大黃干燥歷史沿革及現(xiàn)代研究進(jìn)展

沈 娜，陳 垣*，郭鳳霞，魏 牧，崔玉磊，郝文華，明群茂

（1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，甘肅省干旱生境作物重點實驗室，甘肅省作物遺傳改良與種質(zhì)創(chuàng)新重點實驗室，甘肅 蘭州 730070； 2.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，甘肅 蘭州 730070； 3.禮縣大黃科技有限公司，甘肅 隴南 742500； 4.臨沂大學(xué)藥學(xué)院，山東 臨沂 276000）

大黃為蓼科大黃屬植物掌葉大黃RheumpalmatumL.、唐古特大黃RheumtanguticumMaxim.ex Balf.或藥用大黃RheumofficinaleBaill.的干燥根和根莖，具有瀉下攻積、清熱瀉火、涼血解毒、逐瘀通經(jīng)、利濕退黃等功效［1］。大黃道地產(chǎn)區(qū)為甘肅、青海、四川和西藏等?。?］，含有蒽醌、酚類、鞣質(zhì)、萘苷和有機酸等多種化學(xué)成分，蒽醌是該藥材的瀉下作用的主要活性成分［3］。近期有研究表明蒽醌還具有抗變形蟲［4］、抗腫瘤［5-6］、抑菌、殺蟲［7］等多種活性。新鮮藥材少數(shù)鮮用，大部分藥材均需經(jīng)產(chǎn)地加工和干燥才可用于藥材飲片炮制通過。干燥是藥材采收后的關(guān)鍵加工步驟，合適的干燥方法不僅可以防止藥材霉?fàn)€、變質(zhì)，延長儲藏期，更有助于保持藥品有效成分、保證藥材質(zhì)量符合臨床用藥的有效性和安全性［8-9］。

《千金翼方》［10］記載： “夫藥采取，不以陰干曝干，雖有藥名，終無藥實”，意為不合理的干燥方法會導(dǎo)致藥材藥效降低。不同的干燥方法對大黃活性成分差異影響較大，加之分散的產(chǎn)地及較為粗放的加工方式，影響了大黃規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，本文系統(tǒng)查閱、整理關(guān)于大黃干燥的歷史沿革相關(guān)文獻(xiàn)及現(xiàn)代干燥方式對大黃質(zhì)量與品質(zhì)影響的相關(guān)資料，探索大黃合理的干燥方法，并進(jìn)一步提出干燥方法對大黃活性成分轉(zhuǎn)化的影響，旨在為大黃的規(guī)?；鸵?guī)范化生產(chǎn)提供理論指導(dǎo)與技術(shù)支撐。

1 古代大黃干燥產(chǎn)地及干燥

大黃始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》［11］，書中僅有“生山谷”的生長環(huán)境記載。魏晉時期的草本典籍中具有“生蜀郡北部或隴西” “八月采根” “陰干” 等相關(guān)大黃產(chǎn)地、采收期及干燥的記載［12］。南北朝增加了“二月” 采收的記載，干燥方法由“陰干” 變?yōu)椤盎鸶伞保?、宋朝一直沿用南北朝的采收產(chǎn)地及干燥方法［13-16］?！盎鸶伞?即把藥材放置在火上烘烤至干。中藥炮制中有“火干者溫” 的藥性理論，由于生大黃的藥性竣烈，因此“火干” 后大黃藥性相對緩和?！侗静輬D經(jīng)》 中對大黃采收后加工有“去黑皮” 的描述，是對于大黃不同藥用部位認(rèn)知的一個重要提升。自宋代至明代，對于大黃分布的探索范圍更為廣泛，記載“火干” “日干” “切片陰干” 等多元化并存的干燥方法［17-20］?！侗静莩搜虐胭省罚?9］中對大黃的處理更為細(xì)致。清代對于大黃采收后加工及干燥多沿用明代方法，此外，對大黃產(chǎn)地及生長環(huán)境的記載更為詳細(xì)，且有了大量關(guān)于優(yōu)質(zhì)大黃產(chǎn)地的記載［21-25］。大黃的生長環(huán)境、分布區(qū)域及干燥方法的探索和記載逐步豐富和完善，其經(jīng)不同方式干燥后的性狀、藥材品質(zhì)和藥性的相關(guān)性，體現(xiàn)了近現(xiàn)代質(zhì)優(yōu)效佳的道地藥材這一概念的形成過程和意義，具體見表1。

表1 古代本草典籍中大黃產(chǎn)地、采收時間、干燥方法

2 現(xiàn)代大黃產(chǎn)地初加工、干燥

2.1 《中國藥典》 大黃干燥歷史沿革 1953 年版《中國藥典》 首次記載大黃，但是無相關(guān)采收、加工、干燥記錄，對其性狀評價為味苦，微帶收斂性，入口咀嚼，能發(fā)砂鳴。1963 年版《中國藥典》 新增野生、栽培大黃的分布地區(qū)、采收時間記載，同時新增干燥方式，通過大黃性狀評價的擴充及分類，將其分為質(zhì)優(yōu)、質(zhì)次、不可入藥三大類。1977 年版至2020 年版《中國藥典》［1］記載，大黃的采收加工方式擴充為“秋末莖葉枯萎或次春發(fā)芽前采挖”，其干燥方法由“切片風(fēng)干或烘干” 改為“切瓣或段，繩穿成串干燥或直接干燥”。自1977 年版《中國藥典》 起，對于大黃的性狀評價進(jìn)行縮減，僅保留質(zhì)優(yōu)大黃的記載，具體見表2。

表2 各版本《中國藥典》 中大黃干燥方法

2.2 現(xiàn)代典籍記載大黃產(chǎn)地初加工及干燥概況 與古代典籍記載相比，現(xiàn)代本草典籍中關(guān)于大黃的記載更為豐富，增加北大黃（唐古特大黃RheumtanguticumMaxim.Ex Balf.、掌葉大黃RheumpalmatumL.） 和南大黃（藥用大黃Rheum officinaleBaill.） 的生長環(huán)境及分布地分類［26-39］，具體見表3。相比古代本草典籍的記載，現(xiàn)代本草學(xué)著作對于大黃采收年限及栽培品有了“選擇生長3 年以上的植株進(jìn)行采挖”及“栽培2～3 年后、與野生品一樣” 的相關(guān)記載，對于大黃采收后處理方式進(jìn)一步細(xì)化為挖取根莖，切除莖葉、枝根，刮去粗皮及頂芽，或切瓣或段，或繩穿成串［26-32］。干燥方式呈現(xiàn)多元化，《中華本草》［34］對于大黃干燥方式增加“熏干” 法，此法為甘肅道地產(chǎn)區(qū)掌葉大黃主根的干燥方式。此外，現(xiàn)代本草典籍中有冷凍干燥和生用的記載［36-37］。

表3 現(xiàn)代典籍中大黃產(chǎn)地、初加工及干燥方法

3 大黃不同干燥方法和質(zhì)量評價總結(jié)與探索

3.1 大黃傳統(tǒng)干燥方法及其對藥材品質(zhì)的影響 目前大黃干燥環(huán)節(jié)缺乏嚴(yán)格的規(guī)程，管理粗放，糠黃現(xiàn)象較為普遍。使用薪柴熏干的加工方式，導(dǎo)致大黃被燃煙污染，產(chǎn)生不利影響［38］。傳統(tǒng)干燥方式在早期藥材干燥過程中扮演不可或缺的角色，但是也存在諸多缺點。

3.1.1 陰干法 陰干法即將大黃置于陰涼、通風(fēng)處使其緩慢干燥的方法。通過自然風(fēng)及空氣的流動，從而達(dá)到藥材干燥的目的。該法常用于陰雨天氣，或用于含有揮發(fā)油的藥材以及易走油、變色的藥材。唐文文等［39］以大黃外觀色澤、干燥耗時、折干率、有效成分含量為指標(biāo)，考察對于大黃適宜的干燥方式，結(jié)果表明，大黃通過陰干法干燥后色澤良好，斷面呈黃棕色，且折干率及蒽醌含量較高，所需時長約4 個月。雖然陰干能夠有效保留大黃的有效成分，但是陰干法耗時較長（4～5 個月），大黃易發(fā)霉變質(zhì)，增加安全性風(fēng)險，影響臨床藥效［40］。

3.1.2 曬干法 曬干是大部分中藥材常用的干燥方法，通常將藥材以適當(dāng)?shù)睾穸蠕佋谌斚⒌厣匣虼畳煸谖蓍芟?，通過日光充分照射而使其干燥。研究表明［41］，相比于鮮切片、陰干、烘干法，經(jīng)曬干所得大黃飲片外觀性狀較好，不易產(chǎn)生翹片，且有效成分含量較高。該方法簡便易行，成本低、效果好。然而，大黃曬干需80 d 左右，耗時長、占用空間大、易受季節(jié)氣候影響以及干燥品衛(wèi)生程度較差等缺點也是該方法面臨的現(xiàn)實問題［40］。

3.1.3 烘干法 將大黃放置于烘箱、干燥室（烘房）、干燥機中，通過強制對流循環(huán)的方式，通過熱氣流為介質(zhì)對大黃加熱從而實現(xiàn)干燥。烘干法簡便、經(jīng)濟且適用于大型加工企業(yè)及藥材種植基地使用，具有溫度可控、效率高、成本低、處理量大、不受天氣影響等優(yōu)勢［42］，但是也存在諸多弊端，如烘干占用面積過大，且烘干過程中會產(chǎn)生濕熱應(yīng)力，熱敏物質(zhì)易損失，損傷植物的組織結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致植物有效成分損失，進(jìn)而影響性狀、味道及藥用價值等［43］。胡會娟等［44］和李蕓等［45］比較掌葉大黃通過陰干、曬干、熏干及烘干法對蒽醌類成分的含量，結(jié)果表明，高溫烘干法得到的大黃藥材質(zhì)量最差，提示蒽醌類物質(zhì)受溫度影響十分明顯，因此在大黃烘干過程中，要把干燥溫度作為首要控制因素。

3.1.4 熏干法 熏干法即將大黃置于棚上，用木材、樹枝、秸稈或半干大黃水根等薪柴燃煙熏，通過燃煙的熱能對大黃進(jìn)行干燥，該法需2～3 個月時間、費工、污染環(huán)境且干燥過程中需半夜添薪、常翻動藥材，勞動強度大，干燥后的大黃易出現(xiàn)糠心、發(fā)霉、變質(zhì)、變色等問題。通過探究熏干法與其他干燥方法對大黃活性成分含量的影響，結(jié)果表明，熏干法獲得大黃蒽醌類活性成分含量最高，香味較為濃郁，色澤也較好，且此法已經(jīng)成為掌葉大黃道地產(chǎn)區(qū)的主要的干燥方式； 但熏干法耗時較長，由于操作環(huán)境、操作者的不同，質(zhì)量參差不齊，且熏干過程對環(huán)境造成嚴(yán)重污染［44-46］。

3.2 大黃現(xiàn)代干燥方法及其對質(zhì)量的影響 現(xiàn)代中藥材干燥技術(shù)在保持中藥材藥性及有效成分方面具有極大優(yōu)勢，中藥材在常壓或減壓條件下通過傳導(dǎo)、對流、輻射等方式進(jìn)行加熱，促進(jìn)水分蒸發(fā)，達(dá)到藥材含水量的要求?，F(xiàn)代干燥方式能夠保持藥材品質(zhì)且縮短干燥時間，從而實現(xiàn)藥材的高效干燥。

3.2.1 鼓風(fēng)干燥法 鼓風(fēng)干燥法通過風(fēng)機使工作室內(nèi)冷熱空氣交替循環(huán)，保證工作室內(nèi)溫度的均勻性，在一定程度上縮短干燥時間，提高干燥效率，然而，該方法不能對大黃的含水量及有效成分的含量進(jìn)行有效控制［47］。董瑞珍［48］探究不同干燥方法對掌葉大黃的影響，結(jié)果表明，通過45 ℃電熱恒溫鼓風(fēng)直接干燥的大黃的游離蒽醌含量最高。房慶偉等［49］通過電熱鼓風(fēng)干燥法對藥用大黃進(jìn)行干燥，最佳條件為干燥溫度60 ℃，烘干15 h，發(fā)汗18 h，在此條件下大黃總蒽醌含量較高，為藥用大黃干燥過程中的方法選擇提供理論性指導(dǎo)。

3.2.2 熱泵干燥法 即熱泵和干燥器的有機結(jié)合，是一種高效制熱裝置，是新一代超節(jié)能環(huán)?？萍嫉膽?yīng)用。熱泵將干燥器排出的廢氣先降溫除濕，再加熱升溫后進(jìn)入干燥器循環(huán)通過［50］，廢氣不再排入環(huán)境。高效節(jié)能、封閉循環(huán)、環(huán)境友好和干燥條件可調(diào)節(jié)是熱泵干燥的典型特點。近年來，組合、混合和多級熱泵干燥模式聯(lián)用，是熱泵干燥法的發(fā)展趨勢［51］。董瑞珍［48］通過熱泵干燥法對掌葉大黃的含量進(jìn)行探究，35 ℃低溫?zé)岜酶稍镏帘砥び忻黠@紋路后潤濕切6 mm 薄片，于45 ℃下烘干所得游離蒽醌含量較高，該方法獲得蒽醌含量明顯高于真空冷凍干燥法、曬干法、陰干法所得含量。

3.2.3 微波干燥法 微波干燥的原理是電場能轉(zhuǎn)化為勢能再轉(zhuǎn)化為熱能，通過介質(zhì)損耗原理，其熱傳導(dǎo)方向與水分?jǐn)U散的方向相同，熱量自大黃內(nèi)部產(chǎn)生，受熱均勻，致使大黃內(nèi)部水分迅速產(chǎn)生蒸汽，實現(xiàn)藥材干燥［52-53］。代婉瑩等［54］通過研究銓水大黃的干燥方法，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，微波干燥耗時短、大黃成分損耗較小，可用于產(chǎn)地規(guī)模化生產(chǎn)。然而，劉何春等［55］對唐古特大黃通過晾干、陰干、烘干、微波干燥、真空冷凍干燥等比較探究，微波干燥所需時間短，能源消耗高，且通過微波干燥的大黃總蒽醌、番瀉苷A 和番瀉苷B 的含量均最低，不宜規(guī)?；瘧?yīng)用。這2 項研究結(jié)果相悖，可能與藥材基原有關(guān)，還需要進(jìn)一步深入研究。

3.2.4 真空冷凍干燥 真空冷凍干燥法是通過將物料凍結(jié)到共晶點溫度以下，在低溫狀態(tài)下，通過升華除去物料中水分的干燥方法［56］。真空冷凍干燥法所得干燥大黃斷面色澤鮮亮，顏色最接近新鮮大黃根和根莖的原始狀態(tài)，中間有凹陷，且以真空冷凍干燥所得大黃的總蒽醌含量最高，鞣質(zhì)含量也相對較高且吸濕性較小［55］。然而，相比其他干燥方法，大黃經(jīng)真空冷凍干燥耗時相對較長，設(shè)備昂貴，成本及能耗較高。

3.2.5 遠(yuǎn)紅外干燥法 遠(yuǎn)紅外干燥系指通過紅外線輻射直接作用到物料表面，被物料吸收，以熱傳導(dǎo)實現(xiàn)水分遷移從而達(dá)到干燥的目的，具有一定的穿透力，干燥效率較高，加熱均勻，能耗少，熱吸收率高［57］。研究表明，通過遠(yuǎn)紅外干燥法所得藥材中結(jié)合型蒽醌含量較高［58］。遠(yuǎn)紅外干燥法干燥速度快，干燥效果較為理想，設(shè)備成本低廉，節(jié)能環(huán)保，適用于原藥材及飲片的干燥。但是由于物料內(nèi)部存在溫度的非線性變化，會導(dǎo)致水分遷移的過程受到影響，在干燥均勻性以及實現(xiàn)物料內(nèi)部溫度控制精準(zhǔn)性上仍存在局限。

3.3 趁鮮干燥方式 按照2020 年版《中國藥典》 規(guī)定，大黃干燥需耗時2～4 個月，所得飲片需進(jìn)行二次“悶潤”，程序繁瑣而冗長。大黃趁鮮切制可以縮短干燥時間的過程，減少二次加工過程中有效成分的損失，保證藥材質(zhì)量。經(jīng)大黃產(chǎn)地加工方法研究，對鮮大黃直接趁鮮切制成3 mm 的厚片，晾曬并對活性成分及水分進(jìn)行檢測，晾曬第10 天水分達(dá)到2020 年版《中國藥典》 干燥的要求且總蒽醌和游離蒽醌的含量與水分含量呈現(xiàn)正相關(guān)，實驗結(jié)果表明，趁鮮切制晾曬的干燥方法科學(xué)合理，可為大黃產(chǎn)地趁鮮切制加工提供理論依據(jù)［59］。丁一明等［60］探究藥用大黃切段厚度及烘干溫度對其有效成分含量的影響，結(jié)果表明，主要影響藥用大黃根和根莖品質(zhì)和藥效的因素為切段、烘干溫度、飲片厚度。辛二旦等［61］研究發(fā)現(xiàn)，大黃趁鮮切制后，隨著含水量的降低，橫斷面顏色逐漸變淺，粉末顏色則逐漸加深，蒽醌類化合物含量呈升高趨勢。

付紹智等［62］對藥用大黃進(jìn)行10 種初加工方法探究，通過主成分分析法測得鮮大黃直接切片后干燥法得到的大黃主成分含量低于普通處理法。此研究結(jié)果與馬冬妮研究結(jié)果［59］等結(jié)論相悖。因此，大黃趁鮮切片的加工方式是否能保證大黃飲片質(zhì)量，仍需大量的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行支撐。如果大黃趁鮮切制能保證飲片質(zhì)量的均一性，更有利于藥劑人員抓藥過程中的準(zhǔn)確調(diào)劑［63］，且方便對藥材質(zhì)量溯源，符合產(chǎn)區(qū)實際和中醫(yī)藥的傳統(tǒng)，對中藥材行業(yè)的發(fā)展十分有利［64］。

4 結(jié)語與展望

本文通過對古代、近現(xiàn)代草本典籍及現(xiàn)代科學(xué)研究論文進(jìn)行總結(jié)，對大黃從秦漢至清代的火干、日干、陰干發(fā)展到現(xiàn)代的熏干、烘干及其他多種先進(jìn)的干燥方法進(jìn)行概述。通過對大黃干燥方式、生長環(huán)境、分布地、采收時節(jié)、性狀等的歸納，發(fā)現(xiàn)其干燥方法隨時代發(fā)展不斷創(chuàng)新，這不僅體現(xiàn)出大黃在我國具有悠久的藥用歷史沿革，更體現(xiàn)出干燥對大黃的品質(zhì)及臨床應(yīng)用的重要意義。通過文獻(xiàn)總結(jié)發(fā)現(xiàn)，目前大黃干燥仍然存在諸多問題，①過于追求各種先進(jìn)干燥技術(shù)而忽略了實際應(yīng)用性； ②目前生產(chǎn)加工常用干燥技術(shù)研究不夠深入，沒有找到最佳干燥條件； ③基于干燥脅迫所引起的化學(xué)成分轉(zhuǎn)化機制尚不清楚，無法實現(xiàn)有效成分含量的大幅度提升。

針對上述問題，應(yīng)首先明確干燥是大黃儲存與保證藥效的關(guān)鍵技術(shù)。先進(jìn)的干燥技術(shù)可以小范圍通過于大黃干燥，如果和實際大生產(chǎn)緊密相連，需要通過技術(shù)改進(jìn)做到先進(jìn)干燥技術(shù)與低廉成本的緊密結(jié)合； 企業(yè)對大黃干燥技術(shù)的關(guān)注重點為通過干燥工藝優(yōu)化手段，找到最佳干燥條件。課題組已探究大黃陰干和熏干的最佳干燥條件，但是這2 種干燥方法耗時較長，并不能夠很好的服務(wù)于實際生產(chǎn)過程。目前，烘干法廣泛應(yīng)用于大黃的實際生產(chǎn)，尋找大黃最佳的烘干工藝，必須要以其活性成分的轉(zhuǎn)化機制為基礎(chǔ)，探明大黃干燥過程中活性成分的轉(zhuǎn)化機制是優(yōu)化大黃干燥工藝的最根本問題。此外，大黃干燥方式的評價指標(biāo)均為大黃活性成分的含量高低，忽視干燥作為環(huán)境脅迫因素導(dǎo)致的大黃次級代謝產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化影響，因此，在后續(xù)的干燥工藝評價以及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定中，應(yīng)考慮增加活性成分轉(zhuǎn)化的評價指標(biāo)，從而能夠從多角度去評價不同干燥方式對大黃品質(zhì)和藥效的綜合影響。應(yīng)充分運用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和方法對大黃干燥技術(shù)開展研究，探索大黃干燥過程中化學(xué)成分變化規(guī)律，實現(xiàn)高效干燥方式對大黃質(zhì)量的進(jìn)一步規(guī)范、開發(fā)和應(yīng)用，以期加速大黃干燥方法的現(xiàn)代化、標(biāo)準(zhǔn)化、國際化進(jìn)程。