采用热泵干燥技术研究牛大力的初加工条件

崔露，曾庆钱通讯作者，吴铎锋，刘翠红，黄涵签，李世鋈

(广东省中药研究所，广东 广州)

0 引言

牛大力为豆科崖豆藤属植物美丽崖豆藤(Millettia specisoa Champ.)的根[1]，主产我国广东、广西、海南及东南亚一些国家。牛大力以根入药，味甘、平，具有补虚润肺、强筋活络、提高免疫功能，对腰肌劳损、风湿性关节炎、肺结核、慢性支气管炎等慢性疾病有一定疗效[2]，除药用外，在两广地区还常用作药膳[3]。现代药理研究表明牛大力具有保肝、增强免疫力、抗疲劳、祛痰、镇咳、平喘、抗氧化、抗炎以及抗肿瘤等作用[4]。其中，芒柄花素和高丽槐素是牛大力药材的两种主要的活性成分[5]。

药材干燥处理的目的，一方面为了降低药材含水量，避免出现发霉、腐烂变质的现象以利于贮藏；另一方面保证药材中的有效成分在贮存过程中质量分数稳定、尽量减少损失。所以，中药材干燥一直是中药初加工中的重要环节。闭环除湿热泵干燥是一种具有控温控湿、高效节能，经济环保，可回收预热的新技术，在工农业上都有着广泛的应用[6-7]，但是，目前还没有其在牛大力干燥方面研究应用的报道。本文首次采用闭环除湿热泵干燥的方法研究牛大力的初加工情况，测定不同条件下干燥的药材的芒柄花素和高丽槐素的含量，通过比较这两种活性成分含量的高低，来衡量干燥优劣情况[8]，找到牛大力热泵干燥法最佳的初加工条件。

1 材料、试剂与仪器

1.1 材料

牛大力新鲜块根采自翁源牛大力基地，经广东省中药研究所所长曾庆钱鉴定为豆科植物美丽崖豆藤Millettia speciosa Champ.的根。

1.2 仪器与试剂

高效液相色谱仪(Agilent 1200，美国安捷伦公司)、电子分析天平(赛多利斯科学仪器有限公司，BSA 224S-CW)、高速粉碎机(上海新诺仪器设备有限公司，DFY-500A)、超声仪(深圳市洁盟清洗设备有限公司，JP-080S)、闭环除湿热泵干燥机(广东威而信实业有限公司，WRH-100AB)。

甲醇、乙醇、乙腈(色谱纯，Sigma-Aldich)、冰醋酸(分析纯)、高丽槐素(成都曼思特生物科技有限公司，批号：MUST- 14101806，纯度≥98%)、芒柄花素(中国食品药品检定研究所，批号：MUST-15032110，纯度≥98%) 。

2 方法与结果

2.1 牛大力干燥实验

2.1.1 干燥方法

图1 牛大力在不同温度下干燥的重量、失水率变化情况

表1 牛大力在不同温度下的干燥情况

选择大小均一的鲜牛大力根茎，切成厚度为3～5mm斜片，随机分为A、B、C、D四组，平铺于电子秤圆盘中，在设定相对湿度10%下，分别采用表1中四种恒温恒湿的方法进行干燥处理。杨玺文等研究表明，由于牛大力的多糖如淀粉含量较高，在干燥温度达到75℃以上时，淀粉容易炭化，饮片横截面颜色加深变为浅灰褐色[9]，因此本研究设定的最高温度为75℃。

2.1.2 干燥实验结果

在A组(30℃，湿度10%)、B组(45℃，湿度10%)、C组(60℃，湿度10%)、D组(75℃，湿度10%)四种恒温恒湿条件下，分别干燥24h、22.5h、8h、6.5h后，牛大力失水率达到相对平稳状态，失水率分别是52.07%、53.29%、52.55%、53.04%，且四组干燥后的牛大力药材饮片横截面均成黄白色、质地较密实且硬。本文饮片在75℃时，饮片的横截面仍呈黄白色，与杨玺文等人研究的在75℃时呈浅灰褐色存在差异[9]，可能的原因是采用热泵干燥机的恒温控温能力较强，干燥温度的误差小。干燥结果如图1、表1所示。

2.2 水分含量测定

按照《中国药典》的烘干法测定药材含水量[10]，A、B、C、D组干燥后的药材含水量分别是11.19%、9.96%、10.76%、10.39%。根据《中国药典》规定饮片水分通常不得过13%(除另有规定外)，结果表明四组干燥的药材含水量均符合药典标准。

3 芒柄花素和高丽槐素的含量测定

3.1 HPLC色谱条件

色谱柱为Agilent-C18色谱柱(250mm×4.6mm，5µm)， 流动相为乙腈-0.1%冰醋酸水溶液，按程序梯度洗脱(0～12min，10%乙腈；12～13min，10%～40%乙腈；13～35min， 40%乙腈)检测波长为248nm(0～13min)和310nm(13-35min)，流速为1.0mL·min-1，柱温为30℃，进样量为10µL。在该条件下，混合对照品及牛大力的色谱图见图2所示。

3.2 供试品溶液的制备

取牛大力样品粉末1.00g(过45目筛)，精密称定，置100mL锥形瓶中，精密加入体积分数50%乙醇10mL，称定质量，超声提取40min，放冷至室温，补重，0.45µm微孔滤膜滤过，即得。

3.3 混合对照品溶液的制备

分别精密称取对照品芒柄花素和高丽槐素，置50mL量瓶中，加甲醇溶解并稀释至刻度摇匀，制成质量浓度分别为3.05µg·mL-1、54.00µg·mL-1的混合对照品溶液，4℃保存备用。

3.4 线性关系考察

图2 混合对照品及牛大力的色谱图

分别精密吸取上述混合对照液1µL、3µL、5µL、10µL、15µL、20µL、30µL，按3.1项色谱条件进样分析，以各成分峰面积Y为纵坐标，以进样量X(µg)为横坐标，绘制标准曲线，并求出芒柄花素和高丽槐素的回归方程分别为Y=5900.7X+0.7493(r=0.9999)和Y=1452X+ 6.719(r=0.9999)。结果表明，芒柄花素和高丽槐素的进样量分别在0.00305～0.09150µg和0.0540～1.6200µg与峰面积值呈现良好的线性关系。

3.5 精密度、稳定性、重复性试验

精密吸取混合对照品溶液10µL，按3.1项下色谱条件连续进样6次，测得峰面积积分值，计算相对标准偏差，结果芒柄花素的RSD=1.40%，高丽槐素的RSD=1.02%，表明仪器的精密度良好；取同一份供试品溶液，分别在0、3、6、12、24、48样，测定芒柄花素、高丽槐素的峰面积，计算得芒柄花素的RSD=1.12%，高丽槐素的RSD=1.26%，表明供试品溶液在48h内稳定；精密称取同一份供试样品6份，按3.2项下方法制备供试品溶液，按3.1项下色谱条件进行HPLC分析。测定芒柄花素、高丽槐素的峰面积，计算得芒柄花素的RSD=1.37%，高丽槐素的RSD=0.96%，表明方法重复性良好。

3.6 加样回收试验

精密称取已测定的牛大力药材粉末(D组)1.0g，共6份，分别精密加入芒柄花素对照品溶液(质量浓度为0.079mg·mL-1)和高丽槐素对照品溶液(质量浓度为0.113mg·mL-1)各1mL，按供试品溶液制备方法制备，进样10µL，注入HPLC色谱仪，测其峰面积，计算回收率。芒柄花素平均回收率为100.73%，RSD=2.26%(n=6)，高丽槐素平均回收率为99.63%，RSD=1.53%(n=6)。

3.7 含量测定结果

取干燥后的四组样品，按3.2供试品方法制备供试品溶液，按3.1色谱条件测定含量，测点四组芒柄花 素 的 含 量 分 别 为0.013mg/g、0.012mg/g、0.032mg/g、 0.079mg/g，高 丽 槐 素 的 含 量 分 别 为0.113mg/g、 0.085mg/g、0.195mg/g、0.307mg/g。研 究 发 现，D组 的芒柄花素和高丽花素的含量最高，其干燥温度为恒温75℃，湿度10%，且干燥的时间最短。A组的芒柄花素和高丽花素的含量最低，且干燥的时间最长，干燥的效率最低。结果见表2所示。

4 分析与讨论

本文首次采用闭环除湿热泵技术干燥方法对牛大

表2 牛大力的芒柄花素和高丽槐素含量(n=3)

力药材的初加工条件。采用4种恒温恒湿的条件对牛大力的药材干燥进行研究，在综合考虑其活性成分芒柄花素和高丽槐素的含量以及干燥时间后，本实验发现牛大力热泵干燥的最佳初加工条件是在温度75℃，湿度10%下干燥6.5小时，该条件干燥的药材有效成分含量最高且干燥效率最高，药材的含水量达到药典标准。闭环除湿热泵技术干燥技术具有节能、环保、绿色、温湿度可控的优点，可广泛的应用于中药材的干燥。