《中国药品标准》杂志第22巻      第5期

鲁静1，翟为民2

(1. 中国食品药品检定研究院，北京 100050；

2. 国家药典委员会，北京 100061)

摘要  目的：通过分析《中国药典》2020年版一部中药材检测项目中有机溶剂的使用情况，对药品标准的绿色化发展提出建议。方法：对《中国药典》2020年版一部中药材品种项下薄层色谱鉴别和含量测定项供试品溶液制备中有机溶剂使用量≥50 mL、高效液相色谱方法流动相比例或梯度洗脱的初始比例中有机相≥50%的项目进行检索、筛选和分析。结果与结论：药典部分中药材检验项目中有机溶剂的使用量较大，有必要采用微型化或其它绿色分析化学的替代方法，以减少分析检测对环境与安全的影响和危害。

关键词：中国药典；中药材；有机溶剂；绿色分析化学

Analysis of solvent usage in test of the Chinese materia medica

for the Chinese Pharmacopoeia 2020

LU Jing1，ZHAI Weimin2*

(1. National Institutes for Food and Drug Control， Beijing 100050，China

2. Chinese Pharmacopoeia Commission，Beijing 100061， China)

Abstract  Objective： To put forward some suggestions on the green development of drug standards through analysis of organic  solvents usage in the test items of the Chinese Materia Medica in the Chinese Pharmacopoeia 2020， Vol Ⅰ. Methods： The organic solvents  with the use volume not less than 50mL in the test solution preparation of thin-layer chromatographic identification and assay， or not less than 50% in  the isocratic organic phase or the initial proportion of gradient elution in mobile phase of HPLC were searched，screened and analyzed. Resultsand Conclusion： The use volume of organic solvents is large in part of the items of  the Chinese Pharmacopoeia.  It is necessary to adopt miniaturizationor other alternative methods of green analytical chemistry，to reduce the impact and harm on the environment and safety.

Key words：  Chinese Pharmacopoeia; Chinese materia medica;organic solvents; green analytical chemistry

《中华人民共和国药典》（简称《中国药典》）自1985年版以来，收载了大量理化分析检测方法，使中药鉴定方法从外观形态、组织、显微特征的鉴别发展到了对有效或活性、专属性或指标性化学成分的检测，极大地提升了中药质量标准的检测和质量控制水平，在天然产物质量控制模式方面发挥了引领的作用[1]。

然而，由于植物药理化检测的特殊性，其检测方法需要大量使用有机溶剂对药材进行提取、净化或富集。特别是液相色谱检测方法的大规模采用，乙腈、甲醇等有毒试剂的大量消耗，对环境产生的危害目前难以估量。

早在20世纪末，国外学者率先提出了绿色分析化学的理念和原则[2]。绿色化学分析的核心是减少有毒、有害有机溶剂的使用，以减少对环境的危害[3]。《习近平新时代中国特色社会主义思想三十讲》一书中提到：绿色是永续发展的必然条件。标准是环境保护的硬约束，是绿色制造的催化剂，要加快标准升级步伐，推动生态环境持续改善[4]。20多年来，在有识之士的努力下，绿色化学分析方法在环境、食品检测方面取得了很大的进展，在药物和天然药物分析检测中也得到了一定应用[5]。《中国药典》2010年版已对检测项目中使用的苯溶剂，主要是薄层色谱鉴别使用的展开剂中含有苯的进行了全面替代。《国家药品标准工作手册》[6]明确规定实验中应注重绿色环保要求，尽量采用毒害小、污染少的试剂、试药，避免使用苯等毒性大的溶剂。秉承药品绿色标准理念，促进医药产业可持续性发展[7]，《中国药典》2020年版高效液相色谱法通则也在关于固定相粒度、色谱柱内径和色谱参数允许调整的范围的修订方面为UPLC或UHPLC方法在中药检测中的实际应用奠定了基础[8]。

中药材（主要是植物药）大多为固体样本，在进行色谱或光谱分析时，首先要提取，要制备溶液，使用有机溶剂在大多数情况下是不可避免的。然而，这些方法大部分仍然是传统的常量分析模式，耗费溶剂量大，分析时间长，废弃物不能有效处理。不容忽视的是中药检验控制质量的同时，造成的污染也是十分可观的，与绿色分析化学的要求有较大差距[9]。

药典一部中药材品种项下的方法，消耗溶剂量最大的包括薄层色谱鉴别中供试品溶液的制备；含量测定项供试品溶液的制备和高效液相色谱的流动相等。本文侧重于对三种有机溶剂的使用状况的分析，并提出相应的改进建议，期待药典检测方法能更好地体现绿色分析的理念，为可持续发展和绿色发展做出有益的贡献。

1 薄层色谱鉴别项供试品溶液制备溶剂使用情况[1]

《中国药典》2020年版615个药材品种项下共收载薄层色谱鉴别456项，主要使用的有机溶剂包括石油醚、乙醚、三氯甲烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、正丁醇、乙醇、甲醇等。其中，使用溶剂量≥50 mL（乙醇除外，其为可再生、生物来源溶剂）的有85项，提取方式与溶剂用量分别有：

1.1 使用索氏提取

使用索氏提取的有6个品种：千金子、白附子、苦杏仁、苘麻子、侧柏叶和牵牛子。千金子项下另有脂肪油测定，系采用乙醚索氏提取方法，可考虑用该项测定脱脂后的药渣，用乙醇提取作为薄层鉴别的供试液。苦杏仁TLC鉴别苦杏仁苷，系采用二氯甲烷索氏提取脱脂，药渣再加甲醇提取制备供试液；而检查项下有过氧化值项，按《中国药典》四部通则2303，需用正己烷提取油脂，其药渣可加甲醇提取制备薄层色谱鉴别的供试液，免去一次索氏提取。白附子是采用三氯甲烷-甲醇（3:1）混合溶剂索氏提取，提取液蒸干，用丙酮溶解作为供试液；苘麻子、侧柏叶、牵牛子均是采用索氏提取脱脂，药渣再用甲醇、乙醇等极性有机溶剂提取制备供试液。

索氏提取一般为定量测定的操作，耗费溶剂量一般大于100 mL，且耗时长，作为定性鉴别项目完全没有必要，可试验修改为常规回流提取或超声提取的试验操作方法，减少溶剂和能量消耗。

1.2 使用溶剂量大于50 mL

直接采用三氯甲烷≥50 mL提取的有哈蟆油、钩藤、常山、续断等；直接采用乙醚≥50 mL提取的有地榆、阿魏、茯苓、槟榔等；直接采用二氯甲烷≥50 mL提取的有千里光、川楝子、南沙参、鸦胆子、菝葜等；直接采用乙酸乙酯≥50 mL提取的有飞扬草、布渣叶、苦楝皮、金樱子、肿节风、桑寄生、银杏叶、紫萁贯众、路路通等；直接采用≥50 mL甲醇提取的有大腹皮、半边莲、狗脊、卷柏、臭灵丹草、棕榈炭等品种。上述情况可以通过减少样品取样量等方法减少提取溶剂的使用量。

1.3 溶剂提取加萃取

采用三氯甲烷、甲醇等提取，再用正丁醇萃取制备供试液，主要是含苷类成分的鉴别，品种有山麦冬、山香圆叶、木芙蓉叶、甘草、炙甘草、玄参、地黄、熟地黄、西洋参、鸡骨草、闹羊花、枸骨叶、急性子、珠子参、救必应、蒺藜等，两种或两种以上溶剂的用量均大于50 mL。可以尝试采用固相萃取、液液微萃取的方法进行纯化和富集[8]。

在绿色分析化学评价方法中，单次分析使用≥50 mL有机溶剂即被认为是非绿色的方法。石油醚、乙醚、三氯甲烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、正丁醇、甲醇等溶剂均为存在毒性或安全风险的溶剂，应研究尽可能减少提取溶剂的使用量，或使用替代溶剂的方法[8]。

2 含量测定项供试品溶液制备溶剂使用情况[1]

2.1 使用索氏提取的品种

《中国药典》2020年版中药材品种中含量测定方法供试液制备采用索氏提取的有20项，主要用于脱脂或除去低极性成分等目的。

（1）采用石油醚、三氯甲烷、乙醚等索氏提取，再用极性溶剂提取制备供试液的有：人参、山楂叶、木鳖子、半枝莲、灯盏细辛（灯盏花）、杜仲、急性子、娑罗子、银杏叶、黑种草子、蓖麻子、槐花、酸枣仁等；两头尖、补骨脂、威灵仙等品种是采用甲醇或乙酸乙酯索氏提取测定成分，或再纯化处理的方法。

（2）巴豆和巴豆霜项下分别有脂肪油和巴豆苷两项含量测定，分别用乙醚脱脂，可以将两项索氏提取合并，用脱脂后的药渣进一步提取制备巴豆苷含量测定的供试液。

传统的索氏提取器采用虹吸原理，重复用“新”溶剂反复提取样品，缺点是所用溶剂量较大，一般索氏提取器体积不少于100 mL，且耗费时间长，仪器需要严格配对使用。多通道仪器化的索氏提取装置也有应用，但不能减少溶剂用量。文献有报道采用恒压滴液漏斗替代的方法[10]，可控制溶剂用量，减小虹吸不稳定的影响，具体还需要试验验证。

2.2 使用提取溶剂≥50 mL的品种

采用二氯甲烷、三氯甲烷≥50 mL提取或水解后萃取制备供试液的有牛黄、人工牛黄、川贝母、广藿香、体外培育牛黄、何首乌、青黛、黑种草子等品种；采用正丁醇≥50 mL萃取的品种有人参、西洋参、合欢花、麦冬、远志、两头尖、黑种草子、蒺藜等；采用甲醇≥50 mL直接提取的品种较多，有37个。上述品种需要根据具体情况，在保证测定准确性和精密度的条件下制定减少溶剂使用量的方法。

3 高效液相色谱法流动相有机溶剂用量情况[1]

高效液相色谱绿色化的关键是减少甲醇、乙腈等有机溶剂的用量[5]。研究表明，影响液相色谱柱效能的因素主要为固定相粒径和色谱柱内径，更小的颗粒度有更宽的线速度范围，降低颗粒度不但能提高柱效，同时还能提高分析速度[11]；采用细内径柱有利于实现高效率分离[12]。减小固定相粒径，或减小色谱柱内径，从而降低流动相流速，减少溶剂消耗，即UPLC或UHPLC方法是目前最有效和可行的绿色方法。从2019年起，香港中药材标准研究已不再接受常规HPLC方法，只接受UPLC方法[13]。

《中国药典》2020年版中药材部分收载高效液相色谱法含量测定377项，其中流动相使用甲醇、乙腈或甲醇-乙腈混合溶剂比例超过50%，或梯度洗脱起始浓度有机相超过50%的有102项，占27%。

3.1 常规反相色谱

目前药典方法中主要采用使用十八烷基硅烷键合硅胶固定相的反相色谱方法，大部分情况流动相中的有机相比例较低。但对于如大黄（总蒽醌）、何首乌（结合蒽醌）、制何首乌（游离蔥醌）、虎杖（大黄素）、山豆根（苦参碱、氧化苦参碱）、千金子（千金子甾醇）、马鞭草、木瓜（熊果酸）、威灵仙（齐墩果酸）、牛黄（胆红素）、瓜蒌子（3，29-二苯甲酰基栝楼仁三醇）、地肤子（地肤子皂苷Ic）、荆芥、荆芥穗（胡薄荷酮）猪苓（麦角甾醇）、款冬花（款冬酮）、紫菀（紫菀酮）等品种的含量测定项，流动相中甲醇或乙腈比例都在80%以上。这些分析方法因流动相有机相比例高，消耗溶剂量大，可作为从现有HPLC方法转化为UPLC或UHPLC的首选品种进行研究和修订。

3.2 正相色谱

使君子（葫芦巴碱）、枸杞子（甜菜碱）、蜂蜜（果糖和葡萄糖）等品种采用氨基键合硅胶色谱柱测定，因氨基柱为正相分离，对于葫芦巴碱、甜菜碱、果糖和葡萄糖等极性大的水溶性成分要使用高比例乙腈的流动相洗脱；益母草（盐酸水苏碱）采用丙基酰胺键合硅胶色谱柱测定，也需要高比例乙腈的流动相洗脱。根据文献报道，葫芦巴碱的测定可以用十八烷基硅烷键合硅胶固定相，以含离子型的溶液（如磷酸缓冲液）[14]或十二烷基磺酸钠的低比例甲醇溶液的流动相（胶束色谱）[15]测定。甜菜碱可以采用强阳离子交换柱（SCX），以0.003 mol·L-1磷酸二氢钾溶液为流动相测定[16]。蜂蜜中果糖和葡萄糖等单糖和寡糖的测定也有离子色谱法的报道[17-18]。这些方法采用低比例有机溶剂，或完全采用水溶液系统，可以作为替代方法。

3.3 结语

在中药检测标准中，可从分析样品处理、高效液相色谱方法和中药对照物质替代等三方面开展绿色化方法的研究[19]。本文仅对现行版药典一部中药材薄层色谱鉴别和含量测定项供试品溶液制备，以及高效液相色谱流动相中的溶剂使用情况进行了分析，未包括相关的饮片检测项目。

药典中药材标准应用范围广，影响面大，在中药饮片、中成药生产企业，以及药品检验机构均为常规检验项目。中药检测标准是强制执行的，绿色分析方法只有体现在标准中才能够在检验中得到应用。药典标准的绿色化是中药检测分析绿色化的基础和保证。希望在今后药典检测方法研究和修订中能够逐步替代使用有毒、有害试剂或试药，以及使用溶剂量大的方法，提倡使用生物来源的或新型的绿色溶剂，使药品标准和药品检验向更加环保的方向发展。

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