山药清炒炮制前后物料性质及成分含量测定

陈天朝 1，2，贾晴晴 1，李瑞颖3，马彦江2，王娇1，程思卿 1

1.河南中医药大学，河南 郑州 450008；2.河南中医药大学第一附属医院，河南 郑州 450000；

3.许昌市中医院，河南 许昌 461000

摘要：目的 探究清炒炮制对山药物性参数、主要成分及指标性成分动态变化的影响。方法 以山药清炒炮制品为研究对象，测定物性参数，采用紫外分光光度法及 HPLC 测定不同炮制品中淀粉、多糖及尿囊素含量，运用 SPSS22.0软件对清炒工艺、物性参数及主要成分含量进行差异性及相关性分析。结果 山药不同清

炒炮制品物性参数有显著差异（P＜0.05），氧化值与总淀粉含量呈显著负相关，吸水率与多糖含量呈显著正相关；清炒炮制后山药总淀粉含量降低，多糖含量升高，尿囊素消失，有新物质产生。结论 山药清炒炮制后物料性质、主要成分、指标性成分变化显著；清炒工艺、物性参数与主要成分间相互影响；指标性成分尿囊素与新物质、淀粉与多糖之间可能存在相互转化。关键词：山药；清炒炮制；物料性质；含量测定；相关性

中图分类号：R283.1 文献标识码：A 文章编号：1005-5304(2019)04-0091-05

DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.2019.04.019 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Composition Properties and Content Determination of Dioscoreae Rhizoma Before and After Stir-frying Processing

CHEN Tianchao1,2, JIA Qingqing1, LI Ruiying3, MA Yanjiang2, WANG Jiao1, CHENG Siqing1

1. Henan University of Chinese Medicine, Zhengzhou 450008, China;

2. The First Affiliated Hospital of Henan University of Chinese Medicine, Zhengzhou 450000, China;

3. Xuchang Hospital of Traditional Chinese Medicine, Xuchang 461000, China

Abstract: Objective To explore the effects of stir-frying processing on dynamic change of physical parameters, main components and index components of Dioscoreae Rhizoma. Methods Dioscoreae Rhizoma after stir-frying processing was taken as research object, and its physical parameters were determined. UV spectrophotometry and HPLC were used to determine the contents of starch, polysaccharide and allantoin in the processed products. The difference and correlation analysis were carried out through SPSS22.0. Results There was significant difference in the physical parameters of different processed products of Dioscoreae Rhizoma (P＜0.05). The oxidation value was negatively correlated with the total starch content, and the water absorption rate was positively correlated with the polysaccharide content. After the processing, the total starch content of Dioscoreae Rhizoma decreased, the content of polysaccharide increased, and the allantoin only existed in the raw materials and produced new substances. Conclusion The changes of physical properties, main components and index components after stir-frying processing of Dioscoreae Rhizoma are significant, and stir-frying processing, physical parameters and main components affect each other. There may be a mutual transformation between the index component allantoin and the new substance, the main component starch and the polysaccharide.

Keywords: Dioscoreae Rhizoma; stir-frying processing; physical properties; content determination; correlation

山药始载于《神农本草经》，生用以滋阴为主，补脾多炒用。山药主要含有大分子及小分子两类化学成分，大分子成分以淀粉、多糖为主，小分子成分以基金项目：国家中医药管理局中药炮制技术传承基地项目（2015 年）；河南省中医药科学研究专项课题（2017ZY2018）

尿囊素等为主[1]。山药炮制方法主要有麸炒、清炒、

土炒及膨化法等[2]，其中清炒法是最直接的加热处理工艺，包括炒黄、炒焦及炒炭。目前对山药饮片的炮制多凭形态、色泽、质地及气味等传统经验判断，有明显的主观性和随意性，难以保证炮制品质量的稳定

性[3]。中药经清炒炮制后内部分子结构产生变化[4]，

其化学成分、性味、药理作用和功能主治等均发生不同程度改变，而物理化学性质是饮片性状鉴别中反映形、色、气、味、质等的内在因素，在对同一中药不同炮制品炮制程度及质量的衡量中尤为重要。本研究

制备山药清炒炮制品并对炮制前后物性参数[5-6]及成分含量进行测定，从大分子及小分子层面探讨清炒炮制对山药性质的影响，为山药清炒工艺自动化、炮制品鉴别和临床应用等提供基础及依据。1 仪器与试药

UliMate3000 高效液相色谱仪（美国赛默飞公司），Thermo Evolution 201紫外可见光分光光度计（美

国赛默飞公司），BSA224S-CW 电子天平（德国赛多利斯公司），LXJ-ⅡB 飞鸽台式离心机（上海安亭科

学仪器厂），GZX-9146MBE 电热鼓风干燥箱（上海博

迅实业有限公司医疗设备厂），FW-500高速万能粉碎机（北京科伟永兴仪器有限公司）。

山药生品（河南中一公司，批号 1710201）；直链淀粉对照品（上海源叶生物科技有限公司，批号

J11D8N50350），支链淀粉对照品（上海源叶生物科技有限公司，批号 K01DY49573），D（+）-无水葡萄糖（上海源叶生物科技有限公司，批号 S08J6G1），尿囊素对照品（中国食品药品检定研究院，批号 111501200202，纯度≥98%），正丁醇（分析纯，天津市永大化学有限公司），乙腈（色谱纯，Sigma试剂有限公司）。

2 方法与结果

2.1 山药不同炮制品的制备

采用多层次试验设计法，以烘箱加热炮制，并邀请朱清山（河南省非物质文化遗产传承人，国家级老药工）、陈天朝（河南中医药大学第一附属医院药学部，主任药师）、王宏贤（河南中医药大学第一附属医院药学部，副主任药师）等经验丰富的河南省炮制专家进行德尔菲评价及鉴定，确定山药炒黄、炒焦、炒炭最佳炮制工艺，结果见表 1。基于优选工艺并参考 2015 年版《中华人民共和国药典》（四部）0213炮制通则中炒黄、炒焦、炒炭相关项下要求，制备炒山药、焦山药、山药炭标准饮片。2.2物性参数确定

物性是指物质固有的物理和化学属性，可通过形、色、气、味、质对中药物料进行评价。美拉德反应表明，中药饮片炮制过程中伴随着氧化值的变

化[7-8]，而中药物料的内部结构、对水中氢离子电离作用、气味、成分等也发生不同程度改变。故综合选择吸水率、pH值、氧化值、膨胀度[9]作为山药的物性参数，考察清炒炮制对物性指标的影响，形成山药物料性质的数字化表征。

2.2.1 物料的制备分别称取适量山药、炒山药、焦山药、山药炭标准饮片，干燥粉碎，过5号筛，备用。

2.2.2 氧化值测定

精密称定约 1.00 g 物料细粉（记为 M1），置于

500 mL 圆底烧瓶中，加水混匀，蒸馏，收集馏分。移取蒸馏液于滴定瓶内（记为V），加入硫酸 5 mL 和

0.002 mol/L 高锰酸钾溶液10 mL，振荡均匀。加 10%碘化钾溶液 5 mL，滴加 0.02 mol/L 硫代硫酸钠

（Na2S2O3）标准溶液，当溶液颜色由深黄变为浅黄色时，加淀粉指示剂1 mL，继续滴加 Na2S2O3标准溶液至无色，记录消耗 Na2S2O3标准溶液体积（A，mL）。另以物料细粉相同质量的水代替样品重复上述操作，进行空白试验，记录消耗 Na2S2O3 标准溶液的体积

（B，mL）。氧化值＝（B－A）×0.02×200÷（5×

0.002×V×M1）。

2.2.3 吸水率测定将滤纸放入漏斗内，置于盛有纯化水的恒温恒湿干燥器内饱和，静置，称定质量（记为M2），精密称取约 1.00 g物料细粉（记为M0），置于滤纸中，加入适量纯化水，静置，过滤，同法准确称定物料细粉滤纸质量（记为M3）。平行测定 3次，计算平均值。吸

水率＝（M3－M2）÷M0。

2.2.4 pH值测定

精密称取 1.00 g物料细粉，加水100 mL，室温浸泡 60 min，取滤液，测定 pH值，平行测定3份，取其平均值。

2.2.5 膨胀度测定

参照 2015年版《中华人民共和国药典》（四部）通则 2101 膨胀度测定法，平行测定 3 份，计算平均值。膨胀度＝物料细粉膨胀后体积÷物料细粉质量。

2.2.6 物性参数测定结果山药不同清炒炮制品物料的氧化值、吸水率、pH值、膨胀度测定结果见表2。

2.3 主要成分测定山药的大分子成分主要包括淀粉和多糖。采用双

波长法[10]检测不同炮制品中直链淀粉、支链淀粉含

量，采用苯酚-硫酸显色法[11-12]测定多糖含量。

2.3.1直链淀粉、支链淀粉标准曲线采用作图法确定直链淀粉的测定波长、参比波长分别为 604、468 nm，支链淀粉的测定波长、参比波长分别为 537、718 nm。直链淀粉标准曲线回归方程为 Y＝0.004 5X－0.008 7（r＝0.999 2），表明直链淀粉在 20～90 —g/mL 范围内呈良好的线性关系；支链淀粉标准曲线回归方程为 Y＝0.002 8X＋0.005 5（r²＝

0.998 8），表明支链淀粉在 0～200 —g/mL 范围内呈良好的线性关系。

2.3.2 葡萄糖标准曲线葡萄糖标准曲线回归方程为 Y＝79.183X－0.016 3

（r2＝0.998 7），在 0.002 8～0.011 5 mg/mL 范围内呈良好的线性关系。

2.3.3 含量测定结果

称取适量“2.2.1”项下山药炮制品物料细粉，按上述方法分别测定直链淀粉、支链淀粉及多糖含量，结果见表3。

2.4尿囊素含量测定

2.4.1色谱条件

采用 Agilent ZORBAX SB-Aq 色谱柱（5 μm，

4.6 mm×250 mm）；流动相为甲醇-水（体积比 1∶

99）；流速：0.5 mL/min；柱温：30 ℃；检测波长：

224 nm；进样量：10 μL。理论塔板数以尿囊素计不低于 5000。

2.4.2 对照品溶液的制备精密称取尿囊素对照品 10.00 mg，置 25 mL量瓶中，加20%乙醇定容至刻度，摇匀，即得。

2.4.3 供试品溶液的制备精密称定山药及炮制品细粉各 1.0 g，置 50 mL容量瓶中，加20%乙醇溶解稀释至刻度，超声处理（功率250 W，频率50 kHz）30 min，3000 r/min离心20 min，过滤，即得。

2.4.4标准曲线绘制

依次取 0.25、0.5、1、1.5、2、2.5、3、5 mL 尿囊素对照品溶液至 10 mL 容量瓶中，乙醇稀释至刻

度，摇匀，按“2.4.1”项下色谱条件进样测定，以浓度对峰面积进行线性回归，得回归方程Y＝0.098 4X＋

0.279 9，r2＝0.999 7，结果表明尿囊素在10～400 μg/mL范围内与峰面积线性关系良好。

2.4.5 精密度试验

取高、中、低 3个已知浓度的尿囊素对照品溶液，于当日内连续进样 5 次，测定峰面积，结果 RSD 均小于2%，表明仪器精密度良好。

2.4.6 稳定性试验

取山药供试品溶液，按“2.4.1”项下色谱条件，于 0、2、4、8、12、24 h进样测定，结果 RSD＝2.01%，表明供试品溶液在24 h内稳定。

2.4.7 重复性试验

取山药细粉 1.0 g，平行精密称定5 份，按“2.4.3”

项下方法制备供试品溶液，按“2.4.1”项下色谱条件分别进样测定，结果 RSD＝2.42%，表明本法重复性良好。

2.4.8 加样回收率试验

取山药细粉 1.0 g，平行精密称定9 份，按“2.4.3”项下方法制备供试品溶液，分别加入适量尿囊素对照

品溶液，按“2.4.1”项下色谱条件进样测定，结果平均回收率为 101.82%，RSD＝2.15%，表明本法准确度良好。

2.4.9 含量测定结果精密吸取尿囊素对照品及各供试品溶液10 μL，进样测定，记录色谱峰与色谱图，结果分别见表 4、图 1。山药经清炒炮制后，尿囊素基本消失，由生品到炒黄过程，伴随有 1、2 号峰增大并新出现 3 号峰的情况；由炒黄到炒焦过程，新产生 4 号峰，1、3

号峰继续增大，2号峰减小；由炒焦到炒炭过程，1、

2号峰逐渐减小，4号峰增大，3号峰消失。2.5相关性分析

采用 SPSS22.0 统计软件对数据进行分析，运用配对 t检验考察各炮制品炮制工艺、物性参数及主要成分含量间的相关性，结果见表5～表 7。

物性参数分析结果表明，山药清炒炮制前后物性参数（吸水率、膨胀度、氧化值、pH 值）比较，差

异有统计学意义（P＜0.05）。炮制工艺、物性参数与主要成分含量之间相关性分析结果显示：氧化值与总淀粉含量呈显著负相关，吸水率与多糖含量呈显著正相关，多糖与淀粉含量存在负相关性；山药清炒炮制工艺中的炮制温度、炮制时间与总淀粉含量均呈显著负相关，与氧化值呈显著正相关。

3 讨论山药具有补脾养胃、生津益肺等功效，“入滋阴

药内宜生用，入补脾药内宜炒黄用”[13]。目前，关于

山药的药理活性及临床应用研究日益增多[14-17]，而对其炮制后物料性质及主要成分变化的研究甚少，因此在实际应用中存在一定的局限性。山药经清炒炮制后，物理化学性质发生不同程度改变。本研究结果表明，山药清炒炮制前后物料性质（氧化值、吸水率、膨胀度、pH 值）存在显著差异，因此可形成山药炮制品的数字化评价指标，为山药清炒炮制品的鉴别提供依据；相关性分析显示，山药清炒炮制后总淀粉含量逐渐降低，多糖含量逐渐升高，二者之间有显著相关性，存在相互转化，而尿囊素消失，伴随某些新物质成分产生。本结果可为山药的开发应用提供参考，还需进一步深入探究。

本研究基于清炒炮制机理，采用烘箱加热法，从清炒工艺参数（加热温度、时间）的连续变化中，探讨山药炒黄、炒焦、炒炭的节点，使炮制火候精准可控。通过分析得到山药清炒炮制工艺对物性参数（氧化值）、淀粉及多糖均产生较大影响，不仅建立了炮制工艺-物性指标-成分测定之间的相关性联系，诠释了山药清炒法炮制的动态变化过程，同时克服以外形、色泽等传统经验判断造成山药质量不均一的弊端，为实现山药清炒炮制评价客观化、标准化、现代化、智能化奠定基础。

参考文献：

[1] 傅紫琴.山药及其麸炒品多糖成分的化学及药效研究[D].南京：南京