基于性狀特征和有效組分含量的變化綜合評價熏硫?qū)h參藥材品質(zhì)的影響

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(1.遵義醫(yī)學(xué)院,貴州遵義 563003;2.四川省草原科學(xué)研究院,四川成都 611731;3.甘肅中醫(yī)藥大學(xué),甘肅蘭州 730000)

硫磺熏蒸是中藥材傳統(tǒng)加工和儲藏過程中一種常用的技術(shù)手段[1]。在干燥方面,熏硫一方面可以破壞新鮮植物細(xì)胞壁,加速藥材內(nèi)部水分的散失而提高中藥材的干燥效率[2-3];另一方面熏硫可以改善藥材外觀性狀質(zhì)量,特別是在色澤和粉性方面具有顯著的功效[4-5]。在儲藏方面,熏硫可以有效的殺除害蟲和微生物,破壞微生物繁育和生產(chǎn)環(huán)境,從而達到防蟲防霉變的作用[6-7]?；谶@兩方面的重要作用,在現(xiàn)代干燥技術(shù)和儲藏技術(shù)發(fā)展和廣泛應(yīng)用之前,熏硫在中藥材生產(chǎn)中發(fā)揮了十分重要的作用[8]。此外,在采用煤炭火烘烤干燥過程中也會造成藥材中二氧化硫的大量殘留。藥材中含有較高含量的二氧化硫及亞硫酸鹽,對動物體各組織器官、免疫功能、生殖功能等都有極大的危害[9-10],同時二氧化硫殘留量超標(biāo)也會對藥材質(zhì)量有一定的影響[11],從而影響到臨床用藥的安全性和有效性。

黨參不僅是常用中草藥之一,也是常用食材之一。主產(chǎn)區(qū)在甘肅、山西、山西、四川、貴州等地[12-13],在傳統(tǒng)的產(chǎn)地加工過程中多采用煤炭火烘烤的方式進行干燥和熏硫處理殺蟲、防霉變[14],由于生產(chǎn)的不規(guī)范導(dǎo)致二氧化硫嚴(yán)重超標(biāo)。熏硫這一產(chǎn)地初加工技術(shù)在中藥材產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中發(fā)揮過不可替代的作用,但由于傳統(tǒng)生產(chǎn)過程中熏硫時間較長(一般10～12 h),存在安全隱患而被人詬病,黨參曾是重點關(guān)注品種之一。然而實際上,導(dǎo)致多數(shù)藥材二氧化硫超標(biāo)并非產(chǎn)地加工過程造成,而是進入市場后不法商人為了保持較高水分攫取暴利反復(fù)熏硫所造成。適度熏硫在黨參干燥和貯藏過程中有著十分顯著的優(yōu)勢,但是在產(chǎn)地加工過程中,熏硫?qū)h參藥材究竟造成哪些影響,目前尚無明確的解釋。本文旨在通過對黨參進行不同程度的熏硫,探討熏硫?qū)h參藥材質(zhì)量的影響,為建立高效、經(jīng)濟和安全的中藥材產(chǎn)地加工技術(shù)提供準(zhǔn)確參數(shù)。

1 材料與方法

1.1材料與儀器

新鮮黨參樣品 甘肅省靖遠(yuǎn)縣西北道地藥材種植經(jīng)濟合作社提供,經(jīng)甘肅中醫(yī)藥大學(xué)楊扶德教授鑒定為桔?？浦参稂h參(Codonopsispilosula(Franch.)Nannf.)的根；無水葡萄糖(批號:MUST-16012910,Purity:99.85%)、黨參炔苷(批號:MUST-16062207,Purity:98.88%)、蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ(批號:MUST-16032203,Purity:99.99%) 成都曼斯特生物科技有限公司提供；乙腈 色譜純；水 超純水；其他溶劑 均為分析純;硫磺 藥店購買。

Agilent1260高效液相色譜儀(包括二元泵,自動進樣器,DAD檢測器) 美國安捷倫公司;BT125D電子天平 賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司;KQ-500DV型數(shù)控超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司;RATANKVN1超純水儀 上海樂楓生物科技有限公司;DZF-250真空干燥箱 鄭州長城科工貿(mào)有限公司;2XZ-250真空泵 上?？崛鸨瞄y制造有限公司;JA1002電子天平 上海浦春計量儀器有限公司;HH-6數(shù)顯恒溫水浴鍋 常州普天儀器制造有限公司;T9CS雙光束紫外可見分光光度計 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司;STEHDB-107-1/2智能一體化二氧化硫殘留量測定儀 濟南盛泰電子科技有限公司。

1.2實驗方法

1.2.1 黨參的處理 黨參熏硫加工在產(chǎn)地完成,設(shè)置10、20、30、40、50、60、90、120、150、180、240、300 min共12個熏硫時間梯度,熏硫后曬制兩個晴天,至黨參質(zhì)地變?nèi)犴g時在電熱烘箱60 ℃烘干(8～10 h),晾涼至室溫,以粉碎時不粘壁為宜(如果折斷時比較干脆,即達到粉碎不粘壁)。

1.2.2 評價方法

1.2.2.1 二氧化硫殘留量測定 二氧化硫殘留按照《中國藥典》2015版二氧化硫殘留量測定法中蒸餾法(通則2331)進行測定。

1.2.2.2 性狀質(zhì)量評價 參照2015年版《中國藥典》一部黨參項下性狀描述內(nèi)容對黨參藥材進行描述。

1.2.2.3 浸出物及黨參多糖含量測定 浸出物按照2015年版《中國藥典》浸出物含量測定方法(通則2201)進行測定。黨參多糖含量采用蒽酮-硫酸比色法,以無水葡萄糖為對照品采用紫外分光光度法在625 nm條件下進行測定。

1.2.2.4 黨參炔苷含量 供試品溶液制備條件:取黨參粉末(過60目篩)3.0 g,精密稱定,加甲醇50 mL,超聲提取30 min,濾過,殘渣加甲醇30 mL,超聲提取45 min,濾過,合并濾液,水浴蒸至1～2 mL,轉(zhuǎn)移至5 mL容量瓶,用甲醇定容至刻度,充分混勻,0.45 μm微孔濾膜濾過,得黨參供試品溶液;另取黨參炔苷對照品2 mg,精密稱定,加甲醇溶解并定容至5 mL,得對照品供試溶液。色譜條件:色譜柱為Inertsil ODS-3(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動相為乙腈∶水(28∶72),體積流量1.0 mL/min;柱溫30 ℃,檢測波長270 nm,進樣量10 μL。

1.2.2.5 蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ含量測定 供試品溶液制備條件:同1.2.2.4。色譜條件:色譜柱為Inertsil ODS-3(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動相為乙腈∶水(72∶28),體積流量1.0 mL/min;柱溫30 ℃,檢測波長296 nm,進樣量10 μL。

1.2.2.6 特征圖譜建立 指紋圖譜分析采用HPLC進行,供試品溶液制備條件同1.3.4;色譜條件:色譜柱為Inertsil ODS-3(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動相為乙腈(A)-水(B)溶液,梯度洗脫[15]:0～8 min,5% A;8～10 min,5%～8% A;10～25 min,8%～15% A;25～26 min,15%～20% A;26～36 min,20% A;36～48 min,20%～37% A;48～50 min,37%～65% A;50～70 min,65% A;70～80 min,60～100% A,體積流量1.0 mL/min，柱溫30 ℃，檢測波長220 nm，進樣量20 μL。

1.2.2.7 數(shù)據(jù)分析 采用Excel表格進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和作圖,SPSS 18.0軟件進行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1二氧化硫殘留量

黨參藥材中二氧化硫殘留量和熏硫時間呈正相關(guān),熏硫時間越長二氧化硫殘留量越高(表1)。新鮮黨參熏硫30 min其藥材二氧化硫殘留量達到416 mg·kg-1,超過藥典限量標(biāo)準(zhǔn)(400 mg·kg-1),熏硫300 min時二氧化硫殘留量超過2000 mg·kg-1,隨著熏硫時間的延長,二氧化硫殘留量的增長率逐漸減緩。此外,二氧化硫積累速率除受熏硫時間的影響之外還和熏硫過程中熏硫室內(nèi)硫磺燃燒產(chǎn)生的二氧化硫濃度及藥材中水分含量有關(guān),熏蒸過程中二氧化硫濃度越高、藥材水分含量越高,二氧化硫蓄積速率越快。

表1 二氧化硫殘留測定結(jié)果(mg·kg-1)Teble 1 Result of residual of sulfur dioxide(mg·kg-1)

表2 黨參化學(xué)組分含量測定結(jié)果Teble 2 Result of chemical constituent content of Codonopsis Radix

2.2性狀質(zhì)量變化

熏硫?qū)h參藥材性狀的改變主要表現(xiàn)在表面顏色、斷面質(zhì)地、斷面顏色和氣味幾個方面。黨參藥材表面和斷面顏色均隨著熏硫時間延長而變白,未熏硫黨參干燥后呈黃棕色至灰棕色,隨著熏硫時間的延長逐漸變成“黃色-淺黃色-黃白色-淺黃白色”。斷面顏色變化趨勢和表面顏色基本一致,未熏硫黨參質(zhì)地稍硬且較脆(干燥程度較高,以粉碎時不粘壁為度),斷面粉性不明顯,而熏硫黨參質(zhì)地較脆,斷面逐漸出現(xiàn)粉性并逐漸增強。熏硫和未熏硫黨參性狀特征最主要區(qū)別除顏色變化之外,其氣味變化最為顯著,未熏硫黨參有特殊香氣,味甜,熏硫后氣由香變酸,味由甜變酸,熏硫時間越長黨參氣、味均愈酸。黨參粉末的顏色和氣味變化趨勢和藥材一致,且更能客觀的反應(yīng)其變化特征。

2.3浸出物及化學(xué)組分含量測定結(jié)果

黨參的浸出物含量受到二氧化硫的影響,整體呈一種不規(guī)律的遞增趨勢,這可能是熏硫破壞了黨參根的細(xì)胞壁,內(nèi)涵物質(zhì)更容易被浸泡出來的緣故,當(dāng)延長浸出時間(表2),或采用超聲處理,這種變化會逐漸消失。黨參多糖的含量變化整體表現(xiàn)為熏硫樣品比未熏硫樣品高,但和熏硫時間不成線性關(guān)系。黨參炔苷和蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ的含量熏硫樣品均低于未熏硫樣品,兩個成分的含量變化和二氧化硫殘留量也不呈線性關(guān)系。熏硫20 min后,黨參中黨參炔苷的含量降低了15.3%,蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ的含量降低19.8%。

圖1 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線圖Fig.1 Standard curve of glucose

圖2 黨參炔苷含量測定對照品(A)和未熏硫藥材(B)HPLC圖譜Fig.2 The HPLC graph of reference lobetyolin(A)of Codonopsis Radix and the content of acetylene with medicinal materials(B)

圖3 蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ含量測定對照品(C)和未熏硫藥材(D)HPLC圖譜Fig.3 The HPLC graph of Rhizome atractylodis inner fat Ⅲ(C)and the content of acetylene with medicinal materials(D)

圖4 二氧化硫殘留量與黨參各組分含量關(guān)系圖Fig.4 The relation between the amount of sulfur dioxide residue and the component content of Codonopsis Radix

2.4黨參HPLC特征圖譜

對不同熏硫時間加工黨參樣品的HPLC色譜圖進行對比分析(圖5),篩選出10個共有峰,其中峰6確定為黨參炔苷,峰7為蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ。將各色譜峰的峰面積進行量化,以未熏硫樣品各峰面積為標(biāo)準(zhǔn)(1.00)對不同熏硫時間黨參樣品各峰面積進行折算。從表3中可以看出,熏硫黨參樣品特征圖譜的10個特征峰相對面積較未熏硫樣品整體呈下降趨勢,個別樣品少數(shù)峰的相對面積較對照峰面積有所升高,但變化幅度均不大,規(guī)律不明顯。特征圖譜反應(yīng)信息和含量測定(黨參炔苷和蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ)基本一致,熏硫?qū)h參主要成分多為降低作用,但熏硫時間和藥材化學(xué)組分含量不呈線性關(guān)系。

圖5 黨參樣品HPLC圖譜及對照品圖譜Fig.5 The feature HPLC graph and reference substance graph of Codonopsis Radix

3 討論與結(jié)論

在中藥材傳統(tǒng)生產(chǎn)中硫磺熏蒸是解決中藥材不易干燥、難以儲藏問題的主要方法。近年來二氧化硫所引起的藥材安全問題逐漸被人們所重視,中藥材的無硫干燥、綠色加工也逐漸成為主流觀點。黨參傳統(tǒng)的產(chǎn)地生產(chǎn)中多采用二氧化硫熏蒸的方法促進干燥,防止霉變和蟲害,或采用煤炭火烘干。央視的《經(jīng)濟半小時》報道“毒黨參”事件之后在產(chǎn)地逐步的取締了煤炭火烘烤和硫磺熏蒸的加工方法,在一定程度上迎合了當(dāng)前市場需求和消費者的心理,但在加工和貯藏過程中大幅提高了生產(chǎn)成本,增加了藥農(nóng)負(fù)擔(dān)。研究結(jié)果表明,熏硫?qū)h參品質(zhì)的影響主要體現(xiàn)在二氧化硫殘留和有效組分含量下降兩個方面。實際生產(chǎn)中,熏硫黨參藥材在貯藏過程中可以更好的保存其有效組分,與貯藏過程中黨參藥材變質(zhì)造成的有效組分損失量比較,熏硫造成的有效組分含量降低可以忽略不計。黨參熏硫的主要不利因素在于其雖然能夠有效的提高干燥速率,防止黨參霉變、蟲蛀和變質(zhì),但在短時間內(nèi)就會造成二氧化

表3 黨參HPLC特征峰的相對峰面積Table 3 Relative peak area of HPLC characteristic peak of Codonopsis Radix

硫大量蓄積,而二氧化硫?qū)θ梭w有著極大的危害性。從黨參臨床用藥的有效性和安全性考慮,應(yīng)當(dāng)在黨參加工過程中嚴(yán)格控制熏硫,但不能忽視二氧化硫在中藥材生產(chǎn)中發(fā)揮的作用,產(chǎn)地加工過程中新鮮藥材熏硫控制在10～15 min之內(nèi)為宜(藥典限量二氧化硫殘留不得過150 mg·kg-1的藥材),特殊藥材可控制在30 min之內(nèi)(藥典限量二氧化硫殘留不得過400 mg·kg-1的藥材)。作為中藥材使用,黨參的用量范圍為15～30 g,其二氧化硫殘留不得過400 mg·kg-1,新鮮黨參的熏硫時間控制在30 min之內(nèi)可行,但如果作為食材長期使用,熏硫則需慎重。中藥材產(chǎn)地加工過程中,如何平衡兩者,在保證藥材質(zhì)量的前提下發(fā)揮熏硫的特色作用有待進一步深度開發(fā)挖掘。

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