陈三春，谢美凤，田玉桥，邱小燕，岳文阁，薛华丽，李恋红，尹庆铁

（1. 湖南省博世康中医药有限公司，湖南怀化 418008；2. 怀化学院生物与食品工程学院，湖南怀化 418008；3. 湖南农业大学 园艺学院，湖南 长沙 410125）

天麻（Gastrodia elata） 是兰科的草本类植物，别名有很多，可以称它为赤箭芝、白龙皮、定风草等[1]，其性质温和、辛且无毒[2]。天麻在中国等其他国家已有不下千年的使用历程，关于天麻的出现最早是被记录在《神农本草经》中，在其间被列为上等品[3]，具有平肝、息风、止痛、通络的功效，可应用于很多中药制剂和处方药中，有“治风神药”的美誉[4]。在古代及现代医学上都有着重要的药理学作用，现在市场上的天麻大多数都是草本天麻的块茎，其块茎入药的历史据记载也已有2 000 多年[5]。天麻也是名贵的中药材之一，在《名医别录》 《本草纲目》 《植物名实图考》等历史文献中也多有出现记录[6]。从宋朝算起，天麻就已经开始作为药材被人们所使用。而我国开始有对天麻的化学成分有分析研究是在1956 年[7]，报告中研究表明天麻含有苷等其他中性物质、微量元素的生物碱等。20 世纪70 年代以后，天麻的主要化学物质被不断分离出来，对其化学成分研究的进展也有了很大突破。到目前为止，有很多化合物质被研究者从天麻里分离出来[8]。其他研究还表明大部分植物中有效化学成分的分子结构会被本身的微量元素所影响，进而会影响其化学成分的形成[9]，所以在近些年，大部分学者对于天麻化学成分的研究多数集中于一些微量元素和水溶性成分上。

1 研究概况

近年来，天麻不仅能够作为传统的名贵中草药材，并且具有丰富的化学物质，还在日常生活中常常被用来当作保健食品，目前天麻已经被列入了保健食品的名单中，因为具有降低高血压、增强视神经、延缓衰老等作用，还对老年性的痴呆症状具有一定的治疗效果[10]。随着天麻化学成分研究的深入，生产也得到了高速的发展，有效化学成分的研究更是进一步得到了学者的重视[11]。天麻在临床方面的功效也多应用于治疗肢体僵硬麻木、神经衰弱疼痛、破伤风、心绞痛、痉挛、眩晕等症状[12]。在现代药理学的学术探讨中也表明了天麻含有明目、抗抽搐、益智、祛风保肝、镇定疼痛、益气等多种不同的药理作用[13]。由于人们对健康意识的逐步增强，天麻的需求量也增加，社会中各界人士开始关注天麻，所以现在有越来越多的人开始购入天麻及其产品，天麻也开始被广泛使用。

1.1 天麻商品等级

天麻的产地分布在全国各地，一些高原地区的省，还有东北及华北各地也均有产出[14]，由此可以了解天麻的种植区域分布比较广泛，在全国多数地区都有产地。现在天麻人工栽培的比例最多，只有少部分是野生，2 种天麻在个头上会有比较明显的变化。在不同地区的天麻等级划分方式不同，因为天麻生长的自然环境条件比较严苛，所以野生的天麻种类慢慢变少，市场上面流通的多数以人工栽培的天麻为主。由于各地人工栽培天麻的技术存在一定差别，产地所加工的方式也不同，导致不同地区的天麻个头形状、化学成分含量等存在一定差异[15]，就需要给天麻进行分等级区分。天麻的采摘时间在南、北方并不一致，一般“冬天麻”是在8 月到10 月内摘取，“春天麻”则是在2 月到5 月摘取[16]。传统经验认为冬天麻的质地坚硬，品质优胜于春天麻[17]。

由于各区域对于天麻的商品等级划分有所不同，导致了天麻在市场上的等级划分存在不同差异。在1949 年之前，等级的划分是依据不同的产地来区分的，以云南天麻、四川天麻、陕西天麻和贵州天麻最为著名[18]。直到1984 年颁发了《药材商品规格标准》[19]，我国开始有了正式的等级划分法律依据，在中药材市场流通的状态下，此标准中天麻只依据质量下的支数单位来划分等级，该标准一直使用到现在。但是该标准只是简单地区分了天麻的等级，并没有区分不同产地、人工和野生、春冬季天麻的品质差别。对中药材商品等级的划分不仅能对其品质进行一定的评价，还可以用来衡量优劣，也能促进中药材产业发展的科学规范化、国际标准化等重要影响因素，同时还可以建立起一个较为标准规范、完善可行的中药材商品等级划分控制系统，对于提高中药材产品的品质与保证临床治疗的效果也存在作用。

1.2 研究目的

以一等乌杆天麻、二等乌杆天麻、一等有硫乌红杂交天麻、二等有硫乌红杂交天麻和一等无硫乌红杂交天麻这5 种不同商品等级的天麻为研究对象，分别测定了水分、浸出物、二氧化硫、天麻多糖、天麻素、对羟基苯甲醇这6 种主要化学成分的含量，测定结果进行对比并分析。试验通过测定不同商品等级天麻化学成分的含量，可以为天麻的品质评价提供科学依据，对于保证中药材按品质论价、安全有效性、稳定和可控性方面具有重要的现实意义，也对天麻药材行业的发展等方面具有重大的意义。

2 材料和方法

2.1 试验材料

一等乌杆天麻、二等乌杆天麻、一等有硫乌红杂交天麻、二等有硫乌红杂交天麻、一等无硫乌红杂交天麻，这5 种天麻样品均采购于湖南省的博世康中医药有限公司。

2.2 试验试剂

蒽酮、无水乙醇溶液、氢氧化钠、浓硫酸溶液95%、过氧化氢溶液3%、盐酸溶液6 mol/L、蒸馏水、磷酸溶液、乙腈溶液、标准葡萄糖纯品、天麻素对照品、对羟基苯甲醛对照品等。

2.3 仪器和设备

01-2AB 型电热鼓风干燥箱，北京中兴伟业仪器有限公司产品；HHS-26 型电热恒温水浴锅，上海东星建材试验设备有限公司产品；TP-6KB 型电子分析天平，湘仪天平仪器设备有限公司产品；XTP-1000A 型万能粉碎机，浙江永康市红太阳机电有限公司产品；FL-1 型可调式电炉，北京市永光明医疗仪器有限公司产品；LC-20A 型高效液相色谱仪，日本岛津有限公司产品；5840R 型高速冷冻离心机，EPPENDOR 产品；SB-5200DT 型超声波清洗机，宁波新芝生物科技股份有限公司产品；UV-5500 型紫外可见分光光度计，上海舜宇恒平科学仪器有限公司产品。

2.4 试验方法

2.4.1 水分含量的测定

根据中国药典（2015 年版） 第一部中的通则0832 下的第二法，采用烘干法对天麻中的水分含量进行测定[20]。每组样品做3 个重复性试验，在当前室内温度条件下，称取粉碎后的天麻样品粉末2~5 g，准确记下所称量的样品质量数据，并平铺在干燥到质量完全不会变的扁形称量瓶中，注意扁形称量瓶内的样品粉末的厚度应该不要超过5 mm 左右，然后在称量瓶盖打开的状态下，在105 ℃温度下的烘箱进行样品烘干处理，5 h 之后将称量瓶盖盖好，用手套小心取出，并快速转移到玻璃干燥器内，冷却30 min 后，精准称定并记下质量，在上述同样的温度条件下继续在烘箱中干燥1 h，冷却并再次称重，重复上述步骤操作，等连续称定的质量之间相差不超过5 mg 左右，再依据减少的质量部分，分别计算出5 种不同商品等级天麻样品的含水量。

2.4.2 浸出物含量的测定

对5 个不同商品等级的天麻样品分别先用乙醇溶液进行浸泡处理，依据中国药典（2015 年版） 第一部中通则2201 下的热浸法对天麻浸出物含量进行测定[20]。精密称取粉碎后的天麻粉末样品2~4 g，再放入容量为250 mL 的锥形瓶中，并加入75 mL 质量分数为50%的稀乙醇溶液将样品浸泡，加塞盖住密封并称定质量后，放到桌面静置1 h，再连接回流冷凝装置，进行水浴锅加热处理，水浴锅温度可自行调节，待溶液沸腾后，降低水浴锅温度，保持溶液在微微沸腾的状态1 h 后，关掉水浴锅，待溶液冷却后，再从回流装置上取下锥形瓶并加塞密封，称定质量，然后用质量分数为50%稀乙醇溶液补足减掉的质量，混合摇匀后再使用干燥的过滤器进行过滤处理，再把一定体积的滤液倒入已经完全干燥的蒸发皿内，自行调节温度并放在水浴锅上烘干，待滤液差不多变干后，放置在温度为105 ℃的烘箱中干燥3 h 后，移至玻璃干燥器中冷却30 min，拿出迅速称定质量。在上述相同的条件下做3 次重复性试验，分别计算出5 种不同商品等级天麻中醇溶性浸出物的含量（%）。

2.4.3 二氧化硫含量的测定

根据中国药典（2015 年版） 第一部中通则2231采用滴定法[20]进行二氧化硫的测定，称取天麻粉末样品约10 g，如果天麻样品中的二氧化硫残留量已知较高，超过1 000 mg/kg，可以根据实际条件适当减少样品的取样量，不能低于5 g。精准称定天麻粉末样品后，倒入500 mL 容量的两颈圆底烧瓶，并加入300~400 mL 体积的蒸馏水，组装回流冷凝装置并连接好橡胶导管，导管的另一边放在装有50 mL 质量分数为3%过氧化氢溶液容量为250 mL 的锥形瓶里，作为吸收液。再连接水龙头供水，开启装置的活塞控制开关，搅拌则采用磁力搅拌器代替操作。试验开始前，为了能显色，要在锥形瓶里面加入2~3 滴质量浓度为2.5 mg/mL 的甲基红乙醇溶液，用作滴定完成后结果的指示剂。将分液漏斗的活塞打开，保证能让10 mL 盐酸溶液可以缓慢滴入正在加热中的蒸馏瓶内，直到圆底烧瓶内的溶液被加热沸腾后，再控制温度将溶液保持在微微沸腾的状态下，微沸1.5 h 后，关掉电炉停止加热，在室内温度条件下放置冷却后，拿出滴管装取氢氧化钠溶液进行滴定，滴至锥形瓶内的溶液开始变成黄色后停止滴定，溶液能保持在20 s 左右的时间内黄色不会褪色就是滴定的终点，如果已经超过了滴定的终点，就要舍弃掉该吸收液并重做，最后将滴定的结果利用空白试验组进行检验校正。

2.4.4 天麻多糖含量的测定

采用蒽酮- 硫酸比色法[20-21]对天麻多糖的含量进行测定。首先，配置质量分数为0.1%的蒽酮- 硫酸溶液，用天平精准称取蒽酮0.05 g 放入烧杯中，再加入质量分数为95 %浓硫酸溶液进行溶解，再把溶液定容至50 mL 的容量瓶其瓶身的刻度线，即得所需溶液。其次，配制葡萄糖纯品的标准溶液，先称取0.005 g 葡萄糖纯品并用蒸馏水进行溶解，定容至容量为50 mL 的容量瓶内，就可以得到质量浓度为0.1 mg/mL的葡萄糖纯品标准溶液。在配置好的葡萄糖纯品标准溶液中分别量取0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0，1.2 mL 并加入到试管内，试管内再分别加入蒸馏水，让每根试管的全部体积达到2 mL，分别在每一根试管内加入6 mL 的蒽酮- 硫酸溶液，立即放在冰水中，等待所有试管都加完后，管口加塞进行密封，进行15 min 的沸水浴处理。待沸水浴完成后，拿出试管放到冰水中，进行冷却5 min，再拿出放在室内温度的条件下放置10 min，在波长620 nm处用紫外可见分光光度计分别测定其不同浓度状态下标准溶液的吸光度，记录数据并绘制标准曲线图。

样品溶液的制备采用冷凝回流法，对天麻中的多糖成分进行初步提取得到粗多糖。用天平称取1.0 g天麻粉末并倒入250 mL 容量的圆底烧瓶内，再加入样品体积40 倍左右的蒸馏水，水浴温度为80 ℃条件下进行回流3 h，等回流结束后，把溶液装入到离心管内，将高速冷冻离心机的转速调节成为5 000 r/min后，进行20 min 的离心处理。量取上清液10 mL 并加入160 mL 乙醇溶液摇匀混合，置于温度为4 ℃的冰柜下放置12 h，使溶液中的粗多糖沉淀下来。将沉淀后的溶液取出，以转速5 000 r/min 离心30 min，取出天麻粗多糖沉淀，用蒸发皿将其放入温度为60 ℃条件下的烘箱中进行烘干，再将烘干后的粗多糖沉淀用200 mL 蒸馏水进行溶解，分别取0.2 mL 溶液倒入试管中，加入1.8 mL 体积的水，再加入6 mL质量分数为0.1%蒽酮- 硫酸溶液，加好的试管先行放进冰水中，等待所有试管加完后，沸水浴15 min后取出在冰水中冷却5 min，然后在室内温度条件下放置10 min，如同标准溶液的步骤，测定波长620 nm处全部样品溶液的吸光度。

葡萄糖标准曲线见表1。

表1 葡萄糖标准曲线

以葡萄糖纯品的吸光度A 为横坐标，葡萄糖纯品的质量浓度C 为纵坐标，绘制葡萄糖的标准曲线，可以得到标准曲线方程Y=0.362 3X+0.01，R2=0.998 2。

葡萄糖标准曲线见图1。

图1 葡萄糖标准曲线

进行3 次重复性试验，每次称取天麻样品粉末1 g，按上述步骤制备溶液，测定吸光度，样品溶液吸光度的测定参照于对照品溶液的测定，计算出5 种不同商品等级的天麻样品中多糖含量。

2.4.5 天麻素和对羟基苯甲醇含量的测定

根据中国药典（2015 年版） 第一部中通则0512中采用高效液相色谱法测定天麻中的天麻素还有对羟基苯甲醇的含量[20-22]。首先选取十八烷基硅烷键合硅胶来作为固定相，采用比例为（3∶97） 的乙腈-磷酸混合溶液充当流动相，仪器检测的条件波长是220 nm。再分别称取一定质量的天麻素和对羟基苯甲醇的对照品，并加入比例为（3∶97） 的乙腈- 水混合溶液与对照品进行混合，不断进行搅拌溶解之后，每1 mL 溶液中会含有天麻素50 μg、对羟基苯甲醇25 μg 的对照品溶液就得到了。将天麻粉末样品进行过筛处理，精密称取2 g 左右，倒入容量为250 mL 的具塞锥形瓶中，再加入50 mL 质量分数为50%的稀乙醇溶液混合，经超声波清洗机振荡处理，超声波清洗机调整条件功率是120 W，频率是40 kHz，振荡处理的时间是30 min，待室内温度进行冷却后，再次称定质量，然后加入稀乙醇溶液让质量恢复到原始的样子，进行过滤操作，取滤液10 mL 进行水浴锅蒸干处理，利用烘箱将其烘干成没有醇味的残渣，再用比例为（3∶97） 的乙腈- 水混合溶液将残渣溶解，倒入容量为25 mL 的容量瓶中并再定容至瓶身的刻度线，摇匀后再次进行过滤，取续滤液就得到了供试品溶液。用色谱仪进行测定，分别吸取天麻素和对羟基苯甲醇的对照品溶液和样品供试品溶液各5 μL 注入色谱柱，仪器进行测定即得。

3 结果与分析

3.1 不同商品等级天麻水分、浸出物和多糖含量

天麻水分、浸出物、多糖含量测定结果见表2。

表2 天麻水分、浸出物、多糖含量测定结果/%

由表2 可知，试验所测的天麻样品水分都符合中国药典（2015 年版） 第一部中“天麻”药材项下的规定，即水分含量测定都未超过15%。其中样品水分含量由高到低依次分别为一等有硫乌红杂交天麻为13.25%，一等无硫乌红杂交天麻为11.46%，二等有硫乌红杂交天麻为10.46%，二等乌杆天麻为10.21%，一等乌杆天麻为9.74%。通过统计软件进行单因素的方差分析得到不同商品等级天麻的水分含量存在显著性差异（p＜0.05），其中一等有硫乌红杂交天麻组的水分含量显著（p＜0.05） 高于另外的其他4 组，一等无硫乌红杂交天麻组的水分含量显著（p＜0.05） 高于二等有硫乌红杂交天麻组和二等乌杆天麻组，二等有硫乌红杂交天麻组和二等乌杆天麻组的水分含量显著（p＜0.05） 高于一等乌杆天麻组。

在浸出物含量测定中，由表2 可知，平均浸出物含量只有二等乌杆天麻组的不符合药典的规定，其余所测天麻样品浸出物含量都符合，就是天麻的浸出物含量没有少于15%。其中，试验天麻样品浸出物含量由高到低依次分别为二等有硫乌红杂交天麻为26.06%，一等有硫乌红杂交天麻为24.32%，一等乌杆天麻为16.75%，一等无硫乌红杂交天麻为15.98%，二等乌杆天麻为13.29%。在同一种变型天麻中，不同商品等级的天麻浸出物含量存在差异，一等乌杆天麻比二等乌杆天麻浸出物含量高，二等有硫乌红杂交天麻比一等有硫乌红杂交天麻浸出物含量高。比较分析可知，浸出物含量的高低与天麻的商品等级相关性不大。通过统计软件进行单因素的方差分析得知，在不同商品等级天麻的浸出物含量中存在显著性差异（p＜0.05），二等有硫乌红杂交天麻组的浸出物含量显著（p＜0.05） 高于其他4 组，一等有硫乌红杂交天麻组的浸出物含量显著（p＜0.05） 高于一等无硫乌红杂交天麻组和一等乌杆天麻组，一等无硫乌红杂交天麻组和一等乌杆天麻组的浸出物含量显著（p＜0.05） 高于二等乌杆天麻组。

由表2 可知，在多糖的测定中，不同商品等级的天麻多糖含量有所差异，其中样品天麻多糖含量由高到低依次分别为二等有硫乌红杂交天麻为27.67%，一等有硫乌红杂交天麻为21.42%，一等无硫乌红杂交天麻为18.99%，一等乌杆天麻为18.84%，二等乌杆天麻为12.47%。在同一种变型天麻中，不同商品等级的天麻多糖含量存在差异，样品一等乌杆天麻比二等乌杆天麻多糖含量高，样品二等有硫乌红杂交天麻比一等有硫乌红杂交天麻多糖含量高。由此可见，天麻多糖含量的高低与天麻的商品等级相关性也不大。通过统计软件进行单因素的方差分析得到，不同商品等级天麻的多糖含量存在显著性差异（p＜0.05），其中二等有硫乌红杂交天麻组的多糖含量显著（p＜0.05） 高于其他4 组，一等有硫乌红杂交天麻组的多糖含量显著（p＜0.05） 高于二等乌杆天麻组。

3.2 不同商品等级天麻二氧化硫、天麻素和对羟基苯甲醇含量

天麻二氧化硫、天麻素和对羟基苯甲醇含量测定结果见表3。

由表3 可知，在二氧化硫含量的测定中，该试验所测的天麻样品均符合中国药典（2015 年版）第一部中“天麻”药材项下的规定，即二氧化硫的残留量测定不应该超过400 mg/kg。其中试验所测的天麻样品二氧化硫残留量由高到低依次分别为一等有硫乌红杂交天麻为＞250 mg/kg，二等有硫乌红杂交天麻为137.8 mg/kg，一等乌杆天麻为5.7 mg/kg，一等无硫乌红杂交天麻和二等乌杆天麻均为＜5.0 mg/kg。

表3 天麻二氧化硫、天麻素和对羟基苯甲醇含量测定结果

采用5 个不同商品等级的天麻样品来测定天麻素、对羟基苯甲醇的含量，所测的天麻样品都符合中国药典（2015 年版） 第一部中药材项下对“天麻”的规定，就是天麻素还有对羟基苯甲醇的含量在天麻药材中含量都没有低于0.25%。根据所测定的天麻素和对羟基苯甲醇的含量，按照从高到低来排依次分别为二等有硫乌红杂交天麻为0.54%，一等有硫乌红杂交天麻为0.41%，一等乌杆天麻为0.34%，一等无硫乌红杂交天麻为0.31%，二等乌杆天麻为0.30%。其次，经分析得到以相同的变型天麻但是不同商品等级的天麻中天麻素和对羟基苯甲醇的含量存在着差异，一等乌杆天麻样品组比二等乌杆天麻样品组的天麻素和对羟基苯甲醇的含量高，二等有硫乌红杂交天麻样品组比一等有硫乌红杂交天麻样品组的天麻素和对羟基苯甲醇的含量高。通过数据对比分析可以得到天麻素和对羟基苯甲醇含量的高低与天麻的商品等级相关性也不大。

4 结论

由试验结果可得，不同商品等级的天麻中化学成分的含量存在显著性差异，并且部分化学成分含量与天麻商品等级的相关性不大。刘宇婧等人[23]在不同规格与商品等级的天麻中浸出物含量的分析研究中表明，天麻的商品等级与浸出物含量存在一定的正比例关系，即天麻的商品等级越高，本身个头就越小，醇溶性浸出物含量就越高。所测样品乌杆天麻组得出的结论与该研究结果相同，有硫乌红杂交天麻组反之。原因可能是天麻样品由于加工的方式、干燥方法步骤或者放置的时间不相同，导致多糖水解变成了单糖，醇溶性物质损失也就不相同。田孟华等人[24]在天麻的不同产地与商品等级中天麻多糖的测定研究中表明不同商品等级天麻中天麻多糖的含量存在显著性差异，但其实天麻多糖的含量与天麻的商品等级没有多大关系。在试验中，所测的全部天麻样品与该研究结论一致，一般都是根据天麻个头的大小来确定其商品等级，在试验研究的数据结果中都显示了天麻多糖含量的多少与其商品等级没有很大的直接相关联的关系。刘旭燕等人[25]在不同商品等级的昭通天麻与其他不同产地的天麻中测定天麻素的含量及分析比较研究中表明在不同商品等级的乌天麻中天麻素的含量存在着明显差异，并且还发现了一个规律就是天麻素含量越高其乌天麻的等级就会越高。试验中，所测样品乌杆天麻组所得结论与该研究结果一致，有硫乌红杂交天麻组反之。原因可能与天麻的品种、生长的条件、地理环境等因素有关。

试验所测定的天麻品种中，一等有硫乌红杂交天麻样品组的平均水分含量最高，平均含水量达到13.25%；二等有硫乌红杂交天麻样品组的平均浸出物含量最高，平均浸出物含量达到26.06%；一等有硫乌红杂交天麻样品组的二氧化硫残留量最高，大于250 mg/kg；二等有硫乌红杂交天麻样品组的平均多糖含量最高，平均多糖含量达到27.67%；二等有硫乌红杂交天麻样品组含有的天麻素和对羟基苯甲醇平均含量最高，平均含量达到0.54%。由此可以得出，在不同商品等级的天麻中，二等有硫乌红杂交天麻的浸出物、多糖、天麻素和对羟基苯甲醇的含量最高。随着中医药行业的快速发展，不同商品等级的天麻产品不仅在试验中所研究的化学成分被人们所关注，而且其他的微量元素成分也正在被人们发觉、引起人们的了解与重视。试验通过对不同商品等级天麻化学成分的比较分析，可以对天麻的商品等级进行更精确的划分，为天麻的质量评价提供科学依据，对于保证中药材按品质论价、安全和有效性、稳定和可控性具有重要的现实意义，也能对天麻药材行业的发展等方面产生重大意义。