白茅根炭的炮制工艺及质量标准研究

白茅根炭的炮制工艺及质量标准研究
一、立项依据（研究意义、国内外研究现状及分析，并附有主要参考文献）
（一）研究的目的和意义
1．中药炮制是中医用药一大特点，是提高疗效的重要环节。

中药饮片炮制机理研究是中药炮制学科的一项重要任务其研究成果将促进中药炮制学科的发展。

明确饮片的炮制机理，可知道饮片的临床应用。

为中药饮片在临床上的准确使用，更大程度地保证其有效性和安全性甚至发现新用途提供科学依据。

2. 白茅根为禾本科植物白茅Imperata cylindrica Beauv var major(Nees) C. E. Hubb.的干燥根茎。

白茅根味甘，性寒。

归心、肺、胃、膀胱经。

白茅根主要含有三萜类、黄酮类、木脂素类、内酯类、糖类、甾体类及有机酸类等多种化学成分,具有凉血止血、清热生津、利尿通淋的功能。

生白茅根长于凉血、清热、利尿，常用于血热妄行的多种出血证，热淋，小便不利，水肿，湿热黄疸，热盛烦渴，胃热呕哕及肺热咳嗽及急性肾炎水肿等。

治血热偏盛的出血证可单用大剂量煎服，尤其对尿血可起到利尿与止血二者兼顾的作用。

白茅根炭，味涩，寒性减弱，清热凉血作用轻微，止血作用增强，专用于出血证，并偏于收敛止血，常用于出血证较急者。

如治劳证呕血、吐血、咯血、嗽血的十灰散（《十药》）【1】。

药理研究表明白茅根具有利尿、止血、抗菌及免疫调节等作用。

然而,关于白茅根炮制方法选择及炮制增效原理尚需探讨。

白茅根炒炭后其对小鼠的止血，凝血时间较生品有显著缩短，且炭品的血浆复钙时间也有显著缩短，同时白茅根炒炭后5-羟基糠醛（5-HMF）含量也有显著地增加，虽然目前5-HMF还未在止血方面有所报道，但是我们可以将炒炭后5-HMF 含量的急剧增加作为一个研究方向，为制定白茅根炮制工艺以及研究白茅根炮制机理提供新的思路。

从鞣质含量测定结果表明, 茅根经制炭后鞣质含量均明显升高。

对比药理实验结果发现, 各样品鞣质含量与其止血作用具有较密切的关系, 鞣质含量高者, 其止血作用较强。

（二）有关白茅根炮制方法的古代文献
历代医方本草关于其功用和炮制方法的记载很多，为系统研究白茅根的炮制工艺和原理，考证了其炮制的历史沿革、传统理论及临床应用，现介绍如下。

历代炮制方法及应用以生白茅根入药的方剂早在晋代就有记载，葛洪在《肘后备急方》中记载：“白茅根一大把、小豆三升、水三升煮取乾去茅根食豆，水随小便下。

”同时最早提出了白茅根的切制方法，即“细切”。

唐代，出现了制白茅根的炮制方法，如孙思邈在《备急千金要方》中记载“白茅根烧末以膏和涂之亦治疮因风致肿”。

《外台秘要》中提出了茅根饮子炒黑。

在净制方面除了沿用“切”，昝殷在《经效产宝》中增添了“去黑皮”。

宋代，白茅根炮制未见创新，除沿用制炭外，仅在净制方面又提出了“去须，洗”及“锉”。

元代，增添了蜜炒，同时其他方法如净制、切制、制炭等仍被沿用。

《十药神书》中明确提出了“烧炭存性，研极细末，用纸包，碗盖于地上一夕，除火毒”。

为饮片质量的控制提出了标准。

明代，《本草品汇精要》中提出了“刷去沙土”、“碎”、“刮去皮及捣汁用”。

《本草蒙筌》中记载了“收采法去衣皮，掐断忌犯铁器”。

《炮制大法》中记载了“洗净捣烂，勿用露根”。

《外科正宗》中也收录了“捣汁”，《鲁府禁方》中记载的“蜜制炒”。

《普济方》中又提出了“炒黄”及“枣制”。

清代，有关净制、切制、制炭等法各种文献续有载述。

此外《得配本草》中记载了“消瘀血，童便浸捣汁用”。

《本草求真》中新增了酒煮。

据统计，历代白茅根炮制工艺技术约有十余种，其中晋代的净制、唐代的制炭、元代的蜜制方法沿用至今。

至于白茅根炮制后的作用，时珍曰：“白茅根，甘能除伏热，利小便，故能止诸血、哕逆，喘急、消渴，治黄疸水肿，乃良物也。

”故生品长于凉血、清热利尿。

如治胞络中虚热时小便出血色的茅根饮子，治热病呕逆、不下食的茅根散，治血热鼻衄等。

炒后其寒凉之性趋于平和，如治服石人、水气内积、面目腿膝肿硬、小便涩的木通汤。

炒炭后其涩性增加、寒性减弱，偏于收敛止血，专用于各种出血症。

如治劳症呕血、咯血、嗽血的十灰散。

《药性通考》云：“茅根用之以治吐血证最神。

凡心肝火旺逼血上行则吐血，肺火盛则衄血，茅根甘和血，寒凉血，引火下降，故治之。

”《医林纂要》谓：“血热不在上焦者，不能治。

”炒炭之后，色黑主敛，尤善止血，且善治上部出血之吐衄血。

现代炮制方法
白茅根历代炮制有净制、酒制、炒制等方法，现代各地常用的炮制方法有净制（天津、河南）、切制（黑龙江、旅大、内蒙古、云南）、炒制（旅大）、白茅根炭（北京、天津、河南、山东、镇江、重庆）。

新增的有煅制（广东）、盐水炒（福州）等。

而现代白茅根炮制主要是结合目前白茅根的主要临床应用如利尿、止血，在继承古代炮制方法的基础上进行了遴选，其炮制品主要是白茅根、茅根炭。

现药典收载的有白茅根、茅根炭。

2010年版《中国药典（一部）》所收载的白茅根，在其炮制项下有明确规定：切制要求“洗净，微润，切段”，炭品则2010照年版《中国药典（一部）》附录炒炭法炒至焦褐色。

通过正交试验法，对茅根炭的炮制工艺进行优选，结果表明，茅根炭的最佳炮制工艺为１７０℃烘制１６分钟。

【2】
研究现状
1.白茅根的炮制方法
白茅根：白茅根取原药材，除去杂质，洗净，微润，切段，干燥，筛去碎屑。

茅根炭：取白茅根段置锅内用武火炒至表面焦褐色，内部棕褐色，喷淋少许清水，灭尽火星，取出晾干，凉透。

2. 白茅根炮制初探主要成分
白茅根的化学成分以三萜类化合物为主: 芦竹素(Arundoin) 、白茅素(Cylindrin) 、羊齿烯醇(Fernenol) 、乔木萜烷(Arborane) 、异乔木萜烷( Isoarborinol) 、西米杜鹃醇( Simiarenol) 、乔木萜醇(Arborinol) 、乔木萜醇甲醚(Arborinol methyl ether) 、乔木萜酮(Arborinone) 和木栓酮( Friedelin) 等。

同时含有可溶性钙。

含有的糖类主要是葡萄糖、少量果糖和木糖等。

含有内酯类主要是白头翁素、薏苡素等[6]。

含有有机酸类物质主要是绿原酸、棕榈酸( Palmitic acid) 、对羟基桂皮酸( p- coumaric acid)等。

从其根茎中分离得到4, 7- 二甲氧基- 5- 甲基香豆素、胡萝卜苷(Daucosterol acid) 和联苯双酯(Dimethyl4, 4- dimethoxy-5, 6, 5, 6- dimethylenedioxybiphenyl- 2, 2- dicarboxylate) 等。

后来又分离得到新的血管收缩抑制物质Cylindrene 和血小板聚集阻碍物质Imperanene。

并含有油菜甾醇、豆甾醇[9]、谷甾醇( β- sitosterol) 及木犀草啶( Luteolinidin) 。

【3】
K.Matsunage等首次从白茅根中分离得到两个木脂素类成分,分别为graminonesA以及具有抑制兔主动脉收缩的活性物质graminonesB,内酯类主要有白茅根中分得4, 7-二甲氧基-5-甲基香豆素( 4, 7-dimethoxyl-5-methyl cuma-rin),糖类是白茅根的主要化学成分,初步研究表明,白茅根中糖的含量达总提取物的80%以上。

V. Pi-nilla确定白茅根中存在着6种单糖苷,如葡萄糖苷、半乳糖苷、树胶醛糖苷、甘露糖苷、木糖苷、鼠李糖苷等。

还包括白茅根中含有大量的有机酸,如草酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸,对羟基桂皮酸、棕榈酸,以及大量的有机酸钾盐和钙盐,也含有部分甾体类成分,如谷甾醇、油菜甾醇、豆甾醇,胡萝卜苷(dau-costerol),以及
具有细胞毒活性的β-谷甾醇-3-O-D-吡喃葡萄糖苷-6-十四烷酸盐(β-sitosterol-3-O-D-glu-copyranosyl-6-tetradecanoate)等。

3. 药理作用
1.利尿作用
白茅根煎剂灌胃,对正常家兔有利尿作用,给药5~10 d时,利尿作用最明显, 20 d左右即不明显,此作用可能与神经系统有关,切断肾周围神经,其利尿作用丧失[21]。

也有人认为白茅根的利尿作用与其所含的丰富钾盐有关[22]。

临床用于治疗急性肾炎效果较好,对慢性肾炎亦有较好疗效。

其作用主要在于缓解肾小球血管痉挛,从而使肾血流量及肾滤过率增加而产生利尿效果,同时改善肾缺血,减少肾素产生,使血压恢复正常。

2.止血作用
体外凝血实验表明,白茅根对凝血第二阶段(凝血酶生成)有促进作用,可以抑制肝病出血倾向并治疗先天性I,V,Ⅶ,X因子缺乏性疾病。

白茅根的生品和碳品均能明显的缩短小鼠的出血时间、凝血时间和血浆的复钙时间,炒碳后止血作用提高【4】。

白茅花也可缩短小鼠出血时间和凝血时间,并能降低血管通透性。

3.抗菌作用
白茅根煎剂在试管内对弗氏、宋内氏痢疾杆菌有明显的抑菌作用,对肺炎球菌、卡他球菌、流感杆菌、金黄色葡萄球菌等也有抑制作用,而对志贺氏及舒氏痢疾杆菌却无作用。

4．免疫调控作用
白茅根对小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬功能有加强效应,可增强机体的非特异性免疫作用,提高小鼠TH细胞数及促进IL-2的产生,从而增强整体免疫功能。

对正常及免疫功能低下小鼠能明显提高外周血ANAE阳性细胞百分率和外周血CD-4T淋巴细胞百分率、降低CD-8T淋巴细胞百分率,并调整CD-4/CD-8比值趋向正常【5】。

4.临床应用
在现代中医临床中, 茅根用途也较广泛, 主要用治以下疾病:肝炎、急性肾炎肿瘤白茅根多用于治疗消化道肿瘤, 如食管癌、胃癌、直肠癌, 亦可用治肺、膀胱、鼻咽部肿瘤。

其抗肿瘤的作用可能与其清热生津、增强免疫功能有关。

淋证及血尿【6】。

三、研究内容
（一）研究内容概括
1.选择白茅根正交实验的各因素各水平
以茅根的传统炮制工艺并结合查阅文献选择出以茅根的止血作用为指标, 采用正交实验, 选择“温度”、“时间”、“加热方式”作为考察因素,每种因素选择3个水平，对9种炮制品茅根炭的炮制工艺进行优选。

2.提取分离
（1）药材、饮片的采购及基原鉴定，参照2010版中国药典及中药饮片炮制规范的要求，炮制品。

（2）制备水提物、醇提物，在药理活性成分的跟踪指导下，系统分离活性部位及活性成分，并进行结构鉴定，确定白茅根的活性部位和活性成分。

（3）在所选各因素各水平下制备出各种炮制品，制备水浸出物、醇浸出物。

取各炮制品粉末10g, 精密称定,采用高锰酸钾法【7】，测定各样品中鞣质含量测定水浸出物、醇浸出物、鞣质含量并进行比较。

3.测定各炮制品以及生品的小鼠凝血时间，以及初步探索白茅根种影响小鼠凝血影响因素
4.确定最佳炮制工艺以及质量标准
（二）研究目标
1.明确白茅根炮制前后化学成分的变化规律。

2.初步探索影响白茅根止血作用的主要物质基础。

3．确定白茅根炭炮制的最佳工艺及质量标准。

（三）拟解决的关键问题
1.确定白茅根止血作用的主要活性部位和成分。

2白茅根炮制前后化学成分变化和药效相关性研究。

三．研究方案和技术路线
1.制备
炮制品的制备：根据文献报道等确定正交实验的各因素与水平后，称取适量的白茅根饮片依次根据所选炮制条件制备出各种炮制品，并描述炮制品的形状，见表1。

有效成分的制备：取适量生品，炮制品粉末通过水蒸气蒸馏提取方法制备出水提物和醇提物，取各炮制品粉末( 40 目) , 按药典法测定其水浸出物和醇浸出物含量，见表1。

药液的制备：取各炮制样品粉末( 100 目) , 加入0. 8% CMC- Na 溶液研磨, 使成12% 的混悬液, 用时摇匀。

（3）采用HPLC分析白茅根饮片的提取的三萜类成分，比较炮制前后的变化规律。

（4）采用总三萜类的提取分离方法提取分离总三萜类，以药效学实验跟踪筛选，直至得到有效单体。

初步确定有效部位及有效单体。

用薄层扫描法测定茅根中有效成分白茅素和芦竹素。

（5）应用IR、UV、NMR、MS光谱鉴定化学成分结构。

2．化学部位、化学成分的药效学研究
取小鼠随机分组, 每组10 只。

禁食( 不禁水) 12小时后, 按4. 8 g/ kg 剂量灌胃给药, 对照组给予同体积的0. 8% CMC- Na 溶液。

1小时后以毛细管法测定小鼠凝血时间。

结果见表2。

表2 白茅根各炮制品对小鼠凝血时间的影响
采用液相色谱法对总三萜类成分进行指纹图谱研究，以整体水平评价白茅根生品和不同炮制品的化学成分变化规律。

4.对9种炮制品进行称重,计算其收率,按照2010年版《中国药典》附录Ⅸ项第一法烘干法,对白茅根及其炮制品进行水分，含量测定，见表1。

5.按照2010年版《中国药典》附录Ⅸ项k法灰分测定法,对白茅根及其炮制品进行灰分含量测定，见表1。

6．取各炮制品粉末10g, 精密称定, 采用高锰酸钾法 ,测定各样品中鞣质含量，见表1。

7.用薄层扫描法测定茅根中有效成分白茅素和芦竹素,见表1。

8.5-羟基糠醛的含量测定：
RP-HPLC法
1.色谱条件：Lichrosphers-C18(4.6mmxlsomm)，流动为甲醇一0.5%‘醋酸水溶液
(0min，甲醇5%:0一15min，甲醇20%;15-20而n，甲醇25%;20-25min，甲醇5%;25-30min，
甲醇5%)，柱温300o C，流速:lml\min，理论塔板数按5-HMF峰计算应不低于5000。

2.供试液的制备:见支状分支图1
3.标准溶液的制备：取5-HMF对照品8mg，精密称定，置25ml量瓶中，加甲醇至刻度，得浓度为0.3468mg\ml 的5-HMF对照品溶液，精密量取5-HMF浓度为0.3468mg\ml的对照品溶液1ml，置10ml量瓶中，加甲醇至刻度，得浓度为0.03468mg/ml的5-HMF对照品母液。

精密量取5-HMF对照品母液5ml，置10ml量瓶中，得浓度为0.01734mg\ml的5-HMF溶液，采用逐级稀释法制成浓度0.00867mglml，O.4335mg\ml，0.002168mg/ml，
0.001084mg\ml的系列标准品溶液备用。

含量测定结果见表1。

表1 各种指标的测定
4.1线性关系考察
精密吸取5-HMF的系列对照品溶液各10ul，进样测定，以对照品浓度X为横坐标，峰面
积Y为纵坐标绘制标准曲线，回归方程为Y=87087364.46x一9523.5，r=1(n=6)，确定 5-HMF
在何范围内线性关系良好。

4.2精密度试验
取浓度为0.01734mg/ml的5-HMF对照品溶液10ul，重复进样6次，测得5-HMF峰面积
的RSD(n=6)，通过RSD的值得处此方法的精密度是否良好。

4.3稳定性试验
取1号炭品供试液，分别于0，2，4，8，12h进样10ul测定，测得5-HMF峰面积的RSD(n=5)，
通过RSD的值得处此方法在12h内稳定性是否良好。

4.4重复性试验
取炭品粉末约0.29，精密称定，共6份，提取方法同甲醇提取样品的制备，进样10ul
测定测得5-HMF峰面积的RSD(n=6)，通过RSD的值得处此方法的重复性是否良好。

4.5加样回收率试验
取己知含量的样品约0.19，精密称定，共6份，分别加入5-HMF浓度为0.3468mg/ml 对照品溶液0.8ml，提取方法同样品的制备，依法测定，计算，得5-HMF平均回收率及RSD。

测定含量结果见下表3。

表3 加样回收率试验结果
白茅根粉末2g 炭茅根粉末0.2g
50ml具赛锥形瓶，加80%甲醇25ml，密塞
超声（500w\40KHZ）45min
过滤
滤液滤渣，加80%甲醇25ml
超声处理（500w\40KHZ）45min后，过滤
合并
用80%甲醇洗涤滤渣
滤液及洗涤液置50ml量瓶中
加80%甲醇至刻度，摇匀，记得
图一
四．项目创新点
1. 既兼顾了饮片传统的临床应用形式，又采用了现代分离、分析手段，采用将传统与现代技术相结合的方法系统的研究了白茅根的炮制工艺。

2.更加深入的比较了白茅根与炭茅根止血作用的差别，初步探索了白茅根止血作用。

五．参考文献
【1】国家药典委员会.中华人民共和国药典( 一部) .北京: 化学工业出版社, 2010
【2】和颖颖，丁安伟，陈佩东白茅根饮片炮制历史沿革研究传统医药2008年第17 卷第18 期
【3】焦坤陈佩东和颖颖丁安伟白茅根研究概况江苏中医药 2008 年总第40 卷第1 期91
【4】宋劲诗,陈康.白茅根碳炒后的止血作用研究[J].中山大学学报论丛, 2000, 20(5): 45-48
【5】刘荣华付丽娜陈兰英白茅根化学成分与药理研究进展江西中医学院学报2 0 1 0年8月第2 2卷第4期
【6】焦坤陈佩东和颖颖丁安伟白茅根研究概况江苏中医药 2008 年总第40 卷第1 期91
【7】赵伟康、洪筱坤、倪黎平, 等. 对炒炭止血药炮制前后所含鞣质的分析. 上海中医药杂志, 1963, ( 7)：39。