時間:2023-10-05 15:56:20
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇白芍的栽培方法,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
[關鍵詞] 杭白芍;根際;變性凝膠梯度電泳;微生物多樣性;高效液相色譜;芍藥苷
[收稿日期] 2013-12-13
[基金項目] 中國博士后科學基金項目(2013M531484);浙江省博士后科研項目(BSH1301033);浙江省高校中青年學科帶頭人學術攀登項目(pd2013215)
[通信作者] 袁小鳳,博士,副教授,主要研究方向為藥用植物學,Tel:(0571)86633051,E-mail:
白芍為毛茛科芍藥屬植物芍藥Paeonia lactiflora的干燥根,在中國有悠久的栽培歷史,馳名中外,其根并入藥,能養血調經,斂陰止汗,柔肝止痛,平抑肝陽。臨床用于血虛萎黃,月經不調,自汗,盜汗,肋痛,腹痛,四肢攣痛,頭痛眩暈。主產浙江、安徽、四川等地。此外,山東、貴州、湖南、湖北、甘肅、陜西、河南、云南等地亦產。浙江產杭白芍的品質最佳,居全國芍藥之首,是著名的道地藥材“浙八味”之一。杭白芍為多年生草本,其生長周期4~6年,生產實踐中以4年收獲白芍根最為常見,藥典規定白芍飲片含芍藥苷(C23H28011)不得少于1.2%[1]。目前,在我國耕地面積降低以及后備耕地資源不足的情況下,為提高耕地利用率,有必要研究1~4年的杭白芍其藥效成分的累積動態及中藥品質,了解生長年限對杭白芍品質的影響,探索采收種植4年杭白芍的合理性。
研究表明,道地藥材是一個與生態環境、遺傳密切相關的開放的復雜系統[2]。道地藥材的道地性與產地的氣候、土壤理化條件等環境生態方面關系密切[3]。其中,土壤微生物是土壤生態系統的核心,它們直接或間接參與了土壤中幾乎所有的物理、化學和生物學反應,對土壤肥力及植物生長代謝非常重要,對道地藥材內在成分的質量影響最大[4]。目前有關杭白芍的研究主要集中在藥效、栽培和加工等方面,對于白芍的土壤微生物等關注不多,而了解其微生態環境對杭白芍生長的作用,以及杭白芍的生長年限反過來對微生態環境的影響,有助于闡明杭白芍道地性形成的微生態作用機制。因此,作者栽培并收集了1~4年杭白芍的根,同時收集其根際土壤,利用HPLC檢測根中芍藥苷含量,利用PCR-DGGE檢測土壤菌群多樣性,分析杭白芍根際土壤微生態與杭白芍品質的關系,為探索中藥道地性與環境生態的相關性提供理論支持。
1 材料與方法
1.1 實驗設計和樣品采集 野外栽培實驗設在規范栽培基地磐安,實驗分4組:2011年栽培的杭白芍(一年生);2010年栽培的杭白芍(二年生);2009年栽培的杭白芍(三年生);2008年栽培的杭白芍(四年生)。實驗地設在同一塊地,土壤類型完全相同,每一組1 m×5 m,相鄰而種,整個實驗過程設專人管理。2011年的7月12日晴天下午14:00左右采樣,用五點取樣法分別采集一至四年生杭白芍根及其根際土壤[5]。采樣時,刨去表層土壤,將白芍整個植株挖出,輕輕抖掉根系上的大塊土壤,收集仍舊黏附于根部的土壤顆粒,每組大概隨機采集10株左右,所收集的土壤混勻,過20目篩,以去除動植物殘體和石塊,此為根際土。將混合的根際土裝入50 mL無菌離心管,每組3管,放入冰盒,速帶回實驗室,保存于-20 ℃冰箱中,用于菌群多樣性檢測。同時采集50 g左右的根際土裝入無菌袋中,這部分土樣將自然風干,用于土壤理化性質檢測。非根際土為對照土,是指與根際土相對應的土壤,采自與植物杭白芍根際有一定距離的同一地塊中,采集后現場處理方法同根際土。此外,采挖芍藥根,除去根莖及須根,洗凈,刮去粗皮,入沸水中略煮,使芍根發軟,撈出曬干、切片、打粉后待用[1]。每個樣品3個重復。
1.2 土壤pH、有機質及酶活的檢測 采用電極法[6]測土壤pH,低溫外熱重鉻酸鉀氧化-比色法[7]測土壤有機質,苯酚-次氯酸鈉比色法[8]測土壤脲酶活性,磷酸苯二鈉比色法[8]測定土壤磷酸酶活性。
1.3 土壤總基因組DNA提取及PCR擴增 稱取1.0 g土壤樣品進行總基因組DNA的提取,具體的提取步驟按照UltraCleanTM土壤DNA提取試劑盒說明書進行,提取完成后用1%的凝膠電泳進行檢測,將獲得的DNA放置-20 ℃冰箱保存。將提取的土壤DNA作為模板,使用Eppendorf的PCR system 2700型基因擴增儀,采用細菌通用引物對F357和R518(F357: 5′-CCTACGGGAGGCAGCAG-3′;R518: 5′-ATTACCGCGGCTGCTGG-3′),同時,在上游引物F357前加了GC夾CGCCCGCCGCCGCCCCGCGCCCGGCCCGCCGCCCCCGCCC[9],以提高變性凝膠梯度電泳DGGE的分離效果。
PCR反應體系50 μL包括20~50 ng的DNA模板,25 pmol引物,100 μmol?L-1 dNTPs,2.5 μL的二甲基亞砜(DMSO)以及5 U的Taq DNA聚合酶。采用Touchdown-PCR策略:94 ℃預變性4 min,前20個循環,94 ℃變性45 s,65 ℃退火75 s(每個循環下降0.5 ℃),72 ℃延伸1 min;后10個循環為94 ℃變性45 s,55 ℃退火75 s,72 ℃延伸1 min,最后再72 ℃延伸5 min。PCR擴增產物用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測,將PCR產物進行純化(Axygen DNA分離純化試劑盒,美國),-20 ℃冰箱保存。
1.4 DGGE及測序 利用DGGE(BioRad,美國)分離PCR產物。制備變性梯度膠,使其變性梯度為30%~60%,電泳緩沖液為1×TAE。DGGE電泳條件為:電壓160 V,溫度60 ℃,時間6.5 h。電泳結束后,SYBR-green I染色30 min,將染色后的DGGE膠用凝膠成像系統Gel Doc 2000(BioRad,美國)拍照保存,用于多樣性分析。DGGE電泳之后,選擇相對比較清晰的條帶進行割膠回收,用F357/R518引物進行PCR擴增,純化PCR產物。分子克隆選用pMD18-T載體,宿主為Escherich coli DH 5α(Takara,日本)。將質粒送檢測序(Invitrogen,上海),運用Blastn程序將所測序列與GenBank進行同源比對(http://ncbi.nlm.nih.gov/blast),并在RDP Ⅱ數據庫中(http://rdp.cme.msu.edu)對序列進行種屬鑒定。
1.5 芍藥苷含量的檢測 根據《中國藥典》2010年版規定,利用高效液相色譜法檢測杭白芍根部芍藥苷的含量[1]。以十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑;以乙腈-0.1%磷酸溶液(14∶86)為流動相;檢測波長230 nm。理論板數按芍藥苷峰計算應不低于2 000。取芍藥苷對照品適量,精密稱定,加甲醇制成60 mg?L-1芍藥苷溶液,即得對照品溶液。取本品中粉末0.l g,精密稱定,置50 mL量瓶中,加稀乙醇,即為供試品溶液。將供試品利用HPLC進行芍藥苷含量的檢測。
1.6 數據分析及處理 利用軟件Quantity One 4.4(Bio-Rad,美國)分析DGGE圖譜。根據DGGE膠條帶的位置和強度計算Shannon指數[10]。數據采用SPSS 16.0統計軟件作Pearson相關性分析和主成分分析。實驗數據用±s(STDEV)表示,方差分析認為,P
2 結果與分析
2.1 不同生長年限土壤的部分理化性質差異 檢測發現土壤呈酸性,非根際土pH達3.86,而種植杭白芍能顯著降低土壤酸度,并且隨著栽培年份的增加,pH逐漸上升,酸度逐漸下降,二年生和三年生的pH無顯著性差異。隨栽培年份增加,根際土壤的有機質基本呈逐漸下降的趨勢,但不同組間無顯著性差異。脲酶和磷酸酶活性均呈現出先降后升高的趨勢,但只有磷酸酶活性呈現出組間的顯著性差異,見表1??傊?,隨著杭白芍的生長,到第4年杭白芍收獲時,土壤pH、酶活均達到最高水平,而有機質則為最低。此外,與非根際土相比,根際土壤的pH、有機質含量以及酶活性差異非常明顯,體現了杭白芍的根際效應。這些均說明杭白芍的生長會影響土壤的理化性質,而這種影響必定與根泌物相關,從而使土壤性質呈現一定的動態變化。
2.2 不同生長年限土壤細菌多樣性 對不同生長年限杭白芍根際和非根際土進行細菌多樣性分析,見圖1。從DGGE圖譜可看出,一至四年生的杭白芍根際土中有不少為共有條帶。與非根際土相比,根際土的DGGE條帶顯示出明顯的差異,表明杭白芍的根能吸引一些細菌的生長和聚集,即杭白芍在土壤菌群的組成上可能起主要的決定作用。比較不同年限的根際土發現,一至四年生的杭白芍根際大部分都是共有條帶,其差異主要體現在條帶的亮度,進行重復實驗,其結果相同,這表明栽培年限對杭白芍根部的細菌群落影響不大,進一步證明其土壤根際菌群的組成主要受到杭白芍物種的影響。
衡量物種多樣性的方法有許多,本文采用Shannon-Weiner指數[10-11]。結果表明,不同生長年限的杭白芍根際土之間的Shannon指數有差異,排序為三年生(3.61)>四年生(3.59)>二年生(3.39)>一年生(3.38),可以看出,隨著杭白芍生長年限的延長,根際土壤的細菌多樣性整體呈上升趨勢。此外,與非根際土相比,杭白芍根際土的多樣性指數顯著高于非根際土,說明杭白芍的生長促使在細菌在根部富集,體現出明顯的根際效應。
為進一步了解杭白芍土壤菌群結構,將DGGE圖譜中比較清晰的條帶進行割膠回收(圖1),共回收了21條帶,進行分子克隆后測序,在NCBI和RDP數據庫中比對,結果見表2。測序結果表明,21個克隆全部為未培養菌,條帶長度在168~194 bp,主要隸屬于γ變形菌Gammaproteobacteria(5條帶,24%),α變形菌Alphaproteobacteria(3條帶,14%),放線菌Actinobacteria(4條帶,19%),酸桿菌Acidobacteria(2條帶,10%),厚壁菌門Firmicute(2條帶,10%)以及未知菌(5條帶,23%),說明杭白芍的根際土壤中的優勢細菌為γ變形菌、α變形菌、放線菌、酸桿菌以及厚壁菌。從圖1可以看出,S6(uncultured Actinobacterium clone E1B-B3-114,放線菌),S8(uncultured Bacterium clone mus-c48,酸桿菌Gp1),S9(uncultured Bacterium clone 106.52,α變形菌),S10(uncultured Alphaproteobacterium clone 3OL8,α變形菌),S11(uncultured bacterium RNA B1001R002_G23,酸桿菌Gp1),S15(uncultured Bacterium RNA,未知菌)是根際土的特有條帶,說明杭白芍根際特有菌主要為α變形菌,酸桿菌Gp1和放線菌。S1,S2,S5,S7條帶在非根際土特有,而且非常亮,經比對發現除S2為未知菌外,其余均為γ變形菌,說明γ變形菌為非根際土中的優勢菌群。
2.3 不同生長年限杭白芍的芍藥苷累積動態 按照藥典[1]規定,從實驗基地采回杭白芍根后,洗凈,除去頭尾和細根,置沸水中煮后除去外皮、生曬、切片、打粉后備用。從不同栽培年份的杭白芍的新鮮根可以非常明顯看到側根的生成以及次生生長。隨著杭白芍的生長,根系越來越發達,根的次生生長導致木質化比例增加,周皮的顏色加深,主根越來越粗,而側根也越來越多。與一至三年生的杭白芍相比,四年生的根的生物量顯著增加,因此可以說,產量因素是選擇四年生杭白芍入藥的原因之一。將采來的樣本處理好后,利用高效液相色譜法對不同生長年限杭白芍的芍藥苷含量進行了測定,見圖2。隨著生長年限的延長,芍藥苷的含量逐漸上升,其中一年生的含量最低,質量分數為3.26%,四年生的芍藥苷含量最高,質量分數達3.41%,但不同年份含量的統計性差異未達到顯著水平。由于一至四年生的杭白芍的芍藥苷含量均遠遠超過國家標準,說明生長年限對芍藥苷的含量的影響不大,應該不是選擇四年生杭白芍入藥的主要原因,之所以選擇四年生杭白芍入藥其主要因素應該是產量而不是芍藥苷的含量。綜合外觀性狀質量、產量以及指標成分含量分析,栽培杭白芍以四年生最為適宜。
2.4 土壤性質與芍藥苷含量的相關性分析 為了探索土壤對杭白芍生長的影響,對不同年限杭白芍根際土壤的pH、有機質、酶活以及土壤細菌多樣性、芍藥苷含量的相關性進行了分析(Spearman,1-tailed),結果見表3。pH與有機質呈極顯著負相關,磷酸酶和脲酶活性呈顯著正相關,芍藥苷含量與土壤pH、細菌多樣性呈顯著正相關,與有機質呈顯著負相關。以上關系表明,芍藥苷的累積與土壤pH、有機質和細菌多樣性密切相關。
3 討論
pH對土壤微生物群落有著復雜的作用,它可以通過影響營養吸收及根外細胞酶的分泌,進而影響土壤微生物的生長,一般來說,弱堿性適合細菌和放線菌的生長,酸性適合真菌的生長[12]。土壤pH與栽培方式和種植年限密切相關,劉建霞等分析種植年限與黃瓜溫室土壤理化性質變化規律的關系發現,土壤pH隨種植年限的延長顯著降低[13]。許多研究均發現在持續一定年限后,設施栽培普遍出現土壤酸化和鹽漬化等現象[14],在一些不適合連作的作物中表現尤為明顯,與本研究結果正好相反。分析認為,這可能跟作物是否適合連作有關。不適合連作的植物多為一年生草本,而杭白芍為多年生半灌木,需連續種植4~5年才采收,這種栽培模式不同于連作,杭白芍在生長過程中與土壤的互作可能與其他易產生連作障礙的作物不同,其根泌物的成分可能會導致pH上升而不是下降,當然杭白芍根泌物的成分還有待下一步實驗證明。同時,隨著杭白芍的栽培年限延長,細菌多樣性也明顯上升,該結果與連作障礙的作物也不同[15-16]。事實上,不同作物連作對土壤微生物的影響特性是不同的[17],而作物連作對土壤生態系統中微生物的這種不同影響,可能也是有的作物不能連作,而有的作物能夠連作的原因之一[18]。
酸桿菌廣泛存在于自然界,在許多生態系統中發揮重要作用,主要分為8個類群Gp1-8,大多為嗜酸菌,目前對它們的了解還很少[19]。其中,Gp1類群對土壤pH非常敏感,當土壤pH6.5時在土壤中幾乎檢測不到[20]。研究發現,杭白芍的根際土壤pH均
在植物生長過程中,根系作為植物和土壤的接觸部分,在從土壤中吸收水分、養分的同時,通過根分泌的方式向根周圍釋放出各種化合物,產生根際效應,進而調控或影響植株的生長發育[23]。土壤微生物在植物根際的定殖及分布也會受到根系生長發育、環境條件等因素的影響而表現出較為明顯的根際效應,并且根際微生物在調節根際微生態系統的動態平衡、提高藥材對環境的適應性等方面起著非常重要的生態效應[24-25]。根系分泌物是植物根系與根際微生物相互作用的信息物質和決定因素[26],由于根根際效應往往導致根際及根表面的微生物種群密度和種類要明顯高于非根際土[27-29]。杭白芍也不例外,其根際土壤pH、有機質含量、酶活性以及細菌多樣性明顯高于非根際土,體現出典型的根際效應,這與杭白芍根際向環境中釋放有機化合物有關。
HPLC檢測結果表明,一年生的杭白芍其芍藥苷質量分數已達3.26%,符合藥典規定,也就是說從藥效成分的含量方面來看,一年生的根就可入藥,但生產實踐中,一般要4年以后才采收,究其原因,可能主要跟產量和效益有關。杭白芍為多年生亞灌木,一年生的根部與4年的根相比,由于根的次生生長導致地下部粗厚的程度和產量大大增加。此外,相關性分析表明,芍藥苷的累積與土壤pH、有機質和細菌多樣性關系密切,研究發現在道地產區磐安杭白芍的芍藥苷含量相當高,初步證明杭白芍的道地性與磐安土壤微生態環境密切相關。在下一步的實驗中,將研究杭白芍的根分泌物的組成以及非道地產區與道地產區的杭白芍對比,進一步探索杭白芍道地性形成的微生態作用機制。
[參考文獻]
[1] 中國藥典.一部[S]. 2005:205.
[2] 肖小河, 陳士林, 黃璐琦, 等. 中國道地藥材研究20年概論[J]. 中國中藥雜志,2009, 34(5): 519.
[3] 李慧, 陳冠雄, 張穎. 分子生物學方法在污染土壤微生物多樣性研究中的應用[J]. 土壤學報, 2002, 41(4):612.
[4] 江曙, 段金廒, 錢大瑋, 等. 根際微生物對藥材道地性的影響[J]. 土壤,2009, 41(3): 344.
[5] Smalla K, Wieland G, Buchner A, et al. Bulk and rhizosphere soil bacterial communities studied by denaturing gradient gel electrophoresis: plant-dependent enrichment and seasonal shifts revealed[J]. Appl Environ Microbiol,2001, 67(10):4742.
[6] 鮑士旦. 土壤農化分析[M]. 北京: 中國農業出版社, 1999: 115.
[7] 魯如坤. 土壤農業化學分析方法[M]. 北京:中國農業科技出版社, 2000: 147.
[8] 關松蔭. 土壤酶及其研究方法[M]. 北京: 中國農業出版社, 1986: 274.
[9] Muyzer G, Ellen C W, Andre G U. Profiling of complex microbial populations by denaturing gradient gel electrophoresis analysis of polymerase chain reaction genes coding for 16S rRNA[J]. Appl Environ Microbiol, 1993, 59(1):695.
[10] Laura P L A. Bootstrap confidence intervals for the Shannon biodiversity index: a simulation study[J]. J Agric Biol Environ Stat, 2004, 9(7):42.
[11] Luo H F, Qi H Y, Zhang H X. Assessment of the bacterial diversity in fenvalerate treated soil[J]. World J Microb Biot, 2004, 20(6):509.
[12] Yuan X F, Xu J, Chai H. et al. Differences of rhizo-bacterial diversity and the content of peimine and peiminine of Fritillaria thunbergii among different habits[J]. J Med Plants Res, 2010, 4(6):465.
[13] 劉建霞, 馬理, 李博文, 等. 不同種植年限黃瓜溫室土壤理化性質的變化規律[J]. 水土保持學報, 2013 (5): 167.
[14] 曾希柏, 白玲玉, 蘇世鳴, 等. 山東壽光不同種植年限設施土壤的酸化與鹽漬化[J]. 生態學報, 2010, 30 (7):1853.
[15] 苗淑杰, 喬云發, 韓曉增. 大豆連作障礙的研究進展[J]. 中國生態農業學報, 2007, 15 (3) : 203.
[16] 吳鳳芝,王學征.設施黃瓜連作和輪作中土壤微生物群落多樣性的變化及其與產量品質的關系[J]. 中國農業科學, 2007,40(10):2274.
[17] 郭冠瑛, 王豐青, 范華敏, 等. 地黃化感自毒作用與連作障礙機制的研究進展[J]. 中國現代中藥, 2012, 14(6): 35.
[18] Sul W J, Asuming-Brempong S, Wang Q, et al. Tropical agricultural land management influences on soil microbial communities through its effect on soil organic carbon[J]. Soil Biol Biochem, 2013,65: 33.
[19] 王春香, 田寶玉, 呂睿瑞, 等. 西雙版納地區熱帶雨林土壤酸桿菌(Acidobacteria)群體結構和多樣性分析[J]. 微生物學通報, 2010, 37(1): 24.
[20] Michelle S, Kathryn E R, Peter H. Effect of pH on isolation and distribution of members of subdivision lof the phylum Acidobacteria occurring in soil[J]. Appl Environ Microbiol, 2006 (72): 1852.
[21] Allison V J, Condron L M, Peltzer D A. Changes in enzyme activities and soil microbial community composition along carbon and nutrient gradients at the Franz Josef chronosequence, New Zeland[J]. Soil Biol Biochem, 2007, 39(2):1770.
[22] Ju X T,Kou C L,Christie P,et al.Changes in the soil environment from excessive application of fertilizers and manures to two contrasting intensive cropping systems on the north China Plain[J].Environ Pollut, 2007,145:497.
[23] 楊程, 徐程揚. 根系分泌物及根際效應研究綜述[C]. 鄭州:森林可持續經營與生態文明學術研討會,2008.
[24] Shamir I, Steinberger Y. Vertical distribution and activity of soil microbial population in a sandy desert ecosystem[J]. Microbiol Eco, 2007, 53:340.
[25] Wde Boer, Kowalchuk G A, van Veen J A. ″Root-food″ and the rhizosphere microbial community composition[J]. New Phytol, 2006, 170(5):3.
[26] 申建波, 張福鎖. 根分泌物的生態效應[J]. 中國農業科技導報, 1999, 1(4):21.
[27] 劉洪升, 宋秋華, 李鳳民. 根分泌物對根際礦物營養及根際微生物的效應[J]. 西北植物學報, 2002, 3:693.
[28] Morgan J A W, Bending G D, White P J. Biological costs and benefits to plant-microbe interactions in the rhizosphere[J].J Exp Bot, 2005, 56:417.
[29] 周德平,褚長彬,劉芳芳,等.種植年限對設施蘆筍土壤理化性狀、微生物及酶活性的影響[J].植物營養與肥料學報,2012,18(2):459.
Effects of growth years of Paeonia lactiflora on bacterial community in
rhizosphere soil and paeoniflorin content
YUAN Xiao-feng, PENG San-mei, WANG Bo-lin, DING Zhi-shan
(College of Life Science, Zhejiang Chinese Medical University, Hangzhou 310053, China)
[Abstract] To explore the relationship between microecological environment and Paeonia lactiflora, the effects of growth years of P. lactiflora on rhizosphere bacterial communities were studied by PCR-DGGE and the paeoniflorin content determined by HPLC. Results showed that the soil pH increased with growing years of P. lactiflora. In the fourth year, soil pH and enzyme activity reached the highest level, while organic matter content was the lowest. The bacterial diversity had a positive correlation with growing years varied from 3.38 to 3.61. Sequencing results demonstrated that Gammaproteobacteria, Alphaproteobacteria, Actinobacteria, Acidobacteria and Firmicutes were predominant bacteria kinds in the soil of P. lactiflora. Gammaproteobacteria was only detected in the bulk soil, while Alphaproteobacteria, Acidobacteria_Gp1, Actinobacteria were only in the rhizosphere soil and the bacterial community among different growing years were similar except few species. HLPC results showed that paeoniflorin content was 3.26%, 3.30%, 3.36%, 3.41% separately from one to four-year-old P. lactiflora with an upward trend. The correlation analysis indicated that the paeoniflorin content had a positive correlation with soil pH and bacterial diversity, conversely, had a negative correlation with organic matter content. During the growth years the rhizosphere bacterial diversity increased without changes of predominant bacteria and the paeoniflorin content increased without significant differences while its production increased significantly, which was different from the plants showing replanting diseases. This is in line with the farming practice choosing 4-year-old P. lactiflora, but not the 1-3 year old one. In addition, the accumulation of paeoniflorin is closely related to soil pH, organic matter content and bacteria diversity, confirming that the geoherblism of P. lactiflora is closely related with microbial environment in the soil.
[關鍵詞]白芍;赤芍;芍藥苷;芍藥內酯苷;血虛證;紅細胞;血紅蛋白
白芍[1]為毛茛科植物芍藥Paeonia lactiflora Pall.的干燥根,是中醫常用補血藥,苦、酸,微寒,歸肝、脾經,具有養血調經,斂陰止汗,柔肝止痛,平抑肝陽的功效,用于血虛萎黃,月經不調,自汗,盜汗,脅痛,腹痛,四肢攣痛,頭痛眩暈。赤芍[2]為毛茛科植物芍藥P. lactiflora Pall.或川赤芍P. veitchii Lynch的干燥根,是中醫常用活血藥,苦、微寒,歸肝經,具有清熱涼血,散瘀止痛的功效,用于熱入營血,溫毒發斑,吐血衄血,目赤腫痛,肝郁脅痛,經閉痛經,瘕腹痛,跌撲損傷,癰腫瘡瘍。市場調查表明[3]流通的赤芍主要為芍藥P. lactiflora野生品的根,與白芍來源一致。二者在臨床上不混用,白芍長于養血斂陰,赤芍長于涼血活血。
白芍有補血之效,常與當歸、熟地黃等配伍,可以治療血虛諸證;赤芍具有清熱涼血,活血散瘀之功,臨床應用中赤芍亦可以用于補血,當患者血虛有瘀時,可將白芍替換為赤芍,或者赤芍與白芍同用,利用赤芍能活血祛瘀并有補血作用,使患者瘀血去而新血生,以達到補血和祛瘀的功效。但臨床上常主要以白芍為補血藥,可能與赤芍能活血散瘀而耗血有關。
現代研究表明,赤芍和白芍含有單萜類物質,包括芍藥苷、芍藥內酯苷等[4-5],芍藥苷具有明確的補血作用[6],但對芍藥內酯苷的藥理作用研究較少。本實驗通過赤芍、白芍和芍藥苷、芍藥內酯苷補血作用的對比研究,探討白芍補血作用的有效成分。
1材料
1.1動物 雄性昆明種小鼠,體重(22±2) g,由北京維通利華實驗動物有限公司提供,許可證號SCXK(京)2012-0001。
1.2藥品 受試藥:白芍水提物、赤芍水提物、芍藥苷、芍藥內酯苷。白芍水提物制備:取白芍飲片加水12倍,浸泡2 h,加熱煮沸,水提1.5 h,過濾,濾渣再加水10倍,加熱煮沸,水提1 h,過濾,合并濾液,濃縮,烘干,稱重,得白芍水提物,出膏率為30%。經HPLC測定,含芍藥苷7.35%,芍藥內酯苷4.18%。赤芍水提物制備:取赤芍飲片同上法制備得赤芍水提物,出膏率為36%。經HPLC測定,含芍藥苷7.62%,含芍藥內酯苷為0。芍藥苷、芍藥內酯苷制備:自制,純度均高于96%。陽性藥:四物顆粒,吉泰安(四川)藥業有限公司,批號1206064。經HPLC測定,芍藥苷質量分數為0.536%。
1.3儀器與試劑 Beckman Coulter Ac. T 5血細胞分析儀,Ac. T 5diff Rinse(批號03202C21926),Ac. T 5diff WBC Lyse(批號16502B02838),Ac. T 5diff Fix(批號17602E07007),Ac. T 5diff Hgb Lyse(批號04802A0170),以上均由美國Beckman Coulter. Inc生產。
2方法[7]
2.1白芍和赤芍補血實驗 適應性喂養后,將90只小鼠按體重隨機分成9個組,即正常對照組、血虛模型組、四物顆粒組(2.5 g·kg-1)、白芍3個劑量組、赤芍3個劑量組,每組10只。對照組、模型組每天灌胃蒸餾水,白芍組給予白芍2,1,0.5 g·kg-1(按生藥量計,下同),赤芍組給予赤芍2,1,0.5 g·kg-1。按每10 g體重灌胃0.2 mL給藥,每日1次。
小鼠連續給藥7 d,然后進行為期2周的造模。模型組、四物顆粒組、白芍組、赤芍組隔天由眼底靜脈叢放血0.3 mL,次日溫水游泳20 min,同時每天飼料按75 g·kg-1體重控制,自由飲水,造模期間仍繼續給藥。于第0,7,14天眼眶采血40 μL,檢測血象。
2.2芍藥苷和芍藥內酯苷補血實驗 分組與實驗方法同上。其中芍藥苷分別給予120,60,30 mg·kg-1,芍藥內酯苷分別給予120,60,30 g·kg-1。
2.3統計學方法 實驗數據采用SPSS軟件進行One-way ANOVA統計學分析,結果用±s表示。
3結果
3.1赤芍、白芍對紅細胞數量的影響 造模第7天,與對照組比較,模型組的紅細胞數明顯降低(P
3.2赤芍、白芍對血紅蛋白含量的影響 造模第7天,與對照組比較,模型組的血紅蛋白含量明顯降低(P
3.3芍藥苷、芍藥內酯苷對紅細胞數的影響 造模第7天,與對照組相比,模型組的紅細胞數明顯降低(P
3.4芍藥苷、芍藥內酯苷對血紅蛋白含量的影響 造模第7天,與對照組相比,模型組的血紅蛋白含量明顯降低(P
4討論
白芍和赤芍是臨床常用中藥,其功效有別,赤芍長于清熱涼血散瘀,白芍長于斂陰補血柔肝?!蹲⒔鈧摗吩啤吧炙?,白補而赤瀉,白收而赤散也?!盵8]赤芍、白芍中含有的成分較相似,二者均含有單萜苷類成分,如芍藥苷、氧化芍藥苷、芍藥內酯苷、苯甲酰芍藥苷等,其中芍藥苷是藥典[1-2]規定的控制赤芍和白芍質量的成分。赤芍、白芍功效迥異,都用芍藥苷控制質量無法明確區分二者。研究[9]發現市售赤芍中含有較多的芍藥苷,但芍藥內酯苷的含量極少;白芍中含有芍藥苷,同時芍藥內酯苷的含量較赤芍中多。本研究對赤芍、白芍及其提取物中芍藥苷和芍藥內酯苷進行含量測定,結果發現赤芍中芍藥苷的含量相對較高,但不含芍藥內酯苷;白芍中含有芍藥苷和芍藥內酯苷,與文獻報道一致。芍藥苷與芍藥內酯苷是同分異構體,芍藥苷的藥理作用已有較多的研究報道,由于芍藥內酯苷較難分離純化[10],其單一成分藥理作用的文獻報道較少。已有研究[11]發現,赤芍、白芍對失血法致小鼠血虛模型均有補血作用,而本實驗的對比研究也證實了該報道。赤芍與白芍均含有芍藥苷,臨床補血藥常選用白芍,白芍中除芍藥苷外的其他成分如芍藥內酯苷補血作用的研究就很有意義了。
血虛證是臨床常見病癥,多由生血無源、失血過多、大病虧虛等不同原因引起。目前關于復制血虛模型的方法主要有放射線輻照法、腹腔注射環磷酰胺法和綜合放血法3種。本實驗采用綜合放血法,模擬大量失血,使小鼠“有形之血不能速生”,并結合溫水游泳,每日限食等措施,使得小鼠“無形之氣”不能固益,血液虧損且新血化生不足,表現為外周血象血細胞數明顯降低,從而復制出血虛模型。綜合放血法所致的血虛模型與傳統中醫理論契合,是補血實驗常用模型。
四物湯是中醫傳統的補血方劑,由當歸,川芎,白芍,熟地黃等組成,具有較好的臨床療效,并已經開發研制出中成藥四物顆粒。已有研究表明,四物顆粒[12]對綜合放血法致血虛小鼠具有補血作用,故本實驗采用四物顆粒作為陽性對照藥。文獻[13]中四物顆粒對小鼠補血實驗的用量為9~2.25 g·kg-1,本實驗根據四物顆粒說明書的服用量計算出小鼠的用量大約為2.5 g·kg-1;采用HPLC測定四物顆粒中芍藥苷的質量分數為0.536%,故2.5 g四物顆粒中含芍藥苷13.4 mg。按藥典白芍飲片中芍藥苷的含量限度1.2%計算,相當于1.12 g白芍,與本研究中1 g·kg-1白芍劑量相似。實驗結果也表明2.5 g·kg-1四物顆粒能升高該模型小鼠的紅細胞數與血紅蛋白含量,具有補血作用。
實驗結果顯示,2 g·kg-1白芍、赤芍均能在第7天和第14天升高小鼠的紅細胞數與血紅蛋白含量;1 g·kg-1白芍亦能在第14天升高血紅蛋白的含量,而1 g·kg-1赤芍作用不明顯;同劑量組相比,白芍組的紅細胞數和血紅蛋白含量有升高趨勢,但無統計學差異;表明赤芍和白芍對該血虛模型均有補血作用,白芍的補血作用略優于赤芍。
芍藥內酯苷各劑量組的紅細胞數和血紅蛋白含量均有升高,芍藥苷僅120 mg·kg-1劑量組的紅細胞數和血紅蛋白含量升高,即芍藥內酯苷的起效劑量為30 mg·kg-1,芍藥苷的起效劑量為120 mg·kg-1。同劑量組對比發現,芍藥內酯苷的紅細胞數和血紅蛋白含量皆較芍藥苷升高(P
本研究首次探討了芍藥內酯苷的補血作用,發現芍藥苷和芍藥內酯苷對綜合放血法模型小鼠均具有補血作用,芍藥內酯苷對該模型起效劑量低、作用強,補血作用更好。依據此實驗結果推測,芍藥苷是赤芍、白芍具有補血作用的共同有效成分;芍藥內酯苷是白芍補血作用優于赤芍的物質基礎,可作為白芍在補血作用上區別于赤芍的特征有效成分。本實驗采用了綜合放血法血虛模型,該模型的造模原理符合中醫“血虛”的病因,對小鼠外周血象中紅細胞和血紅蛋白數影響較明顯,但是該模型白細胞數量變化不明顯,因此,芍藥苷和芍藥內酯苷其他模型的補血作用還有待進一步研究。
[參考文獻]
[1] 中國藥典.一部[S].2010:96.
[2] 中國藥典.一部[S].2010:147.
[3] 俞敬波,章軍,王文全,等.赤芍野生品與栽培品4種化學成分含量的比較[J].中國實驗方劑學雜志, 2011,17(18):107.
[4] 王彥志,石任兵,劉斌. 赤芍化學成分的分離與結構鑒定[J]. 北京中醫藥大學學報,2006,29(4):267.
[5] 黃山君,楊琪偉,石燕江,等.一測多評法測定白芍中芍藥苷與芍藥內酯苷的含量[J].中國中藥雜志,2011,36(6):780.
[6] 郭平,宋卓彥,王升啟. 芍藥苷對輻射致血虛小鼠骨髓蛋白質表達的影響[J]. 中藥藥理與臨床, 2007,23(4):17.
[7] 譚瑋,宋崇順,譚紅玲,等. 四物湯對綜合放血法致小鼠血虛證造血功能的影響[J]. 中國中藥雜志, 2005,30(12):926.
[8] 成無己. 注解傷寒論[M]. 北京:中國醫藥科技出版社, 2011:96.
[9] 周紅濤,駱亦奇,胡世林,等. 赤芍與白芍的化學成分含量比較研究[J]. 中國藥學雜志, 2003,38(9):654.
[10] 李芊. 從白芍中提取及分離芍藥苷和芍藥內酯苷[D]. 沈陽:遼寧中醫藥大學,2011.
[11] 李強,周榮,楊偉鵬,等. 赤芍、白芍補血作用比較研究[J]. 中醫藥信息, 2010,27(6):11.
[12] 郭平,王升啟. 四物湯及其單味藥補血作用的研究進展[J]. 山東中醫雜志, 2005, 24 (2): 121.
[13] 秦紅鳴,付曉春,方國璋,等. 四物顆粒和四物合劑的藥效學研究[J]. 中藥藥理與臨床, 2002,18(1):3.
Comparative study on effects of blood enriching on mouse model of blood
deficiency syndrome induced by compound method of bleeding, starved
feeding and exhausting of Paeoniae Radix Alba and Paeoniae
Radix Rubra, paeoniflorin and albiflorin
ZHANG Jian-jun*, HUANG Yin-feng, WANG Li-li, LI Wei, WANG Jing-xia, WANG Chun, QU Sheng-sheng
(School of Preclinical Medicine, Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100029, China)
[Abstract] Objective: To study the effects of blood enriching on mouse model of blood deficiency syndrome of Paeoniae Radix Alba and Paeoniae Radix Rubra, paeoniflorin and albiflorin. Method: Building the mouse model of blood deficiency syndrome induced by compound method of bleeding, starved feeding and exhausting of swimming, extract from Paeoniae Radix Alba and Paeoniae Radix Rubra were given during modeling. The amount of RBC,HGB were detected after the treatment. Based on the amount results of RBC,HGB and the paeoniflorin content,albiflorin content in Paeoniae Radix Alba and Paeoniae Radix Rubra, the same model and the same method were used to comparatively study the effect of blood enriching of paeoniflorin and albiflorin. Result: At the 7th day, the amount of RBC and HGB in model mice was significantly increased (P
關鍵詞:中醫;胃疼;胸痹
【中圖分類號】R541.4【文獻標識碼】B【文章編號】1672-3783(2012)03-0167-02
胸痹是以胸部疼痛、憋悶,甚至胸痛徹背,短氣,喘息嚴重而采取強迫等為主要臨床表現的病癥。多因素體陽虛,寒凝心脈,感受寒邪;或憂思惱怒,瘀血內阻,肝郁氣滯;或飲食失節,聚濕生痰,損傷脾胃,閉阻心脈;或勞倦傷脾,氣血不足,生化無源,心失所養;或久病不愈,房勞傷及腎,而后損及心之陰陽等引發。常見類型有:①寒凝心脈型胸痹;②痰濁閉阻型胸痹;③瘀血痹阻型胸痹;④心氣不足型胸痹;⑤心陰不足型胸痹;⑥心陽虧虛型胸痹[1]。
胃疼是一種常見的非特異性臨床癥狀,常出現在胃潰瘍,胃炎, 十二指腸潰瘍等疾病中。 胃疼的疼痛部位經常出現在胃脘部。急、慢性胃炎,胃潰瘍、十二指腸潰瘍,和胃神經官能癥引起的胃疼都主要表現在胃脘部。[2]
中醫學的理論基礎是陰陽五行,中醫以中藥、推拿、針灸、按摩、氣功、拔罐、食療等多種治療方法,以達到人體陰陽調和進而康復。
1 一般資料
2009年8月到2011年11月我科收治的35名胃疼,胸痹的患者,其中年齡最小20歲,最大64歲,平均年齡31.9歲;男性患者20例,女性患者15例;病程1月-2年。35例患者由各種病因引起胃痛,胸痹等癥狀。
2 治療方法
藥物處方為麻黃、杏仁、草豆蔻、蝸贏、姜黃、荔枝核、白術、丁香油(露)、高良姜、延白、芍藥、石膏、吳茱萸、胡索、韭、川芎、當歸、桂丁(肉桂子)、白豆蔻、蒲黃、藿香。
3 治療效果
痊愈:治療后胃疼、胸痹的癥狀消失,計28例;好轉:治療后疼痛癥狀減輕或一定時間段內疼痛次數降少,計5例;無效:治療后疼痛癥狀沒有改變或癥狀加重,計2例。
4 典型病例
①李某,女,20歲,學生,于2010年3月18日來就診。主訴因減肥3個月內只食用寒性水果導致出現胃疼,胸痹的癥狀。無其他明顯不適。該患者神志清,精神欠佳,脈搏:74次分鐘,體溫:37.2,呼吸:17次分。感覺系統無異常,血糖檢測正常,血常規化驗正常,生理反射存在。針對該患者的臨床癥狀給予中醫治療,其藥方為: 草豆蔻(面裹煨,去皮,取仁)1兩, 枳實(麩炒黃色) 白術1兩,杏仁1兩,大麥芽(面炒黃色)5錢,半夏(湯洗七次,日干)5錢,胡索1兩,韭5錢、川芎2錢、當歸2錢、桂丁(肉桂子)2錢,黃芩(括去皮,生)5錢,神曲(炒黃色)5錢,干生姜2錢,橘皮青皮2錢炒鹽五分。[3]捻為細末,加水蒸為餅,做于綠豆大小,一次服用50粒,用白水送服。并囑該患者正常飲食,忌生冷食物。治療一月后患者康復②王某,女,76歲,退休,于2011年10月25日來我院就診。主訴每逢天寒便胃疼,胸部疼痛3年余。該患者神志清,精神可,無其他特殊不適,體溫37.6,呼吸18次分,脈搏:85次分。血常規檢查正常。針對該患者給予中醫治療,其藥方為:丁香1錢,良姜1錢,官桂一錢五分,蝸贏1錢、姜黃1錢、荔枝核1錢、白術1錢。用水煎至七分,頓服。治療3月后患者明顯好轉。
5 討論
①在臨床上引起胃痛的原因很多,可有炎癥和潰瘍等引起,而長期頑固性胃疼大多由于脾胃受損,氣血失調而引起,西醫治標不治本,對于由前者引起的效果尚且明顯但若由后者引起其效果便微乎其微。另外胸痹其病因大多是寒陰內侵,飲食不當,年老體虛,情緒波動,陰陽不和等。而中醫以陰陽五行為基礎,正如《素問?陰陽應象大論》說“陰陽者,天地之道也,萬物之綱紀,變化之父母,生殺之本始”。所以說,陰陽的矛盾對立統一運動規律是自然界一切事物運動變化固有的規律,世界本身就是陰陽二氣對立統一運動的結果。而從中醫學方面講,胃疼、胸痹等臨床癥狀皆由陰陽失調引起因此應用中醫的方法來治療該癥狀理應有獨特的效果。②以下論述一下中醫處方中上述中藥的藥效,以杏仁和芍藥為例?!侗銟?經脈篇》有記載:手太陰肺經趨于中焦,下絡大腦,還循膏口,上膈屬肺。由此可以看出:肺胃大腸,一一相連。肺主一身之氣,且能主宰胃氣。因此肺氣主陣。氣亦主降。肺胃齊降,則氣機調和。《藥性論》記載:“降苦之品一能治心下急蒲痛也”,心下者.胃也。上述藥方中有些藥物乃屬苦降之品,這里以杏仁為其代表,入肺而走胃,因此可以治療胃疼。以上說明杏仁紫菀為伍,溫潤辛甘.與胃甚為相宜,調和陰陽.緩急解痙。力效獨佳。[4]據《本草綱目》記載:“芍藥猶綽約也,美好貌。此草花容綽約,故以為名?!鄙炙幍膭e名很多。在中國花卉絢麗的百花園中,古人將芍藥推為“花相”(花中宰相),又因芍藥為草本,故又稱為草芍藥(崔豹《古今注》)。芍藥根藥用分為白芍、赤芍。一般認為,赤芍就是野生芍藥的根直接干燥,而白芍是栽培品的根去皮水煮后。赤芍為清熱涼血藥,味苦、性微寒,歸肝經。具有清熱涼血,散瘀止痛的功效。白芍具有養血斂陰、柔肝止痛之功能,主治肝血虧虛,肝脾不和,胸脅脘腹疼痛,等癥。所以芍藥具有治療胃痛,胸痹的功效。③由①中的中醫理論和②中的藥效例證可以看出中醫治療胃疼和胸痹效果明顯。
參考文獻
[1] 楊麗華,馬春.世界中西醫結合雜志,2007,9
[2] 李江霞.胃脘痛治療體會.安徽中醫臨床雜志,2002,14(3):221-222
[關鍵詞]牛黃清心丸(局方); 顯微; 鑒別; 檢查; 摻偽
[Abstract]Application of microscopic spectroscopy in quality control of Niuhuang Qingxin pills was discussed. First, microscopic characteristics specified by the statutory standard of Niuhuang Qingxin pills were summarized. Then new identification method was established for Dioscoreae Rhizoma, Saigae Tataricae Cornu, Cinnamomi Cortex and Saposhnikoviae Radix. Finally, microscopic spectroscopy was used for test of Dioscoreae Rhizoma′s adulterant Dioscoreae Fordii Rhizoma.It was the first time for this technology being applied in adulteration test of Chinese patent medicine.The results showed that Saigae Tataricae Cornu was not detected in 2 batches of Niuhuang Qingxin pills from 1 manufacturer while Dioscoreae Fordii Rhizoma was detected in 3 batches of samples from 2 manufacturers. The proposed methods were accurate, simple, rapid, objective and economic, which offered a more comprehensive approach for quality control of Niuhuang Qingxin pills. It was indicated that conventional technology such as microscopic spectroscopy could play an important role in identification of traditional Chinese medicine whose index ingredient was deficient or tiny.
[Key words]Niuhuang Qingxin pills; microscopic spectroscopy; identification; test; adulteration
doi:10.4268/cjcmm20162007
牛黃清心丸(局方)由牛黃、當歸、川芎、甘草、山藥、黃芩、炒苦杏仁、大豆黃卷、大棗、炒白術、茯苓、桔梗、防風、柴胡、阿膠、干姜、白芍、人參、六神曲(炒)、肉桂、麥冬、白蘞、蒲黃(炒)、人工麝香、冰片、水牛角濃縮粉、羚羊角、朱砂、雄黃等29味中藥材粉碎配研制成,具有清心化痰,鎮驚祛風的功效,用于風痰阻竅所致的頭暈目眩、痰涎壅盛、神志混亂、言語不清及驚風抽搐、癲癇[1]。2014年我院承擔了該品種的國家藥品監督抽驗任務,執行標準收載于《中國藥典》2010年版一部第一增補本,除制劑通則外,包括【性狀】、【鑒別】、【檢查】3項。其中顯微鑒別項涉及14個藥味,包括茯苓、白芍、炒白術、麥冬、甘草、黃芩、桔梗、炒苦杏仁、大棗、大豆黃卷、蒲黃(炒)、朱砂、雄黃、水牛角濃縮粉等原料藥材;薄層鑒別4項,包括牛黃、黃芩、人參、當歸的鑒別。另有豬去氧膽酸的【檢查】項,防止人工牛黃冒充牛黃投料。牛黃清心丸(局方)處方藥味眾多,且輔料煉蜜干擾嚴重,顯微鑒別難度較大,尚無相關資料或文獻可供參考,故對執行標準規定的顯微特征進行了研究和總結。為更全面地控制本品質量,研究并新建了執行標準未規定檢驗項目的山藥、羚羊角、肉桂、防風四味藥材的顯微鑒別方法。此外,針對檢驗過程中發現的個別樣品使用山藥混偽品投料的現象,首次采用顯微技術建立了中成藥中摻偽檢查的新方法。所建方法準確、簡便、快速、直觀、經濟,可為大處方原粉制劑的質量控制提供參考。
1 材料與方法
奧林巴斯BX50-32H01生物顯微鏡。分析純水合氯醛購于國藥集團化學試劑有限公司。9個廠家生產的牛黃清心丸(局方)38批次,均為2014年國家藥品監督抽驗樣品。山藥、羚羊角、肉桂、防風對照藥材來自中國食品藥品檢定研究院。牛黃、當歸、川芎、甘草、山藥、黃芩、炒苦杏仁、大豆黃卷、大棗、炒白術、茯苓、桔梗、防風、柴胡、阿膠、干姜、白芍、人參、六神曲(炒)、肉桂、麥冬、白蘞、蒲黃(炒)、人工麝香、冰片、水牛角濃縮粉、羚羊角、朱砂、雄黃、煉蜜等原輔料由天津中新藥業集團股份有限公司達仁堂制藥廠提供。山藥偽品山薯由酒泉市藥品檢驗檢測中心收集,經侯建忠主任藥師鑒定為薯蕷科植物山薯Dioscorea fordii Prain et Burkill.的干燥根莖。
取牛黃清心丸(局方),按執行標準檢驗。另取質量較好的天津中新藥業集團股份有限公司達仁堂制藥廠生產的樣品3批,山藥、羚羊角、肉桂、防風對照藥材,水合氯醛液加熱透化后,置顯微鏡下觀察。通過與對照藥材對比,并結合文獻分析[2-5],新建牛黃清心丸(局方)中山藥、羚羊角、肉桂、防風的顯微鑒別方法。再取問題樣品、山薯、分別以山藥對照藥材和山薯投料的模擬制劑,透化后置顯微鏡下觀察,經比較和驗證,新建牛黃清心丸(局方)中山薯混偽投料的顯微檢查方法。38批次抽樣均按標準方法和新建的鑒別和檢查方法測定、觀察,記錄結果。
2 結果
2.1 標準規定的顯微鑒別特征 不規則分枝狀團塊無色,遇水合氯醛試液溶化;菌絲無色或淡棕色,直徑4~6 μm(茯苓)。草酸鈣簇晶直徑18~32 μm,存在于薄壁細胞中,常排列成行,或1個細胞中含有數個簇晶(白芍)。草酸鈣針晶細小,長10~32 μm,不規則地充塞于薄壁細胞中(炒白術)。草酸鈣針晶束長24~50 μm,存在于類圓形或橢圓形黏液細胞中(麥冬)。纖維束周圍薄壁細胞含草酸鈣方晶,形成晶纖維(甘草)。韌皮纖維淡黃色,梭形,壁厚,孔溝細(黃芩)。聯結乳管直徑14~25 μm,含淡黃色顆粒狀物(桔梗)。石細胞橙黃色,貝殼狀,壁較厚,較寬一邊紋孔明顯(炒苦杏仁)。果皮表皮細胞黃棕色至紅棕色,表面觀多角形,斷面觀角質層厚約10 μm(大棗)。種皮柵狀細胞淡黃色,長45~80 μm(大豆黃卷)。花粉粒黃色,類圓形或橢圓形,直徑約30 μm,外壁有微細疣狀突起(蒲黃)。不規則細小顆粒暗棕紅色,有光澤,邊緣暗黑色(朱砂)。不規則碎塊金黃色或橙黃色,有光澤(雄黃)。不規則碎塊灰白色或淺灰黃色,稍具光澤,表面有灰棕素顆粒,并有不規則縱長裂縫(水牛角濃縮粉)。結果38批次樣品均符合規定,14味藥材的顯微鑒別特征見圖1。
2.2 山藥、羚羊角、肉桂、防風的顯微鑒別 牛黃清心丸(局方)中山藥、羚羊角、肉桂、防風的顯微鑒別特征:草酸鈣針晶束存在于黏液細胞中,長約至240 μm,針晶粗2~5 μm。淀粉粒三角狀卵形或矩圓形,直徑24~40 μm,臍點短縫狀或人字狀(山藥)。不規則透明碎塊稍有光澤,均勻分布裂縫狀或長圓形空隙(羚羊角)。石細胞類方形或類圓形,直徑32~88 μm,壁一面菲薄。纖維大多單個散在,長梭形,長195~920 μm,直徑約至50 μm,壁厚,木化,紋孔不明顯(肉桂)。油管含金黃色分泌物,直徑約30 μm(防風)。上述顯微鑒別特征見圖2。按擬定的鑒別方法考察了9個企業的38批次抽樣,結果均檢出山藥、肉桂和防風,1個廠家的2批次抽樣未檢出羚羊角,不排除未投料的可能性。
2.3 山藥混偽品山薯的檢查 在檢驗過程中發現,個別樣品檢出不屬于處方藥味的異常石細胞,見圖3。文獻報道山藥的混淆品及偽品較多,除地方標準收載的褐苞薯蕷、參薯、日本薯蕷、山薯外,還有用木薯、番薯等冒充山藥使用,其中褐苞薯蕷、山薯、木薯、參薯均含石細胞[6-8]。經與文獻比較[9-10],認為為驗證上述結論,收集來源明確的山薯,粉碎成細粉,觀察其顯微特征。同時按牛黃清心丸(局方)處方比例,分別以山藥對照藥材和山薯細粉投料,加入其他原料和輔料煉蜜,制成模擬制劑,置顯微鏡下觀察。結果以山藥投料的模擬制劑未檢出異常石細胞,山薯和以山薯代替山藥投料的模擬制劑均檢出與文獻描述基本一致的石細胞。說明采用顯微技術檢查牛黃清心丸(局方)中山薯摻偽投料,方法可行。擬定方法要求不得檢出山薯石細胞(類方形、類多角形、類圓形,直徑10~50 μm,紋孔、孔溝細密而明顯,內含草酸鈣方晶)。按上述方法對38批次的牛黃清心丸(局方)抽樣進行檢查,結果2個廠家的3批抽樣檢出山薯石細胞。2.2項下鑒別結果表明,所有樣品均檢出山藥顯微特征,故推測這3批樣品并非純粹以山薯替代山藥投料,而是山薯混偽山藥投料。山薯、以山薯代替山藥投料的模擬樣品及問題樣品中觀察到的石細胞見圖3。
3 討論
牛黃清心丸(局方)是由29味原料藥材制成的原粉制劑,處方藥味眾多,化學成分復雜,指標成分含量偏低,且不乏山藥、羚羊角這類指標成分尚未明確的藥味。在此情況下,傳統的顯微技術反而能夠在鑒別方面發揮很好的作用,與化學方法互為補充。本文總結了牛黃清心丸(局方)執行標準規定的14味藥材的顯微鑒別特征,為相關檢驗工作提供了參考。進一步新建了4味藥材的顯微鑒別項目,填補了質量控制項目的缺失,為標準增修訂提供了科學依據。近年來采用薄層色譜、高效液相色譜、液質聯用法檢查中藥摻偽的研究較多,但采用顯微技術進行相關研究尚未見報道。本文創新性地采用顯微技術建立了牛黃清心丸(局方)中山薯混偽山藥投料的檢查方法,為中藥摻偽檢查提供了新的思路。
化學分析的飛速發展使其成為中藥質量控制的最主要手段,經典的顯微鑒別方法往往未受到足夠重視,事實上后者在中藥材和原粉投料中成藥的真偽鑒別方面仍舊發揮著獨特而不可或缺的作用。隨著顯微透射、顯微定量、超高分辨率顯微、激光顯微切割等分析方法的發展和應用,這一技術必將煥發新的活力。
[參考文獻]
[1]中國藥典.一部[S].2010:145.
[2]馮學鋒,付桂芳,格小光,等. 中藥防風栽培品與野生品藥材性狀顯微組織差異比較研究[J]. 中國中藥雜志,2009,34(22):2862.
[3]國明,王健,尤慧蓮. 康德爾膠囊質量標準研究[J]. 中成藥,2002,24(11):898.
[4]潘翠華. 健胃消食片質量標準的研究[J]. 醫學理論與實踐,2003,16(12):1468.
[5]劉娟. 六味地黃丸生藥學研究[D]. 佳木斯:佳木斯大學,2006.
[6]張誠. 木薯偽充山藥的鑒別[J]. 中成藥,1989,12(5):19.
[7]陳新. 山藥及其混偽品的鑒別[J]. 中國醫藥指南,2013,11(31):505.
[8]馬耿強,謝兆龍. 山藥及其易混品的鑒別[J]. 世界中西醫結合雜志,2010,5(5):408.
[9]胡浩斌. 名貴中藥顯微圖鑒[M]. 南京:江蘇科學技術出版社,2012:114.
[10]劉家水,張丹雁. 山藥正偽品及其習用品的快速鑒別[J]. 現代中藥研究與實踐,2013,27(2):16.
[11]陳小秋,劉寶玲,趙中振,等. 冬蟲夏草與其混淆品的性狀及顯微鑒別研究[J].中國中藥雜志,2011,36(9):1141.
[12]朱迎夏,張本剛,齊耀東,等. 中藥材骨碎補及其混淆品的顯微鑒定方法研究[J].中國中藥雜志,2012,37(8):1152.
[13]梁鸝,趙中振,李娜,等. 槐米顯微特征常數與化學成分相關性研究[J].中藥材,2013,36(4):572.
[14]李曉琳,邵愛娟,展曉曰,等. 沙苑子及其偽品直立黃芪的顯微鑒別研究[J].中國中藥雜志,2015,40(7):1271.
[關鍵詞] 道地藥材;對照;評價指標體系;研制要求
[Abstract] Establishing evaluation system of Dao-di herbs has been a problem to be solved in the field of traditional Chinese medicine (TCM), and is also a difficult problem in restricting the realization of TCM quality. On the basis of the national drug standard substance requirements, this paper puts forward to set up reference Dao-di herbs in the first step of the evaluation system of Dao-di herbs, and discusses the properties, evaluation index system and its development requirements of reference Dao-di herbs, aiming at supporting the modern research and characteristics identification of Dao-di herbs in the future.
[Key words] Dao-di herbs;reference;evaluation index system;requirements
道地藥材作為優質藥材代名詞,在中藥領域中占據獨特的地位。20余年來,道地藥材現代研究始終是各方關注的熱點,在本草考證、生長環境、化學成分及藥理活性、產地加工等方面開展了大量的工作[1],尤其是針對道地藥材形成的生物學本質,先后提出了研究模式假說[2],并對影響道地藥材形成的環境和遺傳因素進行了深入探討[3-4],一定程度上推動了道地藥材現論研究。但目前道地藥材特征辨識仍然是一個瓶頸問題,與實際應用還有很長的一段距離。
在《中華人民共和國中醫藥法》第二十三條中明確指出“國家建立道地中藥材評價體系,支持道地中藥材品種選育,扶持道地中藥材生產基地建設等”。在道地藥材現代研究中,由于不同研究小組使用的對照組藥材各不相同,常造成同一品種研究結果存在差異。另一方面,對道地藥材的評價應是在符合《中國藥典》要求的基礎上,對優質藥材進行鑒定與評價。在藥品質量分析中,必須使用藥品標準物質作為實物對照,這是保證藥品質量的關鍵[5],而現有的藥品標準物質僅包括化學對照品、對照藥材、藥用輔料對照品及藥包材對照品等[6],已不能滿足道地藥材評價的需求,因此需要建立更高要求的標準物質。
建立客觀、準確的道地藥材評價體系,首先需要解決的是實物對照選擇問題。本文提出了在道地藥材評價體系中建立對照道地藥材,并論述了對照道地藥材特征、評價指標體系及其研制要求,旨在為道地藥材現代研究及其特征辨識提供支撐。
1 對照道地藥材研究的必要性
1.1 國家藥品標準物質的有益補充
對中藥材的管理可分為合格藥材和優質藥材。所謂合格藥材,是指符合《中國藥典》要求的藥材;所謂優質藥材,則是指合格藥材中質量優良者。在第390次香山科學會議上,明確提出:“道地藥材就是指在某一特定自然條件、生態環境的地域內所產的藥材,且生產較為集中,栽培技術、采收加工也都有一定的講究,以至于較同種藥材在其他地區所產者品質佳、療效好、為世所公認而久負盛名者?!?/p>
在道地藥材質量控制中,除了使用國家藥品標準物質作為實物對照,用于確定基原物種真偽、測量指標性成分、農藥、重金屬、真菌毒素含量等之外,還需要使用對照道地藥材,用于進行測試組與對照組間對比實驗,從而評價測試藥材的質量。對照道地藥材的建立,將在提高和保證中藥材質量方面發揮著重要作用。
1.2 道地藥材形成機制研究的可靠保障
在現代科學研究中,對照組的設置是保障實驗結果準確可靠的關鍵。與實驗組相比,對照組也稱控制組,一般為不接受實驗變量處理的對象組。同樣,對于道地藥材現代研究來說,在合格藥材的基礎上,選擇穩定、一致的對照才是獲得準確可靠結果的關鍵。
如何看待“穩定、一致”的對照?首先,道地藥材形成機制復雜,涉及環境、遺傳、加工等多因素,且每個因素又涵蓋不同的生物系統。降階降維,是道地藥材形成生物學機制研究的一種基本思想,即在可控的實驗條件下,分析單一因素對藥材質量的影響,有望為解析道地藥材形成機制提供一些線索[7]。目前對實驗中研究材料的認識尚存在一些誤區,一般認為所使用研究材料屬同一物種即可視為“一致”。但由于物種下尚存在變種、品種、品系等分類,因此同一物種、變種植株間也可存在眾多不同基因型,基因型差異會導致植物生長發育以及代謝產物的差異[8]。道地藥材是生物學上的“居群”,具有特化的基因型[9],為提高道地藥材現代研究結果的重復性和再現性,使用基因型一致的對照藥材進行相關實驗是非常必要的。
1.3 道地藥材評價體系建立的必要前提
建立道地藥材評價體系一直是中藥領域中亟待解決的問題,也是制約實現中藥材優質優價的難題。在探討如何建立準確、客觀、可操作性強、易標準化的道地藥材評價方法之前,首先需要解決道地材評價體系中的實物對照問題。目前中藥對照藥材為已確認品種的原生藥材粉末,是我國藥品檢驗工作按標準規定供薄層鑒別等使用的對照物質[10]。中藥對照藥材并不具有道地性特征,因而不適宜作為道地藥材評價體系中的實物對照。對照道地藥材作為道地藥材的對照品,除具有對照藥材特征之外,還應具有明顯的道地性特征,該道地性特征可利用現代分析技術進行表型、生態、遺傳等信息表征,從而形成對照道地藥材評價指標體系。在此基礎上,方可建立用于道地藥材評價的數學模型。
2 對照道地藥材的特征
中藥材的品質與產地關系密切,因此我國歷代醫家均十分重視中藥材的產地,基于藥性變遷與地域環境關系的理論基礎上,形成了“道地藥材”的概念。文獻中有關道地藥材的記載始于南宋,其發展歷史既是我國古人對藥物認識與應用的歷史,也是本草學發展的歷史。中醫典籍中,最早應用“道地”一詞的是明代《本草品匯精要》,而“道地藥材”現存最早出處為明末《牡丹亭》。明清之后,“道地”一詞頻出現在醫學書籍中,且方書中還大量標注藥物的產地信息以示強調,道地藥材逐漸繁榮發展起來[11]。
道地藥材的形成和發展經過了漫長的歲月,隨著時代的變遷經歷了種種的演變。其形成因素的沿革與變遷主要與自然因素和人文因素2個方面有關[14]。一方面,藥物品種的延續或變遷、產地的延續或變遷乃至藥用部位的變化都對藥材的道地性有重要影響;另一方面,采集時間、加工方式、經驗鑒別、質量評價等因素變遷也是道地藥材的重要形成因素[15]。
因此,對照道地藥材應具有以下特征:首先在歷代主流本草中應為有明確記載的品種及其質量優良者產區,可以旁及專題本草或地方本草,特別是在唐、宋、明、清以及民國期間的各部本草中應具有完整的藥物生產、加工、流通或使用信息,即反映出道地藥材是在長期臨床實踐中總結出來的、控制藥材質量的評價標準。其次,本草記載相對應的現代區域生產有野生或栽培品種,即反映出藥材道地產區自古應用至今。隨著自然、社會條件的不斷變化,道地藥材的產地可能會發生改變,如《名醫別錄》中記載黃芩產區為今湖北一帶,至《藥物出產辨》記載熱河黃芩質量最佳,其產區的變遷被推測主要與氣候變化有關[12]。另一些曾經著名的道地藥材,如石牌藿香、上黨人參等在現代社會中已經消失。此外,為了滿足對藥材需求量迅猛增長的需求,部分野生藥材品種經過馴化,在原產地或其他區域開始大面積進行栽培。因此,根據本草記載道地藥材,確定其古代產區對應現代區域是否生產野生或栽培藥材品種,是保證獲取對照道地藥材的基礎。第三,現代產區生產藥材應符合傳統道地藥材性狀特征。由于古今藥材的生長環境變化,種植、采收或加工方式均也可能發生改變,加之在人工選擇品種上往往會以增加產量為主要目標,古今藥材的性狀特征可能存在差異,從而導致藥材內在品質發生改變。作為對照道地藥材,其應具有傳統道地藥材性狀特征,并被業內廣泛認可。
3 對照道地藥材的評價指標體系
3.1 道地藥材評價指標的研究
目前主要集中在藥材的外觀形態、色澤等特征,并借助其他現代技術手段來篩選道地藥材評價指標,具體包括以下幾個方面。
3.1.1 性狀特征 傳統鑒別方法是通過對藥材形、色、嗅、味四大性狀鑒別特征的描述,來判斷藥材真偽優劣。20世紀80年代,電子鼻、電子舌等現代手段已經應用于醫藥領域,藥材的“形”、“嗅”、“味”的數字化有了一定的發展。如利用顏色數量分類鑒別川黃柏和關黃柏[16]。
3.1.2 化學成分 比較不同產區藥材間化學成分特征異同,如采用超高效液相色譜-四級桿飛行時間質譜方法分析,發現與道地的江油附子相比,h中附子成分相似、但布拖與巍山附子明顯不同,且次烏頭堿與新烏頭堿是區分江油與布拖、巍山的關鍵毒性成分[17]。采用多成分定量結合指紋圖譜分析對不同產地香加皮、百合進行比較,為用于指導產地鑒別提供了依據[18-19]。
3.1.3 生態因子 藥用植物的生長環境不同,溫度、光照、濕度、土質等生態因子也隨之而異,可能導致植物形態、生理機能以及次生代謝產物產生差異。近年來,利用3S技術對天麻、薄荷等諸多藥材開展了產地適宜性分析[20-21]。通過從氣候因子和物候期2個方面對19個產區野生黃芩活性成分形成關鍵氣候因子進行了分析,發現夏季高溫和早春少雨是影響黃芩活性成分積累的關鍵因子[22]。而金銀花花蕾非腺毛特征的變異被推測與產地氣候和土壤的差異有關[23]。生態環境的不同也會導致藥材基原植物內生真菌的差異,如慈利、遵義和略陽3個產地杜仲皮內生真菌的數量、組成及種群間存在顯著差異[24],從而影響藥材的質量。
3.1.4 遺傳因子 道地藥材的遺傳變異在居群水平通常是量變的過程,其不僅體現在基因結構和表達的變異,還受到表觀修飾的影響[25-26]。道地藥材可以被認為是一類優良的種質資源,利用SSR/SNP分子標記構建中藥材分子身份證體系[27],可以有效區分中藥材不同居群[28],如利用7對金銀花引物,可同時區分不同產地金銀花種質[29],利用2對SSR引物能夠鑒別出恩施產區的厚樸和其他湖北省產地的厚樸[30]。
3.1.5 栽培與采收 藥材的采收、產地加工與儲藏也是形成道地藥材重要成因之一。不同加工方法,如先水煮后去皮生曬、先去皮后水煮生曬、去皮后蒸制生曬、直接生曬對杭白芍中芍藥苷含量影響差異顯著[31];且不同物候期采收對藥材活性成分含量也產生重要影響[32],但目前這部分研究尚缺乏系統性,需要進一步完善。
3.1.6 藥理與臨床 目前有關道地藥材“量效”關系的報道仍然較少,如5種產地蒼術揮發油體外抑菌作用具有明顯不同,且不同產地蒼術70%醇提物抗胃潰瘍作用及對胃、小腸推進功能影響的強度也存在明顯差別[33]。通過比較6種產地赤芍在抗凝血方面的作用,發現多倫、克山和恩施赤芍在抗血小板聚集方面作用明顯,而多倫赤芍的各項指標與其他產區比較均有顯著差別[34]。生物測定方法日益受到廣泛的關注,也可作為道地藥材評價的一種手段[35]。
3.2 對照道地藥材評價指標體系
對照道地藥材應依據藥材特點具有獨特的評價指標體系,該體系可由表征道地藥材各方面特性及其相互聯系的多個指標組成。
3.2.1 生態特征 對照道地藥材必須為一定區域生產的藥材。要記錄該區域的經緯度、海拔等地理信息,以及氣候和土壤因子等相關數據。
3.2.2 性狀特征 包括藥材的形狀、大小、色澤、表面特征、質地、氣味等,以及組織、粉末的組織構造特征,如組織構造中各部分的比例,各組成分子(石細胞、油細胞等)的大小等相關數據。
3.2.3 化學特征 包括藥材化學指紋圖譜、主要化學成分的結構和含量等相關數據。
3.2.4 遺傳特征 包括藥材物種、品種、種質、產地鑒別的遺傳標記及其指紋圖譜。
3.2.5 其他特征 包括其他需要說明的評價指標,如生物效價、產地加工特征等。
4 對照道地藥材研制要求
依據對照道地藥材的屬性,挑選歷史公認道地藥材品種,對其基原、歷史沿革、性狀鑒別經驗以及與其他產區藥材的區別進行詳細分析,并通過第四次全國中藥資源普查、產地及藥材市場購買樣品等形式收集樣品,建立對照道地藥材。
4.1 原材料的選擇
依據本草考證、產地和市場調查以及國醫大師等名老專家鑒定,選擇古代本草有明確記d、現代仍在生產的、且具有傳統道地藥材性狀特征并被廣泛認可的品種。
4.2 制備與標定
收集樣品,符合《中國藥典》要求者,對其生態、性狀、化學、遺傳以及其他特征數據進行測定和整理。每個品種至少10批樣品,經統計分析后,確定對照道地藥材的評價指標體系。
4.3 溯源與穩定性
在ISO指南中,對標準物質的定義是“使之可以溯源到準確實現表示其特性值的測量單位”,即標準物質的生產者只要能夠把標準物質的標準值和材料制備方法聯系起來,就說明標準物質的標準值具有溯源性[13]。對照道地藥材來自固定的生產基地,且生產基地所提供的對照道地藥材應為完整的藥材,一些野生品種應詳細記錄采集信息,并由專家鑒定,樣品均依據量值溯源理論,其生態、性狀、化學、遺傳以及其他特征數據應符合評價指標體系中的相關標準規范和科學實驗數據,以確保對照道地藥材特征表征的準確、穩定。
4.4 包裝與儲存
由于藥材在儲藏過程中仍經歷植物后熟過程,體內發生的生化反應將可能影響藥材化學和遺傳物質的穩定性。因此,經過殺菌處理后,對照道地藥材單個進行密封包裝,按照道地產區分類儲存,建立信息檔案,嚴格規范儲存條件和儲存環節,并設專人管理,保證對照道地藥材的質量和安全。
5 展望
道地藥材是中醫藥偉大寶庫中重要的組成部分,凝結了幾千年來對中藥質量認識的精華,將本草與現代科技相結合,對道地藥材形成機制進行解析,完善和發展現代道地藥材概念,對中藥質量評價與監管具有極其重要的意義。
在國家藥品標準物質要求的基礎上,建立對照道地藥材是實現道地藥材特征辨識的必要前提。對照道地藥材不僅符合傳統道地藥材內涵,而且具有確定特性量值,可以用于道地藥材生產、流通的各個環節,進行質量控制。未來需要在此基礎上,引入統計學方法進一步開展道地藥材評價體系的研究,根據不同藥材的特點在居群水平和個體水平上篩選多維鑒別標記,建立道地藥材評價方法。
對照道地藥材研制在保證各實驗室檢測數據準確、可靠、有可比性方面將發揮重要作用,通過開展國內外實驗室比對,可實現檢測結果的國內外互認。在對照道地藥材研究的過程中,需要發揮基地、科研、檢驗機構、協會/學會、政府之間的協同作用,建立道地藥材、對照道地藥材、道地藥材評價體系等相關標準,以及對照道地藥材的統一申請、評估、認定及供應體系,逐漸形成一個明確溯源、等效互認的道地藥材評價體系,為道地藥材研究以及其特征辨識奠定基礎。
[參考文獻]
[1] 肖小河, 陳士林, 黃璐琦, 等. 中國道地藥材研究20年概論[J]. 中國中藥雜志, 2009,34(5):519.
[2] 黃璐琦, 陳美蘭, 肖培根. 中藥材道地性研究的現代生物學基礎及模式假說[J]. 中國中藥雜志, 2004, 29(6): 494.
[3] 袁媛, 周駿輝, 黃璐琦. 黃芩道地性形成“逆境效應”的實驗驗證與展望[J]. 中國中藥雜志, 2016, 41(1): 139.
[4] 袁媛, 魏淵, 于軍, 等. 表觀遺傳與藥材道地性研究探討[J]. 中國中藥雜志, 2015, 40(13): 2679.
[5] 馬玲云, 寧保明, 陳國慶, 等. 國家藥品標準物質研制技術要求的介紹[J]. 藥物分析雜志, 2010 (10): 1990.
[6] 蘇麗紅, 馬玲云, 姚令文, 等. 國家藥品標準物質庫管理規范的建立[J]. 中國藥事, 2011, 25(11): 1094.
[7] 黃璐琦, 戴住波, 呂冬梅, 等. 探討道地藥材研究的模式生物及模型[J]. 中國中藥雜志, 2009, 34(9): 1063.
[8] 袁媛, 于軍, 黃璐琦, 等. 基于同源基因功能分化的藥用植物活性成分變異機制研究[J]. 中國中藥雜志, 2015, 40(6): 1023.
[9] 黃璐琦, 郭蘭萍, 胡娟, 等. 道地藥材形成的分子機制及其遺傳基礎[J]. 中國中藥雜志, 2008, 33(20): 2303.
[10] 馬玲云, 馬雙成. 中藥標準物質的發展現狀與展望[J]. 中國藥事, 2010 (12): 1232.
[11] 梁飛. 道地藥材考[D]. 北京:北京中醫藥大學, 2013.
[12] 李子, 郝近大. 黃芩道地產區形成與變遷的研究[J]. 時珍國醫國藥, 2010 (12):3290.
[13] 劉軍, 于亞東, 曹文祺, 等. 采用測量溯源理論和方法建立中藥質量保證體系[J]. 中草藥, 2003, 34(8): 673.
[14] 李隆云, 肖小河, 秦松云. 道地藥材的形成與分化探討[J]. 中國中醫藥科技, 1999, 6(2):105.
[15] 彭華勝, 郝近大, 黃璐琦. 道地藥材形成要素的沿革與變遷[J]. 中藥材, 2015, 38(8):1750.
[16] 金艷, 黃璐琦, 袁媛,等. 黃柏類藥材顏色數量分類探討[J]. 中國中藥雜志, 2015, 40(19):3766.
[17] 張定遙韓雪,李瑞煜,等.UPLC-Q-TOF-MS分析不同產地泥附子化學成分的差異[J]. 中國中藥雜志, 2016,41(3):463.
[18] 李麗,鄂秀輝,何毅,等.多成分定量結合指紋圖譜分析用于不同產地香加皮的質量評價[J].中國中藥雜志, 2015,40(8):1529.
[19] 張黃琴,嚴輝,錢大瑋, 等.不同產地百合藥材中8種活性成分的分析與評價[J].中國中藥雜志,2017,42(2):311.
[20] 石子為,馬聰吉,康傳志,等.基于空間分析的昭通天麻生態適宜性區劃研究[J].中國中藥雜志,2016,41(17):3155.
[21] 邵揚,葉丹,歐陽臻,等.薄荷的生境適宜性區劃及品質區劃研究[J].中國中藥雜志, 2016,41(17):3169.
[22] 袁媛,周E輝,黃璐琦,等.黃芩道地性形成“逆境效應”的實驗驗證與展望[J]. 中國中藥雜志, 2016,41(1):139.
[23] 張山山,袁媛,黃璐琦,等.栽培金銀花非腺毛性狀特征研究[J]. 中國中藥雜志, 2015,40(3):390.
[24] 梁雪娟,張水寒,張平,等.不同產地杜仲皮內生真菌種群結構的比較分析[J]. 中國中藥雜志, 2014,39(2):204.
[25] 袁媛,于軍,黃璐琦, 等.基于同源基因功能分化的藥用植物活性成分變異機制研究[J]. 中國中藥雜志, 2015,40(6):1023.
[26] 袁媛,魏淵,于軍, 等.表觀遺傳與藥材道地性研究探討[J]. 中國中藥雜志,2015,40(13):2679.
[27] 周駿輝, 袁媛, 黃璐琦. SSR標記在中藥材分子身份證體系構建中的應用[J]. 中國現代中藥, 2016, 18(10):1233.
[28] 齊琳潔, 龍平, 蔣超,等. 黃芩基因組SSR分子標記的開發及遺傳多樣性分析[J]. 藥學學報, 2015(4):500.
[29] 中國中醫科學院中藥研究所. 一套金銀花種質鑒定引物及其應用:中國, 201510471012. 7[P]. 2015-08-04.
[30] 楊紅兵,崔光紅,詹亞華, 等. 湖北恩施產厚樸ISSR指紋圖譜構建[J].中藥材, 2009, 32(1):19.
[31] 胡敏伶,任江劍,王志安. 采收期和加工方法對杭白芍中芍藥苷含量的影響[J]. 中國現代中藥,2010(1):27.
[32] 胡國強,袁媛,伍,等. 不同發育階段對黃芩生長及活性成分積累的影響[J]. 中國中藥雜志,2012,37(24):3793.
[33] 聶淑琴,李蘭芳,楊慶,等. 5種產地蒼術提取物主要藥理作用比較研究[J]. 中國中醫藥信息雜志,2001(2):27.
[關鍵詞] 潞黨參;水提醇沉法;苯酚-硫酸法;多糖
[中圖分類號] R943 [文獻標識碼] B [文章編號] 1674-4721(2010)11(a)-042-02
Extraction and determination of the polysaccharide in radix codonpis pilosulae
LEI Xiaoyi, ZENG Xuehua
(The Longgang Centre Hospital of Longgang District, Shenzhen 518116, China)
[Abstract] Objective: To extract the polysaccharide and measure the polysaccharide content in Radix Codonopsis pilosulae from good agriculture practice (GAP) areas. Methods: Polysaccharide was extracted from Codonopsis with ultrasonic technique, and its content in Codonopsis was determined with phenolsulfuic acid method. Results: The polysaccharide content in Radix Codonopsis pilosulae was 20.99%, the rate of recovery was 98.43%, and RSD was 1.03%(n=6). Conclusion: Codonopsis has higher content of polysaccharide, and it has value of utilization and development.
[Key words] Codonopsis;Water extraction and alcohol precipitation method;Phenol-sulfuic acid method;Polyraccharide
黨參(Radix Codonopsis pilosulae)為桔??浦参稂h參、素花黨參或川黨參的干燥根,分布于華東、東北、西北、華北、湖南及西南,是中國傳統補藥[1]。研究表明,多糖類化合物是多種中草藥的有效成分之一,具有調節免疫功能、降血糖血脂、抗衰老等多種療效,黨參多糖具有調節血液系統,抗癌、抗炎、抗病毒等免疫增強作用。作為黨參的活性成分,黨參多糖可通過測定多糖的含量來鑒別黨參質量。為了為黨參的質量控制提供科學依據,筆者分別以水提醇沉法提取黨參多糖,苯酚-硫酸法測定多糖含量,現報道如下:
1 資料與方法
1.1 儀器與試劑
材料:秋季挖取山西平順潞黨參,洗凈陰干并粉碎,過50目篩,60℃烘3 h,置于燥處備用。
儀器:TU1901紫外可見分光光度計(上海棱譜儀器儀表有限公司);ZKB-Ⅲ型循環水真空泵(上海伊利儀器制造有限公司);SK8200H超聲儀(上??茘u超聲儀有限公司)。
試劑:葡萄糖(天津化學試劑三廠,分析純)、乙醇(河南虎興貿易有限公司,分析純)、苯酚(河南虎興貿易有限公司,分析純)、硫酸(河南虎興貿易有限公司,分析純)。
1.2 方法
1.2.1潞黨參多糖的提取將200 g黨參置圓底燒瓶中,加500 ml石油醚,在75℃下回流1 h脫脂并過濾,待溶媒揮發干,然后用純度80%的500 ml乙醇浸漬過夜,用超聲提取2次,每次1 h并過濾。藥渣加1 000 ml蒸餾水浸漬1 h后,超聲提取30 min再過濾,用蒸餾水500 ml,超聲提取30 min,過濾合并濾液,減壓濃縮至150 ml,氯仿萃取3次,10 mg/g活性炭脫色2次,抽濾,濾液加950 ml/L乙醇使含量達80%。置冰箱中過夜,濾過殘渣先后用950 ml/L乙醇、乙醚、丙酮洗滌即得多糖粗品,用水-乙醇重結晶純化數次,置60℃下烘干即得純潞參多糖[2]。
1.2.2 標準曲線的繪制將葡萄糖對照品置于105℃干燥,至恒重,精密稱取的100 mg,加適量水溶解轉移至容量瓶中,加水至100 ml,搖勻即得濃度為1 mg/ml的標準葡萄糖溶液。取大試管6支,使用移液槍吸取10、20、40、60、80、100 μl的1 mg/ml葡萄糖液,各加蒸餾水至2 ml,并加人苯酚試液1 ml,迅速滴加濃硫酸5 ml,待試管冷卻后,沸水浴15 min后取出試管冷卻至室溫。置于490 nm波長下用TU1901分光光度計測定吸光度。
1.2.3 潞黨參多糖的含量測定精確稱取前期處理好的潞黨參粉末0.2 g,置圓底燒瓶中加800 ml/L乙醇150 ml,置水浴鍋中90℃回流提取1 h,殘渣用800 ml/L熱醇洗滌。將殘渣連同濾紙置燒杯中,加150 ml蒸餾水,于90℃熱水浴中提取1 h,趁熱過濾后殘渣及燒瓶洗液并入濾液,置冷后移入250 ml容量瓶中,濃度C為0.8 mg/ml,以蒸餾水定容備用。稱取20 mg純潞黨參多糖,置100 ml容量瓶中定容為多糖儲備液,得濃度C1,再按標準曲線制作方法測定0.2 m儲備液吸光度,最后利用回歸方程,求出多糖供試液中的葡萄糖濃度C2。吸取0.2 ml樣品溶液,加蒸餾水至2 ml,滴入苯酚試液 1ml,迅速滴加5 ml濃硫酸,冷卻后沸水浴加熱15 min,取出放入冷水中冷卻至室溫,于490 nm波長下,用TU1901分光光度計測定吸光度,測得平均吸光度值為0.168,數據帶入回歸方程,可得樣品中葡萄糖濃度C3。
1.2.4 回收率試驗稱取1 g潞黨參,加入精制黨參多糖20 mg,再用800 ml/L乙醇回流2 h,待殘渣溶劑揮去后,連續用水回流2 h,移至250 ml容量瓶中定容。搖勻后移取1 ml于25 ml容量瓶中,搖勻后精密吸取溶液1 ml,測定其吸光度值。
2 結果
經過測定,葡萄糖對照液吸光度見表1所示。
多糖儲備液濃度C1為0.2 mg/ml,利用回歸方程,可得多糖供試液中的葡萄糖濃度C2為2.506 μg/ml及樣品中葡萄糖濃度C3為2.107 g/ml??捎嬎愕贸龆嗵菨舛菴4為0.168 mg/ml,多糖含量為20.99%,平均回收率為98.43%,RSD=1.03%(n=6)。
3討論
黨參根椐產地分東黨參、西黨參及潞黨參等商品規格,潞黨參為植物黨參的栽培品,是山西道地黨參的主要來源。黨參主要成分有豆素類成分、三萜類成分、多糖、黨參苷、生物堿、甾醇類成分、內酯類成分等,具有養血生津、補中益氣之功效,主要用于虛喘咳嗽、脾肺虛弱、久瀉脫肛、氣血兩虧、食少便溏、體倦無力、內熱消渴等病癥[3]。
中藥材中多糖的提取方法頗多,如稀酸液浸提法、熱水浸提法、稀堿液浸提法等[4],傳統多用熱水浸提法,該方法穩定,但耗時費工,提取周期較長,操作過程繁瑣,給分析工作帶來一定的困難。作為一種比較成熟的提取法,水提醇沉法廣泛應用于中成藥有效成分的提取,可以大幅度地提高有效成分的提取率,縮短提取時間,簡化提取操作步驟,節省溶劑,提高工作效率,該技術已成功地應用于白芍、白芥子多糖、枸杞多糖、云芝多糖等有效成分的提取[5]。
本試驗利用水提醇沉法從潞黨參中提取出多糖,并對其含量進行了測定,多糖含量在20.0%以上,具有開發利用價值較高。試驗初步建立了黨參多糖的提取和含量測定方法,即超水提醇沉法-分光光度法,方法選用800 ml/L乙醇提取以除去糖、苷類、生物堿及低聚糖等成分,再用水提取多糖成分,多糖類在硫酸的作用下,先水解成單糖分子,并脫水生成糖醛衍生物,最后和苯酚合成有色化合物,用比色法測定其含量。該法重現性好,顯色穩定,簡便可靠,多糖水解較為完全,為評價潞黨參質量和新資源的開發利用提供了依據。
[參考文獻]
[1]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典:2005版[M].一部.北京:化學工業出版社,2005:199.
[2]朱恩圓,賀慶,王崢濤,等.黨參化學成分研究[J].中國藥科大學學報,2001,32(2):94-95.
[3]董立莎,馮英,冷泠,等.黔產黨參多糖的含量測定[J].中國中藥雜志,1995,20(6):329-330.
[4]許燕燕.植物多糖的提取方法和工藝[J].福建水產,2006,25(3):32-36.
全球最大的直銷企業安利,在中國的一舉一動總是備受關注。
10月23日,當中國很多商家花大本錢、大力氣備戰“雙11”時,安利公司卻在中國無錫舉辦一場盛大的植物研發中心落成典禮。
這個籌備6年、投資2500萬美元建成的植物研發中心,將致力于中草藥植物的有機種植、提取物研究,開發具有保健美容功能的創新中草藥原料或產品。
這并非是安利首家研發中心。目前,安利在全球擁有75個研發與質檢實驗室。比如,在上海和廣州設有安利(中國)研發中心,在韓國首爾還設有亞洲美容創新中心。
在落成典禮新聞會上,面對《支點》記者提出如何看待“產品為王”還是“營銷為王”的關系時,安利大中華總裁顏志榮回答:“如果沒有持續研發,產品的可信度就會降低。對企業來說,產品可信度是基礎,而研發是保持產品可信度的強勁動力。”
相信“植物的力量”
位于無錫的植物研發中心,是安利全球唯一一家專門從事中草藥植物有機種植技術和植物提取物研究的研發中心。
重視對植物的研究,是因為安利相信“植物的力量”:植物為人類提供了賴以生存的氧氣、能源、食物、藥物等資源,幾乎伴隨人類生命的全過程。在那些美麗的花朵、枝葉、果實背后,蘊藏著無數奇妙的密碼。破譯了它們,也就開啟了植物神奇力量的鑰匙。
安利的這種理念,與安利紐崔萊的創始人卡爾?宏邦有很大淵源。100年前的1915年,卡爾?宏邦來到中國,中國人的飲食習慣、中醫藥文化激發了他的靈感。回國后,他專注于植物營養素的研究,最終在1934年創立了全球保健食品品牌紐崔萊。自此,安利紐崔萊就深深地打上了植物烙印。
“從植物中提取營養及保健物質,一直是人類尋求健康的重要手段?!卑怖笾腥A研究開發副總裁陳佳介紹,中國中醫藥歷史文化悠久,經歷了幾千年的實踐和發展,能延續到今天,本身就證明了它具有很好的保健功效。但近年來,有關中草藥的爭議從未停息。特別是中國傳統的農耕方式、相對落后的中草藥植物農業生產和管理水平,以及大規模使用化肥、農藥和植物生長劑,使得中藥材原料品質不斷下降,也使中草藥的保健功能廣受質疑。
“安利植物研發中心,雖然定位于傳統養生保健中草藥的研究,但并不只關注中草藥的種植?!鳖佒緲s強調,研發中心將采取傳統與現代結合的創新方法,利用紐崔萊品牌在全球累積達80多年的有關有機種植、質量管理及植物營養素研究的經驗,通過萃取和濃縮工藝,將中草藥中具有養生保健功能的成分提煉出來,為人類健康提供解決方案。
歷時六年只為一塊地
安利的設想,是要從中草藥中萃取有效成分,而這首先得要有優質的中草藥以及優質的種植地。
同時還兼任安利植物研發中心副總裁的陳佳,因為與土壤打了多年交道,在安利內部被戲稱為“土豪”。相比其他人,“土豪”陳佳對研發中心這塊地更為熟悉。
“事實上,植物研發中心的選址工作,從2009年就已經開始了?!标惣呀榻B,安利公司的科研團隊將目光投向了中國,因為中國是世界上擁有植物資源最豐富的國家之一,有藥用記錄的中草藥品種已達12807種。
科研團隊歷時三年,在中國圈定了南至廣東、西至川滇的40多個候選地塊。首輪評估過后,17個地址被列入重點考察對象。這17個地點,大多位于長江中下游,那里是中國南北氣候的過渡地帶,植物資源豐富,再加上交通便利,是開展植物種植和研究的理想之地。
2012年,安利開始對17個地點進行實地考察和最后甄選,在對土壤農藥殘留、重金屬污染、水源、空氣等各種因素的篩查之后,江南城市無錫最終成為了安利植物研發中心所在地。
為確保土壤質量合格,科研團隊啟用GPS,在500畝土地上選擇了300個檢測點,抽取土壤樣本送交至兩家權威機構――SGS公司及美國A&L農業實驗室進行檢測分析,結果顯示重金屬和農藥殘留含量等土壤指標遠低于標準值,適合有機種植。
在正式開展科研植物種植和研究之前,安利還對無錫地塊連續三年實施休耕、輪作和綠肥種植,逐步恢復土地肥力。針對中草藥種植怕水淹的特性,科研團隊通過大量的排水實驗數據,測試出用1%坡度地形為主體、結合其他排水方式的排水體系,排水效果最好。同時,安利還對流經研發中心的一條長達1200米的河流進行生態整治,讓河流恢復本身功能。
既然已選好了地址,為何還要對土壤、河流實施改造?陳佳解釋,我們想盡可能地還原適合每一種藥材生長的野生環境,即強調藥材的道地性。因為有些中草藥一旦脫離了當地環境,恐怕連藥性都要打折扣。
在中草藥取材中,最大的奧妙在于“道地”二字。唐代《新修本草》對此有精辟論述:“竊以動植形生,因方舛性,春秋節變,感氣殊功。離其本土,則質同而效異。”通俗地說,就是在最地道的植物原產地,在特有的氣候、土壤等條件影響下生長的草本,才具有最好的效用。
“安利植物研發中心,就是要通過改善酸堿度及礦物質配比等指標,用貼近自然的耕作方法,回歸草本植物的自然種植之道?!标惣讶缡钦f。
選種子至少要過四道關
有了回歸自然的生長環境,并不見得就能長出道地藥材。除產地外,道地性還包括對栽培、采收、加工等一系列的工藝要求。
安利植物研發中心挑選中草藥種子的精細程度,并不亞于當初的選址。記者在參觀研發中心實驗室時發現,能入選的種子至少要過四道關。
第一關,重金屬檢測。植物在生長過程中,有可能會吸收土壤、水分和大氣等環境中的重金屬。這種植物若被大量食用,對人的健康不利。為剔除“重金屬”,參與測試的植物都要先進入ICP光譜儀的霧化室,凡是重金屬含量超出標準的植物都將被“拒之門外”,不會進入研發、生產程序。
第二關,氮元素含量檢測。氮元素是植物生長的重要指標,是蛋白質構成的主要元素。含氮量不足的植物,生長狀況不良,作物矮小果實不飽滿,營養成分不高。但若含氮量過高,又會造成植物瘋長,破壞植物的正常繁殖,影響植物品質和產量。通過檢測,若前期發現含氮不夠,可給植物增加養分;反之,則要防止養分過度。
第三關,真偽檢測。為從源頭保證產品質量,實驗室會對每一批原料“驗明正身”。不同植物的基因序列存在差異,由專用儀器對這些差異進行鑒別,從基因層面剔除混偽品種。
第四關,剔除雜質。在采購的原料中,往往摻雜著碎土、草屑等雜質,而雜質會影響原料的純正性。更重要的是,需要挑選出病蟲害少、空癟率低、發芽率高的好種子。實驗室使用可放大到35倍的顯微鏡,讓原本僅有2毫米的紫花苜蓿種子在儀器鏡頭下如同一個雞蛋大小,可清楚看到種子的內部“血管”結構,以分辨種子的好壞。
除了選種,安利還表示,植物研發中心采取有機種植,不用農藥,也不使用化學合成除草劑?!昂唵蔚卣f,我們對于產品質量的把控,從土壤開始,從研發開始,一直到最終的產品問世。”顏志榮說。
“屠呦呦獲獎,給了我們很大鼓舞”
將研發貫穿于產品的整個生產環節,也是安利應對市場競爭的必然選擇。
近年來,多家企業爭先布局中草藥滋補品市場,比如湯臣倍健在今年4月推出新品牌,主打中草藥保健品,布局大健康產業。
“沒有創新,成不了大樹。”顏志榮說,安利不怕競爭,因為“創新帶動成長”已成為安利的全球戰略之一。
事實上,關于中草藥的研究成果,安利有兩個產品已經上市。例如,今年9月上市的安利護肝片,就源自中醫傳統養肝古方“白芍甘草湯”的靈感。經現代研究證明,該方中的兩味成分――白芍和甘草具有抗氧化、抗炎及增強肝細胞功能的功效。在此基礎上,研發人員又再加入富含“原花青素”的葡萄籽提取物,含“蘿卜硫苷”的西蘭花提取物,經科學配比,可有效改善因喝酒、藥物、添加劑等帶來的化學性肝損傷,維護肝臟健康。
2015年諾貝爾生理學或醫學獎獲得者屠呦呦的突出貢獻,是從中藥材青蒿中分離出青蒿素治療瘧疾。她的這項成就,被譽為現代醫術技術與傳統中草藥結合的典范。
“屠呦呦獲獎,給了我們很大鼓舞。這表明,中草藥能成為植物營養素研究的源泉。”陳佳一直相信,植物可以提供多種對人體健康有益的成分,安利也一直致力于植物營養素的研發?!半S著人們健康意識的不斷增強,植物營養素市場會越來越大。”
中藥和生藥的全面發展階段我國的藥學工作者,在前輩開創的事業基礎上,不斷地將現代科學新技術、新方法引入中藥的研究中,中藥研究在近年來又取得了長足的進步。如在“九五”、“十五”期間,開展了“中藥材質量標準的規范化研究”,最終建立150種常用中藥材國際參照執行的標準;將DNA分子遺傳標記技術應用于藥用植物的分類、鑒定研究中;2002年國家藥品監督管理局頒布了《中藥材生產質量管理規范(試行)》(GAP),促進了中藥種植與加工的規范化;在中藥制劑和質量控制方面推行化學指紋圖譜等先進技術,使中藥化學研究系統化、標準化,保證了中藥質量的穩定。這些新技術、新方法的廣泛應用,促進了中藥和生藥的全面發展。
我國生藥學科與中藥學科的關系
對生藥學科和中藥學科進行對比,發現它們的研究內容和研究方法一致,研究成果共享,研究隊伍一體。1.研究內容及任務相同將藥學類專業使用的衛生部規劃教材《藥用植物學與生藥學》[1]和中藥類專業使用的新世紀全國高等中醫藥院校規劃教材《藥用植物學》[3]、《中藥鑒定學》[4]進行比較,它們的研究內容和任務均是準確識別、鑒定中藥(生藥)及其基源的種類;調查考證藥用植物(生藥)資源;制訂生藥(中藥)或其制劑的質量標準,并對其進行品質評價;通過植物類群之間的系統關系,尋找緊缺藥材的代用品和新資源;利用植物生物技術,擴大繁殖瀕危物種、活性成分高含量物種和轉基因新物種;為中藥材生產規范化服務[5]。由此可見,我國目前的生藥學和中藥學,其研究內容及任務是相同的。2.研究方法一致對生藥學和中藥學研究方法進行對比,它們都是通過生物自然分類方法確定生藥基源;通過分離提取和光譜等方法確定所含的化學成分;對藥材鑒定也是通過自然分類的方法確定原植(動)物,通過宏觀觀察法進行性狀鑒定,通過光學顯微鏡和電子顯微鏡進行顯微和超微結構的鑒定,利用物理、化學或儀器分析方法,對所含的主要成分或有效成分進行定性和定量分析、鑒定真偽和品質優劣程度;利用分子遺傳學標記技術分析生物的基因型,揭示物種親緣關系、鑒定藥材;利用多種綜合方法進行中藥和生藥質量的限量和定量控制等。從研究方法看,生藥學和中藥學也是完全一致的。3.研究成果共享在生藥學或中藥學領域中的研究成果,最終都是共享的,諸如出版的各種教材和專著;創辦的各種雜志;進行的全國和地區中藥資源調查和品種整理;中藥材品種和質量標準研究;中草藥化學和藥理研究;中藥炮制研究;藥用植物生物技術研究等。這些同是生藥學和中藥學所共享的研究成果。4.研究隊伍一體在我國,研究生藥和中藥的隊伍分散在科研院所、高等院校和企事業單位,但他們是一體的,研究內容相同,方法一致,成果共享。目前雖被人為地分割成生藥和中藥兩塊,實質上在我國無法分為兩個陣營,它們是有機的整體,最多只是研究人員工作單位不同而已。
我國生藥學如何發展
生藥學產生于歐洲,傳入日本,引入中國。生藥學的產生與西方醫學的環境及當時的科技水平是緊密聯系的,所以一開始以西藥的原料藥為主進行研究;當傳入日本后,由于日本早期從中國引入了大量的中醫藥,他們就將生藥學與中藥結合而取得了發展;生藥學被我國引入后,很快就深深地扎根于我國中藥學沃土之中,并不斷發展壯大,成為頗具特色的世界藥學領域的奇葩。1.發揮我國中藥的特色我國中藥以其悠久的歷史,系統的理論,完備的藥材種類,健全的生產、經營、應用體系,成熟的應用經驗,穩定而奇特的療效為中華民族的繁衍和發展做出了貢獻;在世界藥學領域中,中藥也是獨具特色的體系。世界其他國家,均難有如此全面發展的藥學體系。因此,西方的生藥學方法一旦引入我國,立即就被融入中藥廣闊的領域中。在今后的生藥學研究中,仍應緊抓我國中藥的特色。2.名正才能言順生藥學研究在我國取得了引人注目的成就,但學科名稱一直是令人尷尬的問題。在醫學院校中,以生藥學進行中藥為主的教學和研究工作;在中醫藥院校中,又以《中藥鑒定學》及相應的中藥炮制學、藥用植物學、藥用植物栽培學等進行著教學和研究;在其他領域,人們又直稱中藥研究。我國生藥學先驅稱生藥學為現代本草學;生藥學前輩徐國鈞先生等人又將生藥學緊密結合中藥,出版《中草藥學》、《藥材學》、《中國藥材學》專著。解釋和劃清生藥學、中草藥學、藥材學、本草學、中藥鑒定學這些學科的界線也是一個頗為棘手的問題。其實這些學科基本上都是一致的,只是名稱不同而已。盡管生藥學產生與中藥無關,但被引入日本和我國后,早就融入到中藥之中。中藥也是一個廣納百川的學科,從《神農本草經》的365味中藥發展到《中華本草》的8980味中藥,廣泛接納了民族藥、民間藥和進口藥,成為世界藥學史上的一個奇跡。這些相似或相近的學科,用什么名稱才能使其更貼近于研究的內容、更能促進研究隊伍的整合、更能推動中醫藥的向前發展?國家中醫藥管理局在重點學科建設時,根據中藥的形成到應用,劃分為四個階段,每階段成為一個獨立的學科,即中藥生藥學、中藥藥劑學、中藥藥理學和中藥臨床學(或臨床中藥學)。目前,存在的生藥學、中藥鑒定學、中草藥學、本草學、藥材學等可以被《中藥生藥學》所包容。建議用中藥生藥學作為這幾個分散學科的共同名稱,中藥生藥學既表達了生藥學在我國與中藥結合的特色,又可與國際上生藥學科連結,使用中藥生藥學這個名稱可以達到名正言順的效果。如果大家能共同努力,撤去多年來人為設置的藩籬,擺脫目前的別扭狀態,堂堂正正地走到一起來,共商中國藥學發展大計,那該多好!3.保持特色,取長補短以生藥學的研究方法深入研究以中藥為主體的藥物,這是“洋為中用”。這種研究特色可能在今后相當一段時期內,還是中國藥學研究的主流方法。另外,中藥的產生和發展在我國也走過了幾千年的路程,比起那些今天研制出來,不久就淘汰的短命藥物,中藥可以稱為老壽星。中藥能有如此穩定的療效并延續數千年,并沒有借助于現代技術和方法,而是本身存在著一套研究的方法和技術。將這些技術和方法進行整理,與現代的技術和方法有機結合起來,一定會促進中國醫藥學的發展。要想發現這些技術和方法,那就需要深入到傳統中藥之中去尋找。古人研究中藥很注重整體觀和動態觀,對中藥的認識與形態、生態、發育、演化密切結合在一起。如植物的不同器官,往往有不同的功效,根類藥材多有滋補功效,常用中藥中的人參、黨參、丹參、南沙參、北沙參、玄參、明黨參、甘草、黃芪、當歸、地黃、何首烏、白芍、麥冬等均是根類藥材,它們均是滋補藥物,有補氣、補血、補陰之效。換一個角度看,具有滋補作用的“參”類藥物全在根類藥材之中,而莖、根莖、葉、花、果實與種子中都沒有。莖類藥材中的藤類、節類和根莖類藥材的質地堅硬者等均有祛風濕作用,如天仙藤、夜交藤、川木通、大血藤、雞血藤、絡石藤、忍冬藤、鉤藤、白毛藤、松節、桑枝、桑寄生、桂枝、檉柳、菝葜、土茯苓、萆薢、穿山龍等。其實古人早就認識了這些,張志聰曾云:“皮以治皮,節以治骨,核以治丸,子能明目,藤蔓者治筋脈,梢秒子實,其性主降”[6]。因此在今后的研究中,不僅要保持目前的研究特色,還要不斷地從具有深厚底蘊的中醫藥寶庫中發掘出另一套思路和方法。古今兩套研究思路和方法的使用,將會起到取長補短,相得益彰的效果。生藥學先驅引入生藥學的初衷是建立現代本草學;生藥學前輩們在為生藥學與中藥學的結合中付出了巨大努力;當代人更應該走好后面的路。希望大家共同努力,攜起手來,撤除人為設置的障礙,建立統一的學科———中藥生藥學,為我國醫藥學發展做出新的貢獻。
中醫藥實驗室或研究平臺要體現中醫科研的特點,中醫學發展經歷了比較長的歷史時期,形成了獨特的中醫藥理論并有效指導臨床,是一門典型的經驗和實踐醫學,現今的醫學發展需要我們從經驗和實踐醫學向實證、循證醫學發展,轉化醫學為我們提供了新思維和新途徑。因此,在長期的經驗和實踐醫學的基礎上,中醫藥轉化醫學研究具備了從臨床到基礎研究的有力支撐條件。中醫藥實驗室或研究平臺建設遵循轉化醫學思維,也是立足國情、與時俱進的表現。我國天然藥物資源豐富,千百年來就是我們用以防病治病的有力武器,中藥理論具有鮮明特色,講究平衡機體(糾正偏性)、系統調節;復方是主次分明(君臣佐使)的化學成分組合群;藥物作用模式是多點-多點(系統-系統),運用轉化醫學,有助于闡明中藥理論并獲得國際的認可。例如,有關中藥復方的一項轉化研究表明,復方黃黛片用于治療粒細胞白血病,其君臣佐使效用分明,其中的硫化砷是君藥,促進癌蛋白的降解;丹參酮是臣藥,阻滯癌細胞的增殖,此外,還誘導轉運蛋白AQP9的表達促進硫化砷進入癌細胞起到使藥作用;靛玉紅也能誘導轉運蛋白AQP9的表達起到佐藥的作用。又如,由黃芩、白芍、甘草和大棗組成的黃芩湯,其提取物PHY906可以促進腸道細胞再生,減輕結腸癌化療胃腸毒性而在美國得到認可,其成功之處在于運用轉化醫學思維,采用了植物組學質量控制(phytomicsqualitycontrol)的研究模式。
因此,轉化醫學的興起,必將推動我國中藥創新和國際化進程。我國實行的創新中藥計劃,就是通過借助和發展相關技術,多學科交叉對中藥進行研究,在中藥特色的臨床療效評價體系、臨床有效復方的甄選和評價;復方的配伍關系,復方的藥物質量控制,藥效學和藥動學以及安全性評價;化學成分組合群與人體的相互作用等方面進行闡明,使中藥更好地服務于人類健康。轉化醫學為實現這一點提供了思路。轉化醫學強調基礎和臨床之間的溝通,根據臨床需求,采用蛋白質組學、代謝組學、生物分子網絡和信息學研究方法進行基礎研究,將研究成果盡快應用于臨床。轉化醫學是實現我國中藥現代化的一條有效途徑。2007和2008年,在北京協和醫院舉辦了第一屆和第二屆轉化醫學研究國際研討會,標志著轉化醫學研究在國內的啟動。2009年,國內首家兒科轉化醫學研究所在上海交通大學醫學院附屬兒童醫學中心成立。同年中南大學轉化醫學研究中心在湖南湘雅醫院成立。此后,全國的一些醫學院和研究所也陸續成立了轉化醫學研究部門。我國的轉化醫學研究盡管有了發展,但不容忽略的是,針對中醫藥轉化醫學研究的實驗平臺建設仍比較薄弱,體現在平臺數量少、人才缺乏及流通障礙。有報道稱中國中醫科學院與江蘇省中醫藥研究院合作搭建中醫藥轉化醫學研究平臺,說明以新理念、新思維建設中醫藥科研平臺受到了重視并跨出了實質性的一步。
2中醫藥轉化醫學研究實驗室建設面臨的突出問題
轉化醫學作為醫學研究的思維和模式,引入中醫藥研究實驗室建設需要轉變觀念,目前碰到的突出問題是轉化醫學人才引入和培養、實驗室資源的整合利用問題。
2.1轉化醫學人才引入和培養問題
中醫藥研究實驗室建設要有前沿意識。創新能力的提高源于創新思維和實踐。中醫藥轉化醫學研究實驗室以轉化醫學思維為指導,將基礎研究成果轉化于臨床應用。具有轉化醫學思維的中醫藥研究人才和學術隊伍的組建和培養面臨一些值得注意的方面:第一,熟悉中醫藥理論和應用、具備轉化醫學教育背景的專業人才缺乏;第二,有關中醫藥轉化醫學研究課題相對較少,制約實驗室人才的引入和培養。有課題支撐,實驗室才能獲得可持續性發展,而實驗室的發展將會帶動研究的深入,有利于吸引更多人才的加入或鍛煉、儲備一批研究人才,從而形成良性循環。
2.2實驗室資源的整合利用問題
中醫藥轉化醫學研究實驗室建設和其他類型實驗室的建設都碰到一個共性的問題,就是資源優勢得不到整合和共享,集中表現在科研活動重復性較多、科研設備分散、使用率低下、開放流暢度低、服務社會意識有待提高。中醫藥轉化醫學研究實驗室還面臨著如何將基礎研究成果轉化為促進臨床醫療行為的應用成果,體現其實效性、應用性特點的問題。
3中醫藥轉化醫學研究實驗室建設的策略和建議
針對中醫藥轉化醫學研究實驗室建設面臨的突出問題,提出以下一些設想和建議,以供討論。
3.1人才引入、培訓及流通
中醫藥轉化醫學研究實驗室的建立和建設,對人才的要求是既要熟悉中醫藥基礎理論,又要樹立轉化醫學思想,需要掌握較高的現代醫學實驗技術,有豐富的實踐操作能力,具備較高的科研綜合素質,能作為轉化醫學研究的領頭人。各個實驗室可以根據自己的實際情況出發,提供經費資助設立轉化醫學研究項目或采取柔性引進方式以吸引高層次人才。高水平的實驗室往往具有一個作風優良、素質較高的團隊。除了領頭人才,團隊骨干科研素質的培養和提高也值得重視。由于現代科技手段的進步,科研設備和測試技術不斷涌現,要跟上先進技術的發展步伐,對團隊成員要進行經常性的培訓。要不斷完善培訓制度,通過派出學習、委托培養或邀請同行舉行培訓班、專題講座等方式,分期、分批進行培訓,使實驗室所有人員處在不斷的學習過程之中,適應轉化醫學科研形勢的發展。建立無障礙的人才流通制度。2003年全國人才工作會議提出要樹立科學的人才觀。人才流通作為其中的重要內容,其科學內涵得到了說明,創新了人才流通的觀念,沖破傳統意義上“人才固定、部門所有”的觀念,提出“不求所有,但求所用”的原則,實現人才資源的最大利用率。各個中醫藥轉化醫學研究實驗室基于推動中醫藥走出國門、發揚中醫藥的共同目標,可以考慮互相之間進行人才的合理、有效流動,建立長效機制,這可能需要一段時間的嘗試。
3.2建立開放的中醫藥轉化醫學研究實驗室
實驗室的一個重要功能就是服務功能。隨著我國對科研經費投入的增加,各種不同類型科研課題的增多,促進了實驗室研究工作的進步。整合分散、效率低的實驗室資源,使之形成集中、專業的實驗室,適合不同類型課題的需要,這對于中醫藥轉化醫學研究實驗室的生存和發展可能更具有現實意義。首先,要突出轉化研究特色,選準實驗室的研究方向,對實驗室的儀器設備、實驗技術、團隊分工進行整合。其次,參考國內或國外的轉化醫學研究中心,設立若干個公共服務實驗平臺。這些平臺既向本單位開放,也向外單位(如制藥企業、醫院、藥用植物栽培基地等)開放。這樣,這些平臺通過整合后,變得更專業化,在為更多單位提供服務的過程中,密切了相互之間的聯系,有可能在藥物基礎與應用研究、臨床診療新方案、新藥開發研制等方面獲得研究思路和成果,為中醫藥轉化醫學研究實驗室的更好發展打下基礎。
4結語