趙秋華　潘喬丹　黃嫊琳　黃宏珍　張忠偉　薛強(qiáng)

【摘 要】 目的：探討黃精炮制前后的抗氧化活性成分含量變化及抗氧化作用的相關(guān)性，優(yōu)選出基于抗氧化作用的黃精炮制工藝。方法：采用正交試驗(yàn)法優(yōu)化黃精的炮制工藝，以蒸制時(shí)間、蒸制次數(shù)、加黃酒量、黃酒燜潤的時(shí)間為考察因素，以酒黃精外觀性狀、5-羥甲基糠醛含量、多糖含量及抗氧化能力作為考察指標(biāo)綜合評(píng)分，通過有效成分及藥理作用相結(jié)合綜合評(píng)價(jià)黃精的炮制工藝。結(jié)果：黃精經(jīng)炮制產(chǎn)生5-羥甲基糠醛（5-HMF），多糖含量增加，炮制后增強(qiáng)抗氧化能力，黃精酒制最佳工藝為黃精加入20%黃酒，燜潤6 h，隔水蒸制9 h，烘干后再重復(fù)蒸制，共蒸制三次。結(jié)論：采用正交試驗(yàn)法優(yōu)選黃精酒制工藝得出的炮制品色黑味香甜，酒制黃精可以增強(qiáng)黃精體外抗氧化能力，5-羥甲基糠醛含量比多糖含量對(duì)黃精抗氧化作用的影響較大。

【關(guān)鍵詞】 黃精；炮制；5-羥甲基糠醛；黃精多糖；抗氧化

【中圖分類號(hào)】R28 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】 A【文章編號(hào)】1007-8517（2024）10-0061-06

DOI：10.3969/j.issn.1007-8517.2024.10.zgmzmjyyzz202410013

Optimization of Processing Technology for Polygonatum Sibiricum Based on Antioxidant Effect

ZHAO Qiuhua1，2 PAN Qiaodan1，2 HUANG Sulin1 HUANG Hongzhen1 ZHANG Zhongwei1，2 XUE Qiang1

1.College of Pharmacy，Youjiang Medical University for Nationalities，Baise 533000， China；

2. Key Laboratory of Characteristic Ethnic Medicine Research in the Youjiang valley of Guangxi Universities，? Baise 533000， China

Abstract：Objective Explore the correlation between the content changes of antioxidant active ingredients and antioxidant effects before and after processing， Optimize the processing technology of Polygonatum sibiricum Based on Antioxidant Effect. Methods Using orthogonal experimental method to optimize the processing technology of Polygonatum sibiricum， Taking steaming time， steaming frequency， amount of yellow wine added， and soaking time of yellow wine as factors to investigate，Using the appearance characteristics， 5-hydroxymethylfurfural content， polysaccharide content， and antioxidant capacity of Polygonatum sibiricum as evaluation indicators，Comprehensive evaluation of the processing technology of Polygonatum sibiricum through the combination of effective ingredients and pharmacological effects. Results Polygonatum sibiricum produce 5-HMF after processed， with an increase in polysaccharide content. After processing， it enhances antioxidant capacity， The best processte chnology for Polygonatum sibiricum is to add 20% yellow wine to it， simmer for 6 hours， steam over water for 9 hours， dry and repeat steaming three times. Conclusion The processed Polygonatum sibiricum obtained by optimizing the production process using orthogonal test method has a black color， sweet taste， and can enhance the antioxidant capacity of Polygonatum sibiricum in vitro. The content of 5-hydroxymethylfurfural has a greater impact on the antioxidant effect of Polygonatum sibiricum than the content of polysaccharides.

Key words：Polygonatum Sibiricum;Processing Technology; 5-hydroxymethylfurfural; Polysaccharide;Antioxidant

黃精為百合科植物滇黃精Polygonatum kingianum Coll.et Hemsl.、黃精Polygonatum sibiricum Red.或多花黃精Polygonatum cyrtonema Hua.的干燥根莖，性平，味甘，具有補(bǔ)氣養(yǎng)陰，健脾，潤肺，益腎的功效［1］。主產(chǎn)于廣西、四川、貴州等地，是我國傳統(tǒng)的藥食同源中藥材，具有較高的藥用價(jià)值［2］。黃精主要含有多糖、甾體皂苷、三萜、生物堿、木脂素、黃酮、植物甾醇及揮發(fā)油等化學(xué)成分［3］?，F(xiàn)代藥理研究表明，黃精具有抗衰老和抗氧化［4-5］、抗腫瘤［6］、預(yù)防神經(jīng)毒性［7］、降血糖［8］、改善學(xué)習(xí)記憶［9］、調(diào)節(jié)免疫［10］等藥理作用。黃精生品中含有大量的粘液質(zhì)，皮膚直接接觸會(huì)有瘙癢感，直接使用會(huì)刺激咽喉，故而常需炮制入藥，主要目的是為了降低毒性、增強(qiáng)療效［11］，酒制是黃精傳統(tǒng)的炮制方法之一，酒黃精可除去麻味，以免刺激咽喉，還能助其藥勢，更好地發(fā)揮補(bǔ)益作用。目前對(duì)于黃精炮制方法的研究多參照《中國藥典》方法，但缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，欠缺以黃精藥效作用為標(biāo)準(zhǔn)來探討其炮制方法的研究。

課題組經(jīng)過前期研究，發(fā)現(xiàn)黃精抗氧化作用是黃精多成分共同作用的結(jié)果，其中5羥甲基糠醛 （5-hydroxymethylfurfural，5-HMF） 貢獻(xiàn)較大［12］。本研究采用正交試驗(yàn)法優(yōu)化黃精的炮制工藝，采用DPPH法探究黃精的抗氧化能力，通過有效成分及藥理作用相結(jié)合綜合評(píng)價(jià)黃精的炮制工藝，為黃精抗氧化作用的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)提供參考依據(jù)，促進(jìn)黃精的進(jìn)一步開發(fā)與利用。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑 黃精購于廣西百色凌云縣，經(jīng)右江民族醫(yī)學(xué)院黃元河副教授鑒定為百合科多花黃精的根莖。5-羥甲基糠醛標(biāo)準(zhǔn)品（5-HMF，批號(hào)H12M9Z61023，上海源葉生物科技有限公司）；D（+）-無水葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品（批號(hào)080M00143V，上海源葉生物科技有限公司）；2-2-聯(lián)苯基-1-苦基肼基（DPPH，批號(hào)D807297，上海麥克林生化科技有限公司）；維生素C片（批號(hào)220203，廣西恒健制藥有限公司）；黃酒（紹興女兒紅釀酒有限公司）；色譜級(jí)乙腈（默克公司）；色譜級(jí)甲醇（默克公司）。其余試劑為分析純，水為超純水。

1.2 儀器 依利特Agress 1100液相色譜儀；InertsilODS-3色譜柱（150 mm×4.6 mm，5 μm）；UV-2700紫外分光光度計(jì)，GFL-230電熱鼓風(fēng)干燥箱；HC-5002S數(shù)控型臺(tái)式超聲波清洗機(jī)。

1.3 方法

1.3.1 酒黃精的制備

1.3.1.1 生品黃精的制備 取鮮黃精除去泥沙雜質(zhì)及非藥用部位，洗凈，切成厚片，曬干，即得黃精生品，備用。

1.3.1.2 正交試驗(yàn)炮制酒黃精［13-14］ 每組均稱取黃精生品50 g，采用L9（34）正交試驗(yàn)表設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（因素水平見表1），以蒸制時(shí)間（A）、蒸制次數(shù)（B）、加酒量（C）、燜潤時(shí)間（D）為考察因素，以炮制后的酒黃精的外觀性狀評(píng)分、多糖含量、5-HMF含量及DPPH自由基清除率為考察指標(biāo)，按照L9（34）正交試驗(yàn)表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將生品黃精加黃酒燜潤，至蒸籠內(nèi)蒸制，蒸制后的酒黃精烘箱50℃烘干。

1.3.1.3 黃精外觀形狀評(píng)分及綜合評(píng)分方法 為了客觀合理的對(duì)黃精酒制工藝進(jìn)行優(yōu)選，在本實(shí)驗(yàn)中以黃精的外觀性狀（包括色澤、氣味、口感、質(zhì)地四者評(píng)分的之和）、黃精多糖含量、5-HMF含量及抗氧化能力為評(píng)價(jià)指標(biāo)，黃精多糖含量的加權(quán)系數(shù)為0.3，5-HMF含量的加權(quán)系數(shù)為0.3，外觀性狀加權(quán)系數(shù)和黃精抗氧化能力的加權(quán)系數(shù)分別定為0.2，外觀性狀加權(quán)評(píng)分＝（該樣品外觀性狀評(píng)分/9個(gè)樣品中最高外觀性狀評(píng)分）×2， 黃精多糖含量加權(quán)評(píng)分＝（該樣品黃精多糖含量/9個(gè)樣品中黃精多糖最高含量）×3， 5-HMF含量加權(quán)評(píng)分＝（該樣品5-HMF含量／9個(gè)樣品中5-HMF最高含量）×3， 黃精抗氧化能力加權(quán)評(píng)分＝（該樣品抗氧化能力/9個(gè)樣品中抗氧化能力最高）×2。綜合評(píng)分＝外觀性狀加權(quán)評(píng)分＋黃精多糖含量加權(quán)評(píng)分＋5-HMF含量加權(quán)評(píng)分+黃精抗氧化能力加權(quán)評(píng)分。外觀性狀的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)參照2020年版《中華人民共和國藥典》中酒黃精的性狀［1］（詳見表2）。

1.3.2 紫外-分光光度法測定黃精多糖含量

1.3.2.1 對(duì)照品溶液的制備 精密稱取無水葡萄糖對(duì)照品20 mg，置于錐形瓶中，加入適量的蒸餾水超聲溶解，轉(zhuǎn)移至100 mL的容量瓶中，加入蒸餾水定容至100 mL，即得0.2 mg/mL的葡萄糖對(duì)照品溶液。

1.3.2.2 供試品溶液的制備 精密稱取“1.3.1.2”項(xiàng)黃精炮制品及生藥各5 g，加水40 mL，超聲提取1 h，過濾，再加水提取0.5 h，合并濾液，濃縮至10 mL，加入無水乙醇沉淀24 h，過濾，蒸發(fā)除去乙醇，得到粗多糖，加蒸餾水定容至100 mL，取出0.1 mL稀釋定容至100 mL容量瓶中備用。

1.3.2.3 樣品溶液中多糖含量的測定 精密量取制備好的供試品溶液，各組2 mL，分別置于10 mL刻度試管中，先向試管中加入6%苯酚0.9 mL，搖勻，迅速加入硫酸5.5 mL，搖勻，于90℃水浴中保溫30 min，取出，置冰水浴中5 min，以蒸餾水作空白組，于分光光度計(jì)上測定吸光度。

1.3.3 高效液相法測定酒黃精5-羥甲基糠醛含量

1.3.3.1 色譜條件 色譜柱：Phenomenex-C18（150 mm×4.6 mm， 5 μm）；檢測波長：284 nm；流動(dòng)相：甲醇-水（18∶[KG-*3/5]82）；柱溫：30℃；進(jìn)樣量：10 μL；流速：1.0 mL/min。

1.3.3.2 標(biāo)準(zhǔn)品溶液的制備 取5-HMF標(biāo)準(zhǔn)品20 mg，置10 mL容量瓶中，加入適量甲醇定容至刻度，配制成濃度2 mg/mL標(biāo)準(zhǔn)品母液；精密量取0.5 mL標(biāo)準(zhǔn)品母液至50 mL容量中，用適量甲醇稀釋定容至刻度，即得0.02 mg/mL標(biāo)準(zhǔn)品溶液。

1.3.3.3 樣品溶液的制備 按正交試驗(yàn)表?xiàng)l件炮制酒黃精，取適量生品組和炮制品（1～9組）藥材粉碎，備用。分別取黃精生品組、各組黃精炮制品粉末約2 g，精密稱定，置錐形瓶中，分別加入甲醇10 mL，超聲20 min，濾過，濾渣再分別加入甲醇10 mL，超聲10 min，濾過，合并濾液至25 mL容量瓶中，用適量甲醇定容至刻度，過0.22 μm微孔濾膜濾過，即得。

1.3.3.4 樣品中5-HMF含量的測定 取按照“1.3.3.3”項(xiàng)下制備得的樣品溶液，按照“1.3.3.1”項(xiàng)下的色譜條件依次進(jìn)行進(jìn)樣分析，即得生品組、黃精酒制品（9組）共10組樣品的峰面積，采用外標(biāo)法計(jì)算這10組樣品中5-HMF的含量。

1.3.4 抗氧化活性測定

1.3.4.1 陽性對(duì)照品的配制 將藥品維生素C片研磨粉碎，精密稱取0.0080 g維生素C粉末，用甲醇溶解定容至100 mL，即得0.8 mg/mL得維C-甲醇溶液。

1.3.4.2 供試品溶液的制備 精密稱定各組黃精粉末約0.2 g，置具塞錐形瓶中，分別加入甲醇10 mL，超聲提取20 min，濾過，濾渣再分別加入甲醇10 mL，超聲10 min，濾過，合并濾液至25 mL容量瓶中，用適量甲醇定容，依次取0.1 mL樣品溶液，用適量甲醇稀釋定容至10 mL容量中，備用。

1.3.4.3 DPPH溶液的制備 精密稱定0.0063 gDPPH，用甲醇溶解定容至100 mL棕色容量瓶中，即得0.16 mmol/L的DPPH-甲醇溶液。

1.3.4.4 DPPH自由基清除能力測定 取2 mL“1.3.4.2”項(xiàng)的樣品溶液，加入0.16 mmol/LDPPH-甲醇溶液2 mL，充分混勻，避光反應(yīng)30 min，于517 nm波長測定吸光度Ai；以2 mL甲醇代替DPPH-甲醇溶液并測定吸光度Aj；再以2 mL甲醇溶液代替樣品溶液并測定吸光度Ao。平行測定三次，取平均值；以維C作為對(duì)照，按以下公式計(jì)算清除率：

DPPH清除率（%）=[（Ao-Ai+Aj）/Ao]×100%

公式中，Ai為2 mL稀釋后的樣品溶液+2 mLDPPH-甲醇溶液吸光度；Aj為2 mL稀釋后的樣品+2 mL甲醇溶液吸光度；Ao為2 mL甲醇+2 mLDPPH-甲醇溶液吸光度。

2 結(jié)果與分析

2.1 紫外-分光光度法測定黃精多糖的含量

2.1.1 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 精密稱取無水葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品20 mg，定容于100 mL容量瓶，取0 mL、0.1 mL、0.2 mL、0.4 mL、0.8 mL和2 mL置于具10 mL刻度線試管中，分別加蒸餾水至2 mL，每管加入6%苯酚溶液0.9 mL，搖勻后迅速加入濃硫酸溶液5.5 mL，振蕩混勻后置于90℃熱水浴中保溫30 min，取出再放入冰水浴中5 min，于紫外分光光度計(jì)490 nm處測吸光度，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線Y=1.1656X+0.0812，R2=0.9997。

2.1.2 黃精多糖的含量測定 本實(shí)驗(yàn)采用水提醇沉的方法提取各組黃精炮制品的粗多糖，采用紫外-分光光度法對(duì)黃精多糖進(jìn)行含量測定，結(jié)果顯示，黃精經(jīng)過酒制后的多糖均比生品的含量高，多糖含量最高達(dá)到75.24 mg/g，遠(yuǎn)超出《中國藥典》的含量測定要求（含黃精多糖以無水葡萄糖（C6H12O6）計(jì)，不得少于4.0%）。多糖含量由高到低依次為第3組>第9組>第7組>第2組>第5組>第8組>第4組>第6組>第1組>生藥組（詳見表3）。

黃精多糖是黃精的主要活性成分之一，也是用于評(píng)價(jià)黃精的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)重要因素。研究表明［15］黃精多糖在臨床應(yīng)用上具有使血糖血脂降低、提高學(xué)習(xí)能力、增強(qiáng)記憶能力、抗氧化等作用。黃精在經(jīng)過炮制后多糖的含量會(huì)發(fā)生先增加后減少的變化，在蒸制過程中多糖物質(zhì)會(huì)發(fā)生水解，生成了葡萄糖和果糖等物質(zhì)。

2.2 高效液相法測定酒黃精5-羥甲基糠醛含量

2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 分別取“1.3.2.2”項(xiàng)下制備的標(biāo)準(zhǔn)品溶液0.5 μL、1 μL、2 μL、10 μL和20 μL，按照“1.3.2.1”項(xiàng)下的色譜條件依次進(jìn)行測定，以濃度為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)，繪制工作曲線，最終得標(biāo)準(zhǔn)曲線y=8457.2x+10.893，r2=0.9999。結(jié)果如圖1所示。

2.2.2 5-HMF含量的測定 分別取黃精生品組、各組黃精炮制品粉末約2 g，按照1.3.3.3項(xiàng)制備樣品溶液，采用HPLC測定黃精中5-HMF的含量，按照“1.3.3.1”項(xiàng)下的色譜條件依次進(jìn)行進(jìn)樣分析，采用外標(biāo)法計(jì)算生品組、黃精酒制品（9組）共10組樣品中5-HMF的含量。如圖2所示，黃精生品中無5-HMF化學(xué)成分，黃精炮制后產(chǎn)生了5-HMF化學(xué)成分，其中5-HMF含量最高達(dá)到19.30 mg/g，5-HMF含量由高到低依次為第9組>第3組>第7組>第5組>第2組>第4組>第6組>第8組>第1組（詳見表4）。

5-HMF是葡萄糖焦糖化反應(yīng)和美拉德反應(yīng)的典型產(chǎn)物之一，已有研究［16］證明5-HMF具有多種藥理活性，但超過一定劑量時(shí)會(huì)產(chǎn)生明顯的毒性，所以測定其在炮制過程中的含量變化對(duì)黃精炮制研究也具有一定的意義，且早有研究者提出在黃精炮制過程中增加對(duì)5-HMF含量的測定［17］。

2.3 黃精不同炮制品抗氧化活性的測定 DPPH自由基結(jié)構(gòu)簡單、性質(zhì)穩(wěn)定、反應(yīng)容易控制，是未來抗氧化劑自由基清除活性篩選的首選試劑［18］，其作用原理主要是利用自由基清除劑提供一個(gè)電子與DPPH自由基的孤對(duì)電子配對(duì)，使自身紫色變?yōu)辄S色，在517 nm波長處的吸光度變小，即自由基清除劑的清除能力越強(qiáng)，吸光度越小［19］，該法操作簡單、方便。本實(shí)驗(yàn)采用DPPH自由基測定黃精抗氧化作用，以維生素C作陽性對(duì)照，對(duì)黃精生品及不同炮制品的DPPH自由基清除能力進(jìn)行測定，結(jié)果顯示黃精炮制前后均具有一定的DPPH自由基清除能力，其中以維生素C的能力最強(qiáng)（清除率為97.72%），黃精第6組炮制品次之，黃精生品組最弱，黃精炮制品中DPPH自由基清除能力的強(qiáng)度排序依次為第6組>第5組>第9組>第8組>第4組>第2組>第7組>第3組>第1組（詳見表5）。結(jié)合表3和表4，通過DPPH自由基清除能力的測定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過炮制產(chǎn)生5-HMF，黃精多糖含量增加，黃精多糖、5-HMF與其抗氧化能力存在一定的關(guān)聯(lián)，但不呈正比關(guān)系，并非黃精多糖含量越高抗氧化能力越強(qiáng)，也不是5-HMF含量越高抗氧化能力越強(qiáng)，說明其濃度可能影響抗氧化作用，或者還有別的成分共同發(fā)揮著抗氧化的作用。文獻(xiàn)報(bào)道［20］黃精多糖的濃度在一定范圍內(nèi)對(duì)清除DPPH自由基的能力存在著一定的劑量依賴性，當(dāng)濃度達(dá)到一定的范圍時(shí)多糖對(duì)清除自由基的能力具有顯著性。因此，在炮制時(shí)應(yīng)結(jié)合考察藥理作用，并不是其活性成分含量越高藥理作用越強(qiáng)。

2.4 正交試驗(yàn)優(yōu)選酒黃精炮制工藝結(jié)果 正交試驗(yàn)結(jié)果用正交設(shè)計(jì)助手Ⅱ3.1版進(jìn)行分析［21］，結(jié)果見表6和表7。由表6直觀分析可知正交試驗(yàn)酒制工藝各因素的影響強(qiáng)度分別為B>C>A>D，即蒸制次數(shù)>蒸制時(shí)間>加黃酒量>黃酒燜潤時(shí)間，由表7方差分析可知各因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果無顯著性影響。經(jīng)過正交試驗(yàn)，得出黃精酒制最佳工藝為A3B3C2D1，即黃精加20%黃酒，燜潤6 h，每次隔水蒸制9 h，共蒸制3次。

3 結(jié)論

黃精生品中含有大量的粘液質(zhì)，皮膚直接接觸會(huì)有瘙癢感，生嚼會(huì)使舌頭產(chǎn)生麻木感，直接使用會(huì)刺激咽喉，酒制是黃精傳統(tǒng)的炮制方法之一，經(jīng)過炮制后可消除生品黃精的刺激性及副作用，增加了多糖含量，而且產(chǎn)生了5-羥甲基糠醛（5-HMF）。錢紅月等［22］通過對(duì)江西省黃精加工與炮制的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，建議江西的炮制企業(yè)盡可能地采用建昌幫炆法炮制黃精工藝的一體化加工工藝體系，以提高黃精飲片品質(zhì)。因此炮制工藝的考察對(duì)黃精化學(xué)成分、藥理作用和品質(zhì)影響較大。本研究通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以黃精的外觀性狀、多糖含量、5-HMF含量以及清除DPPH自由基的能力為評(píng)價(jià)指標(biāo)綜合評(píng)分，各因素的影響大小依次為蒸制次數(shù)>加酒量>蒸制時(shí)間>燜潤時(shí)間，四個(gè)因素均無顯著性影響。結(jié)合黃精抗氧化作用，最終確定黃精炮制的最佳工藝為A3B3C2D1，即蒸制時(shí)間為9 h、蒸制次數(shù)為3次、加酒量為 20%、燜潤時(shí)間為6 h。

黃精經(jīng)炮制前后均具有一定的抗氧化能力，從DPPH自由基清除能力與黃精多糖、5-HMF含量的排序來看，5-HMF比多糖對(duì)黃精抗氧化作用影響較大，而且黃精多糖含量、5-HMF含量與抗氧化作用并不呈正比關(guān)系，說明還有其他的成分在發(fā)揮著抗氧化作用，體現(xiàn)中藥多成分綜合作用的特點(diǎn)。因此，在炮制時(shí)應(yīng)結(jié)合考察藥理作用，并不是其活性成分含量越高藥理作用越強(qiáng)。該研究通過炮制與藥理作用結(jié)合，優(yōu)選黃精的炮制工藝結(jié)果，為進(jìn)一步研究黃精藥理作用機(jī)制和活性成分提供科學(xué)依據(jù)，促進(jìn)黃精的開發(fā)與利用。

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（收稿日期：2023-08-04 編輯：杜玲玉珊）

基金項(xiàng)目：廣西高校中青年教師基礎(chǔ)能力提升項(xiàng)目（2018KY0445）。

作者簡介：趙秋華（1985—），女，漢族，碩士，講師，研究方向?yàn)橹兴幣谥萍爸兴幹苿┑馁|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究。E-mail：369910787@qq.com