中药材贮藏过程中存在的问题

中药材贮藏过程中存在的问题

中医药是季节性和区域生产的药物，以及中药的储存和使用是中医药流通和使用的重要组成部分。自2001年12月1日新修订的《药品管理法》实施以来,法律规定了所有上市销售的药品都必须标明有效期,只有中药材、中药饮片至今仍无有效期的规定,这实际上已严重影响到中药的质量和临床用药的安全、有效。中药材如包装及贮藏不当,将很快陈化和变质,出现发霉、虫蛀、变色、变味、泛油等现象,其质量变化的主要原因是药材本身的理化特性,及其与环境因素相互作用的结果。1中药的特点1.1化学成分的检测中药材主要来源于植物、动物和矿物,除矿物和部分软体类动物贝壳药材的主要成分为无机化合物外,大部分中药材的化学成分都十分复杂,包括初生代谢产物:糖类、蛋白质类、脂类、核苷类、氨基酸类等;次生代谢产物:生物碱类、黄酮类、萜类、糖苷类、醌类、香豆素类、木脂素类、有机酸类、鞣质类等。有些药材的成分具有毒性,如马钱子、乌头、斑蝥、信石、巴豆等。这些化学成分决定了中药的特性及贮藏保管方法,也是药材质量变化的物质基础。1.2药材吸湿作用有文献报道,通常药材中水分含量超过15%就会引起虫蛀、霉变,从而失去药用价值。药材中多种亲水大分子,如糖类及黏液质、蛋白质、多酚等,以及药材组织结构的多孔性和巨大的表面积,均具有较强的吸湿作用。如枸杞子、知母、天门冬、麦冬、地黄、当归、牛膝、玄参、党参、泽泻、山药等容易吸湿发霉。矿物药材如青盐、秋石、芒硝等,在潮湿空气中逐渐吸收水分,并在温热气候影响下,表面慢慢溶化成液体状态,出现“潮解”。1.3注意防止串味药材的吸附药材中的鞣质类、烯萜类、油脂类、花色素类等对药材的吸附能力有一定贡献。是药材发生氧化、水解等反应的原因之一。有些药材的吸附具有非选择性,一旦吸附了其他药材的挥发性成分就不易除去,贮藏时要防止串味。同样,药材的物理性质、组织特性也对药材吸附力构成影响。1.4影响药材陈化的因素药材发生陈化的主要原因是在环境条件作用下,药材发生一系列复杂的物理、化学和生理的变化,导致药材质量的劣变,其中化学成分的改变是导致细胞结构损伤以及一系列生理变化的根本原因。药材在采收之后就开始陈化,并依赖于储藏时间、温度、湿度和光照指数而持续进行。储藏时间、温度、湿度、光照及其交互作用是影响药材陈化的关键因素。传统上用气味走失、变色、走油、风化等感官评价指标来测评贮藏对药材质量的影响。由于陈化作用使药材中的香气成分,如挥发油等散失,失去药材固有的香气,并使其变得干涸;含结晶水的矿物类中药因与干燥空气接触日久,渐渐失去结晶水,成为粉末状态,出现“风化”,使药材的形状和功能均发生了改变;含有酚羟基的物质,在多酚氧化酶的参与下,经过氧化聚合等作用,形成新的大分子化合物,导致药材变色,或油脂、蛋白质、糖类物质氧化分解,导致走油、“哈喇”气味的出现,苷类成分的水解等。2中药质量变化机制2.1重要的机制之一贮藏过程中化学成分的氧化、聚合或分解是药材质量变化最重要的机制之一。高温、高湿、光线等会加速化学反应的过程。不同类型、性质的化学成分氧化反应的结果导致药材走油、变色、“哈喇”气味的产生,有效成分的增加或减少等。2.2.1多酚类氧化2.2.2贮藏过程中水分含量、相对密度、折光率、特定事项含量的变化一般是指药材中富含脂肪油,如柏子仁、苦杏仁、桃仁、郁李仁等植物药,或者刺猬皮、狗肾等含有动物性油脂的药材容易出现油质直接泛出表面,油脂呈现酸性反应,出现“酸败”现象等,常伴有油败气味。苦杏仁、桃仁的研究表明,苦杏仁泛油后脂肪油颜色加深,百分含量、相对密度、折光率下降,苦杏仁苷含量也明显下降,低于药典规定的限量标准。贮存的温湿度对苦杏仁、桃仁中的脂肪油过氧化值有显著影响,湿度越大,溶解在水中的氧气增多,随水气进入苦杏仁内的活性氧相应增多,从而使脂肪油的氧化增加,因而测得的过氧化值显著升高,导致酸败的加速。酸败的原因一方面是由于油脂与氧气发生反应,生成了氧化物或过氧化物,碳链在原来的双键位置断裂,分解产生醛类、醇类、酮类和有机酸等;另一方面是在微生物作用下,脂肪分解为甘油和脂肪酸,脂肪酸经一系列酶促作用后生成β-酮酸,脱羧后成为具有苦味及臭味的低级酮类,同时甘油易被氧化成有特臭的1,2-内醚丙醛。酸败不仅破坏脂肪酸,而且脂溶性维生素等也被破坏。长期食用酸败油脂对人体健康有害,轻者呕吐、腹泻,重者能引起肝脏肿大,造成核黄素(维生素B2)缺乏,引起各种炎症。2.2.3含淀粉文献中含有淀粉的玉米及其他淀粉糖类是具有多羟基的醛、酮或能水解成这些醛、酮的化合物。药材中的糖有单糖、低聚糖和多糖。含黏液质等黏性多糖的药材如天冬、太子参、枸杞子、麦冬等,是由于糖酸类物质被分解,产生了糖醛和类似化合物,从而出现颜色变深,质地变软,糖分外渗,呈黏腻感,是含糖质的药材泛油的主要原因。含淀粉的药材,如山药、芡实、莲子、泽泻等陈化后变色、变性,与含有淀粉的板栗、稻米有类似的陈化机制。对板栗贮藏过程中硬化机制研究结果表明,淀粉和水溶性多糖的降解与微观结构变化是板栗果实发生硬化的重要机制之一;在稻米储藏陈化过程中,支链淀粉在脱支酶作用下的降解是导致淀粉各组分变化的主要原因。直链淀粉增加、支链淀粉下降使淀粉分子的排列有序化,凝沉倾向增强,导致稻米淀粉的淀粉黏滞(RVA谱)的糊化温度升高;储藏过程中长链部分的比率增高限制了淀粉粒的潜在膨胀能力,是淀粉黏滞(RVA谱)的峰值黏度下降的原因。2.2.4化物重分解成醛酮类化合物这类成分在植物、动物类药材中普遍存在。动物类药材的脂肪、蛋白质等被氧化后,其氧化物再分解成为有异味的醛酮类物质,而具有强烈的“哈喇”气味。如哈蟆油、九香虫等。植物蛋白质的陈化机制与稻米类似,稻米陈化中蛋白质总量及谷蛋白含量基本保持不变,但谷蛋白的巯基减少,二硫键增加,低分子蛋白质通过二硫键的交联作用生成了高分子蛋白。2.2.5化合物和小分子芳香族化合物贮藏挥发油广泛分布于各种药材中,主要为萜类化合物,尚含有小分子脂肪族化合物和小分子芳香族化合物。在贮藏过程中易挥发,并易氧化聚合,使药材颜色加深或成树脂状,导致药材香气散失、变色、走油等,并影响临床疗效。研究表明,随着贮藏时间的延长鱼腥草挥发油抑菌活性呈下降趋势。2.2.6贮藏期间吴新型生物学指标的变化是指天然产的一类含氮的有机化合物,大多数具有极强的苦味,多具有生物活性,是许多中药材中的有效成分。药材贮藏过程中,在空气与阳光的作用下其生物碱成分可能有部分氧化、分解而变质。研究结果显示,吴茱萸中的羟基吴茱萸碱(Ⅰ)、吴茱萸碱(Ⅱ)、吴茱萸次碱(Ⅲ)、1-甲基-2-[(Z)-6-十-碳烯]-4-(1H)-喹啉酮(Ⅳ)等,随贮藏时间延长,经过日晒处理的吴茱萸中的I,Vl含量降低,Ⅱ/Ⅰ含量比也降低,Ⅱ/Ⅰ比率随着贮存时间延长而降低,提示吴茱萸在贮存过程中由于Ⅱ的氧化,使Ⅰ含量缓慢增加。益母草、三棵针中的生物碱也随着贮藏时间的延长而降低。2.2梅拉德反应是氨基化合物与还原糖之间发生的非酶催化的褐变反应,又称为“非酶棕色化反应”,反应经过复杂的历程,最终生成棕色甚至是黑色的大分子物质类黑精或称拟黑素(melanoidins)。几乎所有食品工业或多或少都受到梅拉德反应的影响。药材在贮藏过程中都表现为颜色的加深,其中一个机制可能是因为一些药材含有糖及糖酸类分解产生的糠醛或其他类似化合物,具有活泼的羟基,易在空气中被氧化聚合为黄色、棕色以至黑褐色的物质,或者在醋酸存在的条件下与含氮化合物合成色素。另一个重要的机制是药材所含蛋白质中的氨基酸,可能与还原糖作用而生成大分子棕色物质,即梅拉德反应。梅拉德反应的研究包括了醛、酮、还原糖与胺、氨基酸、肽和蛋白质之间的反应,反应的化学原理是极其复杂的,有人将其用于红参、板蓝根、龙眼肉产地加工质量变化机制的解释等,而在贮藏过程中药材中梅拉德反应的产物研究及对药材品质的影响仍然较少。2.3苦杏仁苷的氧化酶是一种生物催化剂,它能促进某些药材有效成分的化学反应。酶在药材中普遍存在,在一定条件下,酶使药材中苷类成分水解,使药材化学成分发生改变;有的进一步氧化、聚合形成有色化合物而使药材颜色改变。在经典恒温实验中,郁李仁中苦杏仁苷的含量变化符合一级反应规律,其苦杏仁苷分解的机制就是酶促反应。周翎等对黄芩的储存方法进行了探讨,黄芩在夏季、高温、多湿的条件下,极易变质,减失疗效。主要是由于黄芩中含有水解黄芩苷的酶,在温热、潮湿的条件下,这种酶将黄芩苷水解成黄芩素,由于氧化的原因,黄芩素又转化为汉黄芩素,呈鲜绿色,也就是常说的“绿芩”。由于黄芩中主要有效成分黄芩苷的转变,黄芩也就失去其疗效。因此,黄芩在贮存前首先要灭活黄芩中的水解酶,然后再密封保存,以保证黄芩的质量不受温热和潮湿条件的影响而变质。2.4陈皮贮藏期间各部位含量的变化周欣等利用傅里叶变换红外光谱技术和相关系数比对法对不同储存年限陈皮进行了鉴别研究。实验结果表明,陈皮醇提物中主要成分是橙皮苷,陈皮醇提物的红外谱图在2851,1716,1516cm-1等处的峰强随着贮存期的增加而有着明显的渐增趋势,同样在二阶导数谱图1734,1517,1276cm-1的位置也发生着相应的变化。随着陈皮储存年限的延长,与一年储存年限相比,它们的相关系数对应地发生着递减变化。根据陈皮醇提物的红外指纹特征吸收,验证了橙皮苷的含量随贮存期的延长而增加,贮存期的增加还伴随着一些有机酸或有机酯类物质的产生。吕达等对厚朴贮存年限与厚朴酚类含量关系的研究结果表明,在一定的贮藏年限内,厚朴中的酚类成分含量有明显增加的趋势,厚朴酚的含量0~3年呈增长趋势,3年后随着贮藏年限增加而有略下降,但贮存10年后仍然高于采收当年;和厚朴酚的含量贮存10年仍然呈增长趋势。另外,一些含挥发油的药材,在贮藏过程中虽然挥发油的总量下降,但油中的某些化学成分的含量反而增加。药材贮藏过程中化学成分的相互转化机制还有待进一步的实验揭示。3影响木材质量变化的因素贮藏过程中,药材含水量、空气、光线、微生物、温度、湿度等直接影响药材中各组分的化学变化,从而引起药材色、香、味等感官品质下降。3.1水分含量的测定是药材质量变化的决定因素之一水分是化学变化的介质,也是微生物繁殖的必要条件之一,同时水可以强烈吸收电子波能量。任何药材都含有一定量的水分,它是组成药材质量的重要成分之一。贮藏过程中,药材中的水分含量是药材质量变化的介质,也是药材质量变化的内在主导因素,“安全水分”有利于药材质量的保存。如果失去水分或过多的含有水分,其质量都会发生变化。由于药材的性质不同,各种药材的安全水分要求不同,2005年版《中国药典》规定了各药材水分的含量限度。3.2臭氧的氧化空气中含有氧气、臭氧,大部分药材中化学成分的氧化变色与之有关。空气又是微生物、温度、水蒸气的载体,因此空气对中药的质量变化有重要作用。空气中的臭氧虽然含量微少,但是对药材的质量产生极大影响。如果能断绝供氧,质变就会受到抑制。在贮存的外环境中,氧的存在是导致贮藏药材氧化变质的基础物质,同时也是微生物存在的必要条件(除厌氧性微生物)。3.3药材光化反应日光蕴含大量的能量,可使药材温度升高,直射日光会使药材成分发生氧化、分解、聚合等光化反应。如油脂的酸败、苷类及维生素的分解、色素破坏等,而引起中药的变质。3.4霉菌毒素和毒副反应药材在贮藏过程中始终受到外来微生物和自生携带的内生菌的浸染,导致霉变(发霉)。中药霉变的起因是由于大气中存在着许多真菌孢子,当其落在药材表面后,在适当的温度(25℃左右)和湿度(湿度85%以上)或药材含水量超过15%即萌发为菌丝,从而分泌出酶,溶蚀药材的组织,并促使中药有效成分的破坏,失去药用价值。有的霉菌可产生毒素、危害人与动物的健康。如黄曲霉毒素、杂色曲霉素、黄绿青霉素、灰黄霉素等。一旦人们服用了发霉的药品,就可能由于霉菌毒素而引起肝、肾、神经系统、造血组织等方面的损害,严重者可导致癌症(如黄曲霉毒等)。此外,虫蛀,薰蒸、晾晒、烘干等养护方法及包装材料和容器都会对药材质量产生影响。4关于中医药的贮藏4.1不同药材的贮存药材贮藏期间的质量变化其关键的因素是药材特性决定的,不同来源的药材具有不同的特性,可以将植物类、动物类、矿物类药材分别存放。在同一类药材中,可进一步按其本身的特性分类存放,如医疗用毒性中药材,应专库(柜)存放;贵细药材应单独存放;含淀粉、黏液质等糖类及苷类成分多的药材,含色素、多酚类成分的药材,含挥发油成分的药材,含油脂多的药材及含蛋白质多的药材等分类存放。这样有利于根据不同药材的性质,控制环境条件,减慢药材的陈化速度,确保贮藏期间药材质量。4.2材中含水量的影响降低含水量是延长药材保质期以及应用于其他养护技术的前提和基础。药材中的含水量是药材发生霉变、虫蛀、走油等变质现象的重要因素,同时水也是氧化、酶促反应等的重要介质。因此,在药材加工、贮藏过程中应通过合适的干燥方法确保药材中的“安全水分”,以利于药材质量的保存。4.3含量不同的库体的湿度温湿度对药材的贮藏影响很大,根据温度对药材质量变化的影响程度,按国家法律、法规、标准的有关规定,综合考虑生产成本,可分别将药材存放在冷库(2~10℃)、阴凉库(不高于20℃)或常温库(0~30℃)内,各库房的相对湿度均应保持在45%~75%。按药材性质确定具体的温湿度,存放于相应的库房(区)内。4.4基于质量管理准则的中药贮藏管理的研究,并将现代仓储管理中的应用成果转化为推动中药生产的企业空气是影响药材贮藏期间质量变化的主要影响因子,无氧和低氧状态都可以抑制药材的陈化,减轻变色、走油、虫蛀、霉变的程度,延长药材的保质期