中國道地藥材研究進展

韓邦興 彭華勝 黃璐琦

①副教授，江蘇大學藥學院，江蘇 鎮江 212013；②副教授，安徽中醫學院藥學院，合肥 230031；中國中醫科學院中藥研究所，北京 100700；③研究員，中國中醫科學院中藥研究所，北京 100700

道地藥材是中醫藥的精華和中華民族的瑰寶，在醫藥事業發展中具有舉足輕重的地位。近年來，道地藥材的研究與創新取得了一系列成果，體現在質量評價與鑒定技術不斷發展，形成機理研究逐步深入，可持續利用理論框架形成與實踐等方面。

1 引言

中藥材是中醫防病治病的物質基礎，其質量好壞直接影響臨床療效。在長期醫療實踐過程中，“道地藥材”成為優質中藥材的代名詞，成為評價中藥材品質的綜合性標準［1－2］。所謂道地藥材（dao－di herbs）是指經過中醫臨床長期優選出來的，在特定地域，通過特定生產過程所產的，較其他地區所產的同種藥材品質佳、療效好，具有較高知名度的藥材（第390次香山科學會議）。道地藥材的產生是以實踐經驗為依據，經得起臨床的考驗，有著豐富的科學內涵，國家相關部門和科研院所的學者對其支持和研究方興未艾。1986年國家中醫藥管理局首次確立了“中藥道地藥材研究”課題，1988年道地藥材項目首次獲國家自然科學基金項目資助，1989年中國中醫研究院胡世林教授的《中國道地藥材》出版，同年10月在山東省泰安市召開了首屆全國道地藥材學術研討會。從此全國性的道地藥材研究蓬勃展開。“九五”、“十五”、“十一五”期間，國家相繼通過“重大新藥創制”科技重大專項、“973”計劃、“863”計劃、國家科技支撐計劃、科技資源平臺建設專項、自然科學基金等項目，支持了諸多道地藥材的研究與創新，取得了一系列成果，使道地藥材質量評價與鑒定技術不斷發展，形成機理研究逐步深入，可持續利用理論框架的形成與實踐。

2 道地藥材的歷史

“道地藥材”一詞最早見于明代戲劇《牡丹亭》［3］。但中醫藥家注重中藥材質量的傳統源遠流長。道地藥材的概念最早可追溯到東漢末年（約公元200年）成書的中國最早的中藥專著《神農本草經》，書中記載“土地所出，真偽新陳，并各有法”，強調了中藥產地的重要性，其中所載部分藥物帶有地名，有濃厚的道地色彩，如巴戟天、秦椒、吳茱萸等（巴、秦、吳是古國地名）。此后在《名醫別錄》中，大量藥物注明產地，甚至土壤環境，如地黃“生咸陽川澤黃土地者佳”等。《名醫別錄》載有產地的很多中藥，后來發展成久負盛名的道地藥材，如東阿阿膠等。此時，具有真正意義上的“道地藥材”已經產生。

唐宋時期，道地藥材得到進一步發展與完善。唐朝經濟發達、文化活躍，出現了世界上第一部藥典——官方修訂的《新修本草》，書中記載：“動植形生……離其本土，則質同而效異。”闡明特定的生態環境對同一藥材質量的影響。此后出現大量本草著作也論述了道地藥材，如孫思邈的《千金翼方》，唐慎微的《證類本草》，寇宗奭的《本草衍義》等。明清以來，本草著作中道地藥材的論述日趨豐富。明初著名藥學家陳嘉謨闡述了藥物產地的重要性：“凡諸草本、昆蟲，各有相宜產地，氣味功必，自異尋常……不可代者。”同時也簡明扼要地介紹各地藥材，與現代道地藥材十分接近。明代偉大醫藥學家李時珍十分注重道地藥材，所著《本草綱目》載藥1892種，大部分均標明其出產地，道地藥材常表明最勝、為上、最佳、第一、為最等詞語。近代，道地藥材研究發展較快。1959年出版了《中藥材手冊》、《藥材資料匯編》，不僅收集了全國老藥工的藥材鑒別經驗資料，后者還按西懷類、川漢類、南廣類、山浙類等類別收錄各藥材，充分體現了道地藥材區劃的思想。1989年，胡世林教授主編的中國第一部論述道地藥材的專著——《中國道地藥材》出版，該書圍繞道地藥材的形成與發展、傳統集散地、栽培與養殖、產地加工與貯藏、質量分析與評價等進行了系統論述。

近二十多年來，隨著科學技術的不斷發展，道地藥材研究在質量評價與鑒定技術、形成機理、可持續利用理論與實踐等方面取得了一系列進展。

3 道地藥材質量評價與鑒定技術不斷發展

基原鑒定、性狀鑒定、顯微鑒定和理化鑒定是中藥鑒定的四大經典方法。近年來，各種分析技術與方法發展迅速，分子生物學、各種譜學技術等不斷引入道地藥材質量評價與鑒定的研究中，使道地藥材質量評價與鑒定技術蓬勃發展，如分子鑒定、指紋圖譜、近紅外光譜技術、電子鼻技術、生物效價檢測等。

3.1 道地藥材的指紋圖譜技術

中藥所含的化學成分是其產生臨床療效的物質基礎。中藥品質評價一般采用化學成分含量測定，其結果精確可靠。但相當一部分中藥化學成分復雜，或藥效與成分間的關系不明確，或不易建立相應的分析定量方法，僅僅對中藥一個或幾個化學成分進行定量檢測，缺乏對中藥質量的整體性評價，不能完全反映中藥的質量。因此，用中藥指紋圖譜評價中藥質量的技術成為當前研究熱點。

中藥指紋圖譜是指中藥材或中成藥經適當的處理后，采用一定的分析手段，得到的能夠標識該中藥特性的共有峰的圖譜。整體性和模糊性是它的基本屬性。目前中藥指紋圖譜的建立方法主要有：①光譜法：紫外光譜法（UV）、紅外光譜法（IR）、熒光光譜法（FS）等；②色譜法：薄層色譜法（TLC）、液相色譜法（HPLC）、氣相色譜法（GC）、毛細管電泳法（CE）及其各種色譜質譜聯用等；③其他方法：X射線衍射法、核磁共振法（NMR）、電子鼻（EN）等。其中，薄層色譜法、氣相色譜法、液相色譜法是中藥指紋圖譜的主要研究方向。

薄層色譜法是利用中藥各成分在薄層上層析分離及分離后相對位移不同進行鑒別的方法。謝培山在1987年就報道了人參、西洋參、三七等藥材的高效薄層色譜指紋圖譜熒光彩色圖像分析，可以在同板上直觀地比較各個樣品異同［4］。現在中國藥典廣泛采用薄層色譜法作為鑒定中藥的方法之一。

氣相色譜（GC）技術在具體應用時多與質譜（MS）聯用，以獲得各色譜峰的分子結構信息。GC－MS聯用技術具有分離效能及靈敏度高的特點，適用于中藥易揮發性成分的分析。如GC－MS對道地藥材茅蒼術的指紋圖譜及揮發油組成特征研究［5－6］。

高效液相色譜（HPLC）是目前中藥指紋圖譜中應用最多的方法，具有高柱效、高選擇性、高靈敏度、重復性好等優點，適合中藥復雜體系的分析，目前廣泛應用于各道地藥材的質量評價與鑒定。近年來，超高效液相色譜（UPLC）等新技術也開始應用于中藥指紋圖譜中［7］。HPLC－MS聯用技術集液相色譜的高分離度與質譜的高靈敏度于一體，應用日趨廣泛［8］。此外，近紅外光譜技術和電子鼻技術在道地藥材品質評價和鑒定中也具有明顯的優勢［9－11］。針對中藥各種指紋圖譜技術僅反映的是中藥中的化學信息的特點，余伯陽提出“譜效整合指紋譜”概念。譜效整合指紋譜形成“成分－峰－效”的對應表觀形式以闡明物質與功能之間的相關性，可以全面直觀地實現對中藥質量的綜合評價［12］。

3.2 道地藥材的生物效價檢測技術

肖小河通過分析現行中藥質量模式的局限性，提出了生物效價檢測法［13］和中醫藥熱力學［14］進行中藥質量控制與評價的觀點，并將這種觀點和方法應用于中藥板藍根［15］、忍冬［16］、黃連［17］等 道地藥材的質量 生物 評價。生物效價檢測方法用于道地藥材的品質評價，不僅可以鑒定道地藥材的品種，還可以評價藥效和毒性，對成分復雜甚至是成分不明確的中藥更為適用。生物效價檢測補充和完善了“惟成分論”的藥材質量控制和評價方法。

3.3 道地藥材的分子鑒定技術

1995年，黃璐琦在“展望分子生物技術在生藥學中的應用”一文中首次提出了“分子生藥學”的概念，認為分子生物技術在藥材鑒定、生產和有效成分獲取等方面有著廣泛的運用前景［18］。2000年，《分子生藥學》一書出版［19］，2006年，第二版《分子 生藥 學》出版［20］，同年，《分子生藥學》進入本科生教材系列。分子生藥學最常用的技術有基于PCR與電泳技術相結合的RAPD，SSR，AR－PCR，MARMS，APAPD 和PCR－RFLP等［21］，基于DNA測序的SNP技術和DNA條形碼技術。根據國家科技期刊數據庫和SCIE檢索結果，近年來，生藥分子鑒定的文獻處于快速增長階段。目前，道地藥材分子鑒定涉及到天花粉［22］、人參［23］、石斛［24］、柴胡［25］、木瓜［26］等諸多生藥。金錢白花蛇、烏梢蛇及酒烏梢蛇、蘄蛇及酒蘄蛇的分子鑒定方法應用于2010年版《中國藥典》［27］，這是《中國藥典》首次采用分子標記方法鑒定藥材，并且該方法申報的國家發明專利榮獲第十二屆中國專利獎優秀獎。DNA條形碼是2003年由加拿大動物學家Hebert首次提出［28］。陳士林認為DNA條形碼技術在藥用植物鑒定中的成功應用是中藥鑒定方法的革命性突破［29］，目前DNA條形碼鑒定技術在藥用動植物方面取得了階段性成果［30－33］。分子生藥學學科的出現大大促進了分子生物技術在道地藥材中的深入研究。

4 道地藥材形成機理研究逐步深入

近年來，不少學者就道地藥材形成機理及科學內涵等方面問題展開研究和討論，并已取得卓有成效的研究結果，使道地藥材形成機理研究逐步深入。

肖小河認為中藥系統演進的基本規律是用進廢退，去偽存真，優勝劣汰，擇優而立，道地自成。根據中藥系統演進的三大動力——遺傳變異、環境飾變和人文作用（生產技術、臨床選擇、文化傳播、市場交通、社會政治等）及其對道地藥材形成的貢獻大小，將道地藥材形成模式分為生態環境主導型、生物物種主導型、生產技術主導型、人文傳統主導型、多因子關聯決定型。如冬蟲夏草屬于生態環境主導型，有川草、藏草、滇草之分；郁金屬于生物物種主導型，有川郁金、溫郁金、桂郁金之分；四川江油附子則屬于生產技術主導型等［34］。

近年來，黃璐琦課題組開展了系統的道地藥材形成機理研究。從生物學角度闡明道地藥材的表型是由自身的遺傳本質基因型所決定的，并受特定的生境條件影響。道地藥材的形成應是基因型與生境之間相互作用的產物，可用公式表示：表型＝基因型＋生境飾變。所謂表型，指道地藥材可被觀察到的結構和功能特性的總和，包括藥材性狀、組織結構、有效成分含量及療效等。基因型指道地藥材在基因水平的變異，生境飾變是指由生境引起的表型的任何不遺傳的變化［35］。通過分析和總結前人的研究成果，黃璐琦提出“道地藥材的道地性越明顯，其基因特化越明顯”、“邊緣效應能促進道地藥材的形成”、“道地藥材的化學組成有其獨特的自適應特征”等道地藥材形成的三個假說［36］，賦予了道地藥材新的科學內涵。圍繞上述問題，研究人員在道地藥材遺傳多樣性研究及分子鑒別，道地藥材遺傳分化及進化遺傳學研究，道地藥材地理變異及環境適應性研究，道地藥材種質資源評價及品種選育，道地藥材功能基因表達及調控研究，道地藥材轉基因及生物安全性評價等相關領域開展了相關研究。黃璐琦指出道地性的遺傳本質在居群水平通常是個量變的過程，它與種內其他非道地藥材區別主要表現為居群內基因型頻率的改變；在個體水平表現為微效多基因控制的數量遺傳，或是微效多基因和主基因聯合控制的數量性狀［37］。并提出以道地藥材丹參（Salvia miltiorrhiza）為研究模型，開展遺傳因子對同一環境下丹參的影響、較大環境因子（如人工氣候室）對同一遺傳背景的丹參的影響、“丹參毛狀根”研究模型的放大驗證等方面研究，取得一系列成果，初步闡明道地藥材形成的三個假說［38－42］。

5 道地藥材可持續利用理論形成與實踐

第三次全國中藥資源普查結果顯示，中國中藥資源種類12807種，其中藥用植物11146種，藥用動物1581種。經人工馴化栽培的藥用植物200余種，即80%的中藥材仍靠野生資源。由于長期以來對合理開發利用中藥資源的認識不足，使一些地區對野生藥材資源進行了掠奪性開發，造成中藥資源的下降和枯竭，致使許多種類趨于衰退。如冬蟲夏草在20世紀80年代中期野生蘊藏量約400t，但目前冬蟲夏草天然資源已瀕于滅絕，被列為國家重點保護野生植物。隨著社會經濟發展和綠色浪潮回歸，中藥材的需求量將持續增加，因此中藥資源可持續利用是當前乃至今后相當長一段時間內擺在中醫藥科研人員面前的重要任務和課題。

《中藥現代化發展綱要》（2002～2010）指出中藥資源保護和可持續利用重點任務包括：①開展中藥資源普查，保護中藥種質和遺傳資源；②建立中藥數據庫和種質資源庫，保存中藥材種質資源；③加強中藥材野生變家種家養的研究；④加強中藥材新品種培育，開展珍稀瀕危中藥資源的替代品研究，確保中藥可持續發展。

目前，中國國內科研人員既對中藥資源的可持續利用開展了相關的理論探討，也開展了諸多實踐研究。如陳士林等圍繞資源的可持續利用概念，針對《中藥現代化發展綱要》中所述的原則和重點任務，具體地闡述當前中藥資源的可持續利用需要開展的工作和應當關注的研究方向［43］，并提出野生撫育的概念［44］。黃璐琦認為基礎理論研究可為中藥資源可持續發展提供理論依據，是制定中藥資源可持續發展措施和方法的理論基礎［45］。在此基礎上提出以“道地”為基礎的定向栽培；針對品種選育進展緩慢的問題，提出以“有效成分”為目標的定向培育；針對藥用器官利用單一的現象，提出以“擴大藥用部位”為突破的多元化利用；針對藥渣綜合利用度低的現象，以“藥渣”為切入的綜合利用的中藥資源可持續利用的研究框架［46］。

根據中藥資源可持續利用的相關理論，研究人員在道地藥材可持續利用的實踐方面重點開展了中藥資源普查、中藥規范化栽培技術、野生撫育技術、種質資源保護技術、組培技術等方面的研究。如在中藥資源普查方面正在積極組織全國第四次中藥資源普查，并且引入遙感（RS）、全球定位系統（GPS）和地理信息系統（GIS）三者集成的“3S”技術［47－48］且成功應用于道地藥材茅蒼術的資源監測［49］。規范化栽培技術方面涉及到青蒿、丹皮、防風、丹參、板藍根等幾十種道地藥材；在野生撫育技術方面探索了川貝母［50］、茅蒼術［51］、益智［52］等十幾種道地藥材；在道地藥材種質資源保護方面，相繼開展國家藥用植物種質資源庫、華南地區藥用植物種質資源庫等建設項目。藥用植物種質資源庫建設將對藥用植物的種質資源保存，中藥材優良品種選育，資源可持續利用方面起到積極作用。同時針對野生資源不足的情況，研究人員還開展了中藥組織培養的研究工作，為擴大中藥資源提供了可能。

6 結語

道地藥材是中醫藥的精華和中華民族的寶貴財富，中國歷代醫家十分重視道地藥材的研究與發展。千百年來，道地藥材一直是人們防病治病最有力的武器之一。因此，道地藥材在醫藥事業發展中具有舉足輕重的地位。目前，道地藥材的研究成果仍然不能明確闡明其科學內涵、形成機理，對道地藥材的質量評價仍然缺乏統一的規范標準，對道地藥材的可持續利用理論與實踐仍然不足。2011年2月，以“道地藥材品質特征及其成因的系統研究”為主題的第390次香山科學會議學術討論會在北京成功召開，與會專家學者達成共識：應繼續加強對道地藥材的研究深度和力度，道地藥材研究任重而道遠。

（2011年6月22日收到）

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