第二节 炮制对药物化学成分的影响

中药在炮制过程中会采用水浸、醋化等方法处理,使药材中含有的化学成分发生水解、氧化、异构化等反应,导致含量及理化性质发生变化。因此,研究中药炮制前后化学成分的变化,对于探讨中药炮制的原理具有非常重要的意义。中药材的化学成分复杂多样,对于有些中药而言,其中所含化学成分可能是起治疗作用的有效成分,也可能是无效甚至是有害的成分。目前中药中的化学成分主要总结为下列几类——生物碱类、苷类、挥发油、树脂、有机酸、油脂、无机盐等。这些成分经炮制,其变化是多种多样的,现分述如下。

一、生物碱类

生物碱是一类含氮的碱性有机化合物,大多数有复杂的环状结构,氮元素多包含在环内,有显著的生物活性,是中药材重要的有效成分之一,以豆科、防己科、毛茛科、夹竹桃科、茄科、石蒜科植物含量较高。研究发现,生物碱的药理活性众多,主要为抗肿瘤、抗炎镇痛、抗菌抗病毒、心血管作用、杀虫等。

生物碱难溶于水,与酸成盐后大多能溶于水,不溶于苯、氯仿、乙醚等非极性溶剂中,一些小的分子生物碱可以溶于有机溶剂。大多数生物碱在高温状态下会处于不稳定状态,温度过高,会使生物碱遭到破坏或分解,因此,在炮制过程中需要对炮制温度加以控制,对于有效成分容易在水中溶解的药物,应尽量采取少泡多润的方法,减少药物中有效成分的流失。如延胡索经醋制后,游离生物碱与醋酸作用生成醋酸盐,从而增加在水中的溶解度,有研究表明,用高效液相色谱法测定延胡索中不同炮制品延胡索乙素含量,其中以醋煮为最高。有些药材中含有的生物碱既是有效成分又是毒性成分,这类药物常采用砂炒、炙和水煮等炮制方法控制生物碱含量。例如乌头中的乌头碱毒性很强,采用长时间水煮可使乌头碱水解成乌头原碱,大大降低了毒性。

二、苷类

苷又称配糖体,是由糖或糖衍生物的端基碳原子与另一类非糖物质(称为配基或苷元)连接形成的化合物。苷大多数为无色、无嗅的结晶性物质,具有苦味,多易溶于水,可溶于乙醇。有些苷也可溶于乙酸乙酯和氯仿,但难溶于醚或苯。含有苷类成分的中药,通常同时含有各种专一分解苷的酶,在一定温度或湿度下,促使各种苷类化合物的分解。如苦杏仁具有降气止咳平喘、润肠通便的功效,主要成分为苦杏仁苷。苦杏仁苷可在肠道菌群的作用下分解生成氢氰酸,氢氰酸既是其有效成分,也是其毒性成分,少量的氢氰酸能抑制呼吸中枢而起镇咳平喘作用,但过量则引起中毒,严重者可发生呼吸衰竭而导致死亡。由于苦杏仁苷极易酶解生成易挥发的氢氰酸而逃逸,故炮制时必须尽量抑制酶的活性,即“杀酶保苷”,使苦杏仁苷含量稳定。又如,生黄芩中含有黄芩酶,而黄芩酶能够使黄芩苷被水解成黄芩苷元和葡萄糖醛酸,从而降低药效。研究表明,炮制可杀灭黄芩酶,有效提高黄芩苷的含量,而黄芩苷在225℃左右加热超过30分钟,其含量会快速下降直到趋于零,因此加热的温度绝不能太高。

三、挥发油

挥发油又称精油,是一类具有挥发性、可随水蒸气蒸馏出来的油状液体,大部分具有香气,如薄荷油、丁香油等。在常温下能挥发,加热则挥发加快。大多数比水轻,易溶于多种有机溶剂。含挥发油的中草药非常多,亦多具芳香气,尤以唇形科(薄荷、紫苏、藿香等)、伞形科(茴香、当归、芫荽、白芷、川芎等)、菊科(艾叶、茵陈、苍术、白术、木香等)、芸香科(橙、橘、花椒等)、樟科(樟、肉桂等)、姜科(生姜、姜黄、郁金等)等科最为丰富。中药挥发油是一类重要的有效成分,具有较强的药理活性,含挥发油的中草药或提取出的挥发油大多具有发汗、理气、止痛、抑菌、矫味等作用。

由于在炮制过程中加热等处理,常会使药材中所含的挥发油显著减少。据报道,采用土炒法、酒炒法炮制当归,生当归挥发油平均含量为0.5%,酒当归挥发油平均含量为0.55%,土炒当归挥发油平均含量为0.4%。因此,当归炮制过程中要注意控制温度。

对于某些药物,通过炮制以减少挥发油的含量是为减轻其副作用。如乳香炮制的主要目的是去除对肠胃有刺激性的挥发油,同时能引药入经,增强活血止痛、收敛生肌作用。

四、鞣质(单宁)

鞣质是一类复杂的酚类化合物,广泛存在于植物界,具有涩味和收敛性。鞣质具有收敛止血、止泻、抗菌、保护黏膜等药理作用,有时也用作生物碱及重金属中毒的解毒剂。炮制对含鞣质类药物的成分是有影响的。如槐花生品长于清热凉血,槐花炭的止血作用最强,有文献报道鞣质含量为炒槐花>醋炙槐花>生品槐花>槐花炭,且鞣质百分含量随炮制温度升高而增加,但温度达到一定程度时其百分含量开始逐渐减少。

鞣质能溶于水,特别是易溶于热水,故水制含鞣质类的药材时,应尽量采取少泡多润的方法,也要注意不用热水淘洗含鞣质的药物。鞣质同时能溶于乙醇,故辅料炮制时多用酒制,以增强疗效。炮制鞣质类药物还要注意,应尽量避免使用铁器。

五、树脂

树脂是一类极为复杂的混合物。它在植物体内常是一种透明或棕黄色的液体,当流出体外或暴露于空气中,逐渐变成半透明或不透明的固体,有时为稠厚的液体。树脂不溶于水,可溶于乙醇和醚、氯仿等有机溶剂。树脂在医疗上有防腐、消炎、镇静、解痉、止血、利尿等作用,并可作为硬膏剂的基质。乳香的主要成分为挥发油、树脂及树胶等,其中五环三萜类化合物是乳香中最具特征的有效成分,经炮制可去掉部分芳香油和树脂,缓和其药性。

六、油脂

油脂的主要成分是高级脂肪酸的甘油酯,存在于各种植物的器官中,尤其在种子类药材中含量最高。油脂通常具有润肠通便的作用。如蓖麻油能刺激肠道,使其蠕动而有泻下的作用,郁李仁、火麻仁具有润肠通便的作用。在医疗上,为了防止油脂润肠致泻的作用过猛,或者临床上根本不需要润泻,因此对不同的药物采取不同的炮制方法。例如柏子仁去油制霜,可降低滑性或渗泻作用;巴豆去油使其含油量不超过10%,以减低毒性并缓和峻泻作用;牵牛子在炮制后非常利于脂肪类油脂、浸出物的析出。

七、有机酸

在植物界,酸味的果实中有机酸含量较多。有机酸大多能溶于水和乙醇,特别是低分子的有机酸能大量溶于水,故水制时应尽量少泡多润。对含有有机酸一类的药材多用酒制。有机酸对金属有一定的腐蚀性,所以在炮制这类中草药时,不宜采用金属容器,以防容器腐蚀,药物变色、变味,失去疗效或产生副作用。如含维生素C较多的药材可用来防治维生素C缺乏症,提纯的枸橼酸、酒石酸常用于清凉饮料的制备。植物中的有机酸可因加热而被破坏。如现代药理研究认为,山楂中水溶性有机酸具有消食开胃的作用,而山楂生品中有机酸含量较高,对胃肠刺激作用大,炮制后一定程度上降低了总有机酸的含量,减轻了对胃肠的刺激作用。

八、无机盐

植物、矿物及贝壳类药材中均存在无机盐,如石膏含有硫酸钙,朴硝含有硫酸钠,牡蛎含有碳酸钙等。夏枯草中含有水溶性无机盐(约3.5%,其中约68%是氯化钾),因此夏枯草就不宜水制。炉甘石主要成分为碳酸锌,一般不生用,煅制后ZnCO3分解为ZnO而使炉甘石具有抑菌作用。矿物类药多用煅后醋淬以增强疗效,因醋淬后往往可产生醋酸盐,如赭石煅后醋淬可生成醋酸铁等。