藥材道地性分析方法的研究進展

郝耀鵬，吳昌娟，郭淑紅，許陶瑜，裴帥帥，王秋寶，田洪嶺

（山西省農業科學院經濟作物研究所，山西汾陽032200）

道地藥材又稱為地道藥材，是優質中藥材的代名詞，是指藥材質優效佳，這一概念源于生產和中醫臨床實踐，數千年來被無數的中醫臨床實踐所證實，是源于古代的一項辨別優質中藥材質量的獨特的綜合標準，也是中藥學中控制藥材質量的一項獨具特色的綜合判別標準。一般認為，道地藥材就是指在一特定自然條件和生態環境的區域內所產的藥材，并且生產較為集中，具有一定的栽培技術和采收加工方法的藥材。而道地性是評價中藥質量的綜合指標[1]。

隨著中藥材的大規模、集約化種植，中藥材的品種、質量越來越受到重視。道地性作為評價藥材產地、質量的代名詞，也越來越受到消費者的重視。然而，道地性是一個模糊、籠統的概念，難以量化。古代對藥材的分析主要通過肉眼去觀察，主觀性強，難以對藥材的道地性進行量化分析。而現代道地藥材的評價是通過理化分析和儀器分析的方法來進行評價，避免經驗鑒別受人的主觀因素影響較大、分辨率較低、定量標準誤差大等不足，將道地藥材的道地性數據化、標準化，如測定雜質、水分、總灰分、酸不溶性灰分、浸出物、揮發油、化學成分以及有害物質如重金屬、農藥殘留等，對其進行全面地衡量，并與療效聯系起來。隨著研究和應用的深入，人們意識到發揮作用的不是藥材中的某一種成分，而是多種成分共同作用的結果。單一有效成分或者指標性成分難以準確衡量道地性，因而引入了中藥化學成分指紋圖譜概念，利用高效液相色譜、氣相色譜以及紫外、紅外、質譜、核磁共振譜對道地藥材進行研究分析，并與藥理作用結合起來，獲取藥材全面的信息，以反映中藥材的質量。

越來越多的研究學者從不同角度去分析道地性，用不同的分析方法對道地性進行定義。這讓藥材的道地性鑒定和評價變得更加科學嚴謹，也讓藥材的質量評價體系更加系統，為藥材品質評價拓寬了思路。

藥材道地性不僅與藥材遺傳基因、生態環境有關，還與社會條件如栽培技術、采收加工、政策導向等密切相關。我國學者對藥材道地性研究已有30多年歷史，對我國常用和珍貴的藥材品種和質量進行了系統的研究。

本文對藥材道地性分析方法進行比較，以期為道地藥材道地性的分析和藥材質量評價提供參考。

1 藥材道地性的歷史考證分析

道地藥材的稱謂起源于傳統中醫，通過查閱本草學資料和地方志等歷史資料來考證道地性是藥材道地性分析的最基本方法。侯宇榮等[2]通過查閱本草學資料，同時結合安徽省南陵縣的縣志、氣候環境，對牡丹種植現狀、實際應用以及丹皮質量進行綜合分析，論證了安徽省南陵縣丫山產牡丹皮的道地性。黃勤挽等[3]通過本草文獻考證表明，附子來源于烏頭，從宋代以后附子道地產區均為四川江油地區。劉婉瀅等[4]通過考證表明，延胡索又名玄胡索、元胡、延胡，在《本草原始》書中記載其又名茅山玄胡索，延胡索最早產于東北一帶，由于南遷與西遷，現今主產于南方。趙小勤等[5]通過本草文獻考證表明，知母產地為山西省和河北省的西部和北部，還有太行山南的河南省部分區域。許保海等[6]通過考證歷代本草書籍中對沙參的記載、分析相關文獻及實際調研，綜合論證了北沙參的道地產地，厘清了南、北沙參的歷史變遷,明晰了北沙參的道地產地，表明山東萊陽為北沙參的道地產地。

2 藥材道地性的基因分析

道地藥材不僅具有地理區位性，更具有廣泛的生物性。古人云，離其本土，則質同而效異。道地藥材品質優良,是道地藥材遺傳變異與生態環境影響及社會人文環境等外因長期作用的結果，特定的基因經過土壤因子、氣候因子的影響產生特定的酶，進而調控次生代謝產物的產生，因而特定的基因是藥材道地性形成的基礎[7]。道地產區與非道地產區生產的藥材在形態、根部性狀及化學成分等方面有著高度的相似性,因而采用傳統的方法進行道地藥材的鑒別具有很大的主觀性，鑒別變得越來越困難。運用分子生物學技術進行藥材道地性的鑒定，準確性更高[8]。

王秀全等[9]研究鑒定了北柴胡種源道地性的方法，用23種引物作RAPD分析，結果表明，用RAPD法可以準確鑒定北柴胡種源的道地性。但是道地性的基因表達機制和環境對道地性基因的影響尚有待深入研究。高文遠等[10]運用RAPD法分析當歸的道地性，結果表明，地理分布距離越小，當歸的遺傳差異越小；反之，越大。李萍等[11]用5S-rRNA基因間區序列變異方法研究金銀花藥材道地性的基因差異，結果表明，不同產地的金銀花基因間序列差異明顯。劉穎等[12]通過對甘草道地性形成機制的研究發現，中藥功能基因拷貝數變異（copy numbervariations,CNVs）與產地具有相關性，可能是道地藥材形成的機制之一。席培宇等[13]研究發現，同一產地甘草樣品β-AS基因的序列相似程度高，而地理距離相距越遠，β-AS基因序列相似度越低，差異度越大，因此，可推斷不同產地甘草的β-AS基因多態性的差異，可能是導致甘草道地性形成的原因之一。

3 藥材道地性的有效成分含量分析

中藥材發揮藥效的是藥材的有效成分種類及含量，包括皂苷、酮類物質、酚類物質、多糖、維生素等。對藥材有效成分含量進行測定分析是評價藥材道地性的主要量化指標。人們對藥材化學成分的研究多采用藥材指紋圖譜方法，這也為藥材道地性研究提供了新的思路和方法。鞏珺等[14]運用近紅外光譜技術建立了廣陳皮的一致性檢驗模型，可快速檢測鑒別廣陳皮的道地性。近紅外光譜技術是中藥材有效快檢的理想方法。紅外光譜結合判別分析方法對三七道地性的識別效果好，有望成為實踐中鑒別三七道地性的新方法[15]。用傳統的計算相似度的方法分析中藥材指紋圖譜時，在一些情況下，如某些成分較其他成分含量高很多，或批次之間變化不明顯，指紋圖譜中那些低含量成分峰面積的變化容易被忽略，從而導致對藥材道地性的誤判。吳璐等[16]在研究枳殼的道地性識別方法時，利用信息熵加權的相似度算法對枳殼道地性進行識別，試驗證明該方法能明顯提高對江枳殼藥材道地性的識別度。

4 藥材道地性的生態環境差異分析

道地藥材是在特定生態環境下所生產的優質中藥材，氣候、土壤等條件對道地藥材的形成有重要影響。研究發現，生態環境因子對溫郁金、當歸和附子等藥材產量和品質的影響相關性都達到了顯著水平，表明生態環境顯著影響溫郁金、當歸和附子藥材道地性的形成[17-19]。

土壤中各種元素的組成、含量和存在狀態會引起道地藥材形態和品質變異。朱梅年等[20]在研究藥材道地性與土壤的關系時發現，每一種藥材都有一種或幾種微量元素，因而提出了特定藥材鑒定的微量元素圖譜測定法。特定藥材對特定微量元素有明顯的富集作用，而不同藥材對微量元素的富集選擇偏好性恰恰與該微量元素參與特定生理生化功能相一致，也與該藥材的特定藥效相關聯[20]。高業新等[21]從地學角度研究了寧夏枸杞的道地性，確定了寧夏枸杞的8種特征元素（與寧夏枸杞內在品質密切相關且來自于地質背景的礦質營養元素）分別為S、Na、K、Mo、Ca、Mg、Li、B；而且發現，寧夏枸杞的營養元素分為2類，一類以K為代表,有利于糖合成的元素，另一類為其他元素,有利于堿合成的元素。可見，枸杞對元素的吸收具有明顯的選擇性，土壤中化學元素的組成和數量影響寧夏枸杞道地性的形成。同樣，知母對土壤元素的吸收也有選擇性，特征元素為Fe、S、Na、Mg、Al、P、Si、Sr、Zn、Ca共10種，道地與非道地知母藥材中礦質元素有明顯的地域差異[22]。

5 藥材道地性的表型比較分析

道地藥材與非道地藥材雖然在形態、生物性狀及化學成分等方面常表現出高度的相似性，但是在一些方面還表現出細微差別，比如顏色、形狀。任偉光等[23]研究當歸顏色與道地性的相關性，比較了4個產地的當歸顏色及5種有效成分含量，結果表明，當歸顏色與其品質相關。付桂芳等[24]對不同產地的丹參表型性狀進行了比較分析，結果表明，丹參野生品與栽培品、道地藥材川丹參與其他產地丹參在藥材性狀和顯微組織上存在差異,可以通過藥材的外觀形態、根橫切面維管束的排列方式等特征鑒別。張龍開等[25]對不同產地白術進行了比較分析，結果表明，各產區白術在性狀特征、揮發油含量及組分等方面的差異揭示了產地與白術內在質量的相關性。

6 藥材道地性分析方法拓展

藥材專家學者通過對道地藥材的歷史考證分析、基因分析、有效成分含量分析、生態環境差異分析、表型比較分析等多個角度對藥材道地性進行了定性定量的質量評價，為更加深入地評價藥材道地性提供了鑒定和評價依據。筆者認為還可以從以下3個方面拓寬藥材道地性分析方法。

6.1 研究栽培、采收和初加工技術對道地性藥材的影響

栽培、采收和初加工技術會影響藥材藥用成分含量和組成。加工方法的不同導致成分不同，采收時間不同，藥用成分含量也不同，古人云：“三月茵陳四月蒿，五月六月當柴燒”，這就是采收技術影響藥材質量的表現。規范化栽培技術是藥材高品質的保證，對藥材道地性的形成具有重要影響。

6.2 緊密結合中醫藥基本理論

道地藥材是傳統中醫提出的概念。研究道地藥材應結合中醫藥基本理論,繼承研究道地藥材的成因、藥性和配伍。從中醫用藥和療效的角度辯證分析藥材道地性。

6.3 對藥材道地產區遷移研究

道地藥材不僅與基因、生態環境有關，還與種植、加工技術等社會因素相關，所以道地產區不是一成不變的，有可能隨著氣候變化、種植面積、栽培技術、歷史政策等原因而遷移。如貝母的道地產區由于產區經濟結構調整從象山遷到了鄭州[26]。天麻受自然、社會、交通、人文和種質資源等多種因素的綜合影響，道地產區出現了由東部向西南、由黃河流域向金沙江、漢江和長江流域遠距離遷移的現象[27]。

藥材道地性的研究是系統的工程,涉及中醫中藥學、藥理學、土壤學、水文、植物生理生化分子生物學等相關領域，科學闡明藥材的道地性機制，需要多學科聯合攻關。