肖淑賢,方玉強,李飛鶴,侯沁文,雷振宏,王玉龍*,王旭峰
(1.山西振東道地藥材開發(fā)有限公司,山西 長治 047100; 2.君安百合倉儲科技(北京)有限公司,北京 100020;3.山西振東制藥股份有限公司,山西 長治 047100; 4.長治學院,山西 長治 047100)
黨參、黃芪、地黃、款冬花均為山西道地藥材,考慮黨參、黃芪等4種藥材在長期貯藏過程中會出現(xiàn)返潮、發(fā)霉、蟲蛀、泛糖、成分降解等問題[1],品質(zhì)難以長期保持,故研究不同貯藏條件下的四大藥材品質(zhì)影響,具有重要實際意義和實用價值。
低溫和氣調(diào)是國際公認的綠色貯藏技術(shù),可較好地保持糧食品質(zhì),抑制糧食有害生物的生長。氣調(diào)貯藏主要應(yīng)用在小麥、稻谷和玉米上,而藥材上應(yīng)用較少。君合百安倉儲科技(北京)有限公司生產(chǎn)的氣調(diào)劑,則是利用物理反應(yīng),通過增加氮氣,置換出空氣中的氧氣,在包裝袋中形成低氧或絕氧狀態(tài),降低呼吸消耗,殺滅害蟲,抑制霉菌的生長,從而達到保證藥材品質(zhì)。目前,鮮見對不同的含水量、溫度、貯藏時間、貯藏方式等對黨參有效成分的影響交互研究[2]。本文研究了不同貯藏方式和貯藏時間下,氣調(diào)貯藏、常規(guī)貯藏和密封貯藏3種方式對黨參、黃芪、地黃、款冬花4個藥材貯藏品質(zhì)的影響,為實際生產(chǎn)提供理論依據(jù)。
供試黨參、黃芪、地黃、款冬花均由山西振東道地藥材開發(fā)有限公司提供樣品。試驗于2015年3月20日至2017年10月20日在山西振東道地藥材開發(fā)有限公司指定倉庫進行,試驗地海拔1 052 m。
沃特世UPLC高效液相色譜儀;PDA檢測器;Kromasil 100-5-C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);C18保護柱(20 mm×4.6 mm,5 μm);Empower II色譜工作站(美國Waters公司);高速萬能粉碎機(北京中興偉業(yè)儀器有限公司);DK-S26電熱恒溫水浴鍋(上海森信實驗儀器有限公司);電熱鼓風干燥箱 (上海實驗儀器有限公司);UV-1800紫外-可見分光光度計(上海美譜達儀器有限公司);超純水儀(上海優(yōu)普超純水公司);超聲波清洗機(浙江寧波超聲波儀器公司)。
試劑對照品蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ(20 mg;純度為>98%,上海融禾醫(yī)藥科技有限公司)。甲醇為色譜純,其他試劑均為分析純,水為超純水。本試驗所用其他試劑均為分析純。
1.3.1 色譜條件
蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ色譜柱為Agilent C18柱(150 mm×4.6 mm,5 μm),流動相為甲醇∶水(65∶35,V/V),流速1.0 mL·min-1,檢測波長為220 nm。黨參炔苷色譜柱為Agilent C18柱(150 mm×4.6 mm,5 μm),流動相為乙腈∶水(28∶72,V/V),流速1.0 mL·min-1,檢測波長為267 nm。在選定條件下,色譜峰能達到基線分離,蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ和黨參炔苷與相鄰色譜峰的分離度大于1.5。
1.3.2 檢測波長選擇
對蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ及黨參炔苷的甲醇溶液作全波長掃描。結(jié)果顯示,對照品蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ在220 nm處有最大吸收峰,將蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ檢測波長定為220 nm,黨參炔苷檢測波長定為267 nm。
1.3.3 線性范圍考察
對照品制備。精密稱取對照品蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ 6.22 mg,置于100 mL量瓶中,甲醇溶解并定容至刻度,搖勻,即得0.062 2 mg·mL-1蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ溶液,進樣體積分別為1、3、5、7、10、15 μL。以峰面積(y)對進樣量(x)進行回歸,得回歸方程y=44.67x-0.257 1,相關(guān)系數(shù)R2=0.999 9,以峰面積值(y)對進樣量(x)作圖得到直線,說明蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ在0.06~1.0 μg范圍內(nèi)與峰面積呈良好的線性。
1.3.4 供試品溶液制備
將黨參藥材粉碎過0.425 mm篩,16種藥材共制樣品粉末16份。
蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ供試品溶液制備。精密稱取黨參粉末5 g,精密稱定,置具塞錐形瓶中,精密加入甲醇50 mL后稱重,超聲處理30 min,冷卻后再稱重,用甲醇補充減失的重量搖勻,濾過,精密量取續(xù)濾液25 mL,減壓蒸干,殘渣用甲醇溶解并轉(zhuǎn)至5 mL容量瓶中,加甲醇稀釋至刻度,搖勻,用微孔濾膜(0.45 m)過濾,取續(xù)濾液即得。
黨參炔苷供試品溶液制備。精密稱取黨參粉末0.5 g,加入25 mL甲醇,精密稱重。超聲處理30 min,放冷稱重,加甲醇補足減失的重量。搖勻靜置,取上清液,用微孔濾膜(0.45 μm)過濾,取續(xù)濾液即得。
以黨參等4種藥材飲片為試驗材料,貯藏方式分為自然存放(C1)、常規(guī)密封(C2)、氣調(diào)密封(C3)3個處理,每處理又設(shè)3個不同貯藏時間6個月(S1)、12個月(S2)、18個月(S3),裂區(qū)設(shè)計,貯藏方式為主區(qū),貯藏時間為副區(qū),共9個處理,每處理重復(fù)3次,具體處理及編號見表1。6個月為從2015年6月至2015年12月,12個月為從2015年6月至2016年6月,18個月為從2015年6月至2016年12月。隨機選取色澤正常、無蟲霉現(xiàn)象的黨參、地黃、黃芪藥材各3.5 kg,用切片機切成0.5 cm左右厚度均勻的片,充分混勻,然后從中隨機稱取3 kg的藥材片,平均分成10份,每份0.3 kg,隨機各選擇3份分別進行氣調(diào)密封(加氣調(diào)劑)、常規(guī)密封和自然存放處理(常規(guī)密封后進行扎眼處理),剩余1份作為留樣??疃ㄖ苯臃殖?0份,其后操作如同黨參。
1.5.1 貯存過程中外觀性狀變化分析
氣調(diào)貯存試驗期間,要對各試驗處理藥材的變色、蟲蛀、發(fā)霉、泛油等變質(zhì)現(xiàn)象進行動態(tài)觀察。詳細記錄各試驗處理下的藥材的變質(zhì)程度。變質(zhì)程度大致分為輕微、一般、較重、嚴重4個程度等級,其中個別出現(xiàn)變質(zhì)現(xiàn)象的記錄為輕微等級,1/3以內(nèi)出現(xiàn)的記錄為一般等級,1/2以內(nèi)出現(xiàn)變質(zhì)現(xiàn)象的記錄為較重等級,1/2以上則記錄為嚴重等級。
1.5.2 貯存過程中主要成分變化分析
分別測定氣調(diào)密封、常規(guī)密封和自然存放處理間主要成分含量,比較不同處理對4個藥材主要活性成分的影響。黨參、黃芪、地黃、款冬花檢測指標依次為黨參水分、黨參浸出物、蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ、黃芪水分、毛蕊異黃酮葡萄、地黃水分、梓醇、毛蕊花糖苷、款冬花水分、款冬花浸出物。
通過Excel 2019、SPSS 19.0軟件進行整理作圖,采用Duncan’s新復(fù)極差法進行多重比較。
貯藏6和12個月時,個別黨參樣品輕微變質(zhì),其他藥材貯藏完好。藥材貯藏前無變色、蟲蛀、發(fā)霉、泛油現(xiàn)象,貯藏后樣品外觀情況見表1。
表1 貯藏后樣品的外觀品質(zhì)
2.2.1 描述性統(tǒng)計結(jié)果
表2可見,不同貯藏方式和時間處理下的黨參、黃芪、地黃、款冬花主要成分含量和水分主要指標差異不同,變異系數(shù)在2.1%~30.0%,從大到小依次為毛蕊花糖苷(30.0%)>梓醇(14.5%)>款冬酮(13.2%)>毛蕊異黃酮葡萄(11.8%)>黃芪水分(10.9%)>蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ(10.4%)>款冬花水分(8.5%)>地黃水分(8.2%)>黨參水分(5.9%)>黨參浸出物(2.6%)>款冬花浸出物(2.1%)。
表2 指標的描述性統(tǒng)計結(jié)果
2.2.2 不同貯藏方式和時間對4種藥材水分的影響
方差分析表明,不同貯藏方式和時間交互作用對黨參、黃芪、款冬花、地黃含水分影響差異不同,其中黨參(F=50.917*)、地黃(F=18.811*)、款冬花(F=3.994*)水分含量在0.05水平差異顯著。
采用Duncan’s新復(fù)極差法進行多重比較。由圖1可見,黨參水分在常規(guī)密封和氣調(diào)密封12個月顯著高于6和18個月的水分,而自然存放下水分隨時間的增加而顯著升高。黃芪水分在自然存放與常規(guī)密封6和12個月時差異不顯著,而氣調(diào)密封18個月顯著高于12個月的水分。3種貯藏方式下,地黃水分貯藏6個月顯著高于12和18個月。自然存放與氣調(diào)密封貯藏6和12個月時款冬花水分差異均不顯著,常規(guī)密封貯藏6個月的水分含量顯著高于12個月。
2.2.3 不同貯藏方式和時間對4種藥材含量的影響
圖2表明,自然存放條件下,黨參浸出物隨著時間的增加呈持續(xù)下降趨勢,但差異不顯著;常規(guī)密閉條件下,黨參浸出物表現(xiàn)出先增后降的趨勢,但3個時間段浸出物差異不顯著;氣調(diào)貯藏下黨參浸出物先增后降,貯藏12個月與6和18個月間差異顯著。隨著貯藏時間的增加,3種貯藏方式下的黨參蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ、浸出物含量均有所下降,但均達藥典標準,所以貯藏時間不宜超過18個月。
圖2 不同貯藏方式和時間對4種藥材成分含量的影響
款冬花在3種貯藏方式下貯藏6個月時,款冬酮較貯藏前有所降低,且均低于藥典標準0.07%,貯藏12個月時款冬酮含量接近或高于藥典標準。黃芪自然存放和常規(guī)密封12個月的毛蕊異黃酮葡萄顯著高于18個月,而氣調(diào)密封貯藏下毛蕊異黃酮葡萄的差異不顯著。地黃梓醇不同貯藏時間和方式間差異均不顯著。3種貯藏方式下,地黃貯藏6和12個月的毛蕊花糖苷差異不顯著,貯藏18個月時,氣調(diào)密封和常規(guī)密封的地黃毛蕊花糖苷顯著高于自然存放。
2.2.4 相關(guān)性
相關(guān)性分析見表3,貯藏時間與黃芪毛蕊異黃酮葡萄呈顯著負相關(guān),與地黃水分和款冬花水分呈極顯著負相關(guān),與黨參水分、款冬花的款冬酮呈極顯著正相關(guān)。貯藏方式與地黃水分呈顯著正相關(guān)。黨參浸出物與蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ呈顯著正相關(guān)。黨參水分與地黃水分呈顯著負相關(guān),與款冬花水分呈極顯著負相關(guān),與款冬酮呈極顯著正相關(guān)。
柱間無相同小寫字母表示組間差異顯著(P<0.05),圖2同。圖1 貯藏方式和時間對4種藥材水分含量的影響
表3 各指標的相關(guān)性
黨參藥材含水量的多少,是影響其貯藏過程中品質(zhì)變化的主要因素,對黨參藥材發(fā)生霉變、蟲蛀、泛糖、有效成分降低、外觀品質(zhì)改變等影響較為明顯[3]。晉小軍[4]研究發(fā)現(xiàn),黨參含水量低于15%時貯藏是安全的;當含水量超過17%~18%時,貯藏2個月即開始霉變;含水量繼續(xù)升高時,不到10 d即發(fā)生霉變。陳瞾等[5]也指出,真空貯藏黨參的最高含水量控制在13%以下可有效防止霉變的發(fā)生。中藥材含水量越高,蟲蛀現(xiàn)象就越嚴重,如果把含水量控制在一定范圍內(nèi),即可抑制蟲蛀或減少蟲蛀的發(fā)生[6]。黨參含糖量高、貯存條件不適宜時,糖及糖酸物質(zhì)可被分解,產(chǎn)生糖醛及其類似化合物,而出現(xiàn)顏色變深、質(zhì)地變軟和糖分外滲等現(xiàn)象[6]。禹娟紅[2]研究表明,黨參藥材宜貯藏于通風干燥處,安全相對濕度在65%~75%,安全含水量在10%~13%,而2015版藥典規(guī)定含水量在16%以下[7]。
本研究發(fā)現(xiàn),不同貯藏方式和貯藏時間交互作用下,4種藥材含水量存在差異。黨參水分在自然存放、常規(guī)密封、氣調(diào)密封3種貯藏方式下的不同貯藏期間均有顯著差異,常規(guī)密封和氣調(diào)密封貯藏12個月顯著高于6和18個月的水分,自然存放狀態(tài)下黨參的水分隨時間的增加而升高,但均低于安全含水量13%,常規(guī)密封和氣調(diào)密封貯藏更利于保持藥材水分穩(wěn)定。黃芪水分在自然存放與常規(guī)密封6和12個月時差異不顯著,氣調(diào)密封18個月顯著高于12個月的水分。3種貯藏方式下,貯藏6個月的地黃水分顯著高于12和18個月,地黃貯藏12個月時,自然存放、常規(guī)密封方式水分最低,貯藏18個月時的水分較貯藏前依次降低30.97%、32.64%、27.73%,氣調(diào)密封降低最少??疃ㄋ仲A藏6和12個月時,3種貯藏方式差異均不顯著,隨著時間增加水分依次降低。
自然存放條件下,黨參浸出物隨著時間的增加呈持續(xù)下降趨勢,但差異不顯著;常規(guī)密閉條件下,黨參浸出物表現(xiàn)出先增后降的趨勢,但3個時間段浸出物差異不顯著;氣調(diào)貯藏下黨參浸出物先增后降,貯藏12個月與6和18個月間差異顯著。隨著貯藏時間的增加,3種貯藏方式下的黨參蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ、浸出物含量均有所下降,但均達藥典標準,所以貯藏時間不宜超過18個月。
在自然存放、常規(guī)密封狀態(tài)下,貯藏12個月的黃芪毛蕊異黃酮葡萄顯著高于貯藏18個月,與氣調(diào)貯藏方式的毛蕊異黃酮葡萄差異不顯著。自然存放狀態(tài)下,黃芪毛蕊異黃酮葡萄較氣調(diào)密封狀態(tài)下降的更快,所以適宜采用氣調(diào)密封貯藏,貯藏時間至少為18個月。
地黃梓醇不同貯藏時間和方式間差異均不顯著。3種貯藏方式下,地黃貯藏6和12個月的毛蕊花糖苷差異不顯著,貯藏18個月時,氣調(diào)密封和常規(guī)密封的地黃毛蕊花糖苷顯著高于自然存放。
款冬花貯藏6個月時,3種貯藏方式的款冬酮低于藥典標準,可能與夏季高溫天氣有關(guān),所以款冬花冬季采收后自然存放和氣調(diào)貯藏均不宜超過6個月。貯藏期影響藥材品質(zhì)的外界因素除溫度、濕度外,還有光照、空氣、微生物、害蟲等8]。款冬花藥材品質(zhì)受貯藏方式、水分和貯藏期等多種因素影響,在貯藏過程中,款冬酮含量不達藥典標準還需進一步研究。