干燥工艺对大黄蒽醌稳定性的影响概述

李 景，刘一鑫，刘翠哲

（承德医学院中药研究所/河北省中药研究与开发重点实验室，河北 承德 067000）

干燥工艺对大黄蒽醌稳定性的影响概述

李 景，刘一鑫，刘翠哲△

（承德医学院中药研究所/河北省中药研究与开发重点实验室，河北 承德 067000）

干燥工艺；大黄蒽醌；稳定性；吸湿性；含量

大黄作为一种常用的中药，在中国用于医药历史悠久，它是蓼科多年生草本植物掌叶大黄（Rheum palmatum）、唐古特大黄（R.tanguticum）或药用大黄（R.officinale）的干燥根及根茎。研究发现，其化学成分主要为蒽醌类化合物，此外，还含有鞣质及少量的土大黄苷和苷元。现代药理研究证明，大黄中的蒽醌类成分有泻下、保肝利胆、抗菌和促进胰液分泌，抑制胰酶活性，保护胰岛的作用[1]；临床上可用于治疗胆石症、急性扁桃体炎和急性胰腺炎等[2]。大黄中的蒽醌类成分为其主要活性成分，干燥条件会影响蒽醌类成分的含量及样品的吸湿性，进而影响制剂的质量和临床应用。为此，本文针对干燥工艺这一因素对蒽醌类成分稳定性的影响进行综述。

1 大黄中蒽醌类成分的结构及其理化性质

大黄蒽醌母核为9,10-蒽醌，羟基分布在两侧的苯环上，另有羟基、羟甲基、甲氧基、甲基和羧基等取代基团，即为游离蒽醌（芦荟大黄素、大黄素、大黄酸、大黄酚和大黄素甲醚等）；羟基位与糖以β糖苷键连接成氧苷，或被还原成蒽酮，通过C10-C10’连接，得到二蒽酮二葡萄糖苷，即为结合蒽醌（芦荟大黄素葡萄糖苷、大黄素葡萄糖苷、大黄酸葡萄糖苷、大黄酚葡萄糖苷、大黄素甲醚葡萄糖苷和番泻苷A、B、C、D等）。蒽醌苷类极性较大，易溶于甲醇、乙醇和热水中。游离蒽醌极性较小，一般溶于甲醇、乙醇、氯仿、乙醚等有机溶剂，大多不溶于水，其中游离的大黄酚具有升华性，且有研究表明，温度和受热时间等因素均对大黄中的蒽醌类成分有较大的影响[3-4]。

2 干燥工艺

不同的干燥工艺会影响药物的吸湿性及有效成分的含量,在实际生产中，干燥工艺也会受到药物本身的性质或其它因素的影响和限制[5]。

2.1 喷雾干燥 喷雾干燥是采用雾化器将原料液分散为雾滴，并用热气流干燥雾滴而获得产品的方法[6]。李华等[7]对大黄水提物干燥方式的研究中，喷雾干燥得到的样品粉末细小，表面积大，相对临界湿度(CRH)最低，为53.2%-57.4%，易吸潮，对产品的稳定性会有影响。又由于温度过高会破坏有效成分，温度过低易粘壁，所以，温度要作为一个重要的考虑因素。研究发现，喷雾干燥工艺进/出风温不宜超过205-215℃/105-110℃[8]。李敏等[9]在大黄配方颗粒的干燥工艺研究中，以3种不同温度条件进行喷雾干燥，发现浸膏相对密度为1.06-1.10(60℃)、进风温度140-150℃、出风温度85-90℃时，可以改善粘壁现象，粉末性状较好，总蒽醌含量最高，达23.285mg/g。郑珊珊等[10]在大黄浸膏的喷雾干燥条件优化实验中，当浸膏相对密度为1.10-1.12(45℃)、蠕动泵转速为12%-16%时，粘壁较少，得到的干浸膏粉性状较好，收得率高，可达91%-92%。总体来说，该工艺干燥速度较快，效率高，得到的产品流动性和松散度均较好，且操作简便，适于工业化生产,缺点是干燥过程中易出现粘壁、黏结、粉末吸湿结块等现象[11]。

2.2 冷冻干燥 冷冻干燥是指将物料冷冻至水的冰点以下，在低温低压条件下利用水的升华性能，使物料低温脱水而达到干燥目的一种干燥方法[12]。王强等[13]采用4种干燥方式对大黄水提物进行干燥，其中冷冻干燥对大黄水提物的有效成分保存较好，且工艺稳定。还有研究表明[14]，冷冻干燥得到的样品，总蒽醌和结合蒽醌的含量比喷雾干燥分别高出约15%和22%。总之，冷冻干燥是一种最为柔和的干燥方法，冻干样品大多呈疏松多孔状，可以使药物易于复水而恢复活性[15]；且可排除95%-99%以上的水分，使产品长期保存而不变质，适用于热敏性和易氧化的物质，但所需的仪器设备较昂贵，干燥时间长，耗能高，运行成本大，目前主要应用于生物制品（疫苗、抗毒素和抗菌素等）、生物标本和组织的保存，以及粉针剂、脂质体和其它制剂的制备等方面[16-17]。

2.3 微波干燥 微波干燥是利用300-300000MHz的电磁波所在的磁场方向的高频转变，使极性分子产生运动和摩擦，从而产生热量，对物料进行干燥的方法[18]。在对大黄水提物进行微波干燥时，采用红外光谱比较冷冻干燥对照品和微波干燥样品，两者峰数和峰面积的图谱相似度分别约为89%和97%，说明样品中蒽醌类成分减少，且微波干燥功率应低于10Kw，否则对样品中的有效成分会有显著影响（相较于其它样品总蒽醌降低约13%）[8]。郭盛等[19]在干燥方法对何首乌中蒽醌成分的影响研究中发现，与阴干、晒干、烘干、冷冻干燥和远红外干燥相比，微波中低火干燥得到的样品游离蒽醌（大黄素和大黄素甲醚）的含量显著下降，可能是游离蒽醌的热稳定性较差，微波干燥的瞬间高温使其分解、破坏，从而含量降低。还有研究表明[20-22]，与喷雾干燥和真空干燥相比，微波干燥产物吸湿性较小，因此，对目标成分的稳定性影响较小。该工艺具有干燥时间短、加热均匀、能量利用率高、操作简便可控等优点，但其高温会破坏大黄中的蒽醌类成分，影响大黄制剂的质量。

2.4 真空干燥 真空干燥又称减压干燥，是一种将物料置于负压条件下，通过适当加热，达到负压状态下的沸点，或通过降温使物料凝固，通过溶点来干燥物料的干燥方法。在真空干燥、微波真空干燥和喷雾干燥3种工艺对中药提取物粉体学性质的比较研究中发现，真空干燥产物流动性最好，吸湿性较小[23]。在番泻苷B的稳定性研究中发现，因番泻苷B含量会随干燥温度增加而下降，故选择干燥温度为60℃[24]。哈飞等[25]在大黄提取物浓缩干燥研究中，采用70℃减压干燥，测定产物中各成分的含量，发现干燥1h、2h、3h与干燥前样品中游离蒽醌的百分比分别为88.98%、79.28%、77.04%，结合蒽醌（大黄素葡萄糖苷、大黄酚葡萄糖苷、大黄酸葡萄糖苷及番泻苷A、B、C、D）为86.74%、79.79%、76.84%，因此，应注意将干燥时间控制在2h之内。决明子配方颗粒干燥方法筛选实验表明[14]，真空干燥、冷冻干燥和喷雾干燥3种方法中，前两者的蒽醌含量最接近，且在总量和结合型上都最高，真空干燥产物中总蒽醌和结合蒽醌的含量比喷雾干燥分别高出约14%和20%。该工艺有利于大黄中的蒽醌类成分的保留，但因干燥温度过低会使干燥时间延长，温度过高会破坏有效成分，因此，要注意干燥温度和干燥时间的设定。

2.5 常压干燥 常压干燥是指在一个大气压条件下对物料进行加热干燥的方法，一般常压干燥相较于真空干燥所需温度较高。王强等[13]发现，常压干燥的温度越高，总蒽醌和结合蒽醌的含量越低。80℃以下常压干燥时，各成分稍有变化，当温度达到90℃，蒽醌含量变化明显，与80℃时相比，总蒽醌和结合蒽醌含量分别降低7.6%和22%。在研究不同干燥方法对大黄质量的影响研究中，60℃、70℃、80℃三种温度烘干得到的样品中，总蒽醌的含量分别为1.91%、1.84%、1.52%，表明常压干燥应注意控制温度，温度过高会破坏大黄中的蒽醌类成分[26]。采用真空、常压、喷雾、微波和冷冻干燥等5种不同干燥方式对大黄水提物进行干燥的研究表明，常压干燥的样品呈硬脆块状，各干燥工艺吸湿的难易顺序为：常压干燥＞微波干燥＞真空干燥＞冷冻干燥＞喷雾干燥[7]。该工艺操作设备简单，干燥产品不易吸湿，但干燥得到硬块，不利于制剂，且干燥温度较高，受热时间长，蒽醌类成分会有损失。

2.6 远红外干燥 远红外干燥是利用红外线辐射器发出的远红外线被物料吸收，直接转变为热能，从而改变分子的振动和运动状态，分子由摩擦和运动而生热，产生自发热效应，使水分和其它溶剂分子蒸发，从而达到干燥的目的[27]。该工艺适合于含热不稳定性成分或一些贵重中药材的快速干燥[28]。郭盛等[19]在何首乌的干燥工艺研究中发现，采用远红外干燥得到的样品，其结合型蒽醌的含量最高。该工艺干燥速度较快，穿透性强，干燥质量好，且设备较小，成本低，节能环保，易于推广，可与其它干燥方法联用，以实现最优干燥，但一般多用于中药材和中药饮片的干燥[29]。

3 结语

总之，上述几种干燥方法均各有优点和不足之处。喷雾干燥法得到的样品会损失部分总蒽醌和结合蒽醌，吸湿性较大，但操作简单，干燥时间短，适用于大规模生产；冷冻干燥对蒽醌类成分保留效果最好，但成本高，适用于粉针剂等剂型；微波干燥设备简单，吸湿性较小，但会破坏蒽醌类成分；真空干燥样品吸湿性较小，蒽醌成分破坏较少，需注意温度的控制；常压干燥样品质地硬，有效成分破坏多，不建议采用该工艺；远红外干燥多用于原药材和饮片的干燥，干燥效果比较理想。因此，在实际工作中，应根据有效成分的稳定性、制剂类型和干燥成本等因素进行综合选择，从而保证制剂的质量和临床用药的疗效。

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1004-6879（2017）04-0339-04

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