中药材灭菌方式及其药效成分变化的研究进展

叶媛丽，向成丽，吴章桥，孙 杰，卓 蕾

（西南科技大学生命科学与工程学院/四川省生物质资源利用与改性工程技术研究中心，四川绵阳 621010）

随着现代社会的发展，人们对中药饮片及制剂的需求大大增加，中药材灭菌问题也备受社会各界广泛关注。实际生产中，需要根据目标药材和制剂的特点、物性、以及稳定性选择恰当的灭菌方式，既要达到灭菌的要求又要保证有效成分不受到破坏[1]。目前，中药材的灭菌方法主要有干热灭菌法、微波灭菌法、乙醇灭菌法、60Co 辐射灭菌法等，且部分灭菌方法对不同药材成分的影响程度也不同。因此，本研究对中药材灭菌方式及其对药效成分变化的影响进行阐述，并对后续研究进行展望，以期为中药材灭菌环节提供参考。

1 中药材灭菌方式的探究

1.1 干热灭菌法

干热灭菌是指通过高温使微生物、脱氧核糖核酸酶等生物高分子产生非特异性氧化来杀灭微生物的方法。杨瑞娟等[2]以包装完整的滇黄精为原料，研究干热灭菌、高温高压灭菌、巴氏灭菌3 种灭菌方式对滇黄精质量及其包装损坏程度的影响，结果表明，水温90℃，时间40min 的巴氏灭菌效果最佳。黄龙等[3]采用热压灭菌和干热灭菌对三黄药材灭菌效果及药材品质进行探究，结果表明，热压灭菌法对黄连、大黄的灭菌效果较好，但不适合用于黄芩的灭菌。

1.2 微波灭菌法

新鲜的中药材考虑到含水量对药材药性的影响，可以选择超高压灭菌、微波灭菌等方式，其灭菌效率高且对药材影响较小。汤武宗[4]对金银花药材灭菌方式进行探究，结果表明，结合企业实际条件的综合考虑，微波灭菌较60Co 辐照灭菌更合适用于企业生产。王东等[5]用多种灭菌方法对保济丸中木香药材进行灭菌处理，结果表明，使用微波灭菌法的木香材料和保济丸中木香烃内酯的含量最高。齐晓蕾[6]研究得出隧道式微波工艺在保持中药饮片原有性状的同时，还能达到控制含水量，减少细菌、霉菌等微生物的滋生。更具现实意义的是，此研究还解决了小包装中药饮片品质变异的问题，使其保存周期更长。苏文俏[7]研究发现天麻首乌生药粉采用微波灭菌、剂量为6kGy 的60Co 辐照灭菌都能达到较好的效果，综合考虑工业生产的具体可操作性等因素，初步认为微波灭菌可以作为天麻首乌生药粉的灭菌方法。吴建雄等[8]筛选出人参最佳微波灭菌工艺：人参膏药材粒度为10 目的细粉、灭菌时间为20s、灭菌功率6000W，优选出的灭菌效率高，可操作性较好。

1.3 乙醇灭菌法

乙醇灭菌不仅穿透力强，灭菌效果显著还可以有效保持药材原有含水量。尚海滨[9]将乙醇蒸汽灭菌法和压力蒸汽灭菌法对中药材灭菌的效果进行对比，结果表明，压力蒸汽灭菌法的生产效率更高，成本更低，不仅节约能源，还能缩短灭菌的时间。张海江等[10]用75%浓度的乙醇对三七粉的灭菌效果进行考察，结果表明，三七粉的灭菌效果最佳的工艺方法：用比例占三七粉重量30%、浓度为75%的乙醇灭菌48h。为优化乙醇灭菌法，有研究者[11]提出使用乙醇蒸汽法灭菌，但灭菌效果仅针对该实验所选用的材料，其工艺优化空间较大。在灭菌设备方面有研究者[12]指出乙醇气体中药杀菌器是中药材灭菌的最佳设备。

1.4 60Co 辐照灭菌法

生药粉考虑到其状态的特殊性和有效成分的稳定性，不宜采用传统的高温灭菌法等。湿热灭菌和干热灭菌都是通过高温作用达到灭菌的目的，而高温容易破坏药材的成分，从而降低药效。60Co 辐照灭菌法是一种在常温下进行灭菌的新型方法，药品可以在包装完整的情况下灭菌，可避免其二次污染[13]。王海英等[14]尝试将三七粉用60Co 射线辐照灭菌，结果表明，试验样品经5kGy 剂量的辐照就达到灭菌要求，经10kGy 剂量的辐照可以达到彻底灭菌的效果，灭菌效果显著。也有研究[1]指出，只要控制固体制剂生产条件和饮片微生物含量，入药的三七生粉在制剂前（包含流化床制粒工艺）可以不用单独灭菌。藤宝霞等[15]把黄芪饮片经60Co 辐照灭菌、湿热灭菌、紫外、臭氧、环氧乙烷灭菌后，将毛蕊异黄酮葡萄糖苷与未处理的样品形成对照，结果表明，60Co 辐照灭菌、环氧乙烷灭菌的效果较好，可用于黄芪饮片的灭菌。

2 不同灭菌方式对药效成分的影响

2.1 高压蒸汽灭菌法对药效成分的影响

各种灭菌方法因湿、热或辐射残留等问题，会造成中药活性成分的改变或有效成分的损失等影响。黄明纳等[16]对三七药材进行高压蒸汽灭菌，并用HPLC 法对药材中三七皂R1、人参皂苷Rb1 等指标进行检测，结果表明，三七经高压蒸汽灭菌后有效成分下降明显，三七皂苷R1 下降47.6%、人参皂苷Rb1 下降13.6%、人参皂苷Rg1 下降30.1%。王影等[17]测定三七粉经高压蒸汽灭菌后上述3 种指标成分含量，并将结果与与未处理的进行比对，发现经高压蒸汽灭菌后指标成分含量显著降低，说明不宜采用高压蒸汽灭菌法灭菌。

2.2 60Co 辐照灭菌对药效成分的影响

由于传统的灭菌方法对中药材有效成分影响较大，研究价值不大。而新型60Co 辐照灭菌对某些中药材不仅灭菌效果好且对其有效成分影响也较小，因此大多研究集中于60Co 辐照灭菌对不同药材成分的影响。罗定强等[18]研究60Co 辐照灭菌技术对丁香药材质量的影响，结果显示，10kGy 以下的辐照剂量灭菌对丁香药材质无影响。后宗等[19]用60Co 辐照灭菌参景片的研究中，通过微生物的灭菌效果和10-HAD 含量变化对60Co 辐照灭菌进行综合评价，并对10-HAD 的含量测定方法做了系统适应性考察，结果显示，60Co 辐照灭菌效果可以达到相关标准要求，且10-HAD 的含量在60Co 辐照前后未发生显著性变化。孟兰贞等[20]用辐照灭菌对三七超微粉止血作用及有效成分影响的研究中发现，14.2kGy 以下的辐照剂量对三七超微粉中的三七皂苷R1、人参皂苷Rg1、Rb1 的含量无显著影响，并且辐照后三七超微粉的止血效果、凝血活性与已知药理作用无较大差别。肖满等[21]用不同60Co 辐照剂量对三七粉进行灭菌，以辐照前后三七性状、有效含量、薄层鉴别、指纹图谱、微生物限度等为考察指标进行探究，初步研究结果表明，60Co 辐照灭菌对三七质量无明显影响。谢友良等[13]也进行了类似的研究，结果发现，60Co 辐照灭菌在6～10kGy 剂量范围内未引起西洋参巴布剂的黏附性能和有效成分含量产生显著变化。游强蓁等[22]研究60Co 辐照灭菌对人参等5 种中药材质量的影响，结果表明，药材灭菌后薄层色谱的斑点和粉末显微特征均未见变化，人参、黄连、黄芩有效成分含量基本一致（P＞0.05），三七、红花有效成分部分发生变化（P＜0.05）。

3 问题与展望

不同的药材因其性质的不同所适用的灭菌方式也不相同。但各种灭菌方式都存在一定的缺点，传统的干热灭菌法会改变原生药粉的色泽，有的还会出现粉末结块的现象，对于含挥发油成分的原生药粉影响较大，其挥发油含量普遍都会降低[23]；寒性中药材如果使用湿热灭菌法进行灭菌，寒热相克就会使中药材的寒性大大减弱，从而影响药材的疗效[24]；微波泄露对人体也有一定的伤害；60Co 辐照灭菌必须要有专用的设备和环境[25]，且60Co 资源有限，成本过高；对于不同性状的中药材，辐照灭菌的时长，所用剂量各企业基本凭经验自行操作，尚未做出系统性的研究，缺乏统一的技术参数；并且在中药材辐照检测方面尚无相关标准，导致企业若采用辐照灭菌也没有可参照的法定标准予以规范。其次我国中药材资源丰富，但关于中药材灭菌的研究大多集中于三七、人参等名贵药材，研究范围远远无法满足中药产业的健康发展需求。因此建议，首先，定期用光稀释法[26]进行辐照残留检测来抽查市面上不能使用辐照灭菌的中药材品种。其次，由于实验所检测指标也许并不是中药材的有效成分，所以在对灭菌后的中药材进行成分分析时还要根据药材本身的性味、以及在成药组方中的应用方面加以考虑。最后，应尽快完善相关制剂灭菌规程，建立适用不同灭菌方式品种的目录[27]，尤其是各品种辐照灭菌的最大剂量标准、辐照检测标准，并定期对其进行市场调查，根据研究进展情况更新相关数据，不断优化已有灭菌方式的同时继续寻找新型灭菌方式，使西方的精确化研究方法尽快与我国中药体系接轨。