第七节 生药的理化鉴定
生药的理化鉴定（physico-chemical identification）是利用物理或化学的分析方法，对生药中所含有效成分或主要成分进行定性和定量分析，以鉴定其真伪和品质优劣的一种方法。生药的理化鉴定技术发展很快，新的分析手段和方法不断出现，是确定生药真伪优劣和控制生药质量最为重要的技术手段。现将常用的生药理化鉴定方法包括一般理化鉴定、分光光度法和色谱法。
一、一般理化鉴定
1.物理常数
一般理化鉴定的物理常数包括相对密度、旋光度、折射率、硬度、黏稠度、沸点、凝固点、熔点等，这对挥发油油脂类、树脂类、液体类生药（如蜂蜜）和加工品类（如阿胶）等生药的真实性和纯度的鉴定，具有重要的意义。
2.呈色反应
利用生药的化学成分能与某些试剂产生特殊的颜色反应来进行鉴别。一般在试管中进行，亦可直接在生药断面或粉末上滴加试液，观察颜色变化以了解某成分所存在的部位。如将马钱子胚乳薄片置于白瓷板上，加1%钒酸铵的硫酸溶液1滴，迅速显紫色（显示含有士的宁）；另取切片加发烟硝酸1滴，显橙红色（显示含有马钱子碱）。
3.沉淀反应
利用生药的化学成分能与某些试剂产生特殊的沉淀反应来鉴别。如赤芍用水提取，滤液加三氯化铁试液，生成蓝黑色沉淀。
4.泡沫反应和溶血指数的测定
利用皂苷的水溶液振摇后能产生持久性的泡沫和溶解血液中红细胞的性质，可测定含皂苷类成分生药的泡沫指数或溶血指数，以此作为质量指标。
5.微量升华
利用生药中所含的某些化学成分在一定温度下能升华的性质获得升华物，在显微镜下观察其结晶形状、颜色及化学反应作为鉴别特征。如大黄粉末升华物有黄色针状（低温时）、树枝状和羽状（高温时）结晶，在结晶上加碱液则结晶溶解呈红色，可进一步确证其为蒽醌类成分。薄荷的升华物为无色针簇状结晶（薄荷脑），加浓硫酸2滴及香草醛结晶少许，显黄色至橙黄色，再加蒸馏水1滴即变紫红色。牡丹皮、徐长卿根的升华物为长柱状或针状、羽状结晶（牡丹酚）。斑蝥的升华物（30～140℃）为白色柱状或小片状结晶（斑蝥素），加碱液溶解，再加酸液又析出结晶。
6.显微化学反应
显微化学反应指细胞及其代谢产物与一定的化学试剂作用，所发生的颜色变化、沉淀产生、结晶生成、气体逸出等一系列化学反应现象。实验时将生药的干粉、切片或浸出液少量，置于载玻片上，滴加某些化学试液，在显微镜下观察反应结果。如黄连粉末滴加稀盐酸，可见针簇状小檗碱盐酸盐结晶析出；穿心莲叶用水湿润，制作横切片，滴加乙醇后加Kedde试液，叶肉组织显紫红色（显示穿心莲内酯类的不饱和内酯环反应）。
7.荧光分析
利用生药中所含的某些化学成分在紫外光或自然光下能产生一定颜色的荧光的性质进行鉴别。通常直接取生药饮片、粉末或浸出物在紫外光灯下进行观察。例如黄连饮片的木质部显金黄色荧光；秦皮的水浸液显天蓝色荧光（自然光下亦明显）。有些生药本身不产生荧光，但用酸、碱或其他化学方法处理后，可使某些成分在紫外光灯下产生荧光。例如芦荟水溶液与硼砂共热，所含芦荟素即发生反应显黄绿色荧光。有些生药表面附有地衣或真菌，也可能有荧光出现。利用荧光显微镜可观察生药的荧光及中药化学成分存在的部位。
二、分光光度法
分光光度法是通过测定被测物质在特定波长或一定波长范围内的吸收度进行定性和定量分析的方法。生药分析中常用的分光光度法有紫外-可见分光光度法、红外分光光谱法、原子吸收分光光度法等。
1.紫外-可见分光光度法
紫外-可见分光光度法（ultraviolet-visible spectrophotometry）是根据有机分子对200～760m波长范围电磁波的吸收特性所建立的光谱分析方法。此法不仅能测定有色物质，对有共轭双键等结构的无色物质也能测定，具有灵敏、简便、准确的特点，既可作定性分析又可作含量测定。生药中含有紫外吸收的成分或本身有颜色的成分，在一定的浓度范围内，其溶液的吸收度与浓度符合朗伯-比尔定律，均可以采用该方法进行分析。有些成分本身没有吸收，但加入合适的显色试剂显色后也可用此法测定。该方法适于测定生药中的部位成分，如总黄酮、总蒽醌、总皂苷的测定。
2.红外分光光谱法
红外光谱（infrared spectrophotometry）的专属性强，几乎没有两种单体的红外光谱完全一致，因此红外光谱可用于对生药成分的定性鉴别。
3.原子吸收分光光度法
原子吸收分光光度法（atomic absorption spectrophotometry）的测定对象是显原子状态的金属元素和部分非金属元素，如铅、镉、砷、汞、铜等，这是目前用于测定生药和生药制品中微量元素的常用方法之一。
三、色谱法
色谱法（chromatography）根据分离原理分为吸附色谱法、分配色谱法、离子交换色谱法与排阻色谱法等；根据分离方法又分为纸色谱法、柱色谱法、薄层色谱法、气相色谱法、高效液相色谱法等。薄层色谱法是生药理化鉴别中最为重要的定性鉴别方法；气相色谱法和高效液相色谱法则是最为常用的定量分析方法。
1.薄层色谱法
薄层色谱法（thin layer chromatography，TLC）是将供试品溶液点于薄层板上，在展开容器内用展开剂展开，使供试品中的化学成分分离，所得色谱图与对照物同法获得的色谱图对比，从而达到鉴别目的。对照物包括化学对照品、对照提取物或对照药材。对于有色物质，直接观察色斑；对于无色物质，可在紫外光（254nm或365nm）下检视，或喷以显色剂加以显色，或在薄层硅胶中加入荧光物质，采用荧光猝灭法检视。采用薄层扫描仪则可以进行含量测定，但由于分离效能、检测灵敏度、准确度及重复性等的限制，薄层扫描法已很少应用于生药的定量分析。
2.气相色谱法
气相色谱法（gas chromatography，GC）是采用气体为流动相（载气）进行分离的色谱分析方法，最适用于分析含挥发油及其他挥发性成分的生药。氦、氮、氢可用作载气；色谱柱为填充柱或毛细管柱；检测器有火焰离子化检测器（flame ionization detector，FID）、热导检测器（thermal conductivity detector，TCD）、氮磷检测器（nitrogen-phosphorus detector，NPD）、火焰光度检测器（flame photometric detector，FPD）、质谱检测器（mass spectrometric detector，MSD）、电子捕获检测器（electron capture detector，ECD）等。气相色谱-质谱联用技术（LC/MS）适于分析挥发油的组成。
3.高效液相色谱法
高效液相色谱法（high performance liquid chromatography，HPLC）是采用高压输液泵将流动相泵入装有填充剂的色谱柱中，对供试品进行分离测定的色谱分析方法。最常用的填充剂为十八烷基硅烷键合硅胶；流动相可以采用固定比例或按规定程序改变比例（梯度洗脱）的溶剂组成；最常用的检测器是紫外检测器（ultraviolet detector，UVD）和二极管阵列检测器（diode array detector，DAD），荧光检测器（fluorescence detector，FLD）、蒸发光散射检测器（evaporative light scattering detector，ELSD）、示差检测器（refractive index detector，RID）、电化学检测器（electrochemical detector，ECD）、质谱检测器（MSD）等也常使用。
高效液相色谱法具有分离效能高、分析速度快、重现性好、灵敏度和准确度高等优势，是生药含量测定的首选方法。随着仪器的普及化以及蒸发光散射检测器和质谱检测器的商品化，HPLC在生药分析中的应用更加广泛。高效毛细管电泳（high performance capillary electrophoresis，HPCE）和毛细管电色谱（capillary eletrochromatography，CEC）等色谱分析方法在生药分析中也具有应用价值。