張雪梅,張劉偉,左小容,夏鵬國,梁宗鎖,*
(1.西北農(nóng)林科技大學化學與藥學院,陜西 楊凌 712100;2.西安安得藥業(yè)有限責任公司,陜西 西安 710075;3.浙江理工大學生命科學與醫(yī)藥學院,浙江 杭州 310018)
丹參為唇形科植物丹參(Salvia miltiorrhiza Bge.)的干燥根和根莖,具有活血祛瘀、通經(jīng)止痛、清心除煩、涼血消癰的功效,用于胸痹心痛、癥瘕積聚、心煩不眠、月經(jīng)不調(diào)、瘡瘍腫痛等[1]。近年來研究表明,丹參有抗氧化作用[2-6]。丹參藥材中主要含有兩大類化學成分,即脂溶性丹參酮類物質(zhì)和水溶性酚酸類物質(zhì)[7]。以丹參酮ⅡA為代表的脂溶性成分具有較強的心血管活血活性[8],以丹酚酸B為代表的水溶性成分具有顯著的清除自由基、抗炎、抗凝等活性[9]。
中藥材的質(zhì)量除與品種、產(chǎn)地、采收季節(jié)等有關外,產(chǎn)地初加工也是影響質(zhì)量的一個重要因素[7,10]。近年來,伴隨丹參藥材需求量的不斷增長以及野生藥材資源的日漸枯竭。為滿足市場供應需求,在國內(nèi)大規(guī)模開展丹參的人工栽培。然而這種盲目的擴大種植又導致新的質(zhì)量問題的出現(xiàn)。調(diào)查發(fā)現(xiàn),丹參傳統(tǒng)加工為采收后在產(chǎn)地直接干燥,以藥材的形式進入市場流通,再經(jīng)水洗潤軟后切制[11]。但此種方法費時費力,既不利于凈制,干燥方法和軟化無標準可依,而且在水洗潤軟過程中會造成水溶性成分的大量流失[12-13]。在臨床用藥過程中,也常有醫(yī)生反映,藥材品質(zhì)參差不齊,臨床治療效果時好時壞。而近年來,雖有對丹參趁鮮加工的研究,但對其趁鮮加工處理和評價都不夠全面和廣泛[14-16]。且尚未見不同干燥方法加工處理下,隨著含水率變化,丹參一系列指標變化的研究。本研究擬以外觀性狀、水分、浸出物、有效成分含量等為評價指標,重點開展丹參藥材趁鮮加工、傳統(tǒng)加工方法研究,采用低溫烘干、陰干、自然干燥法進行干燥的適用性與合理性組合流程研究,探討丹參產(chǎn)地趁鮮加工代替?zhèn)鹘y(tǒng)切制方法的可行性,初步構建丹參趁鮮加工的關鍵技術體系。
1.1.1 材料與試劑
丹參鮮藥材于2020年3月采挖于陜西省銅川市宜君縣丹參基地,經(jīng)浙江理工大學梁宗鎖教授鑒定為唇形科植物丹參(Salvia miltorrhiza Bge.)的根和根莖。
對照品丹酚酸B(批號P24A10F86797)、隱丹參酮(批號H12O8X45502)、丹參酮I(批號P28D8F51847)、丹參酮IIA(批號Y20J8C40264),上海源葉生物公司產(chǎn)品;乙腈(色譜純),德國MERCK公司產(chǎn)品;磷酸(色譜純),天津市科密歐化學試劑有限公司產(chǎn)品;甲醇、乙醇(分析純),天津市科密歐化學試劑有限公司產(chǎn)品;超純水(自制)。
1.1.2 儀器與設備
Waters1525二元高效液相色譜儀,Waters2996二極管陣列檢測器,Waters Symmetry C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5μm),Empower2色譜分析軟件,美國Wates公司;UPW-II-60/90Z型超純水機,上海優(yōu)普科技公司;BSA224S-CW型萬分之一天平,賽多利斯科學儀器北京有限公司;225SM-DR型十萬分之一天平,瑞士Precisa公司;XMTD-8222型電熱恒溫水浴鍋,DHG-9240A型電熱恒溫鼓風干燥箱,上海精宏實驗設備有限公司;BJ-150型多功能粉碎機,德清拜杰電器有限公司;SB25-12 DTD型超聲波清洗機(功率600 W,頻率40 kHz),寧波新芝生物科技股份有限公司;SHB-IIIS型循環(huán)水式多用真空泵,鄭州長城科工貿(mào)有限公司;HYQ1503型生物搖床,武漢匯誠生物科技有限公司;5430R型高速冷凍離心機,德國Eppendorf公司。
1.2.1 丹參加工方法
1.2.1.1 趁鮮加工
趁鮮切制:新鮮丹參根條除去泥土及雜質(zhì)后,切制2~4mm厚片,60℃烘干,共1組,編號S1,重復3次。
新鮮丹參根條除去泥土及雜質(zhì)后,在室內(nèi)陰涼(平均溫度:13.5℃)通風處攤晾(陰干),間隔不同時間測定含水率并切制2~4 mm厚片,60℃烘干,共4組,編號S2~S5,每組重復3次。
新鮮丹參根條除去泥土及雜質(zhì)后,在室外陽光(3月中下旬到4月初,平均氣溫是15.4℃)充足處晾曬(自然干燥),間隔不同時間測定含水率并切制2~4 mm厚片,60℃烘干,共4組,編號S6~S9,每組重復3次。
新鮮丹參根條除去泥土及雜質(zhì)后,在烘箱60℃干燥(烘干),間隔不同時間測定含水率并切制2~4 mm厚片,60℃烘干,共4組,編號S10~S13,每組重復3次。
1.2.1.2 傳統(tǒng)加工
新鮮丹參根條除去泥土及雜質(zhì)后,分別陰干(編號S14)、自然干燥(編號S15)、60℃烘干(編號S16)至完全干燥(含水率≤13.0%)[1],水洗潤軟后切制2~4 mm厚片,60℃烘干,共3組,每組重復3次。
1.2.2 水分和浸出物的測定
水分含量:參照2020版《中國藥典:四部》[17]中0832水分測定法中的第二法烘干法測定;水溶性浸出物:參照2020版《中國藥典:四部》[17]中2201浸出物測定法中的冷浸法測定;醇溶性浸出物:參照2020版《中國藥典:四部》[17]中2201浸出物測定法中的熱浸法測定,以95%乙醇代替水為溶劑。
1.2.3 4種有效成分(丹酚酸B、隱丹參酮、丹參酮I和丹參酮IIA)含量的測定
1.2.3.1 色譜條件
Waters Symmetry C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5μm),流動相乙腈(A)-0.02%磷酸水溶液(B),流速1 mL·min-1,柱溫30℃,進樣量10μL。梯度洗脫順序如下:0~10 min,5%~20%A;10~15 min,20%~25%A;15~20 min,25%~25%A;20~25 min,25%~20%A;25~28 min,20%~30%A;28~40 min,30%~30%A;40~45 min,30%~45%A;45~50 min,45%~50%A;50~58 min,50%~58%A;58~67 min,58%~55%A;67~70 min,55%~60%A;70~80 min,60%~65%A;80~87 min,65%~65%A;87~91 min,65%~100%A[18]。在此條件下各組成均能達到基線分離(圖1)。
圖1 丹參樣品(A)及混合對照品(B)HPLC圖Fig.1 HPLCchromatograms of Salvia miltiorrhiza sample(A)and mixed reference substance(B)
1.2.3.2 對照品溶液的制備
精密分別稱取適量丹酚酸B、隱丹參酮、丹參酮I、丹參酮IIA對照品,加甲醇制成濃度分別為3 360.00、102.50、135.50、215.00μg·mL-1的混合對照品溶液,于4℃冰箱中避光保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.3.3 供試品溶液的制備
精密稱取過3號篩的丹參粉末0.5 g置于50 mL離心管中,精密加入70%的甲醇溶液25 mL,避光浸泡過夜,超聲提?。üβ?00 W,頻率40 kHz)60 min,放冷,7 830 r·min-1離心25 min,取上清液過0.22μm濾膜。
1.2.4 數(shù)據(jù)處理
采用Origin Pro9.0軟件作圖,SPSS24軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析,采用Duncan’s法進行多重比較分析。
由表1可見,所有批次處理丹參最后的含水率在3.26%~9.87%。陰干加工處理丹參含水率在20.27%~28.26%時切制(S4和S5),干燥后其外觀性狀與傳統(tǒng)陰干較接近,沒有發(fā)生褐變,而且切制后斷面基本不變色(圖2)。自然干燥加工處理含水率在18.78%~26.13%時切制(S8和S9),干燥后其外觀性狀與傳統(tǒng)自然干燥較接近,而且切制后斷面基本不變色(圖2)。其余趁鮮加工斷面都產(chǎn)生褐變現(xiàn)象。60℃烘干加工處理無論趁鮮加工還是傳統(tǒng)加工褐變現(xiàn)象均比較嚴重(圖2)。
圖2 不同加工處理丹參干燥后外觀性狀差異Fig.2 Differencesin appearancecharacteristics of Salviamiltiorrhiza after dryingby different processingtreatments
表1 不同加工方法丹參藥材性狀比較Table1 Comparison of properties of Salvia miltiorrhiza with different processing methods
由圖3可見,趁鮮加工過程中,隨著干燥時間的增加,切制前60℃烘干處理水分流失最快,其次是自然干燥,最后是陰干處理。陰干216 h、自然干燥168 h時切制含水率在20%左右,而60℃烘干在32 h時切制含水率基本達藥典規(guī)定的標準(含水率≤13.0%)[1]。
圖3 切制前不同加工處理下時間-含水率變化關系圖Fig.3 Relationship between drying time and moisture content in different processingbeforecutting
由表2可見,16批不同加工處理后的丹參飲片浸出物含量均達標(醇溶性浸出物含量≥11.0%,水溶性浸出物含量≥35.0%)[1],其中醇溶性浸出物含量在11.56%~15.44%,水溶性浸出物含量在66.04%~72.26%。
表2 不同加工處理的丹參飲片浸出物含量Table 2 Extracts contents of Salviamiltiorrhiza with different processing 單位:%
將16批不同加工處理的丹參按“1.2.3”中的方法制備并進行進樣檢測,水溶性成分檢測波長為288 nm,脂溶性成分檢測波長為270 nm。
由圖4可見,陰干處理條件下,趁鮮加工丹參飲片中的丹酚酸B含量大多顯著高于傳統(tǒng)加工,而隱丹參酮、丹參酮I、丹參酮IIA的含量極顯著高于傳統(tǒng)加工(P<0.01)。隨著切制前處理時間的延長,丹酚酸B含量呈現(xiàn)先下降后上升再下降的趨勢,切制時含水率在28.26%時含量達到最高,比傳統(tǒng)加工提高19.68%;而隱丹參酮、丹參酮I、丹參酮IIA含量均呈現(xiàn)無規(guī)律變化趨勢,切制時含水率在56.11%時含量均達最高,分別比傳統(tǒng)加工高193.57%、119.50%、122.67%。
圖4 陰干處理丹參飲片有效成分含量變化Fig.4 Changesin contents of effective ingredients of Salvia miltiorrhiza slicesby drying in shade
由圖5可見,自然干燥處理下,趁鮮加工丹參飲片中丹酚酸B、隱丹參酮、丹參酮I和丹參酮IIA這4種成分的含量均極顯著高于傳統(tǒng)加工(P<0.01)。隨著切制前處理時間的延長,丹酚酸B和隱丹參酮含量呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢,前者切制時含水率在18.78%時含量達到最高,比傳統(tǒng)加工提高36.50%,后者切制時含水率在73.05%時含量達到最高,比傳統(tǒng)加工提高80.81%;而丹參酮I和丹參酮IIA的含量呈現(xiàn)無規(guī)律變化的趨勢,前者切制時含水率在18.78%時含量達最高,比傳統(tǒng)加工高59.06%,后者切制時含水率在73.05%時含量達最高,比傳統(tǒng)加工高96.65%。
圖5 自然干燥處理丹參飲片有效成分含量變化Fig.5 Changesin contents of effective ingredients of Salvia miltiorrhiza slices by natural drying
由圖6可見,60℃烘干處理下,趁鮮加工丹參飲片的丹酚酸B含量大多顯著高于傳統(tǒng)加工,而隱丹參酮、丹參酮I、丹參酮IIA的含量和傳統(tǒng)加工相比有高有低。隨著切制前處理時間的延長,丹酚酸B含量呈現(xiàn)先下降后上升再下降的趨勢,切制時含水率在31.59%時含量達到最高,比傳統(tǒng)加工提高21.22%;隱丹參酮含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,丹參酮I含量呈現(xiàn)先上升后下降再上升的趨勢,丹參酮IIA含量呈現(xiàn)無規(guī)律變化的趨勢,切制時含水率在55.38%時三者含量均達最高,分別比傳統(tǒng)加工高30.51%、25.49%、31.96%。
圖6 60℃烘干處理丹參飲片有效成分含量變化Fig.6 Changesin contents of effective ingredients of Salvia miltiorrhiza slicesdried at 60℃
本試驗結(jié)果表明,在趁鮮加工中只有陰干和自然干燥至含水率在30%以下時切制,干燥后斷面基本不變色,且為黃色,與其對應傳統(tǒng)加工下的顏色一致。其他處理均為黑褐色。多酚氧化酶(PPO)是廣泛分布在植物細胞內(nèi)導致褐變的一種關鍵酶[19]。酶促褐變有3個條件:底物、氧氣、酶。正常情況下,PPO與酚類物質(zhì)由于膜系統(tǒng)的區(qū)域劃分布不能直接接觸,PPO大多存在于細胞質(zhì)中,而酚類存在于液泡中,因此即使有氧氣存在,也不會發(fā)生酶促褐變[20]。但鮮切丹參時,由于對細胞結(jié)構造成損傷,液泡中的大量酚酸類物質(zhì)外溢與PPO接觸[21],在氧氣存在的條件下,PPO能利用分子氧將酚酸類物質(zhì)中的鄰二酚氧化為鄰二醌[22],通過一系列反應,最終聚合為黑色素,導致褐變的發(fā)生。而隨著切制前含水率的降低,酶活性逐漸降低,含水率降至30%以下時切制,PPO活性可能已經(jīng)降至很低,丹參斷面顏色基本不變色。這與趙志剛等[15]的研究結(jié)果基本一致。
本試驗結(jié)果表明,趁鮮加工丹參飲片中的丹酚酸B含量大多高于其對應的傳統(tǒng)加工。且陰干處理至含水率在28.26%時切制,干燥后丹酚酸B含量達到最高。而含水率降低至20.27%時切制,干燥后丹酚酸B含量有所下降,但僅次于含水率28.26%時的含量。丹參忌水洗,在傳統(tǒng)加工中,水洗浸潤丹參過程中,水顯紅棕色,大量水溶性成分流失。而趁鮮加工的丹參酮類含量和對應的傳統(tǒng)加工相比較大都無明顯變化規(guī)律。就自然干燥而言,丹參酮類含量整體低于陰干和60℃烘干,這也印證了脂溶性成分極易受光照影響[23-25]。此外,除了切制前60℃烘干之外,切制前陰干和自然干燥丹參酮類整體含量均高于相應的傳統(tǒng)加工。
綜合上述研究結(jié)果來看,產(chǎn)地趁鮮加工丹參優(yōu)勢為:避免了二次加工過程中由于水洗浸潤造成的水溶性有效成分的損失;干燥時間縮短很多,節(jié)省了人力;加工成飲片后運輸比整個根條運輸成本低,運輸更加方便。說明丹參趁鮮加工不僅可以代替甚至優(yōu)于傳統(tǒng)意義上的加工,并且綜合考慮浸出物含量、外觀性狀與丹酚酸B、丹參酮類成分的含量,趁鮮加工中陰干至含水率為20.27%~28.26%后切制效果最佳。