白芍与赤芍种质问题探讨△

姚杰，王文姌，郭盛磊，孟祥才

黑龙江中医药大学，黑龙江 哈尔滨 150040

芍药PaeonialactifloraPall.为芍药科芍药属植物，临床应用较广。东汉时期，医圣张仲景《伤寒杂病论》中运用芍药的频率仅次于甘草、桂枝、大枣和生姜，用量较大。来自于该种植物的白芍和赤芍均为我国传统大宗常用中药。近代以后《医学衷中参西录》《药物出产辨》《本草药品实地之观察》《中国北部之药草》《中华本草》等著作记载白芍为产于浙江、安徽、四川等地的栽培品，而赤芍为产于山东、山西、陕西及东北的野生品[1]。而各版《中华人民共和国药典》(以下简称《中国药典》)规定白芍为芍药夏、秋二季采挖，经置沸水中煮后除去外皮或去皮后再煮后的干燥品；赤芍则直接干燥，与上述本草记载有差异。如果仅根据加工方法而不考虑种质，生产出来的赤芍就会出现白芍的部分性状，芍药苷含量较低，芍药的种质影响了药材质量。历代本草记载、《中国药典》标准、现实情况并不统一，造成白芍和赤芍资源利用较混乱，因此，本文对2种药材来源进行探讨。

1 白芍和赤芍种质差异的本草考证

据考证，汉代就有栽培芍药，历史悠久。

南北朝陶弘景在《本草经集注》(公元502年)中以根、花的颜色区分赤芍和白芍：“白芍，其花莼白，大而美丽，根亦白色，故名，……，芍药今出白山、蒋山、茅山最好，白而长大，余处亦有而多赤，赤者小利”，此期已指出“白”与“赤”的差异。“白芍”热处理始见于《雷公炮炙论》(公元588年)，后《备急千金要方》中载有“熬(焙)令黄”[2]，可见芍药加工技术的应用晚于药用至少80余年，在未出现热处理的加工技术之前就已经存在赤芍和白芍药效的差异认识，这种差异无疑是种质的差异造成的。

宋代王怀隐《太平圣惠方》(公元922年)将芍药独立成了白芍和赤芍2种药物。《开宝本草》(公元973年)明确指出：“芍药有赤白两种，其花亦有赤白二色，赤者利小便下气，白者止痛散血”[3]，指出不同根色的种质影响药材质量。五代时期《日华子本草》(公元907—979年)记载：“赤色者多补气，白者治血，此便是芍药花根。海、盐、杭、越俱好”[4]，根据药性，这里的“白”与“赤”应该指花色。苏颂《本草图经》(公元1061年)提出白芍、赤芍的用法、加工有所不同，载：“芍药有二种，一者金芍药(即白芍)，二者木芍药(即赤芍)。救病用金芍药，色白多脂肉；木芍药色紫瘦”[5]，“色白多脂肉”为栽培芍药的特征，“色紫瘦”是北方或野生芍药的特点，种质对药效的差异有不可或缺的影响。《本草图经》也记载：“芍药，生丘陵山谷，今处处有之，淮南者胜”[5]。宋代《重修政和经史证类备用本草》(公元1092年)记载中引陈承《本草别说》：“别说云：谨按《本经》：芍药生丘陵山谷，今世所用者，多是人家种植……每岁八九月取其根分削，因利以为药，遂曝干货卖，今淮南真阳尤多”[6]。真阳位于河南南部，与现白芍主产地之一安徽亳州及淮南毗邻，指出白芍主要来自栽培。宋·寇宗《本草衍义》(公元1116年)记载：“芍药全用根，其品亦多，须用花红而单叶，山中者为佳。花叶多，即根虚。然其根多赤色，其味涩苦，或有色白粗肥者益好”[7]，这些信息与赤芍相符，“山中者”“根虚”也是野生品的性状。宋代是芍药药用分化的重要时期，各本草记载均体现了种质的差异，也指出白芍为栽培品。

明代李时珍《本草纲目》(公元1578年)：“根之赤白随花之色也”，使用上分金芍药和木芍药。清代《本草崇原》(公元1674年)：“开赤花者为赤芍，开白花者为白芍”，表明了明清两代赤芍和白芍的来源基本无变化[8]。

《医学衷中参西录》(公元1909年)记载：“芍药原有白赤二种，以白者为良，故方书多用白芍，至于化瘀血，赤者较优。……白芍出南方，杭州产者最佳，其色白而微红，其皮则红色又微重。为其色红白相兼，故调和气血之力独优。赤芍出于北方关东三省，各山皆有，肉红皮赤，其质甚粗，若野草之根。……其花叶皆小，且花皆单瓣，其花或粉红或紫红，然无论何色，其根之色皆同”。民国《药物出产辨》(1930年)中记载：“赤芍，原产陕西汉中府……近所用者俱产自北口外由天津运来，山西产者为京赤芍，四川亦有出，次之”。《本草药品实地之观察》(1937年)中记载：“芍药，其原植物为毛茛科之芍药PaeonialactiforaPall.，赤芍为野生干燥品，白芍为栽培加工品”。《中国北部之药草》(1950年)中记载：“中国赤芍药产于山东、太原、汉中、兴安、四川，北路亦产，白芍药则产于杭州及四川”。《中华本草》指出，药材赤芍都为芍药组多种野生植物的根，经直接晒干而得，而白芍为栽培品的根，水煮，刮去外皮，晒干或切片。近代的文献记载中指出，白芍和赤芍产地不同、性状不同，白芍和赤芍药材的种质差异明显[8]。

古代主要根据花色和根的颜色区分使用2种药材，白花者为白芍，赤花者为赤芍。后来人们发现无论开白花还是红花的芍药，其根均为白色。而在北方恰恰相反，通常白花芍药的根为粉红色。中医认为：青入肝、赤入心、黄入脾、白入肺、黑入肾，药材的颜色可以反映药材的成分及含量，“以色定效”“以色定质”能够更客观反映药材的疗效，有一定科学道理。赤芍断面粉白色或粉红色，白芍类白色或微带棕红色，这绝不仅仅是由于水煮造成的，说明我国古代就已经认识到了芍药的种质问题。

综上所述，我国古代就已经明确了白芍和赤芍的种质差异。

2 赤芍与白芍的种质差异

2.1 不同区域芍药的种质差异

芍药适宜温暖湿润的气候条件，具有喜光、喜温、喜肥和一定的耐寒特性，分布在我国的四川、陕西、甘肃、山西、宁夏、河北、内蒙古及东北[9]，范围为E90°～117.7° 、N24.4°～36.5°，分布广泛。芍药易于种植，花大、色多而艳，秦朝时期(公元前221—206年)芍药就已普遍栽培，自宋代，各地引种栽培芍药P.lactifloraPall.《全芳備祖前集卷三》记载：“芍药有自他方移来，种之者经岁至则盛至有十倍其初”[2]，浙江、江苏、安徽等地有大面积种植，分布区进一步扩大。芍药不同产地自然条件见表1。

一个稳定的种质是生态环境长期作用下自然选择的结果，野生药材的种质与环境是相对应的，不同产地种质也会有明显的差异，次生代谢产物也会随之改变。同一物种不同产地的药材质量也会存在显著变化。浙江属亚热带季风气候，冬短夏长，冬季气温在0 ℃以上，夏季气温高且持久，夏季降雨量高且集中，年降雨量可达内蒙古多伦县4倍以上，无霜期在200 d以上；多伦县属于中温带半干旱向半温润过渡地区的典型大陆性气候，冬季寒冷而漫长，最低温度可达-38.5 ℃，夏季温度不高，降雨量较少，春秋温度变化快，无霜期仅为100 d左右；大兴安岭冬季更加寒冷，夏季更短，无霜期90～120 d。不同分布区的自然条件引起较大差异，不同区域的芍药种群发生变异。实践证明，华中地区的芍药引入北方栽培，出现了较多的性状差异，如南部地区的芍药出苗晚、叶色绿、枯萎晚、根味酸涩、花为红色、种荚小、种子紧密而色深，越冬芽多生于根的顶端。北方的芍药(赤芍)出苗晚于南方芍药半月左右，叶色发红，在8月下旬就开始枯萎，种子较大，越冬芽常生在茎的下部，根味苦，这意味着不同产地的芍药明显分化为不同的生态型，其次生代谢产物也会存在很大不同。

因此，南北不同区域芍药的种质存在较大差异。

2.2 白芍为长期选育的栽培品种

种质是影响药材质量的主要因素[10]，不同种质的药用价值也会存在很大差异。对11个产地的43株有代表性的芍药样品进行分析，野生群体与栽培群体间的遗传变异明显分为2大类群。野生芍药的遗传多样性极为丰富，多态率最高达77.61%，表型上差异明显，其花有红白2种颜色，根也有粉红和白2种颜色[11]。芍药的群体间变异占了总变异的25%以上，而一般异交虫媒的物种只有20%的变异[12]。芍药野生群体的遗传多样性为品种选育提供丰富的基本材料。

人工栽培选育可以引导中药材种质的变化，如药材川芎没有野生来源，考证后认为其可能是藁本经长期驯化后形成的新物种[13]；枸杞的野生品味苦，经过多年的品种选育使其味甘甜，与早期枸杞相差较大[14]。由于芍药栽培历史较长，栽培过程种质不断优化和提纯，如毫州芍药经过长期的栽培选育，形成线条、蒲棒和鸡爪3个品种。线条根分枝呈长圆柱形，根条少而长；蒲棒根分枝略呈纺锤形，短粗；鸡爪主根不明显，多分枝，分枝呈圆锥形[15]。毛果芍药P.lactifloraPall.var.trichocarpa(Bunge) Stern为芍药的1个变种，其心皮被毛的多少是逐渐过渡的，《Flora of China》将毛果芍药列入芍药[16]。目前出现不同品种[17]，白芍是芍药长江流域的栽培品，利用简单重复序列区间(ISSR)分子标记技术对24个群居白芍进行检测，发现不同道地产区之间、道地与非道地产区之间的栽培芍药均存在遗传差异[18]。

各产地药用栽培群体的花色与白芍原植物及根部的形态解剖存在显著差异，如木质部占根半径的比例、中央导管群微管组织和薄壁细胞存在较大不同[19]，也显示芍药有很大的遗传多样性。对浙江磐安、四川中江、安徽亳州、上海崇明、江苏宿迁和山东荷泽居群白芍的基因组DNA进行随机扩增，8条多态性强 、重复性好的引物检测出215个位点，其中多态性位点137个，多态位点比率为63.7%。非加权组平均法(UPGMA)聚类可以将不同来源的白芍很好地区分开，但产地内的变异水平较低(24.29%)[20]。野生芍药遗传多样性较高，而栽培白芍遗传多样性较低，表明白芍是经过选育而来。

综上所述，现代科学证明栽培白芍是古代选育的栽培品种。

3 种质对芍药化学成分差异的影响

3.1 白芍与赤芍药效差异的物质基础

白芍与赤芍的功效具有显著的差异，是由药效物质基础的差异所致。对16个地区白芍和赤芍的成分进行测定，发现赤芍中芍药苷的质量分数>6.4%、D-儿茶精的质量分数>0.05%、没食子酸的质量分数<0.05%，而白芍中芍药苷的质量分数<6.0%、没食子酸的质量分数>0.07%，没有检测到D-儿茶精。赤芍的醇提部分化学成分丰富，总含量高，白芍的醇提部分化学成分单一，总含量低[21]。芍药内酯苷在白芍中最高可达2.28%[22]，而赤芍中的芍药内酯苷最高仅为0.28%，甚至在内蒙古、吉林地区的赤芍中未检测到芍药内酯苷[23-24]。除芍药苷外，芍药内酯苷是两者最大的差异成分，是白芍主要特色成分。

现代研究已证明，芍药苷具有抗自由基损伤、抑制细胞内钙超载和抗神经毒性作用，具有较强的降低血液黏度、抗血小板聚集、扩张血管、改善微循环、抗氧化、抗惊厥等多种生物学效应，降低血黏度的作用更强，其药理作用与赤芍的功效相关[32]。芍药内酯苷能够升高红细胞数、提升血红蛋白含量，而且作用优于芍药苷，其机制是芍药内酯苷对造血负向调控因子的作用更强，能够减轻其对造血功能的抑制[25-30]，芍药内酯苷还具有抗抑郁的作用[31]，而白芍抗抑郁作用较强，因此芍药内酯苷的2种作用与白芍的功效相关。芍药内酯苷是芍药苷的同分异构体，白芍中含量较高，药效独特，而赤芍中含量低甚至没有。因此，芍药内酯苷含量是反映白芍与赤芍药材药效差异的本质，应为评价白芍与赤芍差异的主要依据之一。

3.2 不同种质芍药的化学成分差异

白芍和赤芍药材中芍药内酯苷的化学成分存在巨大差异，加工方式是影响芍药内酯苷的主要原因[33]，然而种质是否为影响白芍与赤芍药效分化的关键和决定因素？

药用植物的药效成分多为其次生代谢产物[34]，次生代谢产物是植物受环境胁迫所产生的用于保护自己的物质，但决定其次生代谢产物的是遗传物质基因和环境因素的共同结果，其中环境主要影响植物的数量性状影响数量[35]，芍药分布广阔，各地环境差异较大，长期的进化过程促使芍药出现栽培(白芍)和野生(赤芍)2种种质。现代研究证明，芍药内酯苷在南部地区的芍药(白芍)中含量最高，质量分数为1.75%～2.79%，而在北部地区其质量分数为0.31%～0.74%。而河北产芍药的芍药苷含量最高，质量分数为4.81%～5.16%，南部地区质量分数为2.64%～2.83%。不同产地芍药内在成分含量有很大差别。即便在同一产地种植，2种成分含量也存在差异[34，36-37]。南部地区芍药中的芍药苷含量差异说明了白芍和赤芍为不同的种质[38]。就含有酯类化合物的中药材而言，其基本分布在我国南部地区，如穿心莲、川芎、银杏、八角等。青蒿分布广泛，北部地区青蒿素的含量仅为南方地区的1/6左右[39]，因此，白芍与赤芍成分的含量在未加工前就有显著差异，白芍与赤芍的功效差异不能归结于加工方法，与种质的关系最密切，种质对两者的成分积累影响很大。

综上所述，从化学成分含量分析，种质对药材成分含量有着决定性影响。

4 结语

赤芍与白芍的本草记载、《中国药典》规定和现实情况并不统一。本草记载与现代研究表明，白芍和赤芍种质存在显著差异，白芍应是野生芍药在分布区以外经过近千年选育而来的栽培品种，应为P.lactiflora′Baishao′。白芍与赤芍2种药材种质的明确，可阐明2种药材产地不同的本质原因，栽培的芍药可作为赤芍药材的来源。