不同干燥方法对金银花多元功效成分和感官品质的影响

时玉昌，沈 申，陈亚运，刘圣金，朱星宇,富莹雪

(1.江苏卫生健康职业学院 药学院，江苏 南京 211800；2.南京中医药大学 药学院，江苏 南京 210023；3.江苏省中医院 南京中医药大学附属医院 制剂部，江苏 南京 210029)

中药金银花为忍冬科植物忍冬(LonicerajaponicaThunb.)的干燥花蕾或带初开的花。金银花药用始载于《救荒本草》[1]，性味甘寒，归肺、心、胃经，具有清热解毒、疏散风热的功效，可用于治疗痈肿疔疮、外感风热及热毒血痢等[2]。我国的金银花资源丰富，除新疆维吾尔自治区东部、青海省和西藏自治区大部分地区、内蒙古自治区西部和黑龙江省西南部外，广布于全国其余各省区[3]。研究表明：金银花中富含挥发油类、有机酸类、黄酮类等，这些成分与其中医传统功效密切相关[3-4]。金银花还具有抗菌、抗炎、抗病毒、抗氧化、降血脂和降血糖等现代药理作用[3-7]。

金银花于每年的夏初花开前采收，干燥，以表面黄白色或绿白色者为佳。采收后采用的传统干燥方法主要是自然晾晒、烘干等产地加工方法。传统干燥方法操作简单、对设备要求低，但晾晒干燥受天气影响大、耗时较长、程度不均一；烘干易造成金银花颜色发生改变，有效成分(绿原酸、木犀草苷)含量降低，还会影响金银花的药性形成[8-9]。中药材干燥加工是中药材药性与品质形成不可缺少的环节，其科学合理性已被我国人民数百年的临床实践以及大量的现代科学研究所证明[10]。随着中药材临床需求量的持续增加，中药材正逐渐向工业化发展，现代干燥技术(如热风干燥、红外干燥、微波干燥和冷冻干燥等)不断被应用于中药材产地加工中[11]，如党参可采用红外干燥法[12]，枸杞可采用微波干燥等[13]。

本文在前期的研究基础上，对金银花主产地进行调研，选取适宜采收期采收的金银花为实验材料，结合金银花药材和现代干燥设备的特点，对金银花药材的不同干燥方法及条件进行研究。在此基础上以与金银花中医功效密切相关的有机酸类化合物绿原酸、异绿原酸C，黄酮类化合物芦丁、木犀草苷[3-4]共4种化合物为指标性化学成分，综合性状外观，得出金银花药材最优干燥加工方法，以期为金银花现代干燥加工方法的建立与推广提供技术支撑，促进金银花产地加工的规范化与规模化发展，并为金银花资源的循环利用提供理论基础与科学依据。

1 材料与方法

1.1 仪器设备

DHG-9240A型电热鼓风干燥机，上海一恒科学仪器有限公司；SAK-W04805型中短波红外干燥机，泰州圣泰科红外科技有限公司；YZWS-12型隧道式微波干燥机、YZWS-CT-12型微波真空干燥机，南京研正微波设备厂；TRC2020P50-600型高压电场干燥机，大连泰思曼科技有限公司；800Y型高速中药材粉碎机，永康市铂欧仪器有限公司；Waters 2695型高效液相色谱系统、Waters 2998型PDA检测器、Empower数据处理系统，美国沃特世公司；ML204/02、MS205型电子天平，上海梅特勒-托利多仪器有限公司；PMB53型艾德姆水分测定仪，南京温诺仪器设备有限公司；EPED超纯水系统，南京易普达易科技发展有限公司；KQ-250E型超声波清洗器，昆山禾创超声仪器有限公司；Anke GL-16GII型离心机，上海安亭科学仪器厂。

1.2 实验材料

金银花新鲜药材(批号：20170514)，采于江苏南京浦口区江苏卫生健康职业学院中草药产学研基地，经南京中医药大学刘圣金教授鉴定为忍冬科植物忍冬(LonicerajaponicaThunb.) 的干燥花蕾或带初开的花，样品标本保存于本实验室。

对照品绿原酸(批号：LYS20160819)、异绿原酸C(批号：YLYS20160703)、芦丁(批号：LD20160509)、木犀草苷(批号：MXCG20160722)，南京春秋有限公司。超纯水为自制，分析纯甲醇，南京南化有限公司；色谱纯乙腈，美国天地公司；色谱纯甲酸，德国默克公司。

1.3 实验方法

1.3.1 干燥实验

金银花药材采用不同干燥方法及干燥条件(每批次取新鲜金银花1 kg)，具体见表1，不同的加工方法以序号1～45分别标记表示。金银花至含水率降低到质量分数为12%左右停止，取出后包装，于低温储藏。

表1 金银花的干燥加工方法Table 1 Information of drying methods carried out on L.japonica

1.3.2 供试品溶液的制备

准确称取45批样品粉末1.0 g，置于100 mL具塞锥形瓶，准确移取体积分数为30%的甲醇溶液50 mL，常温下静置30 min。100 Hz、25 ℃超声提取45 min，干燥后称质量，加体积分数为30%的甲醇补足失质量。取上清，13 000 r/min离心10 min后，通过0.22 μm滤膜，即得供试品溶液。

1.3.3 对照品溶液的制备

准确称定对照品，加入体积分数为30%的甲醇，配得绿原酸、芦丁、木犀草苷、异绿原酸C质量浓度分别为0.257、0.166、0.513、0.224 mg/mL的混合对照品溶液，稀释备用。

1.3.4 色谱条件

色谱柱：BDS HYPERSIL C18色谱柱(4.6 mm×250 mm，5 μm)；流动相：体积分数为0.3%的甲酸水(A)-乙腈(B)，梯度洗脱为0～25 min，体积分数5%～45%(A);25～27 min，体积分数45%～90%(A);27～28 min，体积分数90%(A);30～32 min，体积分数90%～5%(A)。流速：1 mL/min，柱温：30 ℃，进样量：10 μL，检测波长：254 nm。

1.3.5 线性范围的考察

按照1.3.3项要求，准确移取一系列混合对照品溶液，再按1.3.4项要求进样，记录4种指标成分色谱峰峰面积。以标准品浓度为横坐标(X)，峰面积为纵坐标(Y)，得出标准曲线，依据信噪比计算检测限(LOD)、定量限(LOQ)。

1.3.6 精密度试验

按照1.3.3项要求，准确移取对照品溶液10 μL，再按1.3.4项的要求，于1 d内连续进样6次以及于连续3 d内重复进样6次，记录4种指标成分峰面积，计算4种指标成分的相对标准偏差(RSD)。

1.3.7 稳定性试验

按1.3.2项要求，准确量取样品6份(同一批)制备供试品溶液，再按1.3.4项要求在0、3、6、9、12、24 h进样，记录4种指标成分峰面积，计算4种指标成分的相对标准偏差(RSD)。

1.3.8 重复性试验

按1.3.2项要求，准确量取样品6份(同一批)制备供试品溶液，再按1.3.4项连续进样，记录4种指标成分峰面积，计算4种指标成分峰面积的相对标准偏差(RSD)。

1.3.9 加样回收率试验

按照1.3.2项要求，准确量取6份已知质量分数的样品，制备供试品溶液，再分别加入一定量对照品，按照1.3.4项的步骤进样，记录4种指标成分峰面积，计算加样回收率。

1.3.10 样品指标成分含量的测定

按照1.3.2项要求，制备所有样品供试品溶液，按照1.3.4项的步骤进样，记录4种指标成分峰面积，计算样品中4种指标成分含量(扣除水分，按干燥品计算)。

1.3.11 逼近理想值排序法(TOPSIS分析法)

为全面解释45种干燥加工方法与4种指标成分之间的相互关系，本研究应用DPS数据处理系统对45批不同干燥加工样品中的4种指标成分组成以35×11矩阵进行TOPSIS分析[14]。

2 结果与讨论

2.1 样品性状及含水率的测定结果

45批不同加工方法金银花样品主要的外观性状特征及含水率结果见表2。由表2结果可知：阴干、红外控温干燥、高压电场干燥所得金银花样品性状外观较差。热风控温干燥温度越低，所得金银花样品性状外观越好。热风变温干燥第二段温度较高时，性状外观较差。微波真空干燥和经杀青的金银花样品性状外观均较好。

表2 不同加工方法的金银花中主要的外观性状和含水率结果Table 2 Main appearance characters and water content results of samples after different drying methods

2.2 高效液相色谱图结果

对照品及样品的HPLC色谱图见图1，如图1所示：1号峰为绿原酸，2号峰为芦丁，3号峰为木犀草苷，4号峰为异绿原酸C。

图1 金银花对照品(a)、金银花药材(b)的HPLC色谱图Fig.1 HPLC chromatogram of reference solution (a) and test solution (b)

2.3 线性关系的考察结果

绿原酸、芦丁、木犀草苷、异绿原酸C 4种指标成分线性关系考察结果见表3。由表3可知：4种指标成分在各自线性范围内线性关系良好，可用于准确定量。

表3 4种成分的标准曲线及线性范围Table 3 The linear equations of 4 kinds of references

2.4 方法学的考察结果

绿原酸、芦丁、木犀草苷、异绿原酸C 4种指标成分的精密度、稳定性、重复性和加样回收率结果见表4。由表4可知：本实验建立的方法具有良好的精密度、稳定性、重复性和加样回收率。

表4 4种成分的HPLC分析精密度、重复性、稳定性及加样回收率试验结果Table 4 The precision,repeatability,stability and recovery of 4 kinds of references

2.5 样品指标成分含量的测定结果

45批不同加工方法金银花样品中绿原酸、芦丁、木犀草苷、异绿原酸C 4种指标成分含量结果见表5。由表5结果可知：不同加工方法对金银花中4种指标成分含量影响较大；蒸气杀青120 s，热风控温60 ℃所得金银花样品中的绿原酸含量最高；阴干所得金银花样品中的芦丁含量最高；蒸气杀青60 s，热风控温60 ℃所得样品木犀草苷含量最高；微波杀青60 s，微波干燥80 ℃所得样品异绿原酸C含量最高。随着热风控温干燥加工的温度降低，金银花样品中4种指标成分含量增加。红外控温和高压电场干燥加工金银花样品中的4种指标成分最低，因此，此两种方法不适宜直接用于金银花干燥加工。在70 ℃下，微波真空干燥加工金银花样品中4种指标成分含量最高，热风控温干燥其次。在40、50 ℃下，热风控温干燥加工金银花样品4种指标成分含量最高。杀青后干燥所得金银花样品中的4种指标成分的含量显著高于未杀青样品。相同蒸气杀青条件下，热风控温干燥温度越低，指标成分的含量越高。相同温度及蒸气杀青时间，热风控温干燥优于红外控温干燥。相同温度及微波杀青时间，红外控温干燥优于热风控温干燥。相同干燥方法及杀青时间，蒸气杀青优于微波杀青。

表5 不同加工方法的金银花中4种指标成分的含量测定结果Table 5 The contents of 4 investigated compounds in samples after different drying mothods

2.6 逼近理想值排序法(TOPSIS分析法)结果

逼近理想值排序法(TOPSIS分析法)结果见表6。由表6可知：前7位按照优劣顺序排序：蒸气杀青60 s、热风控温60 ℃，蒸气杀青30 s、热风控温60 ℃，微波杀青60 s、微波真空80 ℃，蒸气杀青120 s、热风控温60 ℃，微波杀青60 s、微波干燥80 ℃，蒸气杀青120 s、红外控温60 ℃，蒸气杀青60 s、红外控温60 ℃，这些方法均能较大地保留金银花中绿原酸、芦丁、木犀草苷、异绿原酸C成分；杀青(蒸气杀青、微波杀青)后联合其他干燥技术有利于4种指标成分的保留；现代干燥方法(杀青联合其他干燥技术)排序显著优于传统干燥方法(阴干)，且加工所得样品的性状外观更好、干燥速率更快，说明现代干燥技术为金银花适宜干燥方法。

由表6可以得出：经杀青后加工所得的金银花样品的排序处在前列，显著优于没有杀青的干燥加工方法。且结合表4中各加工样品的性状外观可看出，经杀青后的金银花药材更符合“表面黄白色或绿白色者为佳”的性状外观评价指标。杀青过程是依靠特定条件(如蒸气、微波)产生的瞬间高温使新鲜植物、药材中的各种类型生物酶失去活性，从而抑制发生在对应化学成分之间的酶促氧化反应、水解反应等。杀青对花类药材药性及品质的形成有着不可代替的作用，如防止多酚类物质氧化、花瓣变色，保持性状外观特征、提高品质和增强功效。

表6 不同干燥方法的金银花样本的正理想解、负理想解、欧氏贴近度与排序Table 6 The positive ideal solution,negative ideal solution,euclidean closeness and ranking of samples after different drying methods

金银花在干燥加工处理过程中发生颜色变化(褐变)以及与金银花中医功效密切相关的有机酸、黄酮类化合物的损失，主要原因是由于金银花中的多酚氧化酶氧化其多酚类物质(酶促反应)造成的，如绿原酸为金银花的主要功效成分，绿原酸分子中的邻位酚羟基，在多酚氧化酶作用下氧化缩合成高分子化合物，宏观上造成了金银花颜色的变化。传统干燥过程中，升温缓慢，增强了多酚氧化酶活性，从而加速了绿原酸氧化缩合过程，最终造成绿原酸含量降低；而经杀青的瞬间高温使多酚氧化酶失活，抑制绿原酸的酶促反应，从而保持了绿原酸含量和金银花的性状外观特征。

金银花中叶绿素的损失也可能造成其颜色的变化。干燥过程中，当金银花蕾在含水较高时，温度升高时破坏细胞中的叶绿素，叶绿素含量的降低以及生成其他颜色的产物会直接影响金银花的颜色。

3 结论

金银花干燥加工是金银花药材的品质及药性形成的重要过程。本研究结果显示：从得到样品的性状外观特征来看，微波干燥、经杀青后干燥和变温干燥所获得的金银花性状外观符合金银花药材要求。从4种指标成分含量来看，经杀青过程后干燥效果较好，所得金银花有效成分含量相对较高。本研究结果还表明：蒸汽杀青60 s、热风控温60 ℃干燥的金银花样品质量最优。

本实验结果可为金银花现代干燥加工方法的建立与推广提供支撑，促进金银花产地干燥加工的规范化与规模化发展，为金银花资源的循环利用提供理论基础与科学依据，也可为其他花类药材的现代干燥加工研究提供借鉴。