中药质量控制对于确保中药产品的安全性、有效性和稳定性，保障公众的用药安全具有重要意义^[1]。中药检测分析是中药质量控制的关键环节，而样品供试品溶液制备是影响中药检测分析的限速步骤。有效的样品制备过程不仅影响整体分析方法的选择，更直接决定着分析结果的准确性与重现性^[2]。中药化学成分复杂，含有众多具有药理活性的化合物，而其有效成分的含量往往较低^[3]。为确保中药中目标化合物的浓度满足分析检测需求，需要对样品供试品溶液制备过程中的提取溶剂、提取方式和提取时间等条件进行系统考察。例如，冉京燕等^[4]通过研究提取溶剂对黄芪复方制剂中黄芪甲苷含量测定的影响，成功优化了黄芪复方制剂供试品溶液的制备方法。样品供试品溶液制备是中药检测分析的关键步骤，其速度与质量直接关系到样品检测的效率、及时性与准确性。然而，目前中药样品供试品溶液制备仍面临诸多挑战。传统的供试品溶液制备方法涉及药材的提取、固液分离等多个步骤，流程繁琐且耗时，影响分析检测效率^[5]。这些方法主要依赖人工处理完成，不仅制备通量低，而且由于缺乏精确参数控制而增加了分析误差风险^[6]。因此，为了实现中药样品供试品溶液制备的智能化，迫切需要研发一种高通量、高效率、高质量的中药样品供试品溶液制备自动化设备。

京尼平苷为环烯醚萜苷类化合物，是栀子的主要活性成分之一，在杜仲叶、玄参、牛膝等近40种中药中广泛存在^[7]。现代药理学研究表明，京尼平苷具有神经保护、抗糖尿病、保肝、抗炎、镇痛、抗抑郁、心脏保护、抗氧化、免疫调节、抗血栓形成和抗肿瘤作用等多种生物活性^[8-9]。本研究将自动化技术与传统中药样品制备过程相结合，成功研发了“团泊一号”中药样品供试品溶液制备自动化设备。以栀子中京尼平苷为目标化合物，探索了最佳提取条件，并验证了设备的适用性和稳定性。此外，将该设备成功应用于杜仲叶、玄参、牛膝等中药的供试品溶液制备过程，并结合“蛛网”模式分析了设备的优势。“团泊一号”设备在样品供试品溶液制备和结构设计方面进行了创新性研究，实现了高通量、高效率的自动化供试品溶液制备目标，为中药样品供试品溶液制备提供了新方法。

1 仪器与材料 1.1 仪器

“团泊一号”样品自动化处理仪（TB-1，由课题组研发设计，百泉聚兴（深圳）科技有限公司制造），高效液相色谱仪（Waters e2695，美国Waters科技有限公司），台式冷冻离心机（Heraeus Multifuge X1R，美国Thermol Fisher科技有限公司），十万分之一天平（MS 105DU，瑞士Mettler Toledo公司），超纯水机（UPR-Ⅱ-15TNZP，四川优普超纯科技有限公司），电子秤（LQ-C50001，中国深圳市飞亚衡器有限公司），超声波清洗机（DL-720B，上海之信仪器有限公司），医用冷藏箱（4 ℃，HYC-940，中国青岛海尔特种电器有限公司），涡旋振荡器（Votex-5，中国海门其林贝尔仪器制造有限公司）。

1.2 “团泊一号”中药样品供试品溶液制备自动化设备的研制

中药样品的供试品溶液制备通常涉及样品准备、样品提取和样品处理等一系列过程^[7]，如图 1A所示。根据2020年版《中国药典》对样品供试品溶液制备的指导原则^[7]，笔者课题组研制了“团泊一号”中药样品供试品溶液制备自动化设备，如图 1B所示。该设备包含以下几个功能单元：1）液体加入单元：配备4个独立的管路通道，可根据需求添加不同的试剂；通过活塞的上下移动距离实现精准加液，最大加液量为50 mL。2）固体添加单元：用于装载均质子，通过均质子的振动使样品均一化并均匀分散，从而有效提取样品中的待测化合物，均质子单次可添加的最大量为10 g。3）均质提取单元：通过机械研磨、搅拌和振荡提取样品中的待测化合物，最大转速为20 000 r/min，最大均质时间为10 min。4）超声提取单元：功率180 W、频率40 kHz，最大持续时间为1 h。此外，该单元还配备了控温系统，可实现0~100 ℃范围内的精准控温（ΔT < 1 ℃）。5）离心单元：用于从样品提取液中获得含有待测化合物的供试品溶液，其最大转速为5 000 r/min（离心半径9.6 cm），最大离心时间为1 h。6）移液单元：通过机械臂操作实现离心管在离心管架、涡旋、超声提取和离心单元之间的转移，也可将离心后的上清液转移到进样小瓶中进行后续检测。7）操作软件控制系统：用于设置参数，使“团泊一号”自动化设备根据要求自动完成样品供试品溶液制备；同时对运行过程中设备和样品的状态进行跟踪记录，实现供试品溶液制备过程的数据可追溯。此外，“团泊一号”自动化设备一次可容纳48个样本，并可同时对3个样本进行处理。

使用仪器时，用户首先需要打开“团泊一号”自动化设备的电源和气源开关。然后打开操作软件控制系统界面，点击“系统初始化”。在初始化归零完成后，用户可以添加样品位置、样品名称、样品编号，以及样品供试品溶液制备的方法参数。此时，样品处理状态栏将显示样品序列和序列完成的预计时间。将装有准确称量样品的50 mL离心管置于离心管架的相应位置，点击“运行序列”，设备将自动从样品状态列表的第一行开始执行操作序列。此外，系统会实时显示并保存每一步样品供试品溶液制备操作的详细信息。

1.3 药品与试剂

京尼平苷（批号：S17011Y127293，纯度 > 98%）购自上海源叶生物科技有限公司；药材栀子、杜仲叶、玄参和牛膝均购自河北春开制药股份有限公司（具体信息见表 1）。乙腈和甲醇（色谱纯）购自美国Sigma-Aldrich有限公司；甲酸（色谱纯）购自中国上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

2 方法 2.1 对照品溶液的制备

取京尼平苷对照品适量，精密称定，置10 mL量瓶中，加甲醇制成浓度为0.104 2 mg/mL的溶液，4 ℃保存。

2.2 供试品溶液的制备 2.2.1 人工预处理样品供试品溶液的制备

取样品粉末（过65目筛）0.1 g，精密称定，置50 mL离心管中，精密加入甲醇25 mL，称定质量，超声提取（180 W，40 kHz）30 min，放冷，再称定质量，用甲醇补足减失的质量，摇匀，5 000 r/min离心10 min（离心半径9.6 cm）。精密量取上清液10 mL，加入甲醇15 mL，混匀，滤过，取续滤液，即得。

2.2.2 “团泊一号”预处理样品供试品溶液的制备

取样品粉末（过65目筛）0.1 g，精密称定，置50 mL离心管中，放置于“团泊一号”自动化设备的离心管架上，然后在操作软件控制系统界面设置参数如下：温度为25 ℃，加液单元A为甲醇25 mL，涡旋10 s，超声处理（180 W，40 kHz）30 min，5 000 r/min离心10 min（离心半径9.6 cm）。后续操作同2.2.1，由人工完成。

2.3 色谱条件

采用Waters e2695高效液相色谱仪和光电二极管阵列（PDA）检测器进行分析。色谱柱为Waters XBridge^® C₁₈（4.6 mm×250 mm，5 μm），流动相为0.1%甲酸水溶液（A）-乙腈（B），梯度洗脱程序：0~8 min，15% B；8~11 min，15%~90% B；柱温35 ℃，流速1.0 mL/min，检测波长为238 nm，进样量为10 μL。

3 结果 3.1 “团泊一号”中药样品供试品溶液制备自动化设备的性能验证

为评估“团泊一号”自动化设备在中药样品供试品溶液制备中的性能，依据2020年版《中华人民共和国药典》关于栀子中京尼平苷的含量测定方法^[7]，分别采用人工操作和“团泊一号”自动化设备对栀子进行供试品溶液制备；采用HPLC检测京尼平苷的含量，如图 2A所示。结果表明，人工操作与“团泊一号”自动化设备处理的栀子样品中京尼平苷的含量无显著性统计学差异，表明“团泊一号”自动化设备在中药样品供试品溶液制备中的可行性。在此基础上，进一步利用“团泊一号”设备优化栀子中京尼平苷的提取条件，采用超声提取、均质提取、涡旋（均质子）提取和“均质+超声提取”4种方法，优选最佳提取时间，结果如表 2和图 2A所示。结果显示，超声提取30 min和40 min时京尼平苷含量最高。考虑到时间成本，选择超声提取30 min作为栀子中京尼平苷的最佳提取方法。此外，在最佳提取条件下，使用“团泊一号”自动化设备同时对6份栀子样品进行供试品溶液制备，以验证其在样品制备中的重复性、稳定性，结果如图 2B所示。京尼平苷含量的相对标准偏差（RSD）为1.46 %，表明“团泊一号”自动化设备在样品制备中的重复性、稳定性良好。

3.2 “团泊一号”中药样品供试品溶液制备自动化设备的应用

基于上述栀子中京尼平苷的最佳提取条件，采用“团泊一号”自动化设备对来自不同产地的栀子、杜仲叶、玄参和牛膝样品进行供试品溶液制备。通过HPLC分析（图 3A）可知，仅在栀子样品中检测出京尼平苷，推测杜仲叶、玄参和牛膝中京尼平苷的含量低于检测限。各样品中京尼平苷的含量如图 3B所示，其中，产自云南省的栀子中京尼平苷含量最高。

3.3 “团泊一号”中药样品供试品溶液制备自动化设备的优势

基于“蛛网”模式^[10-11]，从处理效率、自动化程度、结果准确性、功能整合度和节约成本5个维度，对人工操作与“团泊一号”自动化设备供试品溶液制备效果进行了比较分析（表 3）。在处理效率方面，“团泊一号”自动化设备可同时对3个样本进行处理（记为1），而人工每次只能处理一个样本（记为1/3）。在自动化程度方面，“团泊一号”实现了样品的全自动化制备，在提高效率的同时保证了样品制备的稳定性（记为1），而人工操作则依赖于分析人员进行繁琐的样品处理（记为0）。在结果准确性方面，“团泊一号”与人工制备的中药样品中待测化合物含量的检测结果一致（均记为1）。此外，人工预处理样品需要多种独立设备，如超声波提取器和台式冷冻离心机，既占用大量空间，又增加了操作复杂性（记为1/5）。而“团泊一号”设备功能整合度高，体积小巧（仅为1 420 mm×820 mm×900 mm），集成了加液、提取、离心、分离、转移等多个功能，有效节省了空间（记为1）。在人员要求方面，人工操作需要专业的科研人员（记为0），而“团泊一号”的引入显著减少了对熟练操作人员的依赖，降低了人力成本（记为1）。图 4分别展示了人工和“团泊一号”样品处理操作的“蛛网”模型，依据公式（1）计算“蛛网面积”。

$ S=\frac{1}{2} \sin \alpha\left(\sum\nolimits_{i=1}^{n-1} P_i \times P_{i+1}+P_n \times P_1\right) $

(1)

其中，α为两个维度之间的夹角，即α=360°/5=72°；P为各评价维度的评分。经计算得到S_人工=0.25，S_团泊一号=2.38，S_团泊一号 > S_人工，说明采用“团泊一号”进行样品供试品溶液制备与人工操作相比具有显著优势，可以实现中药成分的高通量分析检测，有助于提升中药质量评价水平。

4 结论与讨论

近年来，随着现代科学技术的飞速发展，中药色谱分析检测技术在设备微型化、进样微量化、峰容量高容化和分析快速化等方面取得了显著进展。然而，样品供试品溶液制备仍然是中药检测分析的限速步骤。本研究针对样品供试品溶液制备通量小、效率低、一致性差等问题，设计并研发了“团泊一号”样品自动化处理设备，实现了中药样品从准确称量后到检测前供试品溶液制备的全流程自动化。

通过实验验证，“团泊一号”在处理栀子、杜仲叶、玄参和牛膝等不同中药样品时表现出良好的适用性，表明该设备可以广泛应用于果实、叶和根等不同类型的中药样品供试品溶液制备。此外，对于含有热敏性成分的中药，其有效成分在高温处理时可能会发生降解或转化，而“团泊一号”通过程序参数设置，可以精准控制提取过程中的时间（精确到秒）和温度（0 ~ 100 ℃，ΔT < 1 ℃），从而确保有效成分在提取过程中的稳定性。对于含有挥发性成分的中药，通常采用冷浸法、超声提取法、水蒸气蒸馏法等方法提取有效成分。在实际操作中，需控制提取温度、时间和溶剂的选择，以确保样品供试品溶液制备的效果。“团泊一号”设备配置了4个独立的管路通道，可以根据需求添加不同试剂，能够实现冷浸法和超声提取法的操作。因此，“团泊一号”对于不同类型中药的供试品溶液制备具有适用性，应用效果有待进一步的实验验证。

“团泊一号”中药样品供试品溶液制备自动化设备实现了样品制备过程中的“加液-提取-离心-分离-转移”一站式自动化操作。相较于购置超声波提取器、台式冷冻离心机和移液枪等设备，“团泊一号”初期投资较高，但其在节省人力和时间成本方面具有显著优势。人工操作的工作时间通常为每天8 h，而“团泊一号”能够实现24 h连续工作。可以充分解放科研人员，在仪器运行的同时完成其他科研任务，从而创造更大的经济效益。本研究为中药样品的供试品溶液制备提供了切实可行的解决方案。未来，笔者计划在“团泊一号”设备的基础上增加自动称样装置、检测装置等附属设备，提高称样的准确性和后续操作流程的连贯性，减少人为操作带来的误差，样品处理与仪器分析无缝对接，缩短整体分析时间，实现从样品称量、成分提取、离心分液到仪器在线分析测试的全流程自动化，推进产业化应用。