不同干燥方法對紅芪清除DPPH自由基的研究△

李越峰，辛二旦，張愛霞，司昕蕾，邊甜甜，嚴興科

1.甘肅中醫藥大學，甘肅 蘭州 730000；2.甘肅省中藥質量與標準研究重點實驗室，甘肅 蘭州 730000

紅芪為豆科植物多序巖黃芪HedysarumPolybotrysHand.-Mazz.的干燥根。分布于甘肅六盤山和南部的山地，四川西北部等地。具有補氣升陽、固表止汗、利水消腫、生津養血、行滯通痹、托毒排膿、斂瘡生肌之功能。常用于氣虛乏力、食少便溏、中氣下陷、久瀉脫肛、便血崩漏、表虛自汗、氣虛水腫、內熱消渴、血虛萎黃、半身不遂、痹痛麻木、癰疽難潰、久潰不斂[1]。現代藥理研究表明，紅芪具有免疫調節、抗腫瘤、抗氧化、抗癌等作用[2],為臨床常用藥。

中藥材的干燥方法不同，對其外觀、成分及藥效的影響也不盡相同[3]。傳統曬干和陰干的方法易受天氣的影響，梅雨天氣易使藥材發霉變質，可能導致紅芪藥性改變、有效成分損失等問題。鑒于此，研究合適的干燥方法既能保持紅芪的活性成分，又能保證紅芪的藥效。目前對于紅芪的干燥方法研究較少，限制了紅芪的開發利用。對此，本研究以不同的干燥方法對紅芪鮮藥材進行干燥，以對DPPH自由基的清除率為依據，擬篩選出適合紅芪的干燥方法，旨在為優選紅芪最佳工藝提供試驗依據，為紅芪的產地加工提供理論依據。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

小型粉碎機(北京興時利和科技發展有限公司ZN-04A)；電熱鼓風干燥箱(天津泰斯特儀器有限公司101-2A)；微波爐(慈溪市天來衡器廠)；真空干燥機(上海齊欣科學儀器有限公司DZF-6090)；真空冷凍干燥機(北京松源華興科技發展有限公司)；超聲清洗器(寧波新芝科技有限公司SB-SZ00-DTD)；電冰箱(青島海爾股份有限公司BCD-290W)；萬分之一天平(上海梅特勒-托利多儀器有限公司)；紫外可見分光光度計(上海美譜達儀器有限公司，ULH 1208002)；電熱恒溫水浴鍋(余姚市上通溫控儀器廠HHS11S)；馬福爐(沈陽市節能電爐廠，SX2-4-9)、20目藥篩、2號篩、250三角瓶、冷凝管、50 mL容量瓶、100 mL容量瓶、膠頭滴管、抽濾裝置、燒杯、100 mL量筒、5 mL移液管、坩堝、扁形稱量瓶。

1.2 試藥

無水乙醇(天津市大茂化學試劑廠，批號：20160920)；1，1-苯基-2-苦基肼自由基DPPH(梯希愛上海化成工業發展有限公司LOT：QOHJO-CN 20170418)；抗壞血酸VC(東北制藥集團沈陽第一制藥有限公司，批號：20161226)；娃哈哈純凈水。

紅芪藥材樣品采自甘肅省隴南市武都區米倉山，經甘肅中醫藥大學藥學院中藥鑒定教研室王明偉副教授鑒定為豆科植物多序巖黃芪HedysarumPolybotrysHand.-Mazz.的新鮮根。

2 方法

2.1 凈選加工及切制

去除新鮮紅芪藥材的殘莖及須根后，洗凈藥材表面的泥土、灰塵及霉斑，使藥材表面潔凈，并趁鮮將紅芪藥材切為8～10 cm的段。

2.2 干燥方法

2.2.1 曬干 把新鮮紅芪藥材平鋪放在物料盤內并置于太陽下，保持通風透氣，并記錄下當時的溫度及濕度。干燥過程中要時不時地翻曬，使其快速干燥，干燥過程中注意稱量紅芪的質量，待前后質量差不超過0.01 g，干燥結束[7]。

2.2.2 陰干 把紅芪平鋪放在物料盤內，并置于通風陰涼處，記錄干燥環境的溫度、濕度，干燥過程中要時不時地翻動，避免發霉蟲蛀，干燥過程中注意稱量紅芪的質量，待前后質量差不超過0.01 g，干燥結束[7]。

2.2.3 電熱鼓風干燥 將紅芪平鋪置于電熱鼓風干燥箱中，設定加熱溫度為55 ℃，并記錄干燥箱工作環境的溫度和濕度，加熱每隔10 min測量一次紅芪的質量，待前后質量差不超過0.01 g時，干燥結束[7]。

2.2.4 微波干燥 將藥材平鋪于微波爐中，在低溫狀態下干燥藥材，每隔1 min稱量紅芪的質量，待前后質量差不超過0.01 g時，即干燥結束[4]。

2.2.5 真空干燥 將藥材置于真空干燥箱的上層，五氧化二磷置于真空干燥箱的下層，抽真空至0.074 MPa，設定加熱溫度為70 ℃，實驗前每干燥3 h后取出稱重，待藥材質量差為5 g時，每隔10 min后取出稱重，待前后質量差不超過0.01 g時，即干燥結束[6]。

2.2.6 真空冷凍干燥 將藥材取出后置干燥架的托盤中，-30 ℃的冷阱中預凍1 h，然后將干燥架從冷阱中取出，放到冷阱上面的假蓋上，罩上有機玻璃罩，打開真空泵和真空計，在溫度為40 ℃時，干燥23 h[5]。

2.3 自由基清除

2.3.1 0.002%DPPH溶液的配制 精確稱取DPPH粉末0.002 0 g，用95%乙醇溶解，超聲使其充分溶解后定容至100 mL棕色容量瓶中，搖勻配制成濃度為0.002%的DPPH溶液，避光冷藏，要現用現配[8]。

2.3.2 供試品溶液的制備 將電熱鼓風干燥、陰干、曬干、微波干燥、真空冷凍干燥和真空干燥后的紅芪藥材用粉碎機粉碎后，分別過20目篩后精密稱取0.200 g藥粉，置250 mL三角瓶中，加50 mL哇哈哈純凈水，水浴回流提取2 h后抽濾，濾液定容至100 mL容量瓶中，待用[9]。

2.3.3 對DPPH自由基的清除作用 取干凈具塞比色管，分別移取各紅芪水提液2.50 mL，與0.002%DPPH溶液4 mL，加入各管中作為待測組；另取干凈具塞比色管，分別移取各紅芪水提液2.50 mL，與95%乙醇4 mL，加入各管中作為對照組；再取1只干凈具塞比色管，以娃哈哈飲用水2.5 mL，與0.002%DPPH溶液4 mL，加入管中作為空白組。將3組溶液置于暗室70 min中后，以2.50 mL娃哈哈飲用水與4.00 mL 95%乙醇進行儀器調零，于517 nm處平行3次測定吸光度A，各取平均值后，計算對DPPH自由基的清除率。維生素C作為陽性對照化合物。每個提取物的總自由基清除能力用自由基清除百分比來表達[8，10]。

清除率(%)=[1-(Ai-Aj)/Ac]×100%

(1)

式中：Ac為空白(DPPH與哇哈哈飲用水的吸光度)；Aj為對照(樣品液與溶劑混合液的吸光度)；Ai為待測(DPPH與樣品液反應后的吸光度)。

3 結果

3.1 質量標準考察

2015版《中華人民共和國藥典》規定，紅芪藥材水分不得過10.0%，總灰分不得過6.0%，用45%乙醇作溶劑，醇溶性浸出物不得少于25.0%[1]。結果表明，經電熱鼓風干燥、曬干、陰干、微波干燥、真空干燥和真空冷凍干燥后的紅芪藥材都符合《中華人民共和國藥典》質量要求規定。

表1 水分、總灰分、醇溶性浸出物考察結果 %

3.2 不同紅芪干燥品水提液對DPPH自由基清除率的實驗結果

見表2。

表2 不同紅芪干燥品水提液的自由基清除率

注：△P≤0.05，*P≥0.05，與曬干組相比。

4 討論

經不同干燥方法干燥后的紅芪都符合《中華人民共和國藥典》質量要求規定。醇溶性浸出物含量有差異，其原因可能是經不同干燥方法干燥后，藥材的質地發生改變，有的疏松多孔，有的質地嚴密。再者，經不同方法干燥紅芪藥材后，成分及其含量有變化，課題組其他成員對不同干燥方法對紅芪多糖含量的影響進行研究，結果不同干燥方法干燥紅芪后，紅芪多糖含量各異，含量由高到低依次為微波干燥、電熱鼓風干燥、陰干、真空干燥、真空冷凍干燥、曬干。

DPPH是一個穩定的自由基，主要作為一種檢測反應的物質應用于含有自由基的化學反應中，典型的用于抗氧化成分的體外抗氧化性評價，DPPH法于1958年被提出，廣泛用于定量測定生物試樣和食品的抗氧化能力。依據DPPH自由基有單電子，在517 nm處有一強吸收，其醇溶液呈紫色的特征。當有自由基清除劑存在時，由于與其單電子配對而使其吸收逐漸消失，其褪色程度與其接受的電子數量成定量關系，因而可用分光光度計進行快速的定量分析。

本實驗對不同干燥工藝下紅芪清除自由基的能力進行了研究。從實驗結果可以看出，采用真空冷凍干燥、陰干、真空干燥、曬干、電熱鼓風干燥、微波干燥后得到的紅芪均具有清除自由基的能力。同種藥材，采用6種不同干燥方法，其對自由基的清除能力也存在一定的差別，原因可能是由于不同的干燥方法對紅芪中的多糖、毛蕊異黃酮、芒柄花素等其他成分的影響不同，以致于清除自由基的能力有所區別。紅芪不同干燥品清除自由基的能力依次為：微波干燥>電熱鼓風干燥>曬干>真空干燥>陰干>真空冷凍干燥，其中利用微波干燥后的紅芪對自由基的清除能力顯著高于其他干燥方法。課題組其他成員通過比較不同干燥方法對多糖含量的影響實驗發現，經微波干燥后的紅芪藥材中多糖含量最高，查閱文獻得紅芪中所含紅芪多糖的含量較高，紅芪多糖對多種自由基有較強的清除作用，故紅芪清除自由基的能力應與多糖含量成正比[11]，這與微波干燥后紅芪自由基清除率最高相對應。

采用真空冷凍干燥、陰干、真空干燥、曬干、電熱鼓風干燥、微波干燥6種干燥方法干燥紅芪時，微波干燥用時最短，清除自由基的能力最強，若以此為評價指標時，微波低溫2層干燥為最佳紅芪藥材的干燥方法，但是微波干燥后藥材的外觀品質較差，藥材干燥后顏色較深，為紅棕色且有糊味，因此，采用微波干燥時，應嚴格控制干燥溫度與干燥時間。