乌天麻产地趁鲜切制加工技术研究

徐晓强, 俞春英, 江建铭*, 舒月文, 孙乙铭

(1.浙江枣椿堂农业发展有限公司, 浙江 龙游 310002; 2.浙江省中药研究所有限公司, 浙江 杭州 310023;3.浙江农艺师学院, 浙江 杭州 310021)

天麻 (Gastrodiaelata) 为兰科多年生植物,以干燥块茎入药, 别名赤箭、神草、仙人脚、定风草等, 因种质不同有乌天麻、红天麻、绿天麻、黄天麻之别, 均为我国传统名贵中药材, 在中国已有两千余年的药用历史。汉 《神农本草经》 将其列为上品, 载 “赤箭, 味辛, 温。久服, 益气力,长阴、肥健, 轻身、增年”[1]。明 《本草纲目》 称“天麻主诸风痹, 久服益气, 轻身长年”, 治疗“语多恍偬, 善惊失忘” 等病症[2]。《中华人民共和国药典》 (2020 版) (以下简称 《中国药典》 )载: 天麻味甘, 性平; 入肝经。具有息风止痉, 平抑肝阳, 祛风通络等功效。用于小儿惊风, 癫痫抽搐, 破伤风, 头痛眩晕, 手足不遂, 肢体麻木, 风湿痹痛等症[3]。现代药效学研究表明, 天麻块茎中含有四大类有效成分: 以对天麻素 (天麻苷)、羟基苯甲醛、对羟基苯甲醇等为主的酚、苷类物质; 以葡聚糖、α-吡喃己糖、肿根糖A 为主的多糖类物质; 以苯甲醛、γ-谷甾醇等为主的挥发类物质; 以及微量元素、氨基酸类、有机酸类、腺苷类等其他类成分物质[4]。天麻具有安神、抗晕眩、降血压、降血脂、保肝、调节肠道菌群、增强免疫、提高认知能力、抗氧化、抗肿瘤及增强免疫力等多种功效。临床上广泛用于治疗头晕、失眠、癫痫、抑郁症、神经衰弱、阿尔茨海默病、高血压等病症[5-9]。

中药材产地趁鲜加工特指新鲜中药材在产地直接或经一定的前处理后, 切成片、块、段、瓣等再干燥的加工方式, 采用产地加工这种方式省了二次回水的步骤, 避免了药材在缓慢干燥及在浸润过程中活性成分的流失, 在一定程度上保证了药材质量; 同时, 减少了用工, 便于储藏和运输, 节约了成本[10]。中药材产地趁鲜加工在我国具有悠久的历史, 我国第一本中药炮制学专著 《雷公炮炙论》[11]就有相关记载。《中国药典》 收载了浙贝母等68 种中药材可采用产地趁鲜加工, 天麻未列其中。天麻为根茎类药材, 新鲜块茎经水蒸加工干燥后, 块茎呈角质样, 质坚硬, 不易折断或切片, 给使用和炮制带来诸多不便, 尤其是2018 年国家卫健委将天麻列入药食同源名录以来, 利用天麻丰富的药效活性物质和众多的功效研发即食型、功能型等康养产品, 方便普通消费者健康养生使用, 对扩大天麻市场, 促进产业增效意义重大。本研究以浙江省科技扶贫协作与对口支援项目 《乐山 (小凉山彝区) 乌天麻大健康产品开发关键技术研究》实施为契机, 建立了乌天麻指纹图谱, 开展了不同干燥温度对乌天麻块茎鲜切片天麻素、巴利森苷A、对羟基苯甲醇、巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷E 等6 种物质成分含量变化影响的考评,以期为构建乌天麻产地趁鲜加工技术规程和推进乌天麻产地趁鲜加工产业化、规范化、集约化发展提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

Aglient 1100 型高效液相色谱仪 (安捷Agilent有限公司); AB135-S 型十万分之一天平 (瑞士梅特勒-托利多仪器有限公司); EP214C 型万分之一电子天平(瑞士梅特勒-托利多仪器有限公司); KQ-250型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)。

天麻素对照品 (批号20032610)、巴利森苷A对照品 (批号19121102) 购自成都曼斯特生物技术有限公司; 对羟基苯甲醇对照品 ( 批号HR41611W2)、巴 利 森 苷 B 对 照 品 ( 批 号HR1128W4)、巴 利 森 苷 C 对 照 品 ( 批 号HR1114W2)、巴 利 森 苷 E 对 照 品 ( 批 号HR1253W3) 购自辰光生物科技有限公司, 以上标准品纯度≥98%; 乙腈、甲醇为色谱纯, 购自美国Fisher 公司; 其他试剂均为分析纯。

1.2 材料

乌天麻药材采自四川乐山, 经浙江省中药研究所有限公司鉴定为兰科植物天麻的块茎。

1.3 加工方法

选择体形饱满, 完整, 单个质量120～150 g,表面无损伤和病虫斑的天麻块茎, 清洗干净后, 横向切成 约6 mm 的 厚 片, 分 别 在 晒 干、50、60、80、100 及120 ℃下干燥, 每个处理新鲜切片约200 g, 3 次重复。

1.4 色谱条件

色谱柱Agilent ZorbaxSB-C18 (25 nm×4.6 mm,5 μm), 流动相为乙腈 (A) -0.1%磷酸 (B), 进行梯 度 洗 脱, 流 速 为0.8 mL ·min-1, 柱 温 为30 ℃, 检测波长为220 nm, 进样量5 μL (表1)。

表1 HPLC 梯度洗脱程序

1.5 供试品溶液的制备

取样品粉末 (过四号筛) 约1.0 g, 精密称定, 置具塞锥形瓶中, 精密加入50%甲醇25 mL,称定质量, 超声处理 (功率500 W, 频率40 khz)30 min, 放冷, 再称定质量, 补足减失质量, 滤过, 取续滤液即得。

1.6 标准品溶液制备

精密称取天麻素、巴利森苷A、对羟基苯甲醇、巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷E 等6 种标准品适量, 配制成0.1 mg·mL-1天麻素、0.284 mg·mL-1巴利森苷A、0.122 mg·mL-1对羟基苯甲醇、0.45 mg·mL-1巴利森苷E、0.75 mg·mL-1巴利森苷C、1.67 mg·mL-1巴利森苷B 标准品溶液, 每种取适量配制成20 μg·mL-1天麻素、12.2 μg·mL-1对羟基苯甲醇、22.5 μg·mL-1巴利森苷E、16.7 μg·mL-1巴利森苷B、15 μg·mL-1巴利森苷C、28.4 μg·mL-1巴利森A 的混合溶液(图1)。

图1 乌天麻液相图谱

1.7 标准曲线的制备

取 标 准 品 溶 液 依 次 进 样2、4、6、8、10、12 μL, 以进样量为横坐标X, 峰面积为纵坐标Y,得各标准品溶液标准曲线及线性范围 (表2)。

表2 6 种成分线性关系

1.8 方法学考察

1.8.1 精密度试验

取混合对照品溶液, 重复进样测定6 次, 计算上述6 种标准品的峰面积 (表3)。各成分峰面积相对标准偏差 (RSD) 值均低于5%, 表明仪器精密度良好。

1.8.2 重复性试验

取同一份样品, 称取6 份, 测定并计算上述6 种成分的含量, 计算RSD 均小于5%, 表明该方 法重复性良好 (表4)。

表4 重复性考察

1.8.3 稳定性试验

取同一供试溶液, 分别在0、2、4、6、8、10、12、24、36、48 h 进样检测, 计算得出其主要色谱峰的相对保留时间和相对峰面积的RSD 均小于5%, 说明供试品在48 h 内稳定, 可用于检测(表5)。

表5 48 h 稳定性考察

1.8.4 回收率试验

精密称取已知含量的干燥天麻粉末, 共6 份,每份样品分别精密加入一定的对照品溶液, 测定各物质含量计算回收率, 各成分RSD 均小于3% (表6), 表明该方法回收率良好。

表6 回收率试验

2 结果与分析

2.1 主要指标成分含量考评

从表7 可知, 干燥温度对 《中国药典》 规定的6 个指标成分的含量具有极为明显的影响, 可分为2 类。一类是含量随干燥温度上升而稳步增加的物质, 如天麻素和巴利森苷C, 以120 ℃干燥处理时样品含量最高, 晒干样品含量最低。另一类是含量随着干燥温度的升高呈现先上升后下降的变化趋势, 如对羟基苯甲醇和巴利森苷E、巴利森苷B、巴利森苷A, 其中对羟基苯甲醇含量在60 ℃干燥时达最大值, 干燥温度超过60 ℃时含量快速下降,120 ℃干燥时含量最低。而巴利森苷E、巴利森苷B 和巴利森苷A 含量则在100 ℃干燥时最高, 干燥温度高于100 ℃时含量下降, 晒干时含量最低。

表7 不同干燥温度对乌天麻药典成分含量的影响

2.2 主要指标成分总量考评

天麻素、对羟基苯甲醇及巴利森苷C、巴利森苷E、巴利森苷B、巴利森苷A 等6 个成分的含量是2020 版 《中国药典》 评价天麻药材品质优劣的重要指标, 本试验综合考评6 个成分的总含量, 发现随着干燥温度的上升, 6 个成分总含量也随之增加, 干燥温度为100 ℃时达最大值2.634 4%, 其次为120 ℃时的2.549 7%, 两者间无明显差异,但比其他处理有明显提高 (图2)。

图2 不同干燥处理下6 个成分总含量变化

不同处理下, 天麻素和对羟基苯甲醇总含量为0.408 1% ～ 0.865 2%, 均符合2020 版 《中国药典》 不得低于0.25%的限量要求。以60 ℃干燥温度下含量最高, 其次为50 ℃, 晒干时最低。同时从图3 中也可发现, 天麻素含量随干燥温度上升而增加, 而对羟基苯甲醇含量随干燥温度上升呈现先上升后下降的变化趋势, 各组别间有较明显的差异(图3)。

图3 不同干燥处理下天麻素和对羟基苯甲醇总量变化

2.3 指纹图谱考评

采用 《中药色谱指纹图谱相似度评价系统》2004 A 版对天麻HPLC 图谱进行分析, 建立天麻药材的对照指纹图谱 (图4), 共确立14 个共有峰。通过对照品色谱确立天麻素、对羟基苯甲醇、巴利森苷A、巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷E, 且分离度与对称性良好, 其中对羟基苯甲醇峰面积较大, 故以对羟基苯甲醇为参照峰S。

从图4 中可以看出, 不同干燥温度处理的指纹图谱共有3 部分差异较显著, 第一部分图中天麻素峰在晒干处理下含量非常低, 随着温度升高, 峰面积逐渐增加。第二部分图中晒干样品明显区别于其他样品, 第一个峰随着温度增加峰面积逐渐增加,第二个峰仅晒干样品有, 第三个峰面积随着温度升高逐渐增加, 第四个峰随着温度升高逐渐降低至没有。第三部分图中, 第一个峰仅晒干样品有, 第二个峰50、60 和80 ℃干燥条件下有良好的呈现。将6 组不同干燥温度处理的指纹图谱带入2004 版指纹图谱软件计算相似度。匹配结果存在较大差异(表8), 晒干样品与对照指纹图谱的相似度最低,只有0.400, 其次为120 ℃干燥处理的样品, 相似度为0.769, 相似度较高的为60 和80 ℃干燥处理的样品, 分别为0.909 和0.953, 显示乌天麻趁鲜切片干燥温度对其药效活性成分的转化和积累具有较大影响。

表8 不同干燥处理下样品相似度评价

3 结论与讨论

天麻药材传统加工方法是将整个块茎清洗干净后, 经煮制或蒸制杀青, 再晒干或烘干, 其间需经1～2 次的 “回潮发汗”, 整个加工过程工序多、时间长[12-14]。朱仕豪等[15]研究显示, 天麻杀青与否对药材活性成分含量的影响显著, 而蒸制杀青与煮制杀青间则差异不显著。季德等[16]对比了晒干、硫黄熏蒸、热风干燥、微波干燥、红外干燥以及各种联用技术对天麻药材品质和加工成本的影响, 认为热风干燥法或热风微波联用干燥法为产地加工天麻药材的首选方法。2020 版 《中国药典》 则特别强调天麻 “……蒸透, 敞开低温干燥”, 表明干燥温度对天麻品质具有较大影响, 低温利于品质提升。许多学者也对天麻产地加工干燥温度进行了研究, 显示天麻素和巴利森苷类物质含量随干燥温度上升而增加, 对羟基苯甲醇含量则在干燥温度高于60 ℃时明显下降[14-19], 但涉及的干燥温度主要在40～80 ℃。本研究以更广的温度范围 (晒干及50～120 ℃) 来探讨干燥温度对天麻素等6 个主要成分含量的影响, 结果显示, 干燥温度对天麻化学成分转化和积累影响较明显, 并呈现一定规律性。天麻素、巴利森苷C 含量随着干燥温度升高而增加, 120 ℃有最大值, 但超过100 ℃时易发生焦炭化; 对羟基苯甲醇及巴利森苷E、B、A 含量随着干燥温度增加先升后降, 其中对羟基苯甲醇含量在60 ℃有最大值, 巴利森苷E、B、A 含量则均在100 ℃有最大值, 与前人研究结果基本一致。

天麻作为一种传统滋补药材在我国具有悠久的食疗应用历史, 天麻脆片、天麻果脯、天麻本草复合饮料等一系列食品化产品相继研发成功[20-22],但天麻市场鲜食类产品少。2018 年国家卫生计生委发布又将天麻列为食药同源目录, 并在全国道地产区开展天麻食药两用物质的管理试点工作, 吹响了天麻产业向药食同源创新发展的进军号, 更为天麻产业依托其丰富的内含药效活性成分以及安神、降压降脂、增强免疫、提高认知等功效, 研发能适应当前我国快速进入老龄化社会和市场需求的功能性康养产品提供了政策保障, 同时也为天麻产业推广应用产地趁鲜切片加工提供了政策支撑, 助推天麻产业功能化、多元化高质量创新发展。本试验也表明, 乌天麻在采用产地趁鲜切片加工时, 其干燥温度可根据应用或目标市场优化选择。如用于药材领域, 干燥温度以50～60 ℃为宜 (不得过60 ℃),以利于 《中国药典》 规定的限量性指标成分天麻素和对羟基苯甲醇总含量达到最大值; 如利用天麻素研发功能性康养产品, 则干燥温度宜控制在90 ℃左右, 既利于天麻素的转化和积累, 又可避免干燥温度过高易致的焦炭化现象发生。但本研究所涉及的考评指标尚不全面, 干燥温度对天麻多糖、有机酸等活性成分的影响变化规律, 还有待在今后的研究中进一步完善。