基于綜合評分法優選刀黨參產地加工工藝

毛常清，張 超，彭 芳，陶 珊，廖海浪，吳 宇，姚雅穎

（四川省農業科學院 經濟作物研究所，四川 成都 610300）

黨參為桔?？泣h參屬植物黨參Codonopsis pilosula(Franch.) Nannf.、 素花黨參Codonopsis pilosulaNannf.var.modesta（ Nannf.） L.T.Shen 或川黨參Codonopsis tangshenOliv.的干燥根，味甘、性平，有健脾益肺、養血生津之效[1]，是我國傳統的大宗中藥材。黨參藥材在我國分布較廣，其中黨參主要分布在甘肅南部、陜西南部、山西南部、寧夏南部及吉林東南部；素花黨參主產于甘肅文縣、陜西鳳縣、四川九寨溝縣、松潘縣等地；川黨參主產于四川東部、湖北西部、貴州西部及重慶東部等地區[2-3]。

九寨溝縣產黨參藥材商品名稱為“刀黨參”“九寨刀黨”，經鑒定為素花黨參Codonopsis pilosulaNannf.var.modesta（Nannf.）L.T.Shen，因主產區于四川省阿壩藏族羌族自治州九寨溝縣安樂鄉安樂村（古稱刀口壩）地區而得名，主供于出口[4]。目前，刀黨參的產地初加工主要在九寨溝縣產區進行，其主要初加工模式為：種苗移栽3 ～4 年后，于秋季挖出，抖凈泥土后攤晾1 ～2 d，按照粗細長短分類穿串后首尾疊放進行晾曬，當參體發軟至繞指而不斷時，捆成上下粗細程度近乎一樣的圓柱體進行揉搓，揉搓4 ～5 min 后，繼續首尾疊放攤晾至根條繞指不斷，進行第二次揉搓至根條柔順，然后將揉搓完成的參條堆放垛疊，上壓重物過夜，繼續攤曬終成刀黨參商品。傳統的刀黨參產地加工方式，需要揉搓2 次，以曬干為主，雖然現代技術可由機器揉搓替代人工揉搓，但是技術尚不成熟；且干燥方式以曬干為主，耗時較長，受天氣影響較大，遇到長時間陰雨天氣，易產生霉變，影響藥材質量。

本研究擬設計不同揉搓方式和干燥方式試驗組合，以醇溶性浸出物、黨參炔苷、黨參多糖、蒼術內酯Ⅲ、5-羥甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural，5-HMF)為評價指標，考察不同揉搓方式和干燥方式對刀黨參主要成分的影響，通過綜合評分法，優選出適宜的刀黨參產地加工工藝，為其工廠化產地初加工及規范化生產提供理論依據。

1 儀器與材料

1.1 儀器與試劑

RXH-9 型烘干機（饒平縣特力烘干機廠）；Thermo U3000 型高效液相色譜儀、Acclaim 120 C18色譜柱（250 mm × 4.6 mm，5μm，美國賽默飛世爾科技公司）。

黨參炔苷對照品（批號：MUST-21061005，純度：99.57%）、蒼術內酯 Ⅲ（批號：MUST-21110617，純 度：99.97% ）、5- 羥 甲 基 糠 醛（批 號：MUST-21121510，純度：99.89%）、D-無水葡萄糖（批號：MUST-21030214，純度：99.61%），以上均購自成都曼思特生物科技有限公司；甲醇、乙腈為色譜純，乙醇、濃硫酸、苯酚為分析純，水為超純水。

1.2 試驗材料

同一批供試刀黨參新鮮根條采挖自四川省九寨溝縣白河鄉芝麻塘村農戶，樣品均經四川省農業科學院經濟作物研究所張超研究員鑒定為素花黨參Codonopsis pilosulaNannf.var.modesta（Nannf.）L.T.Shen 的新鮮根。

2 方法

2.1 正交試驗設計

取同一批同一塊地采挖的新鮮刀黨參，高壓水槍沖洗后，晾干水份，以揉搓方式（因素A）和干燥方式（因素B）為考察因素，每個因素4 個水平，因素水平表見表1。共計16 個處理，每個處理均平行 3 份，試驗安排見表2。以上樣品在進行最后干燥前均需壓重物過夜，懸掛于通風處自然晾干，干燥完成指標設定為水分低于16% 。干燥后樣品粉碎過80 目篩，備用。

表1 正交試驗因素水平表Tab.1 Orthogonal design factor level table

表2 刀黨參產地加工正交試驗設計Tab.2 Orthogonal design of experiments for the origin processing of Dao Dangshen

2.2 試驗指標與測定方法

2.2.1 醇溶性浸出物含量測定 按照2020 年版《中國藥典》（四部）中醇溶性浸出物測定法（ 通則2201）項下的熱浸法測定[5]。以 45% 乙醇作溶劑，精密稱定供試品約2 g，置150 mL 的錐形瓶中，精密加45% 乙醇50 mL，密塞，稱定重量，靜置1 h 后，連接回流冷凝管，加熱至沸騰，并保持微沸1 h。置冷后，取下錐形瓶，密塞，再稱定重量，用45% 乙醇補足失重，搖勻，用干燥濾器濾過，精密量取濾液25 mL，置已干燥至恒重的蒸發皿中，在水浴上蒸干后，于105℃ 干燥 3 h，置干燥器中冷卻30 min，迅速精密稱定重量。除另有規定外，以干燥品計算供試品中醇溶性浸出物的含量。

2.2.2 黨參多糖含量測定 采用醇提后水提法提取、苯酚硫酸法顯色，測定黨參多糖含量[6]。精密稱取刀黨參粉末約0.2 g，加入95%乙醇50 mL 回流提取1 h，濾過，藥渣揮干乙醇后同濾紙置于燒瓶中，再加入蒸餾水60 mL 回流提取1 h，趁熱抽濾，重復1 次，合并濾液，殘渣用熱水洗滌，洗液并入濾液后濃縮定容至100 mL，得供試品溶液。取供試品溶液0.2 mL 加水至2 mL，搖勻，精密加5%苯酚溶液0.5 mL，再迅速精密加濃硫酸5 mL，搖勻，沸水浴30 min 后超聲至無泡沫，以D-無水葡萄糖為標準品，繪制標準曲線，在471 nm 處測吸光度，計算黨參多糖含量。

2.2.3 黨參炔苷、蒼術內酯Ⅲ、5-HMF 含量測定

采用2020 年版《中國藥典》（四部）通則0512 高效液相色譜法測定[7]。（1）對照品溶液的制備 精密稱定黨參炔苷 9.6 mg、蒼術內酯Ⅲ 19.7 mg 、5-HMF 5.6 mg，用甲醇溶解后，制成質量濃度分別為黨參炔苷 480.0 mg/L、蒼術內酯Ⅲ 985.0 mg/L 、5-HMF 28.0 mg/L 的對照品儲備液，將其配制成不同濃度的對照品溶液，用以線性關系考察和含量測定。

（2）供試品溶液的制備 精密稱定刀黨參粉末1.0 g，置于50 mL 具塞錐形瓶中，精密加入20 mL甲醇，稱定質量，超聲提取1 h（250 W，20 kHz），冷卻，用甲醇補足失量，搖勻，經0.45 μm 微孔濾膜濾過，濾液即得藥材供試品溶液。

（3）黨參炔苷色譜條件 Thermo Scientific Acclaim 120 C18色譜柱（ 250 mm×4.6 mm，5 μm），流動相：乙腈（A）-水溶液（B）（25 : 75），柱溫：30 ℃；流速：1 mL/min；檢測波長：268 nm；進樣量：10 μL。

（4）蒼術內酯Ⅲ色譜條件 Thermo Scientific Acclaim 120 C18色譜柱（ 250 mm×4.6 mm，5 μm），流動相：甲醇（A）-水（B）（70 : 30），柱溫：30 ℃；流速：1 mL/min；檢測波長：220 nm；進樣量：10 μL。

（5）5-HMF 色譜條件 Thermo Scientific Acclaim 120 C18色譜柱（ 250 mm×4.6 mm，5 μm），流動相：乙腈（A）-水溶液（B）（5 : 95），柱溫：30 ℃；流速：1 mL/min；檢測波長：280 nm；進樣量：10 μL。

2.3 綜合評價分析

采用多指標綜合評分法優選刀黨參產地加工工藝，以醇溶性浸出物、黨參多糖、黨參炔苷、蒼術內酯Ⅲ和5-HMF 為評價指標。其中，醇溶性浸出物、黨參多糖、黨參炔苷和蒼術內酯Ⅲ為正指標，以含量越高越好；5-HMF 為負指標，以含量越低越好。在數據處理時引用綜合指標“隸屬度”，即正指標隸屬度 = (指標值－指標最小值) / (指標最大值－指標最小值)，負指標隸屬度= (指標最大值－指標值) / (指標最大值－指標最小值)[8]。根據各成分在黨參中的重要性[9-10]，考慮到醇溶性浸出物、黨參多糖和黨參炔苷各占25%的權重，蒼術內酯Ⅲ占20%權重，5-HMF 占5%權重，綜合得分=黨參炔苷隸屬度×25%+黨參多糖隸屬度×25%+醇溶性浸出物隸屬度×25%+蒼術內酯Ⅲ隸屬度×20%+5-HMF 隸屬度×5%，滿分為 1.00，計算各樣品的綜合評分值，綜合評價確定最佳工藝。

2.4 統計學方法

采用DPS 軟件進行處理。計量資料用均數±標準差（±s,）表示，兩組間比較采用t檢驗，多組間比較采用方差分析。以P＜0.05為差異有統計學意義。

3 結果與分析

3.1 指標成分測定方法學考察

考察結果見表3 和圖1。各指標測定方法的精密性、穩定性、重復性和加樣回收率等均符合定量測定要求。

圖1 對照品和刀黨參樣品的HPLC 色譜圖Fig.1 HPLC chromatogram of control substance and Dao Dangshen samples

表3 各成分測定方法學考察Tab.3 Study on the method of determination of each component

3.2 不同產地加工方法對刀黨參指標成分的影響

不同產地加工方法下刀黨參指標成分含量見表4。刀黨參藥材經過不同產地加工處理后，各指標成分的含量存在顯著差異。其中，不揉搓、40℃烘干（T2）處理下醇溶性浸出物含量最高，不揉搓、晾干（T1）和揉搓2 次、60℃烘干（T16）的醇溶性浸出物含量最低，且低于2020 年版《中國藥典》黨參質量標準（醇溶性浸出物含量不得低于55%）；揉搓2 次、晾干（T13）處理下黨參多糖含量最高；不揉搓、50℃烘干（T3）處理下黨參炔苷含量最高；揉搓1次后攤晾至根條繞指不斷、晾干（T9）處理下蒼術內酯Ⅲ含量最高；揉搓1 次后攤晾至根條繞指不斷、50℃烘干（T11）處理下5-HMF 含量最低。揉搓次數和干燥方式對黨參指標成分含量存在一定影響，但其影響規律不明顯，需要進一步分析。

表4 不同產地加工方法下刀黨參指標成分含量（±s,, n = 3)Tab.4 Content of indicator components of Dao Dangshen under different oorigin processing methods （±s,, n = 3)

表4 不同產地加工方法下刀黨參指標成分含量（±s,, n = 3)Tab.4 Content of indicator components of Dao Dangshen under different oorigin processing methods （±s,, n = 3)

注：同列字母完全不同表示P ＜0.05。

處理 醇溶性浸出物/ % 黨參多糖/ % 黨參炔苷/(mg/g) 蒼術內酯III/ (μg/g) 5-HMF /(μg/g)T1 54.219±0.353i 33.327±0.153m 1.224±0.030l 25.600±2.534g 0.584±0.042def T2 66.772±0.238a 37.474±0.253l 1.093±0.027m 26.491±0.355g 0.540±0.042ef T3 61.503±0.282d 33.827±0.167n 2.915±0.019a 43.919±1.051b 0.739±0.036c T4 59.102±0.208e 50.358±0.460c 2.616±0.029b 34.523±2.024d 0.731±0.041c T5 57.495±0.445f 53.479±0.240d 1.550±0.002i 27.912±1.043fg 0.663±0.036cd T6 60.352±0.381b 53.338±0.236d 0.726±0.003o 22.196±1.139h 1.199±0.027a T7 61.735±0.144c 55.535±0.286b 2.071±0.029d 17.520±0.417i 1.087±0.051b T8 55.915±0.351e 54.909±0.317g 1.664±0.004f 32.304±0.284de 1.005±0.032b T9 56.507±0.242gh 29.368±0.351o 1.923±0.004e 54.322±1.228a 0.612±0.013de T10 63.582±0.362c 48.498±0.233f 2.555±0.005c 30.198±0.916ef 0.514±0.009fgh T11 57.089±0.231fg 39.389±0.247i 1.692±0.009g 25.523±0.603g 0.421±0.020h T12 65.795±0.189b 40.664±0.269h 1.239±0.003l 39.684±0.679c 1.065±0.050b T13 62.413±0.361d 56.664±0.110a 1.288±0.004n 38.741±0.616c 0.443±0.012gh T14 61.500±0.272d 40.408±0.199j 1.531±0.002k 20.462±0.454hi 0.540±0.006ef T15 55.622±0.346h 39.527±0.347k 1.316±0.003h 41.458±0.737bc 0.515±0.014fgh T16 54.292±0.412c 47.787±0.355e 1.398±0.003j 30.424±0.759ef 0.539±0.016efg F 57.900 77.751 17.897 13.760 20.569 P 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

3.3 多指標綜合評分法優選最佳刀黨參產地加工工藝

正交試驗結果和綜合評分結果見表5。以醇溶性浸出物、黨參多糖、黨參炔苷、蒼術內酯Ⅲ和5-HMF為綜合評價指標時，直觀結果產地加工方式以揉搓1 次后攤晾至根條繞指不斷、40℃烘干得分最高（T10），為0.684。正交試驗結果顯示，各因素對綜合評分值的影響結果為：干燥方式＞揉搓方式，A3＞A1＞A2＞A4，B4＞B2＞B3＞B1。方差分析結果顯示揉搓方式和干燥方式對綜合評分、醇溶性浸出物、黨參炔甘、 蒼術內酯III、5-HMF 等的影響均不顯著，但是揉搓次數對黨參多糖的含量有顯著影響（P＜0.05 ），黨參多糖方差分析結果見表6。正交試驗結果顯示最佳工藝組合為A3B4，即揉搓1 次后攤晾至根條繞指不斷、60℃烘干（T12）。綜合評分與正交試驗結果有所不同，但是市場流通的黨參藥材要求達到根條順直、菊花芯、雞皮皺等外觀標準，因此綜合考量刀黨參藥材外觀形態、品質和產地能源耗費，優選出刀黨參最佳產地加工工藝處理為T10，即揉搓1 次后攤晾至根條繞指不斷、40℃烘干。

表5 正交試驗結果及綜合評分結果Tab.5 Results of orthogonal experiment and comprehensive score

表6 黨參多糖方差分析結果Tab.6 Analysis of variance results of Codonopsis pilosula polysaccharides

3.4 優選最佳工藝驗證

根據優選出的刀黨參最佳產地加工工藝制備三組刀黨參樣品，按照“2.2.1”“2.2.2”“2.2.3”項下方法測定每組樣品的醇溶性浸出物、黨參多糖、黨參炔苷、蒼術內酯Ⅲ和5-HMF 的含量，結果見表7。其RSD 值分別0.93%、0.89%、1.09%、1.21%、0.35%，說明優選出的刀黨參產地加工工藝穩定可行。

4 討論

中藥產地加工是指藥材采收后進行挑選、沖洗、粗切、浸漂、蒸煮、發汗、熏烤、干燥等初步加工過程[11]。藥材產地初加工是影響藥材質量的重要因素，為了便于藥材貯藏、提高有效成分含量、促進產生新的活性成分，同時降低或消除藥物的毒性或副作用，大約70%藥材均需經過產地初加工處理，再進入市場流通[12]。黨參屬于纖維性較強的根莖類藥材，會因為水分排出不及時造成藥材質地松泡，降低藥材質量和商品等級，所以其產地加工和干燥方式在藥材生產環節尤為重要[13-14]。刀黨參為九寨溝縣地理標志產品，是黨參家族的珍品，多種植3 ～ 4 年采挖，采挖后經過穿串、攤晾、揉搓、再攤晾、再揉搓、最后晾曬等產地初加工后成為黨參藥材商品。其產地初加工采用傳統的人力揉搓、自然晾干等方式，耗費人力資源較大，晾干時間較長，受天氣影響明顯，且需要晾曬場地較大，整個過程需要30 d 左右，產地加工效率較低。

黨參產地加工工藝主要包括揉搓和干燥兩個部分。其中“揉搓”是黨參特有的加工技術，是黨參產地加工不可缺少的環節，經過揉搓打破內部細胞的排列方式，使細胞發生急劇皺縮甚至破裂，有利于成分的溶出，細胞底物和相應酶接觸，進一步激發酶促反應，從而產生多糖及其他次生代謝產物[6,15]，經過揉搓使黨參皮肉緊實，達到“單支獨條，桔黃色、泥鰍頭、雞皮皺、菊花心、筆桿形”等特點[16]。本試驗的結果顯示隨著揉搓次數的增加，醇溶性浸出物、黨參炔苷、蒼術內酯Ⅲ的等含量有差異但無規律，而黨參多糖隨揉搓次數的增加呈現先升高后降低，說明生產中應將黨參揉搓至柔軟適度為宜。戴海蓉等[15]研究表明，揉搓與未處理之間黨參多糖的含量有差異，揉搓確實會對黨參的品質產生影響。對于干燥方式的考察，陳玉武等[17]研究表明黨參的浸出物與黨參炔苷含量受干燥方式影響不大，能確保黨參原藥材質量不受影響，本試驗結果也顯示干燥方式對黨參藥材醇溶性浸出物、黨參多糖、黨參炔苷、蒼術內酯Ⅲ的影響不大。何文江等[18]考察不同干燥溫度對新鮮采收的黨參藥材質量的影響，發現適當溫度下，黨參藥材品質良好，過高干燥溫度下黨參炔苷的含量顯著降低，且隨著烘干溫度升高，多糖分解氧化會產生5-HMF[19]，其對人體橫紋肌和內臟有有毒副作用[20]，因此，建議烘干溫度適宜即可。

5 結論

本研究通過設計試驗，優選出最佳的產地加工方式為揉搓1 次后攤晾至根條繞指不斷，壓重物過夜，40℃烘干，經過驗證，該方法簡單實用，可以在刀黨參產區大面積推廣，為九寨溝縣刀黨參產地工廠化初加工提供參考。