中药材硫磺熏蒸及其现代加工技术研究进展[权威资料]

中药材硫磺熏蒸及其现代加工技术研究进展 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 摘要 中药材加工及贮藏过程中的虫蛀，发霉等现象是中药生产中面临的难题。传统加工方法生产效率低，不能有效保证中药材的品质。硫磺熏蒸由于其成本低，操作简便，是目前基层首选的中药材加工方法。中药经硫磺熏蒸后虽然能解决局部问题，但现代药理研究表明，长期服用硫熏中药材可能对人体肝、肾等脏器造成较严重的危害。该文对硫磺熏蒸的应用沿革，其对中药材品质的影响以及国内外相关的限量标准进 行一个综述，并简要介绍了现代加工技术在食品及部分中药材加工中的应用现状，分析了其在中药材加工中存在的问题，为进一步研究，开发和利用中药材硫磺熏蒸的替代技术提供相关的参考依据。 关键词 中药材；硫磺熏蒸；现代加工技术 收稿日期 2014-01-07 基金项目 科技部行业专项基金项目（ 201307008） 通信作者 陆兔林，教授，博士生导师，研究方向为中药炮制共性技术及中药质量标准研究， Tel E-mail： 硫磺熏蒸方法被长期应用于食品、农产品及中药材等的加工过程和贮藏养护，其主要目的是有利于干燥和增色，以及实现防腐、防霉、防虫蛀等。然而，近年来在中药材产地加工过程中出现的硫磺熏蒸滥用现象对中药材品质已构成了极其严重的影响。此外，硫熏中药材中残留的二氧化硫及重金属也已经证实对人体多个器官有较严重的危害，硫磺熏蒸问题已引起社会大众的广泛关注以及国家相关部门的高度重视。但硫磺熏蒸危害性机制以及质量控制方法均未见系统而深入的研究，更为重要的是目前尚未对硫磺熏蒸的改进方法提出合理化的建议， 严重影响中医药现代化良性发展的进程。规范中药加工具体过程，寻求安全有效可控的硫磺熏蒸替代技术已成为控制非法硫熏的当务之急。 1 硫磺熏蒸的应用沿革 中药材硫磺熏蒸方法的应用最早见于 1900 年对光山药的加工与贮藏养护技术，该方法的引入与当时西方医药知识和技术的传播密切相关，被认为是中药材加工和贮藏养护技术进步的体现 1。硫磺熏蒸中药通过加热使硫磺升华，释放出的硫磺分子均匀地分布在中药表面而形成一层均匀的保护膜，以起到防霉变、防虫蛀等作用；与药材中的水分结合生成的酸不仅可抑制细菌的生长，还 对植物组织有软化作用，使细胞膜透水性增加，缩短干燥时间；此外，硫磺在燃烧过程中会与氧结合，产生二氧化硫，二氧化硫解离成亚硫酸，亚硫酸在被氧化时，将着色物质还原，而呈现强烈的漂白作用。因此，硫磺熏蒸被认为有利于中药材的管护和品质稳定。 统计历版中国药典收载的在产地加工过程中需采用硫磺熏蒸的中药材品种发现： 1995 年及之前版本中国药典在药材来源项中，收载的需采用硫熏的中药材有 6 种：山药、牛膝、白附、附子、金银花、葛根； 2000 年版中国药典需采用硫熏的中药材品种已减少至 “ 山药、葛根、湖北贝母 ” 这 3 种； 2005 年版中国药典则取消了所有中药材的硫磺熏蒸工艺。然而，与药典收载的需要采用硫熏的中药材数量逐年减少相反，在中药材生产加工和流通仓储领域等相关行业代表性著作，如中药材手册 ，中国药材商品学等书中记载，在产地加工中需要采用硫熏中药材的数量逐年增加。依据其药用部位可分为根及根茎类，皮类，花类，叶及全草类，果实及种子类等 2-3。 虽然采用硫磺熏蒸加工中药的方法在古代本草中并没有记载，且缺乏中医基础理论的指导以及临床实践的依据。但该方法操作简单，成本低廉，再加上某些含有大量水 份和黏液质的中药暂没有更好的加工炮制方法，故目前硫磺熏蒸仍是基层加工部分中药材的首选方法。目前，中药加工过程中常使用硫磺熏蒸的品种有：菊花、金银花、浙贝母、百合、天麻、人参、山药、葛根、党参、白芍、白芷、黄芪、当归、半夏、生姜、胖大海、枸杞等。 2 硫磺熏蒸对中药材品质的影响 现代研究表明，硫磺熏蒸对中药材品质的影响主要集中在硫熏前后中药材中化学成分的变化。与传统加工方法相比，硫熏中药材的有效成分及微量元素含量均有不同程度的降低或升高；硫磺熏蒸还会改变中药材的 pH 值，推测可能与主成分流失 有关；此外，硫磺熏蒸还会造成中药材中残留二氧化硫以及一些有毒重金属，如砷（ As），汞（ Hg），铅（ Pb），铬（ Cr） 等。中药材硫熏前后化学成分的变化见表1。 药理研究表明，硫熏中药材中残留的二氧化硫对神经系统，呼吸系统，心脑血管系统，消化系统等均有不同程度的损害，长期摄入二氧化硫及亚硫酸盐等，会破坏维生素 B，影响生长发育，出现骨髓萎缩等症状，易患多发性神经炎等疾病 28-32；同时硫磺多为天然制品，含有 As， Hg，铊（ Ti）等杂质及其化合物，过量硫熏后， As， Hg 等元素可进入药材中，长期服用易 导致重金属在体内蓄积中毒；此外，有必要对硫磺熏蒸过程中可能产生的新化合物进行系统的药理学和毒理学研究，以保证临床用药安全。 3 硫磺熏蒸的管理现状 我国现行食品添加剂国家标准 GB2760-2011 规定，硫磺仍可以作为漂白剂，防腐剂，只限用于熏蒸蜜饯类、水果干类、干制蔬菜、粉丝、食糖等，最大使用量以二氧化硫残留量计 100 400 mg kg 不等。 针对硫磺熏蒸的限度问题，韩国食品医药品安全厅（ KFDA）发布的有关中药材中二氧化硫限量标准和试验方法（韩国食品医药品安全厅第 2008-3 号公告）规定，进入韩国市场销售的诃子，葛根，甘草，枸杞子，金银花等总计266 个中药品种，必须采用 Monier-Williams 改良法检测二氧化硫含量，限量标准要求低于 30 mg kg” ；对其他中药材及饮片，在中国药典 “ 药材和饮片检定通则 ” 中增加“ 除另有规定外，中药材及饮片二氧化硫残留量不得超过 150 mg kg” 的规定。 4 现代加工技术在中药材加工中的应用 中药经硫磺熏蒸后虽能解决局部问题，但其存在重大危害人类健康的安全隐患。目前硫磺熏蒸的方法被不法商贩过度滥用，已造成了 极大的社会不良影响，严重影响中药现代化良性发展的进程。因此，研究中药材硫磺熏蒸的替代技术及规范，不仅是保证中药内在质量亟需解决的瓶颈问题，同时也是保障广大人民群众用药安全和实现中医药现代化亟待解决的关键问题。 目前，在食品、茶叶、烟草等领域已广泛使用相对成熟的现代加工技术，同时也取得了较为理想的效果。如热风干燥技术在水果、蔬菜干燥方面已经取得成功推广应用；远红外线加热干燥技术被广泛地应用于谷物、蔬菜、水果、茶叶、烟草等的加热和干燥；微波干燥技术在食品加工、茶叶杀青以及稻米储藏等方面也取得了广泛应用 。上述技术的应用起到较为理想的脱水、干燥、杀酶杀菌的效果 33-36。 中药材的干燥不同于其他物料的干燥，一方面，中药材的有效成分有些热敏性高，有些可溶性强，有些成分挥发性强，这决定了中药材的干燥是一个复杂的过程；另一方面，某些中药材在干燥之前要预处理，以达到某种特定的效果；此外，中药材干燥的要求也与食品干燥不同，食品的干燥除了要保持营养外，还需要保持良好的外形和色泽，而中药材首要追求的是药效，对其色泽和外形虽有一定的要求，但不是主要目的 37。 随着现代科技的进步，中药材干燥也正在 逐步实现机械化和自动化。除了热风干燥外，新的技术原理也逐步引入干燥领域，如微波干燥，冷冻干燥，远红外干燥，真空干燥，气流干燥，低温吸附干燥等。现代加工技术在部分中药材中的应用见表 2。 现代加工技术可最大限度地保存药用有效成分的活性，较好地保持药材的外观品质、颜色、气味、脱水彻底，但其单独使用存在的成本高，耗能大的弊端也是阻碍其在中药材加工领域进一步推广的障碍之一。为了获得最佳品质，效率，节约成本，目前发展了多种干燥方法组合的干燥方法，如：热风冷冻干燥法，微波气流式干燥法，红外对流式干燥法，微波真空 冷冻干燥法等。 在食品、茶叶、烟草领域及部分中药的加工中已采用较为先进的热风干燥，冷冻干燥、红外干燥与微波干燥技术的组合联用技术，也取得较好的应用效果。如：热风与冷冻联合干燥应用于胡萝卜，苹果，土豆等，总耗能显著降低；微波与远红外联合干燥技术应用于红枣的脱水保存应用，能较好的保留红枣的多糖和 Vit C 成分；微波与冷冻干燥技术应用于甘蓝的干燥与杀菌，可显著节约时间 52-55。微波与热风联合干燥应用于西洋参根，明显缩短了干燥时间，并且很好的保证了药材的外观；微波与真空冷冻联合干燥应用于人参，山药等 ，较好的保持了药材的有效成分，同时提高了贮存，运输和食用的方便性；通过微波与蒸汽加热对金银花进行预处理，显著减少了有效成分绿原酸的提取时间，并且提升了提取率 1%56-59。上述联用技术成熟的应用方法原理及已有部分中药加工研究的结果表明，应用现代联用技术替代中药硫磺熏蒸的加工，具有广泛的推广价值。 5 建议 要围绕中药材硫磺熏蒸加工替代技术的关键问题，需从科学认识、合理规避、规范使用、保障安全的角度，选择常用硫磺熏蒸且已导致严重不良后果的代表性中药材，针对硫磺熏蒸的优缺点，进行全面系统 的替代加工技术及规范化研究，最终建立体现中药安全、有效及可控性的质量评价体系。 此外，需从硫熏的优势着手，比较替代技术与硫熏中药在干燥、防霉、杀虫方面的差异，从而评价替代技术的可行性和普适性。根据中药材的入药部位、质地及所含有效成分理化性质特点，参考各药材传统加工方法与目前主产地或基地采用加工技术，结合已有现代加工技术研究基础，进一步优化替代方法的技术参数。选择已有一定成熟度及普适性的且适合药材加工规模化要求的加工技术，考察不同品种药材适宜的联用技术环节，各技术的联接方式，以及各技术的最优工艺，优 选出相关品种最佳规范化的联用替代加工技术条件。 对少数采用替代技术加工暂未能达到有效控制其质量要求的特殊品种，需本着保证安全、有效、可控的原则要求。以性状、干燥程度（含水量）、有害物质、有效成分、主要药效及安全性等为评价指标，对硫磺用量、熏蒸方式、熏蒸温度、熏蒸次数等进行优化研究，制定其硫磺熏蒸严格操作规范。同时建立二氧化硫、重金属残留的限量标准，对有害物质进行严格限量，以确保临床用药安全。 参考文献 1 段金廒，赵润怀，宿树兰，等 . 对硫磺熏蒸药材的基本认识与建议 J. 中国现代中药， 2011（ 4）： 3. 2 冯学锋，杨连菊，格小光 . 中药材使用硫磺熏蒸方法探源 C. 长沙： 2007 年中华中医药学会第八届中药鉴定学术研讨会暨中国中西医结合学会中药专业委员会全国中药学术研讨会， 2007. 3 程明，冯学锋，杨连菊，等 . 硫磺熏制在中药材加工和贮藏中的应用探讨 J. 中国中医药信息杂志， 2010（ 1）： 18. 4 马晓青，蔡皓，刘晓，等 . 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Progress of sulfur fumigation and modern processing technology of Chinese traditional medicines LU Tu-lin， SHAN Xin， LI Lin， MAO Chun-qin， JI De， YIN Fang-zhou， LANG Yong-ying （ Nanjing University of Chinese Medicine， Nanjing 210023， China） Abstract Infestation， moldy and other phenomenon in the processing and storage of Chinese herbal medicines is a problem that faced in the production of Chinese traditional medicine. The low productivity of traditional processing methods can not guarantee the quality of Chinese herbal medicines. Sulfur fumigation is the first choice of grassroots to process the Chinese herbal medicine with its low cost and easy operation. Sulfur fumigation can solve some problems in the processing and storage of Chinese herbal medicines， but modern pharmacological studies show that long-term use of Chinese traditional medicine which is fumigated by sulfur can cause some serious harm to human liver， kidney and other organs. This paper conducts a review about the application history of sulfur fumigation， its influence to the quality of Chinese