6種干燥方法對(duì)麻花艽品質(zhì)的影響

李晶晶， 楊路存， 熊 豐， 肖元明， 陳 志， 周國(guó)英*

(1.青海師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，青海 西寧 810008；2.中國(guó)科學(xué)院西北高原生物研究所，青海 西寧 810008；3.青海省青藏高原藥用動(dòng)植物資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，青海 西寧 810008)

麻花艽為龍膽科龍膽屬多年生草本植物，是2020年版《中國(guó)藥典》規(guī)定的秦艽基源植物之一，以根入藥，藏醫(yī)稱“解吉嘎?！?，是傳統(tǒng)藏藥材之一，其主要有效成分為環(huán)烯醚萜類，包括龍膽苦苷、馬錢苷酸、6′-O-β-葡萄糖基龍膽苦苷、獐牙菜苦苷、獐牙菜苷等，具有祛風(fēng)濕、清濕熱、止痹痛、退虛熱等功效，用于治療風(fēng)濕痹痛，骨節(jié)酸痛，濕熱黃疸，小兒疳積發(fā)熱等癥[1]?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，麻花艽還具有抗炎鎮(zhèn)痛、保肝、健胃利膽、抗原蟲(chóng)、促進(jìn)胃液分泌等功效[2]。

干燥是中藥材加工的重要環(huán)節(jié)之一，對(duì)其性狀、品質(zhì)具有重要的影響[3]。研究表明，曬干最有利于青蒿中青蒿素的保留[4]；白芍藥材微波真空干燥加工時(shí)指標(biāo)成分含量最高[5]；蒸后烘干和微波干燥最有利于金銀花有效成分保留，真空干燥次之，其他方法較差[6]；陰干、晾曬是唐古特大黃最適干燥方法[7]。2020年版《中國(guó)藥典》對(duì)于麻花艽藥材的干燥方法僅有堆置“發(fā)汗”后攤開(kāi)曬干，或不經(jīng)“發(fā)汗”直接曬干的簡(jiǎn)單描述[1]，此外，對(duì)其干燥方法鮮有報(bào)道，大多側(cè)重于有效成分測(cè)定、栽培和野生藥材質(zhì)量對(duì)比、不同產(chǎn)地藥材質(zhì)量對(duì)比等方面[8-9]。因此，本研究采用自然陰干、自然曬干、殺青后陰干、100 ℃烘干、微波干燥、冷凍干燥6種干燥方法對(duì)麻花艽新鮮根進(jìn)行干燥，以龍膽苦苷、馬錢苷酸、6′-O-β-葡萄糖基龍膽苦苷、獐牙菜苦苷、獐牙菜苷含量為內(nèi)在質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用層次分析法對(duì)不同干燥方法的麻花艽藥材質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并結(jié)合藥材有效成分含量、折干率、外觀色澤、干燥時(shí)間選擇最優(yōu)干燥方法。

1 材料

1.1 藥材 麻花艽于2019年10月中旬采自青海省互助縣東溝鄉(xiāng)藥材種植基地，經(jīng)中國(guó)科學(xué)院西北高原生物研究所周國(guó)英研究員鑒定為麻花艽GentianastramineaMaxim.。

1.2 儀器與試劑 Agilent 1260型高效液相色譜儀，配置G7114A 1260 VWD、G7129A 1260 Vialsampler、G7111A 1260 Quat Pump VL(美國(guó)Agilent公司)；KH-500DE型數(shù)控超聲儀(昆山市禾創(chuàng)超聲儀器有限公司)；FDU-1100型冷凍干燥機(jī)(深圳市科力易翔儀器設(shè)備有限公司)；KMZ-2006微波真空滅菌干燥機(jī)(溫州市康牌制藥機(jī)械有限公司)；DHG-9425AE型電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海捷呈實(shí)驗(yàn)儀器有限公司)。龍膽苦苷(批號(hào)18051501)、獐牙菜苦苷(批號(hào)18031201)對(duì)照品購(gòu)自成都普菲德生物技術(shù)有限公司；馬錢苷酸(批號(hào)YRM033-200501)、6′-O-β-葡萄糖基龍膽苦苷(批號(hào)YRP010-200501)、獐牙菜苷(批號(hào)YRZ002-190901)對(duì)照品購(gòu)自成都儀睿生物科技有限公司，純度均在98%以上。甲酸(天津百世化工有限公司)；甲醇(色譜純，山東禹王實(shí)業(yè)有限公司化工分公司)；水為自制超純水(Millipore Milli-Q system)。

2 方法

2.1 藥材干燥 為了排除藥材根系對(duì)各成分含量的影響，在干燥前首先將其清洗干凈，隨機(jī)分成質(zhì)量接近的18組，設(shè)置干燥方法為自然陰干、自然曬干、殺青后陰干、100 ℃烘干、微波干燥、冷凍干燥，平行3次，具體見(jiàn)表1。

表1 麻花艽干燥方法

2.2 各成分含量測(cè)定

2.2.1 色譜條件 Agilent 5 HC-C18色譜柱(250 mm×4.6 mm)；流動(dòng)相0.1%甲酸(A)-甲醇(B)(75∶25)；體積流量1.0 mL/min；柱溫28 ℃；檢測(cè)波長(zhǎng)254 nm。

2.2.2 溶液制備

2.2.2.1 對(duì)照品溶液 精密稱取各對(duì)照品適量至5 mL量瓶中，甲醇溶解制成分別含龍膽苦苷(1.35 μg/mL)、馬錢苷酸(0.086 25 μg/mL)、6′-O-β-葡萄糖基龍膽苦苷(0.083 75 μg/mL)、獐牙菜苦苷(0.087 5 μg/mL)、獐牙菜苷(0.048 75 μg/mL)的溶液，即得。

2.2.2.2 供試品溶液 精密稱取藥材干燥粉末(過(guò)3號(hào)篩)0.5 g，置于具塞錐形瓶中，精密加入25 mL甲醇，稱定質(zhì)量，超聲提取30 min，取出，放至室溫，甲醇補(bǔ)足減失的質(zhì)量，搖勻，濾過(guò)，取續(xù)濾液，過(guò)0.45 μm微孔濾膜，即得。

2.2.3 折干率測(cè)定 公式為折干率=(干燥至恒重的藥材質(zhì)量/藥材鮮重)×100%。

2.2.4 方法學(xué)考察

2.2.4.1 線性關(guān)系考察 吸取對(duì)照品溶液1、2、4、6、8、10、12、14 μL，在“2.2.1”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測(cè)定。以峰面積(Y)對(duì)進(jìn)樣量(X)進(jìn)行回歸，結(jié)果見(jiàn)表2，可知各成分在各自范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。

2.2.4.2 穩(wěn)定性試驗(yàn) 取同一份供試品溶液，于0、2、4、6、8、12、24 h在“2.2.1”項(xiàng)色譜條件下各進(jìn)樣10 μL測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表2，可知各成分在24 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。

2.2.4.3 精密度試驗(yàn) 精密吸取同一份供試品溶液10 μL，在“2.2.1”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測(cè)定6次，結(jié)果見(jiàn)表2，可知儀器精密度良好。

2.2.4.4 重復(fù)性試驗(yàn) 取同一批藥材6份，按“2.2.2”項(xiàng)下方法制備供試品溶液，在“2.2.1”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表2，可知該方法重復(fù)性較好。

2.2.4.5 加樣回收率試驗(yàn) 精密稱取各成分含量已知的藥材粉末6份，每份0.25 g，置于具塞錐形瓶中，精密加入對(duì)照品溶液適量，按“2.2.2”項(xiàng)下方法制備供試品溶液，在“2.2.1”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測(cè)定，計(jì)算回收率，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 方法學(xué)考察結(jié)果

2.2.5 專屬性試驗(yàn) 精密稱取不同干燥方法下藥材粉末各0.5 g，按“2.2.2”項(xiàng)下方法制備供試品溶液，在“2.2.1”項(xiàng)色譜條件下各進(jìn)樣10 μL測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)圖1。由此可知，各成分色譜峰分離度理想，表明該方法專屬性良好。

1. 馬錢苷酸 2.6′-O-β-葡萄糖基龍膽苦苷 3. 獐牙菜苦苷 4. 龍膽苦苷 5. 獐牙菜苷1. loganic acid 2.6′-O-β-glucosyl gentiopicrside 3. sweroside 4. gentiopicroside 5. swertiamarin圖1 各成分HPLC色譜圖Fig.1 HPLC chromatograms of various constituents

2.3 數(shù)據(jù)分析 采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行單因素方差分析，層次分析(AHP)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，參考文獻(xiàn)[10]進(jìn)行各指標(biāo)重要性評(píng)分。龍膽苦苷、馬錢苷酸除了抗炎保肝、健胃利膽、祛風(fēng)除痛等臨床作用外，在胃腸道疾病、腫瘤、神經(jīng)精神疾病、骨與關(guān)節(jié)疾病等方面也有應(yīng)用[11]，并且兩者為2020年版《中國(guó)藥典》規(guī)定的主要成分，重要性高于其他成分；獐牙菜苦苷、獐牙菜苷在抗炎、抗癲癇、保護(hù)神經(jīng)方面有重要的臨床作用[12-13]，但含量不高，故其重要性略低。綜上所述，龍膽苦苷、馬錢苷酸、6′-O-β-葡萄糖基龍膽苦苷、獐牙菜苦苷、獐牙菜苷含量的相對(duì)重要性分別計(jì)為1、3、5、7、9分，見(jiàn)表3。

表3 各指標(biāo)重要性評(píng)分

根據(jù)表3結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)，計(jì)算指標(biāo)成分權(quán)重系數(shù)及隨機(jī)一致性比率(CR)[10]，公式為CR=CI/RI，CR<0.1表示矩陣具有理想的一致性，計(jì)算綜合評(píng)分Y，公式為Y=A/A′×WA+B/B′×WB+C/C′×WC+D/D′×WD+E/E′×WE，其中A～E分別為各干燥方法下龍膽苦苷、馬錢苷酸、6′-O-β-葡萄糖基龍膽苦苷、獐牙菜苦苷、獐牙菜苷含量平均值，A′～E′分別為各成分含量最高值，WA～WE分別為各成分權(quán)重系數(shù)，Y越大，藥材內(nèi)在質(zhì)量越好。

3 結(jié)果

3.1 不同干燥方法對(duì)干燥時(shí)間、外觀色澤、折干率的影響

3.1.1 干燥時(shí)間 自然陰干過(guò)程最長(zhǎng)，耗時(shí)12 d；殺青后陰干耗時(shí)4 d，所需時(shí)間僅為陰干的1/3；100 ℃烘干、微波干燥耗時(shí)較短，1 d內(nèi)即可完成，以后者更明顯，見(jiàn)表4。

3.1.2 外觀色澤 不同干燥方法下藥材外觀色澤有明顯差異，見(jiàn)表4。

3.1.3 折干率 100 ℃烘干下折干率最高，微波干燥、殺青后陰干次之，自然陰干最低，見(jiàn)表4。

表4 不同干燥方法下干燥時(shí)間、折干率、外觀色澤

3.2 不同干燥方法對(duì)各成分含量的影響 2020年版《中國(guó)藥典》規(guī)定，秦艽按干燥品計(jì)算，含龍膽苦苷(C16H20O9)和馬錢苷酸(C16H24O10)總量不得少于2.5%[1]。如圖2所示，5種成分總含量由高到低依次為冷凍干燥、微波干燥、殺青后陰干、100 ℃烘干、自然陰干、自然曬干。如圖3所示，真空冷凍干燥下龍膽苦苷含量最高，殺青后陰干下馬錢苷酸含量最高，自然曬干、自然陰干下6′-O-β-葡萄糖基龍膽苦苷含量最高，殺青后陰干下獐牙菜苦苷、獐牙菜苷最高。

注：YG為自然陰干，SQ為殺青后陰干，WB為微波干燥，DG為冷凍干燥，HG為100 ℃烘干，SG為自然曬干。不同干燥方法下不同小寫(xiě)字母之間兩兩比較，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；同一小寫(xiě)字母之間兩兩比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。圖2 不同干燥方法對(duì)5種成分總含量的影響Fig.2 Effects of different drying methods on total content of five constituents

3.3 層次分析綜合評(píng)價(jià) 按“2.2.5”項(xiàng)下方法測(cè)得隨機(jī)的一致性比率CR=0.052 9<0.1，矩陣具有理想的一致性，各指標(biāo)權(quán)重系數(shù)見(jiàn)表5。再計(jì)算綜合評(píng)分，結(jié)果見(jiàn)表6，可知?dú)⑶嗪箨幐勺罡?，冷凍干燥次之?00 ℃烘干、傳統(tǒng)的曬干較低。

4 討論

藥材色澤是內(nèi)在質(zhì)量的重要標(biāo)志之一，藥材色澤較易變化，往往會(huì)影響藥材質(zhì)量，其變化的類型主要為褪色和色澤加深。劉何春等[7]發(fā)現(xiàn)大黃加工時(shí)隨著烘干溫度逐漸升高，斷面顏色逐漸加深。秦艽不同加工品中80 ℃鼓風(fēng)干燥藥材顏色最淺，直接陰干和自然曬干的秦艽色澤較深[14]。這與本研究麻花艽外觀色澤結(jié)論有差異，溫度可能是導(dǎo)致色澤差異最直觀的影響，盡管外觀色澤有差異，但研究發(fā)現(xiàn)100 ℃烘干比陰干、曬干更有利于有效成分保留的結(jié)果具有一致性。

藥材在干燥過(guò)程中，隨著水分的散失、生理活性、藥材性狀的變化，有效成分也會(huì)因積累或分解發(fā)生變化，含量也將隨之發(fā)生顯著的變化，這在有效成分化學(xué)性質(zhì)活潑的藥材中更為明顯。麻花艽中的主要有效成分為環(huán)烯醚萜苷類，如龍膽苦苷、馬錢苷酸等，環(huán)烯醚萜分子結(jié)構(gòu)中具有半縮醛羥基，性質(zhì)活潑，加工時(shí)有效成分易受干燥方法的影響。研究發(fā)現(xiàn)，有效成分同為環(huán)烯醚萜苷的玄參葉在室溫陰干和40 ℃干燥時(shí)，分解酶活性較大，有效成分不斷被分解，含量顯著下降，隨著干燥溫度的上升，酶活性被破壞，酶促反應(yīng)被抑制，有效成分含量保留較高[15]。金銀花低溫干燥時(shí)，環(huán)烯醚萜苷類斷氧化馬錢子苷的含量增加,莫諾苷含量降低[16]。目前，對(duì)于麻花艽干燥方法加工方面的研究未見(jiàn)報(bào)道，僅有為數(shù)不多關(guān)于其他秦艽種類加工方面的研究作為參考。王秀芬等[14]，研究發(fā)現(xiàn)秦艽在80 ℃干燥處理時(shí)主要有效成分含量顯著高于自然曬干和直接陰干處理。張潤(rùn)等[17]研究表明發(fā)汗、烘干、陰干、曬干對(duì)秦艽有效成分含量的影響存在顯著差異，特別是傳統(tǒng)發(fā)汗處理不利于有效成分含量的保存，建議秦艽加工時(shí)不必發(fā)汗，在對(duì)干燥方法進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，曬干則不利于有效成分保留的方式。以上陰干、曬干秦艽有效成分含量較低的結(jié)論與本研究結(jié)果一致。

注：YG為自然陰干，SQ為殺青后陰干，WB為微波干燥，DG為冷凍干燥，HG為100 ℃烘干，SG為自然曬干。不同干燥方法下不同小寫(xiě)字母之間兩兩比較，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；同一小寫(xiě)字母之間兩兩比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。圖3 不同干燥方法對(duì)5種成分含量的影響Fig.3 Effects of different drying methods on contents of five constituents

表5 各指標(biāo)權(quán)重系數(shù)

表6 不同干燥方法下綜合評(píng)分

微波干燥、冷凍干燥、殺青后陰干等干燥方法在秦艽加工中未有研究。代婉瑩等[18]研究發(fā)現(xiàn)，微波干燥比其他干燥方法更有利于栓水大黃有效成分保留，冷凍干燥對(duì)成分造成的損失也較小。微波干燥與真空冷凍干燥處理后荊芥中胡薄荷酮含量最高，顯著高于其他方式，并且微波干燥與真空冷凍干燥處理后薄荷酮含量較高，其他干燥方法處理的樣品中均未檢測(cè)到[19]。“殺青”是利用高溫迅速破壞鮮藥中的各類酶的活性，抑制相應(yīng)化學(xué)成分的酶促氧化反應(yīng)及水解反應(yīng)等，有利于功效物質(zhì)保留，以保持其良好品質(zhì)[20]。殺青后寒蘭花中含有的黃酮類物質(zhì)降解酶失活，黃酮物質(zhì)降解速度減慢，殺青處理后寒蘭花總黃酮含量比不殺青高[21]。因此，本研究在100 ℃烘干、陰干、曬干的基礎(chǔ)上加入了冷凍干燥、微波干燥、殺青后陰干，更加全面地對(duì)麻花艽干燥方法對(duì)有效成分含量的影響進(jìn)行探討。此外，根據(jù)麻花艽各成有效成分含量及臨床價(jià)值重要程度進(jìn)行層次分析綜合評(píng)價(jià)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐、干燥時(shí)間及藥材性狀等多方面篩選干燥方法，增強(qiáng)了結(jié)果的實(shí)用性和可靠性。

5 結(jié)論

與傳統(tǒng)的曬干和陰干比較，冷凍干燥、微波干燥等新型的干燥方法更加有利于成分的保留，但此類方式對(duì)設(shè)備要求高、耗能高，不宜大規(guī)模采用。在研究中，殺青后陰干方法，有效成分含量保留好，雖然總含量略低于冷凍干燥和微波干燥，但馬錢苷酸、獐牙菜苦苷、獐牙菜苷成分保留均優(yōu)于其他干燥方法，且耗時(shí)較少、耗能低、操作便利、易推廣。

綜合麻花艽外觀色澤、耗時(shí)、耗能、折干率、有效成分含量、設(shè)備要求是否適宜大規(guī)模推廣等方面因素，麻花艽干燥方法建議采用殺青后陰干。