不同产地铁皮石斛及其破壁粉质量指标的差异分析

石 雪，唐明华，黄雕顺

（1.云南品斛堂生物科技有限公司，云南 龙陵 678300；
2.云南师范大学 化学化工学院，云南 昆明 650000；
3.黔西南州南盘江国有林场，贵州 兴义 562400）

铁皮石斛（Dendrobium officinale Kimura et Migo.）是兰科石斛属多年生附生草本植物，以新鲜或者干燥茎入药，又名黑节草.野生铁皮石斛为国家重点二级保护植物.铁皮石斛不仅具有较高的生态价值，而且具有较高的药用价值：性甘，微寒，归胄、肾经，能够益胃生津，滋阴清热，常用于热病津伤，口干烦渴，胃阴不足，食少干呕，病后虚热不退，阴虚火旺，骨蒸劳热，目暗不明，筋骨痿软.研究表明，铁皮石斛具有抗氧化、抗疲劳、降血糖、增强免疫力、护肝等作用［1-7］.随着人们对铁皮石斛的药理、保健功效认识的不断深入，铁皮石斛越来越被大家所认可，市场上除了传统的铁皮石斛（铁皮枫斗、铁皮段）外，也出现一些铁皮石斛的深加工产品，例如铁皮石斛胶囊［8］、铁皮石斛含片［9］等，随着市场需求的增加，铁皮石斛深加工产业将会迅猛发展，对铁皮石斛加工技术的需求也将愈加迫切［10］.

破壁粉是近年来兴起的一项食品、中药深加工的物理技术，物料破壁后，其有效成分更容易被溶解出来［11］.本研究通过对铁皮石斛及铁皮石斛破壁粉成分的质量参数进行研究，比较铁皮石斛破壁粉与铁皮石斛原料有效成分的差异，以期为开发铁皮石斛破壁粉的必要性和可行性提供理论基础，并为铁皮石斛破壁粉质量标准参数制定提供参考.

1.1 供试材料

铁皮石斛采摘于云南、浙江、福建等12 个种植基地，铁皮石斛药材信息见表1.铁皮石斛植株洗净后，将全株切断，置于60 °C 恒温烘箱中干燥，干燥混匀后平均分成2 份.一份样品粉碎后过3 号筛，筛孔内径平均值（355±13）μm，制得粉末为供试样品1（铁皮石斛样品）；
另一份样品经过超微粉碎，所得粉末为供试样品2（铁皮石斛破壁粉样品）.D-甘露糖对照品（99.4%），D-无水葡萄糖对照品（99.9%），DL-盐酸氨基葡萄糖（100.0%）均来自中国食品药品检定研究院；
色谱分析用纯甲醇（默克）、色谱分析用纯乙腈（默克）、（1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮）PMP（西格玛）、无水乙醇、甲醇、硫酸、氢氧化钠、盐酸、苯酚、三氯甲烷等试剂均为国药集团生产.

表1 铁皮石斛药材信息

1.2 主要仪器

岛津电子分析天平（SHIMADZU）；
岛津紫外可见分光光度计（UV-1900 型）；
岛津（LC2030）高效液相色谱仪；
恒温干燥箱；
恒温水浴锅；
离心机；
沃特斯（Waters）高效液相色谱柱（型号C18 5 μm 4.6 mm×250 mm）.

1.3 测定方法

依据《中国药典》［1］测定铁皮石斛（供试样品1）及其铁皮石斛破壁粉（供试样品2）的水分、总灰分、醇溶性浸出物、多糖、甘露糖含量及甘露糖/葡萄糖峰面积等指标.

2.1 不同产地铁皮石斛及其破壁粉水分含量的差异

由表2 可知，各产地的铁皮石斛破壁粉与铁皮石斛相比水分均有增加，相对平均偏差均值为4.5%，影响显著，说明铁皮石斛破壁粉吸湿性强，对水分检测项目影响比较大。铁皮石斛破壁粉后与空气有更大的接触面，吸湿性增强，在后期的生产过程中应控制空气湿度、储存过程中应密封保存.

表2 不同产地的铁皮石斛及其破壁粉水分含量的差异

2.2 不同产地铁皮石斛及其破壁粉总灰分的差异

由表3 可知，各产地的铁皮石斛破壁粉与铁皮石斛相比总灰分没有明显差别，相对平均偏差均值为1.2%，影响不显著.铁皮石斛在破壁粉碎过程后虽然物理形态发生了变化，但对其炭化后放入高温炉内灼烧，有机物质被氧化分解，以二氧化碳、氮的氧化物及水等形式逸出，而无机物质以硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氯化物等无机盐和金属氧化物的形式残留下来，这些残留物的总量基本没有影响.因此，铁皮石斛的破壁粉碎对总灰分基本没有影响.

表3 不同产地铁皮石斛及其破壁粉总灰分的差异

2.3 不同产地铁皮石斛及其破壁粉醇溶性浸出物的差异

由表4 可知，各产地的铁皮石斛破壁粉与铁皮石斛相比，醇溶性浸出物均呈现增加趋势，相对平均偏差均值为8.5%，影响显著.一方面，铁皮石斛在破壁粉碎过程后本身与溶剂接触面增加，铁皮石斛中的醇溶性浸出物能更好的被溶解和浸泡出来；
另一方面，铁皮石斛破壁后，其细胞壁内比较难溶解的成分也被溶解出来，所以在同等提取条件下有更多的醇溶性浸出物被溶解出来.这说明，铁皮石斛破壁后对醇溶性浸出物的测定有较大的影响，破壁后更多的醇溶性浸出物被溶解出来.

表4 不同产地铁皮石斛及其破壁粉醇溶性浸出物的差异

3.4 不同产地铁皮石斛及其破壁粉多糖含量的差异

由表5 可知，各产地的铁皮石斛破壁粉后与铁皮石斛相比，多糖含量呈现增加趋势，且相对平均偏差均值为6.8%，影响显著.铁皮石斛在破壁粉碎过程中本身与溶剂接触面增加，铁皮石斛中的多糖能更好的被溶解和浸泡出来.此外，铁皮石斛破壁后细胞壁内的多糖也被溶解出来，所以在同等提取条件下有更多的多糖被溶解出来；
铁皮石斛破壁后对多糖有较大的影响，且多糖含量的提取受到细胞壁的影响.这说明，铁皮石斛打成破壁粉后对多糖含量测定影响显著.

表5 不同产地铁皮石斛及其破壁粉多糖含量的差异

3.5 不同产地铁皮石斛及其破壁粉甘露糖含量的差异

由表6 可知，各产地的铁皮石斛破壁粉与铁皮石斛相比，甘露糖含量基本保持一致，相对平均偏差均值为1.5%，影响不显著.铁皮石斛破壁粉碎后细胞壁被破碎，但甘露糖含量保持恒定，即甘露糖是比较容易被提取出来，铁皮石斛甘露糖的提取不受细胞壁的影响.这说明，铁皮石斛打成破壁粉后对甘露糖含量测定并无显著影响.

表6 不同产地的铁皮石斛及其破壁粉对甘露糖含量差异的影响

3.6 不同产地铁皮石斛及其破壁粉甘露糖与葡萄糖峰面积比的差异

由表7 可知，各产地的铁皮石斛破壁粉与铁皮石斛相比，甘露糖与葡萄糖峰面积比结果下降明显，相对平均偏差均值为34.3%，影响显著.铁皮石斛破壁粉碎后，细胞壁被破坏，细胞壁内不容易被提取出来的葡萄糖被溶解出来，使得葡萄糖含量显著增加，而甘露糖含量保持恒定，所以甘露糖与葡萄糖峰面积比显著降低，铁皮石斛葡萄糖的提取受到细胞壁的影响.这说明，铁皮石斛打成破壁粉后对甘露糖与葡萄糖峰面积比测定的影响非常显著.

表7 不同产地铁皮石斛及其破壁粉甘露糖与葡萄糖峰面积比的差异

续表7

不同产地的铁皮石斛与铁皮石斛破壁粉总灰分和甘露糖含量基本一致，无明显差异，铁皮石斛打成破壁粉后，其水分、醇溶性浸出物及多糖含量明显增加，但甘露糖与葡萄糖峰面积比明显减少.不同产地的铁皮石斛与铁皮石斛破壁粉所测得各项质量指标的相对平均偏差的平均值分别为水分4.5%、总灰分1.2%、醇溶性浸出物8.5%、多糖6.8%、甘露糖含量1.5%、甘露糖与葡萄糖峰面积比34.3%，不同产地的铁皮石斛和铁皮石斛破壁粉总灰分和甘露糖含量差异不明显，水分、醇溶性浸出物及多糖含量差异较大，甘露糖与葡萄糖峰面积比差异显著.这说明铁皮石斛打成破壁粉后对铁皮石斛化学成分的影响比较大.

铁皮石斛破壁粉碎后，其有效成分多糖和醇溶性浸出物含量增加，说明铁皮石斛破壁后更有利于多糖等有效成分溶解出来，但甘露糖含量基本保持一致，且破壁粉醇溶性浸出物升高使得葡萄糖含量增加,从而导致甘露糖与葡萄糖峰面积减小.此研究分析对今后所要建立铁皮石斛破壁粉的质量标准奠定理论基础.铁皮石斛的有效成分主要为糖类，但其加工后的产品形态对成分检测有显著的影响.因此，铁皮石斛破壁粉质量标准的制定可以参考《中国药典》，但甘露糖与葡萄糖峰面积比（2.4～8.0）的要求在铁皮石斛破壁粉中是不能体现质量专属性和适用性［1］.在后期的研究中，可以增加PCR 等新技术在中药饮片中的专属性和适用性研究，作为粉类中药饮片质量特征，从而保证产品质量，至于加工后的产品形态是如何影响铁皮石斛成分变化，仍需进一步研究.

本研究结果与《中国药典》［1］记载相符，但铁皮石斛原料经过破壁处理后，部分检测指标发生了显著变化，发现有更多的有效成分被溶解检出，这也说明目前对铁皮石斛进行破壁深加工处理的研究有实际应用价值.因此，今后仍需对破壁粉的深加工工艺和质量标准进行深入研究.本研究所用材料采自12 个不同的铁皮石斛产地，而不同产地的土壤性质、气候、经纬度、海拔、种植模式、采收年限等因数对铁皮石斛的质量影响是存在差异性，因此，为了能够得到质量稳定的铁皮石斛原料，今后需要加强对铁皮石斛种植条件的研究，建立GAP 种植基地.