中藥材前胡質(zhì)量影響因素研究進(jìn)展

王佳俊,舒佳賓,余文慧,崔文浩,朱衛(wèi)東

(衢州市農(nóng)業(yè)林業(yè)科學(xué)研究院,浙江 衢州 324000)

前胡始載于《名醫(yī)別錄》,為傘形科植物白花前胡(PeucedanumpraeruptorumDunn)的干燥根,具有降氣化痰、疏散風(fēng)熱等功效,廣泛用于中醫(yī)臨床及止咳化痰類制劑的制備,為常見大宗藥材[1]。藥智數(shù)據(jù)網(wǎng)上顯示前胡參與了500多種中藥方劑及100多種中成藥的組方配伍,市場需求量大。目前,野生前胡資源多生長于海拔200～1 500m的山區(qū)向陽坡地、山谷溪邊,蘊(yùn)藏量較少,市售前胡以大田栽培為主?，F(xiàn)代藥理研究表明,前胡具有祛痰、平喘、降血壓等藥理作用,其主要活性成分為香豆素類和揮發(fā)油類化合物[2]?！吨腥A人民共和國藥典》(2020版一部)中規(guī)定,前胡藥材中前胡甲素(Praeruptorin A,PA)含量不得少于0.90%,前胡乙素(Praeruptorin B,PB)不得少于0.24%[3]。因此,香豆素類成分是評價(jià)前胡藥材質(zhì)量的重要指標(biāo)之一,而目前市售前胡藥材質(zhì)量參差不齊,藥典合格率低,無法滿足臨床用藥需求,不利于前胡的臨床使用和相關(guān)藥品的質(zhì)量控制[4,5]。

近來研究指出,中藥材效用物質(zhì)的積累與種質(zhì)、產(chǎn)地、栽培方式、采收加工等密切相關(guān)。針對目前前胡野生資源日益減少,栽培品產(chǎn)量及質(zhì)量提升較慢,與臨床對高品質(zhì)前胡的需求脫節(jié)等矛盾,本研究擬從以上四個(gè)方面進(jìn)行綜述,主要圍繞產(chǎn)前產(chǎn)地選擇、產(chǎn)中栽培方式及產(chǎn)后加工處理過程,探討上述因素對前胡藥材質(zhì)量可能產(chǎn)生的影響,為進(jìn)一步研究前胡質(zhì)量變化、控制前胡藥材質(zhì)量提供參考。

1 外觀表現(xiàn)對前胡質(zhì)量的影響

1.1 形態(tài)差異對前胡質(zhì)量的影響

不同前胡植株的外觀形態(tài)具有較大差異,且與化學(xué)成分的含量存在一定的相關(guān)性。前胡抽薹與否與其藥用成分的高低存在直接關(guān)系,目前學(xué)界普遍認(rèn)為前胡抽薹、開花勢必會降低根及根莖中的養(yǎng)分供給,導(dǎo)致根部木質(zhì)化比例增大,降低香豆素類成分含量。因此在臨床應(yīng)用中,為保證藥材質(zhì)量的穩(wěn)定常將抽薹開花后的前胡棄去[6-9]。賀元等[10]對前胡根部木質(zhì)部比例、粉末顏色及油點(diǎn)數(shù)與藥用成分含量之間的關(guān)系進(jìn)行了研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)木質(zhì)部占比偏大、粉末色偏藍(lán)、油點(diǎn)數(shù)量偏多的前胡藥材,前胡甲素及前胡乙素含量明顯更高。這與學(xué)界普遍觀點(diǎn)有所不同,可能原因是木質(zhì)部中初生木質(zhì)部與次生木質(zhì)部中藥用成分含量不同,從而引起的結(jié)果偏差。此外,有研究表明植株根部分叉較少、主根較粗壯的前胡中所含甲素及乙素的總量較高[11]。這些形態(tài)變異帶來的藥用成分差異,為培育高質(zhì)量前胡提供了參考。

1.2 不同部位對前胡質(zhì)量的影響

2020版《中華人民共和國藥典》上規(guī)定前胡藥用部位是其根部,然而有研究指出前胡莖葉中的前胡甲素含量是根中的2倍,有可能作為中藥前胡的代用品[12]。這與李肖莉等[8]的研究結(jié)果有差別,這可能與兩者采用的分析方法不同有關(guān)。在揮發(fā)油種類的含量上,根中揮發(fā)油的種類較莖、葉中更為豐富,三部位主要成分α-蒎烯、甲基-環(huán)己烷和p-薄荷腦-1-醇等。此外,在前胡根中皮部、韌皮部和木質(zhì)部中有效成分的分析結(jié)果提示皮部及韌皮部含量遠(yuǎn)大于根部,且根頭部含量大于支部與根中部,原因可能與根中不同部位的木質(zhì)化程度不同有關(guān)[13-14]。

2 不同產(chǎn)地對前胡質(zhì)量的影響

前胡在我國分布范圍較為廣泛,不同產(chǎn)地前胡中藥用成分的含量有著不同程度的差別,而產(chǎn)地對其質(zhì)量的影響主要與氣候、海拔、土壤、地形等環(huán)境因子相關(guān)。李穎碩等[15]研究發(fā)現(xiàn),不同產(chǎn)地前胡藥材指紋圖譜有很大相似性,但前胡甲素、前胡乙素、前胡E素的含量相差較大。吳曉俊等[16]以香豆素類成分劃分不同產(chǎn)地前胡品質(zhì),依托最大信息熵(MaxEnt)模型發(fā)現(xiàn),浙江西北部與安徽東南部交界的天目山脈、湖北西南部與湖南西北部交界的武陵山脈所產(chǎn)前胡藥材品質(zhì)較高。

前胡的藥用成分積累復(fù)雜,道地性比較明顯,中藥古籍多記載吳中吳興地區(qū),即浙、贛、皖一帶為前胡道地產(chǎn)區(qū)。董軍等[17]測定了浙江、貴州、安徽、四川中前胡藥材中前胡甲素、前胡乙素含量,發(fā)現(xiàn)僅浙江產(chǎn)的前胡有效成分含量符合《中華人民共和國藥典》要求,品質(zhì)較好。在不同產(chǎn)地氣候因子的研究中,徐攀等[18]測定10省30批次前胡樣品中的7-羥基香豆素(7-OH-C)、前胡甲素(PA)、前胡乙素(PB)和前胡素E(PE)含量,發(fā)現(xiàn)相對濕度、7月平均最高溫、年平均氣溫為影響含量差異的關(guān)鍵氣候因子。在土壤因子的研究中,梁衛(wèi)青等研究揭示鋅、鐵、銅、全磷、全量鈉含量、陽離子交換量以及 pH 值在其中起主導(dǎo)作用。在海拔高度的研究中,楊柳等[19]測量了不同海拔的24 批前胡樣品,結(jié)果發(fā)現(xiàn)高海拔地區(qū)前胡甲素及乙素含量顯著高于低海拔地區(qū),提示海拔可能是影響前胡次生代謝產(chǎn)物積累的關(guān)鍵因素之一。

由于產(chǎn)地對前胡質(zhì)量有較大影響,并且道地產(chǎn)區(qū)的前胡與非道地產(chǎn)區(qū)的前胡中前胡甲素及乙素與藥效均有差異,選擇合適的前胡藥材種植基地極為重要。劉佳隴等[20]對前胡的適宜生態(tài)區(qū)進(jìn)行預(yù)測,發(fā)現(xiàn)安徽千島湖產(chǎn)區(qū)的仿野生種植和貴州產(chǎn)區(qū)的新開林地人工種植為當(dāng)前較適宜的種植方式。因此,選擇前胡的最佳栽培地,對控制前胡藥材質(zhì)量,進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化種植具有重要意義。

3 栽培過程對前胡質(zhì)量的影響

栽培過程中,影響前胡質(zhì)量的因素主要包括種源選擇、栽培方式、施肥、生長年限等。由于野生前胡資源不能滿足市場對前胡的需求量,因此關(guān)于野生前胡與栽培前胡的比較研究顯得極為重要。岳婧怡等[21]采用氣相色譜法分析野生與栽培前胡揮發(fā)油的組分及含量,發(fā)現(xiàn)與栽培前胡相比,野生前胡含有順馬鞭烯醇、(E)-β-金合歡烯、β-古巴烯等特有成分,導(dǎo)致野生前胡較栽培前胡香氣更加濃郁。關(guān)于野生與栽培前胡中香豆素的含量差異,不同研究呈現(xiàn)出不同的結(jié)果,推測這可能與分析方法及抽樣方式有關(guān),同時(shí)也側(cè)面反映出影響前胡品質(zhì)的復(fù)雜因素[11,22]。

目前,前胡繁殖方式主要分為種子及分根繁殖,優(yōu)良的種子是保障前胡成藥質(zhì)量的前提。有研究指出種源為野生前胡種子的前胡產(chǎn)量相對較低,但成藥品質(zhì)要高于殘留根及栽培種子,且一年生種源較兩年生種源的前胡品質(zhì)要高,因此推測一年生仿野生栽培的種源可能更加利于前胡品質(zhì)及產(chǎn)量的提高[23]。此外,在考察中有學(xué)者發(fā)現(xiàn)使用八成熟、色綠的種子育成的實(shí)生苗較老熟、色褐的抽薹率低,具體原因值得深入研究[24]。已知,前胡晚薹有利于根部營養(yǎng)物質(zhì)的積累,而播種時(shí)期的選擇對前胡抽薹率影響較大,徐廣等[25]研究表明3月后播種的前胡抽薹率可降低至10%以下,而1月到2月之間播種的抽薹率在14%～40%之間,原因可能是3月前的冬季晝夜溫差較大,前胡種子提前完成春化階段,從而導(dǎo)致前胡早薹率高。作為半陰生植物,光照強(qiáng)度及時(shí)間對前胡根部香豆素的合成具有重要調(diào)控作用,李肖莉等[8]對前胡不同坡向栽培進(jìn)行試驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)位于南坡的前胡甲素與乙素含量顯著高于其他坡向,這可能與不同坡向接受的光照強(qiáng)度及時(shí)間不同有關(guān)。鑒于前胡栽培過程中品質(zhì)影響因素復(fù)雜多樣,并且不同的研究結(jié)果不完全一致,臨床上使用栽培前胡代替野生前胡時(shí),應(yīng)注意前胡的用量,以保證臨床用藥安全有效。

施肥種類、施肥方法對前胡藥材的產(chǎn)量品質(zhì)影響較為顯著。陳如兵等[23]研究不同肥料對前胡產(chǎn)量及品種的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)施用有機(jī)肥和復(fù)合肥均能提高前胡產(chǎn)量,然而兩類肥料均會不同程度地導(dǎo)致根部前胡甲素含量的下降。施肥的時(shí)機(jī)應(yīng)該符合前胡的生長規(guī)律,一般而言,5月下旬至7月上旬不宜追肥,容易造成前胡早薹,7月下旬至9月可視前胡生長發(fā)育情況適當(dāng)追肥。施肥的數(shù)量并不是越多越好,單質(zhì)氮磷鉀肥的過量會導(dǎo)致土壤酸化,降低藥材品質(zhì)[26]。

4 加工對前胡質(zhì)量的影響

4.1 產(chǎn)地初加工方法對前胡質(zhì)量的影響

新鮮的前胡藥材含水量高,折干率約為30%,且含有各種酶類,不經(jīng)處理干燥會導(dǎo)致藥材有效成分氧化,使藥材質(zhì)量降低。2020版《中華人民共和國藥典》規(guī)定前胡藥材含水量不得過12%。進(jìn)行產(chǎn)地初加工可以使前胡藥材含水量降低,保證藥材質(zhì)量。干燥時(shí)的溫度是產(chǎn)地初加工的重要參數(shù),溫度過高會導(dǎo)致有效成分降解而影響品質(zhì),溫度過低不能有效降低降解酶的活性,因此藥材產(chǎn)地初加工時(shí)需要選擇合適的干燥溫度?，F(xiàn)有研究表明,當(dāng)溫度超過50℃時(shí),前胡甲素及乙素含量因降解轉(zhuǎn)化而不符合藥典規(guī)定[11]。前胡水洗后不立即加工會導(dǎo)致藥材腐爛,有研究指出水洗后存放6d會導(dǎo)致超過50%的前胡藥材腐爛,而前胡藥材不水洗則其總灰分及酸不溶灰分有超出藥典規(guī)定的風(fēng)險(xiǎn)。在前胡趁鮮切片加工中,切約6mm厚片既有利于快速烘干以縮短時(shí)間,又有利于有效成分的存留而保證品質(zhì)[27]。史行幸等研究了不同溫度對前胡香豆素總量的影響,得出60℃下烘干的前胡香豆素含量最高。

4.2 炮制方法對前胡質(zhì)量的影響

前胡在古代中醫(yī)臨床上常用不同炮制品入藥,如生前胡、炒前胡、姜汁炙前胡、蜜炙前胡等。目前常用的前胡炮制品為蜜炙前胡,主要是增加其止咳、祛痰功效。張村等[28]研究了前胡生片與蜜炙前胡中3種香豆素的含量差異,結(jié)果表明經(jīng)蜜炙后前胡甲素、乙素及E素含量均有不同程度的增加。鞠康等[29]通過薄層色譜及UPLC圖譜比較前胡蜜炙前后成分種類及含量的變化,發(fā)現(xiàn)蜜炙后前胡甲素、乙素含量均有所上升,此外蜜炙后在成分種類上亦有所變化。在前胡甲素、乙素提取方式的比較研究中,徐廣等[25]發(fā)現(xiàn)藥典規(guī)定的超聲提取較回流提取法提取的甲素效率高,而乙素的提取則相反,提示不同的提取方法可能會影響前胡藥材最終的檢測結(jié)果。

5 結(jié)語

通過總結(jié)分析可以看出,中藥材前胡質(zhì)量受人為因素、自然環(huán)境及其自身生長等諸多因素影響,在種植時(shí)可以采取必要的措施,深入挖掘利用優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的前胡種質(zhì)資源,為前胡道地藥園建設(shè)及良種繁育提供理論基礎(chǔ)。然而如何通過上述相關(guān)因素提高前胡藥材質(zhì)量尚不清楚,特別是提高前胡甲素及乙素在前胡根部的富集尚未見系統(tǒng)性報(bào)道。目前,對前胡質(zhì)量影響的相關(guān)研究還主要集中在宏觀層面,對影響前胡抽薹、藥用成分合成及調(diào)控基因還不明確。因此,在后續(xù)的研究中,應(yīng)著力加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)前胡品質(zhì)的提高、規(guī)劃道地藥園產(chǎn)區(qū),建立科學(xué)的田間管理方式,同時(shí)圍繞前胡抽薹及藥用成分,探索關(guān)鍵調(diào)控通路以提高前胡品質(zhì)。