西洋參藥材質(zhì)量評(píng)價(jià)研究進(jìn)展

程珂清，王崇旭，徐童，林鶯，周潔，董鵬，李黎明，于京平*

(1.濱州醫(yī)學(xué)院，山東 煙臺(tái)264003；2.濟(jì)南大學(xué)，山東 濟(jì)南250001；3.威海市文登區(qū)西洋參產(chǎn)業(yè)辦公室，山東 威海264200；4.威海市文登區(qū)農(nóng)業(yè)局，山東 威海264200)

西洋參為五加科植物西洋參(PanaxquinquefoliumL.)的干燥根，性涼，味甘，微苦，具有補(bǔ)氣養(yǎng)陰，清熱生津等功效[1]。西洋參具有人參的補(bǔ)性而無(wú)人參的燥性，應(yīng)用范圍較廣，既是上等中藥也是滋補(bǔ)圣品。西洋參原產(chǎn)加拿大和美國(guó)北部，我國(guó)西洋參1975年引種成功，目前形成吉林、山東和北京三大種植地。中國(guó)為西洋參生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，與美國(guó)和加拿大三分國(guó)際西洋參市場(chǎng)。以西洋參為原料的藥品、保健品應(yīng)用廣泛，涉及丸、散、膏、丹、湯、片等各種劑型，如西洋參口含片、西洋參蜂王漿、西洋參膠囊、花旗參茶等。中藥材質(zhì)量是影響藥品質(zhì)量及療效的最直接和最重要的因素之一。目前西洋參藥材需求量大增，但市場(chǎng)價(jià)格高昂，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)模糊，不法商人常以次充好、以假亂真，使西洋參市場(chǎng)魚龍混雜。為保證藥品安全有效和穩(wěn)定可控，藥材質(zhì)量評(píng)價(jià)成為西洋參眾多研究方向中的熱點(diǎn)。本文對(duì)影響西洋參藥材質(zhì)量的主要因素如產(chǎn)地、采收期和干燥方法等方面進(jìn)行綜述，以期對(duì)未來(lái)西洋參藥材質(zhì)量評(píng)價(jià)研究提供借鑒。

1 西洋參藥材質(zhì)量評(píng)價(jià)研究現(xiàn)狀

1.1 不同產(chǎn)地間的藥材質(zhì)量差異

生境、遺傳變異以及遺傳與環(huán)境互作等因素對(duì)中藥材質(zhì)量均具有一定影響。西洋參原產(chǎn)加拿大及美國(guó)，北美原始森林為西洋參自然選擇生長(zhǎng)地[2]。我國(guó)西洋參1975年引種成功，經(jīng)過(guò)淘汰篩選，目前中國(guó)西洋參產(chǎn)區(qū)主要有北京懷柔、吉林、遼寧、黑龍江、山東(文登、榮成)、陜西等地。對(duì)不同產(chǎn)區(qū)西洋參化學(xué)成分的比較主要集中在各種人參皂苷、揮發(fā)油、氨基酸、糖類、脂肪成分、無(wú)機(jī)元素等方面。李嵐等[3]比較了美國(guó)威斯康星州、吉林撫松、北京懷柔和加拿大的西洋參的皂苷組成及含量，得出國(guó)內(nèi)外不同產(chǎn)地的西洋參主要化學(xué)成分基本一致，但含量存在差異的結(jié)論。楊修仕[4]研究發(fā)現(xiàn)加拿大不同產(chǎn)地西洋參皂苷總量差異較小，藥材品質(zhì)較為穩(wěn)定，國(guó)內(nèi)引種的西洋參在單體皂苷和皂苷總量方面與原產(chǎn)地美國(guó)、加拿大沒(méi)有明顯差異。張丹等[5]對(duì)吉林、遼寧、山東、加拿大等4個(gè)產(chǎn)區(qū)的西洋參藥材進(jìn)行人參皂苷Rg1、Re、Rb1、Rc、Rg2、Rb2、Rb3、Rd含量測(cè)定，建立HPLC指紋圖譜并進(jìn)行模式識(shí)別，結(jié)果發(fā)現(xiàn)遼寧和加拿大產(chǎn)可聚為一類，山東和吉林產(chǎn)則呈現(xiàn)多樣性，分析其原因可能是由于我國(guó)引種的西洋參種子多為天然混雜品種，非單一純合種，種源與種質(zhì)資源混雜及栽培地生態(tài)環(huán)境多樣化導(dǎo)致西洋參個(gè)體間差異較大。周海燕等[6]進(jìn)一步比較了國(guó)內(nèi)外西洋參藥材中皂苷含量，結(jié)果顯示相同等級(jí)規(guī)格的西洋參中人參皂苷 Rg1、Re、Rb1的總量以文登、懷柔兩個(gè)產(chǎn)地較高，文登產(chǎn)西洋參含人參皂苷總和居各產(chǎn)地首位。西洋參揮發(fā)油為黃色油狀液體，具有濃厚的香氣。鄭友蘭等[7]比較發(fā)現(xiàn)，各產(chǎn)地西洋參揮發(fā)油得率波動(dòng)范圍在0.040%～0.097%,得率由高到低依次為黑龍江(五常)大于撫松大于黑龍江(穆棱)大于河北大于美國(guó)大于加拿大等于集安大于陜西；黑龍江穆棱產(chǎn)西洋參所含倍半萜種類與美國(guó)產(chǎn)相近，國(guó)內(nèi)其他產(chǎn)地西洋參所含倍半萜種類與加拿大產(chǎn)相近。進(jìn)口與國(guó)產(chǎn)西洋參中碳水化合物含量沒(méi)有明顯差異[8]，均含有16種以上氨基酸，但總量不同，陜西南鄭產(chǎn)氨基酸總量最高，加拿大和美國(guó)產(chǎn)分列第10和第14位[9]。楊修仕[4]系統(tǒng)比較研究中加兩國(guó)24個(gè)不同產(chǎn)地西洋參的營(yíng)養(yǎng)功能成分，結(jié)果表明吉林白山撫松產(chǎn)粗多糖含量最高。無(wú)機(jī)元素方面，國(guó)產(chǎn)西洋參除Mn稍低外，Mo、Mg、B、Ca、Sc、Zn等23種元素均高于進(jìn)口西洋參[10]。重金屬元素方面，國(guó)產(chǎn)西洋參整體含鉛量相對(duì)低于加拿大，但變異系數(shù)卻大于加拿大，這是由于我國(guó)不同地區(qū)土壤中Pb的含量水平存在較大差異，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)不同產(chǎn)地西洋參中各重金屬元素含量差異較大[4]。藥理作用方面，張樹(shù)臣等[11]得出了不同產(chǎn)地西洋參抗缺氧活性基本一致的結(jié)論。在抗氧化能力方面北京西洋參提高SOD活性和降低MDA含量效果最好，黑龍江西洋參提高GSH-PX活性效果最佳，在免疫調(diào)節(jié)能力、抗衰老方面，黑龍江、山東、陜西和北京等地西洋參效果均優(yōu)于美國(guó)[12]。西洋參受土壤、氣候、施肥等栽培環(huán)境的影響，人參皂苷的組成及含量有一定差別，我國(guó)西洋參均為人工栽培，其質(zhì)量受產(chǎn)地和生態(tài)環(huán)境影響較大。中藥栽培存在著栽培區(qū)域廣、產(chǎn)地生態(tài)環(huán)境差異大、生產(chǎn)方式不一致等現(xiàn)實(shí)狀況，提示我們?cè)谖餮髤⒁N過(guò)程中應(yīng)避免盲目引種，應(yīng)充分結(jié)合西洋參原產(chǎn)地的生長(zhǎng)環(huán)境合理選擇國(guó)內(nèi)栽培地，并建議在比較活性成分的基礎(chǔ)上增加生長(zhǎng)環(huán)境對(duì)西洋參功效、藥理作用的深入研究。

1.2 采收期對(duì)藥材質(zhì)量的影響

早則藥勢(shì)未成，晚則盛勢(shì)已歇。中藥材的適時(shí)采收對(duì)保證中藥材產(chǎn)量質(zhì)量有重要意義，若采收期適宜，則可使中藥材中的藥用部分產(chǎn)量和有效成分含量都達(dá)到較高水平，充分保證中藥材的藥用價(jià)值。西洋參活性成分積累隨時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化是藥材質(zhì)量評(píng)價(jià)中的研究重點(diǎn)之一，確定西洋參藥材的合理采收期能夠?yàn)槲餮髤⒎N植及相關(guān)醫(yī)藥工業(yè)生產(chǎn)提供理論依據(jù)。目前國(guó)內(nèi)西洋參采收年限有三年和四年。陳紅軍[13]對(duì)黑龍江寶清西洋參進(jìn)行最佳采收期研究，認(rèn)為第4年的9月上旬采收的西洋參折干率和人參皂苷含量同時(shí)達(dá)到較高水平，與5年株齡的西洋參無(wú)明顯差別。另外西洋參在第5年極易感染病蟲害，且從經(jīng)濟(jì)成本考慮還多一年的田間管理等費(fèi)用。許云章等[14]以加拿大產(chǎn)西洋參為研究對(duì)象發(fā)現(xiàn)，3～5年生各月的皂苷組成和含量變化沒(méi)有明顯的界限劃分；結(jié)合考慮栽培種植成本、遭受澇害和病蟲害的風(fēng)險(xiǎn)，認(rèn)為從3年生9月開(kāi)始西洋參根可以視為同等質(zhì)量。王鐵生等[15]以室內(nèi)5年大棚西洋參為材料，研究發(fā)現(xiàn)總皂苷含量從8月25日到9月25日基本上是下降趨勢(shì)，而9月25日后呈上升趨勢(shì)；而總糖含量的變化與總皂苷含量有相反的趨勢(shì)。尹春梅等[16]研究發(fā)現(xiàn)西洋參總皂苷含量按采收期均可聚為2類：4～6月份的為一組，7～9月份的為一組，7～9月組的總皂苷含量明顯高于4～6月組。由此可以看出不同季節(jié)采收對(duì)西洋參功效、化學(xué)成分、藥理作用會(huì)產(chǎn)生影響。由于西洋參種植方面投入比較多，在確定西洋參合理采收期時(shí)除了考慮產(chǎn)量、有效成分含量以外，需要對(duì)不同生長(zhǎng)期西洋參種植過(guò)程中農(nóng)藥、肥料、人工、物料費(fèi)等進(jìn)行投入產(chǎn)出分析，并考慮種植過(guò)程中氣候、病蟲害等不確定因素可能引起的減產(chǎn)。

1.3 干燥方法對(duì)藥材質(zhì)量的影響

我國(guó)西洋參的種植面積及總產(chǎn)量為世界之首，但成品質(zhì)量欠佳，缺乏規(guī)范科學(xué)的產(chǎn)后干燥加工方法是重要原因之一。目前國(guó)內(nèi)外加工西洋參都是采用曬干、烘干或遠(yuǎn)紅外干燥的方法將其加工成原皮西洋參[17]。丁之恩等[18]采用掃描電鏡對(duì)應(yīng)用冷凍干燥、真空干燥、傳統(tǒng)烘房干燥、微波干燥4種加工方法的原皮西洋參進(jìn)行了觀察，在色澤、結(jié)構(gòu)以及內(nèi)含物有效成分等方面進(jìn)行綜合比較，發(fā)現(xiàn)西洋參干制品質(zhì)量?jī)?yōu)良由高到低的順序?yàn)椋豪鋬龈稍飬?、真空干燥參、烘房干燥正常參、微波干燥參。黃朝暉等[19]采用26、32、38、44、50恒溫?zé)犸L(fēng)和遠(yuǎn)紅外變溫干燥西洋參，探討了不同溫度和方法對(duì)西洋參干燥速度和外在質(zhì)量的影響。結(jié)果表明變溫遠(yuǎn)紅外條件下干燥的西洋參質(zhì)量最好。周婧[20]研究發(fā)現(xiàn)在干燥加工過(guò)程中，西洋參藥材中酸性皂苷一部分轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的中性皂苷，中性皂苷的含量上升，酸性皂苷含量下降，但總皂苷含量在干燥過(guò)程中呈下降的趨勢(shì)。淀粉是西洋參根中最主要的儲(chǔ)藏物質(zhì)，在干燥過(guò)程中淀粉和還原糖之間存在著互相轉(zhuǎn)化。程軼夢(mèng)等[21]對(duì)西洋參采用傳統(tǒng)烘箱干燥，考察比較26、32、38、44和50 ℃等5個(gè)恒定溫度下西洋參糖類成分含量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)38 ℃處理還原糖含量均最高，粗淀粉含量相應(yīng)地較其他處理低，說(shuō)明38 ℃轉(zhuǎn)化率最高，有可能是淀粉活性酶在38 ℃較高所致。干燥方法的不同可能會(huì)導(dǎo)致西洋參結(jié)構(gòu)、有效成分含量出現(xiàn)變化，鮮西洋參的冷藏、水洗、干燥過(guò)程中的溫度和濕度都是西洋參干燥過(guò)程中的重要因素。合理科學(xué)的干燥方法可以減少枯枝和紅眼圈等現(xiàn)象的發(fā)生，確保最佳加工質(zhì)量。

1.4 市售西洋參藥材質(zhì)量調(diào)查

國(guó)產(chǎn)西洋參等級(jí)規(guī)格基本上按長(zhǎng)度指標(biāo)分成長(zhǎng)、中、短支。參商在分等時(shí)兼顧長(zhǎng)度和直徑，在同等長(zhǎng)度下直徑較粗的樣品，靈活掌握等級(jí)劃分。商品等級(jí)的劃分與評(píng)價(jià)處于藥農(nóng)及藥商自發(fā)劃分與市場(chǎng)自定義階段，沒(méi)有形成統(tǒng)一規(guī)格等級(jí)[22]。對(duì)河北省安國(guó)市藥材交易市場(chǎng)上流通的不同商品規(guī)格西洋參藥材質(zhì)量差異進(jìn)行研究，檢測(cè)人參皂苷 Rg1、Re、Rb1、Rc、Rb2、Rb3、Rd 含量，發(fā)現(xiàn)吉林、遼寧產(chǎn)部分西洋參不符合藥典規(guī)定。張丹等[23]認(rèn)為所收集的西洋參藥材質(zhì)量與產(chǎn)地信息相關(guān)性較大，而與傳統(tǒng)商品規(guī)格特征差別較小，說(shuō)明西洋參藥材傳統(tǒng)商品規(guī)格的劃分具有一定的局限性。張南平等[24]研究發(fā)現(xiàn)西洋參主根長(zhǎng)度、直徑與一些化學(xué)成分之間具有顯著的相關(guān)性，可為商品等級(jí)評(píng)價(jià)研究提供參考。由于物種、產(chǎn)地、采收時(shí)間等因素可能會(huì)造成市售西洋參藥材質(zhì)量出現(xiàn)較大差異，建議制定西洋參藥材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，需要考慮到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)適應(yīng)大生產(chǎn)的實(shí)際情況。

1.5 藥材評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)由單一成分到綜合評(píng)定

關(guān)于西洋參藥材質(zhì)量的評(píng)價(jià)，在2015版《中國(guó)藥典》中僅規(guī)定了來(lái)源、性狀、水分、總灰分、重金屬及有害元素、農(nóng)藥殘留等項(xiàng)目的檢查以及薄層色譜鑒別、浸出物測(cè)定、含量測(cè)定。含量測(cè)定僅對(duì)Rg1、Re、Rb1進(jìn)行量化標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定Rg1、Re、Rb1三者總量不小于2.0%。早期關(guān)于西洋參藥材質(zhì)量的研究多集中于單體皂苷成分的比較，但隨后的研究發(fā)現(xiàn)西洋參中還含有大量的酸性皂苷類成分，約占總皂苷的1/3，在一定的條件下容易轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的中性皂苷等，進(jìn)而影響中性皂苷的含量測(cè)定結(jié)果。周婧[20]將酸性皂苷增加為指標(biāo)性成分，同時(shí)建立西洋參HPLC指紋圖譜，更全面地評(píng)價(jià)西洋參內(nèi)在質(zhì)量。因此，僅以中性皂苷為指標(biāo)測(cè)定西洋參的質(zhì)量是不全面的。但除了Rg1、Re、Rb1三者總量在藥典中規(guī)定其量不得低于2.0%外，其余成分量的標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有統(tǒng)一觀點(diǎn)和確切的數(shù)值，有待進(jìn)一步研究的開(kāi)展。

2 西洋參藥材質(zhì)量研究中存在的問(wèn)題及未來(lái)發(fā)展方向

2.1 產(chǎn)地研究

國(guó)內(nèi)引種的西洋參在單體皂苷、總皂苷、揮發(fā)油含量方面與原產(chǎn)地美國(guó)、加拿大西洋參沒(méi)有明顯差異，但出現(xiàn)的國(guó)產(chǎn)西洋參有效成分含量地域差異較大的問(wèn)題，可能與栽培技術(shù)、土壤狀況等有關(guān)。同時(shí)，目前開(kāi)展的產(chǎn)地研究存在一個(gè)普遍性的問(wèn)題，即由于多數(shù)西洋參樣本采購(gòu)于藥材市場(chǎng)而非產(chǎn)地，商家提供的產(chǎn)地信息可能不實(shí)，導(dǎo)致藥材質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果失去意義。因此，建議今后的產(chǎn)地研究中樣本可直接從原產(chǎn)地采購(gòu)，確保產(chǎn)地信息的真實(shí)性。

2.2 采收時(shí)期研究

總體上看，目前國(guó)內(nèi)各個(gè)西洋參種植基地采收年限為3年到5年不等，各地區(qū)根據(jù)氣候差異采收時(shí)間在9月中旬到10月中旬[14,25]，最佳采收期的確定要綜合考慮質(zhì)量和產(chǎn)量。中藥材質(zhì)量的好壞與有效成分含量的高低密切相關(guān)，今后的藥材質(zhì)量評(píng)價(jià)研究中，分析樣本必須保證采收期一致。由于個(gè)體農(nóng)耕式生產(chǎn)方式依然廣泛存在，西洋參藥材生產(chǎn)者習(xí)慣依據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷，以月份或季節(jié)作為時(shí)間尺度進(jìn)行考量，沒(méi)有考慮不同地域的環(huán)境差異、氣候的年際變化等對(duì)藥用物質(zhì)形成和積累的影響[26]。今后我們有必要對(duì)西洋參的采收期進(jìn)行系統(tǒng)研究，除了考慮產(chǎn)量、有效成分含量以外，需要綜合考慮種植過(guò)程中農(nóng)藥、肥料、人工、物料費(fèi)等投入產(chǎn)出，并充分考慮種植過(guò)程中氣候、病蟲害等不確定因素，建立綜合評(píng)價(jià)模式。

2.3 產(chǎn)后干燥研究

除栽培、管理等因素外，缺乏規(guī)范科學(xué)的產(chǎn)后干燥加工技術(shù)是西洋參藥材質(zhì)量欠佳的重要原因。國(guó)內(nèi)外西洋參加工方法主要有曬干法、烘干法[17]。日曬方法受天氣影響較大且產(chǎn)品的衛(wèi)生指標(biāo)難以保證[27]。傳統(tǒng)的烘房熱風(fēng)干燥溫度較高，嚴(yán)重地破壞了活性成分[28]。新興的冷凍干燥法所得的產(chǎn)品質(zhì)量得到了很大改善，但由于能耗大、成本高，阻礙了這項(xiàng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用[29]。近年來(lái)微波技術(shù)、超高壓殺菌技術(shù)、超臨界萃取技術(shù)也應(yīng)用于西洋參采后加工，多種方法各有利弊。不同加工方法會(huì)對(duì)藥材產(chǎn)量、質(zhì)量產(chǎn)生一定影響，為了使研究結(jié)果具有可比性，今后的藥材質(zhì)量評(píng)價(jià)研究中分析樣本必須保證采后加工方法一致。

2.4 市售西洋參藥材質(zhì)量研究

由于物種、產(chǎn)地、采集時(shí)間不統(tǒng)一，遺傳基礎(chǔ)、生長(zhǎng)氣候和生態(tài)環(huán)境等因素均不相同，造成市售西洋參藥材質(zhì)量差異較大。西洋參主要進(jìn)行剪去側(cè)根、根須和蘆頭等簡(jiǎn)單加工處理，主根部分則根據(jù)尺寸、形態(tài)分成不同等級(jí)。目前西洋參藥材商品規(guī)格的劃分主要是依據(jù)市場(chǎng)銷售情況、消費(fèi)者的購(gòu)買習(xí)慣及西洋參加工后的形態(tài)特征，根據(jù)長(zhǎng)度結(jié)合單支質(zhì)量，兼顧產(chǎn)地等進(jìn)行劃分。西洋參不同商品規(guī)格等級(jí)缺乏統(tǒng)一規(guī)范的質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[22]。西洋參的偽品主要是用中國(guó)人參加工的“生曬參”，多從廣州等口岸改換包裝與商標(biāo)后倒流內(nèi)地市場(chǎng)，究其根源是西洋參的價(jià)格遠(yuǎn)高于中國(guó)人參[30]。由于西洋參原產(chǎn)地為北美，多數(shù)消費(fèi)者對(duì)進(jìn)口西洋參情有獨(dú)鐘，市場(chǎng)上也有國(guó)產(chǎn)西洋參冒充進(jìn)口西洋參的現(xiàn)象。為保障西洋參的藥材品質(zhì)，建議以傳統(tǒng)性狀鑒別為基礎(chǔ)，內(nèi)在指標(biāo)成分含量為核心，安全性指標(biāo)限量為保障。藥材質(zhì)量研究應(yīng)為藥材市場(chǎng)的規(guī)范和中藥現(xiàn)代化服務(wù)，修訂現(xiàn)行西洋參商品規(guī)格等級(jí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)具有現(xiàn)實(shí)必要性和戰(zhàn)略意義。

2.5 西洋參藥材評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)研究

大量的西洋參藥材質(zhì)量研究為西洋參的安全應(yīng)用提供了可靠保障，但也存在突出問(wèn)題：由于藥材藥效是多種成分協(xié)同作用的結(jié)果，采用某種或某幾種有效成分的量作為中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的方法不夠充分、科學(xué)，也難以為中醫(yī)藥理論所接受，因此制定既符合中醫(yī)藥理論，又能為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)所接受的規(guī)范化質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)迫在眉睫。應(yīng)盡快建立系統(tǒng)的西洋參藥材的質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，考慮引入質(zhì)量整體評(píng)價(jià)技術(shù)，為國(guó)產(chǎn)西洋參質(zhì)量的穩(wěn)定、可控和達(dá)到國(guó)際市場(chǎng)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)奠定理論和方法學(xué)基礎(chǔ)。

3 結(jié)語(yǔ)

藥材質(zhì)量控制是中藥生產(chǎn)過(guò)程中存在問(wèn)題最多的環(huán)節(jié)。中藥材藥效是多種成分協(xié)同作用的結(jié)果，僅僅采用某種或某幾種有效成分為指標(biāo)評(píng)價(jià)中藥質(zhì)量不夠科學(xué)、客觀。今后的質(zhì)量評(píng)價(jià)研究應(yīng)保證采收期、加工方法等因素一致，注重分析樣本的全面性和代表性。西洋參藥材質(zhì)量的理論基礎(chǔ)研究應(yīng)指導(dǎo)藥材的種植、采收加工，服務(wù)于藥材市場(chǎng)的規(guī)范。