基于綜合評(píng)分法優(yōu)選刀黨參產(chǎn)地加工工藝

毛常清，張 超，彭 芳，陶 珊，廖海浪，吳 宇，姚雅穎

（四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 經(jīng)濟(jì)作物研究所，四川 成都 610300）

黨參為桔梗科黨參屬植物黨參Codonopsis pilosula(Franch.) Nannf.、 素花黨參Codonopsis pilosulaNannf.var.modesta（ Nannf.） L.T.Shen 或川黨參Codonopsis tangshenOliv.的干燥根，味甘、性平，有健脾益肺、養(yǎng)血生津之效[1]，是我國傳統(tǒng)的大宗中藥材。黨參藥材在我國分布較廣，其中黨參主要分布在甘肅南部、陜西南部、山西南部、寧夏南部及吉林東南部；素花黨參主產(chǎn)于甘肅文縣、陜西鳳縣、四川九寨溝縣、松潘縣等地；川黨參主產(chǎn)于四川東部、湖北西部、貴州西部及重慶東部等地區(qū)[2-3]。

九寨溝縣產(chǎn)黨參藥材商品名稱為“刀黨參”“九寨刀黨”，經(jīng)鑒定為素花黨參Codonopsis pilosulaNannf.var.modesta（Nannf.）L.T.Shen，因主產(chǎn)區(qū)于四川省阿壩藏族羌族自治州九寨溝縣安樂鄉(xiāng)安樂村（古稱刀口壩）地區(qū)而得名，主供于出口[4]。目前，刀黨參的產(chǎn)地初加工主要在九寨溝縣產(chǎn)區(qū)進(jìn)行，其主要初加工模式為：種苗移栽3 ～4 年后，于秋季挖出，抖凈泥土后攤晾1 ～2 d，按照粗細(xì)長短分類穿串后首尾疊放進(jìn)行晾曬，當(dāng)參體發(fā)軟至繞指而不斷時(shí)，捆成上下粗細(xì)程度近乎一樣的圓柱體進(jìn)行揉搓，揉搓4 ～5 min 后，繼續(xù)首尾疊放攤晾至根條繞指不斷，進(jìn)行第二次揉搓至根條柔順，然后將揉搓完成的參條堆放垛疊，上壓重物過夜，繼續(xù)攤曬終成刀黨參商品。傳統(tǒng)的刀黨參產(chǎn)地加工方式，需要揉搓2 次，以曬干為主，雖然現(xiàn)代技術(shù)可由機(jī)器揉搓替代人工揉搓，但是技術(shù)尚不成熟；且干燥方式以曬干為主，耗時(shí)較長，受天氣影響較大，遇到長時(shí)間陰雨天氣，易產(chǎn)生霉變，影響藥材質(zhì)量。

本研究擬設(shè)計(jì)不同揉搓方式和干燥方式試驗(yàn)組合，以醇溶性浸出物、黨參炔苷、黨參多糖、蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ、5-羥甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural，5-HMF)為評(píng)價(jià)指標(biāo)，考察不同揉搓方式和干燥方式對(duì)刀黨參主要成分的影響，通過綜合評(píng)分法，優(yōu)選出適宜的刀黨參產(chǎn)地加工工藝，為其工廠化產(chǎn)地初加工及規(guī)范化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 儀器與材料

1.1 儀器與試劑

RXH-9 型烘干機(jī)（饒平縣特力烘干機(jī)廠）；Thermo U3000 型高效液相色譜儀、Acclaim 120 C18色譜柱（250 mm × 4.6 mm，5μm，美國賽默飛世爾科技公司）。

黨參炔苷對(duì)照品（批號(hào)：MUST-21061005，純度：99.57%）、蒼術(shù)內(nèi)酯 Ⅲ（批號(hào)：MUST-21110617，純 度：99.97% ）、5- 羥 甲 基 糠 醛（批 號(hào)：MUST-21121510，純度：99.89%）、D-無水葡萄糖（批號(hào)：MUST-21030214，純度：99.61%），以上均購自成都曼思特生物科技有限公司；甲醇、乙腈為色譜純，乙醇、濃硫酸、苯酚為分析純，水為超純水。

1.2 試驗(yàn)材料

同一批供試刀黨參新鮮根條采挖自四川省九寨溝縣白河鄉(xiāng)芝麻塘村農(nóng)戶，樣品均經(jīng)四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所張超研究員鑒定為素花黨參Codonopsis pilosulaNannf.var.modesta（Nannf.）L.T.Shen 的新鮮根。

2 方法

2.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

取同一批同一塊地采挖的新鮮刀黨參，高壓水槍沖洗后，晾干水份，以揉搓方式（因素A）和干燥方式（因素B）為考察因素，每個(gè)因素4 個(gè)水平，因素水平表見表1。共計(jì)16 個(gè)處理，每個(gè)處理均平行 3 份，試驗(yàn)安排見表2。以上樣品在進(jìn)行最后干燥前均需壓重物過夜，懸掛于通風(fēng)處自然晾干，干燥完成指標(biāo)設(shè)定為水分低于16% 。干燥后樣品粉碎過80 目篩，備用。

表1 正交試驗(yàn)因素水平表Tab.1 Orthogonal design factor level table

表2 刀黨參產(chǎn)地加工正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)Tab.2 Orthogonal design of experiments for the origin processing of Dao Dangshen

2.2 試驗(yàn)指標(biāo)與測(cè)定方法

2.2.1 醇溶性浸出物含量測(cè)定 按照2020 年版《中國藥典》（四部）中醇溶性浸出物測(cè)定法（ 通則2201）項(xiàng)下的熱浸法測(cè)定[5]。以 45% 乙醇作溶劑，精密稱定供試品約2 g，置150 mL 的錐形瓶中，精密加45% 乙醇50 mL，密塞，稱定重量，靜置1 h 后，連接回流冷凝管，加熱至沸騰，并保持微沸1 h。置冷后，取下錐形瓶，密塞，再稱定重量，用45% 乙醇補(bǔ)足失重，搖勻，用干燥濾器濾過，精密量取濾液25 mL，置已干燥至恒重的蒸發(fā)皿中，在水浴上蒸干后，于105℃ 干燥 3 h，置干燥器中冷卻30 min，迅速精密稱定重量。除另有規(guī)定外，以干燥品計(jì)算供試品中醇溶性浸出物的含量。

2.2.2 黨參多糖含量測(cè)定 采用醇提后水提法提取、苯酚硫酸法顯色，測(cè)定黨參多糖含量[6]。精密稱取刀黨參粉末約0.2 g，加入95%乙醇50 mL 回流提取1 h，濾過，藥渣揮干乙醇后同濾紙置于燒瓶中，再加入蒸餾水60 mL 回流提取1 h，趁熱抽濾，重復(fù)1 次，合并濾液，殘?jiān)脽崴礈欤匆翰⑷霝V液后濃縮定容至100 mL，得供試品溶液。取供試品溶液0.2 mL 加水至2 mL，搖勻，精密加5%苯酚溶液0.5 mL，再迅速精密加濃硫酸5 mL，搖勻，沸水浴30 min 后超聲至無泡沫，以D-無水葡萄糖為標(biāo)準(zhǔn)品，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，在471 nm 處測(cè)吸光度，計(jì)算黨參多糖含量。

2.2.3 黨參炔苷、蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ、5-HMF 含量測(cè)定

采用2020 年版《中國藥典》（四部）通則0512 高效液相色譜法測(cè)定[7]。（1）對(duì)照品溶液的制備 精密稱定黨參炔苷 9.6 mg、蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ 19.7 mg 、5-HMF 5.6 mg，用甲醇溶解后，制成質(zhì)量濃度分別為黨參炔苷 480.0 mg/L、蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ 985.0 mg/L 、5-HMF 28.0 mg/L 的對(duì)照品儲(chǔ)備液，將其配制成不同濃度的對(duì)照品溶液，用以線性關(guān)系考察和含量測(cè)定。

（2）供試品溶液的制備 精密稱定刀黨參粉末1.0 g，置于50 mL 具塞錐形瓶中，精密加入20 mL甲醇，稱定質(zhì)量，超聲提取1 h（250 W，20 kHz），冷卻，用甲醇補(bǔ)足失量，搖勻，經(jīng)0.45 μm 微孔濾膜濾過，濾液即得藥材供試品溶液。

（3）黨參炔苷色譜條件 Thermo Scientific Acclaim 120 C18色譜柱（ 250 mm×4.6 mm，5 μm），流動(dòng)相：乙腈（A）-水溶液（B）（25 : 75），柱溫：30 ℃；流速：1 mL/min；檢測(cè)波長：268 nm；進(jìn)樣量：10 μL。

（4）蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ色譜條件 Thermo Scientific Acclaim 120 C18色譜柱（ 250 mm×4.6 mm，5 μm），流動(dòng)相：甲醇（A）-水（B）（70 : 30），柱溫：30 ℃；流速：1 mL/min；檢測(cè)波長：220 nm；進(jìn)樣量：10 μL。

（5）5-HMF 色譜條件 Thermo Scientific Acclaim 120 C18色譜柱（ 250 mm×4.6 mm，5 μm），流動(dòng)相：乙腈（A）-水溶液（B）（5 : 95），柱溫：30 ℃；流速：1 mL/min；檢測(cè)波長：280 nm；進(jìn)樣量：10 μL。

2.3 綜合評(píng)價(jià)分析

采用多指標(biāo)綜合評(píng)分法優(yōu)選刀黨參產(chǎn)地加工工藝，以醇溶性浸出物、黨參多糖、黨參炔苷、蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ和5-HMF 為評(píng)價(jià)指標(biāo)。其中，醇溶性浸出物、黨參多糖、黨參炔苷和蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ為正指標(biāo)，以含量越高越好；5-HMF 為負(fù)指標(biāo)，以含量越低越好。在數(shù)據(jù)處理時(shí)引用綜合指標(biāo)“隸屬度”，即正指標(biāo)隸屬度 = (指標(biāo)值－指標(biāo)最小值) / (指標(biāo)最大值－指標(biāo)最小值)，負(fù)指標(biāo)隸屬度= (指標(biāo)最大值－指標(biāo)值) / (指標(biāo)最大值－指標(biāo)最小值)[8]。根據(jù)各成分在黨參中的重要性[9-10]，考慮到醇溶性浸出物、黨參多糖和黨參炔苷各占25%的權(quán)重，蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ占20%權(quán)重，5-HMF 占5%權(quán)重，綜合得分=黨參炔苷隸屬度×25%+黨參多糖隸屬度×25%+醇溶性浸出物隸屬度×25%+蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ隸屬度×20%+5-HMF 隸屬度×5%，滿分為 1.00，計(jì)算各樣品的綜合評(píng)分值，綜合評(píng)價(jià)確定最佳工藝。

2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用DPS 軟件進(jìn)行處理。計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s,）表示，兩組間比較采用t檢驗(yàn)，多組間比較采用方差分析。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3 結(jié)果與分析

3.1 指標(biāo)成分測(cè)定方法學(xué)考察

考察結(jié)果見表3 和圖1。各指標(biāo)測(cè)定方法的精密性、穩(wěn)定性、重復(fù)性和加樣回收率等均符合定量測(cè)定要求。

圖1 對(duì)照品和刀黨參樣品的HPLC 色譜圖Fig.1 HPLC chromatogram of control substance and Dao Dangshen samples

表3 各成分測(cè)定方法學(xué)考察Tab.3 Study on the method of determination of each component

3.2 不同產(chǎn)地加工方法對(duì)刀黨參指標(biāo)成分的影響

不同產(chǎn)地加工方法下刀黨參指標(biāo)成分含量見表4。刀黨參藥材經(jīng)過不同產(chǎn)地加工處理后，各指標(biāo)成分的含量存在顯著差異。其中，不揉搓、40℃烘干（T2）處理下醇溶性浸出物含量最高，不揉搓、晾干（T1）和揉搓2 次、60℃烘干（T16）的醇溶性浸出物含量最低，且低于2020 年版《中國藥典》黨參質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（醇溶性浸出物含量不得低于55%）；揉搓2 次、晾干（T13）處理下黨參多糖含量最高；不揉搓、50℃烘干（T3）處理下黨參炔苷含量最高；揉搓1次后攤晾至根條繞指不斷、晾干（T9）處理下蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ含量最高；揉搓1 次后攤晾至根條繞指不斷、50℃烘干（T11）處理下5-HMF 含量最低。揉搓次數(shù)和干燥方式對(duì)黨參指標(biāo)成分含量存在一定影響，但其影響規(guī)律不明顯，需要進(jìn)一步分析。

表4 不同產(chǎn)地加工方法下刀黨參指標(biāo)成分含量（±s,, n = 3)Tab.4 Content of indicator components of Dao Dangshen under different oorigin processing methods （±s,, n = 3)

表4 不同產(chǎn)地加工方法下刀黨參指標(biāo)成分含量（±s,, n = 3)Tab.4 Content of indicator components of Dao Dangshen under different oorigin processing methods （±s,, n = 3)

注：同列字母完全不同表示P ＜0.05。

處理 醇溶性浸出物/ % 黨參多糖/ % 黨參炔苷/(mg/g) 蒼術(shù)內(nèi)酯III/ (μg/g) 5-HMF /(μg/g)T1 54.219±0.353i 33.327±0.153m 1.224±0.030l 25.600±2.534g 0.584±0.042def T2 66.772±0.238a 37.474±0.253l 1.093±0.027m 26.491±0.355g 0.540±0.042ef T3 61.503±0.282d 33.827±0.167n 2.915±0.019a 43.919±1.051b 0.739±0.036c T4 59.102±0.208e 50.358±0.460c 2.616±0.029b 34.523±2.024d 0.731±0.041c T5 57.495±0.445f 53.479±0.240d 1.550±0.002i 27.912±1.043fg 0.663±0.036cd T6 60.352±0.381b 53.338±0.236d 0.726±0.003o 22.196±1.139h 1.199±0.027a T7 61.735±0.144c 55.535±0.286b 2.071±0.029d 17.520±0.417i 1.087±0.051b T8 55.915±0.351e 54.909±0.317g 1.664±0.004f 32.304±0.284de 1.005±0.032b T9 56.507±0.242gh 29.368±0.351o 1.923±0.004e 54.322±1.228a 0.612±0.013de T10 63.582±0.362c 48.498±0.233f 2.555±0.005c 30.198±0.916ef 0.514±0.009fgh T11 57.089±0.231fg 39.389±0.247i 1.692±0.009g 25.523±0.603g 0.421±0.020h T12 65.795±0.189b 40.664±0.269h 1.239±0.003l 39.684±0.679c 1.065±0.050b T13 62.413±0.361d 56.664±0.110a 1.288±0.004n 38.741±0.616c 0.443±0.012gh T14 61.500±0.272d 40.408±0.199j 1.531±0.002k 20.462±0.454hi 0.540±0.006ef T15 55.622±0.346h 39.527±0.347k 1.316±0.003h 41.458±0.737bc 0.515±0.014fgh T16 54.292±0.412c 47.787±0.355e 1.398±0.003j 30.424±0.759ef 0.539±0.016efg F 57.900 77.751 17.897 13.760 20.569 P 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

3.3 多指標(biāo)綜合評(píng)分法優(yōu)選最佳刀黨參產(chǎn)地加工工藝

正交試驗(yàn)結(jié)果和綜合評(píng)分結(jié)果見表5。以醇溶性浸出物、黨參多糖、黨參炔苷、蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ和5-HMF為綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，直觀結(jié)果產(chǎn)地加工方式以揉搓1 次后攤晾至根條繞指不斷、40℃烘干得分最高（T10），為0.684。正交試驗(yàn)結(jié)果顯示，各因素對(duì)綜合評(píng)分值的影響結(jié)果為：干燥方式＞揉搓方式，A3＞A1＞A2＞A4，B4＞B2＞B3＞B1。方差分析結(jié)果顯示揉搓方式和干燥方式對(duì)綜合評(píng)分、醇溶性浸出物、黨參炔甘、 蒼術(shù)內(nèi)酯III、5-HMF 等的影響均不顯著，但是揉搓次數(shù)對(duì)黨參多糖的含量有顯著影響（P＜0.05 ），黨參多糖方差分析結(jié)果見表6。正交試驗(yàn)結(jié)果顯示最佳工藝組合為A3B4，即揉搓1 次后攤晾至根條繞指不斷、60℃烘干（T12）。綜合評(píng)分與正交試驗(yàn)結(jié)果有所不同，但是市場(chǎng)流通的黨參藥材要求達(dá)到根條順直、菊花芯、雞皮皺等外觀標(biāo)準(zhǔn)，因此綜合考量刀黨參藥材外觀形態(tài)、品質(zhì)和產(chǎn)地能源耗費(fèi)，優(yōu)選出刀黨參最佳產(chǎn)地加工工藝處理為T10，即揉搓1 次后攤晾至根條繞指不斷、40℃烘干。

表5 正交試驗(yàn)結(jié)果及綜合評(píng)分結(jié)果Tab.5 Results of orthogonal experiment and comprehensive score

表6 黨參多糖方差分析結(jié)果Tab.6 Analysis of variance results of Codonopsis pilosula polysaccharides

3.4 優(yōu)選最佳工藝驗(yàn)證

根據(jù)優(yōu)選出的刀黨參最佳產(chǎn)地加工工藝制備三組刀黨參樣品，按照“2.2.1”“2.2.2”“2.2.3”項(xiàng)下方法測(cè)定每組樣品的醇溶性浸出物、黨參多糖、黨參炔苷、蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ和5-HMF 的含量，結(jié)果見表7。其RSD 值分別0.93%、0.89%、1.09%、1.21%、0.35%，說明優(yōu)選出的刀黨參產(chǎn)地加工工藝穩(wěn)定可行。

4 討論

中藥產(chǎn)地加工是指藥材采收后進(jìn)行挑選、沖洗、粗切、浸漂、蒸煮、發(fā)汗、熏烤、干燥等初步加工過程[11]。藥材產(chǎn)地初加工是影響藥材質(zhì)量的重要因素，為了便于藥材貯藏、提高有效成分含量、促進(jìn)產(chǎn)生新的活性成分，同時(shí)降低或消除藥物的毒性或副作用，大約70%藥材均需經(jīng)過產(chǎn)地初加工處理，再進(jìn)入市場(chǎng)流通[12]。黨參屬于纖維性較強(qiáng)的根莖類藥材，會(huì)因?yàn)樗峙懦霾患皶r(shí)造成藥材質(zhì)地松泡，降低藥材質(zhì)量和商品等級(jí)，所以其產(chǎn)地加工和干燥方式在藥材生產(chǎn)環(huán)節(jié)尤為重要[13-14]。刀黨參為九寨溝縣地理標(biāo)志產(chǎn)品，是黨參家族的珍品，多種植3 ～ 4 年采挖，采挖后經(jīng)過穿串、攤晾、揉搓、再攤晾、再揉搓、最后晾曬等產(chǎn)地初加工后成為黨參藥材商品。其產(chǎn)地初加工采用傳統(tǒng)的人力揉搓、自然晾干等方式，耗費(fèi)人力資源較大，晾干時(shí)間較長，受天氣影響明顯，且需要晾曬場(chǎng)地較大，整個(gè)過程需要30 d 左右，產(chǎn)地加工效率較低。

黨參產(chǎn)地加工工藝主要包括揉搓和干燥兩個(gè)部分。其中“揉搓”是黨參特有的加工技術(shù)，是黨參產(chǎn)地加工不可缺少的環(huán)節(jié)，經(jīng)過揉搓打破內(nèi)部細(xì)胞的排列方式，使細(xì)胞發(fā)生急劇皺縮甚至破裂，有利于成分的溶出，細(xì)胞底物和相應(yīng)酶接觸，進(jìn)一步激發(fā)酶促反應(yīng)，從而產(chǎn)生多糖及其他次生代謝產(chǎn)物[6,15]，經(jīng)過揉搓使黨參皮肉緊實(shí)，達(dá)到“單支獨(dú)條，桔黃色、泥鰍頭、雞皮皺、菊花心、筆桿形”等特點(diǎn)[16]。本試驗(yàn)的結(jié)果顯示隨著揉搓次數(shù)的增加，醇溶性浸出物、黨參炔苷、蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ的等含量有差異但無規(guī)律，而黨參多糖隨揉搓次數(shù)的增加呈現(xiàn)先升高后降低，說明生產(chǎn)中應(yīng)將黨參揉搓至柔軟適度為宜。戴海蓉等[15]研究表明，揉搓與未處理之間黨參多糖的含量有差異，揉搓確實(shí)會(huì)對(duì)黨參的品質(zhì)產(chǎn)生影響。對(duì)于干燥方式的考察，陳玉武等[17]研究表明黨參的浸出物與黨參炔苷含量受干燥方式影響不大，能確保黨參原藥材質(zhì)量不受影響，本試驗(yàn)結(jié)果也顯示干燥方式對(duì)黨參藥材醇溶性浸出物、黨參多糖、黨參炔苷、蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ的影響不大。何文江等[18]考察不同干燥溫度對(duì)新鮮采收的黨參藥材質(zhì)量的影響，發(fā)現(xiàn)適當(dāng)溫度下，黨參藥材品質(zhì)良好，過高干燥溫度下黨參炔苷的含量顯著降低，且隨著烘干溫度升高，多糖分解氧化會(huì)產(chǎn)生5-HMF[19]，其對(duì)人體橫紋肌和內(nèi)臟有有毒副作用[20]，因此，建議烘干溫度適宜即可。

5 結(jié)論

本研究通過設(shè)計(jì)試驗(yàn)，優(yōu)選出最佳的產(chǎn)地加工方式為揉搓1 次后攤晾至根條繞指不斷，壓重物過夜，40℃烘干，經(jīng)過驗(yàn)證，該方法簡單實(shí)用，可以在刀黨參產(chǎn)區(qū)大面積推廣，為九寨溝縣刀黨參產(chǎn)地工廠化初加工提供參考。