基于射干鲜药材的产地初加工工艺研究△
2013-09-27何艳君曾建国钟晓红谢红旗黄云
何艳君,曾建国,2,3,钟晓红,谢红旗,3,黄云
(1.湖南农业大学 园艺园林学院,湖南 长沙 410128;2.湖南省中药提取工程研究中心,湖南 长沙 410331;3.湖南农业大学 国家中药材生产(湖南)技术中心,湖南 长沙 410128;4.湖南食品药品职业学院,湖南 长沙 410208)
基于射干鲜药材的产地初加工工艺研究△
何艳君1,曾建国1,2,3,钟晓红1,谢红旗1,3,黄云4*
(1.湖南农业大学 园艺园林学院,湖南 长沙 410128;2.湖南省中药提取工程研究中心,湖南 长沙 410331;3.湖南农业大学 国家中药材生产(湖南)技术中心,湖南 长沙 410128;4.湖南食品药品职业学院,湖南 长沙 410208)
目的:研究不同干燥方式对射干有效成分含量的影响,确定最佳干燥方式,为建立射干鲜药材的产地初加工工艺提供依据。方法:采用HPLC法测定射干中次野鸢尾黄素的含量,对采收期的射干鲜药材进行晒干、阴干、55 ℃、85 ℃、105 ℃烘干5种干燥方式处理,比较不同干燥方式对指标成分含量的影响,确定射干最佳初加工工艺。结果:晒干、阴干样品中有效成分含量较鲜药材有所下降,晒干样品含量降低了27%,阴干样品含量降低了9%;三种烘干方式对射干中次野鸢尾黄素含量的影响较小,其中以105 ℃烘干2 h效果为最佳,85 ℃次之。结论:研究表明105 ℃烘干2 h为射干最佳干燥方式;不同干燥方式对射干中次野鸢尾黄素的含量有较大影响,为最大程度保留鲜药材有效成分及进一步探讨药材指标成分在不同初加工过程中的降解规律提供参考依据。
射干;次野鸢尾黄素;产地初加工
射干为鸢尾科lridaceae植物射干Belamcandachinensis(L.)DC.的干燥根茎[1],具有清热解毒、消痰,利咽之功效[2]。近年来,国内外对射干进行了大量的研究,进一步阐明了射干临床疗效的内在基础。射干中的主要有黄酮类、三萜类、醌类以及酚类成分[3]。现代药理学研究表明,射干具有抗炎、抗病毒、抗真菌、抗过敏和促进唾液分泌等作用[4]。研究表明射干中所含异黄酮类化合物是射干的主要抗炎成分[5]。射干是一种常用中药,临床作用主要是治疗呼吸系统疾病,常与其它中药配伍治疗支气管哮喘、扁桃体炎及小儿咳嗽等[6]。2010年版《中国药典》规定,射干以次野鸢尾黄素为目标成分。
2010年版《中国药典》在药材来源项中规定,射干于初春刚发芽或秋末茎叶枯萎时采挖,除去须根和泥沙进行干燥,但晒干、阴干、烘干均为“干燥”,《中国药典》中没有明确规定其最佳干燥方式,类似的实例还有红车轴草[7]、丹参[8]、当归[9]等多种中药材。研究表明,干燥药材中目标成分的含量除了少数会增加外大多明显低于鲜药材,某些传统药材产地前处理加工方式造成了活性成分大量降解[10]。本研究以射干为目标药材,通过比较不同初加工方式对射干中指标成分含量的影响,选择最佳的初加工工艺,从而最大程度地保留射干鲜药材中的活性成分,将最佳使用状态的鲜药材转变为高品质、可稳定储存的干药材,达到高效、合理、高值化利用中药材资源的目的。
1 仪器与材料
1.1 供试材料
二年生射干采自湖南共享现代农业综合开发有限公司的浏阳中药材基地,经湖南农业大学园艺园林学院谢红旗副教授鉴定为射干Belamcandachinensis(L.)DC.。
1.2 主要试剂
甲醇(色谱纯、默克甲醇);甲醇(分析纯);磷酸(国药集团化学试剂有限公司);水为Milli-Q超纯水;次野鸢尾黄素对照品购自中国药品生物制品检定所(纯度为98%)。
1.3 主要仪器
Agilent 1260 Series 高效液相色谱仪(G1311C 二元高压梯度泵,G1329B 在线脱气机,G1315D 二极管阵列检测器,ChemStation化学工作站);Xcharge C18 色谱柱(华谱新创科技有限公司);AE240 型电子天平(梅特勒-托利多仪器有限公司);KQ5200DE 型超声波清洗器(昆山超声仪器有限公司);DHG-9246A型电热恒温干燥箱(上海精宏实验设备有限公司);水浴锅(荣华仪器制造有限公司);FW100型高速万能粉碎机(天津市太斯特仪器有限公司)。
2 方法与结果
2.1 检测方法
2.1.1药材中指标成分的确定 射干中的主要成分有黄酮类、三萜类、醌类与酚类化合物,其中黄酮类化合物有鸢尾苷、野鸢尾苷、鸢尾苷元、野鸢尾苷元和次野鸢尾黄素,为射干中主要的5种异黄酮类化合物,目前对射干的药效成分研究多集中于异黄酮类化合物。2005年版《中国药典》中规定射干的目标成分为射干苷,而2010年版《中国药典》中其目标成分修改为次野鸢尾黄素,综合考虑射干中各化学成分的实用性和研究价值,本实验最终决定只以次野鸢尾黄素一个指标成分作考察进行基于射干鲜药材的产地初加工工艺研究。
2.1.2药材中指标成分的检测 参照2010年版《中国药典》射干项[1],色谱图如下所示:
图1 次野鸢尾黄素对照品(A)和射干鲜样(B)的HPLC图
2.2 样品的预处理
将采挖回来的新鲜射干根茎去掉泥沙洗净(保留部分须根),趁鲜切片,混匀,随机等分为6组,除鲜样组外,其余均用不同干燥方式进行干燥(表1),干燥后粉碎,过65目筛;同时,将鲜样组射干根茎和部分单独保留的射干须根放入-80℃冰箱冷藏,备用。
表1 射干不同干燥方式及所需时间
2.3 对照品溶液的制备
精密称取次野鸢尾黄素对照品10.1 mg,置于10 mL容量瓶中,加甲醇超声溶解稀释并定容至刻度,配制成浓度为0.9898 mg·mL-1次野鸢尾黄素对照品溶液,即得。
2.4 供试品溶液的制备
2.4.1 鲜药材供试品溶液的制备 取上述鲜样组射干根茎适量于粉碎机中快速粉碎,精密称取粉碎样1 g于圆底烧瓶中,精密加入甲醇25 mL,称重,加热回流1 h,冷却至室温后补足提取中损失的溶剂量,摇匀,经0.45 μm微孔滤膜滤过,取续滤液即得。
2.4.2 干药材供试品溶液的制备 取不同加工方式得到的干药材快速粉碎,精密称取0.1 g药材粗粉,精密加入甲醇25 mL,称重,加热回流1 h,冷却至室温后补足提取中损失的溶剂量,摇匀,经0.45 μm微孔滤膜滤过,取续滤液即得。
2.4.3 线性范围考察 从上述标准品溶液中分别精密吸取2.0 mL、1.0 mL、0.5 mL、200 μL、100 μL、20 μL,于6个10 mL容量瓶中,分别加甲醇定容至刻度,稀释成不同质量浓度的对照品溶液,进样测定。以峰面积(Y)为纵坐标,质量浓度(X)为横坐标绘制工作曲线,得线性回归方程。次野鸢尾黄素:Y=43962X-25.451,r=1.000 0,说明次野鸢尾黄素在0.002 0~ 0.198 0 mg·mL-1范围内线性关系良好。
2.5 样品的测定
2.5.1 药材中指标成分的测定 将经不同干燥方式处理后的射干制备供试品溶液,参照2010年版《中国药典》射干项下次野鸢尾黄素HPLC测定条件,进行测定,按外标法计算药材折干后次野鸢尾黄素含量占干物质的质量分数。
2.5.2 药材中水分的测定 参照2010年版《中国药典》第一部附录Ⅸ H 项下第一法(烘干法)测定供试品的含水量。干燥品粉碎成直径不超过3 mm 的碎片,测定时取样量不低于3 g,平铺于干燥至恒重的铝盒中,厚度不超过 20 mm,在100~105 ℃干燥5 h,将铝盒迅速移置干燥器中,冷却至室温,精密称定重量,再干燥1 h 后冷却,称定重量,至连续两次称量的差异不超过5 mg 为止。根据减失的重量,计算含水量。
2.6 不同初加工方式下指标成分含量的变化
采收二年生射干进行产地初加工工艺研究,鲜药材采摘后 4 h 内作如下处理:除去须根的根茎分五组分别进行:晒干(薄平摊在太阳下直晒)、阴干(室内干燥通风处晾干)、55 ℃、85 ℃、105 ℃烘箱烘干,得到不同的干燥样品制备供试品溶液,进行测定。结果显示,测得新鲜射干中次野鸢尾黄素的百分含量为0.110(2010年版《中国药典》中规定,按干燥品计算,射干中次野鸢尾黄素的百分含量不得小于0.10);晒干样品中次野鸢尾黄素的百分含量为0.090;阴干样品中次野鸢尾黄素的百分含量为0.10;55 ℃烘干样品中次野鸢尾黄素的百分含量为0.105;85℃烘干样品中次野鸢尾黄素的百分含量为0.110;105 ℃烘干样品中次野鸢尾黄素的百分含量为0.115。由此可知,不同干燥方式对射干中次野鸢尾黄素含量的影响比较大,其中晒干、阴干样品中有效成分含量较鲜药材有所下降,晒干样品含量降低了27%,阴干样品含量降低了9%;三种烘干方式对射干中次野鸢尾黄素含量的影响较小,其中105 ℃烘干效果为最佳,85℃烘干次之。结果见图2。
图2 同初加工方式下射干指标成分含量比较
2.7 105 ℃烘干在不同时间段对指标成分含量的影响
通过实验初步得出晒干、阴干、55 ℃、85 ℃、105 ℃烘干5种干燥方式中以105 ℃快速烘干为射干的最佳干燥方式,然而在含水量达标的情况下(2010年版《中国药典》规定射干药材含水量不得超过10.0%),为了能得到快速有效的干燥方式,考察同一温度不同烘干时间对射干中次野鸢尾黄素含量的影响,从而得到最短时间最佳效果的105 ℃烘干方式。本实验在这基础上进一步研究了105 ℃烘干在2 h、2.5 h、3 h、3.5 h、4 h五个时间段下射干中次野鸢尾黄素含量的变化情况。研究表明在105 ℃烘干条件下不同烘干时间对射干有效成分含量存在一定影响,其中2~3 h的烘干都很好的保留了射干中的有效成分,再继续延长烘干时间,则发现射干中有效成分的含量发生了细微的变化,较短时烘干下的射干有效成分含量稍有降低,推测是过度高温加热破坏了具有热敏性的部分射干鲜药材中的有效活性成分导致。因此可得,105 ℃快速烘干2 h效果最佳,既节省时间又能很好的保留射干中的有效成分,故为最佳烘干时间。结果见图3。
图3 同时间段下105 ℃烘干中射干指标成分含量比较
3 讨论
2010年版《中国药典》射干项中规定:“本品为鸢尾科植物射干的干燥根茎,于初春刚发芽或秋末茎叶枯萎时采挖,除去须根和泥沙进行干燥”,其中确切说明射干根茎的须根要去掉,然而在本研究中发现,新鲜射干须根中次野鸢尾黄素的含量高达0.81%,而新鲜根茎中的次野鸢尾黄素含量仅有0.11%,结果可见图4。由此可得,射干须根也含大量的有效成分,在初加工过程中不应去除。
图4 新鲜根茎(A)和新鲜须根(B)中次野鸢尾黄素的HPLC图
2010年版《中国药典》中射干的干燥方式并不明确,这种不经意的干燥过程将会大大影响其指标成分的含量,从而影响产地药材真实质量的表达。研究数据显示,不同干燥方式对射干中次野鸢尾黄素含量的影响比较大,其中晒干、阴干后射干中次野鸢尾黄素的含量较鲜药材有所下降,晒干后含量降低了27%,阴干后含量降低了9%;三种烘干方式对射干中次野鸢尾黄素含量的影响较小,较新鲜状态下的射干含量无明显差异,其中以105℃烘干2 h效果为最佳,85 ℃烘干次之。基于鲜药材的研究可充分表征药材质量,从药材初加工源头降低活性成分的损失,为最大程度保留鲜药材活性成分及进一步探讨药材指标成分在不同初加工过程中的降解规律提供参考依据。
此外,射干是常用中药材之一,市场需求量大,在中国很多地区都有分布,但由于不同地区采收加工习惯不同,从而导致市场上的射干产地初加工形式多样,严重制约了中药材的发展。为适应国际市场的需求,实现其规模化的生产,减少射干中药材之间的质量差异,对其产地加工工艺实行标准化很有必要。本项基于射干鲜药材的产地初加工工艺研究实验,确定了射干的最佳初加工方法,最大程度地保留了射干鲜药材中的有效成分,可发挥射干的最大应用潜能。因此,本研究不仅在药材产地初加工方面为进一步完善《中国药典》提供了参考依据,同时对射干药材标准化生产具有重要的指导意义。
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StudyonthePreliminaryProcessingTechnologiesBasedonFreshBelamcandaeRhizoma
HE Yan-jun1,ZENG Jian-guo1,2,3,ZHONG Xiao-hong1,XIE Hong-qi1,3,HUANG Yun4*
(1.Horticulture&LandscapeCollege,HunanAgriculturalUniversity,Changsha410128,China;2.HunanEngineeringResearchCenterofBotanicalExtraction,Changsha410331,China;3.NationalTechnicalCenter(Hunan)ofBotanicalProduction,HunanAgriculturalUniversity,Changsha410128,China;4.HunanFoodandDrugVocationalCollege,Changsha410128,China)
Objective:To study on the impact of different drying methods on the content of effective components fromBelamcandachinensis(L.)DC.,to determine the best drying methods,and proving a basis for establishing the preliminary processing technologies based on fresh Belamcandae rhizoma as well.Methods:HPLC was used to detect the content of irisflorentin fromBelamcandachinensis,and the processing methods including dried in the sun,dried in the shade,dried at 55 ℃,dried at 85 ℃,dried at 105 ℃,were used to determine the best preliminary processing technology,by comparing the content of mark components under different drying methods.Results:Different drying methods have different impacts on the content of irisflorentin.The contents of mark components from the samples that are dried in the sun and dried in the shade have decreased while compared with the fresh herbs,the sample dried in the sun has decreased by 27% and the sample dried in the shade 9% separately.Three stoving methods have less impact on irisflorentin,of which 105 ℃ is the best,85 ℃ followed.Conclusion:This study showed that the best drying method is drying two hours under 105 ℃.Different drying methods have different impacts to content of irisflorentin.The study provided a basis for retaining the effective components in fresh herbs at the maximum extent,and discussing degradation rule of the mark components in herbs under different preliminary processing.
Belamcandachinensis;Irisflorentin;Preliminary processing method
2013-08-16)
国家科技支撑计划(No.2012BA129B04,No.SQ2010BAJY1411)
*
黄云,副研究员,研究方向:天然药物研究与开发,E-mail:HUyu5151@163.com