微波技術(shù)用于膠類藥材炮制的研究Δ

程一帆，茍 虹，譚淇文，王 兵，吳 蘇

（重慶市中醫(yī)研究院，重慶市 400021）

中藥中的膠類藥材在臨床應(yīng)用時(shí)要求遵循中醫(yī)藥理論，依法炮制。膠類藥材質(zhì)堅(jiān)韌，經(jīng)炙珠后易粉碎、溶解，抑膩矯味，可達(dá)到利于應(yīng)用、增強(qiáng)療效的目的[1，2]。古今膠材的炙珠為改善受熱不均產(chǎn)生溏心和焦糊現(xiàn)象經(jīng)歷了由直火炒制到介質(zhì)炒制、使用控溫電熱設(shè)備燙制、微波設(shè)備炮制的變革與探索。為了規(guī)范膠材的炮制工藝，建立和統(tǒng)一膠珠的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，筆者對常用膠材阿膠、鹿角膠、龜甲膠的炙珠工藝、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、檢測方法進(jìn)行了研究，結(jié)果認(rèn)為膠類藥材炙珠采用微波技術(shù)有獨(dú)特的優(yōu)勢。

1 材料

1.1 儀器

MG-5304DS型微波爐（LG電子（天津）電器有限公司）；AE200型電子分析天平（瑞士梅特勒-托利多公司）；UV-752型紫外-可見分光光度計(jì)（上海電子光學(xué)技術(shù)研究所）；CS101型電熱干燥箱（重慶試驗(yàn)設(shè)備廠）；80-2型離心沉淀器（上海手術(shù)器械廠）；HHS112-B型電熱恒溫水浴、凱氏定氮裝置（上海醫(yī)療器械五廠）。

1.2 試藥

阿膠（山東東阿阿膠股份有限公司，批號(hào)：061228）；龜甲膠（河南老君堂制藥有限公司，批號(hào)：040118）；鹿角膠（河南老君堂制藥有限公司，批號(hào)：041221）；明膠（天津市大茂化學(xué)試劑廠，批號(hào)：070412）；甘氨酸（中國藥品生物制品檢定所，批號(hào)：110735-200102）。

2 方法與結(jié)果

2.1 不同炮制方法下炙膠珠的質(zhì)量比較[3～5]

2.1.1 膠材炙珠方法 （1）直火加介質(zhì)炒制膠珠：由具有炮制工作經(jīng)驗(yàn)的人員操作，將蛤粉置入加熱的鐵鍋，待蛤粉熱度至適宜火候（蛤粉呈靈動(dòng)狀態(tài)，鍋內(nèi)溫度大約為160～170℃），放入經(jīng)烘軟切制的膠丁，翻炒成珠。（2）可控溫電熱設(shè)備燙制膠珠：膠材經(jīng)烘軟切丁，置入已預(yù)熱至80℃的恒溫干燥箱中燙制，待溫度至120～130℃，關(guān)電源，放置8～12 min取出，選用的工藝參數(shù)（溫度與時(shí)間）由正交法優(yōu)選獲得。（3）微波設(shè)備炮制膠珠：膠材經(jīng)烘軟切丁，放入置有支架的微波爐盤中，用強(qiáng)微波炮制約6～8 min，選用的工藝參數(shù)由正交法優(yōu)選獲得。

2.1.2 膠珠的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 遵循中藥炮制理論，以歷代炙珠經(jīng)驗(yàn)、臨床用藥經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，結(jié)合膠珠特點(diǎn)，參照2005年版《中國藥典》膠材標(biāo)準(zhǔn)，對膠珠的性狀、鑒別、水不溶物、重金屬、衛(wèi)生學(xué)檢查進(jìn)行測定，膠原蛋白含量的測定采用紫外-分光光度法。阿膠珠、鹿角膠珠、龜甲膠珠質(zhì)量檢測結(jié)果見表1。

2.2 膠類藥材炙珠應(yīng)用微波技術(shù)的特點(diǎn)與優(yōu)勢

對上述3種炮制方法制得的膠珠進(jìn)行質(zhì)量對比，綜合各項(xiàng)指標(biāo)，可得微波炮制膠珠有以下特點(diǎn)。

2.2.1 膠珠的質(zhì)量得到了提升 （1）性狀：微波炮制的膠珠性狀指標(biāo)優(yōu)于其他2種方法。膠珠外形圓整美觀，色澤均勻，氣香味淡，口感好，質(zhì)地酥脆度高，在優(yōu)選的工藝條件下，沒有傳統(tǒng)炙珠方法和外部熱傳導(dǎo)設(shè)備炙珠難以避免的“僵子”、“膠茬”及焦糊的現(xiàn)象。（2）鑒別：色譜鑒別與理化鑒別采用2005年版《中國藥典》各膠材項(xiàng)下檢測方法。色譜鑒別所用的對照品甘氨酸由中國藥品生物制品檢定所提供，符合鑒別用技術(shù)要求。理化鑒別檢測時(shí)，微波炮制品比其他炮制方法的產(chǎn)品顏色更明顯，可能是因?yàn)槲⒉ㄅ谥频哪z珠在水中溶解性能更好的緣故。（3）水不溶物：微波炮制的膠珠水不溶物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低，其次是恒溫干燥箱炮制的膠珠，傳統(tǒng)方法炮制的膠珠水不溶物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高。微波炮制的膠珠在室溫水中溶解最快，大約2 min左右全部溶解。其他2種炮制方法炙得的膠珠在水中溶解慢，且膠珠表層形成了“殼”，傳統(tǒng)炮制方法形成的“殼”較厚，膠珠外殼部分在水中24 h都不能溶解。（4）重金屬檢測：3種方法炮制的膠珠其重金屬檢查都未超過2005年版《中國藥典》各膠材項(xiàng)下規(guī)定的指標(biāo)。（5）膠原蛋白測定：2005年版《中國藥典》用氮測定法對各種膠材的總氮量進(jìn)行測定。筆者在研究中發(fā)現(xiàn)，膠珠表層焦糊后，膠原蛋白已破壞，在水中不被溶解。膠原蛋白的損失對臨床療效的影響是顯而易見的。如果采用氮測定法測定膠珠蛋白，無論膠珠的焦糊程度多大，炮制前后測定的含氮量卻沒有變化，顯然氮測定法測得的數(shù)據(jù)不能真實(shí)反映膠材炮制前后膠原蛋白量發(fā)生變化的情況。有文獻(xiàn)報(bào)道[4]，采用明膠標(biāo)準(zhǔn)品作對照的紫外-分光光度法可測定阿膠膠原蛋白的含量。經(jīng)研究證實(shí)，該方法能反映出膠珠焦糊后膠原蛋白發(fā)生變化的情況，達(dá)到對膠珠膠原蛋白可控的要求。因此對膠珠膠原蛋白的測定，筆者采用紫外-分光光度法。測定結(jié)果顯示，同種膠材用微波炮制的膠珠，蛋

白質(zhì)含量最高，恒溫電熱干燥箱炮制的次之，傳統(tǒng)方法炮制的蛋白質(zhì)含量最低。值得注意的是，用氮測定法測定相同的膠珠，傳統(tǒng)方法炮制的膠珠含氮量最高，是因?yàn)槭褂昧烁蚍郏肓撕镔|(zhì)所致。以此也佐證了用氮測定法測定膠珠蛋白質(zhì)含量是不合理的。（6）衛(wèi)生學(xué)檢查：對3種炮制方法制得的各種膠珠進(jìn)行衛(wèi)生學(xué)檢查，結(jié)果顯示微波炮制的膠珠衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)高于其他2種方法炮制的膠珠，顯示微波可殺死微生物。3種炮制方法炙得的膠珠均未檢出致病菌和活螨。

表1 阿膠珠、鹿角膠珠、龜甲膠珠質(zhì)量檢測結(jié)果Tab 1 Results of quality detection of Equus asinus，Colla Cornus Cervi and Colla Carapax et Plastri Testudinis

2.2.2 膠珠的質(zhì)量穩(wěn)定 用3種炮制方法對3個(gè)廠家生產(chǎn)的多個(gè)批次的膠材炙珠后進(jìn)行質(zhì)量檢測，結(jié)果是微波炮制技術(shù)的工藝可控性高，膠珠質(zhì)量的穩(wěn)定性最好。由于微波爐的微電腦可控制整個(gè)炙珠過程的溫度、壓力、時(shí)間，膠材炙珠工藝實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確調(diào)控和重現(xiàn)性操作，解決了傳統(tǒng)炮制工藝條件無法固定、膠珠質(zhì)量不穩(wěn)定的問題。采用外部熱源進(jìn)行傳導(dǎo)加熱的現(xiàn)代設(shè)備炮制膠珠，膠丁產(chǎn)生由外到內(nèi)的梯度溫度，因表面或局部過熱也會(huì)產(chǎn)生焦糊或膠丁內(nèi)部受熱溫度低產(chǎn)生“溏心”。而微波設(shè)備對膠丁產(chǎn)生的介電熱效應(yīng)是通過離子遷移和極性分子的旋轉(zhuǎn)（膠丁內(nèi)含水分）使分子運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)高效的內(nèi)部熱傳導(dǎo)[5]，膠丁內(nèi)外同步升溫，迅速膨脹成珠，不僅形狀、質(zhì)地、色、味、外觀性狀品質(zhì)穩(wěn)定，因不會(huì)焦糊，膠原蛋白的含量也相對穩(wěn)定。

2.2.3 微波工藝特點(diǎn) 用微波爐炮制膠珠，加熱速度快，膠體膨脹快，炮制效率高。微波設(shè)備有可靠的溫度、壓力傳感技術(shù)和精確自動(dòng)調(diào)整溫度的技術(shù)，自動(dòng)化控制程度高，工藝條件的重現(xiàn)性好，可使膠材成為穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)的膠珠。微波爐有很好的密閉系統(tǒng)，使用安全、清潔、環(huán)保、節(jié)能，因此膠材炙珠炮制應(yīng)用微波技術(shù)的適用性和應(yīng)用價(jià)值較高。

3 討論

微波技術(shù)自動(dòng)精細(xì)的控制和高效、整體的內(nèi)部均勻加熱方式使膠材的炙珠炮制工藝和質(zhì)量可控，有利于膠材炙珠工藝的規(guī)范，使其生產(chǎn)實(shí)行GMP管理；有利于膠材炮制品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定，促使中藥炮制品的注冊管理得到逐步實(shí)施。

應(yīng)用微波技術(shù)炮制膠材還應(yīng)從以下3個(gè)方面來保障膠珠的質(zhì)量：一是選用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的膠材；二是制定嚴(yán)格可控的微波炙膠珠的操作規(guī)程以規(guī)范炮制工藝全過程的質(zhì)量管理；三是規(guī)范技術(shù)要求，優(yōu)選工藝參數(shù)。筆者采用正交設(shè)計(jì)方法優(yōu)選微波炙膠珠的工藝參數(shù)，微波強(qiáng)度與時(shí)間的優(yōu)化組合是炙珠工藝的關(guān)鍵。試驗(yàn)結(jié)果顯示，所有膠材的炙珠炮制均應(yīng)采用強(qiáng)微波，最適時(shí)間參數(shù)離正交優(yōu)選值不遠(yuǎn)，可通過炮制生產(chǎn)前的小量預(yù)試驗(yàn)快速選出。在炮制生產(chǎn)中也可根據(jù)實(shí)際情況選用其他設(shè)計(jì)方法，只要試驗(yàn)次數(shù)少、優(yōu)化效率高、易操作就行。

微波爐用于炮制生產(chǎn)存在的問題：目前用于試驗(yàn)和炮制生產(chǎn)的微波爐是家用型微波爐，因受微波爐內(nèi)腔尺寸的限制，一次炮制量不大。盡管可通過重現(xiàn)性操作的平行微波工藝來滿足較大量炮制生產(chǎn)的需求，但畢竟會(huì)影響生產(chǎn)效率。微波爐空腔中電磁場分布存在不均勻的問題，可能造成內(nèi)腔不同位置的溫度不同。試驗(yàn)中筆者發(fā)現(xiàn)內(nèi)腔中心位置的溫度高，炮制時(shí)使用支架將盛有膠丁的容器置于微波爐內(nèi)腔中心位置更好。如果微波爐制造商能夠設(shè)計(jì)制造適用于中藥炮制生產(chǎn)專用的微波設(shè)備，將促進(jìn)微波技術(shù)更多的應(yīng)用于中藥炮制，讓中藥炮制產(chǎn)業(yè)依托現(xiàn)代技術(shù)與設(shè)備，得到保護(hù)、改革、提升，走可持續(xù)發(fā)展的道路，逐步實(shí)現(xiàn)中藥炮制技術(shù)的現(xiàn)代化。

[1]王筠默.中藥研究與臨床應(yīng)用[M].上海：上海中醫(yī)藥大學(xué)出版社，2006：11.

[2]葉定江，原思通.中藥炮制學(xué)詞典[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2005：35.

[3]國家藥典委員會(huì)編.中華人民共和國藥典（一部）[S].2005年版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005：126、130、225、附錄49.

[4]樊繪曾，劉或曦.阿膠蛋白質(zhì)定量方法的比較[J].中國中藥雜志，1994，19（4）：224.

[5]麻 遠(yuǎn).微波在醫(yī)藥和有機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007：122.