微波法原位制備緩釋型葛根粉末飲片及其體外葛根素溶出行為評價(jià)

莊緒鎮(zhèn) ，鄭玉玉 ，伍寒玉 ，陳亞楠 ，尹登科 ，楊曄 ，

1.安徽中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，安徽 合肥 230012； 2.藥物制劑技術(shù)與應(yīng)用安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 合肥 230012；3.安徽省教育廳現(xiàn)代藥物制劑工程技術(shù)研究中心，安徽 合肥 230012

葛根為豆科植物野葛Pueraria lobata（Willd.）Ohwi的干燥根，性涼，味辛、甘，歸脾、胃經(jīng)，具有解肌退熱、生津止渴、升陽止瀉功效[1]。葛根具有悠久的藥用史和食用史，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、保健等領(lǐng)域。葛根含有葛根素、大豆苷和大豆苷元等多種活性成分[2-3]。葛根素是葛根的主要活性成分，具有降血糖、降血脂、抗炎和抗氧化等藥理活性[4]。葛根通過物理粉碎后可進(jìn)一步加工為葛根粉[5]，既可內(nèi)服也可外用。多項(xiàng)研究表明，葛根素的起效機(jī)制與腸道菌群有關(guān)，特別在治療糖尿病、肥胖癥、炎癥性腸病及抑郁癥等方面[6-10]。目前大量實(shí)驗(yàn)研究主要是以增加葛根粉中葛根素成分在水中或人工胃液中的溶出量，提高其體內(nèi)生物利用度為目的[11-14]，可能導(dǎo)致葛根素難以直接到達(dá)結(jié)腸部位，不利于其在結(jié)腸被腸道菌群利用而發(fā)揮藥理作用。淀粉是葛根粉的主要成分，含量約為35%～60%[15]，其作為一種天然的高分子聚合物，由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成，因無毒、來源廣泛、可生物降解性及易改性等特點(diǎn)而被人們高度關(guān)注[16]。淀粉經(jīng)改性后，其溶解性、透明度、凍融穩(wěn)定性及酶解性等天然特性發(fā)生改變，可進(jìn)一步擴(kuò)大其應(yīng)用范圍[17]。例如，采用物理加熱、化學(xué)交聯(lián)、酶解等方法制備的改性淀粉，可作為靶向制劑的新型釋藥載體，特別是結(jié)腸靶向制劑[18-19]。微波可以破壞淀粉的晶體結(jié)構(gòu)，加速結(jié)晶區(qū)重排，并影響淀粉的吸水能力、黏度、膨脹力、相對結(jié)晶度和消化率等[20]。因此，本研究采用微波法對葛根粉末飲片中的淀粉成分進(jìn)行改性處理，通過影響淀粉的顆粒結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)，改變葛根素成分的溶出行為，減少其在上消化道的溶出量，開發(fā)一種具有結(jié)腸靶向性的葛根類保健制劑。

1 儀器與試藥

D2F-6050型真空冷凍干燥箱（上海博迅實(shí)業(yè)有限公司），F(xiàn)A-1604型電子分析天平（上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司），WBFY-201 微電腦微波化學(xué)反應(yīng)器（上海牧佐科學(xué)儀器有限公司），Waters-2695型高效液相色譜儀（美國Waters公司），BT-9300H型激光粒度儀（廣東百特儀器有限公司），SU-8100型掃描電子顯微鏡（日本Hitachi公司），XP-330C型偏光顯微鏡（上海蔡康光學(xué)儀器有限公司），SmartLab型X射線衍射儀（日本Gigaku公司），Nicolet-5700型傅里葉變換紅外光譜儀（美國ThermoFisher公司）。

葛根藥材由安徽康美藥業(yè)有限公司提供，經(jīng)安徽中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院劉守金教授鑒定為豆科植物野葛Pueraria lobata（Willd.）Ohwi的干燥根。葛根素標(biāo)準(zhǔn)品（批號S157424，純度≥98%，上海源葉生物有限公司）?？偟矸蹨y定試劑盒（批號N20220107，北京索萊寶生物科技有限公司），直鏈淀粉測定試劑盒（批號N20220628，北京索萊寶生物科技有限公司），支鏈淀粉測定試劑盒（批號N20220509，北京索萊寶生物科技有限公司），葡萄糖測定試劑盒（批號A2206027，南京建成生物科技有限公司），胃蛋白酶（批號S2111290，酶活性≥6 000 U/g，上海源葉生物有限公司），胰酶（批號S2112310，胰蛋白酶活性≥4 000 U/g、胰淀粉酶活性≥7 000 U/g、胰脂肪酶活性≥4 000 U/g，上海源葉生物有限公司），甲醇（色譜純，批號T2109515，南京建成生物科技有限公司），其他試劑均為分析純。

2 方法與結(jié)果

2.1 緩釋型葛根粉末飲片制備

稱取適量葛根粉末（過70目篩且不過200目篩），按葛根粉末與水分別為7∶3、4∶6、2∶8比例加入超純水，平衡水分10 min，攪拌均勻后用保鮮膜封口避免水分流失，置于微波反應(yīng)器中進(jìn)行微波輻照，微波功率210 W，處理時(shí)間5 min。為避免微波加熱不均勻，采用間歇加熱法（先加熱1 min，停止加熱，取出并攪拌10 s，再加熱1 min，反復(fù)操作，直至結(jié)束）。所得樣品經(jīng)冷凍干燥后，碾磨，過100目篩，獲得成品后備用，分別記為M-PL70、M-PL40和M-PL20。以未經(jīng)處理的葛根粉為對照，記為PL。

2.2 葛根素成分體外溶出行為考察

2.2.1 對照品溶液制備

精密稱取葛根素對照品適量，加30%甲醇配制成80 μg/mL對照品溶液，搖勻，備用。

2.2.2 供試品溶液制備

精密稱定PL 和M-PL70/40/20樣品粉末各0.1 g，置50 mL錐形瓶中，精密加入30%甲醇25 mL，稱定質(zhì)量，超聲（功率240 W，頻率45 kHz）處理10 min，放至室溫，30%甲醇補(bǔ)足減失的質(zhì)量，搖勻，過0.22 μm微孔濾膜，取續(xù)濾液，備用。

2.2.3 色譜條件

采用ZORBAX SB-C18色譜柱（250 mm×4.6 mm，5 μm），流動(dòng)相為甲醇-水（30∶70），檢測波長250 nm，流速1.0 mL/min，進(jìn)樣量10 μL，柱溫30 ℃，理論塔板數(shù)按葛根素色譜峰計(jì)算不低于4 000。色譜圖見圖1。

圖1 葛根粉中葛根素HPLC圖

2.2.4 線性關(guān)系考察

精密稱取葛根素對照品適量，加30%甲醇制成葛根素濃度分別為3.125、6.25、12.5、25、50、100、200、400 μg/mL的對照品溶液，按“2.2.3”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣分析，以對照品濃度為橫坐標(biāo)，峰面積積分值為縱坐標(biāo)，進(jìn)行線性回歸，得回歸方程Y=74.308X+219.74，R2=0.999 7，表明葛根素線性范圍為3.125～400 μg/mL。

2.2.5 重復(fù)性試驗(yàn)

按“2.2.2”項(xiàng)下方法，取同一樣品平行制備6份供試品溶液，每次進(jìn)樣10 μL，按“2.2.3”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣分析，計(jì)算葛根素峰面積RSD=1.82%，表明此方法重復(fù)性良好。

2.2.6 穩(wěn)定性試驗(yàn)

取同一供試品溶液，分別于制備后0、2、4、8、12、24 h進(jìn)樣分析，計(jì)算葛根素峰面積RSD=2.11%，表明供試品溶液在24 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。

2.2.7 精密度試驗(yàn)

取一定濃度的對照品溶液，重復(fù)進(jìn)樣6次，每次進(jìn)樣10 μL，按“2.2.3”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣分析，計(jì)算葛根素峰面積RSD=2.23%，表明儀器精密度良好。

2.2.8 加樣回收率試驗(yàn)

精密稱取6份0.1 g已知含量的同一樣品，每份精密加入已知量的對照品溶液，按“2.2.2”項(xiàng)下方法制備，并按“2.2.3”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣分析，計(jì)算其平均回收率在96.50%～101.63%范圍內(nèi)，均RSD＜3%，表明此方法加樣回收率良好。

2.2.9 樣品含量測定

參照2020年版《中華人民共和國藥典》（一部）葛根項(xiàng)下方法，精密稱定葛根粉末（過3號篩）0.1 g，置具塞錐形瓶中，精密加入30%乙醇50 mL，稱定質(zhì)量，加熱回流30 min，放冷，再稱定質(zhì)量，用30%乙醇補(bǔ)足減失的質(zhì)量，搖勻，過濾，取續(xù)濾液，按“2.2.3”項(xiàng)下色譜條件測定。

2.2.10 體外溶出試驗(yàn)

參照2020年版《中華人民共和國藥典》（四部）通則0931（溶出度與釋放度測定法）小杯法，以模擬胃液、模擬小腸液模擬人體胃腸道環(huán)境，評價(jià)PL和M-PL70/40/20樣品中葛根素成分的體外溶出行為。取稀鹽酸16.4 mL，加水約800 mL與胃蛋白酶10 g混合，搖勻后，加水稀釋至1 000 mL，即得模擬胃液（pH 1.5）。取磷酸二氫鉀6.8 g，加水500 mL使溶解，用0.1 mol/L氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至6.8。取胰酶10 g，加水適量使溶解，并將兩液混合，加水稀釋至1 000 mL，即得模擬小腸液（pH 6.8）。

精密稱定PL和M-PL70/40/20樣品各3 g，平行3份，置于溶出杯中，各溶出杯中加入150 mL已脫氣處理的蒸餾水，轉(zhuǎn)速75 r/min，溫度（37±0.5）℃。分別于5、10、15、30、45、60、90 min時(shí)定位吸取1 mL，取續(xù)濾液后，立即過0.22 μm微孔濾膜，同時(shí)補(bǔ)加同溫等量的蒸餾水，進(jìn)樣測定，計(jì)算葛根素累積溶出率。

取PL和M-PL70/40/20樣品3 g，精密稱定，平行3份，采用小杯法，150 mL模擬胃液，轉(zhuǎn)速75 r/min，溫度（37±0.5）℃，分別于5、10、15、30、45、60、120、180 min時(shí)定位吸取1 mL，取續(xù)濾液后立即過0.22 μm微孔濾膜，同時(shí)補(bǔ)加同溫等量的模擬胃液。待全部取樣結(jié)束后，立即分離模擬胃液中的樣品（12 000 r/min離心10 min），取沉淀物，各樣品再次放入溶出杯中，加入模擬小腸液150 mL，轉(zhuǎn)速、溫度同前，并分別于5、10、15、30、45、60、90、120、180、240 min 時(shí)定位吸取1 mL，取續(xù)濾液后立即過0.22 μm微孔濾膜，同時(shí)補(bǔ)加同溫等量的模擬小腸液，進(jìn)樣測定，計(jì)算葛根素累積溶出率。

以水為溶出介質(zhì)時(shí)，各樣品在60 min時(shí)均達(dá)到溶出平衡，PL樣品的累積溶出總量為（90.69±4.14）%，M-PL70/40/20樣品的累積溶出總量分別為（79.12±3.66）%、（70.28±4.08）%、（61.03±3.51）%，與PL樣品比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。以模擬胃液、模擬小腸液為連續(xù)溶出介質(zhì)時(shí)，PL樣品在模擬胃液中累積溶出總量為（91.21±2.33）%，M-PL70/40/20樣品在模擬胃液中累積溶出總量分別為（78.23±3.41）%、（67.53±5.01）%、（60.92±4.19）%，與PL樣品相比，分別減少（12.98±2.14）%、（23.68±2.46）%、（30.29±3.21）%；在模擬小腸液中，PL樣品的溶出曲線呈平穩(wěn)趨勢，溶出量為（1.57±0.43）%，表明PL樣品中葛根素成分在模擬胃液中大部分已溶出。M-PL70/40/20樣品在模擬小腸液中呈緩慢溶出趨勢，在孵育3 h后均達(dá)到溶出平衡，在模擬小腸液中的溶出量分別 為（6.46±1.69）% 、（11.09±2.33）% 、（13.23±2.49）%。其原因可能是：在微波處理過程中其內(nèi)部淀粉顆粒在持續(xù)的熱量及水分的參與下發(fā)生膨脹和破碎，經(jīng)冷凍干燥后在藥材粉末表面形成致密結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)使水與模擬胃液難以進(jìn)入葛根粉末內(nèi)部，而導(dǎo)致葛根素成分不易在水、模擬胃液中溶出。但在模擬小腸液中，部分淀粉成分被胰淀粉酶分解，導(dǎo)致葛根素成分在模擬小腸液中部分溶出。但從整體上看，PL樣品在模擬胃液和模擬小腸液中的累積溶出總量為（92.78±2.66）%，而M-PL70/40/20樣品分別為（84.69±3.37）%、（78.62±2.33）%、（74.15±2.55）%，與PL樣品比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。表明微波處理明顯改變了葛根粉末飲片中葛根素成分的體外溶出行為，減少了其在模擬胃腸液中的溶出量。見圖2、圖3。

圖2 PL和M-PL70/40/20樣品在水中葛根素成分溶出曲線

圖3 PL和M-PL70/40/20樣品在模擬胃腸液中葛根素成分溶出曲線

2.3 微波法對葛根粉末飲片理化性質(zhì)的影響

2.3.1 形貌觀察

取適量PL和M-PL70/40/20樣品分別黏著于樣品臺上，置于離子濺射儀上鍍一層導(dǎo)電金膜后，采用掃描電子顯微鏡進(jìn)行觀察，加速電壓為5 kV。

PL樣品組織中可見纖維束與薄壁組織成環(huán)帶狀間隔排列，內(nèi)部充滿大量的淀粉顆粒，顆粒多呈半球形和圓多角形，表面光滑。M-PL70/40/20樣品的組織結(jié)構(gòu)完整性遭到明顯破壞，內(nèi)部淀粉的顆粒結(jié)構(gòu)發(fā)生不同程度改變，特別是M-PL40、M-PL20樣品內(nèi)部淀粉的顆粒形態(tài)完全消失，并在樣品表面形成了致密層，表明微波處理顯著改變了葛根粉末飲片的微觀結(jié)構(gòu)。見圖4。

圖4 PL與M-PL70/40/20樣品掃描電鏡圖

2.3.2 粒徑大小及分布

分別稱取PL和M-PL70/40/20樣品0.2 g，加入20 mL超純水中，混勻，超聲1 min，以激光粒徑儀進(jìn)行測定，每份樣品平行3組，取平均值。

PL樣品粒徑分布為典型的單峰曲線，峰值出現(xiàn)在23.40 μm。M-PL70/40/20樣品粒徑分布曲線右移，表明大顆粒數(shù)目增加，且與水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)密切相關(guān)。見圖5。

圖5 PL與M-PL70/40/20樣品粒徑分布

2.3.3 淀粉含量測定

PL樣品淀粉含量為（51.16±1.76）%，M-PL70/40/20樣品淀粉含量分別為（49.38±2.24）%、（50.42±1.49）%、（48.91±2.01）%，與PL樣品比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），表明微波處理對葛根粉末飲片中淀粉含量無影響。

2.4 微波法對葛根粉末飲片中淀粉體外消化率的影響

PL和M-PL70/40/20樣品在模擬胃液中孵育3 h后并無還原糖生成，表明在胃酸環(huán)境中胃蛋白酶對其淀粉成分無影響。在模擬小腸液中淀粉消化速率隨時(shí)間延長而迅速升高，PL、M-PL70/40/20樣品中淀粉的總消化率分別 為（40.38±3.26）%、（46.07±2.31）%、（54.42±3.11）%、（58.65±2.94）%。淀粉消化是消化酶與淀粉分子鏈上的相關(guān)作用位點(diǎn)結(jié)合并斷裂糖苷鍵生成葡萄糖的過程，胰淀粉酶作為一種α-淀粉酶，能水解淀粉的α-1,4-糖苷鍵[23]。在微波處理過程中，淀粉顆粒受熱后吸水膨脹，大量水分進(jìn)入淀粉顆粒內(nèi)部，當(dāng)溫度持續(xù)升高時(shí)淀粉顆粒發(fā)生破碎或降解、內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)破壞及分子鏈斷裂等變化，而水分含量是影響微波與淀粉相互作用的重要因素[24]。與PL樣品相比，M-PL70/40/20樣品在模擬小腸液中的消化率增加（P＜0.05），且與微波處理時(shí)樣品的含水量呈正相關(guān)，分析其原因主要是：在高水分含量參與下，微波進(jìn)一步破壞了葛根粉末飲片中淀粉顆粒結(jié)構(gòu)，從而暴露出更多的酶作用位點(diǎn)[25]；由于含水量增加，微波使葛根粉末飲片中淀粉內(nèi)部螺旋結(jié)構(gòu)解體，導(dǎo)致分子鏈間的相互作用力減弱，淀粉顆粒的結(jié)晶結(jié)構(gòu)更為松散，從而提高了淀粉酶在淀粉內(nèi)的擴(kuò)散速率[26]；葛根粉末飲片中淀粉內(nèi)部緊密排列的螺旋結(jié)構(gòu)被破壞后，空間位阻減小，更易于淀粉酶與暴露出的酶作用位點(diǎn)結(jié)合。因此，M-PL70/40/20樣品中淀粉成分在模擬小腸液中的消化率提高，且微波處理時(shí)樣品含水量越大，其淀粉消化率越高。見圖6。

圖6 PL與M-PL70/40/20樣品中淀粉在模擬胃腸液中的消化曲線

2.5 微波法對葛根粉末飲片中淀粉理化性質(zhì)的影響

2.5.1 淀粉提取

采用強(qiáng)堿法[27]對PL和M-PL70/40/20樣品中淀粉進(jìn)行提取。于室溫將葛根粉末浸泡在0.05 mol/L氫氧化鈉溶液中12 h，料液比為1∶8，棄上清液，加適量蒸餾水，過200目篩，收集混合溶液，加適量0.5 mol/L鹽酸將酸堿度調(diào)節(jié)至中性（pH=7.0），3 000 r/min離心10 min，取沉淀物，用蒸餾水洗滌3次，3 000 r/min離心10 min，取沉淀物，用80%乙醇洗滌3次，脫去可溶性糖后，3 000 r/min離心10 min，取沉淀物，置于真空干燥箱內(nèi)40 ℃干燥，即得。

2.5.2 顆粒形態(tài)觀察

將“2.5.1”項(xiàng)下提取的淀粉樣品制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的混懸液，立即滴加于載玻片上，分別置于偏光顯微鏡下觀察，按“2.3.1”項(xiàng)下方法進(jìn)行掃描電鏡觀察。

PL 淀粉顆粒主要呈半球形和圓多角形及少量不規(guī)則形狀、大小不一，表面光滑。經(jīng)微波處理后，M-PL70/40/20淀粉顆粒完整性遭到不同程度破壞，且樣品含水量越高，破壞程度越大。與PL淀粉相比，M-PL70淀粉的顆粒表面受到損傷，部分顆粒破裂，M-PL40、M-PL20淀粉的顆粒結(jié)構(gòu)完全消失，并形成較大的糊化淀粉團(tuán)塊，可能是在持續(xù)熱量及高水分的參與下，葛根粉末飲片中的淀粉顆粒吸水膨脹后崩解，并與相鄰淀粉顆?；蚱渌M織的破碎物發(fā)生融合導(dǎo)致[28]。由偏光顯微鏡圖可見，PL淀粉的偏光十字清晰可見，隨著體系中水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，M-PL70/40/20淀粉的偏光十字逐漸減弱或消失，但仍有偏光性存在，表明微波處理后葛根粉末飲片中淀粉的分子鏈發(fā)生遷移和重組，淀粉的晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。見圖7、圖8。

圖7 PL與M-PL70/40/20樣品中淀粉顆粒掃描電鏡圖

圖8 PL與M-PL70/40/20樣品中淀粉顆粒偏光顯微鏡圖

2.5.3 晶型與結(jié)晶度分析

對“2.5.1”提取的淀粉樣品進(jìn)行X射線衍射分析，采用連續(xù)掃描法，掃描范圍2θ為3°～40°，掃描速率2°/min，步長0.02°，管壓40 kV，管流200 mA。利用Jade6.0軟件計(jì)算各樣品的相對結(jié)晶度。

PL淀粉在5.6°、15°、17°、23°處均有較強(qiáng)的衍射峰，屬于C型結(jié)構(gòu)，且在20°處出現(xiàn)較明顯的衍射峰，是直鏈淀粉和脂質(zhì)形成的單螺旋峰[29]。與PL樣品相比，M-PL70/40/20淀粉在5.6°、15°、17°、23°處仍然有不同強(qiáng)度的衍射峰，表明微波處理沒有改變葛根粉末飲片中淀粉的晶型。但經(jīng)計(jì)算[30]，PL、M-PL70、M-PL40、M-PL20淀粉的相對結(jié)晶度分別為33.85%、24.61%、11.70%、5.05%。相對結(jié)晶度表示結(jié)晶區(qū)面積與總面積的相對比例，其值降低表明微波處理破壞了葛根粉末飲片中淀粉顆粒的有序結(jié)晶結(jié)構(gòu)，使淀粉分子鏈趨于無序化。隨著體系中樣品水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，破壞程度增加，結(jié)晶度隨之降低。見圖9。

圖9 PL與M-PL70/40/20樣品中淀粉顆粒X射線衍射圖

2.5.4 分子結(jié)構(gòu)分析

準(zhǔn)確稱取“2.5.1”項(xiàng)下提取的淀粉樣品2 mg，分別與100 mg KBr放于瑪瑙研缽中，快速研磨后置于壓片機(jī)中進(jìn)行壓片處理，對樣品薄片進(jìn)行全波段掃描，分辨率4 cm-1，累計(jì)掃描64次。

PL和M-PL70/40/20淀粉紅外光譜圖中，3 396 cm-1處的吸收峰代表O-H的伸縮振動(dòng)，2 931 cm-1和861 cm-1處的吸收峰對應(yīng)C-H鍵的伸縮振動(dòng)、彎曲，1 645 cm-1處的吸收峰與淀粉非晶態(tài)區(qū)吸收水的O-H的彎曲振動(dòng)有關(guān)，1 160、1 080、1 020 cm-1處的吸收峰分別對應(yīng)C-O、C-O-H、C-O-C 的伸縮振動(dòng)，765 cm-1處的吸收峰對應(yīng)C-C的伸縮振動(dòng)，930 cm-1處的吸收峰代表α-1,4糖苷鏈（C-O-C）的骨架模式振動(dòng)[31]。從圖中可以看出，PL和M-PL70/40/20淀粉的紅外光譜圖中沒有新的化學(xué)鍵的形成或丟失，表明微波處理不會(huì)破壞淀粉分子的化學(xué)鍵。但與PL樣品相比，M-PL70/40/20樣品中淀粉的多個(gè)吸收峰發(fā)生展寬，尤其是羥基的吸收峰，且隨著體系中樣品水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，這一變化更為明顯。表明微波處理導(dǎo)致葛根粉末飲片中淀粉的分子鏈斷裂，增加了氫鍵的形成。見圖10。

圖10 PL與M-PL70/40/20樣品中淀粉顆粒傅里葉紅外光譜圖

2.5.5 直/支鏈淀粉含量測定

采用直鏈/支鏈淀粉測定試劑盒，通過雙波長碘比色法[32]（550、485 nm波長測定直鏈淀粉含量，530、755 nm波長測定支鏈淀粉含量），對“2.5.1”項(xiàng)下方法提取的淀粉樣品中直鏈淀粉、支鏈淀粉含量進(jìn)行測定。

結(jié)果PL樣品中直鏈淀粉含量為（23.64±1.36）%，支鏈淀粉含量為（73.46±3.06）%；M-PL70/40/20樣品中直鏈淀粉含量分別為（26.25±2.04）%、（32.16±3.12）%、（34.42±2.67）%，支鏈淀粉含量分別為（69.09±2.58）%、（66.17±1.74）%、（62.91±2.64）%?？芍?，M-PL70/40/20樣品中直鏈淀粉含量均顯著高于PL樣品，支鏈淀粉含量均低于PL樣品，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），且隨樣品中水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，這一趨勢更加明顯。在微波熱處理和水分的共同作用下，使部分支鏈淀粉的分支結(jié)構(gòu)發(fā)生斷裂，從而使直鏈淀粉含量增加，支鏈淀粉含量減少[33]，表明微波處理顯著改變了葛根粉末飲片中直鏈淀粉和支鏈淀粉的含量。

3 討論

葛根素是葛根的主要活性成分。研究表明，葛根素起效機(jī)制與調(diào)節(jié)腸道菌群密切相關(guān)。葛根素通過影響腸道菌群豐度，提高其代謝產(chǎn)物短鏈脂肪酸水平，降低促炎細(xì)胞因子的表達(dá)，可以改善骨微環(huán)境，從而對雌性食蟹去卵巢誘導(dǎo)的骨質(zhì)疏松小鼠模型發(fā)揮治療作用[9]；葛根素還能通過改變腸道菌群的組成，富集黏液嗜阿克曼氏菌的豐度，并提高M(jìn)uc 2和Reg 3g的腸道表達(dá)水平，保護(hù)腸道屏障功能，預(yù)防高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖癥以及并發(fā)癥[7]。另有研究表明，葛根素通過改善潰瘍性結(jié)腸炎小鼠腸道菌群紊亂，刺激腸道內(nèi)黏液蛋白分泌和杯狀細(xì)胞分化，重塑腸道黏液層，可緩解小鼠潰瘍性結(jié)腸炎的癥狀[8]。因此，有必要增強(qiáng)葛根素的結(jié)腸部位靶向性，而目前大部分葛根類口服制劑主要提高以葛根素為主的活性成分在體內(nèi)的生物利用度，而難以使葛根素直接作用于結(jié)腸部位。本研究通過微波法制備的緩釋型葛根粉末飲片與普通葛根粉末飲片相比，可顯著減少葛根素成分在模擬胃腸液中的溶出量，有助于葛根素到達(dá)結(jié)腸部位，通過調(diào)節(jié)腸道菌群防治疾病。

微波可通過微波場中極性分子的快速振動(dòng)，使材料在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到較高溫度[34]。與其他物理加熱技術(shù)相比，微波具有高效、節(jié)能、更安全等優(yōu)點(diǎn)，其能量對氫鍵、范德華力、疏水鍵、鹽鍵等具有較強(qiáng)的破壞作用[35]。在淀粉改性方面，微波也是一種常用且有效的物理方法，而影響淀粉對微波吸收的主要因素是微波的功率、加熱時(shí)間及淀粉含水量，其中水分對其影響最為顯著[24，36]。本研究發(fā)現(xiàn)，微波法對葛根粉末飲片中淀粉的顆粒結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)產(chǎn)生顯著影響。微波處理后，淀粉顆粒出現(xiàn)膨脹、發(fā)生破裂及顆粒結(jié)構(gòu)消失，淀粉的相對結(jié)晶度下降，偏光十字逐漸減少甚至消失，淀粉分子中各基團(tuán)的吸收峰明顯展寬。此外，微波處理導(dǎo)致葛根粉末飲片中直鏈淀粉含量增加，支鏈淀粉含量減少，并提高了淀粉在模擬小腸液中的消化速率。這些理化性質(zhì)的改變可直接或間接影響葛根粉末飲片的營養(yǎng)價(jià)值、加工特性及防治疾病效果。

綜上，本研究以微波法對葛根粉末飲片中淀粉理化性質(zhì)的改變，可顯著增加葛根素在結(jié)腸中的溶出量，從而更有效發(fā)揮腸道菌群調(diào)節(jié)作用。