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南药巴戟天的道地性研究进展

2022-11-15杜建平夏能能阮文佳吴伟梅

按摩与康复医学 2022年2期
关键词:产地药材广东

任 薇,杜建平,夏能能,阮文佳,曾 静,吴伟梅

(广东省第二中医院(广东省中医药工程技术研究院),广东 广州 510095)

根据《中华人民共和国中医药法》(2016年12月25 日通过),道地中药材,是指经过中医临床长期应用优选出来的,产在特定地域,与其他地区所产同种中药材相比,品质和疗效更好,且质量稳定,具有较高知名度的中药材。道地药材是优质中药材的代名词。巴戟天是我国著名的四大南药之一,为茜草科巴戟属植物巴戟天(Morinda officinalisHow.)的干燥根,味甘、辛,性微温;具有补肾阳、强筋骨、祛风湿之功效,主治阳痿遗精、宫冷不孕、月经不调、少腹冷痛、风湿痹痛、筋骨痿软。巴戟天自然分布于广东、广西、福建、海南等省区的热带和亚热带地区,以广东为道地产区且为栽培主产区,目前广东德庆县为巴戟天最主要产地,且建立了规模化生产种植基地。2017 年《广东省岭南中药材保护条例》将符合广东道地特征的中药材经过统一遴选,公布了第一批保护的岭南中药材种类目录,巴戟天即为首批纳入保护的品种之一。本研究基于文献对巴戟天道地性的科学内涵进行总结阐述。

1 巴戟天产地变迁的考证

巴戟天始载于《神农本草经》:“主大风邪气,阴痿不起;强筋骨,安五脏,补中,增志,益气。生巴郡及下邳山谷”。巴戟天之“巴”即指巴郡,即今四川、重庆范围。本草经与现今药典所载巴戟天药效相同,产地却相差巨大。从秦汉的本草经至清末的文献记录中,基本都认为巴戟天产于蜀地者优,《蜀都赋》有记载“巴菽巴戟,灵寿桃枝”。《本草经集注》、《千金翼方》、《本草图经》等著作也均指出巴戟天产于巴蜀及附近地区。直至清末,郑肖岩在其著作《伪药条辨》(1901)中称“巴戟天,产蜀地者佳”;曹炳章在郑肖岩的基础上编著《增订伪药条辨》(1927)中换了个说法:“巴戟肉,广东出者,肉厚,骨细,色紫,心白黑色者佳”,这是广东第一次记载成为巴戟天的道地产区,而后的文献中也多称赞广东出产的巴戟天。

除了产地变迁外,中药巴戟天的基源植物也颇有争议,经多人考证,从秦汉到清末的两千多年里,巴戟天药材的原植物可能包括六个科的11 种植物[1-4],直到1958 年侯宽昭[5]对广州药材市场销售的巴戟天进行了鉴定,发现其原植物为一个茜草科的新种,侯宽昭教授将其命名为Morinda officinalisHow.,而后《中国药典》(1963 年版)首次收载巴戟天,将基源植物定为Morinda officinalisHow.,此后,巴戟天的基源才逐步统一,其产地也转移到岭南地区。由此可见现在所用的巴戟天是从清末才开始使用并发展至今的新品种,在临床使用过程中,迅速形成了以广东德庆高要为道地产区的大宗南药品种。

2 基于化学成分对巴戟天道地性的内涵阐释

目前,从巴戟天药材中分离得到的主要化学成分有蒽醌类、环烯醚萜类、糖类、氨基酸、有机酸类、黄酮类及微量元素等。不同产地的巴戟天其主要化学成分的含量具有一定差异。

2.1 蒽醌类

巴戟天中的蒽醌类化合物有34种,母核主要为单蒽醌母核,如大黄素型和茜草素型。茜草素型蒽醌中含量较高的是1-甲氧基-2-羟基蒽醌、1,2-二甲氧基-3-羟基蒽醌、甲基异茜草素-1-甲醚、1,3-二甲基-2-甲氧基蒽醌和甲基异茜草素,这5 种成分骨架相似,仅取代基不同。史辑等[6]对来自广东、广西、福建等不同产地的巴戟天药材样品中这5 种茜草素型蒽醌类成分的含量进行了检测,发现总体差异较大,广西百色的样品中茜草素型蒽醌的含量最高,而福建永定、广东韶关的样品中最低。广西及福建的巴戟天中,1-甲氧基-2-羟基蒽醌、1,2-二甲氧基-3-羟基蒽醌的含量较高,而甲基异茜草素-1-甲醚和甲基异茜草素、1,3-二甲基-2-甲氧基蒽醌的含量较低;但广东德庆、福建南靖、广东普宁、广西苍梧的药材却相反,甲基异茜草素-1-甲醚和甲基异茜草素的含量较高。提示巴戟天种植产地的环境因素包括温度、湿度、土壤、光照时间等对巴戟天中活性成分的含量有较大影响。吴凌凤[7]对五华、德庆、南靖、钦州、玉林、郁南、肇庆等5个不同产地的大黄素甲醚进行检测,结果表明,不同产地的巴戟天药材中大黄素甲醚的含量是有一定差距的,以玉林产地的含量为最高,其次为钦州,而南靖的含量最低。

2.2 环烯醚萜苷类

该类成分是巴戟天中主要的一类成分,目前包括7种,如水晶兰苷、四乙酰车叶草苷、Morindolide、Moroficinaloside、Asperuloside、车叶草苷酸等[8]。李正磊[9]对采自于广东省高要、德庆和郁南巴戟天主产区种植的20份样品及产于福建省南靖和永定的3份样品中总环烯醚萜进行检测,结果显示,虽然23个样品的总环烯醚萜含量均在20%~30%之间,但同一市不同县及同一县不同乡镇所产巴戟天总环烯醚萜仍存在差异,含量最高的是采自广东省云浮市郁南县历洞镇石门村的巴戟天样品,总环烯醚萜含量为30.6%。福建省4 个不同生长年限样品含量测定结果显示,巴戟天总环烯醚萜累积随着年限增长呈先上升然后又下降的趋势。提示这可能与巴戟天生长的土质、海拔高度、阳光照射时间等有关。刘瑾[10]研究发现,广东、广西、海南等不同产地的样品中水晶兰苷含量差异大,野生品的水晶兰苷含量:海南(平均)<广东<广西。栽培品的水晶兰苷含量:福建<广东<广西。广东为巴戟天道地产区,其气候、温度等生态因子都较适合巴戟天生长,且管理较好,因此水晶兰苷较高;而广西气候与广东类似,也较适宜巴戟天生长,且在调查中发现广西种植巴戟天的种苗,主要来自于广东德庆地区,这可能是广西样品中水晶兰苷含量高的主要原因;海南属于热带季风气候,年日照时数在1750~2650 h 之间,且大部分地区年日照时数高于2000 h,与巴戟天生长前期需荫蔽相违背,巴戟天的适宜生长日照时数在2000 h 之内,影响巴戟天的生长,可能是海南巴戟天药材中水晶兰苷含量较低的原因。

2.3 糖类

巴戟天中糖类普遍含量在10%~25%,包括单糖、低聚糖类及多糖类化合物,如耐斯糖、菊淀粉系列的六聚糖和七聚糖等。此外,还含有丰富的果糖和蔗糖以及一些多糖类化合物。

郝庆秀等[11]建立了巴戟天低聚糖成分快速鉴定的超高效液相色谱串联四级杆飞行时间质谱,鉴定了19 个巴戟天低聚糖成分。Yang Zhenmin 等[12]采用ESI-MS/MS 鉴定了巴戟天中的多个菊淀粉类多糖。陈忠等[13]对广东不同地域及海南的巴戟天有效成分比较发现,粗脂肪含量和多糖的含量广东德庆地区产巴戟天最高,而海南巴戟天的蒽醌等有效成风的含量高于广东地区巴戟天,提示不同地域巴戟天的药理特性存在差异。林励等[14]对广东省内5个不同产地巴戟天研究发现,广东河源、高要地区的巴戟天醇溶性糖含量较高,广东新丰、德庆产巴戟天的多糖含量较高。宋建华[15]通过水提醇沉发研究发现,在广东、福建、还囊三种产地的巴戟天中,多糖的含量在一定程度上存在差别,广东巴戟天中多糖含量为2.37%,得率为3.97%,海南巴戟天多糖含量为2.16%,得率为2.92%,福建巴戟天中多糖含量为1.59%,得率为3.24%,源产地为广东肇庆的巴戟天中多糖含量优于海南及福建产巴戟天。朱露林[16]通过采集不同产地及不同种植年限、采收时间的19 批巴戟天新鲜样品和2 批野生巴戟天样品及2 批商品药材进行含量测定研究,发现巴戟天肉质根中寡糖类成分的含量存在较大差异。不同地区土壤、光照、降水、气候等环境因素不同,影响寡糖类成分在肉质根的积累过程,从而导致巴戟天药材的质量差异。同一产地不同种植年限的巴戟天寡糖类成分含量之间也存在显著的差异。福建巴戟天样品结果显示,随着种植时间增长,寡糖增加呈先增后降的趋势,广东巴戟天寡糖含量也有此趋势。不同产地的巴戟天中蔗糖、蔗果三糖、耐斯糖、蔗果五糖含量以广东产地含量最高,蔗果六糖和蔗果七糖以福建含量最高,而总含量以3 年生广东高要含量最高,为(394.68±19.14)mg/g,其次是6 年生福建南靖为(342.31±43.88)mg/g,且寡糖含量具有随种植时间的增加而降低的趋势。

3 不同产地巴戟天的重金属残留

中药材的种植是一系列复杂的过程,容易受到种植生态环境的影响,不同的产地有不同的自然生态环境,土壤、空气、水等重金属的含量差异非常大,对中药材中的重金属含量有直接关系;农药及化肥的使用也会导致中药重金属含量上升。对重金属残留的限定也是评价中药安全性的指标之一。徐科[17]采用微波消解处理样品,通过电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)同时测定清远和肇庆产巴戟天Pb、Cd、Hg、Cu、As 的含量,结果显示清远产巴戟天铅元素含量在3.71~13.79mg/kg 之间,镉元素含量在0.15~0.36mg/kg 之间,汞元素含量在0.04~0.31mg/kg 之间,铜元素含量在6.79~9.23mg/kg 之间,砷元素含量在0.25~1.86mg/kg 之间;肇庆产巴戟天铅元素含量在4.21~15.21mg/kg 之间,镉元素含量在0.15~0.24mg/kg 之间,汞元素含量在0.02~1.29mg/kg 之间,铜元素含量在6.00~13.13mg/kg 之间,砷元素含量在0.11~0.54mg/kg 之间。清远和肇庆的巴戟天铅元素和铜元素的含量最大,砷、镉、汞含有量相对较低;两地野生巴戟天重金属含量均超标,且不合格批次主要是铅元素和汞元素含量超标。

4 基于药物功效对巴戟天道地性的内涵阐释

近年来,人们结合中医药学理论对药物中微量元素进行了广泛的临床及实践研究,发现中药的药效与所含微量元素及各种微量元素含量比值有一定关联;巴戟天低聚糖已被证实具有抗痴呆、保护神经细胞、抗抑郁、提高学习记忆能力、保护心血管系统、抗骨质疏松、增强免疫力及性功能等多种药理作用,还具有抗氧化应激、改善创伤后应激障碍和抑制破骨细胞分化等作用。其中抗痴呆、保护神经细胞、抗抑郁、提高学习记忆能力等保护神经系统的药理作用与巴戟天补肾、主骨、益脑的传统功效相对应,是目前研究的热点,因此在国内外产生了较多的相关药理作用机制研究[20]。

丁平[18]的研究指出,不同产地巴戟天中均含有人体必需的微量元素铁、锌、锰、铜等,其中铁、锰含量明显高于其他微量元素,巴戟天对锰有很强富集作用,而广东产巴戟天的锰含量最高。微量元素作为巴戟天发挥临床疗效的物质基础之一,与其补肝肾、强筋骨、祛风湿等功效密切相关。

冉志芳[19]采用电感耦合等离子体质谱法(ICPMS)、石墨炉原子吸收分光光度法(JFAAS)、原子荧光法(AFS)检测不同产地巴戟天药材中Mg、Fe 等10 种微量元素的含量,并对其进行主成分分析和聚类分析,结果发现不同产地巴戟天药材中Mg、Fe、Zn、Mn 元素含量较为丰富,均值分别达(1 058.60±16.67)、(484.73±13.74)、(24.64±8.93)、(314.90±27.89)mg/kg;主成分分析表明,Zn、Mg、Fe、Cr、Se、Ni为巴戟天微量元素的特征元素,且不同产地巴戟天药材的综合评价表明,综合排名前三的产地分别是广西苍梧梨埠镇、广东郁南历洞镇、福建永定龙潭镇。聚类分析显示,地理位置相近的产地均能较好的聚为一类,表明巴戟天药材中微量元素的含量存在明显的地域性特征,16 个不同产地主要被分成四大类:广东郁南河口镇(GYN-1),广东郁南宋桂镇(GYN-2),广西苍梧梨埠镇(GCW-2),广西苍梧六堡镇(GCW-3),广西苍梧木双镇(GCW-4),广西苍梧石桥镇(GCW-1)聚为一类;广东德庆高良镇(GDQ-1),广东郁南千官镇(GYN-4),广东郁南历洞镇(GYN-5)聚为一类;广东德庆凤村镇(GDQ-2),广东德庆永丰镇(GDQ-3),广东高要河台镇(GGY-1),广东郁南大方镇(GYN-3),广西苍梧岑溪水汶镇(GCX-1)聚为一类;福建永定龙潭镇(MYD-1),福建永定峰市镇(MYD-2)聚为一类。这为巴戟天的道地性特征研究提供了基础数据。

何艳[21]研究了不同产地的盐制巴戟天补肾助阳功效强弱,结果表明,不同产地和规格的盐巴戟天均能有效改善小鼠的体质量、毛色、活动能力、尿量等阳虚症状,降低血肌酐和尿素氮含量,肾阳虚模型组服用盐巴戟天可以降低腺嘌呤诱导的肾阳虚小鼠模型体内血肌酐和尿素氮,升高17-OH-CS 和睾酮及T3 和T4 水平,说明盐巴戟天可以通过改善上述三大轴的作用产生补肾助阳功效,其中广东精选盐巴戟天作用较福建永定精选盐巴戟天对上述部分指标的改善作用更为明显,但二者在补肾助阳功效上没有明显的差异,均有较好的作用。病理切片观察显示,不同产地和规格的盐巴戟天可明显抑制由腺嘌呤所致的初级精母细胞和成熟精子数量减少,改善睾丸曲细精管的形态,增加精子数量,促进生精细胞的分化、发育、成熟,使成熟精子的数目增多。

冉志芳[22]以PTK787 诱导的节间血管损伤斑马鱼为模型,研究来自广东、广西和福建等12 个不同产地巴戟天提取物对对斑马鱼破损节间血管生成数、生成长度和相对生成率的影响,分析不同产地巴戟天在促血管生成上的差异性。结果发现巴戟天提取物对斑马鱼破损节间血管的生长具有修复促进作用,且广东高要、广东郁南等地巴戟天提取物促斑马鱼血管生长效果明显优于其他产区,节间血管生成数平均达到9 条,生成长度平均在448~504μm,相对生成率达7.9%~8.86%,促血管生成效果明显优于其他产地。广东德庆(GDQ-2),福建永定(MYD-1)和广东郁南(GYN-1)等地巴戟天表现出较好的促血管生成效果,血管生成数平均7条,生成长度平均在264~337μm,血管相对生成率达1.29%~2.38%。聚类分析结果显示,12 个不同产地巴戟天被聚为四大类,广东德庆与广东高要,广西苍梧与广西岑溪,广东郁南与广西苍梧等地理位置相近的产地均能较好的聚到一起。提示不同产地巴戟天在促血管生成上表现出明显的地域性差异,而且广东高要、广东郁南等地巴戟天促血管生成效果较为突出。

5 基于分子生物学技术对巴戟天道地性的内涵阐释

分子生物学在揭示道地药材本质的研究有很重要的作用。DNA 分子标记不受环境因素和植物生长发育时期的影响,不受样品形态、基因表达与否的限制,实验所需样品用量少,是研究道地药材的遗传多态性的主要方法,RAPD、ISSR、5S-rRNA、SSR 微卫星等都是较为常用的分子标记研究技术。近年来植物核基因组和叶绿体基因组中的分子序列广泛的应用于道地药材分子鉴别及道地性形成的研究中。

核糖体rDNA 内转录间隔区(ITS)作为一种遗传标记,被广泛应用于中药材鉴定、遗传多样性、亲缘关系等方面的研究。通过对不同产地巴戟天核糖体rDNAITS 序列分析发现,巴戟天群体间的亲缘关系与地理分布呈现较好的相关性。蔡苗苗[23]应用高通量测序技术对巴戟天的叶绿体基因组进行了组装、注释和分析,每个样品得到了约3 G的原始序列数据,共包含180 M 的测序片段。通过对不同产地巴戟天叶绿体基因组的变异情况进行比较,发现叶绿体基因组中不同区域和不同数量的单碱基突变或插缺失突变是巴戟天药材产生道地性的主要原因。与参考基因相比,广东巴戟天群体叶绿体基因组相同,碱基差异数和遗传距离为0;福建巴戟天群体叶绿体基因组碱基差异数为4~16个,遗传距离为0.026~0.126;广西巴戟天群体和海南巴戟天群体叶绿体基因组差异主要为集中在大单拷贝区的单碱基突变和插入缺失突变,叶绿体基因组碱基差异数为71~81 个,遗传距离为0.470~0.536。该研究从基因水平上证明了广东巴戟天种源稳定,广东巴戟天群体叶绿体基因变异少,显示出广东为巴戟天道地产区具有科学性。

刘瑾[24]基于序列分析探讨巴戟天道地药材形成的内在原因,研究选取巴戟天核基因组内转录间隔区ITS 序列,叶绿体基因组matK、非编码区trnL-F 序列进行直接PCR测序,并进行群体遗传研究.结果表明巴戟天ITS序列可用于研究巴戟天道地性药材形成的分子机制,可以较好的区分广西及海南的巴戟天居群,同时群体遗传结果分析结果表明了同一省份间巴戟天样品遗传分化程度低、基因交流多、遗传差异小;而四省份间广东与福建样品遗传距离最小,分化少,遗传差异小,而海南及广西与其余省份的遗传距离均较远、分化程度高、遗传变异大。对单倍型分析可以得到广东巴戟天可能为巴戟天的祖先群,与广东作为道地产区的地位相一致。

6 基于指纹图谱对巴戟天道地性的内涵阐释

不同产地的巴戟天不仅存在多种类型,而且化学成分如水晶兰苷、寡糖的含量及蒽醌类成分的指纹图谱等均存在较大差异[25-26]。廖慧君[27]建立了巴戟天寡糖的高效薄层色谱(HPTLC)指纹图谱,并对不同产地巴戟天药材、炮制饮片、混伪品及含巴戟天药材的复方制剂中寡糖成分进行分析比较,通过HPTLC 指纹图谱考察,炮制后巴戟天寡糖成分出现质与量的改变;来源于广东、福建、广西、海南等不同产地的巴戟天药材无明显差异。崔妮[28]等研究不同产地巴戟天不同炮制品蒽醌类化合物的HPLC指纹图谱,分别指认了巴戟天、巴戟肉、盐巴戟天中5个色谱峰,制巴戟天中6个色谱峰,且不同产地巴戟天质量差异显著。吴凌凤等[29]建立巴戟天药材中蒽醌类成分HPLC 指纹图谱的分析方法,分析不同产地巴戟天及野生药材与栽培品种蒽醌类成分的差异。刘晓涵[14]建立巴戟天中糖类化学成分HPLC 指纹图谱的分析方法,研究不同产地的巴戟天药材的质量,研究发现不同产地巴戟天药材中糖类化合物化学组成相似, 且均以果糖和蔗糖为主要的色谱峰,但相对比例有明显的差异。果糖质量分数在所分析的药材中均较高,但在不同来源的药材中差异很大;以广西产巴戟天果糖质量分数最高,广东高要产者果糖最低;从指纹图谱相似度来看,也正是这两者与其余8 批药材出现了显著差异。

7 总结

中药道地性是中药药性的重要组成部分,是中药材的专属特征,其形成秉承遗传之变化,秉受环境之异同,体现了“性-效”关系,是产生临床疗效差异的药物属性。道地药材作为优质药材的传统代名词,是道地性理论的载体,充分体现中医药理论内涵。中药道地性理论反映了中医对药物与自然关系的认识,是对中药材质量认识的传统理念和控制模式。当前,人们对药材的真伪优劣,道地或非道地的评价从以往的经验鉴别为主,过渡到以关注化学成分特征为主,但这些独特性“指标”成分的形成规律、质量与疗效关联性,尚需深入研究,从而将道地性理论科学价值与道地药材疗效优势得到充分发挥。中药道地性科学内涵的揭示和评价体系的建立、道地药材资源可持续发展已成为中药学学科的重要课题,开展中药道地性研究是保障中药材质量和中医药临床疗效的关键。

巴戟天是生长在热带、南亚热带湿地雨林的藤本植物,其生长需要满足“前阴后阳,上阳下阴”的特点,由于巴戟天对于环境有特定的要求,所以巴戟天在我国主要分布于广东、广西、福建、海南四省。近年来不少学者从巴戟天的化学成分、药效物质基础、药理特性、以及基于核糖体rDNAITS 序列变异等分子机制方面探讨了不同产地巴戟天的地域性差异,不同产地的巴戟天的化学成分含量有所不同,不同地域巴戟天的药理特性也存在差异,为巴戟天道地药材品质评价提供了数据基础,对探讨、丰富巴戟天道地性科学内涵提供了客观证据。

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