多指標評價干燥溫度對黨參藥材質量的影響

何文江，韓 樂，趙志霞，黃榮瑋，蔡 亞*

（1.無限極（中國）有限公司，廣東 廣州 510665；2.健士星生物技術研發(fā)（上海）有限公司，上海 200335）

黨參為桔?？泣h參屬（Codonopsis）植物黨參［Codonopsis pilosula（Franch.）Nannf.］、素花黨參［C.pilosulaNannf.var.modesta（Nannf.）L.T.Shen］或川黨參［C.tangshenOliv.］的干燥根［1］，主產于山西、甘肅、四川和陜西等地，具有補中益氣、健脾益肺的功效，是極具開發(fā)價值的中草藥資源之一，也是應用較多的保健食品原料。黨參在山西省、甘肅省等地有作為食品原料食用的歷史，主要食用方式為煲湯、煮粥、蒸飯、入菜、火鍋、傳統(tǒng)方式泡酒及制作黨參脯等。2019年11月，隨著黨參進入食藥同源物質目錄試點工作的展開［2］，黨參在食品、保健品以及中草藥領域的應用也將會受到更多的關注。

目前，不管是作為中藥材還是食品原料，對于黨參的成分質量控制尚無統(tǒng)一正式的評價標準，在2020 年版中國藥典（一部）中僅有外觀性狀和定性鑒別項，無含量測定指標。黨參中所含化學成分較多，主要有糖類、多炔及其苷類、苯丙素類、生物堿類、萜類以及黃酮類、甾類、香豆素類和有機酸類等。其中，黨參多糖是黨參的有效活性成分之一，具有免疫調節(jié)［3］、抗氧化［4］、抗腫瘤［5］、保肝、造血、調節(jié)血糖［6］、抗衰老［7］、調節(jié)胃腸道功能［8］等多種生物藥理活性，也是黨參質量高低的重要評判指標之一；黨參炔苷具有抗炎、抗菌、胃粘膜保護［9］等藥理作用，在藥典中黨參藥材鑒別項下，黨參炔苷作為成分對照品用于黨參藥材及其炮制飲片的薄層色譜定性鑒別，是黨參中另一重要的活性成分；黨參苷類成分是黨參屬植物特有的苯丙素類成分，其中黨參苷I 的含量最高［10］，在很多文獻中也將黨參苷I作為黨參的主要成分進行定量分析［11-12］。

中藥材產地加工是中藥飲片炮制的基礎，除少數鮮用外，大多數藥材都要在產地進行一定的加工處理，除去水分和雜質，以便于運輸和儲存［13］。產地加工的好壞對中藥材質量有重要影響，其中干燥是中藥材產地加工過程中一個重要的環(huán)節(jié)，也是影響黨參藥材品質不容忽視的環(huán)節(jié)［14］。不同的干燥方法對黨參的藥材品質有不同程度的影響，干燥方法（烘干、曬干、陰干）對黨參的化學成分無顯著影響，但烘干法省時，不受自然條件約束［15］。不同的干燥方法及其工藝參數都會對黨參藥材品質產生一定的影響，因此需要探索合適的干燥工藝及干燥參數，在保證藥材品質、節(jié)能環(huán)保的情況下，進行規(guī)?；?、標準化生產，形成黨參干燥及加工工藝的產業(yè)化［16-18］。

本試驗以水分、醇浸出物、黨參多糖、黨參苷I和黨參炔苷等成分的含量作為黨參質量的評判指標，并以新鮮采收的黨參藥材為研究對象，采用電熱鼓風干燥的方法對其進行干燥處理，考察不同干燥溫度對鮮黨參成分含量的影響，為黨參藥材干燥加工工藝的優(yōu)化，以及黨參藥材質量的控制提供理論依據。

1 儀器與試劑

1.1 試驗材料與試劑

鮮黨參原料，購自岷縣順興和中藥材有限責任公司，為2020 年10 月份采收于甘肅岷縣的新鮮黨參（如圖1），所采樣品經筆者鑒定為桔?？泣h參屬植物素花黨參的根莖。

圖1 新鮮黨參Fig.1 Fresh root of C. pilosula

黨參炔苷標準品（批號：ST00730120-4623，純度≥98%），購自上海詩丹德標準技術服務有限公司；黨參苷I 標準品（批號：wkp20072106，純度≥98%），購自四川省維克奇生物科技有限公司；D-葡萄糖標準品（批號：008K0039，純度≥99.5%），為Sigma 公司產品；無水乙醇為分析純，乙腈、甲醇、甲酸為色譜純，均購自國藥集團化學試劑有限公司；實驗用水為實驗室自制超純水。

1.2 儀器與設備

DHG-9123A電熱鼓風干燥箱（上海一恒科學儀器有限公司）；AL204 分析天平（梅特勒-托利多）；RUC-5200 型超聲波清洗機（上海睿祺電子設備有限公司）；HH-4 數顯恒溫水浴鍋（常州智博瑞儀器制造有限公司）；5804 R 冷凍離心機（Eppendorf）；Lambda 35 紫外分光光度計（Perkin Elmer）；Agilent 1290高效液相色譜儀配紫外檢測器。

2 方法

2.1 鮮黨參的干燥處理

將鮮黨參藥材用清水洗凈，控干水分，分別置于不同溫度（40℃、50℃、60℃和105℃）條件下的鼓風干燥箱中烘干至水分含量≤16%（按2020 年版中國藥典一部對黨參藥材的水分要求），記錄烘干所需時間以及藥材外觀變化情況。烘干后的黨參藥材，剪3～5 cm 小段，粉碎，過篩，取30～60 目粉，-20 ℃冰箱冷凍保存，備用。

2.2 水分含量的測定

參照2020 年版中國藥典四部通則0832 項下第二法（烘干法）進行測定。

2.3 醇浸出物的測定

參照2020 年版中國藥典四部通則2201 項下的熱浸法進行測定，用45%乙醇作溶劑。

2.4 黨參多糖的含量測定

2.4.1 葡萄糖標準品溶液的制備

精確稱取干燥至恒重的葡萄糖標準品30 mg 于100 mL 容量瓶中，加水溶解并定容，搖勻，即得0.30 mg/mL的葡萄糖標準品儲備液。

2.4.2 供試品溶液的制備

精密稱取黨參藥材粗粉（30～60 目）0.5 g（精確到0.001），加入50 mL 80%乙醇超聲提取2 h，取出，過濾，濾渣揮干溶劑后，加水50 mL 煮沸2 h，過濾，濾液轉移至50 mL 容量瓶中，用蒸餾水定容至50 mL，搖勻，即得供試品溶液。

2.4.3 標準曲線的繪制

分別精密吸取葡萄糖標準溶液0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 和0.6 mL 于具塞試管，補水至2.0 mL，分別加入5%苯酚溶液1.0 mL，再垂直快速加入5.0 mL濃硫酸，搖勻，放置5 min，沸水加熱15 min，取出冷卻至室溫，在490 nm 波長處測定吸光度。根據標準品溶液濃度和吸光度值繪制標準曲線，得到標準曲線方程：y=0.008 4x+0.009 5，r2=0.999 7。

2.4.4 樣品中多糖含量的測定

精密吸取各供試品溶液1.0 mL 于具塞試管中，以蒸餾水1.0 mL 做空白，加水至2.0 mL，按照2.4.3項方法進行顯色處理，在490 nm 波長處測定吸光度。根據公式計算出黨參多糖含量：

式中，C為供試品溶液中的總多糖濃度，mg/mL；V1為樣品取樣體積，mL；V2為提取多糖溶液定容體積，mL；m為稱取黨參原料質量，mg。

2.5 黨參炔苷和黨參苷I的含量測定

2.5.1 標準品溶液的制備

取黨參苷Ⅰ、黨參炔苷標準品適量，分別精密稱定，加甲醇溶解制成1 000 μg/mL 的標準品儲備液，備用。

2.5.2 供試品溶液的制備

精確稱取干燥的黨參藥材粗粉0.5 g（精確到0.001 g）于50 mL 離心管，加12.5 mL 甲醇超聲提取30 min，4000 r/min 離心5 min，取離心上清，藥渣加入12.5 mL 甲醇再超聲提取1 次，離心，合并兩次離心上清液，濾紙過濾于25 mL 容量瓶，甲醇定容，搖勻，即得供試品溶液。

2.5.3 色譜條件

色譜柱：Agilent ZORBAX RRHD Eclipse Plus 95? C18（3mm × 100 mm × 1.8 μm）；柱溫：30℃；流速：0.3 mL/min；檢測波長：267 nm；進樣量：1 μL；流動相：乙腈（A）-0.1%甲酸水溶液（B），梯度洗脫（0～1 min，10% A；1～10 min，10%～50% A；10.01～15 min，100%A；15.01～20 min，10%A）。

標準品及樣品的HPLC色譜圖見圖2。

圖2 黨參炔苷和黨參苷I混標（a）和黨參樣品（b）的HPLC色譜圖Fig.2 HPLC chromatogram of lobetyolin and tangshenoside I mixed standard（a）and C. pilosula sample（b）

2.5.4 標準曲線方程

將對照品儲備液分別按比例稀釋，按2.5.3 項下色譜條件進行檢測，以標準品濃度為橫坐標，峰面積為縱坐標繪制標準曲線，分別得到黨參苷Ⅰ的線性回歸方程為y=3.142 5 x+0.225 6（r2=0.999 8）和黨參炔苷的線性回歸方程為y= 2.751 3 x+ 2.132 5（r2=0.999 5），兩種化合物在0.010～0.060 mg/mL濃度范圍內線性關系良好。

2.5.5 精密度試驗

對照品混合標準品溶液，連續(xù)進樣6次，記錄各成分的峰面積。結果表明，黨參苷Ⅰ和黨參炔苷的峰面積RSD 值分別為0.528%和0.405%（n=6），表明儀器的精密度良好。

2.5.6 重復性試驗

取同一黨參樣品6 份，分別按2.5.2 項下方法制備成供試品溶液，分別進樣測定黨參苷Ⅰ和黨參炔苷的含量。結果表明，黨參苷Ⅰ和黨參炔苷相應的RSD 值分別為2.11%和1.91%（n=6），表明該方法重復性良好。

2.5.7 穩(wěn)定性試驗

取同一供試品溶液，分別在制備后的第0、2、4、8、24 h進樣，記錄各成分的峰面積。結果表明，黨參苷Ⅰ和黨參炔苷的峰面積RSD 值分別為0.704%、0.381%（n=5），表明樣品溶液在24 h內穩(wěn)定性良好。

2.5.8 加標回收試驗

取同一批次黨參樣品供試品溶液，分別加入一定量的對照品，計算回收率。結果表明，黨參苷Ⅰ和黨參炔苷的加樣回收率均值分別為104.3%和96.5%。

表1 加標回收率試驗結果（n=6）Tab.1 Sample recovery rate test results（n=6）

2.5.9 樣品含量的計算

取供試品溶液，按2.5.3 項下色譜條件檢測，記錄峰面積，按照公式（2）進行含量計算。

式中：C為供試品溶液中成分濃度，μg/mL；V為供試品定容后體積，mL；m為稱取的供試品質量，mg。

2.6 統(tǒng)計學方法

用SPSS19.0 軟件Duncan 法進行顯著性和方差分析，P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

3 結果與分析

3.1 鮮黨參在不同干燥溫度下的干燥速率

將新鮮的黨參藥材分別置于不同溫度（105℃、60℃、50℃、40℃）條件的鼓風干燥箱中烘干至水分含量低于16.0%，不同烘干溫度條件下鮮黨參藥材的失水情況如圖3。由圖3結果可知，隨著干燥溫度的升高，鮮黨參的失水速率加快，在高溫105℃和60℃條件下，鮮黨參藥材能夠快速失水，干燥用時較短，分別為6 h（105℃）和12 h（60℃）；而較低溫度40℃和50℃條件下，鮮黨參整體的失水速率較慢，在干燥的最初階段，兩種溫度條件下鮮黨參的失水速率差異性不大，干燥時間超過5 h 后開始出現明顯差異，干燥用時分別為27 h（50℃）、37.5 h（40℃）。

圖3 不同干燥溫度下鮮黨參藥材的失水情況Fig.3 Dehydrating rate of fresh C. pilosula dried at different temperature

3.2 干燥溫度對黨參外觀性狀的影響

根據圖4 顯示，40℃和50℃干燥后的黨參藥材在外觀性狀上無顯著性的差異，但40℃條件下干燥時，鮮黨參容易出現軟化且持續(xù)時間較長，在通風不好的情況下容易出現部分發(fā)霉的情況；60℃干燥的黨參藥材與50℃相比，外表顏色略深；而105℃高溫干燥的黨參藥材外觀顏色明顯加深，質地硬脆，并帶有烤焦味道，可能是因為高溫條件下，鮮黨參藥材在快速脫水的同時，含有的成分發(fā)生了美拉德反應，以致造成顏色加深以及外形變化。因此，在鮮黨參的烘干過程中需要控制好溫度和熱風的流通速率，同時考慮到藥材外觀性狀的情況，應取中間適宜的溫度條件進行干燥。

圖4 不同干燥溫度條件下的黨參藥材Fig.4 Root of C. pilosula dried at different temperature

3.3 干燥溫度對黨參藥材中各成分含量的影響

由表2 結果可知，不同干燥溫度對于黨參藥材的醇浸出物沒有顯著影響，基本在70%左右，均符合2020 年版中國藥典一部中對黨參藥材的浸出物要求（≥50%）。不同溫度干燥的黨參中多糖含量有所不同，干燥溫度40℃和50℃條件下的黨參藥材中黨參多糖含量沒有顯著差異，60℃與50℃相比，黨參多糖含量有所降低，差異顯著；而高溫105℃干燥的黨參藥材中多糖含量略高，與其他干燥溫度條件下的黨參多糖差異顯著，這可能是因為黨參藥材在高溫下快速失水，高溫和低水分環(huán)境降低了鮮黨參藥材內相關分解酶的活性。對于小分子功效成分黨參苷Ⅰ和黨參炔苷來說，在40℃和50℃條件下干燥的黨參藥材中的兩種功效成分含量沒有顯著差異；隨著溫度的進一步升高，在60℃和高溫105℃條件下干燥的黨參藥材中，黨參苷Ⅰ、黨參炔苷的含量則顯著降低，差異顯著。這與鮮黨參干燥失水速率結果一致，說明高溫對黨參苷Ⅰ、黨參炔苷的含量有較大的影響。綜合考慮能耗、干燥時間、功效成分含量等，鮮黨參的干燥溫度選擇50℃較為適宜。

表2 不同干燥溫度處理的黨參藥材中各成分的含量（n=3）Tab.2 The content of ingredients in C. pilosula dried at different temperature

4 討論

4.1 黨參質量評價指標的篩選

黨參作為傳統(tǒng)中藥，其含有的活性成分對黨參的功效和質量控制研究具有重要意義。目前，對黨參活性成分的定量分析研究主要集中在黨參多糖、聚乙炔類（黨參炔苷）、苯丙素類（黨參苷Ⅰ、黨參苷Ⅳ、紫丁香苷、丁香苷）、倍半萜類（蒼術內酯Ⅱ/Ⅲ）、生物堿（Codonopyrrolidium B）以及有機酸（阿魏酸）、5-羥甲基糠醛等幾種活性成分上［19-21］。其中，黨參多糖和黨參炔苷是黨參發(fā)揮增強免疫和調節(jié)胃腸道功能的主要功效成分，且二者作為不同基源黨參的共有功效成分，對黨參的質量控制和評價具有不可缺少的作用；蒼術內酯Ⅲ同樣具有免疫增強、調節(jié)胃腸道以及抗炎等功效，但多項研究表明，其只存在于素花黨參和黨參中，因此可用于不同基源黨參的區(qū)分和鑒別，但不適合黨參整體質量的定量評價；黨參苷、丁香苷和紫丁香苷均為黨參中重要的苯丙素苷類成分，但后兩者在黨參中含量相對較低，尤其是紫丁香苷的含量受到黨參基源和產地因素的影響變動較大，而黨參苷類成分是黨參屬植物專屬性成分，具有一定的代表性，其中黨參苷I 的含量遠高于其他黨參苷類成分，可作為黨參質量評價指標之一。因為不同活性成分在不同基源、產地、炮制工藝的黨參中含量分布差異較大，采用單一成分對黨參質量進行評價，容易出現偏差，效果不佳。因此，采用多指標對黨參質量進行評價對黨參質量控制具有更全面的指導意義。同時，考慮到不同黨參基源及其成分含量的分布，采用以浸提物、黨參多糖、黨參炔苷和黨參苷Ⅰ多個成分含量指標建立黨參質量的評價方法，可用于黨參藥材質量的綜合評價。

4.2 HPLC分析方法的優(yōu)化

經DAD 分析檢測，黨參炔苷在241 nm、253 nm、267 nm 和283 nm 波長處有最大吸收，而黨參苷I 在220 nm 和267 nm 波長附近有最大吸收，故優(yōu)選267 nm作為黨參炔苷和黨參苷I兩種成分的檢測波長。

以乙腈-0.1%甲酸水為流動相，采用Agilent Poroshell 120 EC-C18（4.6 mm × 150 mm × 2.7 μm）和Agilent ZORBAX RRHD Eclipse Plus 95? C18（3mm×100 mm×1.8 μm）兩種色譜柱系統(tǒng)進行分析檢測，并對應分別優(yōu)化流動相洗脫梯度。根據色譜結果，在前者的色譜條件下，分析檢測耗時較久，且黨參苷I 和黨參炔苷兩種化合物與相鄰峰的分離效果均較差，而選用后者色譜條件下，可以節(jié)約檢測時間和檢測試劑的用量，黨參苷I 和黨參炔苷出鋒快，且與相鄰化合物峰分離效果好，分離度均能達到1.5以上。

4.3 干燥工藝及溫度的選擇

黨參藥材傳統(tǒng)的干燥加工方法是曬干或陰干的形式，曬干容易受到天氣、地理條件等自然因素的諸多影響，而陰干方式的加工用時較久，且容易造成鮮黨參的霉變，引發(fā)藥材的質量安全問題。近十年來，隨著黨參種植加工產業(yè)規(guī)模的擴大，出現了包括遠紅外干燥、微波干燥、真空干燥以及熱風干燥等多種形式的現代化干燥方法［22］，大大提高了黨參藥材的產能；但遠紅外、微波以及真空干燥的方式，對于設備和場地要求較高，且加工成本也隨之增高，不適合黨參大批量的加工生產；相比之下，熱風干燥法對于黨參藥材的加工來說，既可以節(jié)約成本又能提高產率。

不同的熱風干燥溫度對鮮黨參藥材的干燥效率有所影響，溫度過低，干燥時間長，容易造成藥材軟化，且實驗中低于40℃的藥材在干燥第二天就開始出現部分藥材腐爛和發(fā)霉變質的情況；溫度過高，藥材硬脆，還可能會發(fā)生褐變，加深外觀顏色。從功效成分含量變化來說，根據統(tǒng)計學分析，干燥溫度為40℃和50℃時，兩種條件下黨參中的功效成分醇浸出物、黨參多糖、黨參苷I 和黨參炔苷幾種指標含量沒有顯著性差異；而加熱溫度超過60℃時，黨參藥材中的功效成分開始出現較大程度的損失。綜合考慮各項指標，鮮黨參干燥溫度選擇50℃較為適宜，這對于黨參藥材的快速干燥以及黨參藥材質量的控制具有重要意義。

5 結論

本實驗采用紫外分光光度法測定黨參多糖的含量，同時建立了HPLC 法對黨參炔苷和黨參苷I的含量進行同時測定，結合2020年版中國藥典一部對黨參的水分和浸出物要求，以黨參藥材的外觀狀態(tài)、水分、干燥時間、浸出物、3 種功效成分含量等多項評價指標，對干燥的黨參質量進行評價。通過對不同熱風干燥溫度的考察和比較，綜合考慮確定50℃為鮮黨參熱風干燥的最佳溫度，以期為新鮮黨參產業(yè)化的干燥加工處理，以及黨參藥材的質量控制提供一定的理論依據。