影响防风质量因素的研究概况
2017-01-14黄艳茹任晓蕾霍金海王伟明
黄艳茹,任晓蕾,霍金海,王伟明
(黑龙江省中医药科学院,黑龙江 哈尔滨 150036)
影响防风质量因素的研究概况
黄艳茹,任晓蕾,霍金海,王伟明*
(黑龙江省中医药科学院,黑龙江 哈尔滨 150036)
防风是我国大宗药材,医疗价值和应用前景广阔,随着防风需求量的日益增大以及野生资源的匮乏,栽培防风大量走向市场,加上地方习用品以及混淆品的掺入,导致防风质量参差不齐。影响防风质量的因素很多,从品种、生长方式、产地、采收时间等方面论述其与防风药材质量之间的关系。
防风;质量;品种;生长方式;产地;采收时期
防风最早出现在《神农本草经》当中,为伞形科植物防风(Saposhnikoviadivaricata(Turcz.) Schischk.)未抽花茎植株的干燥根,是我国最常用的中药材之一,功善祛风解表、胜湿止痛、止痉,临床上主要用于解表、治疗皮肤病、偏正头痛、消化系统疾病、胃病、呼吸系统疾病、面瘫、乳痈症、雷诺氏病、内脏脱垂、目眩、耳鸣、带清、痤疮、斑秃、乙型肝炎等科别的近90多个病种[1],医疗价值很高,市场前景相当广阔。因此,国内外对防风的研究比较深入,从防风中分离出了包含挥发油类、色原酮类、有机酸类、香豆素、聚乙炔、多糖类、甘露醇、蔗糖、谷甾醇、木蜡酸、胡萝卜苷、腺苷以及微量元素Se、Mo等上百种成分。现代药理研究证实,防风不但具有解热、抗炎、镇静、镇痛、抗肿瘤、抗病毒、抑菌、抗惊厥、抗过敏等作用,还能够抗凝血、止血、降血脂和增强机体非特异性免疫功能[2-3]。
防风主要分布在我国的东北地区和华北地区,甘肃、陕西、青海等地亦产[4]。防风的使用一直以来以野生为主,但是随着野生品逐渐匮乏,市面上涌现了众多防风栽培品。依据谢宗万[5]的研究报道,除了正品防风外,全国各地还有30多种防风的伪品、混淆品以及地区习用品等也作为正品防风掺入使用。以上诸多因素导致防风药材质量参差不齐,价格悬殊,也严重影响了其临床疗效。近年来有不少关于防风质量研究的报道,阐述了影响防风质量的各种因素,现将其综述如下。
1 防风化学成分及其药理作用研究近况
1965年日本学者就开始对防风的化学成分进行研究[6],到目前为止研究仍未间断,已经从防风中鉴定出了9种色原酮类成分[7-9]、60多种挥发油类成分[10-12]、19种香豆素类成分[8-9,13]、3个聚乙炔类化合物[14],还有有机酸类、多糖、其他甘油酯类和微量元素等成分[15-18]。药物的化学成分不同,其药理作用也有差异,色原酮中的5-O-甲基维斯阿米醇苷和升麻苷有较强的解热抗炎和镇痛活性,5-O-甲基维斯阿米醇和当归酰亥茅酚有降压的作用[19-20];挥发油具有较好的镇痛作用[10];香豆素类成分具有抗菌、抗肿瘤的作用;多糖具有提高机体免疫力、抗肿瘤的作用[21];此外,其正丁醇萃取物有显著的活血化瘀功效[22]。其中与防风解表、胜湿止痛传统功效相一致的有效成分是具有解热抗炎镇痛的色原酮类成分,因此常用来作为检测防风质量的指标除了感官鉴别、挥发油、多糖等,最能代表防风药效的成分就是色原酮类化合物。
2 不同品种防风质量的研究
根据防风产地和使用习惯,将其分为5类[23]:北防风(主要分布在黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、河北、山西等地):其中大部分北防风属于正品防风,也有少部分地区习用品,如伞形科植物石防风(Peucedanumterebinthacoum(Fisck)Ficshex Turcz.)、绒果芹(Eriocyclaalbescens(Franch.)Wolff)等亦称为北防风;水防风(河南汜水和荥阳、陕西扶风县),原植物为伞形科植物华山前胡(PeucedanumledebourielloidesK. T. Fu)与宽萼岩风(LibanotislaticalycinaShan et Sheh);云防风(主要分布于四川、云南地区),原植物包括竹叶西风芹(Seseli.maireiWolff)和松叶西风芹(SeseliyunnanenseFranch.);川防风(四川万县、涪陵、宜宾、泸州,湖北恩施等地),原植物包含华中前胡(PeucedanummedicumDunn)、竹节前胡(PeucedanumdielsianumFedde ex Wolff);西北防风(主产于甘肃、青海、宁夏),原植物为葛缕子(CarumcarviL.)。全国大部分地区使用的是正品防风,也有其他种类的地区习用品在市场上充当正品防风使用,关于防风及其地区习用品的质量对比也有一定的研究。对防风及其习用品的挥发油化学成分的GC-MS分析结果表明,习用品中与正品防风挥发油的成分与含量最相似的是云防风,而水防风和川防风的挥发油含量与成分同正品相比悬殊较大,且水防风人参醇的含量明显低于正品防风[24]。郑颖霞等[25]根据《中国药典》鉴别防风的要点,通过性状、显微、薄层鉴别方法,对正品防风和水防风进行鉴别,发现除了感官上差别明显以外,防风中发挥主要药理学作用的成分升麻苷、5-O-甲基维斯阿米醇苷在水防风中均不含有,因此水防风不能取代正品防风。对防风及近缘种的性状进行比较研究发现,与防风相比,其近缘种西北防风、水防风、川防风、云防风、石防风的“蚯蚓头”“菊花心”“旗杆顶”“红眼圈”等特征不明显甚至没有,横切面的颜色浅,纤维性强,质地相对较硬,气味也各不一样[26]。由此可知,习用品防风与正品防风性状差别很大,而且习用品的挥发油、色原酮等有效成分含量明显低于正品防风,表明习用品防风不能取代正品防风使用。
3 不同生长方式防风质量的研究
在20世纪末之前,野生防风一直占据防风市场的主导地位,尤以黑龙江防风野生品年产量最高。直至20世纪末,由于对野生资源的过度使用导致防风的野生品大量减少[27],从而使栽培品走向市场并且大范围投入使用。而我国现行的《中国药典》上使用的防风野生品的质量评价标准,不能满足防风的市场现状,因此对野生和栽培防风之间的质量对比研究至关尤为关键。
栽培防风与野生防风在外观形态如性状、显微等方面以及内在质量如有效成分含量方面均存在一定的差异。王文炜[28]等应用高效液相色谱法,以升麻苷、5-O-甲基维斯阿米醇苷两个成分为指标,对不同生长方式的15份野生防风和25份栽培防风进行差异性分析,栽培与野生防风样品只在升麻苷含量有差异,5-O-甲基维斯阿米醇苷没有统计学意义;从总色原酮含量(《中国药典》规定5-O-甲基维斯阿米醇苷和升麻苷的总量不能低于0.24%)看,野生防风的不合格率为6.7%,而栽培品的不合格率为24%,明显高于野生防风,野生防风的色原酮类成分总含量高于栽培防风。马丽杰等[29]通过HPLC指纹图谱来比较野生与栽培防风的质量,研究表明栽培品和野生品的二苷含量没有显著的差别;而从其他五个(补骨脂素、花椒毒素、亥茅酚苷等)共有峰的峰面积来看,二者差异很大,栽培品的平均峰面积明显低于野生品,表明即使在品质上栽培品更加均一,但是在药材的总化学成分上却不如野生防风。钟芬等[23]把性状鉴别、显微鉴别与理化鉴别相结合,依据《中国药典》指标和非《中国药典》指标对其栽培和野生防风样品进行比较分析,结果表明栽培防风与野生防风在性状及显微上有较明显区别,栽培防风的表面颜色较野生防风浅,根头部的蚯蚓头不明显,体重,质硬,断面平坦,裂隙不明显,味较野生防风甜,可能与防风中蔗糖多糖含量有关;在浸出物含量上有较大差别,栽培防风的醇浸出物含量的平均值高于野生品,从这个方面看栽培品比野生品质量更好;但在色原酮含量上,多数野生和栽培防风符合《中国药典》标准,并且二者色原酮含量差别不大;二者在非《中国药典》指标多糖含量、HPLC指纹图谱、挥发油方面,栽培防风的多糖含量较野生防风高,可能跟采收时间有关,栽培防风采收时间多在秋季,此时植物积累的营养物质较丰富,而野生品多分散在6~8月份植株生长迅速的时候采收,营养物质还处于积累过程当中;从HPLC指纹图谱看,野生和栽培防风化学成分的相似度很高;无论是栽培还是野生防风挥发油的主要成分均为萜类化合物和脂肪类化合物,但是二者在挥发油成分及含量上的差异比较显著,在组成成分上,虽然野生品比栽培品成分多,但是栽培防风人参醇含量高于野生品;在含量上,野生防风挥发油得率明显高于栽培品。李康等[30]采用性状、薄层色谱、含量三项指标对野生和栽培防风质量进行对比,栽培防风在性状上与野生防风是有一定区别的,二者在薄层色谱上差别不显著,与对照品相比,显相同颜色斑点;从升麻苷、5-O-甲基维斯阿米醇苷含量上看,野生与栽培品成分总量基本上均能达到《中国药典》标准,但是栽培品的含量明显低于野生品。活性成分是评价中药材质量的重要手段,而中药材作用的特点是多成分、多靶点共同作用,所以药理实验比成分分析能更直接的反应药材的质量。防风的传统功效是“解表祛风、除湿、止痉”,与现代药理研究防风的“镇痛、抗炎”作用相一致。孙小兰等[31]通过小鼠醋酸扭体致痛实验、二甲苯致小鼠耳廓肿胀实验等证明了栽培防风与野生防风镇痛、抗炎等药理作用没有显著差异。孟祥才等[32]通过药理实验证明,栽培防风的药理作用并不比野生防风低,并且具有较强的药理作用。综上所述,不同生长方式的防风在质量上存在差异,虽然在外观形状、显微上野生与栽培防风差别很大,在有效成分含量等某些方面也存在差异,但多数研究证实栽培防风在活性成分含量、药理作用方面的质量并不比野生防风低。
4 防风产地与其质量的关系
环境是中药材化学物质形成与变异的重要因素,也是道地药材形成的基础,同种异地的中药材质量都有着明显差别。
王鹏军等[33]对黑龙江、内蒙古的防风进行鉴别对比,结果表明两个产地的防风在性状、显微、薄层色谱、功效应用等各个方面的指标相似,均符合国家标准。戴锦娜等[34]建立19批不同产地来源的防风HPLC指纹图谱,并进行聚类分析和相似度计算,测定各样品升麻苷和5-O-甲基维斯阿米醇苷的含量,对19批防风进行质量评价。得出结论,内蒙古临河、赤峰、多伦,辽宁沈阳、大连,黑龙江大庆、泰康、拜泉,吉林四平、通化、农大、长春,河北承德、行唐县,云南昆明的防风为推荐品,陕西、重庆的防风为非推荐品。邵留英等[35]采用高效液相色谱法对不同产地防风饮片中的升麻苷和5-O-甲基维斯阿米醇苷的含量进行含量测定来比较不同产地防风的质量,得出不同产地防风这两种成分含量均高于《中国药典》标准,但各产地间有明显差异,内蒙古>黑龙江>辽宁>安徽,内蒙古的平均含量最高(0.677%),认为内蒙是防风的首选产地。药理研究发现,防风的挥发油不仅具有镇痛的活性,还有止血、抗炎的作用。梁臣艳等[36]采用水蒸气蒸馏法从防风中提取挥发油,应用GC-MS技术对10个不同产地防风挥发油化学成分进行分析。结果表明,不同产地防风挥发油均含有人参醇、辛醛、壬醛、桉脑油等11个化合物,各成分含量在不同产地防风挥发油中有一定差别,其中黑龙江的挥发油中人参炔醇相对含量是最高的,云南防风仅次之,内蒙古防风最低。对于栽培防风而言,栽培产地也影响着防风的质量,庞兴寿等[37]用高效液相色谱法测定不同产地栽培防风的二苷含量和乙醇浸出物含量,得出结论,除甘肃陇西、兰州,陕西汉中二苷总量较低外,其余河北、山东、山西、河南、辽宁等地的栽培防风二苷总量和乙醇浸出物含量均符合规定,其中主产于河北沧州、安国,安徽亳州等地的含量较高,说明河北沧州、安国,安徽亳州适宜防风种植。总体来看,黑龙江、吉林,辽宁、河北、安徽、内蒙古、山东、山西的正品防风二苷的含量基本上均符合规定,尤以黑龙江、内蒙古、河北为最佳的防风主产地,而甘肃、陕西防风质量较差,栽培防风中以河北沧州、安国,安徽亳州质量较好,推荐使用。
5 不同采收时间对防风质量的影响
不同的采收时间,中药材药用部位所含的化学成分也会有显著差异。戴锦娜[38]等对大鼠的含药血浆应用HPLC指纹图谱进行全组分的分析,把防风的入血成分同其抗炎的药理作用相互关联,证实了升麻苷和5-O-甲基维斯阿米醇苷是防风的主要入血成分,也是防风抗炎抗风湿的主要药效物质基础[39]。根据以上有效成分尤其是色原酮含量的高低,防风的采收时间为春、秋二季。刘双利[40]等采用RP-HPLC法测定了10个不同采收期(9月6日~10月21日)防风药材中4种主要色原酮成分含量和多糖、水分、灰分、折干率。结果表明,4种色原酮总量以及醇浸出物、多糖、折干率的含量随着采收期的延迟逐渐增加,综合分析以晚收(10月6日~10月21日)为佳。韩忠明等[41]对不同生长期防风色原酮的含量进行了研究,从2008年4月20日~10月30日每隔一段时间采样一次,把4种色原酮的总含量作为考量指标,发现这四种色原酮含量在5月10号最高,防风抽薹后色原酮含量显著降低,在9月中旬降至最低,之后又逐渐升高,到10月中旬含量又升至最高。总之,色原酮含量在不同时期差别较大,将有效成分积累动态与植株生长发育中干物质积累结合起来将最适宜采收期确定为春季的5月上旬、秋季的10月中旬,此时防风质量较佳。孙晖等[42]对防风采收时间和有效成分含量关系的研究显示,5月中旬色原酮总量及各成分含量均最高,9月上中旬色原酮总量相对较低,虽然在10月中上旬总色原酮含量仍有所升高,但只是春季含量的二分之一,春季有效成分含量比初秋高达三倍,确定防风的最佳采收季节为春季。栽培防风多在秋季采收。因此,防风药材春、秋二季均可采挖,春季以5月中旬为佳,秋季以10月中下旬为佳,但以春季采收的质量最佳,而从产量和经济效益角度考虑,栽培防风一般均为秋季采收,因为此时栽培防风产量最高,经济效益最大。
6 小结
防风作为临床常用的中药材,质量控制尤为重要,影响其质量的因素非常复杂,从而为防风的应用带来极大干扰。除了正品防风以外,有一些地方使用防风习用品,但是习用品防风与正品防风性状差别很大,而且习用品的挥发油、色原酮等有效成分含量明显低于正品防风,表明习用品防风不能取代正品防风使用。不同生长方式的防风在质量上存在差异,在外观形状、显微鉴别上栽培和野生防风有明显差别,然而在药理作用和有效成分含量上栽培品的质量并不比野生防风低,在某种程度上可以取代野生防风,缓解野生资源匮乏的现象。而《中国药典》中防风项下的质量标准只适用于野生防风,如果将栽培品也形成质量标准纳入《中国药典》,更能符合防风的市场现状。防风产地较多,同种异地的中药材质量都有着明显差别,尤以黑龙江、内蒙古、河北为防风的最佳产地,而甘肃、陕西防风质量较差,栽培防风中以河北沧州、安国,安徽亳州质量较好,推荐使用。不同的采收时间,中药有效成分种类和含量也不同,防风春、秋二季均可采挖,春季以5月中旬为佳,秋季以10月中下旬为佳,以春季采收的质量最佳,此时色原酮含量最高,而从产量和经济效益角度考虑,栽培防风一般均为秋季采收,秋季栽培防风产量最高,经济效益最大。
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InfluencingFactorsoftheQualityofSaposhnikoviadivaricata
HUANG Yan-ru, REN Xiao-lei, HUO Jin-hai, WANG Wei-ming*
(HeilongjiangAcademyofChineseMedicalSciences,Harbin150036,China)
The commonly usedSaposhnikoviadivaricatahas broad medical value and application prospect in China. With the increasing demand ofSaposhnikoviadivaricataand the lack of wild resources, a large number of plant resources and other varieties are used in the market, which lead to quality difference.This research discussed several factors affecting the quality ofSaposhnikoviadivaricata, such as the varieties, growth pattern, place of origin, and collecting time as well.
Saposhnikoviadivaricata; Quality; Varieties; Growth pattern; Place of origin; Collecting time
R28
A
1002-2406(2017)06-0134-04
黄艳茹(1988-),女,住院医师,主要研究方向:中药分析。
王伟明*(1966-),女,研究员,主要研究方向:中药新药。
2016-12-28
修回日期:2017-01-15