吳夢玫，張 英, 2，吳孟華, 3，吳衛(wèi)剛，駱 維，曹 暉, 3，馬志國, 2*

·藥劑與工藝·

干燥動力學(xué)結(jié)合低場核磁共振和物性分析技術(shù)的地黃飲片干燥過程表征

吳夢玫1，張 英1, 2，吳孟華1, 3，吳衛(wèi)剛4，駱 維4，曹 暉1, 3，馬志國1, 2*

1. 暨南大學(xué)嶺南傳統(tǒng)中藥研究中心，廣東 廣州 510632 2. 國家中藥現(xiàn)代化工程技術(shù)研究中心嶺南資源分中心，廣東 廣州 510632 3. 廣東省中醫(yī)藥信息化重點實驗室，廣東 廣州 510632 4. 九州天潤中藥產(chǎn)業(yè)有限公司，湖北 武漢 430040

研究地黃飲片干燥特性，量化表征地黃飲片干燥過程，為闡明地黃飲片干燥機(jī)制和優(yōu)化干燥工藝提供依據(jù)。選擇70、80、90 ℃3個干燥溫度，分別建立地黃飲片干燥過程的動力學(xué)模型，分別采用低場核磁共振和物性分析技術(shù)研究地黃飲片干燥過程中水的相態(tài)分布和質(zhì)構(gòu)特性的變化，采用HPLC法動態(tài)跟蹤干燥過程中指標(biāo)成分的含量變化。Page模型可以準(zhǔn)確描述地黃飲片干燥過程中含水量變化，水分比變化隨干燥溫度升高而加快，模型中干燥常數(shù)隨干燥溫度的升高而增大，干燥常數(shù)隨著干燥溫度的升高而減小。干燥過程中水分由外而內(nèi)逐漸散失，水的相態(tài)會發(fā)生顯著變化，前4 h自由水比例由干燥開始時的93.667%減少至0.329%，束縛水比例由0.985%增加至92.966%，不易流動水比例先增后降，前后變化不明顯。硬度、壓縮循環(huán)功等物性指標(biāo)在前4 h內(nèi)隨干燥時間增加無明顯變化，4 h后各物性指標(biāo)明顯增加。地黃飲片含量測定的6個指標(biāo)成分中，只有梓醇含量隨干燥時間的增加而減少，其他成分變化不明顯。采用干燥動力學(xué)模型、低場核磁共振和物性分析技術(shù)可以直觀量化表征地黃飲片干燥過程，為闡明地黃飲片干燥機(jī)制和干燥工藝參數(shù)的優(yōu)選提供了科學(xué)依據(jù)。

地黃；干燥；動力學(xué)過程；Page模型；低場核磁共振；質(zhì)構(gòu)特性；HPLC

干燥是中藥飲片加工過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，合理的干燥工藝對于保證飲片質(zhì)量、提高干燥效率至關(guān)重要。地黃為玄參科地黃屬植物地黃Libosch.的新鮮或干燥塊根，具有清熱涼血、養(yǎng)陰生津的功效。地黃飲片的制備工藝為除去雜質(zhì)，洗凈，悶潤，切厚片，干燥[1]。目前，地黃飲片干燥工藝研究多以傳統(tǒng)的性狀、指標(biāo)成分含量等為考察指標(biāo)[2-3]，缺少結(jié)合干燥動力學(xué)和現(xiàn)代技術(shù)的干燥特性與水分、物性指標(biāo)的量化表征，使得干燥工藝的確定缺乏客觀依據(jù)。

近年來，低場核磁共振（low-field nuclear magnetic resonance，LF-NMR）和物性分析技術(shù)在中藥的產(chǎn)地加工與炮制研究中逐步得到了應(yīng)用[4-8]。這2種技術(shù)可分別從水分和物性角度對中藥加工炮制過程進(jìn)行量化表征和機(jī)制闡釋，是中藥干燥特性與機(jī)制研究的重要手段。利用數(shù)學(xué)模型定量描述中藥材干燥過程并對其進(jìn)行干燥動力學(xué)研究，可精確掌握中藥干燥過程中含水量及有效成分的變化規(guī)律，對保證中藥干燥品質(zhì)、降低能耗、優(yōu)化干燥工藝等有著重要的理論及現(xiàn)實意義[9-14]。本研究采用Page模型[15]擬合地黃飲片的干燥動力學(xué)過程，并通過LF-NMR考察其水分的分布狀態(tài)、遷移和轉(zhuǎn)化，利用物性分析技術(shù)考察其質(zhì)構(gòu)特性變化，采用HPLC法定量監(jiān)控干燥過程中指標(biāo)成分的含量變化。通過低場核磁共振和物性分析等多種現(xiàn)代技術(shù)量化表征研究地黃飲片的干燥過程及其干燥特性，為優(yōu)化地黃飲片干燥工藝和提高飲片質(zhì)量提供理論基礎(chǔ)。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

Meso MR23-060H-I中尺寸核磁共振成像分析儀，上海紐邁分析儀器股份有限公司；TA-HD plus物性測定儀，英國Stable Micro System公司；Thermo Ultimate 3000液相色譜儀，DAD檢測器，四元低壓梯度泵，在線真空脫氣機(jī)，自動進(jìn)樣器，柱溫箱，美國賽默飛公司；FA 2204B型萬分之一電子天平，上海佑科儀器儀表有限公司；EX225DZH十萬分之一天平，上海奧豪斯儀器有限公司；101-2AB型電熱鼓風(fēng)干燥箱，天津市泰斯特儀器有限公司；KQ5200DE型數(shù)控超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司。

1.2 試藥

對照品梓醇，中國食品藥品檢定研究院，批號110808-201711，質(zhì)量分?jǐn)?shù)99.6%；對照品地黃苷D（批號RFS-D08402007022）、益母草苷（批號RFS- Y22002004018）、松果菊苷（批號RFS- S00301904003）、肉蓯蓉苷A（批號RFS- R05002009014）、毛蕊花糖苷（批號M-011-181106）均購自成都瑞芬思生物科技有限公司，質(zhì)量分?jǐn)?shù)均大于98.0%；乙腈購自上海麥克林生化科技有限公司，純度為色譜純；水為純凈水，華潤怡寶飲料（中國）有限公司；其余試劑均為分析純。

3批地黃藥材均購自河南省焦作市武陟縣大封鎮(zhèn)東巖村，經(jīng)暨南大學(xué)馬志國教授鑒定為玄參科地黃屬植物地黃Libosch.的干燥塊根。

2 方法

2.1 地黃干燥動力學(xué)研究

稱取地黃藥材1500 g，洗凈，潤至“藥透水盡”，切成厚度約3.0 mm的厚片，均勻分為3份，單層放置在干燥托盤上，分別置于70、80、90 ℃的電熱鼓風(fēng)干燥箱中干燥[16]。干燥過程中每0.5小時翻堆1次，并稱定質(zhì)量，直至連續(xù)2次稱定的質(zhì)量變化＜1%即為烘干，平行進(jìn)行3次實驗。測量干燥過程中各干燥特性參數(shù)，建立動力學(xué)模型，研究動力學(xué)變化。

2.1.1 干基含水率（M） 在時刻，地黃飲片M計算公式如下。

M＝(m－0)/0（1）

M為時刻地黃飲片干基含水率，m為時刻地黃飲片質(zhì)量，0為干燥地黃飲片質(zhì)量

2.1.2 干燥速率（drying rate，DR） DR即單位時間內(nèi)蒸發(fā)的水分量。DR計算公式如下。

DR＝(M－M－1)/Δ（2）

M、M－1分別為、－1時刻樣品干基含水率，Δ為時間間隔

2.1.3 水分比（moisture ratio，MR） MR表示一定干燥條件下不同干燥時刻的物料含水量，可以用來反映物料干燥速率的快慢。MR計算公式如下。

MR＝(M－e)/(0－e) （3）

M為任意干燥時刻的干基含水率，0為初始干基含水率，e為干燥至平衡時的干基含水率

由于e相對于M和0很小，對計算結(jié)果影響較小，且由于平衡含水率在現(xiàn)有的實驗條件下難以獲得，常忽略不計，因此，物料MR的計算可簡化為如下公式。

MR＝M/0（4）

2.1.4 干燥動力學(xué)模型擬合 地黃飲片干燥過程中的動力學(xué)變化采用水分比隨干燥時間變化的曲線表示，并采用Page模型進(jìn)行擬合。Page模型表達(dá)式如下。

MR＝exp(?kt) （5）

采用Origin 2021軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用非線性回歸分析將數(shù)學(xué)模型方程與實驗數(shù)據(jù)擬合，模型的精確度分析由決定系數(shù)（2）、殘差平方和（SSE）、均方根誤差（RMSE）、卡方（2）等指標(biāo)評價，2越高，SSE、RMSE和2越低，模型擬合度越高。

2.2 地黃干燥過程水分遷移分析

2.2.1 橫向馳豫時間（2）測定 取80 ℃下不同干燥時間（0、1、2、3、4、5、6、7、8 h）的地黃樣品，放入永久磁場中心位置的直徑為60 mm的玻璃管中，利用Carr-Purcell-Meiboom-Gill（CPMG）脈沖序列測樣品2，連續(xù)測定3次，取平均值。采用多脈沖回波序列CPMG掃描采集核磁信號，通過調(diào)整multi-slice spinechoes（MSE）列中的選層梯度、相位編碼梯度和頻率編碼梯度，分別獲取樣品俯視和正視成像數(shù)據(jù)，然后利用sirt算法，迭代次數(shù)為1×105次進(jìn)行反演得到2譜圖。2試驗主要參數(shù)：主頻（SF）＝21 MHz，偏移頻率（1）＝260 kHz，90°脈寬（1）＝10.00 μs，180°脈寬（2）＝19.04 μs，累加采集次數(shù)（NS）＝4，回波時間（TE）＝0.300 ms，回波個數(shù)（NECH）＝8000，采樣頻率（SW）＝100 kHz。

2.2.2 MRI檢測 采用多層自旋回波序列MSE同時采集“2.2.1”項下各樣品橫斷面的H質(zhì)子密度圖像[17]，采用MRI成像軟件進(jìn)行MRI成像試驗。MRI成像參數(shù)：層數(shù)1，選層層厚2.0 mm，采集次數(shù)4，重復(fù)時間1000 ms，回波時間20 ms，頻率編碼方向視野100 mm，相位編碼方向視野100 mm，頻率方向256，編碼步數(shù)192。

2.3 地黃干燥過程質(zhì)構(gòu)特性分析

采用物性測定儀測定“2.2.1”項下各樣品（干燥時間分別為0、1、2、3、4、5、6、7、8 h）的質(zhì)構(gòu)特性，參數(shù)設(shè)置：選用TA-9探頭，預(yù)測試速度2 mm/s，測試速度1.5 mm/s，返回速度1.5 mm/s，穿刺距離14 mm，每個樣品重復(fù)測定3次。為保證硬度測量精度和準(zhǔn)確性，經(jīng)預(yù)實驗考察，選擇負(fù)載單元為1×104×的質(zhì)構(gòu)儀感應(yīng)元件。

可獲得參數(shù)有：樣品硬度、壓縮循環(huán)功、黏力、黏性、膠著性等。起始力設(shè)置為4×，當(dāng)穿刺針受到4×阻力時，開始穿刺樣品，記錄穿刺過程中穿刺負(fù)荷隨穿刺時間變化的曲線，曲線平均值即為硬度，曲線最高點時對應(yīng)的穿刺時間即為最大硬度時的時間，曲線最高點時對應(yīng)的穿刺針移動距離即為最大硬度時的位移。

2.4 地黃干燥過程中指標(biāo)成分變化考察

參考文獻(xiàn)方法[18]，采用HPLC多指標(biāo)定量法將80 ℃下干燥不同時間（0、1、2、3、4、5 h）的地黃樣品分別取出200 g，迅速冷凍，冷凍干燥［?40 ℃，25 Pa（0.25 mbar）］24 h后，粉碎，分析測定。使用SPSS 23.0對所得結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。

3 結(jié)果

3.1 地黃干燥動力學(xué)研究

3.1.1 不同干燥溫度對M的影響 以干燥時間為橫坐標(biāo)，M為縱坐標(biāo)繪制曲線，結(jié)果見圖1。可見，干燥前1 h，干燥溫度越高，藥材M下降越快。1 h后，干燥溫度高的藥材M下降變慢，但其M值最小。4 h后，各干燥溫度的藥材含水量皆較少，M無明顯差別。

3.1.2 不同干燥溫度對干燥速率的影響 以干燥時間為橫坐標(biāo)，干燥速率為縱坐標(biāo)繪制曲線，結(jié)果見圖2?？梢?，干燥前1 h，因地黃飲片含水量高，干燥溫度越高，干燥速率越大。由于水分蒸發(fā)量大，1 h后干燥溫度越高，干燥速率越小。且干燥溫度越低，在干燥升速期和降速期的速率變化越小，表現(xiàn)為干燥特性曲線較為平緩。

圖1 不同干燥溫度的地黃飲片Mt變化曲線(, n = 3)

3.1.3 不同干燥溫度對水分比的影響 以干燥時間為橫坐標(biāo)，水分比為縱坐標(biāo)繪制曲線，結(jié)果見圖3。可見，干燥前4 h，干燥溫度越高，干燥水分比越低，這是由于在同一個時間點，干燥溫度高的藥材干基含水率低。4 h后，各溫度藥材含水量皆較少，水分比無明顯差別。

3.1.4 地黃飲片的干燥動力學(xué)模型的建立與驗證 利用Page模型模擬經(jīng)過不同干燥溫度處理的地黃飲片干燥曲線，結(jié)果如表1所示。由表1可知，模型的決定系數(shù)2均大于0.992，殘差平方和（SSE）均小于0.008，均方根誤差（RMSE）均小于0.028、卡方（2）均小于0.014。可見其擬合程度較好，故選用Page模型對地黃飲片干燥過程進(jìn)行模擬。為了

圖3 不同干燥溫度的地黃飲片干燥水分比變化曲線(, n = 3)

進(jìn)一步驗證模型擬合的準(zhǔn)確性，對不同干燥溫度地黃飲片干燥的預(yù)測值和實測值進(jìn)行比較，結(jié)果見圖4?？梢姡琈R值隨干燥時間延長逐漸減小，地黃飲片的Page模型預(yù)測值與實測值的擬合度良好。表明此模型能夠預(yù)測地黃飲片在干燥任意時刻、溫度條件下的水分變化規(guī)律，為進(jìn)一步利用Page模型對干燥過程的分析提供了基礎(chǔ)條件。由模型可知，4 h后，MR下降不明顯，藥材已達(dá)到干燥要求。

表1 不同干燥溫度下Page模型的統(tǒng)計分析結(jié)果

圖4 不同干燥溫度條件下Page模型預(yù)測值與實測值比較(n = 3)

3.2 地黃干燥過程水分遷移分析

3.2.1 橫向弛豫時間（2）測定 弛豫時間分布的個數(shù)可以表明在藥材組織結(jié)構(gòu)中存在水分群的個數(shù)，2譜中的3個峰分別對應(yīng)3種狀態(tài)的水：21（0.01～1 ms）對應(yīng)的是束縛水，22（1～100 ms）對應(yīng)的是不易流動水，23（＞100 ms）對應(yīng)的是自由水，積分面積212223分別代表3種狀態(tài)水的相對含量，總代表總峰面積，峰面積越大則總含水量越高。橫向弛豫時間2可以表明水分的自由度，2越短說明水分與底物結(jié)合越緊密或自由度越小，在2譜上峰位置較靠左；反之，2越長說明水分越自由，在2譜上峰位置較靠右[19]。

地黃干燥過程中的橫向弛豫時間檢測結(jié)果見表2和圖5。可知，地黃干燥過程中，以3個弛豫時間為主，表明地黃內(nèi)部含有3個水分群。干燥初始，內(nèi)部所含水分幾乎均為自由水。前4 h，隨著干燥時間的延長，自由水含量急劇降低，首先大部分轉(zhuǎn)化為不易流動水，隨后不易流動水轉(zhuǎn)化為束縛水。過程中，占比大的水分組的2不斷減少。4 h后，各部分水分占比變化不明顯，同時大部分水分的2＜10，信號幅度也很小，說明地黃已基本干燥，最終只剩下和底物的結(jié)合緊密的部分水分殘留。整個過程中，隨著干燥進(jìn)行，總峰面積也不斷減少，說明總含水量不斷減少。當(dāng)4 h干燥基本完成時，其自由水比例由干燥開始時的93.667%減少至0.329%，束縛水比例由0.985%增加至92.966%。之后，水分比例未發(fā)生顯著變化。

3.2.2 地黃干燥過程中MRI圖像變化 MRI成像技術(shù)可以直觀的觀察樣品內(nèi)部水分信息，H質(zhì)子數(shù)量可以代表樣品中的水分含量[20]。地黃干燥過程的MRI圖像見圖6，不同顏色代表不同的含水量，黃色代表水分含量高，藍(lán)色代表水分含量低。由圖6可知，地黃初始狀態(tài)時成像完整，水分幾乎分布于整個藥材。隨著干燥進(jìn)行，藥材水分含量明顯減少，黃色部分面積越來越小，水分由外而內(nèi)層均勻散失，同時干燥過程中藥材不斷皺縮。4 h藥材后，地黃中檢測不到水分，說明藥材已基本干燥。

表2 地黃干燥過程中弛豫時間T2和峰面積的變化

“/”未檢測到

“/” not detected

圖5 不同干燥時間地黃的T2譜圖

3.3 地黃干燥過程質(zhì)構(gòu)特性分析

地黃在干燥過程中樣品性狀、硬度、壓縮循環(huán)功、黏力、黏性、膠著性測定結(jié)果見表3；同時，以穿刺時間為橫坐標(biāo)（），穿刺針移動過程中的硬度為縱坐標(biāo)（），繪制質(zhì)構(gòu)曲線，結(jié)果見圖7?？梢?，干燥前4 h，地黃各物性指標(biāo)均較小，硬度隨干燥時間增加緩慢增加。干燥4 h時，硬度為261×，壓縮循環(huán)功為16.10 mJ，此時藥材含水量為5.59%，已經(jīng)達(dá)到干燥要求。4 h后，繼續(xù)干燥，各參數(shù)出現(xiàn)明顯上升，硬度增大，脆性增加。

圖6 不同干燥時間地黃MRI圖像變化

表3 不同干燥時間地黃的質(zhì)構(gòu)變化

圖7 不同干燥時間地黃的質(zhì)構(gòu)曲線圖

3.4 地黃干燥過程中指標(biāo)成分變化

地黃干燥過程中，指標(biāo)成分含量變化情況見表4。可知，隨著干燥進(jìn)行，地黃飲片中梓醇含量逐漸降低且具有顯著性；地黃苷D和益母草苷含量變化無顯著性差異；松果菊苷、肉蓯蓉苷A及毛蕊花糖苷因含量較低，在較小的范圍內(nèi)呈現(xiàn)無規(guī)律波動，未發(fā)現(xiàn)降低趨勢。說明地黃飲片中除梓醇外，其他成分在干燥過程中比較穩(wěn)定。

4 討論

中藥飲片的傳統(tǒng)加工工藝大多需要經(jīng)洗凈、悶潤、切制、干燥后制成飲片，其中干燥是最關(guān)鍵的一步。目前企業(yè)生產(chǎn)采用的現(xiàn)代干燥方法與工藝多以飲片的性狀、含水量為評價指標(biāo)，缺少結(jié)合干燥動力學(xué)模型的干燥機(jī)制研究，工藝的合理性缺乏依據(jù)。本研究通過測定地黃飲片干燥過程中干基含水率、干燥速率、水分比等干燥參數(shù)，分析地黃飲片干燥過程中的動力學(xué)變化，闡明了地黃飲片的干燥特性，進(jìn)一步利用Page模型對干燥動力學(xué)過程進(jìn)行了擬合，該模型可準(zhǔn)確預(yù)測不同干燥時間的水分比，以上研究為干燥機(jī)制的闡明提供了依據(jù)。通過低場核磁共振和物性分析技術(shù)、指標(biāo)成分含量測定，對干燥過程中的各工藝參數(shù)如：水分相態(tài)、硬度、黏性、指標(biāo)成分含量等進(jìn)行測定，可量化表征干燥過程各參數(shù)的變化，與傳統(tǒng)感官的判斷標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合則可為干燥終點的判斷和干燥參數(shù)的優(yōu)選提供客觀的評價指標(biāo)。

表4 地黃干燥過程中指標(biāo)成分含量測定結(jié)果(, n = 3)

Table 4 Changes of index components content of Rehmanniae Radix at different drying time (, n = 3)

表4 地黃干燥過程中指標(biāo)成分含量測定結(jié)果(, n = 3)

干燥時間/h質(zhì)量分?jǐn)?shù)/(mg?g?1) 梓醇地黃苷D益母草苷松果菊苷肉蓯蓉苷A毛蕊花糖苷 019.57±0.25a3.61±0.04a2.62±0.27ab0.53±0.01a0.38±0.01a0.59±0.00b 118.60±0.20bc3.56±0.07a2.38±0.01b0.52±0.01b0.35±0.00b0.59±0.00b 218.87±0.15b3.54±0.06a2.55±0.01a0.51±0.00c0.34±0.00c0.56±0.00c 318.23±0.25c3.55±0.31ab2.53±0.15a0.52±0.01e0.34±0.01e0.56±0.02d 417.57±0.35d3.46±0.07a2.41±0.23b0.54±0.01a0.36±0.00b0.60±0.01a 517.00±0.30e3.56±0.07a2.49±0.14b0.52±0.00d0.34±0.00d0.58±0.00d

使用SPSS 23.0軟件，采用沃勒-鄧肯方法分析，不同字母表示顯著性差異（＜0.05）；從a→e表示質(zhì)量分?jǐn)?shù)依次減小

SPSS 23.0 software was used for analysis by Waller-Duncan method, and different letters indicated significant difference (< 0.05); the content value decreased from a to e

動力學(xué)模型及物性等客觀表征的研究方法在干燥中應(yīng)用廣泛，已有相關(guān)文獻(xiàn)采用動力學(xué)模型研究干燥過程中各指標(biāo)的變化情況，采用低場核磁共振方法研究干燥過程中藥材水分的變化規(guī)律，采用質(zhì)構(gòu)儀研究干燥過程中物性特征的變化。已有的文獻(xiàn)大多采用以上的1至2種方法進(jìn)行研究，如Chen等[4]利用LF-NMR監(jiān)測鮮天麻干燥過程中水分相態(tài)、空間分布和結(jié)構(gòu)變化；張珍林等[21]基于遠(yuǎn)紅外鼓風(fēng)干燥和LF-NMR技術(shù)探索霍山石斛花和鐵皮石斛花干燥過程，使用質(zhì)構(gòu)分析儀研究石斛干花的感官品質(zhì)變化規(guī)律。張興盈等[9]研究云當(dāng)歸切片干燥特性，并建立云當(dāng)歸切片干燥動力學(xué)模型。以上文獻(xiàn)中研究方法都具參考性，但研究方法較單一，因此本研究將干燥過程中動力學(xué)變化、指標(biāo)成分含量變化、低場核磁過程中水分的相態(tài)和分布狀況、質(zhì)構(gòu)特性等結(jié)合進(jìn)行研究。

動力學(xué)模型的建立對于藥材干燥過程的預(yù)測、調(diào)控和工藝優(yōu)化、工業(yè)化生產(chǎn)具有重要意義，但藥材的品質(zhì)評價還應(yīng)包括有效成分含量、藥材特性等諸多因素，故進(jìn)一步開展的低場核磁共振和質(zhì)構(gòu)特性研究，可以優(yōu)化出最佳的地黃現(xiàn)代干燥工藝，為實現(xiàn)地黃干燥過程的工業(yè)化生產(chǎn)提供技術(shù)支持。

對不同干燥溫度下的地黃飲片干燥過程進(jìn)行動力學(xué)擬合，Page模型預(yù)測值與實測值擬合度較高，能很好地反映地黃飲片在70～90 ℃的干燥過程，也可用于預(yù)測不同干燥時間的水分比，為干燥終點的判斷提供了客觀的依據(jù)，也為地黃飲片實際生產(chǎn)干燥終點的判斷提供了合理的數(shù)學(xué)模型，為干燥工藝的智能化升級提供了數(shù)據(jù)支持。

采用LF-NMR/MRI結(jié)合物性分析技術(shù)可直觀表征干燥過程中水分及物性變化特征，研究發(fā)現(xiàn)，隨著地黃飲片干燥的進(jìn)行，其水分由外向內(nèi)不斷減少，總含水量明顯減少，自由水分所占比例明顯下降，束縛水比例相應(yīng)增加，4 h后水分相態(tài)分布趨于穩(wěn)定，幾乎無自由水分。硬度等物性指標(biāo)在干燥的前4 h內(nèi)增加緩慢，4 h后會呈現(xiàn)明顯的上升趨勢，可見，物性指標(biāo)的變化與地黃飲片水分相態(tài)分布的變化規(guī)律密切相關(guān)。

本研究中所選的指標(biāo)成分是目前地黃質(zhì)量研究的最常用指標(biāo)。據(jù)文獻(xiàn)報道[22-23]，地黃中主要含環(huán)烯醚萜類和苯乙醇類等化合物，它們是地黃主要活性成分，也是發(fā)揮療效的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。其中，環(huán)烯醚萜類化合物梓醇是地黃中的主要成分與活性成分，在治療心腦血管、神經(jīng)保護(hù)、糖尿病及其并發(fā)癥、骨質(zhì)疏松等疾病方面顯示顯著的療效；地黃苷D具有降低血糖的藥理作用；益母草苷具有護(hù)肝等功效[24]。毛蕊花糖苷、肉蓯蓉苷A、松果菊苷均為苯乙醇類化合物，具有增強(qiáng)免疫、抗氧化、抗炎、抗衰老和神經(jīng)保護(hù)等作用[25]。分析結(jié)果表明所選指標(biāo)成分與地黃的質(zhì)量和功效有一定關(guān)系，干燥過程對指標(biāo)成分含量的影響可間接反映其對地黃質(zhì)量和功效的影響。采用80 ℃對多個指標(biāo)成分的含量動態(tài)考察發(fā)現(xiàn)，除梓醇含量會逐漸下降外，其他指標(biāo)成分均比較穩(wěn)定，因梓醇是地黃飲片的含量測定指標(biāo)成分，提示在優(yōu)選地黃飲片的干燥溫度時，應(yīng)選擇80 ℃以下的溫度。此外，在地黃飲片的含量測定結(jié)果中指標(biāo)成分含量與文獻(xiàn)報道的結(jié)果[18,26]有一定差異，可能是由于本實驗所用地黃藥材的產(chǎn)地、采收時間、種植方式、采收加工方法、貯存時間等與文獻(xiàn)所用樣品不同所致。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

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Characterization of drying process of Rdecoction pieces based on drying kinetics combined with LF-NMR/MRI and TA-HD plus

WU Meng-mei1, ZHANG Ying1, 2, WU Meng-hua1, 3, WU Wei-gang4, LUO Wei4, CAO Hui1, 3, MA Zhi-guo1, 2

1. Research Center for Traditional Chinese Medicine of Lingnan (Southern China), Jinan University, Guangzhou 510632, China 2. National Engineering Research Center for Modernization of Traditional Chinese Medicine Lingnan Resources Branch, Guangzhou 510632, China 3. Guangdong Key Laboratory of Traditional Chinese Medicine Information Technology, Guangzhou 510632, China 4. Joinative Traditional Chinese Medicine Industry Co., Ltd., Wuhan 430040, China

The research aimed to study the drying characteristics of Dihuang () decoction pieces, quantify the drying process of it, and provide basis for clarifying the drying mechanism and optimizing the drying process ofdecoction pieces.The drying temperature of 70, 80, and 90 ℃ was selected to establish the dynamic model of the drying process ofdecoction pieces. Low-field nuclear magnetic resonance and imaging (LF-NMR/MRI) and Texture Analyser (TA-HD plus) were used to study the phase and distribution changes of moisture during the drying process and the changes of texture characteristics, respectively. And HPLC was used to dynamically track the changes of index components in the drying process.Page model could accurately describe the moisture change in the drying process ofdecoction pieces, the moisture ratio change rate increased with the drying temperature, the drying constantincreased with the increase of drying temperature, the drying constantdecreased with the increase of drying temperature. During the drying process, water dissipated from outside to inside gradually, and the proportion of moisture phase changed significantly. Within 4 h, the free water proportion decreased from 93.667% to 0.329%. The bound water proportion increased from 0.985% to 92.966%. The proportion of uneasily flowing water increased first and then decreases, and the change was not obvious. Within 4 h, the texture properties did not change significantly with the increase of drying time. After 4 h, the texture properties increased sharply. Among the six components for content determination, only catalpol decreased with the increase of drying time, other components did not change significantly.Drying kinetics model, LF-NMR/MRI and texture properties analysis techniques could be used to characterise the drying process ofdecoction pieces intuitively and quantitatively, which provides a scientific basis for clarifying the drying mechanism and optimizing the drying process parameters ofdecoction pieces.

; drying; dynamic process; dynamic model; Page model; LF-NMR/MRI; texture properties; HPLC

R283.6

A

0253 - 2670(2022)15 - 4645 - 08

10.7501/j.issn.0253-2670.2022.15.007

2022-02-09

國家重點研發(fā)計劃項目（2019YFC1711500）；廣東省中醫(yī)藥信息化重點實驗室項目（2021B1212040007）

吳夢玫，女，碩士研究生，研究方向為中藥炮制機(jī)制研究。Tel: 13517300833 E-mail: 1224564274@qq.com

通信作者：馬志國，教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事中藥炮制機(jī)制與飲片質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究。Tel: (020)85223784 E-mail: mzg79@hotmail.com

[責(zé)任編輯 鄭禮勝]