秦艽质量标准研究进展

宋九华， 陈兴福 ， 孟 杰， 姚入宇， 成 涛

(1. 四川农业大学农学院，农业部西南作物生理生态与耕作重点实验室，四川 温江611130;2. 乐山师范学院化学学院，四川 乐山614004;3. 四川回春堂药业公司，四川 遂宁629000)

秦艽是传统中药，始载于《神农本草经》，列为中品，是治风湿关节痛、结核病潮热、黄疸等症的主药之一。《中国药典》(2010 年版，一部)所收录的秦艽为龙胆科植物秦艽Gentiana macrophylla Pall、麻花秦艽G. straminea Maxim、粗茎秦艽G. crassicaulis Duthieex Burk 以及小秦艽G. dahurica Fisch 的干燥根，前三种按性状不同分别习称“秦艽”和“麻花艽”，后一种习称“小秦艽”［1］。目前，已从秦艽的根中提取分离出了环烯醚萜苷类，挥发油和糖类等多种成分［2］，并发现其具有抗炎、镇痛、降压、升血糖等作用。由于秦艽具有较高的药用价值，近年来临床用药量大幅增加，但是目前秦艽主要依靠野生资源满足用药需求量，这就造成了秦艽资源的严重匮乏［3］，早在1987年，国家重点保护的药用植物物种中已经将秦艽列为国家三级重点保护植物［4］。在秦艽价格大幅攀升的同时，有很多同组植物都充作秦艽入药［5］，这使目前市场流通的商品秦艽来源非常复杂。

品种与产地环境多样性是造成中药市场秦艽差异的主要原因之一。中药质量的优劣直接关系到临床疗效的高低，2005 年版《中国植物志》记载了可做药用的秦艽组(Sect. Cruciata Gaudin)植物有12 种之多，如目前仍在作为秦艽进行入药的地方习用品种西藏秦艽、管花秦艽等。而2010 年版《中国药典》规定仅有4 种可作为正品秦艽入药［1］。秦艽分布广泛，受产地、栽培条件、采收季节、加工方法等的影响，其质量也很不稳定，加之伪劣品混杂，所以秦艽商品药材质量参差不齐，极易造成入药混乱，将对患者造成极大的损失与伤害。

为更好地利用秦艽，本文综述了秦艽的质量研究现状，以期为评价其质量提供参考，确保秦艽药材的有效性和安全性。

1 秦艽品种鉴别研究

1.1 性状鉴别 药材性状是药材质量的外观体现，段宝忠［6］对123 份秦艽主根长度、支根数、主根直径、残留茎数、干重等性状进行分析和评价，发现秦艽主要品质性状间呈现极显著正相关，其研究结果为药典秦艽性状修订，秦艽优良种质筛选引种推广以及资源的合理利用提供参考。秦艽的性状在一定程度上反映其质量的优劣。张雪荣、戴善光等［7-8］分别对市场上较常见的几种秦艽的伪品与4 种正品秦艽进行了全方位的比较鉴别，结果发现从外形、表面颜色、根头形态、断面质地和气味等方面，都可以很直观的鉴别出秦艽药材的真伪，这对从外观上对秦艽进行真伪鉴别具有重要的指导意义。吴迪等［9］对5 个主产省份地秦艽的形态组织进行评价研究，通过性状比较，发现不同产地秦艽根的大小和直径以及分枝数存在明显的地域差异，可能由于植物在生长过程中，不同生产环境及生长年限的差别影响所致。说明不同地区秦艽药材其内部构造有很大的差异，这为秦艽野生种群的保护，保证药材质量和寻找新的替代品提供新的思路。高松［10］通过显微与理化鉴别方法，发现秦艽的横切片有放射状的木质部，近内皮层处有众多层呈不规则增厚的厚壁组织，其薄壁细胞中含草酸钙针晶，而其伪品麻布七的则没有，首次准确地鉴别秦艽与麻布七，提供了新的秦艽鉴别方法。

对比药材性状，可以鉴别秦艽药材的不同来源并判别药材真伪，但此类方法常以人的经验鉴别为主，对中药分析从业者有较高的要求，且单靠性状鉴别只能对药材质量进行初步分析判断，难以全面反映出药材质量优劣，需要借助其他手段才能准确的评价秦艽质量。

1.2 色谱、光谱及模式识别鉴别 随着色谱、光谱等高科技分析方法引入到药用植物研究领域，一些更为先进、简便、可靠的的秦艽质量评价方法被采用。陈叶青等［11］以龙胆苦苷为对照品，在薄层色谱实验过程中发现麻花艽和龙胆苦苷相对应的斑点位置处，供试品溶液牛扁无斑点显示，由此可见秦艽和牛扁有比较明显的鉴别特征。韦欣等［12］采用中药紫外谱线组法，测试秦艽及红秦艽在不同极性溶剂中的紫外谱线组图谱，发现《中国药典》收载的秦艽、麻花秦艽与伪品红秦艽的4 种溶剂浸提液的紫外谱线组各具有特征性，具有非常明显的鉴别指标，从而可以鉴别秦艽药材以控制质量。安燕等［13］利用高效液相色谱法建立了青海道地药材秦艽的指纹图谱，并采用相似度分析、聚类分析等综合数据处理分析方法，鉴别出西藏产的一种样品系非道地产品，相对于青海道地秦艽，是不合格产品，此法可以准确鉴别青海道地秦艽的质量。孔营等［14］采用傅里叶变换红外光谱技术，结合化学模式识别方法，准确成功地识别了麻花秦艽及其伪品黑大艽、甘肃丹参，同时为客观评价中药材的真伪、产地归属、质量类别等提供了一种新的方法和手段，在中药材质量控制领域具有广阔的应用前景。

借助色谱、光谱、模式识别方法，可以将秦艽药材外观所不能体现的细微差异有效地发掘出来，并且能定量描述秦艽质量性状，将秦艽的质量研究提升到了更高的层次。

1.3 DNA 分子鉴别研究 种与种之间的差异归根结底是遗传物质之间存在差异。DNA 分子在同种或同品种内具有高度的遗传稳定性，且不受外界环境因素影响，近年来，随着分子生物学在药用植物领域的应用，已经可以从DNA水平上对秦艽药材进行鉴别。张得钧［15］采用PCR 扩增纯化后直接测序的方法，测定大叶秦艽、麻花秦艽、粗茎秦艽、小秦艽、黄管秦艽5 种植物的核糖体DNA ITS、叶绿体DNA psbA-trnH 核苷酸序列，并作序列同源性分析，建立了运用nrDNA ITS 序列用作秦艽基原植物的DNA 分子鉴定方法。徐红［16］对产于我国甘肃省的中药秦艽的3 种基原植物秦艽、麻花秦艽与小秦艽进行RAPD 分析，能有效地将产于甘肃的秦艽的3 个基源种区分鉴别，并建立了具有鉴别意义的DNA 指纹图谱，为中药正品秦艽的鉴别提供了DNA 水平上的依据。DNA 条形码技术是通过使用一段标准DNA 片段，对物种进行快速、准确的鉴定，是近年来发展最迅速的学科前沿之一。罗焜等［17］选取共86 个不同基原、常见混伪品及近缘种秦艽样品，对比植物DNA 条形码热点候选序列ITS，psbA-trnH，matK，rbcL 和ITS2 优劣，发现基于ITS2 序列能100%成功鉴定秦艽药材及其混伪品，同时基于其建立的鉴定流程成功将药店购买的秦艽药材样品鉴定到基原物种，该方法具有极高的准确性和稳定性。

用DNA 分子特征作为遗传标记进行中药鉴别更为准确可靠，为近缘种、易混淆品种秦艽的鉴定提供了更科学的方法。

2 有效成分测定方法研究

药品仅靠性状分析进行真伪鉴别，尚不足以全面反映质量状况，必须引入量化数据，才能达到质量控制目的。目前根据药材中单体或某几类成分的含量来评价药材质量的方法被普遍采用。秦艽药材中所含的主要成分类型为环烯醚萜苷类、多糖、挥发油和无机元素等，分别具有抗炎，镇痛，抗衰老，抗溃疡，降血压，降血脂等保健功能。

2.1 环烯醚萜苷类成分测定 秦艽中含有的环烯醚萜苷类物质包括龙胆苦苷、落干酸、獐牙菜苷、獐牙菜苦苷，其中龙胆苦苷、马钱苷酸是最主要的活性成分［18-21］。

根据《中国药典》(2010 年版，一部)秦艽含量测定项下规定，以龙胆苦苷和马钱苷酸的总量为秦艽的质量评价指标［1］。为更好开发利用秦艽资源，许多学者运用HPLC、UPLC 技术对秦艽中龙胆苦苷、马钱苷酸含量进行测定，这些方法的优点是精密度高，重现性好，并目快捷、准确、可控。和祎［22］对云南栽培的粗茎秦艽不同生长年限龙胆苦苷含量进行比较，三年生的粗茎秦艽龙胆苦苷含量最高，质量最好，但是从产量和生产成本综合考虑，栽培上一般以两年生为主，这为秦艽药材的栽培采收和质量控制提供了依据。马潇［23］通过对甘肃产秦艽的根及地上部分茎叶及花中的龙胆苦苷含量进行分析测定，发现所测样品中根的龙胆苦苷含量最高，茎叶及花中龙胆苦苷的含量也均高于或接近《中国药典》(2010 年版，一部)药典标准。说明秦艽根、茎叶及花均具有较高的开发利用价值，为合理开发利用秦艽提供了科学依据。张明燕等［24］采用UPLC法对四川省松潘县地产3 种秦艽中马钱苷酸和龙胆苦苷含量进行测定，与HPLC 相比，其分离效果和分析效率均有大幅度提高，对于快速测定秦艽中龙胆苦苷、马钱苷酸含量具有很好的操作性，此方法大大提升了秦艽质量分析的效率。汪荣斌等［25］对甘肃产的5 个种不同产地的药材进行活性成分含量比较研究，发现同种秦艽中，栽培品的龙胆苦苷含量均高于野生品，并且在不同品种间也有较大差异。这同时反映出同品种的质量和多品种的质量都具有差异性。呼延玲［26］对秦艽中芦头、根外皮部、根木心部龙胆苦苷含量测定结果表明，芦头中仍然含有龙胆苦苷，但含量仅为根外皮部的10%，生产过程中不能按正常药材投料，《中国药典》 (2010 年版，一部)中收载秦艽药用部位为根，因此，药用时应去除芦头以保证药材质量。曹晓燕等［27］比较分析了4 种秦艽属植物不同器官中马钱苷酸、獐牙菜苦苷、龙胆苦苷和獐牙菜苷的含量，并以这4 种环烯醚萜苷成分含量为依据探讨4 种秦艽属植物的质量差异，较其它单以龙胆苦苷和马钱苷酸含量为依据的秦艽质量评价方法更具全面性。

仅以龙胆苦苷、马钱苷酸含量指标进行定性、定量分析，并不能全面地反映秦艽药材质量，有研究表明，以獐牙菜苦苷的含量对秦艽进行质量分析评价也能得到准确的结果［28］。而且龙胆和秦艽都采用龙胆苦苷作为质量评价依据，缺乏专属性。龙胆苦苷在所分析样品中含量差异较大，且在几个地方习用品种也能检测出较高的量，所以单独以龙胆苦苷和马钱苷酸的含量作为秦艽的质量评价依据，无法充分保证秦艽药材质量的全面性。建议今后秦艽的成分研究工作将指标成分扩展到其他环烯醚萜苷类物质，以期全面评价秦艽药材质量。

2.2 多糖和挥发油成分测定 植物多糖是许多天然药物的有效成分，现代药理学研究证实，多糖具有抗衰老、抗溃疡、抗肿瘤、降血脂等功效。苯酚-硫酸分光光度法是测定多糖较为经典的方法，孙菁等［29］采用苯酚-硫酸比色法系统测定了两种传统中藏药材麻花艽与小秦艽药用部位的多糖含量，生态环境因子与多糖含量的相关分析结果显示，采样点的纬度对两种药材多糖含量具有一定的负面影响，即纬度越高，多糖含量越低。因此，选择低海拔生态区栽培秦艽有利于根中多糖含量的积累。秦艽药材富含油性并具有一定的芳香气味，这一特性也常用于鉴定药材的品质，何希瑞［30］以青藏高原的粗茎秦艽为样品，发现120 mg/kg秦艽挥发油在小鼠肿胀实验模型中表现出显著地抗炎活性，抑制率达到37.2%。可见，龙胆苦苷和挥发油成分在秦艽药材的抗炎活性中均起到很重要的作用，因此秦艽挥发油含量大小也应该得到重视，以期更好的控制药材质量。

秦艽多糖的研究可为进一步深入理解药材药理活性物质的全面性提供参考，也可作为新的秦艽药材质量评价依据。近几年来对秦艽成分的研究主要集中在非挥发性成分，对其挥发性成分的研究极少，加强对秦艽挥发性成分分析鉴定及相对含量测定，对其质量评价及临床应用也具有重要的指导和借鉴意义。

2.3 元素含有量测定 中药的许多功效与其自身的特定元素含量是密不可分的，某些元素的含量高低直接决定了药材质量的优劣［31］。秦艽的元素含量测定已有较多的研究，牛晓雪等［32］采用ICP—AES 法对不同施肥量和不同生长年限秦艽宏量和微量元素的测定结果看出秦艽中富含Fe、K、Ca、Na、Mg、P 等，Mn、Cu、Zn 的量低，K 的含量最高，药用秦艽微量元素的含量受施肥、生长年限等栽培因子的影响。在栽培过程中应该综合考虑其影响因素，达到较好的控制秦艽质量。卿德刚［33］比较了新疆秦艽和天山秦艽无机元素，新疆秦艽与天山秦艽中铁钙镁金属元素含量较高，两品种间铁元素含量差异较大，其中天山秦艽中铁含量达1.47 ×103mg/kg，其余则相近，从无机元素含量来看，新疆秦艽和天山秦艽有作为药用的基础。

微量元素的测定不仅为中药材的鉴定，也为中药材的质量控制提供了一定的理论依据。秦艽富含Ca、Fe、Mn、Cu、Zn、Mg 等微量元素，所以测定秦艽中微量元素含量对完善秦艽的质量控制体系具有重要意义。但又因为中药材情况极其复杂，同一物种生长在不同的地区，微量元素含量存在差别，其药理和毒理有待进一步研究。

3 指纹图谱质量评价研究

中药指纹图谱，可以有效鉴别样品真伪，根据其主要特征峰的面积和比例，也可有效判断样品质量。指纹图谱的整体相似性，可对药材质量作出较全面准确地评价，在一定程度上较为全面地反应了中药疗效的物质基础［34］。

为了更好地对秦艽药材质量进行控制评价，许多学者借助HPLC 研究秦艽的指纹图谱。贾娜［35］分别取不同产地麻花秦艽样品13 批，建立13 批样品的共有模式，得到麻花秦艽的特征图谱具有准确、稳定、重现好等特点，可用于麻花秦艽药材的质量控制。王妍妍等［36］研究表明13 个不同产地的粗茎秦艽HPLC 指纹图谱主峰群的整体信息基本一致，但特征峰的相对峰面积有较大差别。这表明不同产地、秦艽药材品质差异明显。纪兰菊［37］建立了野生麻花秦艽药材的指纹图谱，进行野生与栽培药材的对比研究，研究表明野生麻花秦艽指纹图谱具有良好的稳定性，专属性较强，两者之间有较好的相似度，证明栽培药材与野生药材所反映的化学信息基本一致，为栽培药材替代野生药材入药提供了理论依据。

聚类分析能够揭示样品之间的关系，继而对样品进行分类，从而能提供的指纹图谱信息比较多，可作为中药指纹图谱应用于质量控制的补充，在中药材质量控制综合评价分析中发挥作用。安燕［13］利用HPLC 法建立了青海道地药材秦艽的色谱指纹图谱。通过比较发现秦艽样品的13 个主要共有峰，可作为鉴别秦艽药材的主要依据，对12 批秦艽药材进行了相似度计算和聚类分析，结果表明，所建立的秦艽指纹图谱可用于秦艽药材的真伪鉴别和质量评价。

大量关于秦艽指纹图谱的研究，为检测和评价秦艽的真伪与稳定性提供了有效的、专属性强的手段，但是其最大的缺陷是质量标准与药理作用的相关性不明确，是一种间接的、不完全的质量控制方法。因此需要将秦艽化学指纹图谱所体现的化学成分信息与药效活性信息进行相关性研究，以期进一步完善现行秦艽药材生产质量评价管理体系。纵观秦艽的指纹图谱研究，基本上都是用HPLC 法建立的化学指纹图谱，而其生物指纹图谱研究极少，后续研究需要加强。

4 重金属及农残检测研究

中药用药周期一般较长，重金属和农药残留等有害物质容易蓄积而引起毒性反应，对中药材中相关有害残留物进行严格的限量控制十分重要［38］。《中国药典》2010 年版规定的重金属及有害元素检测项为Pb、Cd、Hg、As、Cu。

吴靳荣［39］测定云南省丽江和玉龙纳西族自治县采集粗茎秦艽野生品与栽培品原植物标本重金属含量表明:栽培品的5 个监测元素的含量均在限量以下，品质良好;王洪伦［40］对青海省内采集的麻花秦艽中的元素As、Hg、Pb、Cd 的含量进行了分析测定表明:麻花秦艽基部茎叶四种元素的含量要明显高于其它各个部位，这可能是基部茎叶部分与土壤直接接触部位，各种元素在此被吸收运输，从而在基部茎叶部分得到富集，但作为入药部位的根部四种重金属含量明显较低，表明麻花秦艽入药是安全的。该研究对秦艽栽培的地域选择有很好的指导意义。

由于有机氯农药高毒、高残留，在生物体内可以蓄积，目前已成为世界公害。王坤等［41］采用GC 法测定宁秦艽中有机氯农药残留量，建立的方法可为秦艽农药残留的检测，从而为更好地控制药材质量提供参考。

目前秦艽中重金属和农残限量方面研究较少。 《中国药典》2010 年版(一部)“秦艽”项下暂无重金属及农残限量要求，随着人工种植秦艽的推广，有必要对秦艽中重金属和农残进行深入系统研究，根据药材中重金属和农药残留的现状，增加必要的检测项目。

5 小结

综上所述，目前市场上的商品秦艽不仅质量参差不齐，品种间还存在相当的混杂度，道地产区与非道地产区之间药源种属混乱，无法充分保证秦艽的药效与质量。只有联合各种质量研究方法，尤其是建立中药指纹图谱来指导药材标准、规范化生产，才能全面保证并控制秦艽药材的质量。目前还应重视对秦艽饮片的质量控制，通过将各种炮制品与原药材进行指纹图谱比较，可以找出差异。针对不同产地属种以及炮制方式的秦艽药材之间的品质差异，应用指纹图谱和有效成分的含量为指标，可以建立一个更加全面、合理、科学的质量标准体系，从而保证秦艽药材的优质、高效。

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