是否含有其他物質。根據藥典規定，升麻總灰分含量不應高于8.0%。供試品中冷凍干燥后的樣品總灰分最低，自然干燥法的樣品總灰分均已接近限度，其他各組樣品總灰分在二者之間。推測可能是因為自然干燥法是在開放的環境進行干燥，干燥過程中灰塵會落在藥材上，造成自然干燥的樣品灰分測定值偏高，而其他干燥方式均是在密閉環境下進行，隔絕了周圍環境中灰塵的污染。

3.3 浸出物

該種方法主要應用于沒有合適的定量方法、活性成分較低或者有效成分不明確的中藥材。從數據上看，經自然曬干的升麻浸出物含量最低，而用真空干燥法處理的升麻浸出物含量最高?？紤]可能是因為在干燥過程中，想要達到某一水分，真空干燥法所需時間一般短于自然干燥和常壓干燥，這樣一些低沸點的脂溶性成分損失更小，所以真空干燥樣品中保留的醇浸物更多。

3.4 含量

通過測定，根據《中國藥典》中的要求，升麻含異阿魏酸的量不得少于0.10%（即1 g 生藥材中不能低于1 mg），各初加工得到的升麻樣品均符合要求；藥典中未對升麻素苷、升麻素和咖啡酸的含量做出規定。從實驗結果來看，冷凍干燥法處理后的升麻樣品各指標成分的含量均高于其他初加工方法處理的升麻，表明冷凍干燥法更有利于減少有效成分的損失。推測是因為冷凍干燥法的干燥原理與其他四種干燥方法不同，常壓干燥和真空干燥是通過水分的蒸發對藥材進行干燥，在這個過程中不可避免地使一部分水溶性成分隨著蒸汽一起流失，一些易揮發的脂溶性成分也會損失；而冷凍干燥法是將藥材迅速冷凍后再在真空環境下干燥，藥材中細胞間的水分會迅速結成冰晶，在真空條件下升華，不需要蒸發過程，而且冷凍干燥法可以最大程度地保證細胞的完整性[5-7]，以上兩點均有利于保留藥材活性成分，因此冷凍干燥法中各含量均明顯高于其他處理方法。

綜上所述，冷凍干燥法進行初加工的升麻質量更優，且更有利于藥材的保存。但不同干燥方法有其各自的優缺點，例如本實驗中冷凍干燥法雖然得到的產品質量最佳，效率最高，但生產型冷凍干燥機組購價及維護費用明顯高于生產用真空干燥機組和鼓風干燥設備，且干燥工藝復雜，使用相同時間產生的能耗大于其他干燥方法；自然晾曬法得到的產品質量次于本實驗中其他干燥方法的樣品，且該方法易受天氣影響并容易被灰塵污染，但該方法不需要增加生產設備，采用日光照射無需外部能源消耗，操作簡單，成本更低。因此建議藥廠根據自身實際情況進行評估，選擇適合本企業的干燥方式。