金寨天麻蒸制、干燥工艺的优化

周 娜，王 进，王 蕾，黄 凯，刘 圣

（1.安徽中医药大学药学院，安徽 合肥230038； 2.安徽亚泰天然植物科技有限公司，安徽 金寨237300；3.中国科学技术大学附属第一医院，安徽 合肥 230001）

天麻为兰科植物天麻Gastrodia elataBlume 的干燥块茎，立冬后至次年清明前采挖，立即洗净，蒸透，敞开低温干燥［1］，主要含有酚类、有机酸、甾醇、多糖等成分［2⁃4］，其中天麻素、对羟基苯甲醇、巴利森苷A、巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷E 等是主要有效物质，具有镇静、抗抑郁、抗阿尔兹海默病、抗高血压等作用［5⁃8］。该药材种植以安徽、湖北、陕西、云南、贵州等省产量最大，其中安徽以金寨、霍山、岳西为主产区［9］，但前期调研发现，金寨天麻采挖后未及时加工，而且加工前保存条件及时间不一，有水煮、硫磺水煮、硫磺熏蒸、自然晒干等方法，导致其质量参差不齐［10⁃11］。因此，本实验采用正交试验优化金寨天麻蒸制及干燥工艺，以期为该药材产地加工提供参考。

1 材料

1.1 仪器 Agilent 1260 型高效液相色谱仪（美国Agilent公司）；DHG⁃9240A 型恒温鼓风干燥箱（上海三发科学仪器有限公司）；HH⁃S4 数显恒温水浴锅（江苏金坛市金城国胜实验仪器厂）；FA2004 型电子天平（上海舜宇恒平科学仪器有限公司）；MS105DU 型电子分析天平［梅特勒⁃托利多仪器（上海）有限公司］；KS⁃500VDE／3 型液晶三频超声仪（昆山洁力美超声仪器有限公司）。

1.2 药材 天麻鲜品于2019 年10 月30 日采自六安市金寨县长岭乡，经安徽中医药大学药学院刘守金教授鉴定为兰科植物天麻Gastrodia elataBl.的块茎。它分为5 个等级，即特级天麻（＞250 g／个，长度15～17 cm，最大直径5～6 cm）、一级天麻（200～250 g／个，长度15～16 cm，最大直径4.5～5.5 cm）、二级天麻（150～200 g／个，长度13～15 cm，最大直径4～5 cm）、三级天麻（100～150 g／个，长度11～13 cm，最大直径3～4.5 cm）、四级天麻（＜100 g／个，长度9～11 cm，最大直径2.5～3.5 cm）。

1.3 试剂与药物 天麻素（批号110807⁃201809）、对羟基苯甲醇（批号111970⁃201702）对照品均购自中国食品药品检定研究院；巴利森苷A（批号62499⁃28⁃9）、巴利森苷B（批号174972⁃79⁃3）、巴利森苷C（批号174972⁃80⁃6）、巴利森苷E（批号952068⁃57⁃4）对照品均购自成都普菲德生物科技有限公司。乙腈为色谱纯（美国天地公司）；磷酸为色谱纯（上海苏懿化学试剂有限公司）；其他试剂均为分析纯；水为纯净水。

2 方法与结果

2.1 色谱条件 Agilent ZORBAX SB⁃C18色谱柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）；流动相乙腈（A）⁃水（含0.05% 磷酸）（B），梯度洗脱（0～5 min，3% A；5～15 min，3%～10%A；15～18 min，10%～17.5% A；18～35 min，17.5% A；35～45 min，17.5%～25%A；45～45.01 min，25%～3%A）；体积流量0.8 mL／min；柱温35 ℃；进样量10 μL；检测波长270 nm。色谱图见图1。

图1 各成分HPLC 色谱图

2.2 对照品溶液制备 精密称取各对照品适量，置于25 mL量瓶中，乙腈⁃水（3 ∶97）混合溶液溶解定容，即得（天麻素、对羟基苯甲醇、巴利森苷A、巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷E 质量浓度分别为100、30、362.6、101.8、102、102.2 μg／mL）。

2.3 供试品溶液制备 取药材粉末（过三号筛）约2 g，精密称定，置于具塞锥形瓶中，精密加入稀乙醇50 mL，称定质量，超声（120 W、40 kHz）处理30 min，放冷，稀乙醇补足减失质量，滤过，精密量取续滤液10 mL，浓缩至近干无醇味，残渣加乙腈⁃水（3 ∶97）混合溶液溶解，转移至25 mL 量瓶中，混合溶液稀释至刻度，摇匀，滤过，取续滤液，即得。

2.4 线性关系考察 精密量取“2.2”项下对照品溶液，乙腈⁃水（3 ∶97）混合溶液逐级稀释2、5、10、20 倍，各取10 μL，在“2.1”项色谱条件下进样测定。以对照品质量浓度为横坐标（X），峰面积为纵坐标（Y）进行回归，结果见表1，可知各成分在各自范围内线性关系良好。

表1 各成分线性关系

2.5 方法学考察

2.5.1 精密度试验 精密量取“2.2”项下对照品溶液，在“2.1”项色谱条件下各进样测定6 次，测得天麻素、对羟基苯甲醇、巴利森苷A、巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷E 峰面积RSD 分别为1.15%、1.74%、0.96%、0.87%、1.06%、1.13%，表明仪器精密度良好。

2.5.2 稳定性试验 精密量取“2.3”项下供试品溶液，于0、6、12、24 h 在“2.1”项色谱条件下各进样测定1次，测得天麻素、对羟基苯甲醇、巴利森苷A、巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷E 峰面积RSD 分别为1.32%、2.18%、2.25%、1.98%、2.21%、1.83%，表明溶液在24 h内稳定性良好。

2.5.3 重复性试验 取药材粉末约2 g，共6 份，精密称定，按“2.3”项下方法制备供试品溶液，在“2.1”项色谱条件下进样测定，测得天麻素、对羟基苯甲醇、巴利森苷A、巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷E 含量RSD 分别为2.6%、1.17%、1.43%、1.42%、1.54%、1.39%，表明该方法重复性良好。

2.5.4 加样回收率试验 精密称取各成分含量已知的药材粉末约2 g，共9 份，按照2015 年版《中国药典》 四部“药品质量标准分析方法验证指导原则”，分别按照80%、100%、120%水平加入对照品溶液各3 份，按“2.3”项下方法制备供试品溶液，在“2.1”项色谱条件下进样测定，计算回收率。结果，天麻素、对羟基苯甲醇、巴利森苷A、巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷E 平均加样回收率分别 为 96.25%、99.1%、96.41%、99.58%、100.01%、98.91%，RSD 分别为1.26%、1.38%、2.15%、0.96%、2.21%、1.53%。

2.6 鲜品保存方式及时间考察 种植基地或农户采挖天麻时，不是采用边采挖边蒸制加工的方法，而且通常存放3～6 d 待其全部采挖后集中加工。取当天采挖后鲜品若干，一部分于24 h 内加工，其余分别于室温（10～25 ℃）、冷藏柜（2～8 ℃）保存3、6、10 d，洗净泥沙，取一级品，普通蒸锅加水常压蒸制45 min，切薄片（2 mm），60 ℃烘干至水分不超过12%，粉碎，过三号筛，HPLC 法测定天麻素、对羟基苯甲醇、巴利森苷A、巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷E 含量，结果见表2。

表2 不同保存方式、时间对天麻鲜品有效成分含量的影响（n＝3）

由此可知，室温下药材采挖后24 h 内蒸制或保存3 d后蒸制时，天麻素、对羟基苯甲醇总含量均符合2015 年版《中国药典》 一部规定，但相对于24 h 内加工下降38%；巴利森苷A、巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷E 总含量相对于24 h 内加工，含量下降45%；室温条件下保存6 d及6 d 以上时，天麻出现霉变现象，故室温条件下天麻采挖后24 h 内蒸制最适宜，如短途运输或来不及加工，则必须于3 d 内蒸制加工。另外，冷藏条件下天麻、对羟基苯甲醇总含量及巴利森苷A、巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷E 总含量均呈下降趋势，而保存6 d 后蒸制时，天麻素、对羟基苯甲醇总含量接近2015 年版《中国药典》 一部天麻项下不得少于0.25%之规定，故药材采挖后以3 d 内蒸制为宜，如短途运输或来不及加工，则必须于6 d 内完成。

2.7 蒸制时间考察 取当天采挖后天麻鲜品若干，洗净泥沙，普通蒸锅加水常压蒸制，水沸腾至蒸锅周围冒圆蒸汽时计时，特级、一级、二级品蒸制15～60 min，三级品蒸制10～25 min，四级品蒸制5～20 min，取出，中间横切开，游标卡尺测量长边直径A、短边直径B及中心未熟透区域的长边直径a、短边直径b，计算熟透度α，公式为α ＝×100%，各等级天麻蒸制后切薄片（2 mm），60 ℃烘干至水分不超过12%，粉碎，过3 号筛，HPLC 法测定天麻素、对羟基苯甲醇、巴利森苷A、巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷E 含量，结果见表3。

表3 蒸制时间、熟透度对天麻有效成分含量的影响（n＝5）

由此可知，蒸制15 min 后，特级、一级品熟透度分别为67.1%、85.5%；蒸制30 min 后，两者蒸透度均为100%；蒸制45 min 后，天麻素、对羟基苯甲醇总含量及巴利森苷A、巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷E 总含量均最高，但随后降低。因此，特级、一级品蒸制45 min为宜，二级、三级、四级品分别蒸制30、20、15 min为宜。

2.8 正交试验 取当天采挖后天麻鲜品若干，洗净泥沙；取特级、一级混合品若干，蒸制45 min，取出放凉，选择干燥温度（A）、干燥时间（B）、间歇放置时间（C）、间歇放置次数（D）作为影响因素，每个因素3 个水平，正交试验优化干燥工艺。因素水平见表4。

表4 因素水平

天麻每次烘制前置于热风干燥箱中，排放厚度不超过2 层，先在50～55 ℃下热风干燥3 h，再按L9（34）正交表进行正交试验，烘制后粉碎，过3 号筛，测定水分、天麻素、对羟基苯甲醇含量，结果见表5，以天麻素、对羟基苯甲醇总含量为指标进行方差分析，结果见表6；以水分为指标进行方差分析，结果见表7。

表5 试验设计与结果

表6 天麻素、对羟基苯甲醇总含量方差分析

表7 水分方差分析

由此可知，A、B是影响天麻素、对羟基苯甲醇总含量的主要因素，D（间歇放置0 次烘干1 次、间歇放置1 次烘干2 次、间歇放置2 次烘干3 次）是影响水分的主要因素。因此，特级、一级品最优干燥工艺为A3B2C3D3，即干燥温度80 ℃，干燥时间30 h，间歇放置时间24 h，间歇放置次数2 次，累积干燥时间90 h。

2.9 验证试验 取特级、一级混合天麻鲜品3 份，洗净泥沙，蒸制45 min，取出放凉，按“2.8”项下优化工艺进行烘制，粉碎，过三号筛，测定水分、天麻素、对羟基苯甲醇总含量；二级、三级、四级品分别蒸制30、20、15 min，同法处理，结果见表8，可知各指标均符合2015 年版《中国药典》 一部相关规定。

表8 验证试验结果（n＝3）

3 讨论

3.1 天麻采挖后保存方式及时间确定 天麻鲜品中的酶活性较强、含水量高，并会侵染各种微生物，如不及时加工则易出现酶解、腐烂等现象，使有效成分快速降解、药材品质降低［12］。天麻采挖后室温下24 h 内蒸制加工时，天麻素、对羟基苯甲醇、巴利森苷A、巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷E 含量最高；室温下保存3 d 时，天麻性状无明显改变，各有效成分含量下降明显，但天麻素、对羟基苯甲醇总含量符合2015 年版《中国药典》 一部天麻项下规定；室温新保存6 d 及6 d 以上时，天麻可出现霉变现象；天麻采挖后冷藏3 d 内蒸制加工时，天麻素、对羟基苯甲醇总含量下降不明显，而冷藏6 d 后蒸制加工时天麻素、对羟基苯甲醇总含量符合2015 年版《中国药典》 一部天麻项下规定。因此，天麻边采挖边蒸制加工或采挖后于室温24 h 内蒸制加工最适宜，若短途运输或来不及加工，则必须于室温保存3 d 内或冷藏6 d 内蒸制加工。

3.2 天麻蒸制时间及方法确定 本实验中的天麻蒸制加工按照2015 年版《中国药典》 一部天麻项下采用常压蒸制工艺，发现特级、一级品以蒸制45 min 为宜，二级、三级、四级品分别以蒸制30、20、15 min 为宜。田治蛟等［13］报道，昭通天麻最佳蒸制时间为特级35 min，一级30 min，二级20 min，三级15 min，与本实验结果相近，但仅考察了天麻素，不够全面。另外，与蒸制天麻比较，鲜品中对羟基苯甲醇含量最高，巴利森苷A、巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷E 含量较低，与朱仕豪等［14］研究结果一致。

3.3 天麻烘干工艺确定 天麻每次烘干前，均先在50～55 ℃下热风干燥3 h，以避免温度过高时外层很快干燥形成硬壳，内部水分无法排出，出现空心起泡现象。在设计的温度范围内，干燥温度越高，天麻素含量越高，而对羟基苯甲醇含量恰好相反，可能是由于天麻在较高温度下对羟基苯甲醇与糖作用生成天麻素［15］，但天麻素、对羟基苯甲醇与其他有效成分之间的转化机制还有待进一步研究。间歇放置次数是影响天麻水分的主要因素，2 次时其含水量最低，前期调研发现种植基地该药材大多采用晒干、低温烘房烘干或两者相结合的干燥方法，时间为10～15 d，但在阴雨天气下易霉变；本实验采用80 ℃热风电加热或设定烘房温度70～80 ℃，此时干燥时间短，干品质量稳定，适合该药材种植基地工业化生产。