中药辨色论质理论与方法的传承创新

刘倩倩，王升菊，任超翔，王 越，宋肖敏婷，张定堃，裴 瑾

成都中医药大学 药学院，四川 成都 611137

中药辨色论质理论是以象思维、五行学说、药性理论等为基础，以现代化学成分研究为依据，历经多年总结形成的一种中药质量评价经验。中药质量评价经历了感官、理化、生物评价的发展过程，随着色谱、质谱技术的普及，化学成分研究的发展较为迅速，然而性状鉴别这种传统、快捷、绿色经济的质量评价方式却始终发展缓慢。现代研究已将某些中药的色度与化学成分含量进行了关联，此类质量关联信息为解释中药辨色论质提供了一些科学依据。本文通过查阅古籍和现代文献，对辨色论质的起源、发展、现代研究等进行总结与分析，为科学传承中医药传统理论与方法提供思路，也为中药颜色质量评价发展奠定基础。

1 辨色论质的历史渊源

1.1 辨色论质与象思维

中药“辨状论质”是主要根据药材的外观性状（形、色、气、味）直接利用感官来判断药材的真伪优劣，属于经验鉴别[1]。色泽作为性状鉴别中最直观的指标，与中药内在质量有着密切关联，徐曼菲等[2]提出了“辨色论质”，即根据药材外观色泽特点来判断药材的真伪优劣。中医象思维通过取象比类的方式，以“象”为工具，将药物外在之象（如中药颜色）与自然之象相关联，将中药的共同特征和属性进行标志、归类，从而达到认识和应用中药的目的[3]。象思维的发展为辨色论质理论奠定了基础。

1.2 中药“辨色”的起源

《神农本草经》[4]对颜色的记载主要体现在药物命名上，以青、赤（丹）、黄、白、黑（乌）、紫、蓝等颜色命名的药物共有68种，其中以“白”命名的中药最多[5]。以原动植物药用部位表面颜色命名的较多，如紫草、白僵蚕；也有部分为药用部位断面特殊颜色，如玄参、白芷；还有以原植物颜色命名的如赤箭，药用部位为块茎，但因茎色赤形如箭而得名；矿物药常以整体颜色命名，如五色石脂。此命名法有利于野外鉴定并推断用药情况，如赤芝、黑芝、青芝、白芝、黄芝、紫芝等需要通过颜色来区分近缘药用品种。从《神农本草经》的中药命名可见早在汉代以前人们就开始重视药物颜色。

1.3 辨色论质的发展

《本草经集注》[6]玉石分类中的朴硝“色青白者佳，黄者伤人，赤者杀人”，用颜色来鉴定真伪优劣，并概括了不同颜色朴硝的毒性；再如芍药（今白芍、赤芍）“白而长大，余处亦有而多赤，赤者小利”根据颜色区分多基原药物及其特定功效。此外，《本草经集注》最早提出火试鉴别法，用“强烧之，紫青烟起，仍成灰。不停沸如朴硝，云是真硝石也”区别朴硝和硝石。此现象是由于硝石中钾元素的焰色反应颜色呈紫色。可见广义的辨色论质不仅限于分辨药材颜色，通过观察火试或其他显色反应产生的颜色进行鉴别也应归属于辨色论质。

《新修本草》[7]是现存最早的药典，也是一本大量记载药物性状的著作。其中对颜色的表达词汇丰富，多用含有2个颜色的词汇替代单一颜色表达，如鸢尾“花紫碧色”；有对原植物多部位颜色记载，如忍冬“苗茎赤紫色，宿者有薄白皮膜之……花白蕊紫”；此外，还擅用比喻修辞使之更形象，如黄石脂“色如莺雏”。笔者统计整理了《新修本草》所有药材性状中颜色的相关描述，超过40%的中药有对颜色的记载。

辨色论质思想在宋代以后的本草著作中得到了持续的发展。《本草图经》[8]中对通过主色和杂色将云母分为5种，即云英、云珠、云液、云母和云砂，又可通过颜色区分其最佳服用的季节，如云英宜春服，云珠宜夏服。《本草原始》[9]记载白术“凡用不拘州土，惟白为胜”；黄连“凡用黄连，选粗大，黄色鲜明，多节坚重，相击有声者，为胜”；丹参“其根皮丹而肉紫者佳”等。明代《本草纲目》[10]除系统地描述原植物形态特征对植物学发展的深远影响外，还记载了药材色泽与道地性的联系，如黄芩“或云西芩多中空而色黔，北芩多内实而深黄……”。清代《本草纲目拾遗》[11]：“三七外皮青黄，内肉青黑色，名铜皮铁骨，此种坚重，味甘中带苦，最为上品”。此类辨色论质经验逐渐丰富，与形、质、气、味等性状相结合进行更全面的品质评价。从历代医药古籍中的辨色论质经验到《中国药典》2020年版[12]规定，如大黄以除尽外皮者表面黄棕色至红棕色，残留的外皮棕褐色，质坚实，有的中心稍松软，断面淡红棕色或黄棕色为最佳，都强调了颜色对中药材质量评价的重要性。

2 辨色论质理论的客观性研究

2.1 颜色的内涵与表达

研究表明颜色是一个物理光谱的连续体，而颜色词高度离散，如棕红色、黄棕色、焦黄色等模糊词只代表某些中心区域[13]。颜色是通过眼睛、脑和生活经验所产生的一种对光的视觉效应，它由物理性质和心理因素共同决定[14]。五色是客观存在的，但五色与自然的联系是人们主观配属的结果。有的颜色词还表达了社会文化内涵，如五色中的青色，在古代可以表示从绿到蓝直到黑色的相当广泛的颜色，不仅指现在的绿色，也是中国传统文化特色的体现[15]。如青黛的青色通常指深蓝色，青蒿、青皮、大青叶的青色则偏绿色，且具体中药的颜色强度难以用词汇清晰表达。

2.2 中药显色的机制

动植物药主含有机化合物，分子共轭体系中的π→π*跃迁和含有杂原子的不饱和有机物的p→π共轭体系中的n→π*或n→σ*跃迁是其呈色的主要原因。矿物药主含无机金属化合物，显色原因主要有d-d跃迁、荷移跃迁及晶形等。补色的能量决定了它们外层电子激发能ΔE（白色＜黄色＜红色＜绿色＜黑色）。绿、黄、红色的中药是因其显色成分的“基态电子”分别吸收了它们的补色红、紫、绿色3种波段的光产生跃迁而呈色。如大黄的水溶液呈黄色，加碱后氧原子的未共用电子对与苯环上π电子形成p→π共轭，增强共轭效应使体系能量降低，吸收波长升高，而显红色（红移）[16]。

2.3 色的表征

颜色模型大体上分成3类：工业模型、色度学模型、视觉模型。常用的测量仪器根据色度学三基色原理和混色原理进行颜色测量，并符合国际标准照明委员会标准色度系统推荐的标准照明体和规定的照明观察条件，定量地比较“标准”和“样品”在同一波长上的单色辐射功率，从而测量出样品的光谱透射比或反射比[17]。

颜色的表征方法主要有比色法、色差仪测定法、分光光度计法、数码相机与计算机图像技术相结合法等。色差仪是基于空间色度值最常见的一种颜色量化工具。机器视觉和电子眼主要是通过对检测目标拍照后将图像进行数字化，实现测量目的[18]。杨添钧等[19]、黎量等[20]用机器视觉系统分别对制马钱子和山楂炮制过程进行颜色测定。张晓等[21]和刘瑞新等[22]将电子眼分别用于穿心莲和川贝母药材的质量评价。

3 中药色-质相关性

3.1 中药颜色与药性的相关性

五行学说是色象对应药性的基础，古人常把药物的五色、五味、五气与五脏理论相联系，对药物作用与脏腑之间的关系加以推断，同时也突出归经和某些功效。《神农本草经》中“五石脂各随五色补五脏”是归经理论在本草学中的早期表现形式。程国庆等[23]发现《中药大辞典》所载植物药颜色与归经相符率高达60%。中药材的颜色也可以与气血理论相联系，传统认为“红入血”，如丹参、红花、茜草等红色药材用于各种血分证；“白入气”，山药、白术、党参等白色药材可用于各种气分证。

3.2 中药颜色与临床药效的相关性

中药颜色与临床作用的相关性在皮肤病治疗方面表现最为突出。中药色象理论是指应用浅色药材治疗黄褐斑、皮肤黑变病等色素沉着类皮肤病，应用深色药材治疗白癜风、白发等色素减退类皮肤病。《神农本草经》记载了白芷、白附子2种白色中药的驻颜美容作用，又有七白膏等用于美白的方剂。欧阳恒教授研制的由紫铜矿、紫丹参、紫草、等深色中药组成的紫铜消白方在治疗白癜风方面取得了很好的疗效[24]。刘子君[25]利用实验模型斑马鱼和人黑色素HEM-d细胞研究了色象中药对黑素代谢的影响。梁培干等[26]对2808首治疗色素性皮肤病的临床方剂进行统计处理，证明了该理论所揭示的现象与规律符合古今临床实际。

3.3 中药颜色与化学成分的相关性

近年来，色差法被广泛应用于中药材、饮片、粉末及其水溶液和醇溶液颜色的测定。辨色论质的研究主要集中在中药颜色与化学成分的相关性。多年的研究积累了丰富的文献，截至2021年4月30日，以中国期刊全文数据库作为数据来源，篇名含有“颜色”或“色泽”且含有“含量相关性”或“成分相关性”的文献，并挑选研究对象为现行药典中药品种的79篇文献进行整理，此类研究在2005—2012年发表数量较少（3篇）；2013年以来逐渐增加，在2019年达到近15年的最高发表数量（18篇），可见此类研究正在引起关注。研究最多的中药是栀子（6篇）；与药材颜色相关性研究较多的化学成分是黄酮类成分以及炮制或储存过程变化的5-羟甲基糠醛（5-hydroxymethylfurfural，5-HMF）。色泽检测的量化指标主要有国际照明委员会色度空间系统明度值（L*）、红绿色值（a*）、黄蓝色值（b*）及其对应的色差值（ΔL*、Δa*、Δb*）、红绿色值与黄蓝色值比值（a/b）、色度角（h）、总色值[E*ab（E*）]及其对应的色差值（ΔE*），RGB色彩模式的红绿色值比（R/G）。中药颜色与化学成分的相关性见表1。

表1 中药颜色与化学成分的相关性Table 1 Correlation between color and chemical components of traditional Chinese medicine

现有研究表明中药外观颜色与有效成分含量、临床应用、药理活性等具有相关性，因此用外在特征反映中药内在品质具有一定的科学性。

4 中药材颜色的影响因素

从品种到产地、采收、加工炮制、贮藏等都可能影响中药的颜色。色泽的变化与药材的质量关系很大，因此掌握色泽变化对于控制中药品质十分必要。

4.1 品种、产地和采收时间

遗传上的不同是颜色差异形成的最直接因素，多基原中药常表现出不同的形状特征。如北五味子表面红色、紫红色或暗红色，有的表面呈黑红色有“白霜”；南五味子表面棕红色至暗棕色。屈玟珊等[106]检测不同产地西洋参药材色差发现进口（加拿大、美国）西洋参与国产（山东、东北）西洋参的总色差有显著差异。张天天等[107]发现不同产地的枸杞子颜色存在差异，宁夏枸杞紫红色，新疆和瓜州枸杞为暗红色，青海枸杞紫红色或暗红色。不同产地药材颜色差异受环境影响很大，药用部位为地下部分的药材颜色受土壤性质影响最为明显。也正是由于土壤种类不同，形成了中药独特的颜色。

不同采收时间对药材颜色影响也较为常见，如连翘有“青翘”“老翘”之分，桑叶也有“霜桑叶”（黄绿色或浅黄棕色）和“嫩叶”（青绿色）之分。不同栽培年限的丹参[27]和不同采收期的栀子[39-40]颜色也会有所不同。

续表1

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4.2 加工炮制

加工炮制对中药材、饮片特别是炮制品的色泽影响最为常见，影响因素也很复杂。炮制过程常伴随着各种酶促反应，黄酮苷等成分易酶解形成有色物质，如黄芩易变绿。美拉德反应普遍存在于中药炮制过程，如栀子炒焦过程红黄色逐渐变为焦褐色[41]。加工方法不当，如金银花堆晒时沾水易变黑。药材暴晒时紫外线会破坏一些色素类成分，富含油脂、黏液质的药材如天冬晒后“泛油”。许多中药加工时应“忌铁器”，铁易被氧化成亚铁离子，再与鞣质、黄酮、生物碱等反应生成鞣酸铁，形成络合物使药材变色。地黄、玄参在加工过程中易变黑，是由于这类中药含环烯醚萜苷，水解后苷元不稳定，聚合易变为深色。

4.3 贮藏

药材贮藏时，光照、空气、温度、湿度、保存时间、保存方式等都可能影响药材色泽。部分花类、叶类药材经日光照射颜色变浅，大黄经日光照射后由黄色变为红棕色。含脂肪油、鞣质、挥发油的药材易氧化变色。湿度过高药材易霉变，如牡丹皮吸潮发热，断面变红起麻点。药材陈放后颜色一般变深、变灰、失去光泽，此时应考虑质量下降，但也有例外，如陈皮久放后颜色变深，气香浓郁，通常认为储存年限长者品质更优。

5 辨色论质理论的应用

5.1 指导真伪鉴别和道地性评价

在鉴定中药时，通过观察中药材外表的颜色，判断药材的品种、产地和质量的优劣。经验鉴别法简便易行，常用于各医院药房、药材市场的中药鉴定。“乌金衣”“朱砂点”“金井玉兰”等鉴定学术语的广泛应用是辨色论质理论传承的体现。此外，由环境所导致的颜色差异也可作为中药道地性形成的判断依据。如任伟光等[108]通过比较不同产地当归颜色和有效成分，探讨了当归颜色与道地性的相关性。

5.2 划分商品等级

中药材的规格等级是其品质的外观标志，划分中药商品等级时常常将颜色作为主要依据。不同等级药材特定的颜色范围，可以传递其质量及价格信息。周丽娟[109]对姜黄的外观性状与挥发油和姜黄素的相关性进行分析，得出来源、断面颜色与挥发油和姜黄素均呈显著相关，结合一般判别分类分析及实际情况，选择产地来源和断面颜色作为姜黄商品规格划分的主要指标。

5.3 指导采收加工炮制

根据药材颜色变化规律，掌握有效成分在不同时期的动态变化规律，为科学确定药材采收期提供参考。如桑叶，霜桑叶为桑叶经霜后采收，多为黄绿色或浅黄棕色；嫩叶为霜降之前采收的落叶，多为青绿色，质量逊色于霜桑叶[110]。炮制过程中，颜色是把握炮制火候的重要指标和判定炮制终点的主要依据。控制火候进而保障炮制品的质量，如厚朴“发汗”致“紫色多润”，视为质量上乘[111]；又如《中国药典》2020年版[12]规定白术应炒至黄棕色。

5.4 在各国药典中的应用

《中国药典》2020年版有各中药外观、粉末、显微结构，及各种显色反应的颜色规定。《美国药典》的膳食补充剂部分对植物性状的宏观和微观都有详细的颜色规定[112]。《欧洲药典》植物药或植物提取物的性状和鉴别项下有对药材、粉末及显微结构颜色范围的规定[113]。《日本药局方》的生药质量标准在性状和鉴别项下有对药材颜色的详细规定[114]。《韩国药典》性状项也规定了表面和断面颜色特征，鉴别项规定了某些生药理化鉴别的颜色，等级项规定了优质药材的颜色[115]。

6 辨色论质理论面临的技术挑战

6.1 色的跨度与界限

颜色词只在心理定位的区域才界限分明，边缘部分界线模糊。由于技术水平的限制，当前各国药典关于生药及饮片性状的颜色规定内容均采用模糊词，如黄色～黄棕色，仍然是一个宽泛的定性指标，缺乏量化标准。颜色量化技术已能实现每种颜色对应具体的颜色值，减少色跨度过大带来的偏差。建议药典对中药性状规定提高术语的规范性，减少模糊颜色词。先对中药对应的色度值范围进行量化和规定，实现色泽的客观化表达，进而实现各国药品质量的检查方法协调统一。

6.2 颜色量化的误差

色彩色差计及机器视觉系统所测定的颜色值均为该设备制定的受控环境下的颜色值，并不能代表被测物的真实颜色值，更换光源即能导致颜色量化值的差异。机器视觉系统可引入标准色卡对照相机进行颜色校正。此外，建议在专家指导下，大量收集样本，统一对样本进行颜色准确提取，并建立标准化数据库，通过数据库比对判定，减小误差[19]。用目前的测色技术测定表皮有凸起颜色不均一的中药外观颜色时，光的角度对色泽影响很大，为无损准确测量增加了难度，可采集多角度颜色信息后平均化处理。

6.3 色质关系的科学性

用中药五色与五行的联系来解释归经功效应用只是依据的一个方面，不总具有明显规律性。如大枣色红，但不归心经，一些中药炮制加工后颜色改变也使得归经改变。若望名生义或只依赖药物颜色去推衍功效等性能，过于主观[116-117]。应以化学成分、药理效应为桥梁，从药用植物遗传、环境的角度阐述药物的颜色与药性之间的关联和规律，并为新来源中药药性研究提供思路[3]。

文献统计表明已有人关注到中药颜色与质量的关系，但总体研究工作数量较少，品种不全，论文质量参差不齐，系统性不强。现在研究大部分集中于颜色与化学成分的相关性，仅有的部分研究中还存在部分争议，如在2个不同研究中[33-34]，黄芩素含量与a*值分别呈正相关和负相关，此类研究在取样时还应考虑到样本的代表性和全面性，切不可为了相关而强行关联。中药质量与生物效应直接相关，但目前缺少药材颜色与生物效应相关性研究。

6.4 传承的挑战

目前部分中药材能通过考察药材色泽与有效成分的关系，已经形成了辨色论质方法。但经验鉴别过于依赖老药工和专家的经验，初学者不易掌握，难以适应大规模生产，在传承方面也有一定局限性。因此，探索这种主观方法的科学性，并结合现代技术和仪器，探讨中药质量与颜色特征的相关性，形成等级的颜色质量标准，有利于实现标准统一，传承一致和自动化[13]。

7 辨色论质理论的发展

除目前常用的测色技术外，荧光鉴别和荧光阵列也可归类于辨色论质方法。荧光显色鉴别法利用中药某些成分在常光或紫外光灯下产生的荧光，对药材断面、粉末、浸出液和薄层色谱的荧光颜色加以区分，目前已应用于真伪鉴定。光化学比色传感器阵列是由多个传感单元对样品响应后的颜色变化组合成的独特阵列，产生特有的“指纹图谱”实现对特定物质的识别检测。此技术已广泛应用于白酒香型、啤酒品牌的区分，肉类新鲜度的检测等[118]。荧光化学传感器阵列应用于中药质量控制指日可待。

比色卡的颜色具有唯一性，可用于准确的判定目标测量物的颜色。比色卡技术目前已应用于临床医学和食品领域，如患者大便[119]、血液[120]、体液[121]，新生儿黄疸[122]等的颜色观察及记录，鱼肉[123]分级系统、糖熏鸡腿[124]的颜色识别、蜂蜜[125]的颜色指标快速检测等。今后可大量开发应用于各中药的比色卡，此方法简易、准确，且利于中药质量经验鉴别的传承。

在今后的研究中，还应注意数学、生物、物理、化学等多学科交叉，以达到通过外观颜色，推测中药内在成分含量高低或疗效好坏的目的。颜色只是中药辨状论质的一方面，不能忽略其他因素也可能影响药材质量，建议与其他感官量化技术联合使用，建立形、色、气、味为一体的多元化鉴定模式。

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