楊 麗,楊冬平,孫 靜,董 玲,陳建波
(1.北京中醫藥大學,北京 100029;2.中國中醫科學院中藥研究所,北京 100700)
大黃藥用歷史悠久,始載于《神農本草經》,有瀉下攻積、清熱瀉火、利濕退黃、涼血解毒、逐瘀通經之效,因其功效獨特而被廣泛應用于內科、外科、婦科、兒科、骨傷科等各科[1]。大黃瀉下作用較強,是治療積滯便秘的要藥,其中熱結便秘尤為適宜[2]。因大黃生品苦寒,容易損傷脾胃,歷代醫家往往通過炮制改變其藥性,以增強藥物療效,糾正其偏性[3],擴大臨床應用范圍。大黃炭是大黃的炮制品之一[4],其降低了大黃瀉下的作用,保留并增強涼血化瘀等功效[5]。然而,由于缺乏具體的客觀量化指標來衡量炒炭的程度[6-7],大黃炭在炮制過程中的火候和時間很難準確把握,導致市場上大黃炭的化學成分含量差異較大,難以充分保障臨床用藥的安全性和有效性。
從古至今,藥工通常以判斷大黃炭“表面焦黑色、內部焦褐色”為炮制適中的條件,而這種判斷方式僅靠人工觀察顏色,不僅沒有客觀量化指標,也沒有從藥效物質方面闡釋顏色判斷的合理性。同時,2020年版《中華人民共和國藥典》質量標準檢測的大黃炭指標成分與生大黃一致,規定大黃炭總蒽醌含量不得少于0.9%,游離蒽醌不得少于0.5%[4],只是二者的最低含量發生了變化。大黃炭具有涼血、化瘀、止血的多重功效,通過單一的化學成分來表征大黃炭的質量不夠完善[8-10]。所以,本研究嘗試從質量標志物的角度,找出可反映大黃炒炭前后藥效變化的標志性成分,通過進一步研究這些標志性成分與顏色的量化關系,為大黃炒炭的終點判斷提供合理、客觀的理化指標。
1.1 藥材與試劑 原藥材采集于四川省成都大順中藥材責任有限公司,采集前均經過廠家陰干處理。經中國中藥協會首席科學家張世臣教授鑒定為蓼科植物掌葉大黃Rheum palmatumL.、藥用大黃Rheum officinaleBaill. 的干燥根和根莖。
沒食子酸(批號:201605,純度:98%)、5-HMF(批號:H12M9Z61023,純度:98%)、番瀉苷A(批號:P01S8F42887,純度:98%)和番瀉苷B(批號:P20A9F59262,純度:98%)均購自上海源葉生物科技有限公司。蘆薈大黃素-8-O-β-D葡萄糖苷(批號:6457,純度:98.4%)、大黃酸-8-O-β-D葡萄糖苷(批號:6474,純度:99.4%)、大黃酚-8-O-β-D葡萄糖苷(批號:6473,純度:99.3%)、大黃素-8-O-β-D葡萄糖苷(批號:6443,純度:99.2%)和大黃素甲醚-8-O-β-D葡萄糖苷(批號:6551,純度:99.1%)均購自上海詩丹德生物技術有限公司;蘆薈大黃素(批號:110795-201710,純度:98.1%)、大黃酸(批號:110757-201607,純度:99.3%)、大黃素(批號:110756-201512,純度:98.7%)、大黃酚(批號:110796-201621,純度:99.2%)和大黃素甲醚(批號:110758-201616,純度:99.0%)均購自中國食品藥品檢定研究院;分析純甲醇(批號:190214)購自廣東省精細化學品工程技術研究開發中心;色譜級甲醇(批號:191614)購自賽默飛世爾科技(中國)有限公司;分析純醋酸(批號:20171026)、分析純磷酸(批號:20170225)均購自北京化工廠;娃哈哈純凈水購自杭州娃哈哈集團有限公司;去離子水自制。
1.2 儀器 LC-20AT高效液相色譜儀,配備SPD-20A型紫外檢測器、SIL-20A自動進樣器(日本島津公司);DHG-9070C型烘箱(上海培因實驗儀器有限公司);BJ-800A型多功能粉碎機(拜爾);BT-25S電子分析天平[賽多利斯科學儀器(北京)有限公司];KH7200DB型數控超聲波清洗器(昆山超聲儀器有限公司)。
2.1 網絡藥理學預測 首先進行網絡藥理學研究,即通過TCMSP[11]、TCM@Taiwan及TCMID數據庫平臺[12],輸入大黃的中藥名稱,搜索后得到大黃的化學成分,以口服生物利用度(OB)及類藥性(DL)的篩選條件(OB≥30%,DL≥0.18)進行篩選。除此之外,查閱文獻資料,找到因上述篩選條件而被刪除但對大黃炭的研究有一定潛在價值的化學成分,再通過TCMSP數據庫,將文獻搜索的結果進行篩選,得到藥物潛在靶點。采用DAVID 6.7數據平臺對所收集到的有效成分進行KEGG通路富集分析[13],預測基因功能與差異基因所在的信號通路。為進一步明確大黃炭活性成分、潛在靶點與通路之間的相互作用,將活性成分利用DAVID 6.8數據庫將篩選出的核心靶點進行生物信息分析,對大黃炭的KEGG通路進行富集分析,并以P<0.05作為顯著功能與通路的臨界值,通過Cytoscape 3.7.2軟件構建藥物-成分-靶點-通路的互作網絡,并分析關鍵通路的靶點和所涉及的主要生物活性成分,得出大黃炭的活性成分。
2.2 樣品制備 分別稱取100 g掌葉大黃和藥用大黃各31份樣品飲片,運用烘箱分別在160、180、200、220、240 ℃下加熱10、20、30、40、50、60 min,待樣品冷卻后稱重。取一定量樣品粉碎后測定色度值和沒食子酸、5-HMF、蘆薈大黃素-8-O-β-D-葡萄糖苷、大黃酸-8-O-β-D-葡萄糖苷、大黃素-8-O-β-D-葡萄糖苷、大黃酚-8-O-β-D-葡萄糖苷、大黃素甲醚-8-O-β-D-葡萄糖苷、番瀉苷A、番瀉苷B、蘆薈大黃素、大黃酸、大黃素、大黃酚、大黃素甲醚的化學成分含量。
2.3 含量測定 色譜柱:Kromasil C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm),檢測波長為260 nm,體積流量為1 mL/min,進樣量為10 μL,柱溫35 ℃。以1%磷酸水溶液(A)-甲醇(B)為流動相,梯度洗脫程序:0~25 min:5%B~30%B;25~40 min:30%B~60%B;40~60 min:60%B~60%B;60~70 min:60%B~100%B;70~95 min:100%B~100%B。
2.3.1 對照品溶液的制備 精密稱取14種對照品適量,分別置于若干個25 mL和50 mL容量瓶中,加70%的甲醇溶解,搖勻,配制成對照品溶液,質量濃度分別為沒食子酸0.003~0.120mg/mL、5-HMF為0.002 5~0.050 0 mg/mL、蘆薈大黃素-8-O-β-D-葡萄糖苷0.002 8~0.280 0 mg/mL、大黃酸-8-O-β-D-葡萄糖苷0.006 5~0.2500mg/mL、大黃素-8-O-β-D-葡萄糖苷0.012~0.240 mg/mL、大黃酚-8-O-β-D-葡萄糖苷0.008~0.160 mg/mL、大黃素甲醚-8-O-β-D-葡萄糖苷0.008~0.160 mg/mL、番瀉苷A0.028~0.560 mg/mL、番瀉苷B0.01~0.14 mg/mL、蘆薈大黃素0.005~0.200 mg/mL、大黃酸0.009~0.270 mg/mL、大黃素0.001~0.080 mg/mL、大黃酚0.01~0.40 mg/mL、大黃素甲醚0.007~0.210 mg/mL。
2.3.2 供試品溶液的制備 將不同批次的樣品粉碎過5號篩后,分別準確稱取各批次粉末0.25 g,置于50 mL錐形瓶中,精密加入25 mL 70%甲醇,稱定質量后超聲處理30 min,超聲功率為400 W,頻率為30 kHz,超聲結束后放冷再次稱定質量,用70%甲醇補足至超聲前的質量。采用0.22 μm微孔濾膜濾過,取續濾液作為供試品溶液。
2.4 體外抗炎活性評價 本部分基于中醫理論,選擇大黃炭“涼血化瘀”的傳統功效,以廣泛應用于抗炎活性藥物篩選的LPS誘導的人臍靜脈血管內皮細胞(human umbilical vein endothelium cells,HUVEC)作為“涼血化瘀”體外研究模型[14]。將所篩選得到的潛在質量標志物作用于細胞模型,進一步篩選出潛在質量標志物的生物活性差異。
2.5 色度測定 將紫外可見分光光度計起止波長設為780~380 nm;測量時按設定的條件進行基線校正操作,校正完成后取出樣品的標準白板,取適量大黃加熱樣品粉末(過五號篩)壓制于石英測色皿中,蓋上石英玻璃片。然后將石英玻璃片與石英皿外側用擦鏡紙擦拭干凈放入測量儀中進行測量,變換位置,平行3次拍照,計錄樣品顏色的L*、a*、b*數值。
2.6 數據分析 通過SPSS、SIMCA 14.1、GraphPad Prism 8.0.2等軟件對樣品所得生物活性結果、化學成分含量和顏色量化值進行數值的關聯性分析和數學模型建立。
3.1 大黃炭潛在質量標志物篩選
3.1.1 大黃炭的化學成分及靶點信息 通過TCMSP等數據庫和文獻共檢索到大黃炭的成分86個,包括沒食子酸、大黃酸等。接著從TCMSP數據庫中獲取每種活性成分的靶蛋白,將相關靶點合并去重后共得到121個相關靶點,主要包括白細胞介素-6(IL-6)、細胞間黏附分子1(ICAM1)等炎癥因子,還有花生四烯酸鹽-脂氧合酶、腺苷受體A1、絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶ATR及PI3激酶等。
3.1.2 KEGG通路富集 為了闡明大黃炭靶點的生物學功能,利用David數據庫對所得靶點進行了KEGG通路富集。KEGG通路富集分析共得到75條通路。其中24條通路的P<0.05,見圖1。大黃炭化學成分與乙型肝炎(Hepatitis B)、TNF信號通路(TNF signaling pathway)、MAPK信號通路(MAPK signaling pathway)、胰島素抵抗(Insulin resistance)等疾病通路關系密切。其中以TNF和MAPK通路為代表的多個疾病相關通路均與調控炎癥活性相關,抗炎相關通路在數量上占據優勢且具有較高的富集因子值(Rich Factor)。大黃炭中的化學成分可能主要通過這些炎癥通路發揮作用,進而影響多種疾病的生理過程。

圖1 大黃炭通路氣泡圖
3.1.3 基于大黃炭活性成分、作用靶標的質量標志物初步預測 通過Cytoscape3.7.2軟件建立大黃炭“成分-靶標-通路”網絡關系(見圖2),并對結果進行綜合分析。結果顯示,沒食子酸、大黃酸、蘆薈大黃素、大黃素、兒茶素、槲皮素的靶點、通路呈高度相關,推測其在功效上存在疊加效應。而5-HMF具有相對獨立的靶點ADH1B和ADH1C,可能是通過不同的靶點發揮藥效,其他化合物則沒有作用靶點或作用靶點較少。在以上這6種化合物中,因槲皮素在多種中藥中均有所分布[15],并且其藥理作用廣泛[16],故選擇暫不納入大黃炭的化學指標中。此外,由于沒食子酸和兒茶素在止血方面的作用機理一致[17],故選擇現代研究方法較多、范圍較廣的沒食子酸作為大黃炭的藥效成分。最后網絡藥理學部分驗證出可將沒食子酸、5-HMF、大黃酸、蘆薈大黃素、大黃素初步作為大黃炭的潛在質量標志物。

圖2 大黃炭“成分-靶標-通路”網絡關系圖
3.1.4 含量測定方法學考察
3.1.4.1 線性關系考察 將“2.3.1”項下的對照品溶液分別按一定的倍數稀釋為一系列不同質量濃度的對照品溶液,采用0.22 μm微孔濾膜濾過后分別進樣測定,每次10.0 μL,檢測完畢后記錄各個待測物質的色譜峰面積。以進樣質量濃度為橫坐標(X),峰面積為縱坐標(Y),繪制各個成分的標準曲線。結果表明14個待測成分在一定進樣質量濃度范圍內,峰面積與質量濃度呈良好的線性關系。(見表1)

表1 18 批樣品中14 種成分的線性考察結果
3.1.4.2 精密度試驗 取同一混合對照品溶液,連續進樣6次,每次10.0 μL,記錄各待測成分的色譜峰面積。結果顯示沒食子酸、5-HMF、蘆薈大黃素-8-O-β-D-葡萄糖苷、番瀉苷B、大黃酸-8-O-β-D-葡萄糖苷、番瀉苷A、大黃酚-8-O-β-D-葡萄糖苷、大黃素-8-O-β-D-葡萄糖苷、大黃素甲醚-8-O-β-D-葡萄糖苷、蘆薈大黃素、大黃酸、大黃素、大黃酚、大黃素甲醚14個待測物質峰面積的RSD值分別為0.40%、0.45%、0.40%、0.65%、0.34%、1.08%、0.87%、1.28%、1.78%、0.36%、0.85%、1.75%、0.82%、1.80%,均小于2.00%,表明儀器的精密度良好。
3.1.4.3 穩定性試驗 取同一供試品溶液,分別于制備后0、2、4、6、12、24 h內進樣測定,記錄各待測物質的色譜峰面積,計算沒食子酸、5-HMF、蘆薈大黃素-8-O-β-D-葡萄糖苷、番瀉苷B、大黃酸-8-O-β-D-葡萄糖苷、番瀉苷A、大黃酚-8-Oβ-D-葡萄糖苷、大黃素-8-O-β-D-葡萄糖苷、大黃素甲醚-8-O-β-D-葡萄糖苷、蘆薈大黃素、大黃酸、大黃素、大黃酚、大黃素甲醚14個待測物質峰面積的RSD值。結果顯示,14個待測物質在24 h內色譜峰面積的RSD值均小于3.00%,表明供試品溶液在24 h內穩定性良好。
3.1.4.4 重復性試驗 取同一批次(S2)的大黃樣品粉末0.25 g(過5號篩),共6份,精密稱定,按照“2.3”項下方法制備供試品溶液。準確吸取各供試品溶液各10.0 μL注入HPLC進行測定,記錄各色譜峰面積。結果顯示6份供試溶液中沒食子酸、5-HMF、蘆薈大黃素-8-O-β-D-葡萄糖苷、番瀉苷B、大黃酸-8-O-β-D-葡萄糖苷、番瀉苷A、大黃酚-8-O-β-D-葡萄糖苷、大黃素-8-O-β-D-葡萄糖苷、大黃素甲醚-8-O-β-D-葡萄糖苷、蘆薈大黃素、大黃酸、大黃素、大黃酚、大黃素甲醚的RSD值分別為0.68%、0.73%、0.85%、0.78%、0.28%、0.79%、1.95%、2.13%、1.42%、1.71%、1.79%、1.29%、1.52%、2.54%。
3.1.4.5 加樣回收率試驗 取同一批次已測定的大黃樣品(S2)粉末0.10 g(過5號篩),精密稱定,置于50 mL棕色量瓶中,分別加入相同質量的對照品物質,最后加入70%甲醇溶液25 mL,按照“2.3”項方法制備供試品溶液,進樣測定各成分的色譜峰面積,計算含量和回收率。結果顯示14個待測成分的平均回收率為95.78%~102.84%,RSD值為3.25%~4.98%,表明方法的準確性較好。
3.1.5 基于抗炎活性篩選大黃炭的潛在質量標志物 以文獻內容為基礎,本部分增加了大黃酚和大黃素甲醚2個游離蒽醌類化合物,同時增加了與游離蒽醌可互相轉化[18]、具有瀉下作用的結合蒽醌大黃酸-8-O-β-D-葡萄糖苷、大黃素-8-Oβ-D-葡萄糖苷、大黃酚-8-O-β-D-葡萄糖苷、蘆薈大黃素-8-O-β-D-葡萄糖苷、大黃素甲醚-8-O-β-D-葡萄糖苷,且瀉下成分番瀉苷A和番瀉苷B[19]同時作為大黃炭的潛在質量標志物。結合網絡藥理學中沒食子酸、5-HMF、大黃酸、蘆薈大黃素、大黃素共14個成分作為大黃炭的潛在質量標志物,通過研究潛在質量標志物的抗炎活性進一步篩選大黃炭的質量標志物。
研究表明,大黃酸在大黃中含量最高,且是游離蒽醌類成分入血后體內的主要存在形式[20],故選取大黃酸及其苷類大黃酸-8-O-β-D-葡萄糖苷,同時選取瀉下成分番瀉苷A、止血作用的沒食子酸和顏色相關的成分5-HMF[7]共5類成分為化學指標進行大黃炭“涼血化瘀”的生物活性的研究。其中,大黃酸濃度為1~50 μmol/L(濃度為100 μmol/L時有細胞毒性),大黃酸-8-O-β-D-葡萄糖苷為1~100 μmol/L,其他成分濃度為1~200 μmol/L。
各化合物對腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白細胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)和NO釋放量的作用所得結果見圖3。其中游離蒽醌大黃酸及結合蒽醌大黃酸-8-O-β-D-葡萄糖苷均隨著濃度的增加,對TNF-α、IL-1β和NO釋放量的抑制作用增加,與模型組比較,差異均有統計學意義(P<0.05)。沒食子酸、5-HMF和番瀉苷A不同濃度中,抑制TNF-α、IL-1β和NO作用在較低濃度下無差異(P>0.05),而在較高濃度100 μmol/L和200 μmol/L時,各指標均具有差異(P<0.001)。比較5個化合物抑制TNF-α、IL-1β和NO釋放量的水平,在相同濃度下大黃酸抑制作用最強,大黃酸-8-O-β-D-葡萄糖苷次之,沒食子酸、5-HMF和番瀉苷A的抑制作用最弱。因此,推測相同濃度下抗炎活性強弱為:游離蒽醌>結合蒽醌>沒食子酸、5-HMF和番瀉苷。說明游離蒽醌在大黃炭發揮抗炎作用時是起到主要作用的一類化合物。

圖3 各化合物對LPS 誘導的HUVEC 細胞NO、IL-1β 和TNF-α 釋放量的影響 (,n=3)
3.2 大黃炭潛在質量標志物與炮制過程顏色變化的關聯性
3.2.1 大黃炭潛在質量標志物在加熱過程中的變化規律 通過HPLC法測得沒食子酸、5-HMF等14種化學成分含量,掌葉大黃和藥用大黃各成分總含量見圖4~5。掌葉大黃結果表明,大黃在不同條件加熱過程中14種化合物呈兩種模式的變化模式,即在180 ℃和200 ℃溫度下,加熱前期游離蒽醌、5-HMF和沒食子酸含量出現峰值,后隨著加熱時間的延長,三者含量均下降,呈先增加后減少的變化模式。在160 ℃和240 ℃溫度下,主要瀉下成分番瀉苷和結合蒽醌均呈單向遞減的變化模式,表明炒炭減弱了大黃瀉下的作用。此外在160 ℃和240 ℃時沒食子酸、5-HMF或游離蒽醌呈遞增或遞減的模式,說明加熱不及時成分未被完全分解而未達到含量最大值,或加熱太過時成分被破壞。同樣藥用大黃在加熱過程中14種化合物也呈兩種變化模式,在180 ℃和200 ℃溫度下,隨著加熱時間的延長,沒食子酸、5-HMF和游離蒽醌呈先增加后減少的變化模式,番瀉苷和結合蒽醌則均呈單項遞減的變化模式。

圖4 掌葉大黃不同加熱程度樣品含量變化趨勢圖

圖5 藥用大黃不同加熱程度樣品含量變化趨勢圖
3.2.2 大黃炭顏色量化值分析 本部分將傳統大黃炭表面“焦黑色”,內部“焦褐色”的主觀顏色量化,得到掌葉大黃、藥用大黃色度值得率、L、a、b變化圖見圖6。結果表明粉末的色度值E*ab隨著加熱程度的增加而下降,其中在較低溫度160 ℃的樣品總E*ab值的下降趨勢較小,而超過這一溫度后的下降程度增大,說明溫度越高,樣品顏色變黑的程度越明顯,加熱樣品為240 ℃條件下40~60 min時,總色值的變化趨于穩定,也說明加熱太過,樣品趨于黑色幾乎不發生改變。

圖6 不同加熱程度樣品色度變化圖
3.2.3 大黃炭顏色量化值和含量相關性分析 進一步運用Graphad等軟件將色度量化值與成分含量進行線性或二次函數擬合。得出大黃在炭化過程中隨著顏色的逐漸加深,與結合蒽醌和番瀉苷類呈線性相關。與游離蒽醌、沒食子酸和5-HMF二次相關,如圖7所示。根據大黃炭表面“焦黑色”,內部“焦褐色”的傳統經驗,顏色值L、a和b下降到某一范圍,潛在質量標志物番瀉苷和結合蒽醌含量接近為0可能是大黃炭合理的炒炭終點,對應游潛在質量標志物離蒽醌含量達到拋物線的頂峰、上升或下降趨勢的某一高點時,炮制最佳,即符合傳統經驗鑒別的要求[21]。

圖7 樣品粉末E*ab與成分變化關系圖
本研究發現,掌葉大黃和藥用大黃在加熱過程中,游離蒽醌、沒食子酸和5-HMF呈先增加后減少的變化模式,結合蒽醌和番瀉苷呈單項遞減的變化模式,課題組此前的研究亦發現唐古特大黃中的這5類化合物具有與上述一致的變化規律[22]。本研究中單向減少的有瀉下成分番瀉苷和結合蒽醌,因結合蒽醌與番瀉苷含量變化規律一致,且結合蒽醌含量較高,可選擇結合蒽醌作為代表性的“減毒”質量標志物(Negative Q-marker)。炒炭過程中,先增后減的有抗炎止血等活性成分游離蒽醌、沒食子酸和5-HMF,因三者含量變化規律一致,且游離蒽醌的活性、含量都顯著高于沒食子酸、5-HMF,結合三類成分在大黃炭中含量高低:游離蒽醌(按成分最高含量計)>沒食子酸(12倍)>5-HMF(70倍)。此外后兩個成分在其他炭藥也普遍存在,故游離蒽醌的專屬性、特征性也優于沒食子酸和5-HMF,可以選擇游離蒽醌作為代表性的“增效”質量標志物(Positive Q-marker)。最終表明,在大黃炭炮制過程中,“減毒”質量標志物含量降低,對應大黃的苦寒之性下降,瀉下作用減弱;“增效”質量標志物含量升高,對應大黃炭涼血化瘀的功效增強。這也是大黃炭“減毒增效”的炮制變化機制。
通過本研究可以看出,炒炭的原理可能是減少“減毒”質量標志物含量,增加“增效”質量標志物含量,推測大黃炭炒炭的終點處“減毒”質量標志物應基本消失,“增效”質量標志物相對于生大黃應有所增加而沒有顯著的降低趨勢則較好。本研究發現減毒標志物最低點與增效標志物最高點并不一致,這種情況下可結合傳統經驗找出最佳的炮制點。
本研究篩選出游離蒽醌是大黃炭的“增效”質量標志物,結合蒽醌是“減毒”質量標志物,為大黃炭的質量研究和炮制工藝考察提供了一種新思路。
中醫學認為血瘀證是由血行不暢或血流瘀滯而形成,即“脈道以通,血氣乃行”,“脈不通而血不流”,“其結絡者,脈結血不行,決之乃行”,可見脈的功能受損與血瘀證的發生有密切關系[23-24]。同時,人們在外感風溫之邪或熱病后遺毒于內或情志郁結、飲食不節,造成熱毒內盛,此時正氣耗傷但邪熱未去,熱毒內陷營血,灼傷脈絡,致血液溢出脈管化為瘀血引起氣機逆亂。此種病因病機多是由體內殘留的炎癥引起,使臟腑功能失調,呈現邪實未去、正氣虛耗的虛實夾雜證候。本研究運用HUVEC細胞篩選大黃炭質量標志物即很好的符合了大黃炭“涼血化瘀”的功效。
大黃藥材在炮制為大黃炭后,游離蒽醌作為大黃炭發揮“涼血化瘀”的主要化合物,含量明顯升高,故相關標準中應規定游離蒽醌含量的下限值。結合蒽醌和番瀉苷作為大黃瀉下的主要成分,在大黃炭中的含量較少,所以相關標準應規定二者在大黃炭中的上限值,以有效控制大黃和大黃炭的質量。同時,企業在炮制大黃炭時,可先測定大黃藥材中游離蒽醌和結合蒽醌的含量,炮制為大黃炭后,再通過二者的數值大小比較二者之間的成分變化情況,如此可判斷炮制的程度是否合理。同時,從節省能源和提高效率的角度考慮,生產工藝應以“高溫度、少時間”的原則進行炮制。需要強調的是,本研究是實驗室規模實驗,具體的上下限值應結合中試實驗得到最佳的參考范圍。