超声-天然抑菌性高分子联用绿色养护当归的科学可行性

李芳蓉，牛娟，张建军，赵云峰，韩秀凤

（甘肃中医药大学药学教学部，甘肃定西 743000）

甘肃省定西市岷县为“中国当归之乡”，所产当归谓之“岷归”，栽种和药用历史悠久、品质优良，为历代医家公认的甘肃道地药材[1]。当归为伞形科植物当归[Angelica Sinensis（Oliv.）Diels]的干燥根[2]，有补血活血、调经止痛、扶正固本、润燥通便之功效，其药用价值多样化[3～4]，有“十方九归”之美誉，药食同源[5]。近年来，随着生活水平提高及保健意识增强，当归药材的市场需求量、生产规模和库存量递增，因其多糖类成分含量较高，传统贮藏养护技术方法欠科学，贮藏期间易发生霉变、虫蛀、变质等现象，影响药材质量和用药安全有效，造成巨大经济损失。据调查当归是甘肃省受仓储害虫为害最严重的药材之一[6]。目前当归贮藏养护多沿用传统硫磺熏蒸阴干法，虽有较好的防霉、防虫蛀等效果[7]，但会影响其疗效且有害人体健康[8]。若过度硫熏更会造成其化学成分和药理作用的改变及残留超标[9]。因此，研究当归的科学绿色贮存及防霉防虫养护刻不容缓。

1 超声清洗消除隐患

超声技术在医疗卫生、食品工业和环境保护等方面发挥着重要作用。超声清洗主要是利用超声空化效应对物体表面污物撞击、剥离，洁净且不留死角[10]。超声清洗中药材作用快速彻底，且空化效应能在细胞液与细胞壁间产生微射流及局部高热高压，抑制虫卵，杀灭细菌、霉菌、病菌等[11～13]。实现节水、节能、省时、省力，清洁，快速、高效洗涤，绿色环保，有效保护中草药[14]，减少药材有效成分损失量，是理想的中药材清洗方法[15]。将当归药材在贮藏保存前预先进行超声波清洗，提前消除隐患，有利于后期的贮藏养护。

2 超声联用养护的天然抑菌性高分子

天然抑菌性高分子在果蔬保鲜中应用较多。通过采用果蔬和粮食保鲜方面应用广泛的壳聚糖、甘露聚糖等作为与超声联用养护的天然抑菌性高分子，进行研究。

壳聚糖是一种理想绿色抗菌材料，来源丰富、价格低廉、多功能、无毒、潜力巨大的新型环保天然防腐剂[16]，具有可生物降解性、成膜性、生物相容性、抗菌谱广性、高活性和再生性等特点[17～18]，广泛应用于食品、工农业、化妆品、生物医学等领域，抑菌活性良好，能有效防止水果在贮藏期腐烂并维持其品质，故在食品果蔬保鲜方面的应用尤为重要[19～20]。水溶性壳聚糖在酸性介质中抑菌性能更好[21]，可以在贮藏期内有效对中药材防霉防蛀[22]。

甘露聚糖无色、无毒、无异味，是一种天然可再生的食品抑菌防腐剂，具有亲水性、成膜性、抗菌性、可食用性等性能，可有效抑制真菌及细菌生长和繁殖。水溶液可在果蔬表面形成一层薄膜[23～24]，有效阻止空气氧化、减少水分蒸发、抑制病害微生物的生长繁殖，降低呼吸强度，使果蔬保鲜[25～26]。经甘露聚糖涂膜后的苹果可有效防止褐变和保持水分等，感官保持效果明显[27]。甘露聚糖还能有效防止食品腐败变质、发霉和遭受虫害，抗菌性较强[28～29]，能延长包装食品货架期和抑制纤维素水解[30]。

将当归贮藏前预先超声清洗，并利用其分散作用在药材表面均匀涂布一层天然抑菌性高分子进行联用养护，使药材与外界环境隔离并阻断贮藏期细菌、霉菌和病毒的侵蚀，属于安全、高效、无化学污染、绿色科学的当归药材贮藏养护技术。

3 超声-天然抑菌性高分子联用技术养护当归的效果评价

将当归药材超声净洗后，选取部分与抑菌性能的有机高分子联用养护，并与仅超声清洗的当归比较，根据各自贮存期内外观品质改变情况和分析检测主要有效成分含量的变化，综合评价养护效果。若在18～24 个月实验周期内不出现霉变和虫蛀等，各有效成分变化不大，且仍符合药典要求，即可进一步优选与超声技术联用的天然抑菌性高分子的最佳种类、最佳加入量及最佳条件，从而得到理想的超声-天然抑菌性高分子联用养护当归的科学方法。

3.1 待检药效成分

以当归的代表性或指标性药效成分作为超声波联用技术养护当归药材后评价养护效果的待检药效成分。

阿魏酸、当归多糖、藁本内酯、丁烯基苯酞和丁基苯酞[32]等是公认的主要指标性和代表性药效成分。阿魏酸是历年《中国药典》规定的鉴定当归药材质量的标志性检测指标，是其主要水溶性活性成分，阿魏酸可保护心脏、抗血栓和抑制血小板聚集[33～34]，抗抑郁和抗老年痴呆，能促进清除自由基酶的产生并清除自由基，调节人体生理机能。藁本内酯是重要的鉴定当归真伪和评定其质量的特征指标之一[35]，具有抗癌、抗炎、镇痛、抗动脉粥样硬化、神经保护、抑制心肌肥大等药理活性[36]。藁本内酯能显著提升老龄小鼠的力量与耐力，改善老龄小鼠运动能力[37]。丁基苯酞和丁烯基苯酞也是当归的主要药效成分，能够扩张血管、抗心肌缺血缺氧，改善脑部微循环和抗抑郁等[38]。当归多糖是其主要水溶性成分，药理作用和生物活性广泛，能提高机体免疫力，促进造血、抗癌、抗辐射损伤等[39]。

3.2 待检药效成分分析测定方法

3.2.1 HPLC 法分析测定阿魏酸、藁本内酯、丁基苯酞和丁烯基苯酞

《中国药典》2020年版对当归药材阿魏酸等的含量分别进行了限定。阿魏酸含量的测定多采用HPLC 法，何元等[40]建立了当归药材HPLC 指纹图谱，并测定了药材及提取物中阿魏酸等成分的含量。徐金玲等[41]新建了质量标准并整合了当归药材的鉴别，增加了HPLC 法测定阿魏酸含量项目，方法准确可靠、简便快捷、适用性良好。罗铮等[42]建立了精密度、重现性和稳定性符合指导原则要求的HPLC 测定当归中阿魏酸等5 种成分的方法。杨蕊菁等[43]采用HPLC 法同时测定当归中阿魏酸等9 种成分的含量准确简便、重现性好的方法。黄玉宇等[44]以HPLC 测定检测饮片及煎液中阿魏酸等含量，为按饮片类型分类规范处方的加水量标准提供了实验依据。马纪伟等[45]采用HPLC 测定养血当归软胶囊中阿魏酸的含量，方法简便易行，可作为养血当归胶囊的质量控制方法。刘雪枫等[46]采用HPLC 法测定当归芍药散中阿魏酸等含量，方法简便、准确、分离效果好。

藁本内酯是当归挥发油主要组分和重要活性成分，是公认的鉴定当归真伪和评定其质量的特征指标[47～48]。HPLC 法是应用最广且重要的藁本内酯测定方法[49～50]。潘娉娉等[51]建立了准确稳定、重复性好，可用于质量控制的同时测定杜仲-当归藁本内酯等5种成分含量的HPLC法。叶晓娅等[52]采用HPLC 法同时测定当归片中藁本内酯等的含量，经方法学考察均符合规定，可用于质量控制。吴姣等[53]建立了准确、可靠的当归胶囊藁本内酯和阿魏酸含量的HLPC 法测定方法。陈方等[54]建立并优化了简便、可靠、稳定、可行的测定当归藁本内酯含量的HPLC 指纹图谱和测定方法。

丁烯基苯酞是当归挥发油的另一主要成分，其含量在当归挥发油中仅次于藁本内酯[55]，是当归活血调经的药效成分[56]。鄢玉芬等[57]建立了准确、可行的同时测定不同贮藏条件下川芎中丁烯基苯酞等10 种化学成分的方法。肖宇奇等[58]采用HPLC 法分析了当归样品中不同生长期化学成分丁烯基苯酞等的动态变化。李冬华等[59]以HPLC法测定当归饮片中阿正丁烯基苯酞等的含量，用以建立和完善当归饮片质量标准。

丁基苯酞（3-正丁基苯酞）是当归又一重要的药效成分，其测定主要以HPLC 法。王宁宁等[60]以HPLC 法研究3-正丁基苯酞在大鼠体内的组织分布情况。丁军霞等[61]建立了HPLC 法同时测定当归中正丁基苯酞等5 种成分及不确定度评定方法。钟应淮等[62]采用HPLC 法同时测定丁基苯酞等5 种成分的含量，结果表明方法稳定可靠，可用于质量控制。郭小藤等[63]采用HPLC 法同时测定川芎油丁基苯酞等的含量，方法简便、经济。

3.2.2 紫外可见光谱法测定当归多糖

当归多糖含量测定多采用UV-Vis 法[64]。张素斌等[65]采用苯酚-硫酸UV-Vis 法测定当归多糖含量对4 种当归多糖提取方法的比较研究。吴平安等[66]采用苯酚-硫酸UV-Vis 法测定当归中的多糖含量。刘云[67]醇提当归多糖并以采用苯酚-硫酸UV-Vis 法测定当归多糖含量。何先元等[68]以超声提取当归多糖，以苯酚-硫酸UV-Vis 法测定其含量。许会生[69]建立了多糖含量测定的苯酚-硫酸UV-Vis 法，其研究和测定方法规范可靠。

4 小结

当归临床应用广泛，但因贮藏养护技术方法欠科学，霉烂和虫蛀等各种变质变异现象严重，科学贮藏养护势在必行。超声洗涤中药材快速、环保、节能、节水，能够抑制虫卵、杀死害虫、强烈杀灭细菌、霉菌、病菌等，药效成分散失少。而天然抑菌性高分子在果蔬保鲜中应用广泛。养护后评价养护效果的待检药效成分为阿魏酸、藁本内酯、丁烯基苯肽、丁基苯肽和当归多糖，测定方法分别为HPLC 法测定阿魏酸、藁本内酯、丁烯基苯肽和丁基苯肽，UV-Vis 法测定当归多糖。各待检成分代表性强，测定方法得当，操作简便，稳定性高、重现性好，可靠性强。将无残毒、无公害、安全绿色的超声-天然抑菌性高分子联用贮藏养护当归，可提前消除隐患并进一步保证贮藏期间防霉防蛀等，研究和应用前景广阔。