台灣地區屬潮濕高溫的氣候,中藥材的保存不易,常有長霉生蟲的問 題發生。
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Co γ射線輻射滅菌作為一種新的消毒滅菌方法,已被收入美國 及大陸等藥典,台灣藥典對此還沒有記載,但大量研究已證實其對中藥及 製劑的滅菌效果,尤其對揮發性、熱敏性中藥材及蜜丸的滅菌,表現出它 的優越性。輻射滅菌可用於已包裝密封的中成藥消毒滅菌,是各步驟都完 成後的「最終消毒」,可防止了再次污染,但60
Co γ射線輻射滅菌會引起 個別中成藥的化學成分生物活性的變化,在應用中劑量的選擇非常重要,應以最小的劑量達到最大的滅菌效果,來保證藥物品質。
行政院衛生署中醫藥委員會由 88 年度起陸續委託清華大學等機構進行 輻射滅菌相關的研究計畫
(102,103)
,包括國立清華大學周鳳英教授88 年度「中 藥(材)加馬射線及微量元素檢測方法與規格研訂之研究」、89 年度「中藥(材)加馬射線滅菌研究及重金屬檢測之品質管制」、90 年度「中藥(材)
加馬射線滅菌研究」、「輻射照射對六味地黃丸之滅菌效果及主成分影響研 究」、92 年度「加馬輻射照射對中藥材滅菌及成分影響評估」、94 年度「加 馬輻射照射對中藥材滅菌及成分影響評估」、「加馬線分解中藥材人參中殘 留有機氯農藥之照射平台建立及其安全性評估」、96 年度「加馬線分解常用 中藥材殘留有機氯農藥之照射平台建立」、97 年度「中藥材有無經輻射照射
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之檢測方法研究」、「輻射照射抑制火麻仁發芽之研究(2-2)」、「以加馬線分 解常用中藥材殘留有機氯農藥之照射平台建立(2-2)」、99 度「利用輻射滅菌 技術處理中藥材之劑量限量標準及其量產之可行性評估」;中台醫護技術學 院姚俊旭教授 90、91 年度「鈷六十加馬射線在中藥材貯存條件之研究與評 估」;原子能委員會核能研究所陳家杰博士 92 年度「常用中藥材輻射滅菌 後對其療效指標成分的影響研究」;製藥工業技術發展中心吳孝芸博士「包 裝與存放對赤芍、白芍及延胡索之品質影響的研究」;國立宜蘭大學馮臨惠 96 年度「中藥材輻射滅菌對包裝材料功能性質影響研究」等研究計畫。
95 年度國立清華大學周鳳英教授除進行「中藥材輻射滅菌量產研究及 其產官學專家研討」計畫外,亦與中國醫藥大學張永勳教授及高雄市中藥 商業同業公會鄭炳昇理事長共同執行「總計畫:中藥材輻射滅菌劑量之評 估研究」,包含「子計畫一:中藥材輻射滅菌劑量及包材評估研究(2-1)」、
「子計畫二:中藥材輻射滅菌劑量對指標成分及療效之影響(2-1)及「子計 畫三:中藥從業人員中藥材輻射滅菌教育講習(2-1)」,將歷年來進行中藥 材輻射滅菌及品質之評估成果,舉辦產官學專家會議及多場次的宣導,希 望藉此取得共識,研訂我國中藥材輻射滅菌法規,確保中藥的衛生安全,
使中藥材輻射滅菌有法規可供遵循,解決微生物污染之問題,得以提高中 藥之品質,確保民眾使用中藥的安全。
歷年來清華大學周鳳英教授中藥材輻射滅菌之評估計畫,檢測中藥材
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及中藥方劑之含菌量及所需滅菌劑量,共完中藥材及中藥方劑之品項有珍 珠粉、甘草、黃芩、枸杞、冬蟲夏草、桂枝、神麴、酸棗仁、蒼朮、石斛、
杏仁、人參、柴胡、紫草、紅花、薏仁、黃耆、丹參、廣橘皮、山楂、金 銀花、麥門冬、桔梗、白果、黨參、生地黃、川芎、茯苓、虎杖、山茱萸、
連翹、石斛、白芷、百合、川貝母、五味子、當歸、浙貝母、白朮、山藥、
熟地黃、杜仲、葛根、枳殼、鬱金、黃精、大黃、西洋參等 48 種中藥材之 評估;中藥方劑則有加味逍遙散、補中益氣湯、歸脾湯、辛夷散及六味地 黃丸 5 種之評估。
本研究選取何首烏中藥材,於清華大學原子科學技術發展中心同位數 組進行不同劑量之輻射照射,探討其輻射照射滅菌最適條件及分析輻射照 射後中藥材抗氧化活性、抗氧化成分及指標成分變化情形,找出達到最佳 輻射滅菌效果的最小吸收劑量,建立何首烏中藥材輻射照射滅菌的最適劑 量。
何首烏中藥材分別以 2 kGy、4 kGy、6 kGy、8 kGy 和 10 kGy 照射之 實驗結果顯示,輻射照射2 kGy即可消滅腸內菌,4 kGy照射劑量時,真菌 及酵母菌數量明顯降低,能抑制其生長,在6 kGy的輻射照射後黴菌和真菌 即完全滅菌;菌數方面,隨著輻射劑量的增加而減少。因為滅菌的輻射照 射劑量比消滅昆蟲類的劑量更高
(94)
,因此達到滅菌效果的8 kGy劑量時,昆 蟲類也同時被消滅。由實驗證實,4 kGy - 6 kGy的輻射照射劑量,能抑制微69
生物的生長,8 kGy 照射可達到徹底滅菌的效果。
抗氧化劑是能減緩或防止氧化作用的分子。依 Halliwell 的定義為:在 相對可氧化物質(醣類、脂質或核酸等)最低的濃度下,能有效地延緩或 阻止其發生氧化反應的物質,皆稱為抗氧化劑
(105)
。天然物的抗氧化力評估 方法很多,大致可分為抗脂質過氧化能力、清除自由基能力、還原力及螯 合力等四類,其中常被用於代表總抗氧化能力者,以還原力中的 FRAP 法 及清除 ABTS 自由基的 TEAC 法最被接受。DPPH 法於 1958 年 Blois 首次將 DPPH 法應用於抗氧化劑的篩選研究,
近年來該方法在抗氧化劑研究中受到普遍重視,它克服了傳統方法的一些 缺陷,具有快速、簡便、靈敏、易檢測和直接可行的優點,被廣泛用於抗 氧化劑的研究,DPPH 在有機溶劑中是一種穩定的自由基,其結構中含有 3 個苯環,1 個氮原子上有 1 個單電子,其溶液呈深紫色,在 517 nm 有強吸 收。有自由基清除劑存在時,DPPH.的單電子被配對而使其顏色變淺,在 最大吸收波長處的吸光度變小,而且這種顏色變淺的程度與配對電子數成 化學劑量關系,從而用於評價實驗樣品的抗氧化能力。該反應必須在避光 條件下進行,另外反應體系的 pH 值應調至 7.4 左右,最好在緩衝液體系中 進行
(106)
。酚類被認為是抗氧化活性測量之主要的成分,其測量結果基於許多不 同清除自由基的抗氧化能力因素,如芳香環上羥基的數量及其相對的位置
70
等
(107)
。而本論文針對何首烏中藥材萃取物進行抗氧化活性(選用TEAC 結果代表總抗氧化活性)及其所含多酚結構成分關係之評估,在抗氧化活性 及抗氧化成分比較之實驗方面,何首烏藥材分別照射5 kGy、10 kGy 和 15 kGy 的結果顯示,以照射 5 kGy 有最好的抗氧化活性及最低對 DPPH 自由 基清除率達 50%時的樣品濃度(即 IC
50
值)。抗氧化成分實驗結果顯示,所含總多酚類、總類黃酮以照射 5 kGy 為 最高,照射 15 kGy 最低,而總黃酮醇之含量照射 5 kGy、10 kGy 和 15 kGy 的結果並無明顯差異。因此,8 kGy 的輻射照射可以達到滅菌效果,可作為 何首烏中藥材滅菌最適合之劑量,來延長藥材的架儲期,確保何首烏中藥 材的品質。
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第六章 結 論
本論文為首次針對何首烏中藥材,以 2kGy、4kGy、6kGy、8kGy、10 kGy 輻射照射之實驗,探討其輻射滅菌的劑量;並以差異較大的 5 kGy、10 kGy、
15 kGy 之輻射照射,探討輻射滅菌劑量對抗氧化效果及成分的變化,找出 達到最佳輻射滅菌效果的最小吸收劑量。
研究的新發現包括:
1. 輻射滅菌效果方面:
輻射照射 2 kGy 即可消滅腸內菌。
4 kGy 能抑制真菌及酵母菌的生長。
6 kGy 黴菌和真菌即完全滅菌。
8 kGy 照射可達到徹底滅菌的效果。
2. 抗氧化活性方面:
以照射 5 kGy 有最好的抗氧化活性及最低劑量對 DPPH 自由基清除率達 50%時的樣品濃度(即 IC
50
值)。3. 抗氧化成分方面:
總多酚類、總類黃酮以照射 5 kGy 為最高,照射 15 kGy 最低 總黃酮醇之含量並無明顯差異。
4. 指標成分比較方面:
以 2,3,5,4'-Tetrahydroxystilbene-2-O-β-D-glucoside (THSG)作為指標成
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分,輻射照射後之含量變化隨著輻射劑量愈高其含量降低。
上述之研究成果皆為本論文之新發現,而整體研究則以何首烏中藥材
「輻射滅菌劑量」作為主軸,探討經不同劑量之輻射滅菌前後的抗氧化活 性、抗氧化成分與指標成分之變化情形,希望能建立何首烏中藥材輻射滅 菌劑量,延長藥材的架儲期,確保何首烏中藥材的品質。
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