第二節 天然藥物的鑒定
一、天然藥物鑒定的目的
天然藥物的鑒定是在繼承中醫藥學理論和實踐的基礎上,應用現代科學技術研究天然藥物的來源、性狀、顯微特征、理化性質等方面的一項重要基礎工作。天然藥物鑒定的目的:鑒定天然藥物品種的真偽和質量的優劣,保證人們用藥的安全和臨床療效。
我國天然藥物使用的歷史悠久,品種繁多,地區習用品各異,代用品、類似品、民間用藥不斷涌現,同名異物、同物異名的現象普遍存在,不同科屬的藥材外形很相似,藥材之間難于鑒定,這些都直接影響到天然藥物質量、化學成分、藥理作用的科學性研究以及臨床應用的有效性和安全性。如防己的商品品種有10余種,有粉防己、木防己、廣防己和川防己,分屬防己科和馬兜鈴科植物。又如商品“白頭翁”多達20余種,分屬于薔薇科、石竹科、菊科、毛茛科、玄參科、唇形科等不同的植物來源。再如山慈菇、透骨草、金錢草、石斛、雞血藤的同名異物也很多。天然藥物在商品流通與臨床應用中以假亂真或摻偽的情況時有發生,特別是貴重藥材較多,如麝香、牛黃、羚羊角、冬蟲夏草、番紅花、天麻、三七等。
因此,為了保證天然藥物的真實性和質量,有必要對天然藥物品種的真偽和質量的優劣進行辨別,通過調查研究、科學鑒定,努力做到天然藥物的名稱準確、品質可靠。只有這樣,才能把天然藥物的成分、藥理、制劑生產等一系列研究工作建立在科學的基礎上,確保用藥安全和有效。
二、天然藥物鑒定的依據
(一)國家藥典
1953年我國出版了第一版《中華人民共和國藥典》(以下簡稱《中國藥典》)。從1963年第二版開始,《中國藥典》分為一、二兩部,一部收載藥材和成方制劑,二部收載化學藥品、抗生素、生物制品和各類制劑。從2005年版起,《中國藥典》分為三部,一部收載藥材、飲片、植物油脂、提取物、成方制劑及單味制劑;二部收載化學藥品、抗生素、生化藥品、放射性藥品及藥用輔料;三部收載生物制品。
最新2015年版的《中國藥典》在三部的基礎上又對各部藥典的附錄進行整合,重新建立規范的編碼體系,并將原附錄更名為通則(包括制劑通則、檢定方法、標準物質、試劑試藥和指導原則)與藥用輔料獨立成卷作為第四部。本版藥典中規定的檢驗方法的質和量有了明顯的提高和增加,如采用液相色譜法-串聯質譜法、分子生物學檢測技術、高效液相色譜-電感耦合等離子體質譜法等用于中藥的質量控制。此外,在檢測技術儲備方面,建立了中藥材DNA條形碼分子鑒定法、色素測定法、中藥中真菌毒素測定法、近紅外分光光度法、基于基因芯片的藥物評價技術等指導方法,體現了藥典對新技術、新方法的記錄和應用。
(二)部(局)頒標準
《中國藥典》自1985年以來每5年更新一版,由于平時不可能經常改版或增補,對《中國藥典》尚未收載的常用且有一定療效的天然藥物,由國家藥典委員會編寫《國家食品藥品監督管理局藥品標準》(簡稱部頒或局頒藥品標準),作為藥典的補充,即部(局)頒標準,同樣具有法律效力。
(三)地方規范
省、自治區或直轄市醫藥部門批準的藥品標準或規范,在本地區的藥品生產、供應、使用、檢驗和管理等單位必須遵照執行,對其他地區無約束力,但可以作為參照執行的標準,所載品種和內容若與國家藥典或部(局)頒標準有重復和沖突時,應首先按照《中國藥典》或部(局)頒標準執行。
值得指出的是,由于天然藥物品種繁多,在鑒定時會有一些品種在國家藥品標準之外,沒有可用的法定依據。但為了確定其品質,也為了進一步研究分析地區藥用的可能性,可根據有關專著進行鑒定。
三、天然藥物鑒定程序和常規項目
天然藥物樣品有完整的藥材,也有碎塊、飲片和粉末。天然藥物鑒定常用的方法有:基源(原植物、原動物和礦物)鑒定、性狀鑒定、顯微鑒定及理化鑒定等。各種方法有其特點和適用對象,有時還需要幾種方法配合進行,這要根據檢品的具體條件和要求靈活掌握。
(一)天然藥物鑒定的一般程序
天然藥物鑒定的一般程序是:檢品登記、取樣、鑒定、報告。
1.檢品登記
由相關人員對送檢或抽檢樣品進行檢品登記,登記內容包括送檢或抽檢單位名稱、品名、產地、規格、等級及包件數量等。
2.天然藥物取樣法
天然藥物取樣法是指供檢驗用藥材或飲片樣品的取樣方法。取樣的代表性直接影響到鑒定結果的正確性,因此,必須重視取樣的各個環節。取樣時均應符合下列有關規定:
(1)抽取樣品前的記錄 應核對品名、產地、規格等級及包件式樣,檢查包裝的完整性、清潔程度以及有無水跡、霉變或其他物質污染等情況,并詳細記錄。凡有異常情況的包件,應單獨檢驗并拍照。
(2)抽取樣品的原則
① 從同批藥材和飲片包件中抽取供檢驗用樣品的原則 藥材總包件數不足5件的,逐件取樣;5~99件,隨機抽5件取樣;100~1000件,按5%比例取樣;超過1000件的,超過部分按1%比例取樣;貴重藥材和飲片,不論包件多少均逐件取樣。
② 檢定樣品量的抽取原則 每一包件至少在2~3個不同部位各取樣品1份;包件大的應從10cm以下的深處在不同部位分別抽取;對破碎的、粉末狀的或大小在1cm以下的藥材和飲片,可用采樣器(探子)抽取樣品;對包件較大或個體較大的藥材,可根據實際情況抽取有代表性的樣品。
③ 每一包件取樣量的一般規定 一般藥材和飲片抽取100~500g;粉末狀藥材和飲片抽取25~50g;貴重藥材和飲片抽取5~10g。
④ 供檢驗用樣品量 將抽取的樣品混勻,即為抽取樣品總量。若抽取樣品總量超過檢驗用量數倍時,可按四分法再取樣,即將所有樣品攤成正方形,依對角線畫“×”,使分為四等份,取用對角兩份;再如上操作,反復數次,直至最后剩余量能滿足供檢驗用樣品量。
最終抽取的供檢驗用樣品量,一般不得少于檢驗所需用量的3倍,即1/3供實驗室分析用,另1/3供復核用,其余1/3留樣保存,保存期至少1年。
3.天然藥物的鑒定
(1)真實性鑒定 即依照藥品標準鑒定天然藥物的真偽優劣,其方法主要包括性狀鑒定法、顯微鑒定法、理化鑒定法、聚合酶鏈式反應鑒定法等。根據檢驗要求,一般是對供鑒定用的天然藥物樣品先進行性狀鑒定,然后是顯微鑒定及理化鑒定。遇到不能確定樣品的原植(動)物來源時,還須從天然藥物流通渠道深入到產地進一步調查研究。
(2)純度和品質優良度的檢定 主要是對天然藥物的純凈程度、可溶性物質、有害或有毒物質進行的限量檢查,包括水分、灰分、雜質、毒性成分、重金屬及有害元素、二氧化硫殘留、農藥殘留、黃曲霉毒素等。除另有規定外,飲片水分通常不得超過13%;藥屑雜質通常不得超過3%;藥材及飲片(礦物類除外)的二氧化硫殘留量不得超過150mg/kg。
4.報告
報告即根據實驗結果,對檢品的真實性、純度、品質優良度做出“是否合格”、“能否藥用”、“是否符合規定”的結論。上述各項檢定項目都須有完整的、真實的和原始的檢驗記錄,以備審核。報告書須經部門主管審核后簽發,并做好檢品留樣工作。藥品檢驗機構簽發的報告具法律效力。如果送檢單位對檢驗結果有異議,應向檢驗單位申請復驗或向上一級藥品檢驗機構申請仲裁檢驗。
(二)天然藥物鑒定的常規項目
1.雜質檢查
天然藥物雜質系指來源與規定相同,但其性狀或部位與規定不符;或來源與規定不同的物質以及無機雜質,如沙石、泥塊、塵土等。天然藥物中雜質的混存,直接影響藥材的純度。檢查方法是可取規定量的樣品,攤開,用肉眼或放大鏡(5~10倍)觀察,將雜質揀出;如其中含有可篩分的雜質,應通過適當的篩籮將雜質篩出。然后將各類雜質分別稱重,計算出所占樣品的百分比。如藥材中混存的雜質與正品相似,難以用肉眼鑒定時,應用顯微鑒定、理化鑒定試驗,證明其為雜質后,計入雜質重量中。對個體大的藥材,必要時可破開,檢查有無蛀蟲、霉爛或變質情況。雜質檢查所用的樣品量,一般按藥材取樣法稱取。
2.水分測定
藥材中含有過量的水分,不僅易霉爛變質,使有效成分分解,且相對地減少了實際用量而不能達到治療目的。因此,控制水分含量對保證藥材質量有密切關系。《中國藥典》規定水分的含量限度,如牛黃不得超過9.0%、紅花不得超過13.0%、阿膠不得超過15.0%等。測定藥材中水分的方法,2015年版《中國藥典》規定有:費休法、烘干法、甲苯法、減壓干燥法和氣相色譜法。其中烘干法適用于不含或少含揮發性成分的藥材;甲苯法適用于含揮發性成分的藥材;減壓干燥法適用于含有揮發性成分的貴重藥材;氣相色譜法適用范圍較廣。使用的方法和儀器詳見2015年版《中國藥典》四部通則。
目前有用紅外線干燥器測定水分的,儀器上裝有稱量指示,可直接讀出干燥失重數量,方法較簡便,但有一定誤差。又有報道利用無水乙醇吸收藥材中的水分,以甲醇作內標劑進行氣相色譜分析測定藥材中水分的方法,具有迅速、靈敏度高的優點。
3.灰分測定
藥材中的灰分,包括藥材本身經過灰化后遺留的不揮發性無機鹽類,以及藥材表面附著的不揮發性無機鹽,即總灰分。各種藥材在無外來摻雜物時,總灰分應在一定范圍以內,故所測灰分數值高于正常范圍時,表示有可能在加工或運輸貯存等環節中有其他無機物污染或摻雜。藥材中最常見的無機物質為泥土、沙石等,測定灰分的目的是限制藥材中泥沙等雜質。《中國藥典》已將灰分測定作為一項常規檢查,對大多數藥材設定了總灰分的最高限量,如阿膠飲片不得超過4.0%、阿魏不得超過5.0%、安息香不得超過0.50%等,它對保證藥材的純度具有重要意義。
有些藥材的總灰分本身差異較大,特別是組織中含草酸鈣較多的藥材如大黃,可以測其酸不溶性灰分。即加10%鹽酸處理,得到不溶于10%鹽酸的灰分。這就使總灰分中的鈣鹽等溶去,而泥土、沙石等主要是硅酸鹽因不溶解而殘留。這樣就能較精確地反映藥材的質量。測定方法詳見《中國藥典》(2015年版)四部通則。除酸不溶性灰分外,亦可測定硫酸化灰分,即樣品在熾灼前加一定濃度的硫酸適量處理,然后升溫至600℃,灼燒灰化。
4.浸出物測定
對某些有效成分尚未清楚或有效成分尚無精確定量方法的藥材,可根據已知成分的溶解性質,進行浸出物的測定。藥材中的成分在水或不同濃度乙醇中,在一定條件下其浸出物的含量大致有一定的范圍。因此以浸出物含量控制藥材的質量,目前具有實際意義。常用溶劑是水或不同濃度的乙醇,少數用乙醚和氯仿等,測定時根據《中國藥典》的規定選用溶劑。如藥典規定降香乙醇浸出物不得少于8.0%;枇杷葉乙醇浸出物不得少于18.0%;獨活甲醇浸出物二氫歐山芹醇當歸酸酯不得少于0.080%。藥典收載浸出物含量的天然藥物正在逐年增加,這是天然藥物科技發展的必然趨勢。用浸出物的含量來評價質量,目前也用在中成藥制劑中,如七厘散的乙醇浸出物不得少于60.0%、龜齡集的揮發性醚浸出物不得少于0.25%。
5.揮發油測定
利用藥材中所含揮發性成分能與水蒸氣同時餾出的性質,在揮發油測定器中進行測定。具體儀器裝置及方法詳見《中國藥典》四部通則。此外,對揮發油含量小于0.1%的藥材和天然藥物制劑,在常用樣品量無法測定時,可用吸香-色譜聯用技術進行。即先使藥材中具升華或揮發性的成分充分地被油脂吸收,然后用適當的溶劑提取,經色譜分析,可以有效地進行定量分析。此法靈敏度高,可以測定出藥材中僅含萬分之幾的揮發油成分。
四、天然藥物鑒定的方法
天然藥物常用的鑒定方法有:來源(原植物、原動物、原礦物)鑒定、性狀鑒定、顯微鑒定、理化鑒定等方法。各種方法有其特點及適用對象,有時還需要幾種方法配合進行工作。
(一)來源鑒定
來源鑒定就是應用植(動)物的分類學知識,對天然藥物的來源進行鑒定,確定其正確的學名;應用礦物學的基本知識,確定礦物天然藥的來源,以保證在應用中品種準確無誤。因天然藥物中植物藥占絕大多數,故現以原植物鑒定為例,其鑒定步驟如下:
1.觀察植物形態
對具有完整植物體的天然藥物檢品,應注意其根、莖、葉、花、果實等部位的觀察,其中對繁殖器官(花、果實或孢子囊、子實體等)尤應仔細觀察。在觀察微小特征時,可借助放大鏡或解剖鏡,如小花、短毛、腺點等。同時注意對藥用部位進行觀察。在實際工作中經常遇到檢品不完整的情況,除少數品種的鑒定特征十分突出外,一般都要追究其原植物,包括深入產地調查,采集實物,進行對照鑒定。
2.核對文獻
根據已觀察到的形態特征核對文獻。在核對文獻時,首先應查考植物分類學著作,如《中國高等植物科屬檢索表》、《中國植物志》、《中國高等植物圖鑒》及有關地區性植物志等;其次再查閱中藥品種鑒定方面的著作,如《中藥志》、《全國中草藥匯編》、《中藥大辭典》、《中華本草》等。必要時還須查對原始文獻,以便正確鑒定。原始文獻指第一次發現該種(新種)植物的工作者,描述其特征,予以初次定名的文獻。
3.核對標本
當知道未知種是什么科屬時,可以到標本館核對已定學名的該科屬標本。要得到正確的鑒定,必須要求標本館中已定學名的標本正確可靠。如有條件,可與模式標本(發表新種時所描述的植物標本)核對,更有利于正確鑒定。
(二)性狀鑒定
性狀鑒定就是用眼看、手摸、鼻聞、口嘗、水試、火試等十分簡便的鑒定方法,來鑒定藥材的外觀性狀。這種方法在我國醫藥寶庫中積累了豐富的傳統鑒定經驗,它具有簡單、易行、迅速的特點。性狀鑒定的內容,一般包括以下幾個方面:
1.形狀
天然藥物的形狀與藥用部位有關,每種藥材的形狀一般比較固定。如根類藥材有圓柱形、圓錐形、紡錘形等;皮類藥材有板片狀、卷筒狀等;種子類藥材有卵形、圓球形、扁圓形等。經驗鑒定形象生動,如“鸚哥嘴”(天麻)、“懷中抱月”(川貝母)、“翹鼻頭、方勝紋、佛指甲”(蘄蛇)、“馬頭蛇尾瓦楞身”(海馬)。觀察藥材形狀時,一般不需要預處理,但有些皺縮的花、葉、全草類藥材,需先用熱水浸泡,展平后觀察。
2.大小
大小指天然藥物的長短、粗細、厚薄。要得出比較正確的大小數值,應觀察較多的樣品。一般藥材的大小都有一定的幅度。但測量時,允許有少量高于或低于規定的數值。
3.顏色
天然藥物的顏色一般比較固定。藥材的顏色與質量關系密切,因此,藥材顏色是衡量藥材質量好壞的重要因素。在觀察藥材顏色時,應在白天自然光下或日光燈下進行。藥材的顏色不是單一的,如用兩種以上的復合色調描述時,則以后一種色調為主,如黃棕色,即以棕色為主。
4.表面特征
表面特征是指藥材表面是光滑還是粗糙,有無皺紋、皮孔或毛茸等。如枇杷葉的絨毛,紫蘇子的網紋,大黃的星點,這些特征是鑒定天然藥物的重要依據。
5.質地
質地是指天然藥物的軟硬、柔韌、疏松、致密、堅實、黏性或粉性等特征。在經驗鑒定中,用于形容藥材質地的術語很多,如質輕而松、斷面多裂隙,謂之“松泡”(南沙參);富含淀粉,折斷時有粉塵散落,謂之“粉性”(山藥);質地柔韌,含油而潤澤,謂之“油潤”(當歸);質堅實,半透明,謂之“角質”(天麻)等。
6.折斷面
折斷面是指天然藥物折斷時的現象及折斷時的斷面特征。如易折斷或不易折斷,有無粉塵散落,是否平坦,斷面有無膠絲,是否可以層層剝離等。對于根及根莖類、莖和皮類藥材的鑒定,折斷面的特征十分重要。如白蒼術不易折斷,斷面放置不“起霜”;杜仲折斷時有膠絲相連;黃柏折斷面,顯纖維性,裂片狀分層;牡丹皮折斷面較平坦,顯粉性。
對于不易折斷或折斷面不平坦的藥材,可用刀切成橫切面,以便觀察皮部與木部的比例、維管束的排列形狀、射線的分布等。對于橫切面特征的描述,經驗鑒定有很多術語,如粉防己有“車輪紋”;茅蒼術有“朱砂點”;黃芪有“菊花心”;何首烏有“云錦狀花紋”等。
7.氣
氣是指用鼻聞到的天然藥物的特征。含揮發性成分的天然藥物,通常有特殊的香氣、臭氣或腥氣,如檀香、阿魏、麝香、肉桂、魚腥草等。對氣味不明顯的藥材,可切碎后或用熱水浸泡一下再聞。
8.味
味是指用口嘗到的天然藥物的特征。藥有酸、苦、甘、腥、咸等不同的味道,但每種藥材的味道是比較固定的,如烏梅、山楂、木瓜味酸;黃連、黃柏、穿心蓮味極苦;甘草、黨參味甜等,這些都與其所含成分及含量有密切關系。注意對有強烈刺激性和劇毒的藥材,口嘗時要特別小心,取樣要少,嘗后應立即吐出,漱口,洗手,以免中毒,如草烏、雪上一枝蒿、半夏、白附子等。
9.水試
有些天然藥物在水中或遇水能產生特殊的現象,可作為鑒定特征之一。如西紅花加水泡后,水液染成黃色;秦皮加水浸泡,浸出液在日光下顯碧藍色熒光;車前子、葶藶子加水浸泡,則種子黏滑,且體積膨脹;小通草遇水表面顯黏性。這些現象常與天然藥物的化學成分或組織構造有關。
10.火試
有些天然藥物用火燒之,可產生特殊的氣味、顏色、煙霧、閃光或響聲等現象,作為鑒定特征之一。如降香微有香氣,點燃則香氣濃烈,有油流出,燒后留有白灰;麝香少許用火燒時有輕微爆鳴聲,起油點如珠,似燒毛發但無臭氣,灰為白色;海金沙易點燃,發出爆鳴聲及閃光。
以上所述,是天然藥物性狀鑒定的基本順序和內容,在描述天然藥物的性狀或制定質量標準時,都要全面仔細地觀察這幾個方面。但對具體天然藥物的各項取舍可以不同。
(三)顯微鑒定
顯微鑒定是利用顯微鏡來觀察天然藥物的組織結構、細胞性狀以及內含物的特征,用以鑒定天然藥物的真偽、純度甚至品質的一種方法。顯微鑒定常配合來源鑒定、性狀鑒定及理化鑒定等方法解決實際問題。常用于天然藥物及中成藥的鑒定。
1.天然藥物的顯微鑒定
(1)完整藥材的顯微鑒定 適用于完整藥材組織構造的觀察。方法:a.選擇藥材的適當部位;b.用徒手切片法、滑走切片法、石蠟切片法制成橫切片或縱切片;c.用甘油乙酸試液、水合氯醛試液或其他試液處理后在顯微鏡下觀察。
(2)破碎藥材的顯微鑒定 適用于破碎、不完整藥材的觀察。方法:對大塊片亦可制組織片,方法大體上和完整藥材的顯微鑒定方法相同;塊片較小難于制成切片時,可用化學試劑把植物組織解剖開,制成解離組織片進行觀察,或刮取粉末觀察。
(3)粉末藥材的顯微鑒定 適用于粉末類藥材的觀察。方法:a.將藥材用粉碎機粉碎成適當粗細的粉末;b.取藥材粉末少許,置載玻片上,攤平;c.用稀甘油試液、水合氯醛試液或其他試液處理后在顯微鏡下觀察。
(4)動物、礦物類藥材的顯微鑒定 對堅硬的動物、礦物類天然藥物可采用磨片法進行制片。制片時選取厚度為1~2mm的藥材,置粗磨石(或磨砂玻璃板)上,加適量水,用食指、中指夾住或壓住材料,在磨石上往返磨礪,待兩面磨平,且厚度約為數百微米時,將材料移至細磨石上,加水,用軟木塞壓在材料上,往返磨礪至透明,用水沖洗,再用乙醇處理和甘油乙醇試液裝片在偏光顯微鏡下進行觀察。
2.中成藥的顯微鑒定
該法適用于用天然藥物細粉制成的散劑、丸劑、片(錠)劑、丹劑、顆粒劑等成方制劑的觀察。一般需根據處方,明確處方及藥用部位,對各組成藥材粉末特征分析比較,排除某些類似成分的干擾,選取各藥在該成藥中專屬性較強的顯微特征,作為鑒定依據,但單一粉末藥材的顯微特征一般不作為鑒定依據。中成藥顯微鑒定方法,一般與單味藥的粉末顯微鑒定相同。
(四)理化鑒定
理化鑒定是指利用物理、化學或儀器分析方法,對藥材和飲片中所含的某些化學成分進行定性和定量分析,來鑒定天然藥物的真實性、純度和品質優劣程度的一種方法。理化鑒定的實驗方法,一般是用少量的藥材干粉、切片、浸出液或經過初步提取分離后進行定性定量分析。
1.物理常數測定
物理常數測定包括相對密度、旋光度、折射率、黏稠度、沸點、凝固點、熔點等的測定。這對揮發油、油脂類、樹脂類、液體類藥材(如蜂蜜等)和加工品類藥材(如阿膠等)的真實性和純度鑒定具有重要意義。藥材中如摻有其他物質時,物理常數就會隨之改變,如蜂蜜中摻水就會使密度降低,影響黏稠度;如在蜂蜜中摻蔗糖,經旋光度檢查,正品蜂蜜(含蔗糖約為5%)為左旋,摻蔗糖的蜂蜜(蔗糖含量超過20%)變為右旋。因此《中國藥典》規定:蜂蜜相對密度在1.349以上,薄荷油為0.888~0.908;冰片(合成龍腦)的熔點為205~210℃;肉桂油的折射率為1.602~1.614等。天竺黃規定檢查體積比,即取天竺黃粉末(過4號篩)10g,輕輕裝入量筒內,其體積不得少于24ml。這是一種類似測定相對密度的方法,也可用于測定其他藥材,特別是對經驗鑒定習用“質輕”或“質重”術語時,這是容易區分輕重的標準。
2.膨脹度檢查
藥材中含有黏液、果膠、樹脂等成分,有吸水膨脹的性質,如葶藶子、車前子等果實、種子類藥材,種皮含有豐富的黏液質,其吸水膨脹的程度和其所含的黏液成正比關系。葶藶子有南葶藶子和北葶藶子之分,外形上有時不易區分,如測定其膨脹度就能幫助區分,按藥典檢查北葶藶子膨脹度不得低于12,遠遠大于南葶藶子膨脹度(不得低于3)。《中國藥典》規定,檢查天竺黃的吸水量,也是鑒定天竺黃純度和品質優劣的質量指標之一。
3.色度檢查
含揮發油或油脂類成分的天然藥物,常易在貯藏過程中氧化、聚合而致變質,經驗鑒定稱為“走油”。目前市場大多數中藥還是靠感官評價變色與“走油”的程度,缺乏科學的量化指標來判斷其是否變質或可用。現藥典規定檢查白術的色度,應利用比色鑒定法,檢查有色雜質的限量,這也能更好地從量化的角度來評價控制藥材走油變質的程度。
4.泡沫指數和溶血指數測定
利用皂苷的水溶液振搖能產生持久性泡沫和溶解紅細胞的性質,可測定含皂苷類成分藥材的泡沫指數或溶血指數作為質量指標,通常用標準皂苷同時進行比較。如《中國藥典》對豬牙皂的鑒定利用了泡沫反應。溶血指數測定時,應說明溫度和應用何種動物的血,以能產生溶血的最低濃度表示之。但由于此種溶血指數受動物特異性、生理狀態以及放置溫度、時間等方面影響,因而所得數據難于重復印證,所以較少用。
5.微量升華
微量升華是利用天然藥物中所含的某些化學成分,在一定溫度下能升華的性質,獲得升華物,在顯微鏡下觀察其結晶形狀、顏色及化學反應。具體操作方法是取金屬片或載玻片,置石棉網上,金屬片或載玻片上放一高約8mm的金屬圈,圈內放置適量供試品粉末,圈上覆蓋載玻片,在石棉網下用酒精燈緩緩加熱,至粉末開始變焦,去火待冷,載玻片上會有升華物凝集,然后將載玻片反轉后,置顯微鏡下觀察結晶形狀、色澤,或取升華物加試液觀察反應。如大黃粉末升華物有黃色針晶(低溫時)、片狀和羽狀(高溫時)結晶,在結晶上加堿液則呈紅色,可進一步確證其為蒽醌類成分。牡丹皮中牡丹酚、安息香中的香脂酸等均可利用升華進行檢查。少數中成藥制劑也能使用微量升華法進行鑒定,如在大黃流浸膏(1味藥)中鑒定大黃、在萬應錠(9味藥)中鑒定胡黃連、小兒化毒散(12味藥)中鑒定冰片等。
6.熒光分析
利用天然藥物中所含的某些化學成分,在紫外光或常光下能產生一定顏色的熒光性質進行鑒定。通常可直接取藥材片塊、粉末或浸出物在紫外光燈下進行熒光分析。如黃連含有小檗堿成分,折斷面在紫外光下,顯金黃色熒光,木質部尤為顯著。含有傘形花內酯的藥材,新鮮切片顯亮綠色熒光,如常山等。浙貝母粉末在紫外光下顯亮淡綠色熒光,秦皮水浸液在日光下顯淡藍色熒光,有的藥材浸出液需加一定的試劑才能產生熒光,如蘆薈水溶液加硼砂共熱則有綠色熒光。據報道,用水、氯仿、稀鹽酸等不同溶液,對百種藥材粗粉浸出液進行熒光鑒定的結果說明,該法鑒定藥材真偽的特征明顯。有的藥材如附有地衣或有某些霉菌或菌毒素時,也會有熒光現象,應注意區別。一般觀察熒光的紫外光波長為365nm,但如用短波254~265nm時,應加以說明,因兩者熒光現象不同。
7.顯微化學反應
顯微化學反應是將藥材的干粉、手切片或浸出液少量,置于載玻片上,滴加某些化學試劑使產生沉淀、結晶或產生特殊的顏色后在顯微鏡下觀察。此法亦可用于細胞壁和細胞內含物性質的鑒定(見《中國藥典》四部通則)。
(1)藥材切片或粉末 將藥材切片或粉末置于載玻片上,滴加相關試液,加蓋玻片,稍放置,在顯微鏡下觀察產生的顏色和沉淀。如紫蘇葉的表面制片,表皮細胞中某些細胞內含有紫色素,滴加10%鹽酸溶液,立即顯紅色;或滴加5%氫氧化鉀溶液,即顯鮮綠色,后變為黃綠色。黃連粉末滴加稀鹽酸,可見針簇狀小檗堿鹽酸鹽結晶析出;或滴加30%硝酸,可見針狀小檗堿硝酸鹽結晶析出。丁香切片滴加3%氫氧化鈉的氯化鈉飽和溶液,油室內有針狀丁香酚鈉結晶析出。
(2)藥材浸出物 取藥材粗粉加適當溶劑浸提成分,將浸出液置載玻片上,滴加相關試液,加蓋玻片,在顯微鏡下觀察:檳榔粉末0.5g加水3~4ml及稀硫酸1滴,微熱數分鐘,取濾液于玻片上,加碘化鉍鉀試液1滴,即發生混濁,放置后于顯微鏡下可見石榴紅色球形或方形結晶(檳榔堿反應)。黃藤粗粉1g,加45%乙醇5~10ml,浸泡10~24h,取浸液于玻片上,略干,滴加30%硝酸,立即觀察,可見多數黃色短棒狀生物堿硝酸鹽結晶析出。
8.蛋白電泳法
藥材中含有的蛋白質、氨基酸種類很多,特別是動物和果實種子類藥。以往多用氨基酸測定儀測定種類和含量,但成本高,難以做定性分析而廣泛使用。近年來用聚丙烯酰胺凝膠蛋白電泳法定性鑒定天然藥物,有操作簡便、重現性好、電泳譜穩定可靠的特點。其原理是利用天然藥物含有蛋白質帶電荷的成分,在同一電場作用下,由于各組分所帶電荷性質、電荷數目以及分子質量不同,并且泳動方向和速度不同,在一定時間內,各成分移動距離不同,結合譜帶條數和染色不同達到分離鑒定的目的。
9.化學定性分析
利用藥材的化學成分能與某些試劑產生特殊的顏色反應或沉淀反應來進行鑒定。這是最常用的方法,《中國藥典》已經收載了用試管鑒定天然藥物的方法,化學定性分析一般在試管中進行,亦有直接在藥材切片或粉末上觀察以了解該成分存在的部位。如柴胡橫切片,加無水乙醇-濃硫酸等量混合液后則凡是含有皂苷的組織開始呈黃綠色,漸至綠色,最終呈藍色。
10.化學定量分析
定性分析可初步提示有無某種成分,如需要了解其含量多少和是否符合藥用標準,則必須做含量測定。《中國藥典》對有些藥材規定要做含量測定,如安息香中總香脂酸以酸溶性浸出物的干燥品計算不得少于30%,馬錢子中士的寧堿含量不得少于1.2%等。含揮發油類、脂肪油類或樹脂、臘等的藥材,除進行其中油、脂、蠟等的含量測定外,尚需進行物理常數和化學常數測定,如羥值、皂化值、碘值等,以表示品質優劣度。
11.色譜法
色譜法又稱層析法,是將天然藥物進行化學成分分離的重要方法。其基本原理是利用不同物質在不同的兩相中所表現的物理化學性質上的差異,當一相固定而另一相流動時,這些物質在兩相中就要反復進行物理化學運動,使得那些在物理化學性質上只有微小差異的組分也能產生差速移行,從而使不同組分得到充分分離。按色譜方法不同,有柱色譜、紙色譜、薄層色譜、氣相色譜和高效液相色譜等。
(1)薄層色譜法 是將供試品溶液點于薄層板上,在展開容器內用展開劑展開,使供試品所含成分分離,從而進行定性和定量分析的一種方法。定性時,一般選用已知主成分的化學純品或標準天然藥物樣品的相同提取物為對照品,經薄層展開后,用一定方法顯色,樣品應與對照品有相同對應斑點。當前應用較多的是薄層掃描法。薄層掃描法是用一定波長的光,照射在薄層斑點上,對有吸收或能產生熒光的部分,使產生一定強度的吸收或熒光,用反射或透射法進行掃描鑒定。由于薄層掃描儀不必經洗脫等操作,因而方便快速、測定靈敏度高。薄層色譜鑒定天然藥物不僅單味藥可用,對中成藥的鑒定亦可應用,如參苓白術散中,在一塊薄層板上可以同時鑒定出人參和甘草。
(2)氣相色譜法 氣相色譜法的流動相為氣體,稱為載氣;色譜柱內裝吸附劑、高分子多孔小球或涂有固定液的載體。注入進樣口的供試品被加熱汽化,被載氣帶入色譜柱內分離后,各成分先后進入檢測器,用記錄儀記錄色譜圖,根據組分的量與峰面積和峰高成正比的關系,進行定性、定量分析。氣相色譜法可以分析氣體及有一定揮發性的液體和固體樣品。天然藥物及中成藥中常含有揮發油及其他揮發性組分,最適用于氣相色譜法進行分析。氣相色譜法一般用于相類似天然藥物的對比鑒定。
(3)高效液相色譜法 高效液相色譜法的流動相是具有不同極性的單一溶劑或不同比例的混合溶劑、緩沖液等。用泵將流動相壓入裝有填充劑的色譜柱,注入供試品,經流動相帶入柱內,在填充劑上分離后,各成分先后進入檢測器,用記錄儀記錄色譜圖。高效液相色譜法只要求樣品能制成溶液而不需要汽化,因此不受樣品揮發性的約束,對于揮發性低、熱穩定性差、分子量大的高分子化合物以及離子型化合物尤為有利,如氨基酸、蛋白質、生物堿、核酸、甾體、類脂、維生素以及無機鹽類都可利用高效液相色譜法進行分離和分析。
12.分光光度法
通過測定物質在特定波長處或一定波長范圍內對光的吸收度,從而對物質進行定性和定量的分析方法。一般常用波長為:紫外光區200~400nm,可見光區400~850nm,紅外光區2.5~40μm。所用儀器為紫外分光光度計、可見分光光度計(或比色計)、紅外分光光度計和原子吸收分光光度計。
(1)紫外分光光度法 對主成分或有效成分在200~400nm處有最大吸收波長的天然藥物常可選用此法。此法不僅能測定有色物質,對有共軛雙鍵等結構的無色物質也能精確測定,它具有靈敏、簡便、準確,既可做定性分析又可做含量測定等優點。目前紫外分光光度計的種類較多,由于在測定技術上擺脫了純化合物的框架,因此比其他理化方法和光譜法有更廣泛的用途。
(2)紅外分光光譜法 紅外光區的紅外光譜又稱振轉光譜,其特征性很強,特別是在7~15μm一段(稱為指紋區),吸收峰多且尖銳,主要用于物質鑒定和結構分析。紅外光譜對天然藥物成分的定性鑒定可得到較準確的結論,原因是由于光譜專屬性強,幾乎沒有兩種單體的紅外光譜完全一致。但紅外光譜鑒定需要標準品或標準圖譜進行對照,而且聚合物、混合物、無機物通常僅有較少的光譜帶,由于各種單體嚴重重疊,所以不純的藥材提取物做紅外光譜測定沒有意義。
(3)原子吸收分光光度法 原子吸收分光光度法是基于從光源輻射出的待測元素特征光波通過供試品蒸氣時,被蒸氣中待測原子所吸收,測定輻射光強度減弱的程度以求出供試品中待測元素含量的一種方法。原子吸收分光光度計的特點為專屬性強,檢測靈敏度和精度均高,測定快速,是目前用于測定天然藥物及其制劑中微量元素的常用儀器之一。
13.質譜法
質譜法是通過電場和磁場將分子解離成氣態離子,測定生成離子的質量和強度,進行定性和定量分析的一種常用譜學分析方法。質譜法是純物質鑒定的最有力工具之一,但對復雜有機化合物分析就無能為力了。而色譜法對有機化合物是一種有效的分離和分析方法,特別適合進行有機化合物的定量分析,但定性分析則比較困難,因此兩者的有效結合將提供一個進行復雜化合物高效的定性定量分析的工具。
14.色譜光譜聯儀分析法
由于色譜儀器和光譜儀器的迅速發展,發揮了各種分析儀器的優點,也顯示了自己的弱點,而高科技的發展形勢,要求分離檢測手段應快速、靈敏、準確,需要量少,儀器種類簡化。所以有關儀器聯機、用微機分析達到取長補短、協同發揮的目的而不斷更新方法。如氣相質譜(GC-MS)、紅外質譜(IR-MS)、高效液相質譜(HPLC-MS)、質譜質譜(MS-MS)等。后者在國外稱“串聯質譜”,分析時不需要對藥材進行提取分離,可直接以粉末進樣,對粉末藥材非常適用。
15.有害物質檢查
由于藥材質量分析的內容不斷擴大,對藥材中無機成分和有害、有毒成分的分析已引起重視。例如在2015年版《中國藥典》中,在中藥方面,除了提高了中藥的質量整體控制水平外,尤其特別關注中藥安全性的檢測指標的制定和增加,更加注重中藥安全性質量控制體系的建設。初步統計,新版藥典增加了四個中藥安全性的技術指導原則,增修訂了七個與安全性相關的檢測方法。如二氧化硫殘留、重金屬殘留、農藥殘留、黃曲霉毒素等的檢測。現就毒性成分的檢測分述如下。
(1)二氧化硫殘留量的測定 二氧化硫對食品有漂白和防腐作用,使用二氧化硫能夠達到使產品外觀光亮、潔白的效果,是食品加工中的漂白劑和防腐劑。但由于二氧化硫具有酸性,可與空氣中的其他物質發生反應,生成微小的亞硫酸鹽和硫酸鹽顆粒,因此當其被人體吸入或接觸過多時,可造成嚴重的毒副反應。據此,在藥材的有害物質檢測中常常需要對經硫黃熏蒸處理過的藥材或飲片進行二氧化硫殘留量測定。常用的測定方法有酸堿滴定法、氣相色譜法、離子色譜法,并可根據具體品種情況選擇適宜方法進行二氧化硫殘留量測定。酸堿滴定法系將中藥材以蒸餾法進行處理,樣品中的亞硫酸鹽系列物質加酸處理后轉化為二氧化硫,隨氮氣流帶入到含有雙氧水的吸收瓶中,雙氧水將其氧化為硫酸根離子,采用酸堿滴定法測定,計算藥材及飲片中的二氧化硫殘留量。2015年版《中國藥典》四部通則規定,除另有規定外,中藥材及飲片(礦物類除外)的二氧化硫殘留量不得超過150mg/kg,山藥、天冬、天花粉、天麻、牛膝、白及、白術、白芍、黨參、粉葛10味中藥及其飲片的二氧化硫殘留量不得超過400 mg/kg。
(2)有機氯農藥殘留量測定 農藥種類很多,其中有機氯類農藥中二二三(DDT)和六六六(BHC)是使用最久、數量最大的農藥。由于它們能在土壤或生物體內長期殘留和蓄積而危害人體,故各國都非常重視食品和藥物中其殘留量的檢測和限量問題。
藥材中有機氯類農藥殘留量的色譜分析方法是:精密吸取藥材粉末濾過后的溶液和混合對照品溶液,再注入氣相色譜儀,按外標標準曲線法計算藥物中有機氯農藥殘留量。在藥典中規定22種藥物的限度為:每1kg藥物含總六六六不得超過0.2mg;總滴滴涕不得超過0.2mg;五氯硝基苯不得超過0.1mg;六氯苯不得超過0.1mg;七氯、順式環氧七氯和反式環氧七氯之和不得超過0.05mg;艾氏劑和狄氏劑之和不得超過0.05mg;異狄氏劑不得超過0.05mg;順式氯丹、反式氯丹和氧化氯丹之和不得超過0.05mg;α-硫丹、β-硫丹和硫丹硫酸鹽之和不得超過3mg。
其他如有機磷農藥殘留量檢測、擬除蟲菊酯類農藥殘留量檢測與有機氯類農藥殘留量的檢測方法相似,多用色譜分析方法。但如測定某一藥材的多種農藥殘留量時,可選用質譜法如氣相色譜-串聯質譜法及液相色譜-串聯質譜法,按內標標準曲線法可計算得出待測藥材中153種農藥的殘留量。
(3)黃曲霉毒素檢查 世界各國對食品和藥品中黃曲霉毒素的限量做了嚴格的規定。目前對藥材中霉菌污染有關檢測的方法主要是根據黃曲霉毒素中毒性最大的成分黃曲霉毒素B1、黃曲霉毒素B2和黃曲霉毒素G1、黃曲霉毒素G2的理化性質設計的,即通過高效液相色譜法或高效液相色譜-串聯質譜法測定藥材中的黃曲霉毒素(以黃曲霉毒素B1、黃曲霉毒素B2、黃曲霉毒素G1和黃曲霉毒素G2總量計)的量。其中當通過單純的高效液相色譜法測定的結果超出限度時,也可采用高效液相色譜-串聯質譜法進行確認。《中國藥典》規定進行黃曲霉毒素限量檢查的藥材主要有:大棗、水蛭、地龍、肉豆蔻、全蝎、決明子、麥芽、遠志、陳皮、使君子、柏子仁、胖大海、蓮子、桃仁、蜈蚣、檳榔、酸棗仁、僵蠶、薏苡仁等。
(4)重金屬檢查 重金屬是指在實驗條件下能與硫代乙酰胺或硫化鈉作用顯色的金屬雜質,如鉛。《中國藥典》中收載重金屬、砷鹽限量及其他金屬鹽檢查的藥材主要有阿膠、金銀花、枸杞等,其中鉛不得超過5mg/kg、鎘不得超過0.3mg/kg、砷不得超過2mg/kg、汞不得超過0.2mg/kg、銅不得超過20mg/kg、礦物藥如石膏含重金屬不得超過10mg/kg,玄明粉不得超過20mg/kg等;動物藥如地龍含重金屬不得超過30mg/kg等。