从“色”刍议中药的“归经”

2016-05-12 07:18龙飞
中药与临床 2016年6期
关键词:五色颜色能量

龙飞

·临床中药·

从“色”刍议中药的“归经”

龙飞

目的:从中药“色”的角度出发,研究中药归经和能量之间的联系。方法:本文采用文献研究和逻辑推导等方法进行探讨。结论:根据相关中医药和化学文献进行分析,提出中药归经与“激发能ΔE”之间存在联系的假设。

中药的“色”;归经;激发能ΔE

归经是中药学的基本理论之一,为指导临床辨证用药的重要依据。目前针对归经理论的现代研究已在一定程度上揭示了其科学内涵,但由于理论和方法上的局限,还尚未取得突破性进展[1~7]。本文从中药的“色”入手,围绕颜色成因、中药“色”实质、“五色”与归经等方面进行阐述和探讨,指出中药“五色”与“激发能(ΔE)”之间的关系,进而提出中药的归经与可能与能量相关的假设,为中药归经研究提供一种思路。

1 中药的“色”

中药的“色”与所含成分(成分群)密切相关。如牛黄显金黄色主要含金黄色的胆红素较高;大黄主要有效成分为蒽醌类衍生物,多为黄色的结晶体,故大黄色黄为佳;黄柏、黄连的主要有效成分小檗碱的含量越高,颜色越鲜明[8];姜黄要求色黄,因其根茎主要含姜黄素类化合物,既有药用价值,又可用作调味品及黄色着色剂;丹参色红为好,因其主要含有红色的菲醌类衍生物,故药材呈现红色;紫草中的紫红色色素成分紫草素及其衍生物为其有效成分,故紫草要求色紫为佳。朱砂主含硫化汞,药材以色鲜红,有光泽为佳。目前已有国内学者结合现代技术方法构建中药色泽客观化和数字化的方法,实现中药辨色论质简单、快速、实用,补充和完善了中药质量控制和评价体系[9~15]。

1.1 色的产生

Nassau[16]总结了产生“色”的15种成因,并将其分为4大类。解释色觉形成的理论较多,一般公认的是三原色学说。其实 ,颜色并非物质的属性 ,它只是光和眼睛相互作用而产生的 ,是大脑对投射在视网膜上光的辨认结果。当白光照射不透明的物体时,由于物体对不同波长的光吸收、反射的程度不同,而使物体呈现了不同的反射颜色.若物体对各种波长的光都完全吸收,则物体呈现黑色;若完全反射,则呈现白色。白光可由七色光复合而成,也可以由较少颜色的光复合而成。如果物质选择吸收可见光中某一波段的光, 透过/或反射其余各波段的光, 则此物质将呈现所吸收光的补色(图1),这就是颜色互补原理[17]。

图1 颜色互补图

物质对光能够进行选择性吸收这一性质是由组成物质的分子或离子的电子层结构(特别是外层电子及其构型)所决定。因构成物质的分子、原子、离子等具有不连续的量子化能级,只有当某波长光波的能量与其基态和激发态的能量差相等时,才发生其对某光波的吸收。如果激发态与基态间的能级差位于可见光能量(3.10eV~1.71eV)的范围,当光线照射到化合物时,分子或离子中的外层电子可能吸收与其能级差相当的可见光能量,发生从基态到激发态的跃迁而呈色。

1.2 中药显色机制

根据Nassau的对“色”成因的分类,中药显色主要涉及“分子轨道之间的跃迁”或“晶体场-配位场的跃迁”。对于植物、动物类中药(主含有机化合物)来讲, 分子共轭体系中的π→π*跃迁和含有杂原子的不饱和有机物的p→π共轭体系中的n →π*或n→σ*跃迁是其呈色的主要原因。例如,中药中黄酮(醇)类化合物分子结构中具有交叉共轭体系,所以多显黄色;而二氢黄酮(醇)不具有交叉共轭体系,所以不显色[18]。矿物类中药基本由无机金属化合物构成。其显色原因主要有d-d跃迁、荷移跃迁及晶形等[19]。

2 中药“色”和激发能

根据颜色互补原理,绿、黄、红色的中药是因其显色成分的“基态电子”分别吸收了它们的补色-红、紫、绿色三种波段的光产生跃迁而呈色,而三种补色的频率(能量)不同(见表1),那么它们外层电子激发能ΔE大小则不同。ΔE从大到小分别为“黄色”中药、“红色”中药及“绿色”中药。

表1 三种颜色及其互补光

而呈“白色“的中药可理解为不吸收并完全反射日光可见光,即外层电子不存在跃迁(即ΔE为零),或吸收后又全部反射。呈现“黑色”的中药其相关成分所需激发能ΔE为所有日光可见光,在“五色”中,其ΔE值最大。如图2。

图 2 “五色”中药显色成分外层电子(或价电子)不同激发能量假设图B-显黑色的中药;Y-显黄色的中药;R-显红色的中药;G-显绿色的中药;W-显白色的中药

共轭效应可进一步揭示“色”与激发能两者之间的动态联系。有机分子结构中,如共轭效应增强,即电子离域性增强,导致分子整体能量降低,包括最高占据轨道(HOMO)和最低占据轨道(LUMO)的能量差变小,即基态与激发态之间的能级差愈小,发生电子跃迁时吸收光波的波长愈长,观察到的颜色就越趋向紫色,即所呈现的颜色愈深,反之,颜色愈浅。如大黄水溶液为黄色,加碱后氧原子上的未共用电子对与苯环上π电子形成p→π共轭,增强了共轭效应,体系能量降低,吸收波长升高,而显红色(红移)。同时,对于部分矿物药呈色原因之一的d—d跃迁来说,对于若d轨道的分裂能Δ 越小,电子发生d—d跃迁所需能量越小,越易吸收波长长的光。

以上分析可知,中药的“五色”与激发能ΔE从微观层面建立起了联系。

3 中药“色”与归经

3.1 “五色”与“五脏”

中医药的“五色”源于“五行说”。“五行说”是中国文化中影响最为深远的学说之一,其与阴阳学说共同组成中医药理论的核心。《逸周书》曰: “五行:一, 黑位水; 二, 赤位火; 三, 苍位木; 四, 白位金; 五,黄位土。”《内经》谓:“东方......肝......在色为苍,南方......心......在色为赤,中央......脾......在色为黄,西方......肺......在色为白,北方......肾......在色为黑”。清《本草从新》药性总论中指出“ 凡青属木入肝, 赤属火入心, 黄属土入脾, 白属金入肺, 黑属水入肾。此五色之义也” 。由此可知,“五色”与“脏腑”的关系在中医理论中关系密切,并指导于中医临床的辩证和用药。例如,中医望诊时常以面部的色泽来辨别脏腑的病证,如青色多属肝风,赤色多属心火,黄色多属脾温,白色多属肺寒,黑色多属肾虚;中医临床用药中有“五石脂各随五色补五脏”之说等。

表2 五行、五色及脏腑对应表

3.2 中药“五色”与归经

归经是指药物对于机体某部分的选择性作用,其理论基础之一就是脏腑和经络学说。中医先贤以“五行”为桥梁,构建了五脏、五色等之间的关系后,中药药性理论逐渐发展和完善。金元时期,著名医家张元素对药性作了全面的阐述,创建了药物归经学说。至明清代,归经理论体系得到了进一步完善,《本草纲目》谓:“人参色黄属土, 补五脏, 安精神, 入脾胃经;玄参, 玄、黑色也, 足少阴肾经君药也;丹参色赤味苦, 入手少阴经、手厥阴经;郁金其根黄赤, 入心及包络;三棱色白属金, 破血中之气, 肝经血分之要药;熟地黄光黑如漆, 味甘如饴, 乃通肾之药也;麒麟竭, 此物如干血, 故谓血竭, 补心包络,肝血不足。”《本草崇原》谓:“牡丹皮名牡而色丹,入心经, 其味辛得金而平肝, 又入肝经;龙胆草味苦性寒, 色黄属土, 为胃家正药, 其苦也, 能降胃气,坚胆汁,又入胃经。”。清汪昂所撰《本草备要》中对“五色”与归经关系进行了总结,“凡药色青、味酸、气臊、性属木者,皆入足厥阴肝、足少阳胆经;色赤......皆入手少阴心,手太阳小肠经;色黄......皆入足太阴脾、足阳明胃经;色白......皆入手太阴肺、手阳明大肠经;色黑......皆入足少阴肾、足太阳膀胱经......”。据统计,《中药大辞典》所载4773 种植物药中, 黄色、黄绿色、黄白色药物约占41.3 %。大多入肺、脾经;绿色、浅绿色药物占26.7 %, 多入肝胆经。红色药物占14.8%, 多入心与小肠经;黑色药物占10.3%, 多入肾与膀胱经;白色药物占6.9%,多入肺肾两经[20]。

通过以上阐述可知,中药“色”与归经在中医理论和临床实践上有着密切关联。

4 归经与“激发能”关系假设

如前所述,中药的“色”分别与激发能量ΔE和归经有着联系,进而可否假设归经与“激发能ΔE”也有着关联?通过对部分中药炮制过程的分析,似乎可印证它们三者之间存在的“动态”关联。

中药的炮制加工可改变或增强中药归经,而一些炮制加工方法可使药物改变或加深颜色。例如,加黑豆汁蒸制的制首乌,加辅料染为黑色的黑顺片及蒸制变为黑色的熟地等经临床证实比炮制前更增强其入肾经的趋势;而盐制杜仲,可能盐加强了其成分中羟基的助色作用,从而使颜色加深也增强入肾经作用。另外,目前研究还发现,中药经炒制、蒸制等过程中,存在使药物颜色变深的美拉德反应。它是指羰基化合物(主要为还原糖类)与氨基化合物(如氨基酸、蛋白质等)之间发生的反应。反应生成多种产物,最终产物为蛋白黑素类等[21]。可以认为,升高温度使物质的基态和激发态的能级差减小, 故电子跃迁所需能量减小, 物质的颜色加深。

5 小结

“色”作为中药最直观的外在特征,是中药的性状鉴定要素之一。当代著名生药学家和本草学家谢宗万先生提出了"辨状论质"观点[22]。传统的经验鉴别法是伴随中药产生的长期的临床用药经验总结,用于判断药材质量优劣,一直发挥着重要的作用。与程序复杂的理化鉴别方法相比,具有直观、便捷、实用性、成熟、准确等优势,可称之为中药材鉴别的精髓[23]。而中药的“色”是其所含各类有机或无机成分分子结构、空间排布不同等导致对不同波长日光可见光吸收而产生的外在综合反映。本文从能量角度分析中药“色”与归经的关联,尝试为中药的宏观和微观研究建立某种沟通。该假设是否经得起推敲,还需深入分析验证。

本文的“色”是日光中的可见光区,即人眼的辨识范围,而辐射地球的太阳光谱包括紫外线谱带、可见光谱带、红外线谱带三个谱带。外层价电子的吸收在紫外和可见光区产生吸收,而原子、分子的振动在红外区有吸收。中药在紫外和红外的吸收对中药归经等的影响还值得进一步探讨。

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(责任编辑:陈思敏)

Studying on Meridial distribution from the “color” of Chinese medicine

/LONG Fei//(School of Pharmacy, ChengduUniversity of Traditional Chinese Medicine, Chengdu 611137, Sichuan)

Objective: To study the relationship between Meridial distribution and the energy from the aspect of the color of Chinese medicine. Method: In the paper, the use of literature research and logical reasoning are used to study certain case. Result: Based on analysis, it maybe exist relationship between Meridial distribution and excitation energy ΔE.

The color of Chinese medicine; Meridial distribution; excitation energy ΔE;

R 285.1

A

1674-926X(2016)06-010-04

全国中药特色技术传承人才培训项目

成都中医药大学药学院, 四川 成都611137

龙飞,副教授,主要从事中药品种、质量与资源研究

Tel:18982130823 Email:514195017@qq.com

2016-05-20

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