不同干燥方式對天麻多指標成分含量的影響

陳衍男，盧恒，鄭秀花，劉田園，王曉，張渝潔，崔莉*

(1.山東農業大學食品科學與工程學院，山東 泰安 271018；2.齊魯工業大學(山東省科學院)，山東省分析測試中心，山東省中藥質量控制技術重點實驗室，山東 濟南 250014；3. 臨沂大學生命科學學院，山東 臨沂 276005)

天麻為蘭科多年生草本植物天麻GastrodiaelataBl.的地下塊莖[1]，為我國的名貴中藥材，也是重要的保健食品原料[2]?，F代藥理及臨床研究表明，天麻對于風濕麻疹、高血壓、偏頭痛及心腦血管疾病等有較好的治療效果[3-4]。天麻的化學成分主要包括酚類、有機酸類和多糖類等[5]，除天麻素、對羥基苯甲醇外，巴利森苷類、醚類等成分也具有藥理活性[6-7]。鮮天麻的含水量高達80%左右，其采后干燥是產地加工的必要環節。鮮天麻中含有大量酶，在干燥過程中會使活性成分發生酶解[8]。蒸制作為天麻的一種處理方式，可以使天麻內的酶失活，從而阻止天麻素分解[9-11]。

王信等[12]建立了天麻中天麻素類成分一測多評分析法，證實采用多指標同時監測天麻品質具有可行性。但目前大多數研究中，仍主要以天麻素和對羥基苯甲醇兩種化合物的含量來評價干燥方式的優劣[13-16]。評價天麻品質需要對其多種活性成分進行綜合分析，因此本文采用蒸制后分別直接曬干[17]、烘干[18]、微波干燥[19]、冷凍干燥[20]等處理方式對天麻切片進行干燥加工，建立天麻活性成分多指標同時檢測的分析方法，通過對天麻性狀及多指標活性成分含量進行分析，探討不同干燥方法的差異，為天麻資源的綜合開發利用提供理論依據和技術支撐。

1 儀器與材料

1.1 儀器

高效液相色譜儀(Agilent 1120，美國)；Symmetry C18色譜柱(4.6 mm× 250 mm，5 μm)；SB-3200DT超聲波清洗機(寧波新芝生物科技股份有限公司)；MS205DU 型電子分析天平(梅特勒-托利多儀器上海有限公司)；BU-CHI 旋轉蒸發儀( 瑞士 BUCHI 公司)；NH310色差儀(深圳市三恩時科技有限公司)；HF-881-2型紅外鼓風干燥箱(吳江華飛電熱設備有限公司)；格蘭仕微波爐(廣東格蘭仕微波爐電器制造有限公司)；冷凍干燥機(寧波新芝生物科技股份有限公司)。

1.2 材料

實驗材料為二級烏天麻，采自云南省昭通市彝良縣小草壩天麻種植基地。

腺苷、天麻素、對羥基苯甲醇、對羥基苯甲醛、巴利森苷A、對甲氧基卞醇、4-4，-二羥基二卞醚對照品(本實驗室自制產品，純度≥98%)；乙腈(色譜純，美國 Fisher Scientific)；三氟乙酸(色譜純，北京百靈威科技有限公司)；水為娃哈哈純凈水；其余試劑均為分析純。

2 方法

2.1 天麻的蒸制

挑取大小均一，質量相近(80 ±1)g的新鮮天麻，用清水洗去表面泥土及臟物，放入蒸鍋中蒸制不同時間，以蒸制天麻透心為度。

2.2 天麻不同干燥處理的方法

(1)曬干：將蒸制后天麻切成塊狀，自然晾曬，待用。

(2)烘干：將蒸制后天麻切成塊狀，置于紅外鼓風干燥箱中，40 ℃、60 ℃、80 ℃烘干，待用。

(3)微波干燥：將蒸制后天麻切成塊狀，放入微波爐中800 W功率條件下加熱30 s，60 ℃烘干，待用。

(4)凍干：將蒸制后天麻切成塊狀，4 ℃預冷2 h后，冷凍干燥機內凍干72 h，待用。

2.3 色澤的測定

采用色差儀測定不同干燥方式下天麻斷面的色澤情況，記錄L*、a*、b*值。L*=0表示黑色，L*=100表示白色；a*值從負到正表示從綠到紅；b*值從負到正表示從藍到黃。每組測定3次，取平均值。

2.4 對照品溶液的制備

取腺苷、天麻素、對羥基苯甲醇、對羥基苯甲醛、巴利森苷A、4-4’- 二羥基二卞醚對照品適量，置于10 mL容量瓶中，加10%乙腈溶解并稀釋至刻度，搖勻，得質量濃度分別為36、3 900、220、36、8 800、36 μg/mL的標準溶液。

2.5 供試品溶液的制備

2.6 色譜條件

色譜柱：Symmetry C18色譜柱(4.6 mm×250 mm，5 μm)；流動相：乙腈-0.01%三氟乙酸水溶液；梯度洗脫(0～8 min，1%～10%；8～22 min，10%～20%；22～32 min，20～30%；32～45 min，30%～90%)，流速為1.0 mL/min，柱溫為25 ℃，檢測波長為270 nm，進樣量為20 μL。此色譜條件下，6個目標峰達到基線分離，對照品及凍干樣品色譜圖見圖1。

1 腺苷；2 天麻素；3 對羥基苯甲醇；4 對羥基苯甲醛；5 巴利森苷A，6. 4,4’-二羥基二芐基醚圖1 對照品及凍干樣品色譜圖Fig.1 Chromatograms of reference and lyophilized samples

3 結果與分析

3.1 天麻蒸制時間的確定

鮮天麻中的β-糖苷酶會使天麻素分解[21]，因此產地加工時要進行斷生，使酶失活，同時促進天麻中部分活性成分的轉化。斷生有蒸制法與煮制法兩種，通過文獻研究，蒸制后天麻素的含量高于煮制后的含量[22]，因此本實驗選擇蒸制處理后再進行干燥實驗。蒸制時間過短殺酶不徹底，蒸制時間過長會造成活性成分流失，天麻經不同時間蒸制后斷面形態見圖2。天麻蒸制10 min后，斷面均呈暗白色，顏色均勻無白心，說明此時天麻已全部蒸透，故本實驗中選擇天麻蒸制10 min。

圖2 不同蒸制時間對天麻影響Fig.2 Effect of different steaming time on Gastrodiae Rhizoma

3.2 方法學考察

3.2.1 線性關系

將混合對照品溶液梯度稀釋，得到一系列不同濃度的混合對照品溶液，按2.6色譜條件進行分析，進樣量20 μL，每個濃度平均3次，按含量測定法測定峰面積，以峰面積y對質量濃度x(μg/mL)繪制標準曲線，得天麻素等6種成分的回歸方程，結果見表1?？梢姼鳂藴是€的相關系數良好，方法靈敏度較高，可以滿足天麻提取物中各活性成分的含量測定。

表1 6種成分的回歸方程、線性范圍和相關系數

3.2.2 精密度實驗

取混合對照品溶液，在2.6色譜條件下進樣20 μL，重復進樣6次，天麻素等6種成分的相對標準偏差分別為1.32%，1.56%，1.10%，1.07%，1.81%，1.91%，精密度良好。

3.2.3 穩定性實驗

取凍干方式處理的天麻供試品溶液，室溫放置，分別于0、2、4、6、12、24 h進樣20 μL。結果6種成分峰面積的相對標準偏差分別為1.98%、1.33%、1.19%、1.04%、1.94%、1.21%，表明此溶液在24 h內穩定。

3.2.4 重復性實驗

取凍干方式處理的樣品粉末，按2.5的方法平行制備6份溶液，按2.6色譜條件進行測定，進樣20 μL，記錄峰面積，計算6種成分的平均含量和相對標準偏差。結果天麻素等6種成分的平均質量分數分別為0.024 7、3.171 1、0.101 6、0.014 3、7.049 2、0.009 0 mg/g，相對標準偏差分別為1.92%、1.06%、1.54%、1.74%、1.45%、1.99%，表明本方法重現性良好。

3.2.5 加樣回收率實驗

稱取凍干方式處理的樣品粉末6份，每份2 g，精密稱定。分別加入適量對照品，按2.5的方法制成低、中、高3個濃度的供試品溶液，測定并計算 6 份供試品溶液中天麻素等 6 種成分的平均加樣回收率和相對標準偏差，結果見表2。

表2 6種成分加樣回收率(n=3)

3.3 不同干燥方式對天麻品質的影響

不同干燥方式下天麻斷面顏色變化值見表3。40 ℃、60 ℃和80 ℃烘干組斷面L*值(亮度)逐漸降低，凍干組斷面L*值最高；80 ℃烘干組a*值(紅度)最高; 曬干組跟80 ℃烘干組b*值(黃度)高于其他組。不同干燥方式下樣品外觀性狀見圖3。除凍干組以外，均有卷曲皺縮現象；曬干組跟80 ℃干燥組表面有黑斑現象，外觀不佳，低溫烘干和微波干燥的樣品外觀品質較好。

表3 不同干燥方式下色澤變化

注：同列不同字母表示差異性顯著

A 40 ℃烘干; B 60 ℃烘干; C 80 ℃烘干; D曬干; E微波干燥; F凍干圖3 不同干燥方式下天麻外觀形態Fig.3 Appearance morphology of Gastrodia under different drying methods

不同干燥方式下天麻素、對羥基苯甲醇及其他活性成分含量測定結果見表4。從表中可以看出，凍干樣品天麻素和巴利森苷類含量最高，曬干組天麻素跟巴利森苷類含量最低。隨著烘干溫度的升高，天麻素、巴利森苷A的含量逐漸增加，對羥基苯甲醇、對羥基苯甲醛的含量逐漸降低；曬干組腺苷含量遠高于其他組含量；不同干燥方式處理下4,4'二羥基二芐基醚含量變化不大。

表4 不同干燥方式下6種指標成分的含量

4 討論

4.1 不同干燥方式對天麻外觀影響

6種處理方式中，80 ℃烘干組與凍干組外觀明顯與其他組不同。高溫時天麻表面溫度迅速升高，水分快速散失，同時表面收縮造成水分分布不均，局部溫度過高，推測可能發生焦糖化和美拉德反應，因而斷面呈現出紅棕色(a值最高)；凍干過程中，天麻中水分直接由固態變為氣態，組織原有結構不會發生改變，故外形較好，斷面呈白色。

4.2 不同干燥方式對天麻活性成分含量的影響

就不同溫度烘干方式而言，以天麻素、對羥基苯甲醇、巴利森苷A作為主要指標，不同溫度下(40 ℃、60 ℃、80 ℃)三種成分的含量呈現出一定的規律，隨著溫度的增高，天麻素跟巴利森苷A含量增高，對羥基苯甲醇含量降低，推測在高溫條件下對羥基苯甲醇與天麻中的糖作用生成天麻素，天麻素與檸檬酸縮合生成巴利森苷類化合物，可見在烘干過程中，溫度對活性成分的轉化具有明顯的作用，即高溫有利于天麻素與巴利森苷A的生成，同時隨著溫度增高，羥基苯甲醛含量逐漸降低。凍干的樣品中天麻素與巴利森苷A的含量明顯高于其他幾種處理方式，推測冷凍狀態下鮮天麻的生理生化作用被終止，防止了天麻素與巴利森苷A的降解，活性成分得以保存，因而可以認為天麻中天麻素、巴利森苷A等成分存在兩個方向的轉化，即酶促降解和生物轉化合成，其機制有待進一步研究。

曬干與40 ℃烘干相比，對羥基苯甲醇含量基本不變，天麻素與巴利森苷A含量降低；微波干燥與60 ℃烘干相比，對羥基苯甲醇含量基本不變，天麻素與巴利森苷A含量升高，說明微波對天麻素與巴利森苷A的影響遠大于對對羥基苯甲醇的影響；以腺苷含量作為主要指標，曬干處理方式下腺苷含量最高。通過天麻多指標成分含量同時檢測方法的建立，可根據實際需要選擇不同的采后干燥加工方式，綜合外觀性狀、活性成分含量以及實際操作可行性，天麻蒸制后可采用60 ℃烘干處理。