西洋參藥材質量評價研究進展

程珂清，王崇旭，徐童，林鶯，周潔，董鵬，李黎明，于京平*

(1.濱州醫學院，山東 煙臺264003；2.濟南大學，山東 濟南250001；3.威海市文登區西洋參產業辦公室，山東 威海264200；4.威海市文登區農業局，山東 威海264200)

西洋參為五加科植物西洋參(PanaxquinquefoliumL.)的干燥根，性涼，味甘，微苦，具有補氣養陰，清熱生津等功效[1]。西洋參具有人參的補性而無人參的燥性，應用范圍較廣，既是上等中藥也是滋補圣品。西洋參原產加拿大和美國北部，我國西洋參1975年引種成功，目前形成吉林、山東和北京三大種植地。中國為西洋參生產和消費大國，與美國和加拿大三分國際西洋參市場。以西洋參為原料的藥品、保健品應用廣泛，涉及丸、散、膏、丹、湯、片等各種劑型，如西洋參口含片、西洋參蜂王漿、西洋參膠囊、花旗參茶等。中藥材質量是影響藥品質量及療效的最直接和最重要的因素之一。目前西洋參藥材需求量大增，但市場價格高昂，質量標準相對模糊，不法商人常以次充好、以假亂真，使西洋參市場魚龍混雜。為保證藥品安全有效和穩定可控，藥材質量評價成為西洋參眾多研究方向中的熱點。本文對影響西洋參藥材質量的主要因素如產地、采收期和干燥方法等方面進行綜述，以期對未來西洋參藥材質量評價研究提供借鑒。

1 西洋參藥材質量評價研究現狀

1.1 不同產地間的藥材質量差異

生境、遺傳變異以及遺傳與環境互作等因素對中藥材質量均具有一定影響。西洋參原產加拿大及美國，北美原始森林為西洋參自然選擇生長地[2]。我國西洋參1975年引種成功，經過淘汰篩選，目前中國西洋參產區主要有北京懷柔、吉林、遼寧、黑龍江、山東(文登、榮成)、陜西等地。對不同產區西洋參化學成分的比較主要集中在各種人參皂苷、揮發油、氨基酸、糖類、脂肪成分、無機元素等方面。李嵐等[3]比較了美國威斯康星州、吉林撫松、北京懷柔和加拿大的西洋參的皂苷組成及含量，得出國內外不同產地的西洋參主要化學成分基本一致，但含量存在差異的結論。楊修仕[4]研究發現加拿大不同產地西洋參皂苷總量差異較小，藥材品質較為穩定，國內引種的西洋參在單體皂苷和皂苷總量方面與原產地美國、加拿大沒有明顯差異。張丹等[5]對吉林、遼寧、山東、加拿大等4個產區的西洋參藥材進行人參皂苷Rg1、Re、Rb1、Rc、Rg2、Rb2、Rb3、Rd含量測定，建立HPLC指紋圖譜并進行模式識別，結果發現遼寧和加拿大產可聚為一類，山東和吉林產則呈現多樣性，分析其原因可能是由于我國引種的西洋參種子多為天然混雜品種，非單一純合種，種源與種質資源混雜及栽培地生態環境多樣化導致西洋參個體間差異較大。周海燕等[6]進一步比較了國內外西洋參藥材中皂苷含量，結果顯示相同等級規格的西洋參中人參皂苷 Rg1、Re、Rb1的總量以文登、懷柔兩個產地較高，文登產西洋參含人參皂苷總和居各產地首位。西洋參揮發油為黃色油狀液體，具有濃厚的香氣。鄭友蘭等[7]比較發現，各產地西洋參揮發油得率波動范圍在0.040%～0.097%,得率由高到低依次為黑龍江(五常)大于撫松大于黑龍江(穆棱)大于河北大于美國大于加拿大等于集安大于陜西；黑龍江穆棱產西洋參所含倍半萜種類與美國產相近，國內其他產地西洋參所含倍半萜種類與加拿大產相近。進口與國產西洋參中碳水化合物含量沒有明顯差異[8]，均含有16種以上氨基酸，但總量不同，陜西南鄭產氨基酸總量最高，加拿大和美國產分列第10和第14位[9]。楊修仕[4]系統比較研究中加兩國24個不同產地西洋參的營養功能成分，結果表明吉林白山撫松產粗多糖含量最高。無機元素方面，國產西洋參除Mn稍低外，Mo、Mg、B、Ca、Sc、Zn等23種元素均高于進口西洋參[10]。重金屬元素方面，國產西洋參整體含鉛量相對低于加拿大，但變異系數卻大于加拿大，這是由于我國不同地區土壤中Pb的含量水平存在較大差異，導致國內不同產地西洋參中各重金屬元素含量差異較大[4]。藥理作用方面，張樹臣等[11]得出了不同產地西洋參抗缺氧活性基本一致的結論。在抗氧化能力方面北京西洋參提高SOD活性和降低MDA含量效果最好，黑龍江西洋參提高GSH-PX活性效果最佳，在免疫調節能力、抗衰老方面，黑龍江、山東、陜西和北京等地西洋參效果均優于美國[12]。西洋參受土壤、氣候、施肥等栽培環境的影響，人參皂苷的組成及含量有一定差別，我國西洋參均為人工栽培，其質量受產地和生態環境影響較大。中藥栽培存在著栽培區域廣、產地生態環境差異大、生產方式不一致等現實狀況，提示我們在西洋參引種過程中應避免盲目引種，應充分結合西洋參原產地的生長環境合理選擇國內栽培地，并建議在比較活性成分的基礎上增加生長環境對西洋參功效、藥理作用的深入研究。

1.2 采收期對藥材質量的影響

早則藥勢未成，晚則盛勢已歇。中藥材的適時采收對保證中藥材產量質量有重要意義，若采收期適宜，則可使中藥材中的藥用部分產量和有效成分含量都達到較高水平，充分保證中藥材的藥用價值。西洋參活性成分積累隨時間的動態變化是藥材質量評價中的研究重點之一，確定西洋參藥材的合理采收期能夠為西洋參種植及相關醫藥工業生產提供理論依據。目前國內西洋參采收年限有三年和四年。陳紅軍[13]對黑龍江寶清西洋參進行最佳采收期研究，認為第4年的9月上旬采收的西洋參折干率和人參皂苷含量同時達到較高水平，與5年株齡的西洋參無明顯差別。另外西洋參在第5年極易感染病蟲害，且從經濟成本考慮還多一年的田間管理等費用。許云章等[14]以加拿大產西洋參為研究對象發現，3～5年生各月的皂苷組成和含量變化沒有明顯的界限劃分；結合考慮栽培種植成本、遭受澇害和病蟲害的風險，認為從3年生9月開始西洋參根可以視為同等質量。王鐵生等[15]以室內5年大棚西洋參為材料，研究發現總皂苷含量從8月25日到9月25日基本上是下降趨勢，而9月25日后呈上升趨勢；而總糖含量的變化與總皂苷含量有相反的趨勢。尹春梅等[16]研究發現西洋參總皂苷含量按采收期均可聚為2類：4～6月份的為一組，7～9月份的為一組，7～9月組的總皂苷含量明顯高于4～6月組。由此可以看出不同季節采收對西洋參功效、化學成分、藥理作用會產生影響。由于西洋參種植方面投入比較多，在確定西洋參合理采收期時除了考慮產量、有效成分含量以外，需要對不同生長期西洋參種植過程中農藥、肥料、人工、物料費等進行投入產出分析，并考慮種植過程中氣候、病蟲害等不確定因素可能引起的減產。

1.3 干燥方法對藥材質量的影響

我國西洋參的種植面積及總產量為世界之首，但成品質量欠佳，缺乏規范科學的產后干燥加工方法是重要原因之一。目前國內外加工西洋參都是采用曬干、烘干或遠紅外干燥的方法將其加工成原皮西洋參[17]。丁之恩等[18]采用掃描電鏡對應用冷凍干燥、真空干燥、傳統烘房干燥、微波干燥4種加工方法的原皮西洋參進行了觀察，在色澤、結構以及內含物有效成分等方面進行綜合比較，發現西洋參干制品質量優良由高到低的順序為：冷凍干燥參、真空干燥參、烘房干燥正常參、微波干燥參。黃朝暉等[19]采用26、32、38、44、50恒溫熱風和遠紅外變溫干燥西洋參，探討了不同溫度和方法對西洋參干燥速度和外在質量的影響。結果表明變溫遠紅外條件下干燥的西洋參質量最好。周婧[20]研究發現在干燥加工過程中，西洋參藥材中酸性皂苷一部分轉化為相應的中性皂苷，中性皂苷的含量上升，酸性皂苷含量下降，但總皂苷含量在干燥過程中呈下降的趨勢。淀粉是西洋參根中最主要的儲藏物質，在干燥過程中淀粉和還原糖之間存在著互相轉化。程軼夢等[21]對西洋參采用傳統烘箱干燥，考察比較26、32、38、44和50 ℃等5個恒定溫度下西洋參糖類成分含量，結果發現38 ℃處理還原糖含量均最高，粗淀粉含量相應地較其他處理低，說明38 ℃轉化率最高，有可能是淀粉活性酶在38 ℃較高所致。干燥方法的不同可能會導致西洋參結構、有效成分含量出現變化，鮮西洋參的冷藏、水洗、干燥過程中的溫度和濕度都是西洋參干燥過程中的重要因素。合理科學的干燥方法可以減少枯枝和紅眼圈等現象的發生，確保最佳加工質量。

1.4 市售西洋參藥材質量調查

國產西洋參等級規格基本上按長度指標分成長、中、短支。參商在分等時兼顧長度和直徑，在同等長度下直徑較粗的樣品，靈活掌握等級劃分。商品等級的劃分與評價處于藥農及藥商自發劃分與市場自定義階段，沒有形成統一規格等級[22]。對河北省安國市藥材交易市場上流通的不同商品規格西洋參藥材質量差異進行研究，檢測人參皂苷 Rg1、Re、Rb1、Rc、Rb2、Rb3、Rd 含量，發現吉林、遼寧產部分西洋參不符合藥典規定。張丹等[23]認為所收集的西洋參藥材質量與產地信息相關性較大，而與傳統商品規格特征差別較小，說明西洋參藥材傳統商品規格的劃分具有一定的局限性。張南平等[24]研究發現西洋參主根長度、直徑與一些化學成分之間具有顯著的相關性，可為商品等級評價研究提供參考。由于物種、產地、采收時間等因素可能會造成市售西洋參藥材質量出現較大差異，建議制定西洋參藥材質量標準時，需要考慮到質量標準適應大生產的實際情況。

1.5 藥材評價的標準由單一成分到綜合評定

關于西洋參藥材質量的評價，在2015版《中國藥典》中僅規定了來源、性狀、水分、總灰分、重金屬及有害元素、農藥殘留等項目的檢查以及薄層色譜鑒別、浸出物測定、含量測定。含量測定僅對Rg1、Re、Rb1進行量化標準，規定Rg1、Re、Rb1三者總量不小于2.0%。早期關于西洋參藥材質量的研究多集中于單體皂苷成分的比較，但隨后的研究發現西洋參中還含有大量的酸性皂苷類成分，約占總皂苷的1/3，在一定的條件下容易轉化為相應的中性皂苷等，進而影響中性皂苷的含量測定結果。周婧[20]將酸性皂苷增加為指標性成分，同時建立西洋參HPLC指紋圖譜，更全面地評價西洋參內在質量。因此，僅以中性皂苷為指標測定西洋參的質量是不全面的。但除了Rg1、Re、Rb1三者總量在藥典中規定其量不得低于2.0%外，其余成分量的標準還沒有統一觀點和確切的數值，有待進一步研究的開展。

2 西洋參藥材質量研究中存在的問題及未來發展方向

2.1 產地研究

國內引種的西洋參在單體皂苷、總皂苷、揮發油含量方面與原產地美國、加拿大西洋參沒有明顯差異，但出現的國產西洋參有效成分含量地域差異較大的問題，可能與栽培技術、土壤狀況等有關。同時，目前開展的產地研究存在一個普遍性的問題，即由于多數西洋參樣本采購于藥材市場而非產地，商家提供的產地信息可能不實，導致藥材質量評價結果失去意義。因此，建議今后的產地研究中樣本可直接從原產地采購，確保產地信息的真實性。

2.2 采收時期研究

總體上看，目前國內各個西洋參種植基地采收年限為3年到5年不等，各地區根據氣候差異采收時間在9月中旬到10月中旬[14,25]，最佳采收期的確定要綜合考慮質量和產量。中藥材質量的好壞與有效成分含量的高低密切相關，今后的藥材質量評價研究中，分析樣本必須保證采收期一致。由于個體農耕式生產方式依然廣泛存在，西洋參藥材生產者習慣依據經驗判斷，以月份或季節作為時間尺度進行考量，沒有考慮不同地域的環境差異、氣候的年際變化等對藥用物質形成和積累的影響[26]。今后我們有必要對西洋參的采收期進行系統研究，除了考慮產量、有效成分含量以外，需要綜合考慮種植過程中農藥、肥料、人工、物料費等投入產出，并充分考慮種植過程中氣候、病蟲害等不確定因素，建立綜合評價模式。

2.3 產后干燥研究

除栽培、管理等因素外，缺乏規范科學的產后干燥加工技術是西洋參藥材質量欠佳的重要原因。國內外西洋參加工方法主要有曬干法、烘干法[17]。日曬方法受天氣影響較大且產品的衛生指標難以保證[27]。傳統的烘房熱風干燥溫度較高，嚴重地破壞了活性成分[28]。新興的冷凍干燥法所得的產品質量得到了很大改善，但由于能耗大、成本高，阻礙了這項技術的廣泛應用[29]。近年來微波技術、超高壓殺菌技術、超臨界萃取技術也應用于西洋參采后加工，多種方法各有利弊。不同加工方法會對藥材產量、質量產生一定影響，為了使研究結果具有可比性，今后的藥材質量評價研究中分析樣本必須保證采后加工方法一致。

2.4 市售西洋參藥材質量研究

由于物種、產地、采集時間不統一，遺傳基礎、生長氣候和生態環境等因素均不相同，造成市售西洋參藥材質量差異較大。西洋參主要進行剪去側根、根須和蘆頭等簡單加工處理，主根部分則根據尺寸、形態分成不同等級。目前西洋參藥材商品規格的劃分主要是依據市場銷售情況、消費者的購買習慣及西洋參加工后的形態特征，根據長度結合單支質量，兼顧產地等進行劃分。西洋參不同商品規格等級缺乏統一規范的質量評價標準[22]。西洋參的偽品主要是用中國人參加工的“生曬參”，多從廣州等口岸改換包裝與商標后倒流內地市場，究其根源是西洋參的價格遠高于中國人參[30]。由于西洋參原產地為北美，多數消費者對進口西洋參情有獨鐘，市場上也有國產西洋參冒充進口西洋參的現象。為保障西洋參的藥材品質，建議以傳統性狀鑒別為基礎，內在指標成分含量為核心，安全性指標限量為保障。藥材質量研究應為藥材市場的規范和中藥現代化服務，修訂現行西洋參商品規格等級質量標準具有現實必要性和戰略意義。

2.5 西洋參藥材評價標準研究

大量的西洋參藥材質量研究為西洋參的安全應用提供了可靠保障，但也存在突出問題：由于藥材藥效是多種成分協同作用的結果，采用某種或某幾種有效成分的量作為中藥質量評價標準的方法不夠充分、科學，也難以為中醫藥理論所接受，因此制定既符合中醫藥理論，又能為現代醫學所接受的規范化質量標準迫在眉睫。應盡快建立系統的西洋參藥材的質量評價標準，考慮引入質量整體評價技術，為國產西洋參質量的穩定、可控和達到國際市場準入標準奠定理論和方法學基礎。

3 結語

藥材質量控制是中藥生產過程中存在問題最多的環節。中藥材藥效是多種成分協同作用的結果，僅僅采用某種或某幾種有效成分為指標評價中藥質量不夠科學、客觀。今后的質量評價研究應保證采收期、加工方法等因素一致，注重分析樣本的全面性和代表性。西洋參藥材質量的理論基礎研究應指導藥材的種植、采收加工，服務于藥材市場的規范。