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金钗石斛(Dendrobium nobile Lindl)药用其茎,其主要活性成分为多糖、生物碱、倍半萜苷及芳香性化合物(酚酸类、联苄类、菲类等化合物)。鲜茎含大量水分和营养,使得微生物容易生长。其表皮致密,使茎内部的水分较难蒸发;含水量减少时,皱缩厉害,剩余水分更难逸出。因而金钗石斛鲜茎难以晒干或烘干、干燥时间长、生产效率低、有效成分含量受干燥方式影响。在赤水、合江等主产地,目前干燥金钗石斛的方法主要是自然干燥或烘干,在茎不切断的情况下,自然干燥往往需用时数周(受制于天气),而80℃烘烤也需连续23 d甚至更长。因此,如何快速有效地干燥金钗石斛,缩短干燥时间,杜绝腐败变质,保留药用成分,尽可能地减小干燥方式对有效成分含量的影响是亟待解决的问题。本论文主要内容是将金钗石斛切成长约0.5 cm的小节,分别进行夏日曝晒、烘烤(60℃)和真空冷冻,分析干燥过程中的质量变化,计算水分比和干燥速率,绘制干燥曲线,建立干燥动力学模型;并比较不同干燥方式对金钗石斛的多糖、总生物碱、总倍半萜苷和芳香性化合物含量的影响。试验结果如下:(1)金钗石斛的干燥过程,晒干法和烘干法均为降速干燥过程,且主要为第一阶段的快速干燥。干燥前期的较短时间内,干燥速率随含水率的下降而减小,水分比快速减小,随后进入缓慢干燥过程;烘干法较晒干法更易达到干燥平衡。水分有效扩散系数(Deff)分别为1.0210×10-9 m2/s、4.4760×10-9 m2/s。干燥活化能(Ea)约为46.42 kJ/mol。且均符合Two term模型(双指数函数模型)。晒干拟合方程为MR=0.1151exp(-0.0980t)+0.8849exp(-0.8937t);烘干拟合方程为MR=0.0116exp(-0.0503t)+0.9903exp(-1.9961t)。对长约0.5 cm的金钗石斛鲜茎小节而言,干基含水率为3.7125、湿基含水率为0.7878。按Two term模型进行计算,要达到《中国药典》水分(湿基)≤12%的要求,或≤10%与≤5%;所需时间,晒干法为11.66 h、13.75 h或21.37 h以上;烘干法为1.82h、1.97 h或2.76 h以上(计算得出,要干燥到同样的水分含量5%12%,烘干法所需时间仅为晒干法的12.92%15.61%)。(2)晒干过程:1多糖含量(P/%)与干燥时间(t/h)基本呈线性变化(经线性回归可得:P=0.03821t+1.1418,R2=0.97601),多糖含量稳定增加。2总生物碱含量(P/%)与干燥时间(t/h)基本呈线性变化(经线性回归可得:P=-0.00705t+0.85503;R2=0.97944),总生物碱含量缓慢减少,减少到0.664%(24 h)后,含量几乎不变。3总倍半萜苷含量前期短时间内在减少,之后总体随干燥时间的延长呈逐渐增加趋势。(4)芳香性化合物,通过HPLC-UV分析,主峰面积随分析时间的延长呈逐渐下滑趋势。烘干过程:1多糖含量08h内快速增加;8h后增加幅度逐渐减缓(经线性回归可得多项式:p=-0.00477t2+0.20221t+1.0977,r2=0.99839)。2总生物碱含量前期呈快速下降;减少到0.654%(8h)后,总生物碱含量减少速度变缓,趋于稳定(经线性回归可得多项式:p=-0.0573ln(t)+0.79106;r2=0.97255)。总倍半萜苷含量总体随干燥时间的延长呈逐渐增加趋势。(4)芳香性化合物,通过hplc-uv分析,主峰面积前期短时间内在增加,之后随分析时间的延长呈逐渐下滑趋势。(3)金钗石斛三种干燥方式的干燥过程:1多糖含量均随干燥时间的延长呈逐渐增加趋势,且干燥结果是多糖含量为烘干法>真空冷冻干燥法>晒干法>鲜茎。2总倍半萜苷含量总体随干燥时间的延长呈逐渐增加趋势(晒干初期在减少,之后逐渐增加),且干燥结果是总倍半萜苷含量为烘干法>真空冷冻干燥法>晒干法>鲜茎。3芳香性化合物的主峰面积虽随分析时间的延长呈逐渐下滑趋势(烘干初期在增加,之后逐渐减少),但容易趋于平衡。通过hplc-uv对不同干燥方式的分析;从整体变化上看,真空冷冻干燥影响最小,烘干变化较大。从主要物质变化上看,烘干变化最小,晒干变化很大。且干燥结果是芳香性化合物主峰峰面积为烘干法>真空冷冻干燥法>晒干法,整体的峰面积和高于鲜茎的峰面积和。4只有总生物碱含量均随干燥时间的延长呈逐渐下滑趋势,但三种干燥方式干燥结果差异较小,总生物碱含量均少于鲜茎的总生物碱含量。综合考虑干燥时长、干燥费用和主要物质变化趋势及程度,在充分破碎的情况下,烘干法更适合金钗石斛的干燥。不仅可以实现金钗石斛的快速干燥,而且对金钗石斛的有效成分不利影响很小。推荐烘干干燥时间8h为宜,此时金钗石斛的多糖含量为2.48%,总生物碱含量为0.654%,总倍半萜苷含量为8.82%,芳香性化合物主峰峰面积接近鲜茎主峰峰面积(tr为43.5min)。(4)初步建立金钗石斛的总倍半萜苷含量估测方法。由于金钗石斛的总苷类成分主要是总倍半萜苷;若能测定金钗石斛的总苷类成分含量即可估算出金钗石斛的总倍半萜苷含量。将干燥过程中所取金钗石斛样品,小心放入裁剪好的滤纸桶底部,放入索氏提取器装置中,并加入100ml无水乙醇浸泡过夜,在另一圆底烧瓶中加无水乙醇100ml索氏提取2h。弃去粉末,再向提取液中小心加入5ml浓盐酸,普通回流1h即可。精密量取上述提取液1.0ml于试管中,并加入5ml蒸馏水、5ml三氯甲烷,用分液漏斗萃取,取上清液,作为待测样品溶液。分别精密吸取不同干燥方式干燥过程所制备的待测样品溶液1.0ml,加入50g/l苯酚溶液1.0ml,混匀后小心加入浓硫酸5.0ml,混匀,置沸水浴中煮沸2 min,取出冷却至室温后用分光光度计在485 nm处,以试剂空白溶液为参比,用1 cm比色皿测定吸光度值。再根据样品溶液的配制过程,即可计算出样品的葡萄糖含量,换算成总苷类成分含量(葡萄糖质量约占总苷类成分含量的45.78%)。即可估算出总倍半萜苷含量(按所测样品的干物质质量Gt折算)。