藥材道地性分析方法的研究進(jìn)展

郝耀鵬，吳昌娟，郭淑紅，許陶瑜，裴帥帥，王秋寶，田洪嶺

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，山西汾陽(yáng)032200）

道地藥材又稱為地道藥材，是優(yōu)質(zhì)中藥材的代名詞，是指藥材質(zhì)優(yōu)效佳，這一概念源于生產(chǎn)和中醫(yī)臨床實(shí)踐，數(shù)千年來(lái)被無(wú)數(shù)的中醫(yī)臨床實(shí)踐所證實(shí)，是源于古代的一項(xiàng)辨別優(yōu)質(zhì)中藥材質(zhì)量的獨(dú)特的綜合標(biāo)準(zhǔn)，也是中藥學(xué)中控制藥材質(zhì)量的一項(xiàng)獨(dú)具特色的綜合判別標(biāo)準(zhǔn)。一般認(rèn)為，道地藥材就是指在一特定自然條件和生態(tài)環(huán)境的區(qū)域內(nèi)所產(chǎn)的藥材，并且生產(chǎn)較為集中，具有一定的栽培技術(shù)和采收加工方法的藥材。而道地性是評(píng)價(jià)中藥質(zhì)量的綜合指標(biāo)[1]。

隨著中藥材的大規(guī)模、集約化種植，中藥材的品種、質(zhì)量越來(lái)越受到重視。道地性作為評(píng)價(jià)藥材產(chǎn)地、質(zhì)量的代名詞，也越來(lái)越受到消費(fèi)者的重視。然而，道地性是一個(gè)模糊、籠統(tǒng)的概念，難以量化。古代對(duì)藥材的分析主要通過(guò)肉眼去觀察，主觀性強(qiáng)，難以對(duì)藥材的道地性進(jìn)行量化分析。而現(xiàn)代道地藥材的評(píng)價(jià)是通過(guò)理化分析和儀器分析的方法來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)，避免經(jīng)驗(yàn)鑒別受人的主觀因素影響較大、分辨率較低、定量標(biāo)準(zhǔn)誤差大等不足，將道地藥材的道地性數(shù)據(jù)化、標(biāo)準(zhǔn)化，如測(cè)定雜質(zhì)、水分、總灰分、酸不溶性灰分、浸出物、揮發(fā)油、化學(xué)成分以及有害物質(zhì)如重金屬、農(nóng)藥殘留等，對(duì)其進(jìn)行全面地衡量，并與療效聯(lián)系起來(lái)。隨著研究和應(yīng)用的深入，人們意識(shí)到發(fā)揮作用的不是藥材中的某一種成分，而是多種成分共同作用的結(jié)果。單一有效成分或者指標(biāo)性成分難以準(zhǔn)確衡量道地性，因而引入了中藥化學(xué)成分指紋圖譜概念，利用高效液相色譜、氣相色譜以及紫外、紅外、質(zhì)譜、核磁共振譜對(duì)道地藥材進(jìn)行研究分析，并與藥理作用結(jié)合起來(lái)，獲取藥材全面的信息，以反映中藥材的質(zhì)量。

越來(lái)越多的研究學(xué)者從不同角度去分析道地性，用不同的分析方法對(duì)道地性進(jìn)行定義。這讓藥材的道地性鑒定和評(píng)價(jià)變得更加科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，也讓藥材的質(zhì)量評(píng)價(jià)體系更加系統(tǒng)，為藥材品質(zhì)評(píng)價(jià)拓寬了思路。

藥材道地性不僅與藥材遺傳基因、生態(tài)環(huán)境有關(guān)，還與社會(huì)條件如栽培技術(shù)、采收加工、政策導(dǎo)向等密切相關(guān)。我國(guó)學(xué)者對(duì)藥材道地性研究已有30多年歷史，對(duì)我國(guó)常用和珍貴的藥材品種和質(zhì)量進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。

本文對(duì)藥材道地性分析方法進(jìn)行比較，以期為道地藥材道地性的分析和藥材質(zhì)量評(píng)價(jià)提供參考。

1 藥材道地性的歷史考證分析

道地藥材的稱謂起源于傳統(tǒng)中醫(yī)，通過(guò)查閱本草學(xué)資料和地方志等歷史資料來(lái)考證道地性是藥材道地性分析的最基本方法。侯宇榮等[2]通過(guò)查閱本草學(xué)資料，同時(shí)結(jié)合安徽省南陵縣的縣志、氣候環(huán)境，對(duì)牡丹種植現(xiàn)狀、實(shí)際應(yīng)用以及丹皮質(zhì)量進(jìn)行綜合分析，論證了安徽省南陵縣丫山產(chǎn)牡丹皮的道地性。黃勤挽等[3]通過(guò)本草文獻(xiàn)考證表明，附子來(lái)源于烏頭，從宋代以后附子道地產(chǎn)區(qū)均為四川江油地區(qū)。劉婉瀅等[4]通過(guò)考證表明，延胡索又名玄胡索、元胡、延胡，在《本草原始》書(shū)中記載其又名茅山玄胡索，延胡索最早產(chǎn)于東北一帶，由于南遷與西遷，現(xiàn)今主產(chǎn)于南方。趙小勤等[5]通過(guò)本草文獻(xiàn)考證表明，知母產(chǎn)地為山西省和河北省的西部和北部，還有太行山南的河南省部分區(qū)域。許保海等[6]通過(guò)考證歷代本草書(shū)籍中對(duì)沙參的記載、分析相關(guān)文獻(xiàn)及實(shí)際調(diào)研，綜合論證了北沙參的道地產(chǎn)地，厘清了南、北沙參的歷史變遷,明晰了北沙參的道地產(chǎn)地，表明山東萊陽(yáng)為北沙參的道地產(chǎn)地。

2 藥材道地性的基因分析

道地藥材不僅具有地理區(qū)位性，更具有廣泛的生物性。古人云，離其本土，則質(zhì)同而效異。道地藥材品質(zhì)優(yōu)良,是道地藥材遺傳變異與生態(tài)環(huán)境影響及社會(huì)人文環(huán)境等外因長(zhǎng)期作用的結(jié)果，特定的基因經(jīng)過(guò)土壤因子、氣候因子的影響產(chǎn)生特定的酶，進(jìn)而調(diào)控次生代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生，因而特定的基因是藥材道地性形成的基礎(chǔ)[7]。道地產(chǎn)區(qū)與非道地產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)的藥材在形態(tài)、根部性狀及化學(xué)成分等方面有著高度的相似性,因而采用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行道地藥材的鑒別具有很大的主觀性，鑒別變得越來(lái)越困難。運(yùn)用分子生物學(xué)技術(shù)進(jìn)行藥材道地性的鑒定，準(zhǔn)確性更高[8]。

王秀全等[9]研究鑒定了北柴胡種源道地性的方法，用23種引物作RAPD分析，結(jié)果表明，用RAPD法可以準(zhǔn)確鑒定北柴胡種源的道地性。但是道地性的基因表達(dá)機(jī)制和環(huán)境對(duì)道地性基因的影響尚有待深入研究。高文遠(yuǎn)等[10]運(yùn)用RAPD法分析當(dāng)歸的道地性，結(jié)果表明，地理分布距離越小，當(dāng)歸的遺傳差異越小；反之，越大。李萍等[11]用5S-rRNA基因間區(qū)序列變異方法研究金銀花藥材道地性的基因差異，結(jié)果表明，不同產(chǎn)地的金銀花基因間序列差異明顯。劉穎等[12]通過(guò)對(duì)甘草道地性形成機(jī)制的研究發(fā)現(xiàn)，中藥功能基因拷貝數(shù)變異（copy numbervariations,CNVs）與產(chǎn)地具有相關(guān)性，可能是道地藥材形成的機(jī)制之一。席培宇等[13]研究發(fā)現(xiàn)，同一產(chǎn)地甘草樣品β-AS基因的序列相似程度高，而地理距離相距越遠(yuǎn)，β-AS基因序列相似度越低，差異度越大，因此，可推斷不同產(chǎn)地甘草的β-AS基因多態(tài)性的差異，可能是導(dǎo)致甘草道地性形成的原因之一。

3 藥材道地性的有效成分含量分析

中藥材發(fā)揮藥效的是藥材的有效成分種類及含量，包括皂苷、酮類物質(zhì)、酚類物質(zhì)、多糖、維生素等。對(duì)藥材有效成分含量進(jìn)行測(cè)定分析是評(píng)價(jià)藥材道地性的主要量化指標(biāo)。人們對(duì)藥材化學(xué)成分的研究多采用藥材指紋圖譜方法，這也為藥材道地性研究提供了新的思路和方法。鞏珺等[14]運(yùn)用近紅外光譜技術(shù)建立了廣陳皮的一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?，可快速檢測(cè)鑒別廣陳皮的道地性。近紅外光譜技術(shù)是中藥材有效快檢的理想方法。紅外光譜結(jié)合判別分析方法對(duì)三七道地性的識(shí)別效果好，有望成為實(shí)踐中鑒別三七道地性的新方法[15]。用傳統(tǒng)的計(jì)算相似度的方法分析中藥材指紋圖譜時(shí)，在一些情況下，如某些成分較其他成分含量高很多，或批次之間變化不明顯，指紋圖譜中那些低含量成分峰面積的變化容易被忽略，從而導(dǎo)致對(duì)藥材道地性的誤判。吳璐等[16]在研究枳殼的道地性識(shí)別方法時(shí)，利用信息熵加權(quán)的相似度算法對(duì)枳殼道地性進(jìn)行識(shí)別，試驗(yàn)證明該方法能明顯提高對(duì)江枳殼藥材道地性的識(shí)別度。

4 藥材道地性的生態(tài)環(huán)境差異分析

道地藥材是在特定生態(tài)環(huán)境下所生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)中藥材，氣候、土壤等條件對(duì)道地藥材的形成有重要影響。研究發(fā)現(xiàn)，生態(tài)環(huán)境因子對(duì)溫郁金、當(dāng)歸和附子等藥材產(chǎn)量和品質(zhì)的影響相關(guān)性都達(dá)到了顯著水平，表明生態(tài)環(huán)境顯著影響溫郁金、當(dāng)歸和附子藥材道地性的形成[17-19]。

土壤中各種元素的組成、含量和存在狀態(tài)會(huì)引起道地藥材形態(tài)和品質(zhì)變異。朱梅年等[20]在研究藥材道地性與土壤的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)，每一種藥材都有一種或幾種微量元素，因而提出了特定藥材鑒定的微量元素圖譜測(cè)定法。特定藥材對(duì)特定微量元素有明顯的富集作用，而不同藥材對(duì)微量元素的富集選擇偏好性恰恰與該微量元素參與特定生理生化功能相一致，也與該藥材的特定藥效相關(guān)聯(lián)[20]。高業(yè)新等[21]從地學(xué)角度研究了寧夏枸杞的道地性，確定了寧夏枸杞的8種特征元素（與寧夏枸杞內(nèi)在品質(zhì)密切相關(guān)且來(lái)自于地質(zhì)背景的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素）分別為S、Na、K、Mo、Ca、Mg、Li、B；而且發(fā)現(xiàn)，寧夏枸杞的營(yíng)養(yǎng)元素分為2類，一類以K為代表,有利于糖合成的元素，另一類為其他元素,有利于堿合成的元素?？梢?jiàn)，枸杞對(duì)元素的吸收具有明顯的選擇性，土壤中化學(xué)元素的組成和數(shù)量影響寧夏枸杞道地性的形成。同樣，知母對(duì)土壤元素的吸收也有選擇性，特征元素為Fe、S、Na、Mg、Al、P、Si、Sr、Zn、Ca共10種，道地與非道地知母藥材中礦質(zhì)元素有明顯的地域差異[22]。

5 藥材道地性的表型比較分析

道地藥材與非道地藥材雖然在形態(tài)、生物性狀及化學(xué)成分等方面常表現(xiàn)出高度的相似性，但是在一些方面還表現(xiàn)出細(xì)微差別，比如顏色、形狀。任偉光等[23]研究當(dāng)歸顏色與道地性的相關(guān)性，比較了4個(gè)產(chǎn)地的當(dāng)歸顏色及5種有效成分含量，結(jié)果表明，當(dāng)歸顏色與其品質(zhì)相關(guān)。付桂芳等[24]對(duì)不同產(chǎn)地的丹參表型性狀進(jìn)行了比較分析，結(jié)果表明，丹參野生品與栽培品、道地藥材川丹參與其他產(chǎn)地丹參在藥材性狀和顯微組織上存在差異,可以通過(guò)藥材的外觀形態(tài)、根橫切面維管束的排列方式等特征鑒別。張龍開(kāi)等[25]對(duì)不同產(chǎn)地白術(shù)進(jìn)行了比較分析，結(jié)果表明，各產(chǎn)區(qū)白術(shù)在性狀特征、揮發(fā)油含量及組分等方面的差異揭示了產(chǎn)地與白術(shù)內(nèi)在質(zhì)量的相關(guān)性。

6 藥材道地性分析方法拓展

藥材專家學(xué)者通過(guò)對(duì)道地藥材的歷史考證分析、基因分析、有效成分含量分析、生態(tài)環(huán)境差異分析、表型比較分析等多個(gè)角度對(duì)藥材道地性進(jìn)行了定性定量的質(zhì)量評(píng)價(jià)，為更加深入地評(píng)價(jià)藥材道地性提供了鑒定和評(píng)價(jià)依據(jù)。筆者認(rèn)為還可以從以下3個(gè)方面拓寬藥材道地性分析方法。

6.1 研究栽培、采收和初加工技術(shù)對(duì)道地性藥材的影響

栽培、采收和初加工技術(shù)會(huì)影響藥材藥用成分含量和組成。加工方法的不同導(dǎo)致成分不同，采收時(shí)間不同，藥用成分含量也不同，古人云：“三月茵陳四月蒿，五月六月當(dāng)柴燒”，這就是采收技術(shù)影響藥材質(zhì)量的表現(xiàn)。規(guī)范化栽培技術(shù)是藥材高品質(zhì)的保證，對(duì)藥材道地性的形成具有重要影響。

6.2 緊密結(jié)合中醫(yī)藥基本理論

道地藥材是傳統(tǒng)中醫(yī)提出的概念。研究道地藥材應(yīng)結(jié)合中醫(yī)藥基本理論,繼承研究道地藥材的成因、藥性和配伍。從中醫(yī)用藥和療效的角度辯證分析藥材道地性。

6.3 對(duì)藥材道地產(chǎn)區(qū)遷移研究

道地藥材不僅與基因、生態(tài)環(huán)境有關(guān)，還與種植、加工技術(shù)等社會(huì)因素相關(guān)，所以道地產(chǎn)區(qū)不是一成不變的，有可能隨著氣候變化、種植面積、栽培技術(shù)、歷史政策等原因而遷移。如貝母的道地產(chǎn)區(qū)由于產(chǎn)區(qū)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整從象山遷到了鄭州[26]。天麻受自然、社會(huì)、交通、人文和種質(zhì)資源等多種因素的綜合影響，道地產(chǎn)區(qū)出現(xiàn)了由東部向西南、由黃河流域向金沙江、漢江和長(zhǎng)江流域遠(yuǎn)距離遷移的現(xiàn)象[27]。

藥材道地性的研究是系統(tǒng)的工程,涉及中醫(yī)中藥學(xué)、藥理學(xué)、土壤學(xué)、水文、植物生理生化分子生物學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域，科學(xué)闡明藥材的道地性機(jī)制，需要多學(xué)科聯(lián)合攻關(guān)。