地黄资源化学研究进展

田梦平 杜权 谢小龙 吴廷娟 冯卫生

摘要 化学成分是药用植物资源开发和可持续利用的物质基础，药用植物资源化学的质和量是动态的。同一物种化学成分的质和量受种质、时间、空间的动态变化，以及其他生物和非生物因子及加工方法等因素的影响。地黄在我国用药历史悠久，疗效好、临床用量大，是我国的大宗药材。对地黄化学成分进行动态研究，不仅有利于生产安全、稳定、优质、可靠的中药材，亦有利于对地黄资源的进一步开发和利用。从资源化学的角度出发，对地黄种质、产地、加工炮制及组织部位的化学成分组成和含量变化进行综述，为地黄种质资源的系统性评价提供理论基础，也为地黄质量保证和资源的开发利用提供一定的科学支撑。

关键词 地黄;资源化学;种质;产地;加工炮制;化学成分

中图分类号 R284 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2021）09-0022-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.09.005

Abstract The chemical composition is the material basis for the development and sustainable use of medicinal plant resources. The quality and quantity of medicinal plant resources are dynamic. The quality and quantity of the chemical composition of the same species are affected by the dynamic changes of germplasm， time and space， as well as other biological and abiotic factors and processing methods. Rehmanniae radix has a long history of medicine use in China， with good curative effect and large clinical dosage， and it is a bulk medicinal material in China. The dynamic research on the chemical composition of Rehmanniae radix is not only conducive to the production of safe， stable， high-quality and reliable Chinese medicinal materials， but also conducive to the further development and utilization of Rehmannia radix resources. From the perspective of resource chemistry， this paper summarized the chemical composition and content changes of Rehmannia glutinosa germplasm， origin， processing and tissue parts， and provided a theoretical basis for the systematic evaluation of Rehmannia glutinosa germplasm resources， and also provided a certain scientific support for the quality assurance and resource development and utilization of Rehmannia radix.

Key words Rehmanniae radix;Resource chemistry;Germplasm;Origin;Processing;Chemical composition

地黃为玄参科（Scrophulariaceae）地黄属植物地黄（Rehmannia glutinosa Libosch）新鲜或干燥的块根，始载于《神农本草经》，被列为上品。地黄以栽培品入药，主产于河南、山东、山西、陕西等地，并以河南的武陟、温县、孟县、博爱、沁阳即古怀庆府为地黄的道地产区[1-2]。地黄栽培历史悠久，迄今为止，培育的地黄品种已有60多个[2]。根据加工炮制不同，地黄分为鲜地黄、生地黄、熟地黄3种炮制品[3]。现代研究表明，地黄中含有环烯醚萜苷类、紫罗兰酮类、苯乙醇苷类、糖类及氨基酸类等化学成分，其中环烯醚萜及其苷类、糖类是主要有效成分[4-5]。

化学成分是药用植物资源开发和可持续利用的物质基础，药用植物资源化学的质和量是动态的[6]。笔者从资源化学的角度出发，对地黄种质、产地、加工炮制及组织部位的化学成分组成和含量变化进行综述，旨在为地黄资源的合理开发和综合利用提供一定参考。

1 地黄种质资源化学成分变化

不同地黄品种化学成分存在显著差异。欧阳小凤[7]对河南某地8个地黄品种的梓醇和毛蕊花糖苷含量测定表明，梓醇含量最高品种“85-5”（6.73%）是最低品种“红薯王”（2.46%）的2.7倍;毛蕊花糖苷含量最高品种“红薯王”（0.046%）是最低品种“生津1号”（0.021%）的2.2倍。屠万倩等[8]对10个怀地黄种植品种中地黄苷A的含量进行测定，结果表明，不同品种中地黄苷A含量差异较大，含量较高的3个品种有“怀庆-5”（0.37%）、“9302”（0.29%）、“北京-1”（0.23%），其余品种中的含量均不高于0.15%，其中“小黑英”低至0.04%。刘炯等[9]研究发现，6个温县种植地黄品种中地黄苷A含量由高到低依次为“红薯王”（0.554 2%）、“山西种”（0.410 6%）、“85-5”（0.400 5%）、“沁怀1号”（0.392 0%）、“北京3号”（0.198 2%）、“生津1号”（0.133 3%），地黄苷D含量由高到低依次为“山西种”（0.678 6%）、“红薯王”（0.400 5%）、“85-5”（0.393 7%）、“沁怀1号”（0.388 9%）、“北京3号”（0.295 6%）、“生津1号”（0.198 5%）。李晓琳等[10]对温县同一地块8个地黄品种中多糖含量进行测定，结果表明，不同品种地黄中多糖的含量差异显著，其中多糖含量最高品种“北京1号”（12.73%）是最低品种“85-5”（1.58%）的8倍。

2 地黄产地化学成分变化

地黄化学成分含量因产地不同而发生变化。刘长河等[11]通过薄层扫描法对河南、陕西、山东等11个不同产地地黄中梓醇含量进行测定，结果表明，河南温县地黄中梓醇含量较高，为0.595%，而山东嘉祥、山东济宁、山西襄汾3个产地中含量较低，三者梓醇含量均不到0.100%;王太霞等[12]采用HPLC法对5个不同产地地黄中梓醇含量进行分析，结果表明，梓醇含量由高到低依次为河南温县（9.19%）、河南新乡（8.75%）、山西襄汾（6.83%）、山东平阴（5.42%）、陕西西安（4.30%）。柴烨等[13]对10个不同产地生地黄中毛蕊花糖苷的含量分析结果表明，河南的几个产地中毛蕊花糖苷含量普遍较高，其中河南新乡地黄毛蕊花糖苷高达0.103%，而甘肃大康营产地中毛蕊花糖苷低至0.010%。

张留记等[14-15]分析了多个产地地黄中地黄苷A、地黄苷D的含量，结果表明，河南温县、博爱、武陟地黄中地黄苷A的含量均高于3.80%，而陕西、山东、山西不到2.80%，其中山东嘉祥仅为0.81%;同等级地黄中，河南博爱县的地黄中地黄苷D高达0.69%，而河南武陟和温县与其他产区含量差异不明显。通过以上比较发现，道地产区地黄在指标性成分和有效成分的含量上较非道地产区具有明显的优势。

此外，道地产区不同种植区之间地黄化学成分含量也存在差异。杨云等[16]对道地产区6个不同种植区域地黄品种“北京3号”的化学成分含量测定表明，梓醇和毛蕊花糖苷的最高含量分别是4.85%和0.033 9%，最低含量分别是3.24%和0.019 4%，最高含量分别是最低含量的1.50和1.75倍。

3 地黄炮制品化学成分变化

2015版《中华人民共和国药典》将地黄分为鲜地黄、生地黄、熟地黄3个炮制品。鲜地黄清热生津、凉血、止血;生地黄清热凉血、养阴生津;熟地黄补血滋阴、益精填髓[3]。熟地黄的炮制方法有酒炖法和蒸法[4]。

研究表明，地黄不同炮制品中梓醇含量差异显著。王宏洁等[17]对鲜、生、熟地黄药材的3种活性成分含量进行分析，结果表明，梓醇含量由高到低依次为鲜地黄（4.07%）、生地黃（1.53%）、熟地黄（0.27%）;杨培民等[18]通过HPLC测定地黄不同炮制品中梓醇含量，结果表明，梓醇含量由高到低依次为生地黄（0.78%）、熟地黄（0.45%）、生地炭（0.18%）、熟地炭（0.14%）。此外，地黄中梓醇含量因炮制条件和时间的变化而发生变化。罗东玲[19]研究表明，鲜地黄随着烘干温度升高或蒸制时间延长，梓醇含量显著降低：60 ℃烘干（3.86%）>80 ℃烘干（1.49%），蒸1 h（3.86%）>蒸2 h（3.52%）>蒸4 h（2.22%）>蒸12 h（0）。在将生地黄蒸制成熟地黄的过程中，随着蒸制次数的增加，梓醇含量减少，5-羟甲基糠醛含量增加[20]。

地黄不同炮制品中毛蕊花糖苷含量差异显著。王宏洁等[17]研究发现，鲜、生、熟地黄药材中毛蕊花糖苷含量由高到低依次为鲜地黄（0.243 0%）、生地黄（0.053 1%）、熟地黄（0.025 7%）。尚伟庆等[21]对地黄炮制过程毛蕊花糖苷动态变化的研究表明，毛蕊花糖苷含量随着炮制时间的增加而降低，在生地黄炮制成熟地黄的过程中不同炮制时间毛蕊花糖苷的峰面积由高到低依次为0 h（525.5）、8 h（518.1）、16 h（440.8）、32 h（309.0），而异毛蕊花糖苷则随着炮制时间的增加而升高，异毛蕊花糖苷的峰面积由低到高依次为0 h（68.3）、8 h（72.1）、16 h（86.4）、32 h（87.4），这与在一定条件下毛蕊花糖苷与异毛蕊花糖苷可以相互转化有关，地黄中的异毛蕊花糖苷部分由毛蕊花糖苷转化而来[22]。刘炯等[9]研究表明生地黄中地黄苷A普遍高于鲜地黄，而生地黄中地黄苷D含量普遍低于鲜地黄。岳超等[23]测定了地黄中3种苷类含量，结果表明，生地黄中地黄苷D、益母草苷均高于熟地黄，益母草苷热稳定性差，在熟地黄炮制过程中损失较大。

糖类成分在不同炮制品中显著不同。将生地黄炮制为熟地黄后，其总多糖含量由16.59%降至3.33%[24]。寡糖的组成和含量在炮制过程中发生变化，生地黄中含量最高的四糖成分水苏糖，在熟地黄中仅含0～7.3%;三糖成分在生地黄中可能为棉子糖和（或）甘露三糖，熟地黄中则为甘露三糖（11.5%～26.4%），并成为熟地黄中主要寡糖成分;熟地黄中葡萄糖和果糖含量较生地黄明显增加[25]。此外，在鲜地黄烘焙过程中，水苏糖以脱半乳糖为主，在生地黄蒸制过程中，以脱果糖为主[26]。

此外，在由生地黄炮制为熟地黄后，紫罗兰酮类和地黄脑苷类化合物发生转变，氨基酸炮制过程中含量普遍下降，其中含量下降较多的4种氨基酸依次为赖氨酸、精氨酸、谷氨酸和丝氨酸[25]。

除地黄不同炮制品化学成分有显著差异外，熟地黄因炮制方法不同，其化学成分也有显著差异。王小平等[27]研究发现，加入辅料黄酒、陈皮、砂仁炆制的熟地黄，其色谱峰信息与清蒸以及加黄酒炖制的熟地黄明显不同，且出现了非地黄所含的橙皮苷，而清蒸和炖制熟地黄色谱峰基本一致。

4 地黄不同部位化学成分变化

地黄传统入药部位块根的不同部位其主要活性成分积累有一定差异。谢彩侠等[28]比较了地黄“85-5”“1706”“北京 1 号”“沁怀”“QH-1”“白选”6个品种生育期内菊花心与非菊花心中梓醇、毛蕊花糖苷、地黄苷A、地黄苷 D等指标性成分的含量，结果表明，“85-5”和“1706” 2个地黄品种中菊花心部位的梓醇含量远高于非菊花心部位，而“北京1号”与“QH-1”地黄则是非菊花心部位明显高于菊花心部位;“85-5”“1706”和“QH-1”地黄中毛蕊花糖苷在菊花心部位的含量明显高于非菊花心部位，其余种质分布较均匀;“沁怀”和“北京1号”地黄块根非菊花心部位中地黄苷A含量明显高于菊花心部位;“85-5”“北京1号”和“1706”地黄块根非菊花心部位中地黄苷D含量均明显高于菊花心部位，其他种质差异不大。由此可见，地黄菊花心部位和非菊花心部位化学成分含量存在显著差异[29]且与种质有关[28]。李先恩等[30]研究发现“国林一代”中“疙瘩”部位梓醇含量最高，中间部位次之，“笼头”和尾部位较少。

地黄药用部位与非药用部位中活性成分也存在差异。许继承等[31]采用HPLC法测定地黄叶、生地黄、熟地黄中梓醇含量，结果发现梓醇含量由高到低依次为生地黄（1.424%）、熟地黄（1.254%）、干地黄叶（0.993%）、鲜地黄叶（0.107%）;王娟娟等[32]采用HPLC法测定地黄叶与块根中梓醇和毛蕊花糖苷含量，结果表明，梓醇含量由高到低依次为地黄嫩叶（14.922%）、老叶（4.929%）、新鲜块根（3.333%）、干叶（1.553%），毛蕊花糖苷含量由高到低依次为老叶（1.007%）、干叶（1.003%）、嫩叶（0.956%）、新鲜块根（0.028%），2种成分在叶中含量明显高于块根。此外，张艳丽[33]从地黄叶提取物中分离鉴定了27个化合物，其中17个化合物首次从该植物中分离出来，如三萜类化合物齐墩果酸、齐墩果酮酸、熊果酸等，黄酮类化合物香叶木素、芹菜素、木犀草素等。于文娜等[34]研究发现地黄花不同部位环烯醚萜苷类含量差异显著，但梓醇含量均较高，在地黄花瓣、地黄花梗、地黄花托中的含量分别为9.52%、7.65%、5.00%，毛蕊花糖苷含量分别为0.53%、0.13%、0.36%，益母草苷含量分别为0.09%、0.11%、0.19%。

5 讨论与展望

地黄是大宗常用药材，对其化学成分进行动态研究，不仅有利于生产安全、稳定、优质、可靠的中药材，亦有利于对地黄资源的进一步开发和利用。

中药材的品种直接影响药材的化学成分和药效[35-36]。地黄栽培历史悠久，品种资源丰富[2]。目前对地黄品质评价的文献较多，但多局限于少量品种资源的评价[7，16，37]，同时所评价的资源中可能存在 “同名异物”和“同物异名”现象[38]，从而使得不同文献中的数据缺乏比较性。因而应对地黄品种资源进行充分搜集，加强对地黄种质资源的考察、鉴定和整理，系统地对地黄品种资源进行质量、产量和抗逆性的比较，筛选优质的地黄种质资源作为当地的主栽品种。

怀地黄作为道地药材，其品质较非道地产区地黄具有明显优势[12-15]。但由于地黃种植存在严重的连作障碍，种植一茬需要间隔8年以上才能再次种植，因而限制了地黄在道地产区的生产[39-41]。为此，地黄的种植不断向道地产区周边地区发展，并被引种到甘肃、新疆等地[42-43]。怀地黄的道地性与道地产区的土壤、气候等自然条件紧密相关[44-46]。因而有学者以道地产区的气候和土壤条件为基础，对地黄种植的生态或生产适宜区进行了分析，这为避免盲目引种、获得优质高产的地黄药材提供了一定的理论依据[39-40，47]。

在古法熟地黄九蒸九晒的炮制过程中，随着蒸制次数的增加，其化学成分发生变化，且无论清蒸法还是酒蒸法，均以第 3 次、第 4 次和第 6 次蒸晒所得熟地黄的相关物质的量呈较大的波动[48]。药理研究表明，一蒸一晒和九蒸九晒所得熟地黄对正常雌性大鼠的排卵作用不同，前者具有一定的抑制作用，后者则存在排卵功能上有一定优势[49]。不同炮制方法和条件使地黄化学成分发生质或量的变化，进而直接或间接地影响其药理作用和临床功效，为保证临床用药安全有效，应加强地黄加工、炮制的研究和规范的制订与执行，确保药材质量和疗效[50-51]。 此外，从资源开发利用角度考虑出发，随着其加工、炮制的条件和程度不同，其所得产品是否有功效和临床应用，也值得进一步研究，以扩大地黄用药范围。

地黄传统上以其体形大小和横断面“菊花心”比例来判断其品质优劣，《本草从新》云：“地黄以怀庆肥大而短、糯体细皮、菊花心者良”。怀地黄“北京1号”HPLC指纹图谱数据的分析表明，菊花心部位的化学质量特征明显不同于非菊花心，但在“85-5”和“白选”2个品种中菊花心和非菊花心部位化学质量特征差异较小，即这种差异性因地黄种质不同而异[29]。因而地黄菊花心以及疙瘩、开裂等外观性状形成的内因和外因，以及这些性状与品质的关系需要进一步的研究，以便为揭示地黄道地性特征提供依据。

地黄叶、花和种子在《本草纲目》已有药用记载：“叶主治恶疮似赖、十年者，捣烂日涂，盐汤先洗。实四月采，阴干捣末，水服方寸匕，日三服，功同地黄效等。花为末服者，功同地黄。”而现代大量研究也表明，地黄叶、花中含有丰富的环烯醚萜苷、黄酮类等化学成分，并且含有的梓醇、毛蕊花糖苷等明显高于块根[52]。但是地黄生产实际中，花和叶等地上部位常被丢弃，造成资源大量浪费，因此，应加强对地黄非药用部位的开发研究，使地黄资源得以充分利用。

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