穿心蓮藥材質(zhì)量控制研究進(jìn)展

溫賽群，姜濤，溫春秀，劉靈娣，田偉

（河北省農(nóng)林科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所/ 河北省藥用植物技術(shù)創(chuàng)新中心，河北 石家莊 050051）

穿心蓮〔Andrographis paniculata（Burm. f.）Nees〕為一年生藥用草本植物，味苦，性寒，具有清熱解毒、消炎止痛等作用，臨床上多用于防治呼吸道感染、腸傷寒、急性黃疸型肝炎和肺炎等疾病。穿心蓮全世界約有20 個(gè)品種，主要分布于熱帶、亞熱帶區(qū)域；我國(guó)有2～3 種，主要分布于南部和西南部[1，2]。穿心蓮具有悠久的民間用藥史，目前在國(guó)內(nèi)外制藥行業(yè)應(yīng)用廣泛，但由于生態(tài)環(huán)境、栽培條件、收獲加工方法和技術(shù)水平的不同，致使市場(chǎng)上穿心蓮藥材的質(zhì)量參差不齊[3]。為保證藥材的優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)和最佳療效，需探究提高穿心蓮藥材質(zhì)量的方法和措施，并高效、準(zhǔn)確地執(zhí)行必要的質(zhì)檢過(guò)程。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)穿心蓮質(zhì)量方面的研究越來(lái)越多，研究角度和方法多有不同。為此，就國(guó)內(nèi)外穿心蓮質(zhì)控研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，旨為今后相關(guān)研究提供較為全面的參考材料。

1 穿心蓮藥材質(zhì)量的控制指標(biāo)

穿心蓮含有二萜內(nèi)酯類(lèi)、雙二萜內(nèi)酯類(lèi)、黃酮類(lèi)、烷、酮、蠟、甾醇、有機(jī)酸等化學(xué)成分，其中二萜內(nèi)酯類(lèi)具有抗炎、抗病毒、抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)等作用，為藥材的主要有效成分。二萜內(nèi)酯類(lèi)主要包括穿心蓮內(nèi)酯（andrographolide）、脫水穿心蓮內(nèi)酯（14-deoxy-11，12-didehydroandrographolide）、新穿心蓮內(nèi)酯（neoandrographolide）、14-去氧穿心蓮內(nèi)酯（14-deoxyandrographolide）、穿心蓮內(nèi)酯苷（andrographoside）和3，14-二去氧穿心蓮內(nèi)酯（3，14-dioxyandrographolide）等[4]，諸多研究以其中幾種主要二萜內(nèi)酯類(lèi)成分作為穿心蓮藥材質(zhì)量的控制指標(biāo)[5]。

2 二萜內(nèi)酯類(lèi)成分的檢測(cè)方法

現(xiàn)代二萜內(nèi)酯類(lèi)成分檢測(cè)方法有高效液相色譜法（HPLC）、薄層色譜法（TLC）、近紅外光譜法（NIRS）、核磁共振法（NMR）等。

2.1 TLC 法

《中國(guó)藥典》2020 版采用薄層色譜法對(duì)穿心蓮藥材中的穿心蓮內(nèi)酯進(jìn)行了定性鑒別，其以三氯甲烷-甲苯-甲醇（體積比8 ∶1 ∶1）為展開(kāi)劑，以10%硫酸乙醇溶液為顯色劑，在紫外光燈（365 nm）下檢視，供試品色譜與對(duì)照品色譜相應(yīng)的位置上顯相同顏色的熒光斑點(diǎn)[6]。

2.2 HPLC 法

HPLC 法應(yīng)用較為廣泛，但前人對(duì)二萜內(nèi)酯類(lèi)成分的色譜檢測(cè)條件如波長(zhǎng)等略有不同（表1）。連瑞麗等[7]采用HPLC 法，分別在波長(zhǎng)225 和254 nm 下檢測(cè)穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯的含量；鄧貴華等[5]采用反相高效液相色譜法（RP-HPLC），統(tǒng)一在226 nm波長(zhǎng)下測(cè)定穿心蓮6 個(gè)主要二萜內(nèi)酯成分的含量。顏玉貞等[12]認(rèn)為采用HPLC 或TLC 法檢測(cè)時(shí)，波長(zhǎng)252 nm下脫水穿心內(nèi)酯有最大吸收，可區(qū)分于脫氧穿心蓮內(nèi)酯，減少誤差。關(guān)于二萜內(nèi)酯類(lèi)不同成分的最適檢測(cè)波長(zhǎng)等色譜條件，有待比較研究并完善。

表1 采用HPLC 法檢測(cè)二萜內(nèi)酯類(lèi)成分的色譜條件Table 1 Chromatographic conditions for the determination of diterpene lactones by HPLC

2.3 NIRS 法

Lai 等[13]運(yùn)用NIRS 測(cè)定了穿心蓮中二萜內(nèi)酯類(lèi)成分和其他化合物的含量，選擇不同的光譜預(yù)處理方法、光譜范圍和最佳因子數(shù)對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化，經(jīng)檢驗(yàn)，所建模型穩(wěn)定可靠，具有較好的預(yù)測(cè)性能。

2.4 NMR 法

Yang 等[14]采用定量質(zhì)子核磁共振技術(shù)（qHNMR）檢測(cè)了多批穿心蓮制劑中4 個(gè)主要二萜內(nèi)酯類(lèi)成分的含量，檢測(cè)結(jié)果均與HPLC 法的測(cè)定結(jié)果一致，并且具有簡(jiǎn)便、快速的優(yōu)點(diǎn)。

2.5 其他

Zhao 等[15]采用乙酸乙酯-油基微乳電動(dòng)色譜（MEEKC）和短端進(jìn)樣技術(shù)，快速檢測(cè)了穿心蓮內(nèi)酯以及脫水穿心蓮內(nèi)酯的含量，可應(yīng)用于常規(guī)質(zhì)量控制試驗(yàn)。

3 穿心蓮藥材質(zhì)量的評(píng)價(jià)

3.1 利用二萜內(nèi)酯類(lèi)成分定量評(píng)價(jià)藥材質(zhì)量

3.1.1 以脫水穿心蓮內(nèi)酯和穿心蓮內(nèi)酯總量為主 穿心蓮質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可參照《中國(guó)藥典》2015 版，其規(guī)定穿心蓮含脫水穿心蓮內(nèi)酯和穿心蓮內(nèi)酯的總量應(yīng)不少于0.80%（按干燥品計(jì)算）[6]；唐維宏等[16]以穿心蓮藥材中穿心蓮內(nèi)酯與脫水穿心蓮內(nèi)酯的總含量為指標(biāo)，得出廣西GAP 基地所產(chǎn)穿心蓮藥材普遍優(yōu)于普通產(chǎn)地的藥材。韋坤華等[17]研究表明，新產(chǎn)區(qū)藥材中脫水穿心蓮內(nèi)酯和穿心蓮內(nèi)酯的總量普遍較高，新產(chǎn)區(qū)藥材質(zhì)量?jī)?yōu)于舊區(qū)。

3.1.2 以4 種主要二萜內(nèi)酯類(lèi)成分總量為指標(biāo) 《美國(guó)藥典》USP40 版規(guī)定的穿心蓮藥材質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為穿心蓮干燥莖葉中含穿心蓮內(nèi)酯、新穿心蓮內(nèi)酯、脫水穿心蓮內(nèi)酯和新穿心蓮內(nèi)酯苷元的總量不少于1.0%（按干燥品計(jì)算）[18]。

國(guó)內(nèi)許多學(xué)者將穿心蓮內(nèi)酯、新穿心蓮內(nèi)酯、脫水穿心蓮內(nèi)酯和14-去氧穿心蓮內(nèi)酯的總量作為質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)。邵艷華[19]采用TLC 法以4 種主要二萜內(nèi)酯類(lèi)成分總量為指標(biāo)，評(píng)價(jià)了不同產(chǎn)地穿心蓮種質(zhì)資源的質(zhì)量，經(jīng)檢測(cè)，廣東產(chǎn)地穿心蓮4 個(gè)主要二萜內(nèi)酯類(lèi)成分總量最高，質(zhì)量較佳；張曉等[20]檢測(cè)了穿心蓮不同部位的4 個(gè)主要二萜內(nèi)酯成分總含量，同時(shí)利用電子眼技術(shù)采集數(shù)據(jù)，考察了電子眼區(qū)分藥材質(zhì)量的能力；崔丹丹等[9]不僅檢測(cè)了穿心蓮藥材的4 個(gè)主要二萜內(nèi)酯類(lèi)總含量，還調(diào)查了農(nóng)藝性狀等，運(yùn)用偏最小二乘-判別分析（PLS-DA）、偏最小二乘回歸分析（PLS）和主成分聚類(lèi)分析等方法，結(jié)合農(nóng)藝指標(biāo)和質(zhì)量指標(biāo)，建立了穿心蓮藥材質(zhì)量等級(jí)的預(yù)測(cè)模型；陳兩綿等[21]以脫水穿心蓮內(nèi)酯為內(nèi)參物建立穿心蓮4 種主要二萜內(nèi)酯類(lèi)成分的“一測(cè)多評(píng)”（QAMS）質(zhì)量控制方法，經(jīng)檢驗(yàn)，QAMS 準(zhǔn)確度高，實(shí)現(xiàn)了低成本、高效率及多指標(biāo)的檢測(cè)效果，用于評(píng)價(jià)穿心蓮藥材質(zhì)量全面且有效。

3.2 建立指紋圖譜分析藥材質(zhì)量

隨著現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展，指紋圖譜技術(shù)已成為世界上公認(rèn)的中藥質(zhì)控模式之一，涉及TLCS、HPLC、氣相色譜法（GC）、高效毛細(xì)管電泳法（HPCE）以及紫外和紅外光譜法等多種分析方法，一般在建立指紋圖譜時(shí)需要標(biāo)定共有特征峰，經(jīng)與對(duì)照品比較，指認(rèn)共有峰代表的化學(xué)成分，分析樣品與對(duì)照品圖譜的相似度，判別穿心蓮藥材的質(zhì)量[22，23]。基于指紋圖譜相關(guān)數(shù)據(jù)，謝郁峰等[24]和謝青等[25]通過(guò)聚類(lèi)分析方法對(duì)穿心蓮藥材質(zhì)量進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)；Huang 等[26]通過(guò)建立主成分回歸模型對(duì)穿心蓮藥材質(zhì)量進(jìn)行了分析；周舒冬等[27]結(jié)合Levenberg-Marquardt 算法與BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立了穿心蓮藥材識(shí)別系統(tǒng)，該法可鑒別相似度高、易混淆的樣品，能真實(shí)地反映穿心蓮藥材的內(nèi)在質(zhì)量；Sharma 等[28]通過(guò)適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)計(jì)量學(xué)方法鑒別穿心蓮樣品，即在2 個(gè)指紋之間定義差異向量，用偏離向量的標(biāo)量平均值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，該方法可作為一種快速鑒別、評(píng)價(jià)和篩選多種藥材中優(yōu)質(zhì)天然藥物的質(zhì)量控制手段。

4 穿心蓮藥材質(zhì)量的影響因素

4.1 光照條件

褚晨亮[29]研究發(fā)現(xiàn)光質(zhì)對(duì)穿心蓮品質(zhì)影響較大，紅光有利于提高穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯的含量，藍(lán)光和黃光的效果則相反。李婷等[30]利用遮陽(yáng)網(wǎng)（透光率70%）進(jìn)行遮光處理，研究結(jié)果顯示，遮光處理下穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯的總含量提高。而褚晨亮[29]的研究結(jié)果顯示，單層遮陽(yáng)網(wǎng)（透光率70%）處理下，穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯的總含量降低3.28%，產(chǎn)量增加9.40%；雙層遮陽(yáng)網(wǎng)（透光率40%）處理下，穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯的總含量以及產(chǎn)量均明顯降低。

4.2 播種期

王振等[31]在粵西地區(qū)研究了不同播期對(duì)穿心蓮產(chǎn)量和質(zhì)量的影響，結(jié)果顯示，3 月底和4 月初播種時(shí)藥材的穿心蓮內(nèi)酯含量較高，其中4 月初播種處理的穿心蓮內(nèi)酯產(chǎn)量最高，因此，粵西地區(qū)穿心蓮規(guī)范化種植的最佳播種期為4 月初。

4.3 生長(zhǎng)時(shí)期

陳兩綿等[32]研究表明，4 種主要二萜內(nèi)酯總量在生長(zhǎng)期到花蕾初期較為穩(wěn)定，盛花期開(kāi)始下降，盛果期下降最為迅速，果期后期降至最低。陳娟等[33]研究表明，始花期穿心蓮內(nèi)酯含量最高，脫水穿心蓮內(nèi)酯含量在各生長(zhǎng)期的變化較小。高俊麗[34]研究發(fā)現(xiàn)，二萜內(nèi)酯類(lèi)成分的總產(chǎn)量在始花期最高。綜上所述，穿心蓮在始花期采收時(shí)，藥用質(zhì)量最佳。

4.4 采收加工

研究表明，葉和全草中的主要二萜內(nèi)酯含量高于莖，藥材采收時(shí)建議采收全草的上部和中部或含葉以上部位為佳。穿心蓮藥材采收后，曬干與陰干對(duì)藥材的主要二萜內(nèi)酯類(lèi)成分總含量影響較小，但陰干過(guò)程中可能會(huì)導(dǎo)致穿心蓮內(nèi)酯分解和轉(zhuǎn)化，因此，加工時(shí)建議采用曬干法進(jìn)行干燥[32]。早期研究發(fā)現(xiàn)，穿心蓮新鮮葉片經(jīng)發(fā)酵處理后穿心蓮內(nèi)酯的收得率明顯提高，而新穿心蓮內(nèi)酯的收得率有下降趨勢(shì)，如穿心蓮藥材加工時(shí)需提高穿心蓮內(nèi)酯的收得率，可進(jìn)行一段時(shí)期的發(fā)酵處理，但處理時(shí)期不應(yīng)過(guò)長(zhǎng)；此外，研究還發(fā)現(xiàn)，穿心蓮藥材貯藏時(shí)間越長(zhǎng)，穿心蓮內(nèi)酯、脫水穿心蓮內(nèi)酯和新穿心蓮內(nèi)酯的總含量下降越顯著，因此，穿心蓮藥材應(yīng)盡早加工，有利于藥材的利用[35]。

5 結(jié)語(yǔ)

早先Boorsma 從穿心蓮中分離出一種無(wú)色中性物質(zhì)，后經(jīng)證實(shí)為一種二萜內(nèi)酯類(lèi)化合物，之后陸續(xù)分離出多種與其結(jié)構(gòu)類(lèi)似的二萜內(nèi)酯類(lèi)成分，藥理學(xué)研究表明該類(lèi)成分具有解熱、消炎等功效，且含量占比高，因此成為評(píng)價(jià)穿心蓮質(zhì)量的主要活性成分[36，37]。二萜內(nèi)酯類(lèi)成分含量檢測(cè)從最初使用的重量法、比色法到現(xiàn)代采用的色譜法、光譜法等，檢測(cè)方法逐漸精確細(xì)化，質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)隨之加強(qiáng)完善[12]。目前，隨著穿心蓮藥材需求量的增加以及對(duì)藥品質(zhì)量的追求，需進(jìn)一步改善環(huán)境、栽培和加工等條件來(lái)提高藥材品質(zhì)。

近年來(lái)，對(duì)穿心蓮藥材品質(zhì)的鑒定多是采用HPLC 等色譜法檢測(cè)主要2 種或4 種二萜內(nèi)酯類(lèi)成分含量，有學(xué)者還通過(guò)結(jié)合農(nóng)藝性狀等指標(biāo)對(duì)藥材質(zhì)量進(jìn)行全面評(píng)價(jià)。前人研究均認(rèn)為，穿心蓮在始花期采收時(shí)藥用質(zhì)量最好，以采收含葉以上部位為佳。但是，目前關(guān)于穿心蓮藥材質(zhì)量影響因素（如光照條件，不同產(chǎn)區(qū)的播期，加工方式等）的研究不多，且結(jié)果存在爭(zhēng)議，建議今后進(jìn)行探索。