烏天麻產地趁鮮切制加工技術研究

徐曉強, 俞春英, 江建銘*, 舒月文, 孫乙銘

(1.浙江棗椿堂農業發展有限公司, 浙江 龍游 310002; 2.浙江省中藥研究所有限公司, 浙江 杭州 310023;3.浙江農藝師學院, 浙江 杭州 310021)

天麻 (Gastrodiaelata) 為蘭科多年生植物,以干燥塊莖入藥, 別名赤箭、神草、仙人腳、定風草等, 因種質不同有烏天麻、紅天麻、綠天麻、黃天麻之別, 均為我國傳統名貴中藥材, 在中國已有兩千余年的藥用歷史。漢 《神農本草經》 將其列為上品, 載 “赤箭, 味辛, 溫。久服, 益氣力,長陰、肥健, 輕身、增年”[1]。明 《本草綱目》 稱“天麻主諸風痹, 久服益氣, 輕身長年”, 治療“語多恍傯, 善驚失忘” 等病癥[2]。《中華人民共和國藥典》 (2020 版) (以下簡稱 《中國藥典》 )載: 天麻味甘, 性平; 入肝經。具有息風止痙, 平抑肝陽, 祛風通絡等功效。用于小兒驚風, 癲癇抽搐, 破傷風, 頭痛眩暈, 手足不遂, 肢體麻木, 風濕痹痛等癥[3]。現代藥效學研究表明, 天麻塊莖中含有四大類有效成分: 以對天麻素 (天麻苷)、羥基苯甲醛、對羥基苯甲醇等為主的酚、苷類物質; 以葡聚糖、α-吡喃己糖、腫根糖A 為主的多糖類物質; 以苯甲醛、γ-谷甾醇等為主的揮發類物質; 以及微量元素、氨基酸類、有機酸類、腺苷類等其他類成分物質[4]。天麻具有安神、抗暈眩、降血壓、降血脂、保肝、調節腸道菌群、增強免疫、提高認知能力、抗氧化、抗腫瘤及增強免疫力等多種功效。臨床上廣泛用于治療頭暈、失眠、癲癇、抑郁癥、神經衰弱、阿爾茨海默病、高血壓等病癥[5-9]。

中藥材產地趁鮮加工特指新鮮中藥材在產地直接或經一定的前處理后, 切成片、塊、段、瓣等再干燥的加工方式, 采用產地加工這種方式省了二次回水的步驟, 避免了藥材在緩慢干燥及在浸潤過程中活性成分的流失, 在一定程度上保證了藥材質量; 同時, 減少了用工, 便于儲藏和運輸, 節約了成本[10]。中藥材產地趁鮮加工在我國具有悠久的歷史, 我國第一本中藥炮制學專著 《雷公炮炙論》[11]就有相關記載。《中國藥典》 收載了浙貝母等68 種中藥材可采用產地趁鮮加工, 天麻未列其中。天麻為根莖類藥材, 新鮮塊莖經水蒸加工干燥后, 塊莖呈角質樣, 質堅硬, 不易折斷或切片, 給使用和炮制帶來諸多不便, 尤其是2018 年國家衛健委將天麻列入藥食同源名錄以來, 利用天麻豐富的藥效活性物質和眾多的功效研發即食型、功能型等康養產品, 方便普通消費者健康養生使用, 對擴大天麻市場, 促進產業增效意義重大。本研究以浙江省科技扶貧協作與對口支援項目 《樂山 (小涼山彝區) 烏天麻大健康產品開發關鍵技術研究》實施為契機, 建立了烏天麻指紋圖譜, 開展了不同干燥溫度對烏天麻塊莖鮮切片天麻素、巴利森苷A、對羥基苯甲醇、巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷E 等6 種物質成分含量變化影響的考評,以期為構建烏天麻產地趁鮮加工技術規程和推進烏天麻產地趁鮮加工產業化、規范化、集約化發展提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

Aglient 1100 型高效液相色譜儀 (安捷Agilent有限公司); AB135-S 型十萬分之一天平 (瑞士梅特勒-托利多儀器有限公司); EP214C 型萬分之一電子天平(瑞士梅特勒-托利多儀器有限公司); KQ-250型超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)。

天麻素對照品 (批號20032610)、巴利森苷A對照品 (批號19121102) 購自成都曼斯特生物技術有限公司; 對羥基苯甲醇對照品 ( 批號HR41611W2)、巴 利 森 苷 B 對 照 品 ( 批 號HR1128W4)、巴 利 森 苷 C 對 照 品 ( 批 號HR1114W2)、巴 利 森 苷 E 對 照 品 ( 批 號HR1253W3) 購自辰光生物科技有限公司, 以上標準品純度≥98%; 乙腈、甲醇為色譜純, 購自美國Fisher 公司; 其他試劑均為分析純。

1.2 材料

烏天麻藥材采自四川樂山, 經浙江省中藥研究所有限公司鑒定為蘭科植物天麻的塊莖。

1.3 加工方法

選擇體形飽滿, 完整, 單個質量120～150 g,表面無損傷和病蟲斑的天麻塊莖, 清洗干凈后, 橫向切成 約6 mm 的 厚 片, 分 別 在 曬 干、50、60、80、100 及120 ℃下干燥, 每個處理新鮮切片約200 g, 3 次重復。

1.4 色譜條件

色譜柱Agilent ZorbaxSB-C18 (25 nm×4.6 mm,5 μm), 流動相為乙腈 (A) -0.1%磷酸 (B), 進行梯 度 洗 脫, 流 速 為0.8 mL ·min-1, 柱 溫 為30 ℃, 檢測波長為220 nm, 進樣量5 μL (表1)。

表1 HPLC 梯度洗脫程序

1.5 供試品溶液的制備

取樣品粉末 (過四號篩) 約1.0 g, 精密稱定, 置具塞錐形瓶中, 精密加入50%甲醇25 mL,稱定質量, 超聲處理 (功率500 W, 頻率40 khz)30 min, 放冷, 再稱定質量, 補足減失質量, 濾過, 取續濾液即得。

1.6 標準品溶液制備

精密稱取天麻素、巴利森苷A、對羥基苯甲醇、巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷E 等6 種標準品適量, 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對羥基苯甲醇、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 標準品溶液, 每種取適量配制成20 μg·mL-1天麻素、12.2 μg·mL-1對羥基苯甲醇、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(圖1)。

圖1 烏天麻液相圖譜

1.7 標準曲線的制備

取 標 準 品 溶 液 依 次 進 樣2、4、6、8、10、12 μL, 以進樣量為橫坐標X, 峰面積為縱坐標Y,得各標準品溶液標準曲線及線性范圍 (表2)。

表2 6 種成分線性關系

1.8 方法學考察

1.8.1 精密度試驗

取混合對照品溶液, 重復進樣測定6 次, 計算上述6 種標準品的峰面積 (表3)。各成分峰面積相對標準偏差 (RSD) 值均低于5%, 表明儀器精密度良好。

1.8.2 重復性試驗

取同一份樣品, 稱取6 份, 測定并計算上述6 種成分的含量, 計算RSD 均小于5%, 表明該方 法重復性良好 (表4)。

表4 重復性考察

1.8.3 穩定性試驗

取同一供試溶液, 分別在0、2、4、6、8、10、12、24、36、48 h 進樣檢測, 計算得出其主要色譜峰的相對保留時間和相對峰面積的RSD 均小于5%, 說明供試品在48 h 內穩定, 可用于檢測(表5)。

表5 48 h 穩定性考察

1.8.4 回收率試驗

精密稱取已知含量的干燥天麻粉末, 共6 份,每份樣品分別精密加入一定的對照品溶液, 測定各物質含量計算回收率, 各成分RSD 均小于3% (表6), 表明該方法回收率良好。

表6 回收率試驗

2 結果與分析

2.1 主要指標成分含量考評

從表7 可知, 干燥溫度對 《中國藥典》 規定的6 個指標成分的含量具有極為明顯的影響, 可分為2 類。一類是含量隨干燥溫度上升而穩步增加的物質, 如天麻素和巴利森苷C, 以120 ℃干燥處理時樣品含量最高, 曬干樣品含量最低。另一類是含量隨著干燥溫度的升高呈現先上升后下降的變化趨勢, 如對羥基苯甲醇和巴利森苷E、巴利森苷B、巴利森苷A, 其中對羥基苯甲醇含量在60 ℃干燥時達最大值, 干燥溫度超過60 ℃時含量快速下降,120 ℃干燥時含量最低。而巴利森苷E、巴利森苷B 和巴利森苷A 含量則在100 ℃干燥時最高, 干燥溫度高于100 ℃時含量下降, 曬干時含量最低。

表7 不同干燥溫度對烏天麻藥典成分含量的影響

2.2 主要指標成分總量考評

天麻素、對羥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 個成分的含量是2020 版 《中國藥典》 評價天麻藥材品質優劣的重要指標, 本試驗綜合考評6 個成分的總含量, 發現隨著干燥溫度的上升, 6 個成分總含量也隨之增加, 干燥溫度為100 ℃時達最大值2.634 4%, 其次為120 ℃時的2.549 7%, 兩者間無明顯差異,但比其他處理有明顯提高 (圖2)。

圖2 不同干燥處理下6 個成分總含量變化

不同處理下, 天麻素和對羥基苯甲醇總含量為0.408 1% ～ 0.865 2%, 均符合2020 版 《中國藥典》 不得低于0.25%的限量要求。以60 ℃干燥溫度下含量最高, 其次為50 ℃, 曬干時最低。同時從圖3 中也可發現, 天麻素含量隨干燥溫度上升而增加, 而對羥基苯甲醇含量隨干燥溫度上升呈現先上升后下降的變化趨勢, 各組別間有較明顯的差異(圖3)。

圖3 不同干燥處理下天麻素和對羥基苯甲醇總量變化

2.3 指紋圖譜考評

采用 《中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統》2004 A 版對天麻HPLC 圖譜進行分析, 建立天麻藥材的對照指紋圖譜 (圖4), 共確立14 個共有峰。通過對照品色譜確立天麻素、對羥基苯甲醇、巴利森苷A、巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷E, 且分離度與對稱性良好, 其中對羥基苯甲醇峰面積較大, 故以對羥基苯甲醇為參照峰S。

從圖4 中可以看出, 不同干燥溫度處理的指紋圖譜共有3 部分差異較顯著, 第一部分圖中天麻素峰在曬干處理下含量非常低, 隨著溫度升高, 峰面積逐漸增加。第二部分圖中曬干樣品明顯區別于其他樣品, 第一個峰隨著溫度增加峰面積逐漸增加,第二個峰僅曬干樣品有, 第三個峰面積隨著溫度升高逐漸增加, 第四個峰隨著溫度升高逐漸降低至沒有。第三部分圖中, 第一個峰僅曬干樣品有, 第二個峰50、60 和80 ℃干燥條件下有良好的呈現。將6 組不同干燥溫度處理的指紋圖譜帶入2004 版指紋圖譜軟件計算相似度。匹配結果存在較大差異(表8), 曬干樣品與對照指紋圖譜的相似度最低,只有0.400, 其次為120 ℃干燥處理的樣品, 相似度為0.769, 相似度較高的為60 和80 ℃干燥處理的樣品, 分別為0.909 和0.953, 顯示烏天麻趁鮮切片干燥溫度對其藥效活性成分的轉化和積累具有較大影響。

表8 不同干燥處理下樣品相似度評價

3 結論與討論

天麻藥材傳統加工方法是將整個塊莖清洗干凈后, 經煮制或蒸制殺青, 再曬干或烘干, 其間需經1～2 次的 “回潮發汗”, 整個加工過程工序多、時間長[12-14]。朱仕豪等[15]研究顯示, 天麻殺青與否對藥材活性成分含量的影響顯著, 而蒸制殺青與煮制殺青間則差異不顯著。季德等[16]對比了曬干、硫黃熏蒸、熱風干燥、微波干燥、紅外干燥以及各種聯用技術對天麻藥材品質和加工成本的影響, 認為熱風干燥法或熱風微波聯用干燥法為產地加工天麻藥材的首選方法。2020 版 《中國藥典》 則特別強調天麻 “……蒸透, 敞開低溫干燥”, 表明干燥溫度對天麻品質具有較大影響, 低溫利于品質提升。許多學者也對天麻產地加工干燥溫度進行了研究, 顯示天麻素和巴利森苷類物質含量隨干燥溫度上升而增加, 對羥基苯甲醇含量則在干燥溫度高于60 ℃時明顯下降[14-19], 但涉及的干燥溫度主要在40～80 ℃。本研究以更廣的溫度范圍 (曬干及50～120 ℃) 來探討干燥溫度對天麻素等6 個主要成分含量的影響, 結果顯示, 干燥溫度對天麻化學成分轉化和積累影響較明顯, 并呈現一定規律性。天麻素、巴利森苷C 含量隨著干燥溫度升高而增加, 120 ℃有最大值, 但超過100 ℃時易發生焦炭化; 對羥基苯甲醇及巴利森苷E、B、A 含量隨著干燥溫度增加先升后降, 其中對羥基苯甲醇含量在60 ℃有最大值, 巴利森苷E、B、A 含量則均在100 ℃有最大值, 與前人研究結果基本一致。

天麻作為一種傳統滋補藥材在我國具有悠久的食療應用歷史, 天麻脆片、天麻果脯、天麻本草復合飲料等一系列食品化產品相繼研發成功[20-22],但天麻市場鮮食類產品少。2018 年國家衛生計生委發布又將天麻列為食藥同源目錄, 并在全國道地產區開展天麻食藥兩用物質的管理試點工作, 吹響了天麻產業向藥食同源創新發展的進軍號, 更為天麻產業依托其豐富的內含藥效活性成分以及安神、降壓降脂、增強免疫、提高認知等功效, 研發能適應當前我國快速進入老齡化社會和市場需求的功能性康養產品提供了政策保障, 同時也為天麻產業推廣應用產地趁鮮切片加工提供了政策支撐, 助推天麻產業功能化、多元化高質量創新發展。本試驗也表明, 烏天麻在采用產地趁鮮切片加工時, 其干燥溫度可根據應用或目標市場優化選擇。如用于藥材領域, 干燥溫度以50～60 ℃為宜 (不得過60 ℃),以利于 《中國藥典》 規定的限量性指標成分天麻素和對羥基苯甲醇總含量達到最大值; 如利用天麻素研發功能性康養產品, 則干燥溫度宜控制在90 ℃左右, 既利于天麻素的轉化和積累, 又可避免干燥溫度過高易致的焦炭化現象發生。但本研究所涉及的考評指標尚不全面, 干燥溫度對天麻多糖、有機酸等活性成分的影響變化規律, 還有待在今后的研究中進一步完善。