李芳蓉*,劉鳳霞,牛 娟,張建軍,趙云峰
(甘肅中醫(yī)藥大學 藥學部,甘肅 定西743000)
甘肅省定西市譽為“中國藥都”,盛產(chǎn)各種中藥材,中藥材產(chǎn)業(yè)為主要的經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)。中藥材為地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展和民眾生活水平的提高做出了重要貢獻。市轄渭源縣為“中國黨參之鄉(xiāng)”。渭源縣地處內陸北溫帶,屬于隴中南部溫帶半濕潤區(qū),北部山區(qū)黃土層深厚,適合種植黨參,譽為“黨參故里”,黨參產(chǎn)量占全國60%。所產(chǎn)黨參皮肉堅實,清香、甘甜,質優(yōu),療效顯著。黨參藥用栽培歷史悠久,早在清代就有記載,張璐《本經(jīng)逢源》中最早提到黨參,稱“名上黨人參”[1],吳儀洛在《本草叢新》及吳其在《植物名實圖考》也有記載[2-3]。
黨參是一味重要的傳統(tǒng)大宗藥材,2020 版《中國藥典》規(guī)定,其來源為桔??贫嗄晟荼局参稂h參(codonopsis pilosula)的干燥根。味甘性平,具有補中益氣,和脾胃,除煩渴之功效,可用于治療脾肺虛弱,心悸氣短無力,食少便溏,虛喘咳嗽、津傷口渴,內熱消渴、自汗虛脫、慢性腎炎等癥,藥用價值極高,常作為人參的替代品[4-5]。
隨著社會的進步、生活水平的提高和民眾保健意識日漸增強,藥食同源藥材黨參等的生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大和市場需求量逐年遞增,受市場等因素的影響也愈加明顯,庫存量也隨之增大。黨參藥材味甜質柔潤,含有較多糖類等營養(yǎng)物質成分,在實際貯藏過程中極易受潮發(fā)生霉變、蟲蛀、變色、變軟發(fā)黏、泛、糖走油等變異現(xiàn)象[6-7],根頭上疣狀突起的痕及芽或枝根折斷處尤易發(fā)生[8],影響藥材質量,降低藥材的安全有效性,經(jīng)濟損失巨大。據(jù)調查,黨參是甘肅省受倉儲害蟲為害最嚴重的中藥材,其次是當歸、紅芪和黃芪等[9]。
超聲波頻率高、波長短、方向性好、穿透力強。超聲波清洗屬物理清洗,主要是利用其空化效應,對物體表面污物進行撞擊、剝離。超聲波輔助清洗中藥材,可快速徹底清洗,不留死角,且超聲空化作用能在細胞液與細胞壁等間產(chǎn)生局部高壓、高熱和微射流,抑制蟲卵,對病菌、霉菌、細菌等病原微生物有強烈殺滅作用[10-11]。超聲波清洗能實現(xiàn)節(jié)水環(huán)保、快速洗滌,有效保護藥材的作用,同時,經(jīng)超聲清洗中藥材干燥時間明顯縮短[12-13]。超聲波清洗中藥材省時、省力,清潔度高,有效成分損失量少[14],是理想的中藥材清洗方法[15-16]。將黨參藥材在貯藏保存前預先超聲波清洗,提前消除隱患,有利于后期貯藏養(yǎng)護,是科學、綠色的黨參養(yǎng)護技術。
天然抑菌、防腐性環(huán)境友好高分子在果蔬保鮮中的應用較多。殼聚糖具有良好的抑菌活性、環(huán)保性、成膜性及抗菌譜廣等特點,是一種潛力巨大的新型天然防腐劑。殼聚糖與高分子和離子性復合物可形成凝膠,成膜,廣泛應用于食品保藏和水果保鮮[17]。殼聚糖可以在貯藏期內有效對中藥材防霉防蛀[18]。魔芋葡甘聚糖是可再生的天然高分子多糖,溶于水后能形成高黏度的假塑性溶液,具有黏性、穩(wěn)定性、成膜性、凝膠性、抗菌性及可食性等優(yōu)點,被廣泛應用于醫(yī)藥、食品、化工、農(nóng)業(yè)等領域,可作為膜液原料應用于農(nóng)產(chǎn)品的貯藏保鮮[19],在可食用膜的制作方面應用前景廣闊[20-21]。甘露聚糖是經(jīng)濟高效的天然食品防腐劑,無色、無毒、無異味,能有效防止食品腐敗變質、發(fā)霉和遭受蟲害,可用于水果、蔬菜、豆制品、蛋類及魚類等食品保鮮貯藏[22-23]。將黨參貯藏前預先超聲清洗,再利用超聲波的分散作用,在其表面均勻涂布一層天然抑菌性環(huán)境友好高分子,隔離藥材與外界環(huán)境,阻斷貯藏期霉菌、細菌和病毒等侵蝕,安全、高效、無化學污染,是綠色科學的黨參藥材貯藏養(yǎng)護技術。
紫外線(UV-C)照射是無化學污染的物理處理法,既能誘導其相關酶如PAL、CAT 和SOD 等產(chǎn)生,提高果蔬抗病性,減少采后腐爛引起的經(jīng)濟損失,且能減少使用各種化學保鮮劑,是綠色環(huán)保的貯藏保鮮途徑[24-25]。同時空氣中的O2在紫外線照射下可產(chǎn)生一定量具有更強氧化性的O3,進一步增強其抑菌消毒效果。將黨參藥材貯藏前預先超聲清洗,再用UV-C 照射,即利用超聲-UV 聯(lián)用技術養(yǎng)護黨參,是科學、綠色的貯藏養(yǎng)護技術。
O3是安全、環(huán)保、高效、無殘留的新興滅菌技術,在醫(yī)療衛(wèi)生及生產(chǎn)生活等領域應用廣泛,倍受歡迎,也適于含揮發(fā)性、熱敏性、糖分高、易霉變、富油脂類成分中藥材滅菌[26]。將黨參藥材貯藏前預先超聲清洗后,再進行O3滅菌處理,即利用超聲- O3聯(lián)用養(yǎng)護,是科學、綠色的黨參藥材貯藏養(yǎng)護技術。
現(xiàn)代藥理研究表明,黨參具有調節(jié)血糖,促進造血機能,降壓、抗氧化、抗缺氧,抗腫瘤、耐疲勞,抗衰老,增強免疫力,調節(jié)胃腸收縮及抗?jié)兊榷喾N作用;可增加紅血球數(shù)、改善貧血;對化療放療引起的白細胞下降有提升作用;有強心,促進血液凝固,收縮子宮,降低血糖、抗炎、提高輸出量、擴張外周血管、降血壓和治療作用;又可抑制腎上腺素的升壓,補氣養(yǎng)血,和脾健胃,生津祛痰等功能。黨參主要藥效成分為黨參炔苷、蒼術內酯Ⅲ、黨參多糖等。黨參炔苷具有很好的專屬性和特征性,可作為黨參的質量評價和控制指標。黨參炔苷對胃黏膜損傷具有很好的保護作用,是黨參保護胃黏膜的活性成分之一[27]。蒼術內酯Ⅲ具有抗炎、抗腫瘤,調節(jié)胃腸道功能和促進營養(yǎng)物質吸收功能。王崢濤等[28]認為蒼術內酯Ⅲ是黨參的特征性成分,可作為評估黨參道地藥材的成分。黨參多糖具有抗氧化、抗疲勞、清除自由基、抗衰老、免疫調節(jié)、提高記憶力、抗腫瘤等藥理作用[29]。來源廣泛、價格低廉、資源豐富、毒副作用小是黨參多糖的重要特點[30]。
為了評價養(yǎng)護效果,選擇確定了超聲波聯(lián)用技術養(yǎng)護黨參后藥效成分的分析測定方法。
3.2.1 高效液相色譜法分析測定黨參炔苷、蒼術內酯Ⅲ
3.2.1.1 黨參炔苷的分析測定
高效液相色譜法 (High Performance Liquid Chromatography,HPLC)是應用較廣的黨參炔苷分析測定方法,方法專屬性好,簡單可靠,多采用C18 色譜柱,流動相乙腈和水,以HAc 調節(jié)pH。陳慧慧等[31]采用HPLC 法測定11 批不同產(chǎn)地黨參中黨參炔苷含量。方法簡便易行、準確度高,能滿足黨參炔苷定量測定要求,可為中藥企業(yè)采購藥材提供依據(jù)。賀慶等[32]采用HPLC 法,測定了11 批不同種與不同產(chǎn)地的黨參中黨參炔苷的含量,含量范圍0.035~1.314mg·g-1,方法快捷、簡便、可靠,能用于評價黨參質量。趙曉華等[33]采用HPLC 法分析不同產(chǎn)地黨參的蘆頭、參體和參尾中黨參炔苷的含量。黨參炔苷分離度好,線性范圍寬,回收率高,結果顯示黨參不同部位黨參炔苷含量不同。方法簡便、靈敏,適于不同樣品中黨參炔苷含量的快速檢測。陳璐等[34]以HPLC 法分析9 個不同產(chǎn)地黨參中黨參炔苷的含量。方法準確、簡便,適于黨參炔苷含量的測定。陳前鋒等[35]建立HPLC 法同時測定不同產(chǎn)地黨參中黨參炔苷和丁香苷含量的方法。該法兩種成分色譜峰分離良好,操作簡便、快速,穩(wěn)定可靠,適于黨參2 種主要成分定量分析。周媛等[36]建立HPLC 法同時測定黨參固本丸中黨參炔苷等7 種成分含量方法,7 種成分線性關系良好,平均加樣回收率和RSD 均符合要求。方法簡便準確,重復性好,適于黨參固本丸的質量控制。李穎等[37]采用HPLC 法比較測定了不同來源的兩種黨參中黨參炔苷含量,測得兩種黨參中黨參炔苷含量分別是0.33 mg·g-1和0.37mg·g-1,線性關系良好。孟秀杰等[38]建立HPLC 法同時測定復方黨參片中黨參炔苷等9 種成分含量方法,結果9 種成分線性關系良好,平均加樣回收率和RSD 均符合要求。方法簡便準確,重現(xiàn)性好,可用于復方黨參片的質量控制。貢東軍等[39]建立了同時測定黨參中黨參炔苷及蒼術內酯Ⅲ的HPLC 方法。兩種成分分離良好,操作簡便、準確,重復性好,適于黨參炔苷與蒼術內酯Ⅲ的同時測定。李桂秀等[40]采用HPLC 法,以專屬性成分黨參炔苷、黨參苷Ⅳ和蒼術內酯Ⅲ為指標,采用外標法測定7 種不同來源藥材中3 種成分含量,結果黨參中3 種專屬性成分可用一測多評法測定,實測值與計算值間無明顯差異。
3.2.1.2 蒼術內酯III 的分析測定
蒼術內酯Ⅲ(atractylenolide Ⅲ)是黨參的另一重要的藥效成分,也是鑒定黨參真?zhèn)魏驮u定其質量的公認特征指標之一。HPLC 法是蒼術內酯Ⅲ的含量測定的經(jīng)典方法。王愛娜等[41]采用HPLC 外標測定蒼術內酯Ⅲ,測定了科技部陵川黨參規(guī)范化種植基地和非基地山西平順及甘肅種植的黨參。建立黨參中蒼術內酯Ⅲ的HPLC 外標測定法,縮短了出峰時間,分離效果好,準確而靈敏、重現(xiàn)性好,是控制黨參質量的有效方法。劉書斌[42]采用HPLC 測定蒼術內酯Ⅲ等的含量,探討黨參商品等級與質量評價指標的相關性,以期提出科學、規(guī)范、合理的種植建議,并為行業(yè)商品等級標準的規(guī)范化提供經(jīng)驗與方法。郝桂明等[43]建立反相HPLC 法測定黨參中蒼術內酯Ⅲ含量的方法。方法簡便,準確,適于黨參藥材的質量控制。關琳靜[44]采用RP-HPLC 法,測定74 批次黨參藥材中黨參炔苷和蒼術內酯Ⅲ的含量,并比較差異;研究3 種基源的54 批次黨參藥材的HPLC特征圖譜,結果不同基源、產(chǎn)地和栽培、加工處理方式的黨參特征圖譜有明顯差異。鄒元鋒等[45],建立同時測定黨參中黨參炔苷及蒼術內酯Ⅲ含量的HPLC 分析法。方法操作簡便、準確,重復性良好,可作為黨參中黨參炔苷與蒼術內酯Ⅲ同時測定的有效方法。楊靜等[46]采用HPLC 方法以黨參炔苷和蒼術內酯Ⅲ為檢測指標,對不同產(chǎn)地黨參及不同產(chǎn)地黨參引種到山西種植基地黨參藥材進行了含量測定和比較分析。李中華等[47]采用RP-HPLC 法測定蒼術內酯Ⅲ,以蒸發(fā)光散射檢測器(ELSD)測定黨參中蒼術內酯Ⅲ的含量,并與二級管陣列檢測器(PAD)測定結果進行比較。結果使用兩種檢測器測得的蒼術內脂Ⅲ含量基本一致,ELSD RP HPLC 法測定黨參藥材中蒼術內脂Ⅲ的含量的方法簡便、易行、準確、可靠。
因此,以HPLC 法進行黨參炔苷、蒼術內酯Ⅲ的含量的測定,已經(jīng)是成熟、可靠、經(jīng)典的方法。本課題組擬采用HPLC 法,對傳統(tǒng)養(yǎng)護和超聲波聯(lián)用技術養(yǎng)護后黨參中黨參炔苷、蒼術內酯III的保留情況進行對比檢驗和評價養(yǎng)護效果,具有合理性和科學性。
3.2.2 紫外可見光譜法測定黨參多糖
黨參多糖(Codonopsis pilosula polysaccharide,CPP)是黨參重要的有效成分,含量高低能初步反映黨參藥材質量高低和鑒別黨參藥材,特別是道地產(chǎn)區(qū)藥材中黨參多糖的含量,是合理制定黨參藥材質量標準的依據(jù),以此保證黨參品種的真實性及用藥的安全有效性[48]。紫外可見光譜法(ultraviolet visible spectrometry,UV-Vis)是黨參多糖含量的測定應用較多的方法,其中苯酚一濃硫酸比色法最為經(jīng)典有效。時軍等[49]采用硫酸- 苯酚比色法測定黨參總多糖成分,在λ=485nm 處測定了5 個不同產(chǎn)地、9 種規(guī)格的黨參藥材樣品。結果樣品中黨參炔苷與總皂苷含量相關,與總多糖不成正比,為科學評價和有效控制黨參質量提供了依據(jù)。張麗等[50]采用苯酚- 濃硫酸法測定黨參多糖含量,比色波長490nm。測定了3 批黨參多糖口服液中多糖含量。方法適于黨參多糖口服液中多糖的含量測定。董立莎等[51]采用苯酚-硫酸法對黔產(chǎn)黨參中黨參多糖在λ=480nm 處進行測定,研究結果為該省黨參類藥材內在質量評價和新資源開發(fā)利用提供了依據(jù)。盧新生等[52]采用苯酚-硫酸法測定甘南黨參多糖含量,正交優(yōu)化多糖提取條件,得到黨參多糖提取的最佳工藝條件。咸豐等[53]采用苯酚-硫酸法測定多糖的含量。方法快速、準確、重現(xiàn)性好,便于實際應用。為黨參藥材質量評價、綜合利用和新資源的開發(fā)提供了依據(jù)。杜清等[54]應用苯酚- 硫酸法于490 nm處測定不同野生產(chǎn)地和商品明黨參藥材中多糖的含量。石玲玲等[55]采用苯酚-硫酸法測定黔黨參藥材中多糖的含量,方法簡便快速、準確可行,為貴州道地藥材黔黨參質量控制提供了實驗依據(jù)。建立了板橋黨參多糖含量的測定方法。王桂紅等[56]采用苯酚- 硫酸法測定多糖含量。該法簡便、快速、準確、重現(xiàn)性好,為板橋黨參質量控制提供了依據(jù)。徐廣俠[57]采用苯酚- 硫酸法測定黨參提取物中多糖含量。方法簡便、快速,為黨參提取物質量控制提供了可行方法。雷孝義等[58]用苯酚- 硫酸法測定規(guī)范化產(chǎn)區(qū)潞黨參多糖含量,測得潞黨參含多糖量較高,具有開發(fā)利用價值。李瑞燕等[59]研究苯酚- 硫酸法測定黨參水溶性多糖的影響因素,結果用苯酚- 硫酸法結合3,5- 二硝基水楊酸法來測定黨參水溶性多糖含量,可用于黨參多糖的質量控制。
綜上所述,黨參是臨床應用廣泛、應用價值極高的中藥,但因其含糖量高,營養(yǎng)成分豐富,以及貯藏養(yǎng)護技術方法欠科學等多方面的問題,霉爛和蟲蛀等各種變質變異現(xiàn)象嚴重,影響藥材質量和用藥安全,故研究其科學貯藏養(yǎng)護勢在必行。超聲波洗滌中藥材快捷方便、節(jié)水、節(jié)能、環(huán)保,抑制蟲卵、強烈殺蟲、滅菌等,藥效成分散失少,亦能有效保護中藥材。天然抑菌、防腐性環(huán)境友好高分子在果蔬、糧食保鮮中應用廣泛,O3滅菌、殺蟲效果明顯,在儲糧保鮮中應用廣泛。UV-C 能提高果蔬抗病性,減少采后腐爛,減少化學保鮮劑的使用,是綠色環(huán)保的貯藏保鮮途徑。將無毒、無害、安全、綠色、高效的超聲技術、超聲- 天然抑菌高分子、超聲-O3、超聲-UV、超聲-O3-UV 等技術聯(lián)用,應用于黨參藥材貯藏養(yǎng)護中,既可提前消除隱患又能后續(xù)防霉、防蛀、防變異等,研究和應用前景光明廣闊。選定超聲波聯(lián)用技術養(yǎng)護黨參后評價養(yǎng)護效果的待檢藥效成分為黨參炔苷、蒼術內酯Ⅲ和黨參多糖,選定HPLC 法測定黨參炔苷、蒼術內酯ⅢUV-Vis 法測定黨參多糖。各待檢成分代表性強,測定方法經(jīng)典,簡捷,穩(wěn)定、高效、可靠,實際應用廣泛。