1. 引言
多花黄精(Polygonatum cyrtonema Hua)为天门冬科黄精属(Liliaceae)的多年生草本植物，其药用部位为干燥根茎[1]，始载于《名医别录》[2]，具有补脾润肺益气养阴功效，常用于治疗心肺气虚、脾胃虚衰、肾虚肺燥、肺阴亏虚之虚痨咯血、阴虚内热之消渴、身体倦怠乏力等症[3]，主要分布于浙江、安徽、湖南、贵州、江西等冬季湿度大的亚热带季风气候地带[4]。现代研究表明，黄精具有抗氧化抗衰老、调节免疫、抗肿瘤、降血糖降血脂等作用[5]。黄精是我国传统药食同源品种，目前已成为功能性保健食品开发的热点之一，截至2025年1月以黄精为主要原料申请的专利食品共1311种，申报的保健食品“国食健字”275种。
黄精生品有麻舌感，刺激咽喉，传统中医药理论认为炮制能增强其药效并减少副作用[6]，故而常用黄精的炮制品入药入食。从古至今黄精炮制方法记载的有清蒸、酒蒸、九蒸九烘、辅料蒸制等，2020版药典收载黄精炮制品种有黄精和酒黄精两种，而临床用清蒸的多蒸多烘的制黄精较多。实验研究表明[7]-[9]，不同工艺的黄精炮制品，在外观、口感、化学成分以及功效活性会存在差异。
黄精两蒸两烘工艺是李瑞[10]经正交实验从饮片外观性状以及生产的节能环保角度出发，得到的蒸黄精饮片的最佳炮制工艺；茶辅两蒸三烘工艺是湖南新汇制药股份有限公司[11]提供一种清蒸黄精的炮制方法，该工艺简单并减少了黄精多糖流失加强了蒸制黄精的药效。本实验研究了两蒸两烘和茶辅两蒸三烘两种炮制工艺对不同等级多花黄精质量指标的影响，利用感官与理化指标相结合综合评分法评价黄精炮制品，为开发黄精功能性食品以及黄精药材的深度开发提供实验基础。
2. 材料与仪器
2.1. 材料
黄精购于湖北省，经湖南中医药大学药学院王炜教授鉴定为天门冬科多花黄精的根茎。D(+)-无水葡萄糖标准品(S17HB195198)，上海源叶生物科技有限公司；5-羟甲基糠醛标准品5-HMF (H106323-250 mg)，阿拉丁试剂(上海)有限公司；2,2-二(4-叔辛基苯基)-1-苦肼基自由基DPPH (F2316126)，阿拉丁试剂(上海)有限公司；ABTS自由基消除能力检测试剂盒(BC4775)，北京索莱宝科技有限公司；维生素C标准品(B21293-20 mg)，上海源叶生物科技有限公司；色谱级甲醇(西格玛公司)。其余试剂为分析纯，水为超纯水。
2.2. 仪器
101-3B型电热恒温干燥箱(绍兴市沪越仪器设备有限公司)；XY-500A型高速多功能粉碎机(浙江省永康市松青五金厂)；电子分析天平：ME 204E型，梅特勒–托利多公司；SHB B95型循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司)；DK S22型电热恒温水浴锅(上海精宏实验设备有限公司)；UV-1750型紫外可见分光光度计(日本岛津公司)；SB-5200DT型超声波清洗器(宁波新芝生物科技股份有限公司)；高速冷冻离心机：Centrifuge5424R型，Eppendorf (艾本德)；Agilent Technologies 1260型高效液相色谱仪，检测器：Agilent 1200 Infinity Series LC等。
3. 实验方法
3.1. 样品的炮制与制备
3.1.1. 黄精分级
将购入的多花黄精按根茎长度进行分级，长度大于15 cm含5节及以上为1级；长度在10~15 cm，3~5节为2级；长度小于10 cm，3节以下为3级。
3.1.2. 两蒸两烘黄精炮制
取净制后的黄精，将其蒸制处理10 h，取出，在70℃下干燥至水分低于15%，再蒸制处理8 h，取出，切10 mm厚片，在70℃下干燥至水分低于15%，得到最佳炮制工艺的蒸黄精饮片，即两蒸两烘黄精(A)。
3.1.3. 茶辅两蒸三烘黄精炮制
将黄精洗净放入容器，加入黄精重量1/5~1/2的清水，浸泡2小时，加入黄精重量1/20~1/5的黑茶，均匀混合，将容器置于蒸煮锅内蒸制8小时，蒸完后得到一蒸黄精及一蒸黄精汁；取出一蒸黄精，切10 mm厚片，60℃干燥处理6小时，得一蒸一烘黄精；再将一蒸一烘黄精与一蒸黄精汁置于容器内一起闷润2小时，再蒸制6小时，得到二蒸黄精及二蒸黄精汁；将二蒸黄精取出，60℃干燥处理6小时，除去容器内的茶叶，将二蒸黄精放回容器内，与二蒸黄精汁闷润4小时，60℃干燥处理至水分低于15%，得到茶辅两蒸三烘黄精(B)。
3.2. 黄精饮片外观性状评价
参照药典中对生黄精饮片与酒黄精饮片性状描述，建立针对蒸黄精饮片表皮颜色、中心颜色、切面、质地及气味的外观性状评分表，黄精饮片样品见图1，评分细则见表1。对制得的不同等级不同炮制工艺饮片性状进行归纳并评分，评分见表2。
Figure 1. Sample of Polygonatum cyrtonema pieces
图1. 黄精饮片样品图
Table 1. Scoring rubric of the appearance traits of Polygonatum cyrtonema pieces
表1. 黄精饮片外观形状评分细则
表皮颜色 |
中心颜色 |
切面 |
质地 |
气味 |
评分 |
黑褐色至黑色 |
深棕色至亮黑 |
有光泽，可见筋脉小点 |
较柔软 |
香气淡，味甜 |
3 |
棕色至棕褐色 |
棕色至浅褐色 |
无光泽，可见筋脉小点 |
稍硬较韧 |
香气淡，味甜带微苦 |
2 |
黄棕色 |
黄棕色 |
无光泽、无筋脉小点 |
较硬 |
香气微，味微甜带苦 |
1 |
Table 2. The results of each detection index of Polygonatum cyrtonema pieces
表2. 黄精饮片各检测指标测定结果
炮制方法 |
分级 |
外观性状 |
浸出物 |
多糖 |
5-羟甲基糠醛 |
A |
1 |
13 |
79.41 ± 0.708a |
5.744 ± 0.181b |
0.562 ± 0.001c |
A |
2 |
8 |
77.21 ± 0.947b |
6.15 ± 0.142ab |
0.66 ± 0.002b |
A |
3 |
14 |
80.69 ± 0.693a |
6.311 ± 0.328ab |
0.852 ± 0.001a |
B |
1 |
12 |
71.483 ± 0.641c |
6.732 ± 0.317a |
0.092 ± 0e |
B |
2 |
7 |
70.337 ± 0.61c |
6.334 ± 0.615ab |
0.059 ± 0.001f |
B |
3 |
13 |
76.28 ± 0.798b |
6.628 ± 0.237a |
0.133 ± 0d |
注：数据显示为平均值 ± 标准差(n = 3)，同一列中的不同字母表示显著差异(P < 0.05)。
3.3. 浸出物含量测定
按《药典》2020年版四部通则2201中的醇溶性浸出物测定法测定各黄精饮片浸出物含量，结果见表2。
3.4. 多糖的含量测定
参考《药典》[1]中的方法进行多糖含量测定。配制质量浓度为0.330 g/L的无水葡萄糖标准品溶液，利用0.2%蒽酮-硫酸溶液显色处理，在582 nm波长下测定吸光度。实验结果表明，标准品溶液浓度在0.0165~0.099 mg/mL范围内线性关系良好，标准曲线为y = 3.1081x + 0.0643，R2 = 0.9991。各黄精饮片多糖含量见表2。
3.5. 5-羟甲基糠醛的含量测定
3.5.1. 对照品溶液的制备
精密称定0.0250 g 5-羟甲基糠醛对照品，置于10 mL容量瓶中，加甲醇溶解并定容，摇匀，即得(每1 mL甲醇溶液含5-羟甲基糠醛2.5 mg)。
3.5.2. 供试品溶液的制备
参考李蒙恩[12]的方法，制备供试品溶液。准确称量各黄精饮片样品粉末0.5 g，置于具塞锥形瓶中，加入50%甲醇20 mL，进行20 min超声处理，减压过滤收取滤液，滤渣加50%甲醇20 mL，继续10 min超声处理，过滤，合并两次滤液于50 mL容量瓶，并定容。取上清液2 mL，12,000 r/min离心5 min，用0.45 μm微孔滤膜过滤，即得供试品溶液。
3.5.3. 色谱条件
色谱柱：Agilent Eclipse XDB-C18色谱柱(4.6 × 250 mm, 5 μm)，柱温：25℃；流动相：甲醇-水(10:90)等度洗脱；测定波长：290 nm；进样量：10 μL；流速：1.0 mL/min。
3.5.4. 线性关系试验
分别配制0.025、0.0875、0.15、0.2125、0.275、0.3375 mg/mL的5-羟甲基糠醛对照品溶液，注入高效液相色谱仪，进样量10 μL，记录色谱图(见图2)。以峰面积为Y轴、对照品浓度为X轴，计算得线性回归方程：
Y5-羟甲基糠醛 = 8 × 107X – 308,776 (r = 0.9998)，
表明5-羟甲基糠醛在0.025～0.3375 mg/mL范围内线性关系良好。
Figure 2. HPLC figure of reference substance of 5-HMF
图2. 5-羟甲基糠醛对照品HPLC图
3.5.5. 精密度试验
取“3.5.2”项下制备的一黄精供试品溶液，按“3.5.3”项下设定的色谱条件进样，进样量为10 μL，连续进样6次，测定5-羟甲基糠醛的色谱峰面积RSD为0.26%，表明仪器精密度良好。
3.5.6. 稳定性试验
取同一供试品溶液，按“3.5.3”项下的色谱条件在0、2、4、8、12、24 h进样，测定5-羟甲基糠醛色谱峰面积RSD为1.57%，表明供试品溶液在24 h内稳定。
3.5.7. 重复性试验
取同一样品粉末6份，按“3.5.2”项下方法制备供试品溶液，按“3.5.3”项的条件测定5-羟甲基糠醛的峰面积RSD为4.13%，表明该方法重复性良好。
3.5.8. 加样回收试验
取同一样品粉末6份，每份0.2 g，分别置于具塞锥形瓶中，分别加入5-HMF对照品溶液2 mL，按“3.5.2”项下方法制备供试品溶液，按“3.5.3”项的条件测定5-羟甲基糠醛的平均回收率为98.15%，RSD为4.60%。
3.5.9. 含量测定
取采用“3.5.2”项下方法制备不同黄精饮片供试品溶液，在“3.5.3”项色谱条件下分别进样10 μL，重复实验3次，分别计算黄精不同炮制品中5-羟甲基糠醛的平均百分含量。结果见表2。
3.6. 黄精的抗氧化活性
3.6.1. 样品溶液制备
参考冯婧等[13]的方法，并稍作调整。称取各黄精饮片2.0 g，置于锥形瓶中，加水50 mL，静置1 h，80℃水浴回流1 h，过滤，滤液减压浓缩至干，精密称定，用50%乙醇配制质量浓度为1.0 mg/mL的溶液，用50%乙醇稀释成质量浓度为1.0、0.8、0.6、0.4、0.2、0.1 mg/mL的溶液。
3.6.2. DPPH自由基清除率测定
参考Shimada K [14]的方法，并稍作调整。取2 mL不同质量浓度的样品溶液(1.0、0.8、0.6、0.4、0.2、0.1 mg/mL)，加入2 mL 0.2 mmol/L的DPPH-乙醇溶液，摇匀，避光处理30 min，在517 nm下测定吸光度，记为A1。以维生素C为阳性对照，按照上述方法进行实验。以蒸馏水代替样品为空白对照(A0)，以蒸馏水代替反应液为(A2)。实验重复3次，取平均值。
清除率计算如公式(1)所示，用半数抑制浓度(IC50)表示各黄精饮片DPPH自由基的清除能力。
(1)
式中：A1样品溶液吸光度，A2为样品对照组吸光度，A0为空白对照组吸光度。
3.6.3. ABTS自由基清除率测定
采用索莱宝公司ABTS自由基清除能力检测试剂盒，对不同质量浓度的样品溶液进行测定。清除率计算如公式(1)所示，用半数抑制浓度(IC50)表示各黄精饮片ABTS自由基的清除能力。
4. 结果
4.1. 黄精饮片成分分析
两种炮制方法得到的黄精饮片在外观上无明显差异，但在气味这一项指标存在差异，采用两蒸两烘处理方法较茶辅两蒸三烘方法的气味稍甜，造成这种结果的原因可能是茶辅方法炮制过程中黄精吸收了茶叶的苦涩味，导致最终制品气味略差。两种方法中，都是三级即龄节最小外观形状评分最高，二级评分最低。两蒸两烘处理的黄精浸出物含量较高(79.103%)，且显著高于茶辅两蒸三烘(72.700%)的处理方式。对于不同等级的多花黄精，在两种炮制方法中，三级黄精的浸出物含量均处于最高水平，分别为80.690%和76.280%。其次是一级黄精，二级黄精的浸出物含量较低。均符合国家药典规定的范围，浸出物含量 ≥ 45%。
黄精多糖是黄精的主要活性成分，具有抗肿瘤、抗氧化抗衰老、调节血糖血脂、调节免疫、改善记忆力等功能[15]。如表2所示，不同炮制方法中，茶辅两蒸三烘处理的多糖含量相对较高(6.565%)，经独立样本t检验，显著高于两蒸两烘处理的黄精多糖含量(6.068%)。在不同炮制方法下，各等级多花黄精的多糖含量也表现出一定的差异，但这种差异并不显著。具体来说，在两蒸两烘处理的黄精中，多糖含量呈现为三级(6.311%) > 二级(6.150%) > 一级(5.744%)的趋势；而在茶辅两蒸三烘处理的黄精中，多糖含量则呈现为一级(6.732%) > 三级(6.628%) > 二级(6.334%)的趋势。
5-羟甲基糠醛(5-HMF)是一种五碳环芳香醛，是糖降解反应和美拉德反应的产物，广泛存在于含糖量高的植物、热加工食品、中草药及中药制剂中。研究表明5-HMF有多种药理活性，包括抗炎、抗氧化应激、抗缺氧、免疫调节等作用，有助于治疗和改善慢性炎症性疾病、心血管疾病、急性肝损伤、镰状细胞病、阿尔茨海默症等疾病[16]。同时有学者认为5-HMF含量的测定可以为黄精炮制终点提供有效参考[17]。如表2所示，两蒸两烘黄精的5-羟甲基糠醛含量(0.691%)显著高于茶辅两蒸三烘(0.0966%)；不同等级黄精的5-羟甲基糠醛含量也存在显著差异，两蒸两烘黄精中，三级(0.852%) > 二级(0.660%) > 一级(0.562%)，茶辅两蒸三烘中，三级(0.133%) > 一级(0.092%) > 二级(0.059%)。
4.2. 黄精饮片的抗氧化能力
4.2.1. 对DPPH自由基的清除作用
Figure 3. DPPH free radical scavenging activity of alcohol extraction of Polygonatum cyrtonema pieces and vitamin C
图3. 各黄精饮片醇提物与维生素C对DPPH自由基的清除能力
由表3和图3可知，不同黄精炮制品均对DPPH自由基有一定的清除能力，其中二级的茶辅两蒸三烘黄精清除能力最高。不同的炮制工艺均不同程度地影响黄精的抗氧化活性，茶辅两蒸三烘黄精的抗氧化能力(清除率IC50为4.424 mg/mL)显著高于两蒸两烘黄精(清除率IC50为4.848 mg/mL)。不同等级的黄精的抗氧化能力也存在差异，两蒸两烘黄精中，三级黄精的抗氧化能力最强，其次为二级和一级；茶辅两蒸三烘黄精中，二级黄精的抗氧化能力最高，其次为一级和三级。由图2可知，将多花黄精饮片抗氧化活性与维生素C进行比较，在测定的浓度范围内，黄精样品与维生素C对DPPH自由基的清除能力随浓度的增大而增强，但各样品的清除能力远低于维生素C (清除率IC50为0.131 mg/mL)。
Table 3. Antioxidant capacity of Polygonatum cyrtonema pieces
表3. 黄精饮片抗氧化能力
炮制方法 |
A |
A |
A |
B |
B |
B |
分级 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
DPPH自由基清除率 |
5.260 |
4.931 |
4.352 |
4.492 |
4.256 |
4.525 |
ABTS自由基清除率 |
3.010 |
4.445 |
4.513 |
2.819 |
4.058 |
4.393 |
4.2.2. 对ABTS自由基的清除作用
由表3和图4可知，不同黄精炮制品均对ABTS自由基有一定清除能力，其中一级的茶辅两蒸三烘黄精清除能力最高。不同炮制方法均不同程度地影响黄精的抗氧化活性，茶辅两蒸三烘黄精的抗氧化能力(清除率IC50为3.757 mg/mL)显著高于两蒸两烘黄精(清除率IC50为3.989 mg/mL)。不同等级黄精的抗氧化能力也存在差异，两种黄精炮制工艺中，三级黄精的抗氧化能力都为最强，其次为二级和一级。由图4可见，将多花黄精饮片抗氧化活性与维生素C进行比较，在测定的浓度范围内，黄精样品与维生素C对ABTS自由基的清除能力随浓度的增大而增强，但各样品的清除能力远低于维生素C (清除率IC50为0.084 mg/mL)。
Figure 4. ABTS free radical scavenging activity of alcohol extraction of Polygonatum cyrtonema pieces and vitamin C
图4. 各黄精炮制品醇提物与维生素C对ABTS自由基的清除能力
4.3. 综合评分
依据多花黄精不同炮制品的外观性状评分、浸出物含量、多糖含量、5-羟甲基糠醛含量及其抗氧化能力等指标，运用综合评分法进行评定。评分时以各指标的实验最大值作为基准，对数据进行归一化处理，再根据各指标成分的重要性以及炮制工艺特点，分配黄精多糖含量加权系数0.3，浸出物含量和5-HMF含量加权系数0.2，外观性状和黄精抗氧化能力的加权系数为0.15，以归一化处理后的数值加权求和(归一化后各项指标数值见表4)即得综合评分。
采用多指标综合评价，其中得分最高为最佳两蒸两烘三级多花黄精69.419，其它炮制品得分依次为：两蒸两烘一级(59.899) > 两蒸两烘二级(56.190) > 茶辅两蒸三烘三级(51.742) > 茶辅两蒸三烘一级(51.645) > 茶辅两蒸三烘二级(41.733)。根据多花黄精有效成分及综合评分考察，两蒸两烘炮制工艺优于茶辅两蒸三烘工艺，其次对于不同龄节，低龄节多花黄精优于高龄节。
Table 4. The detection index and total score after weighted Polygonatum cyrtonema pieces
表4. 加权后黄精饮片各检测指标及总分
炮制方法 |
档位 |
外观性状 |
浸出物 |
多糖 |
5-羟甲基糠醛 |
抗氧化活性 |
总分 |
A |
1 |
13.929 |
19.683 |
25.597 |
13.192 |
12.502 |
59.899 |
A |
2 |
8.571 |
19.137 |
27.406 |
15.493 |
14.418 |
56.190 |
A |
3 |
15.000 |
20.000 |
28.124 |
20.000 |
13.705 |
69.419 |
B |
1 |
12.857 |
17.718 |
30.000 |
2.160 |
11.090 |
51.645 |
B |
2 |
7.500 |
17.434 |
28.226 |
1.385 |
12.812 |
41.733 |
B |
3 |
13.929 |
18.907 |
29.537 |
3.122 |
13.753 |
51.742 |
5. 结论
经过不同炮制工艺炮制后，多花黄精不同龄节在外观性状、浸出物、多糖、5-羟甲基糠醛等成分含量均展现出差异。其中，茶辅两蒸三烘处理的多糖含量相对较高，可能与蒸制时间较短及干燥温度较低有关，这些条件有利于多糖的保留；而最佳两蒸两烘黄精的5-羟甲基糠醛含量远高于茶辅两蒸三烘黄精，且抗氧化能力也较强，该规律符合赵秋华[18]等的“5-HMF比多糖对黄精抗氧化作用影响较大”。低龄节多花黄精评分优于高龄节，大致符合陈怡等[19]的结论，故在实际生产中，推荐使用低龄节黄精制作黄精饮片，低龄节黄精成本工艺中，虽然茶辅两蒸三烘工艺总体评分相对较差，但其多糖含量相对较高且5-羟甲基糠醛的含量相对安全。茶辅两蒸三烘炮制工艺只是众多黄精炮制工艺中的一种，为了提升制黄精品质，我们应该持开放态度，积极研究和尝试新的炮制方法。通过对比不同炮制工艺下黄精活性成分的变化，结合消费者的口感偏好和健康需求，我们可以筛选出更为优质的炮制工艺，为黄精制品产业的发展注入新的活力。
本文仅以不同炮制工艺对不同等级的多花黄精基本成分和抗氧化能力进行研究分析，在一定程度上揭示了不同等级多花黄精经不同炮制工艺后主要成分含量变化，但有关炮制过程中其他成分变化，特别是物质间的转化有待进一步研究。
基金项目
2023年省级大学生创新创业计划项目，项目编号：S202310541076；湖南省自然科学基金(2024JJ8237)；湖南省重点领域研发计划：黄精种质资源创制及深加工研究与示范，编号：2023SK2046。
NOTES
*通讯作者。