摘 要：所谓“药材好，药才好”。干燥是中药材采收后产地加工过程不可或缺的关键操作单元之一，但由于中药材在干燥过程受温度影响，极易引起外观性状、有效成分及生物活性的转变，直接影响到中药材的药用价值与经济价值。因此，了解干燥过程中药材质量变化机制，全面分析中药材的物理性质和化学成分在干燥过程中的动态变化规律，对指导中药材干燥具有重要意义。以中药材干燥过程中理化性质的变化规律为分析视角，通过对相关文献进行分析，综述了干燥工艺对中药材理化性质改变的原因和作用机制。以期为中药材干燥工艺的选择提供参考依据，进而保障中药材品质。也为中药材干燥工艺和装备的进一步研究、设计和创新提供基础。

中药材作为我国具有原创优势的自然资源，在防治疾病、保障人民健康和民族繁衍中起着不可忽视的作用。由于新鲜中药材含水率（60%～90%）较高，贮藏时容易遭受机械损伤和微生物侵染而腐烂、变质，失去药用价值和经济价值。干燥可以去除中药材内部大量水分，抑制酶和微生物的活性，延长保存时间，降低中药材贮藏过程中的品质损失。然而，干燥过程中的相关因素如温度、压力、氧化剂、干燥媒介等，将对中药材的理化性质和生物活性产生不同程度的影响^[1]，如形态收缩、颜色褐变、有效成分损失等，由此引起质量的劣变，从而影响疗效。在长期的研究实践中，人们发现干燥过程对中药材质量的影响存在某些规律，并研究分析了相关潜在机制（图1）。因此，本文对干燥过程中中药材物理性质（色泽、气味、形态、微观结构）和化学性质（多糖、黄酮、多酚、挥发油、其他成分）的变化规律和机制研究进行归纳分析，为中药材干燥工艺的选择提供参考依据，保证中药材的品质。

1  物理性质的变化

1.1 色泽

1.1.1  酶促褐变  酶促褐变是中药材中的酚类物质在酶（多酚氧化酶、过氧化物酶、氧化酶）作用下形成醌，醌类物质再自我聚合形成类黑色素，从而导致干制品褐变。发生酶促褐变需要3个条件：多酚类物质、酶和氧气^[2]。在大部分正常生长的新鲜中药材中，存在的酶和多酚类物质通过一系列膜系统实现区域化分布，两者不易发生褐变反应。因此，酶促褐变主要发生在中药材的加工过程中，如干燥。干燥影响酶促褐变的因素主要有以下3点：（1）组织细胞破坏程度，各种干燥工艺基本是利用高温或其他作用（超声波振动、反复压力振动）破坏细胞膜的通透性达到加速中药材脱水的目的。这一过程会产生以下3种效应，从而导致酶原激活，最后经一系列反应生成褐色素。一是氧气大量侵入组织细胞内；二是引起细胞内某些酚类物质渗出至外界环境；三是酶和底物区域化分布的破坏。（2）温度因素，干燥温度对酶活性具有显著影响，引起中药材发生不同程度的褐变反应。在干燥前期，中药材受热时间短，温度较低，酶的活性较强，褐变反应剧烈。而在干燥后期，中药材的较高温度和低水分活度导致酶的活性处于较低水平^[3]，酶促褐变反应基本不发生。研究表明当干燥温度约为55 ℃时，多酚氧化酶的活性长期保持较高水平，而在高于75 ℃的温度下仅观察到中等活性^[4]。（3）氧气因素，氧是酶促褐变不可缺少的条件之一。因此，以氧气为干燥介质的干燥工艺更容易发生酶促褐变反应，导致中药材色泽变暗。真空干燥、真空脉动干燥等方法能显著地脱氧，将有效控制中药材干燥过程中的酶促褐变。

1.1.2  非酶促褐变  中药材中的化学成分特别丰富，如抗坏血酸、糖类、氨基酸。这些成分可以发生非酶促褐变反应，导致中药材的色泽劣变。非酶促褐变是不需要生物酶作为催化剂的反应，且主要包括抗坏血酸褐变、焦糖化反应和美拉德反应。其中抗坏血酸褐变主要发生在果蔬和果汁加工处理过程中，而焦糖化反应需要高温（140～170 ℃）环境将糖类物质加热到其熔点以上温度，从而使中药材产生发焦变黑的现象。因此，在一般的干燥过程中很少发生上述非酶促褐变。美拉德反应是羰基与氨基化合物上的氨基发生糖-氨基反应，经过一系列重排、脱水、缩合及聚合反应生成黑褐色物质的过程^[5]，是干燥过程中导致中药材发生非酶促褐变的主要反应。在干燥过程中，温度和中药材水分含量的变化均会影响美拉德反应的发生。温度越高，越有利于诱导美拉德反应。相关研究表明干燥温度在80 ℃下的美拉德反应最剧烈^[6]。当中药材的含水量降至10%～15%时，美拉德反应易发生，而完全干燥的中药材难以发生此反应。此外，pH值和中药材中糖的种类也会影响美拉德反应。当pH值小于7.0时反应不明显，pH值大于7.0时反应显著加快，且pH值继续增大至11.0时，美拉德反应又会减弱。吴惠玲等^[7]指出蔗糖、木糖、半乳糖、葡萄糖、果糖参与美拉德反应的活性次序为：木糖＞半乳糖＞葡萄糖＞果糖，蔗糖没有显示反应活性。虽然以上2个影响参数与干燥过程没有很大联系，但是可以为新型干燥工艺的开发提供一定参考。

1.1.3  色素降解  大部分中药材都含有色素成分，如花青素、叶绿色、胡萝卜素、姜黄色素。色素的降解会导致中药材原有色泽消褪。干燥影响色素降解的途径主要有：（1）热降解，β-胡萝卜素在高温下会发生先氧化后降解的反应，引起其含量下降。高温还容易引起花色苷脱苷或开环，最后降解生成酚酸和醛类。（2）光降解，自然晒干下，光照易导致部分中药材色素成分的降解，如β-胡萝卜素、花色苷、花青素。其中花色苷会因光照降解生成C₄羟基的中间产物，该物质在C₂位置上水解开环生成查耳酮，查耳酮继续降解成苯甲酸等产物^[8]。（3）糖降解，这主要与美拉德反应生成的糠醛类化合物或衍生物有关。它们可以通过亲电作用快速地与花色苷或花色素结合，最后导致色素降解^[9]。（4）酶降解，干燥过程中合适的温度能够激活相关酶的活性，引起色素发生各种途径的酶降解。叶绿素在叶绿素酶和脱镁叶绿素酶的作用下，经一系列反应生成无荧光物质。酚类物质在过氧化物酶的作用下氧化形成自由基，促进膜脂过氧化，破坏叶绿体稳定，从而引起叶绿素的降解^[10]。多酚氧化酶可直接或间接氧化花色苷，使花色苷的邻苯二酚结构变成苯醌结构，苯醌再进一步氧化花色苷使其生成无色化合物^[11]。另外，多酚氧化酶能促进多酚生成O-醌类化合物，该生成物进一步与花色苷快速反应生成花色苷-O-醌的缩合物^[12]。综上所述，中药材中色素成分在干燥过程中的降解途径较多，容易因高温、光照、酶活性、氧气和组织细胞破坏等因素而造成色泽的劣变。因此，采用非热干燥技术可以减少加热带来的负面效应，如冷冻、射频、高压脉冲电场等技术。通过建立新型安全的非热干燥方法可以达到中药材护色调控的目的，并进一步研究其护色机制，有助于维持中药材原有色泽。

1.2  气味

通过控制合理的干燥条件，中药材气味劣变的现象较少。而发生这种劣变也主要归因于干燥温度设置不合理。具体表现在以下3个方面：（1）干燥温度过高，导致美拉德反应更剧烈，并生成具有焦糊气味的成分。徐晚秀等^[16]研究表明干燥温度为70、80 ℃时，生姜原始风味气味散发强度最高，保留的原始气味少，同时焦糊气味最严重。（2）对于富含油脂的中药材，如桃仁、火麻仁等，在干燥过程中受热易发生走油现象，同时伴随着“哈喇味”。（3）油脂和脂肪酸成分受热易氧化，导致酸价升高，出现酸败现象并产生不良气味。此外，干燥过程中会因各种化学反应生成具有不良气味的成分（α-松油醇），从而引起气味的劣变，最终影响中药材的品质。

1.3  体积皱缩

1.4  微观结构

干燥对中药材物理性质的影响见表1。

2  化学性质的变化

2.1 多糖

2.2  黄酮类化合物

2.3 酚酸

2.4  挥发油

干燥使中药材挥发油含量增加的现象也被经常报道。这可能是因为：（1）通过高温诱导、氧化、糖基化物质水解等化学反应生成新的挥发性化合物^[48]。高温处理可能导致倍半萜类化合物分解向单萜类化合物转化^[49]。唐文文等^[50]研究也表明适当升高温度可明显提高烯萜类成分（β-蒎烯、月桂烯、罗勒烯）的相对含量。Schuh等^[51]指出涉及热处理的干燥过程可能会导致糖基化合物水解后产生新形式的挥发性成分。（2）不同干燥处理条件使组织结构破坏并改变油细胞的形态及密度，这可能有利于挥发油的提取，从而使挥发油含量增加。（3）较高温度可能导致中药材表面形成一层硬皮层（表皮层），阻碍高分子量挥发性化合物扩散和其他挥发性化合物损失。这一现象可能在叶类药材中经常发生。据报道柠檬香桃叶^[52]和槟榔叶^[53]在干燥过程中均存在这种情况。此外，某些挥发性化合物的疏水性可能限制其在干燥过程中降解，而亲水性的化合物更容易损失，需要进一步的研究来确定这种联系。因此，含挥发油类中药材的干燥应尽量选择低温、无氧干燥技术或非热干燥技术以保证其抗炎、抗菌、抗病毒等药理特性。

2.5  其他成分

2.5.1  生物碱类  生物碱是一类天然存在的含氮碱性有机化合物，且具有复杂的环状结构。某些生物碱具有较高的结构稳定性，在干燥过程中其含量无显著差异性，如盐酸益母草碱^[54]、石斛碱^[38]。而其他生物碱类成分由于受干燥过程中高温和氧气的影响而发生氧化、降解和转化。干燥导致生物碱含量下降的原因主要是高温降解。最典型的是槟榔碱，槟榔碱经热处理极易挥发，从而影响槟榔的质量和风味。因此，槟榔的干燥一般建议采用低温环境。当干燥温度超过150 ℃时，小檗碱、黄连碱、巴马汀的环状结构易裂解，导致其含量显著下降。白永亮等^[55]研究表明，桑叶在105 ℃的条件下烘干，其乔麦碱成分显著下降。干燥引起生物碱含量升高的原因主要是由于生物碱成分之间的转化，具体涉及水解、氧化等反应^[54]。如苦参碱在较高干燥温度下易氧化为氧化苦参碱，使得苦参碱含量下降，而氧化苦参碱含量升高。而一些以游离或半乳糖苷的形式存在的生物碱类成分^[56]，在合适的干燥条件下可能发生水解，使其转化为原形生物碱，从而增加原形生物碱成分的含量，但是其成分转化与机制有待深入研究。

2.5.2  香豆素类  香豆素是一类含有苯并吡喃酮结构的有机杂环化合物，具有良好的热力学和光化学稳定性。因此干燥过程对这类化学成分的影响的报道较少。根据现有研究，干燥温度是影响某些香豆素含量降低的主要因素。当温度超过50 ℃时，白花前胡甲素和乙素的含量因降解和转化而不符合药典要求^[57]，因此宁前胡应尽量选择在50℃以下干燥。对于相对分子质量小的简单苯丙素类化合物，由于其具有挥发性，其含量在干燥过程中更易损失。香豆素类化合物在干燥过程中也会发生相互转变，引起香豆素含量增加。张志梅等^[58]报道，35 ℃烘干温度下白芷根中欧前胡素和异欧前胡素含量提高，而在70 ℃烘干温度下欧前胡素含量提高而异欧前胡素含量显著降低，其变化机制还需进一步研究。

2.5.3  甾体皂苷类  甾体皂苷是一类由螺甾烷类化合物与糖类结合而成的甾体皂苷，因此在干燥过程中很可能引起糖苷键断裂而导致其含量变化。根据现有研究，干燥过程中引起甾体皂苷含量下降的原因有：（1）高温降解，部分皂苷在较高的干燥温度下易降解，如人参皂苷、新芒果苷、薯蓣皂苷、甾体皂苷和罗汉果皂苷。因此，含有这类成分的中药材宜选择低温干燥或非热干燥技术。谢其亮等^[59]研究也表明商陆宜采用低温烘干法以保证总皂苷含量。（2）酶破坏，在适宜的干燥温度下，酶的活性较高，引起某些甾体皂苷中的糖苷键断裂，从而导致其含量降低。李娴等^[60]也有类似报道。因此高温烘干（80℃）、微波干燥等干燥技术因破坏或抑制了酶的活性，可能有效避免某些中药材总皂苷含量的损失。然而，某些糖苷键的断裂可能会生成新的次级苷，引起甾体皂苷含量升高。如人参皂苷Re在高温下发生糖苷键断裂从而生成人参皂苷Rh₁。郭晓晔等^[61]表明新芒果苷上的糖苷基对热不稳定，加热干燥过程中容易断裂转化为芒果苷，从而引起芒果苷含量增加。此外，酰基键的断裂也会生成新的甾体皂苷。有研究表明丙二酰基人参皂苷的酰基键不稳定，在高温干燥下发生水解脱去了丙二酸，生成相应的人参皂苷，引起人参皂苷含量增加^[62]。因此，高温或低温干燥条件对含甾体皂苷类中药材的干燥均适用，具体应根据其相关成分及其性质选择适宜的干燥工艺和干燥条件。

干燥过程对中药材化学性质的影响见表2。

3  结语与展望