黄芪的质量评价

陈 洁，魏颖轩

1. 海南省海口市第三人民医院，海口 570100；2. 内蒙古包头市食品药品检验检测中心，包头 014060

黄芪为豆科植物蒙古黄芪[Astragalusmembranaceus(Fisch.) Bge. var. mongholicus (Bge.) Hsiao]或膜荚黄芪[Astragalusmembranaceus(Fisch.) Bge.]的干燥根；春、秋二季采挖，除去须根和根头，晒干；其味甘，微温；归肺、脾经；具有补气升阳、固表止汗、利水消肿、生津养血、行滞通痹、托毒排脓、敛疮生肌的功效；用于气虚乏力、食少便溏、中气下陷、久泻脱肛、便血崩漏、表虚自汗、气虚水肿、内热消渴、血虚萎黄、半身不遂、痹痛麻木、痈疽难溃、久溃不敛等症的治疗[1]。市售黄芪主要有中药材和饮片。黄芪为大宗、常用滋补中药材，国内市场对黄芪的需求量极大，其中约有50%用于生产饮片，近50%用于生产中成药、提取物和制剂[2]，目前野生黄芪资源几近枯竭，多以栽培为主[3]。蒙古黄芪主产于内蒙古、山西、甘肃和黑龙江；膜荚黄芪主要分布于我国东北、华北、甘肃、四川、西藏等地区[2-6]。本研究通过对国内流通与使用环节中27家企业生产的37批次黄芪药材和饮片进行质量评价，以全面了解黄芪药材及饮片的质量现状，并分析存在的问题，旨在为提高黄芪药材和饮片的质量和监管提供参考。

1 仪器与试药

1.1 仪器

硅胶G薄层板(青岛海洋化工有限公司)；CEM MARS 6微波消解仪(美国CEM公司)；Agilent 7900电感耦合等离子体质谱仪(美国Agilent公司)；Agilent 7890B气相色谱仪(美国Agilent公司)；KQ-500DE型数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)；岛津LC-20A高效液相色谱仪(日本岛津公司)；岛津LC-20AT高效液相色谱仪(日本岛津公司)；BP-211D型十万分之一天平(德国Sartorius公司)；AB 104型万分之一分析天平(美国METTLER TOLEDO公司)。

1.2 试药

质量浓度为100 μg·mL-1的内标[铋(Bi)、锗(Ge)、铟(In)、锂(Li)、镥(Lu)、铑(Rh)、钪(Sc)、铽(Tb)，批号5188-6525，美国Agilent公司]；质量浓度为1 000 μg·mL-1的汞(Hg)单元素标准溶液，100 μg·mL-1的混合对照品溶液[铝(Al)、硼(B)、钡(Ba)、铜(Cu)、铁(Fe)、锰(Mn)、钛(Ti)、锌(Zn)]，100 μg·mL-1的混合对照品溶液[银(Ag)、砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)、钼(Mo)、镍(Ni)、铅(Pb)、硒(Se)、锡(Sn)、钒(V)]，均购自国家有色金属及电子材料分析测试中心；α-六六六、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六、p，p′-DDE、p，p′-DDD、o，p′-DDT、p，p′-DDT、五氯硝基苯(pentachloronitrobenzene)的质量浓度均为100 μg·mL-1，均购自农业部环境保护科研监测所；黄芪对照药材(编号120974-201311)，黄芪甲苷对照品(编号110781-201717，质量分数96.9%)，毛蕊异黄酮葡萄糖苷对照品(编号111920-201606，质量分数97.6%)，均购自中国食品药品检定研究院；乙腈(色谱级，德国Merck公司)；甲醇(色谱级，德国Merck公司)；硝酸(光谱级，德国CNW公司)；其余试剂均为分析纯。

2 方法

2.1 基本信息

本研究对27家企业(河北省10家，内蒙古自治区6家，安徽省3家，北京市和甘肃省各2家，陕西省、四川省、广东省和黑龙江省各1家)生产的37批次黄芪药材和饮片进行质量评价。样品以黄芪饮片为主，共35批次(占94.59%)；黄芪药材2批次(占5.41%)。

2.2 检验标准

黄芪药材及饮片均为《中华人民共和国药典》(以下简称《中国药典》)2015年版一部收载品种，饮片收载于药材项下。检验项目包括炮制方法、性状、鉴别、检查、浸出物、含量测定等项。本次抽验的样品均执行《中国药典》2015年版一部中的标准。

3 结果与分析

3.1 结果

3.1.1总体结果 检验黄芪药材和饮片共37批次，合格样品36批次，合格率为97.3%，不合格样品1批次，不合格率为2.7%，不合格项目为性状。

3.1.2性状 1批次黄芪饮片存在虫蛀现象，故性状不符合规定。其余36批次黄芪药材和饮片均符合规定。

3.1.3鉴别 显微鉴别：37批次黄芪药材和饮片均符合规定。《中国药典》规定黄芪药材需做横切面和粉末的显微鉴别，黄芪饮片只需做粉末的显微鉴别。在显微镜下，样品横切面木栓细胞、韧皮部射线、形成层、木质部、薄壁细胞均清晰可见，样品粉末纤维束、具缘纹孔导管、石细胞也明显可见。见图1。

薄层色谱鉴别：37批次黄芪药材和饮片均符合规定。样品溶液色谱中，在与黄芪甲苷对照品对应的位置上显示棕褐色斑点(日光下检视)和橙黄色荧光斑点[紫外光灯(365 nm)下检视]；与黄芪对照药材对应的位置上显示相同的蓝色荧光主斑点[紫外光灯(365 nm)下检视]。

注：A.横切面(上半部分)；B.横切面(下半部分)；C.纤维束；D.具缘纹孔导管；E.石细胞。

3.1.4检查 水分：37批次样品中水分检查结果全部符合规定。含水量均低于10.0%，主要集中在5.1%～7.0%范围内，含水量在该范围内的样品占样品总数的81.1%以上。可以看出，黄芪样品在水分控制方面情况较好。

总灰分：总灰分是指生药本身经过灰化后遗留的不挥发性的无机成分以及生药表面附着的不挥发性无机成分的总和，是衡量中药材质量的重要指标，反映中药材中掺假及其受污染的情况。37批次样品的总灰分检查结果全部符合规定，均低于5.0%，主要集中在2.1%～3.0%范围内。总灰分在该区间的样品数占样品总数的70.3%以上。

重金属及有害元素：《中国药典》2015年版规定对黄芪饮片以原子吸收分光光度法或电感耦合等离子体质谱法测定Pb、Cd、As、Hg、Cu 5种元素的含量，其中Pb不得超过5 mg·kg-1，Cd不得超过0.3 mg·kg-1，As不得超过2 mg·kg-1，Hg不得超过0.2 mg·kg-1，Cu不得超过20 mg·kg-1。本研究采用电感耦合等离子体质谱法对37批次样品中所含5种元素(Pb、Cd、As、Hg、Cu)的含量进行测定，结果表明全部符合规定。Pb含量在0.05～0.3 mg·kg-1范围内，平均值为0.16 mg·kg-1；Cd含量在0.007～0.05 mg·kg-1范围内，平均值为0.018 mg·kg-1；As含量在0.07～0.3 mg·kg-1范围内，平均值为0.18 mg·kg-1；Hg含量在0～0.2 mg·kg-1范围内(检测限为0.01 mg·kg-1)，平均值为0.022 mg·kg-1；Cu含量在4～12 mg·kg-1范围内，平均值为7.2 mg·kg-1。各批次黄芪中重金属元素含量的规律为Cu>As>Pb>Hg>Cd。重金属含量是中药材品质的重要体现[7-9]，本研究选取的所有批次的黄芪样品中5种元素虽均有不同程度的检出，但含量均较低，均符合《中国药典》2015年版的要求。

有机氯农药残留量：农药残留问题不仅存在于农业粮食生产中，而且在中药种植中也存在，这种污染还能够伴随着生态系统的扩大而延展[10-11]。本研究对37批次样品中9种有机氯农药的含量进行测定，其中总六六六(α-BHC、β-BHC、γ-BHC、δ-BHC之和)不得超过0.2 mg·kg-1，总滴滴涕(pp′-DDE、pp′-DDD、op′-DDT、pp-DDT之和)不得超过0.2 mg·kg-1，五氯硝基苯不得超过0.1 mg·kg-1)。结果表明，所有批次样品均符合《中国药典》2015年版中的规定。37批次样品中只有2批次样品检出有机氯农药，其中1批次检出总六六六0.016 mg·kg-1，1批次检出总滴滴涕0.02 mg·kg-1，其余样品均未检出有机氯农药，说明在黄芪药材有机氯农药残留污染治理方面取得了阶段性的成果。

3.1.5浸出物 对样品浸出物进行检测，结果表明37批次样品全部符合《中国药典》2015年版中的规定。所有样品的浸出物均高于17.0%，主要集中在20.1%～40.0%范围内(占样品总数的94.6%)。可以看出黄芪样品在浸出物项目中质量情况较好。

3.1.6含量测定 用HPLC法对样品进行了黄芪甲苷(≥0.040%)和毛蕊异黄酮葡萄糖苷(≥0.020%)含量的检测，结果显示37批次样品均符合《中国药典》2015年版中的规定。色谱图见图2。黄芪甲苷含量在0.042%～0.140%范围内，平均值为0.064%。毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量在0.034%～0.155%范围内，平均值为0.072%[12]。

注：A.黄芪甲苷对照品；B.样品中含黄芪甲苷；C.毛蕊异黄酮葡萄糖苷对照品；D.样品中含毛蕊异黄酮葡萄糖苷。

3.2 分析

3.2.1相关性分析 运用SPSS 22.0软件对数据进行相关性分析，考察2个变量之间的相关性，当P<0.05时，表示在0.05水平(双侧)上显著相关；当P<0.01时，表示在0.01水平(双侧)上显著相关。

本研究采用SPSS 22.0软件对37批次黄芪及饮片中的水分、总灰分、重金属及有害元素、有机氯农药残留、浸出物和含量(黄芪甲苷和毛蕊异黄酮葡萄糖苷)测定数据进行相关性分析，结果见表1。由表1可见，As与Pb含量呈显著正相关(r=0.794)，As与Cd含量呈正相关(r=0.378)，Cd与Cu含量呈正相关(r=0.388),说明在黄芪中，As、Pb、Cd、Cu之间具有一定的协同作用[10-14]。

总灰分与Pb含量呈显著正相关(r=0.664)；与As含量呈正相关(r=0.476)；与Hg含量呈正相关(r=0.428)，说明黄芪中重金属及有害物质的来源可能与其种植的土壤有关。

有研究表明[13-17]，药材中的金属元素之间、金属元素与成分之间会形成各种形态或配位化合物，它们可通过协同或拮抗作用改变药物的生理活性。还有学者指出[9]将中药材的指标性成分与金属元素二者有机地结合起来，可进一步揭示中药材在治疗疾病和降低毒性方面的作用机制。由表1可知，Pb含量与黄芪甲苷含量呈低度正相关(r=0.330)，As含量与毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量呈低度负相关(r=-0.369)。推测这可能与Pb离子和As离子形成配合物有关，金属配合物发挥作用的具体机制还需要进一步深入研究。

表1 相关性分析结果

3.2.2系统聚类分析 使用SPSS 22.0软件，采用系统聚类分析法分别对37批次黄芪药材和饮片中黄芪甲苷和毛蕊异黄酮葡萄糖苷的含量进行分析，以评价不同批次样品间的差异，结果见图3。由图3A可见，黄芪甲苷的含量被聚为两类，其中5号(内蒙古)、6号(内蒙古)聚为Ⅰ类，其余样品聚为Ⅱ类，每类样品又可聚为其他亚类，Ⅰ类样品中黄芪甲苷的含量明显高于其余批次。由图3B可见，毛蕊异黄酮葡萄糖苷的含量被聚为两类，其中17号(内蒙古)聚为Ⅰ类，其余样品聚为Ⅱ类，每类样品又可聚为其他亚类，Ⅰ类样品中毛蕊异黄酮葡萄糖苷的含量明显高于其余批次。Ⅰ类样品的生产厂家所在地均为内蒙古，说明内蒙古生产的黄芪药材和饮片质量较好。

4 讨论

市售黄芪药材和饮片的质量总体较好，抽样合格率为97.30%。通过检验发现，不合格样品仅为1批，不合格原因是发生虫蛀，说明其在贮存过程中无防虫措施或措施不到位，导致其被虫蛀。建议监管部门在抽样时，认真对待各个抽样环节，尤其应对受检单位样品的贮存环境和管理加强监管。

注：A.黄芪甲苷；B.毛蕊异黄酮葡萄糖苷。

在黄芪饮片炮制方法中，规定的是“厚片”，《中国药典》2015年版四部通则规定厚片的厚度是2～4 mm，在实际检验中发现只有9批次样品符合要求，其余批次饮片的切制均不符合要求。如果严格按照检验标准，药材的性状仅有25.7%合格，说明大部分的饮片生产企业操作不规范，随意性大，建议监管部门加强对生产企业的监管，规范饮片的加工与炮制，以保证饮片的质量。

本次评价采用SPSS 22.0软件对样品中5种重金属元素的含量及有效成分与金属元素含量之间的相关性进行分析。结果表明，As与Pb、Cd的含量及Cd与Cu的含量呈正相关，说明在黄芪药材中，As、Pb、Cd、Cu之间具有一定的协同作用。同时，Pb含量与黄芪甲苷含量呈正相关(r=0.330)，As含量与毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量呈负相关(r=-0.369)。说明适当地调整土壤中Pb和As的含量有助于黄芪甲苷与毛蕊异黄酮葡萄糖苷的合成。金属配合作用的具体机制还需要进一步深入研究，这对于了解中药的作用机制、新药的开发及实现中医药现代化具有重要的意义[18-20]。