微波技术用于胶类药材炮制的研究Δ

程一帆，苟 虹，谭淇文，王 兵，吴 苏

（重庆市中医研究院，重庆市 400021）

中药中的胶类药材在临床应用时要求遵循中医药理论，依法炮制。胶类药材质坚韧，经炙珠后易粉碎、溶解，抑腻矫味，可达到利于应用、增强疗效的目的[1，2]。古今胶材的炙珠为改善受热不均产生溏心和焦糊现象经历了由直火炒制到介质炒制、使用控温电热设备烫制、微波设备炮制的变革与探索。为了规范胶材的炮制工艺，建立和统一胶珠的质量标准，笔者对常用胶材阿胶、鹿角胶、龟甲胶的炙珠工艺、质量标准、检测方法进行了研究，结果认为胶类药材炙珠采用微波技术有独特的优势。

1 材料

1.1 仪器

MG-5304DS型微波炉（LG电子（天津）电器有限公司）；AE200型电子分析天平（瑞士梅特勒-托利多公司）；UV-752型紫外-可见分光光度计（上海电子光学技术研究所）；CS101型电热干燥箱（重庆试验设备厂）；80-2型离心沉淀器（上海手术器械厂）；HHS112-B型电热恒温水浴、凯氏定氮装置（上海医疗器械五厂）。

1.2 试药

阿胶（山东东阿阿胶股份有限公司，批号：061228）；龟甲胶（河南老君堂制药有限公司，批号：040118）；鹿角胶（河南老君堂制药有限公司，批号：041221）；明胶（天津市大茂化学试剂厂，批号：070412）；甘氨酸（中国药品生物制品检定所，批号：110735-200102）。

2 方法与结果

2.1 不同炮制方法下炙胶珠的质量比较[3～5]

2.1.1 胶材炙珠方法 （1）直火加介质炒制胶珠：由具有炮制工作经验的人员操作，将蛤粉置入加热的铁锅，待蛤粉热度至适宜火候（蛤粉呈灵动状态，锅内温度大约为160～170℃），放入经烘软切制的胶丁，翻炒成珠。（2）可控温电热设备烫制胶珠：胶材经烘软切丁，置入已预热至80℃的恒温干燥箱中烫制，待温度至120～130℃，关电源，放置8～12 min取出，选用的工艺参数（温度与时间）由正交法优选获得。（3）微波设备炮制胶珠：胶材经烘软切丁，放入置有支架的微波炉盘中，用强微波炮制约6～8 min，选用的工艺参数由正交法优选获得。

2.1.2 胶珠的质量标准 遵循中药炮制理论，以历代炙珠经验、临床用药经验为基础，结合胶珠特点，参照2005年版《中国药典》胶材标准，对胶珠的性状、鉴别、水不溶物、重金属、卫生学检查进行测定，胶原蛋白含量的测定采用紫外-分光光度法。阿胶珠、鹿角胶珠、龟甲胶珠质量检测结果见表1。

2.2 胶类药材炙珠应用微波技术的特点与优势

对上述3种炮制方法制得的胶珠进行质量对比，综合各项指标，可得微波炮制胶珠有以下特点。

2.2.1 胶珠的质量得到了提升 （1）性状：微波炮制的胶珠性状指标优于其他2种方法。胶珠外形圆整美观，色泽均匀，气香味淡，口感好，质地酥脆度高，在优选的工艺条件下，没有传统炙珠方法和外部热传导设备炙珠难以避免的“僵子”、“胶茬”及焦糊的现象。（2）鉴别：色谱鉴别与理化鉴别采用2005年版《中国药典》各胶材项下检测方法。色谱鉴别所用的对照品甘氨酸由中国药品生物制品检定所提供，符合鉴别用技术要求。理化鉴别检测时，微波炮制品比其他炮制方法的产品颜色更明显，可能是因为微波炮制的胶珠在水中溶解性能更好的缘故。（3）水不溶物：微波炮制的胶珠水不溶物的质量分数最低，其次是恒温干燥箱炮制的胶珠，传统方法炮制的胶珠水不溶物的质量分数最高。微波炮制的胶珠在室温水中溶解最快，大约2 min左右全部溶解。其他2种炮制方法炙得的胶珠在水中溶解慢，且胶珠表层形成了“壳”，传统炮制方法形成的“壳”较厚，胶珠外壳部分在水中24 h都不能溶解。（4）重金属检测：3种方法炮制的胶珠其重金属检查都未超过2005年版《中国药典》各胶材项下规定的指标。（5）胶原蛋白测定：2005年版《中国药典》用氮测定法对各种胶材的总氮量进行测定。笔者在研究中发现，胶珠表层焦糊后，胶原蛋白已破坏，在水中不被溶解。胶原蛋白的损失对临床疗效的影响是显而易见的。如果采用氮测定法测定胶珠蛋白，无论胶珠的焦糊程度多大，炮制前后测定的含氮量却没有变化，显然氮测定法测得的数据不能真实反映胶材炮制前后胶原蛋白量发生变化的情况。有文献报道[4]，采用明胶标准品作对照的紫外-分光光度法可测定阿胶胶原蛋白的含量。经研究证实，该方法能反映出胶珠焦糊后胶原蛋白发生变化的情况，达到对胶珠胶原蛋白可控的要求。因此对胶珠胶原蛋白的测定，笔者采用紫外-分光光度法。测定结果显示，同种胶材用微波炮制的胶珠，蛋

白质含量最高，恒温电热干燥箱炮制的次之，传统方法炮制的蛋白质含量最低。值得注意的是，用氮测定法测定相同的胶珠，传统方法炮制的胶珠含氮量最高，是因为使用了蛤粉，引入了含氮物质所致。以此也佐证了用氮测定法测定胶珠蛋白质含量是不合理的。（6）卫生学检查：对3种炮制方法制得的各种胶珠进行卫生学检查，结果显示微波炮制的胶珠卫生标准高于其他2种方法炮制的胶珠，显示微波可杀死微生物。3种炮制方法炙得的胶珠均未检出致病菌和活螨。

表1 阿胶珠、鹿角胶珠、龟甲胶珠质量检测结果Tab 1 Results of quality detection of Equus asinus，Colla Cornus Cervi and Colla Carapax et Plastri Testudinis

2.2.2 胶珠的质量稳定 用3种炮制方法对3个厂家生产的多个批次的胶材炙珠后进行质量检测，结果是微波炮制技术的工艺可控性高，胶珠质量的稳定性最好。由于微波炉的微电脑可控制整个炙珠过程的温度、压力、时间，胶材炙珠工艺实现了准确调控和重现性操作，解决了传统炮制工艺条件无法固定、胶珠质量不稳定的问题。采用外部热源进行传导加热的现代设备炮制胶珠，胶丁产生由外到内的梯度温度，因表面或局部过热也会产生焦糊或胶丁内部受热温度低产生“溏心”。而微波设备对胶丁产生的介电热效应是通过离子迁移和极性分子的旋转（胶丁内含水分）使分子运动来实现高效的内部热传导[5]，胶丁内外同步升温，迅速膨胀成珠，不仅形状、质地、色、味、外观性状品质稳定，因不会焦糊，胶原蛋白的含量也相对稳定。

2.2.3 微波工艺特点 用微波炉炮制胶珠，加热速度快，胶体膨胀快，炮制效率高。微波设备有可靠的温度、压力传感技术和精确自动调整温度的技术，自动化控制程度高，工艺条件的重现性好，可使胶材成为稳定优质的胶珠。微波炉有很好的密闭系统，使用安全、清洁、环保、节能，因此胶材炙珠炮制应用微波技术的适用性和应用价值较高。

3 讨论

微波技术自动精细的控制和高效、整体的内部均匀加热方式使胶材的炙珠炮制工艺和质量可控，有利于胶材炙珠工艺的规范，使其生产实行GMP管理；有利于胶材炮制品质量标准的制定，促使中药炮制品的注册管理得到逐步实施。

应用微波技术炮制胶材还应从以下3个方面来保障胶珠的质量：一是选用符合国家标准的胶材；二是制定严格可控的微波炙胶珠的操作规程以规范炮制工艺全过程的质量管理；三是规范技术要求，优选工艺参数。笔者采用正交设计方法优选微波炙胶珠的工艺参数，微波强度与时间的优化组合是炙珠工艺的关键。试验结果显示，所有胶材的炙珠炮制均应采用强微波，最适时间参数离正交优选值不远，可通过炮制生产前的小量预试验快速选出。在炮制生产中也可根据实际情况选用其他设计方法，只要试验次数少、优化效率高、易操作就行。

微波炉用于炮制生产存在的问题：目前用于试验和炮制生产的微波炉是家用型微波炉，因受微波炉内腔尺寸的限制，一次炮制量不大。尽管可通过重现性操作的平行微波工艺来满足较大量炮制生产的需求，但毕竟会影响生产效率。微波炉空腔中电磁场分布存在不均匀的问题，可能造成内腔不同位置的温度不同。试验中笔者发现内腔中心位置的温度高，炮制时使用支架将盛有胶丁的容器置于微波炉内腔中心位置更好。如果微波炉制造商能够设计制造适用于中药炮制生产专用的微波设备，将促进微波技术更多的应用于中药炮制，让中药炮制产业依托现代技术与设备，得到保护、改革、提升，走可持续发展的道路，逐步实现中药炮制技术的现代化。

[1]王筠默.中药研究与临床应用[M].上海：上海中医药大学出版社，2006：11.

[2]叶定江，原思通.中药炮制学词典[M].上海：上海科学技术出版社，2005：35.

[3]国家药典委员会编.中华人民共和国药典（一部）[S].2005年版.北京：化学工业出版社，2005：126、130、225、附录49.

[4]樊绘曾，刘或曦.阿胶蛋白质定量方法的比较[J].中国中药杂志，1994，19（4）：224.

[5]麻 远.微波在医药和有机化学中的应用[M].北京：化学工业出版社，2007：122.