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Vol.34，Issue 3
February，2009
第 34 卷第 3 期
2009 年 2 月
泛糖程度不同的牛膝中 5-羟甲基糠醛含量测定
刘振丽 1，宋志前 1，王 淳 1，吕署一 1，巢志茂 2*
(1.中国中医科学院 中医基础理论研究所，北京 100700；
2.中国中医科学院 医学实验中心，北京 100700)
[摘要] 目的：研究牛膝泛糖程度与 5-羟甲基糠醛（5-HMF）含量的关系。方法：采用 HPLC 测定，Waters Symmetry C18
色谱柱( 3.9 mm×150 mm，5 μm)，流动相甲醇-水（12∶88），流速 1.0 mL·min-1，检测波长 280 nm。结果：牛膝泛糖越严
重，5-HMF 含量越高。泛糖严重至黑色的牛膝中 5-HMF 的含量达到淡黄色正常牛膝含量的 10 倍。市售 5 个批次正常牛膝
中 5-HMF 的质量分数为 0.0162%∼0.0332%。结论：牛膝中 5-羟甲基糠醛含量显著增高是其泛糖的物质基础。
[关键词] 牛膝；泛糖； 5-羟甲基糠醛；含量测定

牛膝为觅科植物牛膝 Achyranthes bidentata Bl.
的干燥根。具有补肝肾，强筋肾，逐瘀通经，引血
下行的功效[1]。牛膝在贮藏过程中容易泛糖，是最
容易变质的药材之一。依泛糖程度的不同，牛膝药
材横断面颜色由正常的淡黄色逐渐变深为黄色、棕
色至黑色[2]。泛糖泛至棕色或黑色的牛膝，已经失
去了药用的价值。泛糖的影响因素应包括内因和外
因 2 个方面。内因应与药材本身的性质即所含的化
学成分有关。贮藏变质后药材本身的成分在外界条
件的影响下，可能会发生结构的改变。实验结果初
步显示变质牛膝与正常牛膝红外光谱吸收峰不同，
表明它们的内在成分可能存在差异[3]。而牛膝泛糖
变质的物质基础是什么尚未见相关报道。易泛糖药
材如黄精、熟地等都富含糖类成分，而糖类成分在
一定温度、湿度等条件下可与含氨基的成分发生麦
拉德反应(Maillard reaction) ，使颜色发生由淡黄色
到深棕色的变化[4]，同时糖类成分自身也可以发生
降解反应。5-羟甲基糠醛（5-HMF）被认为是这 2
个反应的产物[5]。那么，牛膝泛糖程度是否与糖类
成分有关并导致 5-羟甲基糠醛含量的变化，本研究
对此进行了研究。
1 仪器与试药
高效液相色谱仪，HP1100， G1322A 脱气机，

[收稿日期] 2008-10-09
[基金项目] 国家自然科学基金项目（30472191）；国家中医药管理局
项目（04-052964）
[通信作者] * 巢志茂， Tel ：（ 010 ） 64014411-3328 ， E-mail ：
chaozhimao@sina.com
G1311A 四元泵，G1313A 自动进样器，G1316A 恒
温箱，G1315A DAD 检测器， HP 化学工作站；
TCQ-250 超声波清洗器（北京医疗设备二厂）；
Sartorius CP 225D 电子天平。
正常牛膝样品来源：市售 1 北京同仁堂药店，
市售 2 北京永安堂药店，市售 3 中国中医科学院
门诊部，市售 4 北京燕京医药有限公司，市售 5 北
京大药房药店，这 5 个市售样品横断面均呈淡黄色，
属于正常的牛膝样品。
不同泛糖程度的牛膝药材系河南省武陟县产
同一批药材，由于贮藏期间受潮程度不同而引起的
变质，药材横断面的颜色分别为淡黄色、黄色、棕
色和黑色。经北京中医药大学刘春生副教授鉴定为
觅科植物牛膝 A. bidentata 的干燥根。
5-HMF 对照品为实验室制备，纯度 98%以上。
甲醇为色谱纯（美国 Fisher 公司），水为超纯水。
2 方法与结果
2.1 色谱条件 Waters Symmetry C18 色谱柱(3.9
mm×150 mm，5 μm)，甲醇-水（12∶88）为流动相；
流速 1.0 mL·min-1；检测波长 280 nm；柱温 40 ℃。
在此条件下样品中 5-HMF 能达到基线分离。结果
见图 1。
2.2 对照品溶液的制备和线性关系考察 取
5-HMF 对照品，精密称定，加甲醇溶解制成每 1 mL
含 0.022 mg 的对照品溶液。对照品溶液低温、避光
保存。分别精密吸取对照品溶液 1，3，5，7，9 μL，
注入液相色谱仪，以测得的峰面积积分值为纵坐


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A.对照品；B.供试品；1.5-羟甲基糠醛
图 1 牛膝中 5-羟甲基糠醛 HPLC 图

标，进样量为横坐标，绘制标准曲线，计算回归方
程， Y=-3.95+787 9.5X ， r=0.999 9 ，线性范围
0.02∼0.20 μg。
2.3 供试品溶液的制备 取各牛膝粉末（过四号
筛）1.0 g，精密称定，置锥形瓶中，精密加入乙醇
25 mL，称重，超声处理 40 min，放冷，再称重，
用乙醇补足失重，摇匀，滤过。精密吸取续滤液 10
mL，40 ℃以下减压浓缩至干，残渣加水 5 mL 使溶
解，摇匀，通过聚酰胺柱（90∼120 目，1.0 g，内径
1.5 cm，干法装柱），用水 25 mL 洗脱，收集洗脱液，
40 ℃以下减压浓缩至干，甲醇溶解并定量转移至 5
mL 量瓶中，加甲醇刻度，摇匀，即得。
2.4 精密度试验 精密吸取市售 2 号牛膝样品溶
液重复进样 5 次，5-HMF 峰面积积分值的 RSD
2.4%。
2.5 稳定性试验 取市售 2 号牛膝样品溶液，分别
在制备后 0，2，4，6，8，12 h 进样测定 1 次，5-HMF
峰面积积分值的 RSD 1.9%，表明样品溶液在 12 h
内稳定性良好。
2.6 重复性试验 精密称取市售 2 号牛膝样品 5
份，按供试品溶液制备方法处理，进行含量测定，
5-HMF 质量分数的 RSD 2.8%。
2.7 回收率试验 取已知含量的市售 2 号牛膝粉
末 0.5 g 6 份，精密称定，分别精密加入 5-HMF 对
照品，按供试品溶液处理，进行含量测定，计算
5-HMF 回收率 99.1%，RSD 2.9%。结果见表 1。
2.8 含量测定 各供试品溶液用 0.45 μm微孔滤膜
滤过，取续滤液 20 μL 注入液相色谱仪，测定峰面
积，计算样品中含量。有研究报道，影响牛膝泛糖
表1 5-HMF回收率试验
取样量
/mg
样品中量
/mg
加入量
/mg
测得量
/mg
回收率
/%
不均值
/%
RSD
/%
0.501 5 0.142 4 0.150 0 0.294 6 101.5
0.512 0 0.145 4 0.150 0 0.297 0 101.1
0.523 4 0.148 6 0.150 0 0.292 3 95.7
0.502 7 0.142 8 0.150 0 0.295 4 101.8
0.514 5 0.146 1 0.150 0 0.289 1 95.3
0.524 1 0.148 8 0.150 0 0.297 8 99.3
99.1 2.9

的主要因素是环境温度，其次是环境相对湿度和药
材水分[6]。因此，对各样品的含水量按 2005 年版药
典一部附录 IX H 水分测定法第一法进行了测定。
结果见表 2。
表2 牛膝中5-HMF质量分数及水分测定(n=2) %
5-HMF 样品来源 横断面颜色、泛糖程度
质量分数 RSD
水分
浅黄色，未泛糖 0.019 4 1.20 9.10
黄色，轻度泛糖 0.053 0 1.90 9.20
棕色，中度泛糖 0.110 0 2.10 10.1
河南
黑色，重度泛糖 0.192 0 0.64 10.9
市售-1 浅黄色，未泛糖 0.016 2 1.70 10.5
市售-2 浅黄色，未泛糖 0.028 4 2.30 11.0
市售-3 浅黄色，未泛糖 0.033 2 1.40 9.80
市售-4 浅黄色，未泛糖 0.021 5 2.20 10.5
市售-5 浅黄色，未泛糖 0.019 8 1.90 11.1

3 结论与讨论
实验结果显示，泛糖程度不同的牛膝中 5-HMF
含量高低不同，随牛膝泛糖程度的加重，5-HMF 的
含量呈明显的升高趋势。横断面颜色呈黑色的牛膝
中 5-HMF 的含量达到正常淡黄色牛膝含量的 10
倍。说明随糖类成分发生麦拉德反应或降解反应的
程度不同，而使牛膝泛糖程度不同，并呈现不同的
外观颜色变化。糖的麦拉德反应在室温下可以进
行，随温度的升高反应的速度也加快[7]。牛膝泛糖
变质的物质基础之一应是其中糖类成分结构变化
而形成降解产物或其他化学反应产物。泛糖程度不
同的牛膝中水分含量没有明显差异，部分市售未泛
糖的牛膝水分含量还高于重度泛糖的牛膝，与报道
的结果有一定区别[6]。
市售 5 个批次正常牛膝中 5-HMF 的质量分数
为 0.016 2%∼0.033 2%，与采集自河南未泛糖的牛
膝含量 0.019 4%相近，它们的共同点是药材横断面
均呈淡黄色。对于麦拉德反应产物药理作用和毒理


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作用的研究虽然有一定程度的积累，但还存在争
议[7]。不过，《英国药典》、《中国药典》对蜂蜜中的
5-HMF 都有含量限度规定。本实验提示，在对牛膝
进行质量标准的完善时应该增加对 5-HMF 含量的
限量标准，以确保饮片的质量符合临床用药要求。
[参考文献]
[1] 中国药典.一部[S]. 2005：49，250.
[2] 赵玉梅，王 静，梁生旺.怀牛膝“泛糖”前后齐墩果酸的含量变
化研究[J].广东药学院学报，2008，26(2)：126.
[3] 余振喜，白 雁，陈志红，等. 红外光谱技术检测贮藏过程中牛
膝药材稳定性的快捷方法[J]. 中药材，2006，29(2)：111.
[4] Knerr T，Lerche H，Pischetsrieder M，et al. Formation of a novel
colored product during the Maillard reaction of D-glucose [J]. J Agric
Food Chem，2001，49：1966.
[5] Brands C M J，Alink G M， Van Boekel M A J S，et al. Mutagenicity
of heated sugar-casein systems：Effect of the Maillard reaction [J]. J
Agric Food Chem，2000，48：2271.
[6] 梁生旺，王 静，王淑美，等. 牛膝“泛糖”机制研究[J]. 中草药，
2003，34(11)： 993.
[7] Somoza V. Five years of research on health risks and benefits of
Maillard reaction products：An updata [J]. Mol Nutr Food Res，2005，
49：6632.



Determination of 5-hydroxymethyl-furfural in root of Achyranthes bidentata
expressing different degree of floating sugar

LIU Zhenli1，SONG Zhiqian1，WANG Chun1，LV Shuyi1，CHAO Zhimao2*
(1. The institute of Chinese medicine basic theory，China Academy of Chinese Medical Sciences, Beijing 100700，China；
2. Experimental Research Center，China Academy of Chinese Medical Sciences, Beijing 100700，China)

[Abstract] Objective： To study the relation between the content of 5-hydroxymethyl-furfural (5-HMF) and the degree of
floating sugar in root of Achyranthes bidentata. Method: An HPLC method was applied with a Waters Symmetry C18 3.9 mm×150
mm (5 μm) column by using methanol-water (12:88) as the mobile phase at a flow rate of 1.0 mL·min-1 and a UV detection of 280
nm. Result: Along with the degrees deepening of floating sugar, the content of 5-HMF varied with the different shades of the sample.
The content was 10 times higher in the black sample (highest degree of flowing suger) than that in the yellowish sample (normal)
The concentrations of 5-HMT in five yellowish samples of roots of A. bidentata were 0.162 mg·g-1 to 0.332 mg·g-1. Conclusion: The
content increasing of 5-HMF in the root of A. bidentata was related to the degree of flowing sugar.
[Key words] root of Achyranthes bidentata；flowing sugar；5-hydroxymethyl-furfural；content determination
[责任编辑 王亚君]