干燥工藝對大黃蒽醌穩(wěn)定性的影響概述

李 景，劉一鑫，劉翠哲

（承德醫(yī)學院中藥研究所/河北省中藥研究與開發(fā)重點實驗室，河北 承德 067000）

干燥工藝對大黃蒽醌穩(wěn)定性的影響概述

李 景，劉一鑫，劉翠哲△

（承德醫(yī)學院中藥研究所/河北省中藥研究與開發(fā)重點實驗室，河北 承德 067000）

干燥工藝；大黃蒽醌；穩(wěn)定性；吸濕性；含量

大黃作為一種常用的中藥，在中國用于醫(yī)藥歷史悠久，它是蓼科多年生草本植物掌葉大黃（Rheum palmatum）、唐古特大黃（R.tanguticum）或藥用大黃（R.officinale）的干燥根及根莖。研究發(fā)現(xiàn)，其化學成分主要為蒽醌類化合物，此外，還含有鞣質及少量的土大黃苷和苷元。現(xiàn)代藥理研究證明，大黃中的蒽醌類成分有瀉下、保肝利膽、抗菌和促進胰液分泌，抑制胰酶活性，保護胰島的作用[1]；臨床上可用于治療膽石癥、急性扁桃體炎和急性胰腺炎等[2]。大黃中的蒽醌類成分為其主要活性成分，干燥條件會影響蒽醌類成分的含量及樣品的吸濕性，進而影響制劑的質量和臨床應用。為此，本文針對干燥工藝這一因素對蒽醌類成分穩(wěn)定性的影響進行綜述。

1 大黃中蒽醌類成分的結構及其理化性質

大黃蒽醌母核為9,10-蒽醌，羥基分布在兩側的苯環(huán)上，另有羥基、羥甲基、甲氧基、甲基和羧基等取代基團，即為游離蒽醌（蘆薈大黃素、大黃素、大黃酸、大黃酚和大黃素甲醚等）；羥基位與糖以β糖苷鍵連接成氧苷，或被還原成蒽酮，通過C10-C10’連接，得到二蒽酮二葡萄糖苷，即為結合蒽醌（蘆薈大黃素葡萄糖苷、大黃素葡萄糖苷、大黃酸葡萄糖苷、大黃酚葡萄糖苷、大黃素甲醚葡萄糖苷和番瀉苷A、B、C、D等）。蒽醌苷類極性較大，易溶于甲醇、乙醇和熱水中。游離蒽醌極性較小，一般溶于甲醇、乙醇、氯仿、乙醚等有機溶劑，大多不溶于水，其中游離的大黃酚具有升華性，且有研究表明，溫度和受熱時間等因素均對大黃中的蒽醌類成分有較大的影響[3-4]。

2 干燥工藝

不同的干燥工藝會影響藥物的吸濕性及有效成分的含量,在實際生產中，干燥工藝也會受到藥物本身的性質或其它因素的影響和限制[5]。

2.1 噴霧干燥 噴霧干燥是采用霧化器將原料液分散為霧滴，并用熱氣流干燥霧滴而獲得產品的方法[6]。李華等[7]對大黃水提物干燥方式的研究中，噴霧干燥得到的樣品粉末細小，表面積大，相對臨界濕度(CRH)最低，為53.2%-57.4%，易吸潮，對產品的穩(wěn)定性會有影響。又由于溫度過高會破壞有效成分，溫度過低易粘壁，所以，溫度要作為一個重要的考慮因素。研究發(fā)現(xiàn)，噴霧干燥工藝進/出風溫不宜超過205-215℃/105-110℃[8]。李敏等[9]在大黃配方顆粒的干燥工藝研究中，以3種不同溫度條件進行噴霧干燥，發(fā)現(xiàn)浸膏相對密度為1.06-1.10(60℃)、進風溫度140-150℃、出風溫度85-90℃時，可以改善粘壁現(xiàn)象，粉末性狀較好，總蒽醌含量最高，達23.285mg/g。鄭珊珊等[10]在大黃浸膏的噴霧干燥條件優(yōu)化實驗中，當浸膏相對密度為1.10-1.12(45℃)、蠕動泵轉速為12%-16%時，粘壁較少，得到的干浸膏粉性狀較好，收得率高，可達91%-92%?？傮w來說，該工藝干燥速度較快，效率高，得到的產品流動性和松散度均較好，且操作簡便，適于工業(yè)化生產,缺點是干燥過程中易出現(xiàn)粘壁、黏結、粉末吸濕結塊等現(xiàn)象[11]。

2.2 冷凍干燥 冷凍干燥是指將物料冷凍至水的冰點以下，在低溫低壓條件下利用水的升華性能，使物料低溫脫水而達到干燥目的一種干燥方法[12]。王強等[13]采用4種干燥方式對大黃水提物進行干燥，其中冷凍干燥對大黃水提物的有效成分保存較好，且工藝穩(wěn)定。還有研究表明[14]，冷凍干燥得到的樣品，總蒽醌和結合蒽醌的含量比噴霧干燥分別高出約15%和22%?？傊鋬龈稍锸且环N最為柔和的干燥方法，凍干樣品大多呈疏松多孔狀，可以使藥物易于復水而恢復活性[15]；且可排除95%-99%以上的水分，使產品長期保存而不變質，適用于熱敏性和易氧化的物質，但所需的儀器設備較昂貴，干燥時間長，耗能高，運行成本大，目前主要應用于生物制品（疫苗、抗毒素和抗菌素等）、生物標本和組織的保存，以及粉針劑、脂質體和其它制劑的制備等方面[16-17]。

2.3 微波干燥 微波干燥是利用300-300000MHz的電磁波所在的磁場方向的高頻轉變，使極性分子產生運動和摩擦，從而產生熱量，對物料進行干燥的方法[18]。在對大黃水提物進行微波干燥時，采用紅外光譜比較冷凍干燥對照品和微波干燥樣品，兩者峰數(shù)和峰面積的圖譜相似度分別約為89%和97%，說明樣品中蒽醌類成分減少，且微波干燥功率應低于10Kw，否則對樣品中的有效成分會有顯著影響（相較于其它樣品總蒽醌降低約13%）[8]。郭盛等[19]在干燥方法對何首烏中蒽醌成分的影響研究中發(fā)現(xiàn)，與陰干、曬干、烘干、冷凍干燥和遠紅外干燥相比，微波中低火干燥得到的樣品游離蒽醌（大黃素和大黃素甲醚）的含量顯著下降，可能是游離蒽醌的熱穩(wěn)定性較差，微波干燥的瞬間高溫使其分解、破壞，從而含量降低。還有研究表明[20-22]，與噴霧干燥和真空干燥相比，微波干燥產物吸濕性較小，因此，對目標成分的穩(wěn)定性影響較小。該工藝具有干燥時間短、加熱均勻、能量利用率高、操作簡便可控等優(yōu)點，但其高溫會破壞大黃中的蒽醌類成分，影響大黃制劑的質量。

2.4 真空干燥 真空干燥又稱減壓干燥，是一種將物料置于負壓條件下，通過適當加熱，達到負壓狀態(tài)下的沸點，或通過降溫使物料凝固，通過溶點來干燥物料的干燥方法。在真空干燥、微波真空干燥和噴霧干燥3種工藝對中藥提取物粉體學性質的比較研究中發(fā)現(xiàn)，真空干燥產物流動性最好，吸濕性較小[23]。在番瀉苷B的穩(wěn)定性研究中發(fā)現(xiàn)，因番瀉苷B含量會隨干燥溫度增加而下降，故選擇干燥溫度為60℃[24]。哈飛等[25]在大黃提取物濃縮干燥研究中，采用70℃減壓干燥，測定產物中各成分的含量，發(fā)現(xiàn)干燥1h、2h、3h與干燥前樣品中游離蒽醌的百分比分別為88.98%、79.28%、77.04%，結合蒽醌（大黃素葡萄糖苷、大黃酚葡萄糖苷、大黃酸葡萄糖苷及番瀉苷A、B、C、D）為86.74%、79.79%、76.84%，因此，應注意將干燥時間控制在2h之內。決明子配方顆粒干燥方法篩選實驗表明[14]，真空干燥、冷凍干燥和噴霧干燥3種方法中，前兩者的蒽醌含量最接近，且在總量和結合型上都最高，真空干燥產物中總蒽醌和結合蒽醌的含量比噴霧干燥分別高出約14%和20%。該工藝有利于大黃中的蒽醌類成分的保留，但因干燥溫度過低會使干燥時間延長，溫度過高會破壞有效成分，因此，要注意干燥溫度和干燥時間的設定。

2.5 常壓干燥 常壓干燥是指在一個大氣壓條件下對物料進行加熱干燥的方法，一般常壓干燥相較于真空干燥所需溫度較高。王強等[13]發(fā)現(xiàn)，常壓干燥的溫度越高，總蒽醌和結合蒽醌的含量越低。80℃以下常壓干燥時，各成分稍有變化，當溫度達到90℃，蒽醌含量變化明顯，與80℃時相比，總蒽醌和結合蒽醌含量分別降低7.6%和22%。在研究不同干燥方法對大黃質量的影響研究中，60℃、70℃、80℃三種溫度烘干得到的樣品中，總蒽醌的含量分別為1.91%、1.84%、1.52%，表明常壓干燥應注意控制溫度，溫度過高會破壞大黃中的蒽醌類成分[26]。采用真空、常壓、噴霧、微波和冷凍干燥等5種不同干燥方式對大黃水提物進行干燥的研究表明，常壓干燥的樣品呈硬脆塊狀，各干燥工藝吸濕的難易順序為：常壓干燥＞微波干燥＞真空干燥＞冷凍干燥＞噴霧干燥[7]。該工藝操作設備簡單，干燥產品不易吸濕，但干燥得到硬塊，不利于制劑，且干燥溫度較高，受熱時間長，蒽醌類成分會有損失。

2.6 遠紅外干燥 遠紅外干燥是利用紅外線輻射器發(fā)出的遠紅外線被物料吸收，直接轉變?yōu)闊崮?，從而改變分子的振動和運動狀態(tài)，分子由摩擦和運動而生熱，產生自發(fā)熱效應，使水分和其它溶劑分子蒸發(fā)，從而達到干燥的目的[27]。該工藝適合于含熱不穩(wěn)定性成分或一些貴重中藥材的快速干燥[28]。郭盛等[19]在何首烏的干燥工藝研究中發(fā)現(xiàn)，采用遠紅外干燥得到的樣品，其結合型蒽醌的含量最高。該工藝干燥速度較快，穿透性強，干燥質量好，且設備較小，成本低，節(jié)能環(huán)保，易于推廣，可與其它干燥方法聯(lián)用，以實現(xiàn)最優(yōu)干燥，但一般多用于中藥材和中藥飲片的干燥[29]。

3 結語

總之，上述幾種干燥方法均各有優(yōu)點和不足之處。噴霧干燥法得到的樣品會損失部分總蒽醌和結合蒽醌，吸濕性較大，但操作簡單，干燥時間短，適用于大規(guī)模生產；冷凍干燥對蒽醌類成分保留效果最好，但成本高，適用于粉針劑等劑型；微波干燥設備簡單，吸濕性較小，但會破壞蒽醌類成分；真空干燥樣品吸濕性較小，蒽醌成分破壞較少，需注意溫度的控制；常壓干燥樣品質地硬，有效成分破壞多，不建議采用該工藝；遠紅外干燥多用于原藥材和飲片的干燥，干燥效果比較理想。因此，在實際工作中，應根據有效成分的穩(wěn)定性、制劑類型和干燥成本等因素進行綜合選擇，從而保證制劑的質量和臨床用藥的療效。

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