湘产大宗道地药材质量影响因素及品质评价研究进展*

周新茹，龙雨青，李灿，曾娟，曾梅，杨敏，付学森，童巧珍,3，周日宝，3，刘湘丹,3

（1.湖南中医药大学药学院，湖南 长沙 410208；2.湘产大宗道地药材种质资源及规范化种植重点研究室，湖南 长沙 410208；3.湖南省普通高等学校中药现代化研究重点实验室，湖南 长沙 410208）

大宗道地药材是在特定自然条件、生态环境地域内所产的大宗药材，较同种药材在其他地区所产者品质佳、疗效好、产量大，在临床治疗中占有重要地位。湖南拥有湘江、资江、沅江、澧水及洞庭湖水系，呈三面环山、北面开口的马蹄形的地形[1]。作为一个地形多样且湿润的地区，湖南的地形地貌和气候有利于植物中药材的生长和繁衍。湖南有百合、玉竹、杜仲、黄精、山银花、湘莲、枳壳、茯苓、白术、博落回、厚朴、吴茱萸等多种大宗药材，但仅有玉竹、百合、湘莲3种道地药材[2]。目前湖南道地药材及优良品种资源逐步退化和减少，野生资源逐步枯竭，中药资源优势没有得到充分发挥和利用。基于上述背景，笔者就湘产大宗道地药材的质量影响因素和现代品质评价技术进行综述，以期为提高大宗道地药材质量，保证市场流通药材品质，扩大经济效益提供参考，进而推动湖南中药材产业发展。

1 药材质量影响因素

在中药种植生产的过程中，有诸多影响因素，其中品种、种植、采收、产地初加工技术对品质影响尤其显著。

1.1 品种 品种对于中药材指标成分影响显著。不同品种中药材指标成分类型不同。目前市场上的白术存在1个主流品种（来自浙江磐安）与2个习用的白术品种（分别来自云南宣威、浙江磐安）。郑建珍等[3]发现主流品种主要含苍术酮，变异品种主要含茅苍术醇、β-桉油醇和苍术酮，富含倍半萜醇类。不同品种中药材指标成分含量不同。《中华人民共和国药典》记载百合来源有卷丹、百合、细叶百合。本项目组收集了不同批次卷丹百合、龙牙百合样品，发现卷丹百合浸出物、Regaloside A含量均显著高于市购龙牙百合[4]。何俊婷等[5]发现野生品种黄精多糖含量从高到低依次为多花黄精、滇黄精、黄精。

1.2 种植 土壤元素类型及含量，显著影响中药材中矿物质元素类型及含量。许烨[6]考察了厚朴种植区域的3种土壤：紫色土、水稻土和黄壤土。其中，紫色土土壤中含有大量矿质营养元素，以Ca平均含量及Si/Al比值最高，Zn、Cd、Pb平均含量最低；水稻土土壤中富含N、P、Fe、K、Pb、Cd、Zn；黄壤土土壤中富含金属元素Mg、Ca。该研究通过比对杜仲叶中的微量元素含量，发现杜仲对Ca具有主动吸收作用，黄壤土中种植的杜仲各微量元素平均含量高于其他产区，尤其Fe、Mn、Zn和Cu差别最为显著，表明杜仲道地形成的质量与其产区土壤组成具有一定的内在相关性。土壤的酸碱度与有机质含量可影响植物的次生代谢产物积累，如氮、磷、钾过高且酸性较强的土壤不利于灰毡毛忍冬皂苷乙的转化积累[7-8]。

中药受多生态因子影响，卜静等[9-10]研究了不同产地野生玉竹的有效成分，结果表明玉竹有效成分含量主要受气温、年均降水量、土壤pH值等生态因子的综合影响。厚朴中的和厚朴酚含量与海拔、经度呈负相关的趋势[11]。

肥料类型及其比例影响了中药品质。百合的平均株高、平均茎粗随精制有机肥浓度的升高而升高，百合鳞茎平均质量、平均体积随精制有机肥施用量的增加而增加[12]，百合总糖、粗淀粉和水溶性糖总体均随着施氮量的增加而下降，粗纤维和粗蛋白含量随着施氮量的增加呈先升后降再升高的变化趋势[13-15]。

1.3 采收 采收时间可影响次生代谢产物类型及含量。随着年份的增加，白术中白术内酯I、白术内酯Ⅲ及苍术酮的含量均呈现上升趋势[16]。黄精中的多糖、氨基酸等成分含量随着生长周期的增长，呈先升高后降低的趋势[17-18]。吴茱萸果实中吴茱萸内酯、吴茱萸碱和吴茱萸次碱的含量在采收初期快速增加，随后又缓慢降低[19]。玉竹中活性成分的含量在3年左右达到峰值[20]。厚朴干皮中厚朴酚与和厚朴酚的含量均在树龄30年左右达到最高值[21]。枳壳中柚皮素和橙皮素含量从7月初到8月初总体呈下降趋势[22]。上述研究表明，生长年限和采收时间会影响植物次生代谢产物的含量及类型，进而影响中药材的品质。适宜的采收期，是保证大宗道地药材“道地性”的关键性条件。

季节和天气会影响中药品质。秋季晴天采收的茯苓成品浸出物含量、折干率、出品率均最高，且品质较好[23]。

1.4 产地初加工 产地初加工既影响中药材的外观性状，也影响指标成分含量。吴周威等[24]考察了阴干与晒干对博落回根中生物碱的影响，结果表明阴干处理的博落回根中原阿片碱、别隐品碱的含量稍低，阴干的博落回根中血根碱、白屈菜红碱的含量则略高。黄敬等[25-26]发现相同干燥室压力、物料厚度和辐射板温度会影响百合的总酚、总黄酮的含量。朱新焰等[27]分析了不同初加工方法对黄精品质的影响，发现蒸制法得到的黄精品质优于煮制法。张玲等[28]分析了不同“发汗”条件厚朴功效成分质量分数，结果表明以微煮盖青草“发汗”样品综合质量较好。

2 品质评价研究

中药质量直接影响临床用药的安全、有效。中药品质评价是一项系统的工程，包括“性状”“鉴别”“检查”“浸出物测定”等。随着现代检测仪器和检测技术的发展，质量评价指标已由传统以外观、经验检查为主，发展为以多成分、多指标现代品质评价技术与传统性状评价相结合为主。本部分笔者主要总结了应用红外指纹图谱、HPLC指纹图谱、DNA指纹图谱进行湘产大宗药材品质评价相关研究进展。

2.1 红外指纹图谱 红外光谱是分子选择性吸收某些波长的红外线，也是引起分子振、转能级跃迁而产生的吸收光谱。红外光谱可提供物质组成和结构特征方面的丰富信息，尤其适用于有机分子的结构分析[29]。

利用红外光谱可以得到丰富的化学组成信息特点，可以归属不同的有机物，分析中药材的成分类型。阿来·赛坎[30]分析了7批杜仲叶红外光谱，共得到7个共有峰，归属四类有机物，为杜仲品质评价奠定了基础。张丹等[31]进行了黄精药材及其饮片的红外光谱研究，结果表明，黄精对照药材的特征峰基本能分别与薯蓣皂苷元对照品、无水葡萄糖的特征峰对应。红外指纹图谱可以应用于不同种中药鉴别。彭婧超等[32]基于衰减全反射-傅里叶变换红外光谱（ATR－FTIR）结合化学计量学快速鉴别了玉竹和黄精。刘征辉等[33]利用近红外光谱技术区分了金银花和山银花。

红外指纹图谱也可为中药材“道地性”提供科学依据。蔡皓[34]用共有峰率和变异峰率双指标序列分析法分析了百合的红外指纹图谱，发现产地相同或比较接近的药材之间共有峰率较高，相似度较高。田建平等[35]则将红外指纹图谱与聚类分析法结合应用在山银花产地区域分类鉴别中。蒲艳春等[36]利用双指标序列分析法分析了吴茱萸的红外指纹图谱，发现采用氯仿作溶剂提取的不同产地吴茱萸样品，其红外光谱图区别明显，可用于吴茱萸道地药材的鉴别。

2.2 HPLC指纹图谱 中药为多成分的复杂体系，其化学成分众多。测定少数几种有效成分或指标成分，不足以保证药材或制剂的质量。HPLC指纹图谱方法是一种完整性、综合性的质量控制方法，具有均一性和稳定性。

HPLC指纹图谱可用于鉴定不同品种的中药，鉴别中药的真伪。金银花与山银花在形态上十分相近，传统的生药学鉴别会产生误差，HPLC指纹图谱在一定程度上弥补了传统生药学鉴别的不足[37]。

HPLC指纹图谱可用于鉴定不同产区的中药，评价中药的“道地性”。李松涛等[38]建立了不同产区黄精的HPLC指纹图谱，可为区分其他区域的黄精提供参考。黄徐英等[39]分析了不同产地杜仲药材水提液HPLC色谱指纹图谱，为有效地控制杜仲药材的内在质量提供了科学依据。宋太发等[40]比较了湖南不同产地山银花的HPLC指纹图谱，发现不同产地的山银花药材活性成分无明显差异，但其含量有一定差异。童巧珍等[41]对湖南不同产地吴茱萸药材HPLC指纹图谱进行相似度分析，结果表明，各产区吴茱萸药材脂溶性成分类型具有一定的稳定性但含量有差异。孙学等[42-43]将高效液相色谱-二极管阵列检测法（HPLC-PDA）指纹图谱与快速液相色谱/四极杆串联飞行时间质谱（UFLC-Q-TOF/MS）结合起来，定性鉴别不同产地白术。

HPLC指纹图谱可用于评价产品的一致性与稳定性。陈向东等[44]建立了白术的HPLC指纹图谱，可有效控制其内在质量。QIN K M等[45]建立了百合花的HPLC指纹图谱，结果表明，栽培的百合花化学品质相对稳定。ZHU L X等[46]建立了茯苓中的有效成分三萜酸的指纹图谱，肖颖等[47]建立了茯苓多糖的HPLC指纹图谱，两者为茯苓指标成分的稳定、质量控制方法提供了科学依据。

2.3 DNA指纹图谱 中药DNA指纹图谱是中药生物学指纹图谱的一部分。DNA指纹图谱利用现代分子生物学技术把药材DNA序列中的信息以图谱的形式表现出来。

DNA指纹图谱可以分析中药品种的遗传信息，为鉴定、改良种质资源提供了依据。王世强等[48]收集了32个野生黄精种质材料进行简单重复序列DNA标记（SSR）多态位点分析，建立了黄精的DNA指纹图谱，为黄精种质资源遗传多样性分析及品种保护、优良品种选育、优良种质鉴定提供了依据。杨恩让等[49]建立了杜仲14个品种及无性系的随机扩增多态性DNA标记技术（RAPD）指纹图谱，为杜仲优良品种及无性系的分子鉴定及遗传资源管理提供了参考。赵福宽等[50]构建了百合品种植物反转录转座子间扩增多态性标记技术（IRAP）指纹图谱，既为百合种质资源分类和品种识别提供了理论依据，又为百合品种遗传改良及种质资源的有效利用提供了参考。冉贵萍等[51]建立了吴茱萸的扩增片段长度多态性标记技术（AFLP）指纹图谱，结果表明，AFLP可以用作表征种质资源之间遗传变异的有力工具，为形态学鉴定吴茱萸种质提供了新的证据。郑志雷等[52-53]构建了厚朴的RAPD指纹图谱，开展了种质资源的分子鉴定，对全国部分厚朴种质资源的遗传多样性和亲缘关系进行了研究，分析了厚朴种质资源的遗传关系。李新娥[54]采用RAPD技术对中药材玉竹类基因组DNA的多态性进行分析，以区分湖南道地玉竹及其混淆品，突破了传统的鉴别方法。王珊等[55]采用简单重复序列区间标记技术（ISSR）和RAPD标记技术对17份灰毡毛忍冬样品进行遗传多样性分析，揭示了灰毡毛忍冬种质资源间的遗传关系。

3 总结与展望

3.1 质量影响因素 品种、种植、采收及产地初加工对湘产大宗道地药材品质影响显著。不同品种的湘产大宗道地药材有效成分类型及含量存在差异。在实际的田间管理中，土壤、微量元素、土壤pH值、施肥类型及比例、气温、降水量、海拔等因素既直接影响湘产大宗道地药材的生长指标，也影响湘产大宗道地药材次生代谢产物的转化积累。采收期直接影响次生代谢产物的类型与量；采收天气及季节既影响次生代谢产物的含量，也影响湘产大宗道地药材产量。不同初加工工艺（干燥、蒸煮、发汗等）对湘产大宗道地药材品质影响显著。因此，湘产大宗道地药材品质是一个多因素、多环节相互作用的结果，需全方位开展湘产大宗道地药材生产全过程研究，建立相关标准操作规程及品质评价体系。通过规范生产保证湘产大宗道地药材的“道地性”，从而确保湘产大宗道地药材的临床疗效。

3.2 品质评价 长久以来，传统依据经验进行中药品质评价，标准过于主观，且评价方式多从外观鉴别出发而流于表面。近年来《中华人民共和国药典》逐步增加了现代质量控制技术的应用，增加了检测的指标成分。中药指纹图谱是一种综合的、可量化的半定量鉴别手段，主要用于评价中药材真实性、稳定性和一致性。近红外指纹图谱分析成本较低，取样量较小，环境污染小，可用于归属有机物，分析中药材中的成分类型，以及鉴定不同品种、产地的中药。HPLC指纹图谱具有系统性、特征性和重复性的特点，含有综合、多层次和具体量化的信息，可用于鉴定中药的品种及产区，评价中药的一致性与稳定性。DNA指纹图谱具有显著的个体差异，能够快速精准鉴定植物品系，可为中药种质资源遗传多样性分析及品种保护、优良种质鉴定、优良品种选育提供依据。

3.3 展望 目前，中药市场在逐步扩大，但影响中药品质的因素很多，如：种质退化、混杂；根茎类中药材种植连作障碍严重；土壤重金属污染日益严重，部分中药材重金属含量超标；田间种植病虫害频发，农药使用过量，导致部分中药材农药残留过高；《中华人民共和国药典》对采收期描述过于宽泛，药材采收时间不当；采收依旧以人力采收为主，缺少机械化设备；产地初加工技术不规范，过于依赖经验，无统一明确标准；仓储技术不够先进，中药材容易变质变性；中药种植生产参与因素多，暂未实现有效溯源管理；主流中药品质评价以少数指标成分为主，缺乏整体性，不适合中药多靶点、多指标的质量控制；部分药材指标成分专属性不强，不是药材唯一指标成分，甚至存在指标成分为非活性成分的情况。

为此可以利用DNA指纹图谱甄别基源，选育良种，解决品种不清晰的问题；深入大田，不断研究土壤、水分、肥料等因素，提高田间管理的能力，研究连作障碍消减生态种植技术；遵循指标成分含量、产量双高原则，选取适宜的采收期、季节和天气；加大对采收设备的资金投入，提高产能；建立健全产地初加工的技术和标准规范；研究仓储技术，保障湘产大宗道地药材仓储运输过程中品质不变；提高溯源管理能力，对湘产大宗道地药材整个生产过程进行全面品质监控；利用近红外指纹图谱归属有机物，分析中药材化学成分，提高指标成分的唯一性与专属性；通过HPLC指纹图谱建立整体的指纹图谱，更加科学有效地评价湘产大宗道地药材质量。

传统中药品质评价方法应用范围广，但具有一定局限性，可增加现代化的品质评价手段弥补传统品质评价方法的不足。继续发展品质评价技术，推动湘产大宗道地药材品质向综合、可量化、可视化的方向发展，鉴别湘产大宗道地药材的真伪，评价中药质量的安全性和有效性。加大对湘产大宗道地药材品质评价的重视程度，构建质量标准体系和中药材生产全过程追溯体系，确保生产安全优质的湘产大宗道地药材，使中药材在现代工业时代发展中脱颖而出。