不同干燥方式对中药成分影响的研究进展△

范天慈，窦志英，李捷，温英丽，刘丽婷，刘亚男

天津中医药大学 天津市中药化学与分析重点实验室，天津 301637

我国中药资源丰富。优质的中药在人类疾病的预防和治疗方面发挥了重要的作用，一直为人类健康服务，中药的质量是防病治病的关键，受产地、采收时间、加工方式等多因素影响[1]。其中，干燥是一个关键环节，无论中药材还是中药饮片均涉及干燥环节，干燥方式、干燥工艺技术参数等会直接影响中药材和中药饮片的质量。采收后的中药材通常加工程序为除杂、洗涤、干燥为净中药材，净中药材需要软化、切制、炮制、干燥等制备成中药饮片，中药饮片直接用于临床调配处方或作为制备中成药的原料[2]，因此其质量直接影响临床疗效。历史上医药学家重视干燥环节的论述屡见不鲜。唐代孙思邈在《千金翼方》中指出：“夫药采取，不依阴干、曝干，虽有药名，终无药实。”[3]《本草蒙筌》中记载：“凡药藏贮宜提防，倘阴干、暴干、烘干未尽其湿，则蛀蚀霉垢朽烂不免为殃。”[4]本文针对现有的干燥方法、不同干燥方法对中药成分的影响进行文献总结，为选择正确的干燥方法提供参考，今后应加大对干燥模式和技术参数的研究力度。

1 常用干燥方法

传统的干燥方式主要有晒干法、阴干法等。随着科学技术的发展，新的干燥技术，如微波干燥、真空干燥、冷冻干燥等为中药干燥提供了更多的选择。不同的干燥方法具有不同的优缺点和适用性[5]，需要根据中药材或中药饮片的性质进行选择。见表1。

表1 中药常用干燥方法比较

晒干法和阴干法经济成本最低，常用于中药材、中药饮片产地加工过程中[13]。烘干法为目前中药饮片企业主要采用的干燥方法，另外，产地加工中也有自制烘房或烘床等用于中药材的干燥，如地黄、白术等。目前仍以这3 种干燥方法为主流，有个别企业应用微波干燥、冷冻干燥等方式，但是因其成本较高、产量较小，并对干燥设备有特定的要求，应用范围受到限制。远红外干燥效果受中药材自身厚度影响[14]，目前研究多针对于质地轻薄的中药材或中药饮片，如牡丹皮[15]、百合[16]、当归切片[17]、枸杞子[18]等，但在产地加工及生产中应用较少。

2 不同干燥方式对多糖类成分的影响

多糖是由单糖聚合而成的天然高分子化合物，具有抗氧化、调节免疫、抗病毒、抗肿瘤等药理作用。干燥会影响单糖的类型、含量及构象，进而影响多糖的性质和活性。

肖亨[19]在电镜下观察发现，海蒿子多糖的真空干燥样品表面粗糙，热风干燥样品光滑有裂缝，冷冻干燥样品光滑多孔。此外，冷冻干燥样品结晶度小，具有较强的三螺旋构象。Wang 等[20]发现，冷冻干燥处理的当归多糖样品粒径小且均匀，而烘干样品和真空干燥样品分别具有较大的表观黏度和特性黏度。因此，不同干燥方式对多糖物理特征的影响存在差异。与其他干燥方式相比，冷冻干燥具有条件温和、结合水破坏少、多糖聚集程度小、物理特征保存良好等优势。

高温会影响单糖组成、相对分子质量等因素[21-24]。真空干燥和热风干燥样品多糖含量低于冷冻干燥样品，平均相对分子质量较大。冷冻干燥样品中多糖含量高且小分子单糖较多。含量较高的单糖主要有阿拉伯糖、甘露糖、鼠李糖、木糖、葡萄糖和半乳糖等。不同干燥方式不影响单糖种类，但会改变单糖构象[25]，导致含量比例有显著差异。高温有氧环境下，糖醛酸易被氧化。因此，冷冻干燥样品中单糖和糖醛酸含量较高。

抗氧化活性和多糖组成、结构的相关性见表2。相对分子质量小的多糖因暴露的还原端较多[29]，具有更好的铁还原能力。高温条件会使小分子多糖聚集，破坏羟基，削减多糖的供氢能力。因此，在多糖抗氧化活性实验中，冷冻干燥具有明显的优势[30]，这与其多糖样品相对分子质量小、糖醛酸含量高、化学基团保存完整有关。

表2 抗氧化活性和多糖组成、结构的相关性

含有多糖类成分的中药干燥应注意温度控制。高温烘干、微波干燥等干燥方式易导致多糖发生聚集，影响活性[31]。冷冻干燥对外观特征和生物活性保存程度高，有利于多糖的制备和研究，但对设备要求高，周期长，因此，在产地加工中，低温烘干和传统阴干、晒干法仍是首选。晒干过程中也应注意避免或减少暴晒。此外，冷冻干燥也要考虑中药材本身的性状、质地、体积等因素。花、叶、茎、粗提物等相对轻薄、质地疏松，水分易被冻结升华从而除去，而质地紧密的木质化根可能因冷冻及水分蒸发困难等问题而干燥效果不理想。研究表明，海蒿子（藻体轻薄）、牛蒡多糖（粗提物）、山茱萸多糖（粗提物）、淫羊藿（叶）、铁皮石斛[31-32]（茎）、金银花[33]（花）等冷冻干燥效果较好，而红芪药材[34-35]（根）则冷冻干燥效果较差，甚至不如普通的烘干、阴干等方法。这也再次说明了冷冻干燥在中药材产地加工中的不适用。对于根类等质地紧密的部位或体积较大的中药材，在生产、研究过程中应尽量切薄片或者粉碎，制成粗提物。

3 干燥方式对挥发油类成分的影响

挥发油是一类具有挥发性的混合成分，其功效因具体成分不同而各异。挥发油广泛存在于解表类和芳香化湿类中药中。干燥会影响挥发油的挥发程度和结构分解、变异程度。

高温对挥发油影响较大[36-38]，微波、高温烘干等高温条件易使低沸点成分挥发[39]，同时热敏性成分易分解或异构化成环氧化合物、氧化成烯萜类、高级烷烃、有机酸和脂类等高分子化合物，导致非药效成分增多，主要药效成分含量降低，对药效破坏作用较大。康显杰等[40]发现，在微波干燥和鼓风干燥高温条件下，姜黄挥发油中的莪术二酮等化合物异构化环氧结构。唐文文等[41]研究表明，当归挥发油组分和含量随温度升高发生显著变化。二十七烷、苯氧乙酸烯丙酯、亚油酸等碳原子数较大的高分子成分含量明显增加。藁本内酯含量损失较多，并且随温度升高呈递减趋势。因此，微波干燥、高温烘干等条件较剧烈的干燥方式不适合挥发油起主要药效作用的中药材。但Ghasemzadeh等[42]发现，生姜中姜酚在高温烘干会转化成抗氧能力和抗菌活性更强的姜辣素。因此，实际中宜根据需求灵活选择干燥方式。

在实际生产和研究中，常用阴干法、晒干法和低温烘干法等干燥方式。阴干法条件最温和，对挥发性强的单萜、小分子芳香类化合物（表3、图1）保留程度高。此外，某些不稳定成分，如α-细辛脑在阳光的直射下易转变为同分异构体β-细辛脑[43]（图2），影响中药材质量，不适合晒干和烘干法，采用阴干法最适宜。单萜、相对分子质量小的芳香类化合物具有重要的生物活性，而高沸点化合物的挥发油抑菌和杀菌效果更好。阴干法在产地初加工中起着重要作用，但效率较低，挥发油类成分在长期干燥过程有部分损失。低温烘干耗时短、挥发油散失少、样品含量与阴干法差异较小[44-46]，同时规范性高，可用于大批量中药材快速干燥加工。因此，阴干法常用产地于加工中，而生产中一般选用低温烘干。

图1 中药材中常见的单萜、小分子芳香类化合物结构式

图2 α-细辛脑在光照条件下的转化

表3 中药材中常见的单萜、小分子芳香类化合物

冷冻干燥中成分损失较大与水分的升华有关[53]。真空干燥在降低水沸点、加速水分除去的同时也导致挥发油类成分损失。因此，冷冻干燥和真空干燥很少应用于挥发油类中药材的干燥中。

4 干燥方式对皂苷类成分的影响

皂苷是苷元为三萜或者螺旋甾烷类化合物的一类糖苷。人参、知母、柴胡等多种中药材中都含有皂苷类成分。各中药材中主要皂苷成分性质不尽相同，加上目前对活性成分的认识不够深入，造成了皂苷类中药材在不同成分评判指标下适宜的干燥方式不同、难以统一干燥方式的现象。

中药皂苷类成分种类众多、结构复杂，单一指标难以全面评价中药材质量。以某几种皂苷为评价指标，则要确保皂苷的稳定性，避免被酶水解或高温下分解。若以皂苷元为成分指标，则要促进内源酶水解皂苷的能力。以总皂苷含量为评价标准，能兼顾皂苷和皂苷元，但会忽略部分皂苷无生物活性或药效作用等问题[54-56]。

阴干法简便易行，但耗时长。董利华等[57]研究发现，绞股蓝阴干过程中皂苷类成分在葡萄糖苷酶等的作用下发生脱糖，生成次生苷，从而导致成分差异。晒干法被用于种植户采收后的初加工中，条件、环境和低温烘干相似但不如低温烘干效率高、稳定。在生产中为了兼顾中药材质量和效益，晒干法多用低温烘干代替。

微波干燥能在短时间内快速升温，理论上可以使酶类失活，起到杀酶保苷的作用。但在实际研究中，并没有达到理想效果。在相关研究中，微波干燥样品薯蓣皂苷元和总皂苷接近或低于低温烘干样品[54,56]。李芳等[58]在不同干燥方法对人参花和西洋参花的影响研究中也发现，微波干燥样品中人参皂苷Rg1、Re、Rb1、Rc、Rb2、Rb3、Rd 及其相对应的丙二酰基皂苷等14 种人参皂苷量不及40 ℃烘干的样品含量，其机制有待进一步考证。同时考虑设备、成本等问题，微波干燥在皂苷类中药材中应用较少。

低温烘干条件相对温和，虽然部分皂苷可能在酶的作用下水解成苷元，但对总皂苷和整体药效影响最小。高温烘干可以灭活内源酶，保存某种皂苷，但容易破坏总体成分，造成成分分解或转变[59]，同时严重影响中药材外观，导致表面皱缩、焦糊等。冷冻干燥可以确保中药材外观品质和内在成分，对热敏性有保护作用，但在实际中部分实验出现相反结果[60-61]。王菲等[62]研究发现，冷冻干燥条件下，皂苷类成分也容易发生分解，可能在冷冻低温条件下，酶暂时失活但未被完全灭活，恢复正常条件后继续分解有效成分。

在皂苷类中药材中，低温烘干耗时短、易控，适用于产地加工或简单处理。在制备成分、保留特殊皂苷成分或衍生物新成分等特殊研究中，则需要结合中药材特点，摸索不同的干燥条件，选用冷冻干燥、高温处理等。

5 干燥方式对黄酮类成分的影响

黄酮类化合物是一类基本母核为2-苯基色原酮的物质，具有抗氧化、清除自由基、消炎、抑菌等多种作用。黄酮类成分广泛存在于清热解毒药及其他各类中药中，是中药中最为常见的成分之一。黄酮类化合物可根据有无连接糖基分为黄酮类和黄酮苷类。不同干燥方法对黄酮和黄酮苷的影响有差别。

含黄酮苷类成分的中药材或中药饮片在加工过程中要破坏或抑制酶的活性，常采用阴干法、杀青或蒸煮后烘干、晒干等加工方法。阴干条件下温度较低，抑制了酶的活性，减少黄酮苷类物质水解，但恢复正常条件时可能再次水解；而杀青处理可以起到类似“杀酶保苷”的作用，如菊花[63-64]、槐米[65]等。因此，黄酮苷含量较高的中药材产地加工和生产中多用高温杀青后烘干或晒干。刘天亮等[66]比较加工方法对金银花药材质量的影响，结果表明，杀青烘干方法最优，有利于提升中药材品质。林裕英等[67]研究发现，45 ℃烘干的广金钱草药材中4 种黄酮苷含量高于阴干法、晒干法等，与鲜品含量较为接近。这可能与其中夏佛塔苷、异夏佛塔苷等成分稳定性高有关。同时，全草类药材质地轻薄、水分易于除去、干燥时间短，因此烘干条件下成分损失少。

对于总黄酮或者游离黄酮类成分，条件温和的干燥方式有利于保证中药材质量，如晒干法[68]、低温烘干法[69-70]等。高温可能使黄酮类成分发生水解、氧化和裂解等反应，导致含量降低[71]。尤其是化合物含有醛基等基团时，高温下成分易发生转变。微波干燥升温快，可促使黄酮类成分共价键断裂，有利于黄酮类物质的溶出和提取，但温度难以控制，对中药材外观和质量影响较大。冷冻干燥在黄酮类中药材干燥中应用较少。总之，对于黄酮苷类中药材多采用阴干、杀青等处理后晒干、烘干；以游离黄酮或者总黄酮类成分为其生物活性成分的中药材选用条件温和的低温烘干。

6 总结与展望

目前中药的干燥研究多以考察不同干燥方式对中药材或中药饮片的影响为主，但单一干燥方式难以同时兼顾质量、效率等多种因素。因此，多种干燥方法联用的方式值得关注，如高温烘干时中药材表面皱缩易导致内部干燥不彻底，而微波属于内部加热法，两者联用可以避免中药材产生“外焦内生”的现象，同时干燥效率高、干燥均匀。冷冻干燥条件温和，可较好地维持中药材外观并保留成分，但耗时过长。若先进行烘干，则缩短了干燥周期，降低了成本。联合干燥可以整合多种干燥方式的特点[72]，实现成本和效益的最佳结合，已在食品加工中得到了应用[73-77]。但目前中药联合干燥相关研究较少，缺少理论技术支持，有待进一步发展。

中药材不同，适宜的干燥方法不同。多糖和挥发油类成分易受高温影响，冷冻干燥可以较好地保存单糖和活性基团，多糖样品抗氧化活性强。挥发油类成分经低温烘干后含量和抗菌活性与阴干法无显著差异。皂苷类成分应根据不同成分需求选择干燥方式。黄酮类成分宜杀酶保苷或低温烘干。远红外干燥有利于酚类物质含量和抗氧化活性的保存[78-79]。但药物所含成分复杂多样，同一中药材中，不同成分受影响程度不同。因此，在生产过程中，应以药效指标性成分为主，同时兼顾其他成分的原则进行干燥。同时，也可根据用药目的和实际需求来选择不同干燥方式，如某些皂苷类成分在高温下易变异，影响中药材或中药饮片质量，但在研究中可利用此特点为新成分开发寻找新思路。金银花中绿原酸类成分有着较强的抗病毒和保肝利胆作用，黄酮类、总酚及多酚类成分抗氧化活性强，挥发油类成分抑菌效果显著，金银花多糖能有效地增强免疫功能[80]。不同干燥方法得到的金银花饮片中各种成分保留程度不一样，进而导致药效有侧重。因此，中药材干燥方式、工艺的选择与成分、药效相结合的定向加工方式为“精准药材”的发展提供了新思路[81-83]。但成分分类干燥制备中药饮片会大大增加成本、降低效率且缺乏系统理论，有待进一步研究和验证。

在实际生产中，需要同时考虑成本、周期、简便性等因素。对于大多数中药材，在产地加工或产业化生产中，采用低温烘干，可以快速实现干燥，成本低，可以兼顾中药材质量和效益。在实验研究、食品开发中，可以根据中药材特点和需要及干燥方法的利弊，选择冷冻干燥、微波干燥等。总之，干燥对于中药材质量具有重要影响，应合理选择相适宜的干燥方法来保证中药材质量。本文仅整理了常用干燥方法对多糖、黄酮、挥发油、皂苷4 种主要成分的影响，其余干燥方式和成分的作用影响有待进一步考察。