药材道地性分析方法的研究进展

郝耀鹏，吴昌娟，郭淑红，许陶瑜，裴帅帅，王秋宝，田洪岭

（山西省农业科学院经济作物研究所，山西汾阳032200）

道地药材又称为地道药材，是优质中药材的代名词，是指药材质优效佳，这一概念源于生产和中医临床实践，数千年来被无数的中医临床实践所证实，是源于古代的一项辨别优质中药材质量的独特的综合标准，也是中药学中控制药材质量的一项独具特色的综合判别标准。一般认为，道地药材就是指在一特定自然条件和生态环境的区域内所产的药材，并且生产较为集中，具有一定的栽培技术和采收加工方法的药材。而道地性是评价中药质量的综合指标[1]。

随着中药材的大规模、集约化种植，中药材的品种、质量越来越受到重视。道地性作为评价药材产地、质量的代名词，也越来越受到消费者的重视。然而，道地性是一个模糊、笼统的概念，难以量化。古代对药材的分析主要通过肉眼去观察，主观性强，难以对药材的道地性进行量化分析。而现代道地药材的评价是通过理化分析和仪器分析的方法来进行评价，避免经验鉴别受人的主观因素影响较大、分辨率较低、定量标准误差大等不足，将道地药材的道地性数据化、标准化，如测定杂质、水分、总灰分、酸不溶性灰分、浸出物、挥发油、化学成分以及有害物质如重金属、农药残留等，对其进行全面地衡量，并与疗效联系起来。随着研究和应用的深入，人们意识到发挥作用的不是药材中的某一种成分，而是多种成分共同作用的结果。单一有效成分或者指标性成分难以准确衡量道地性，因而引入了中药化学成分指纹图谱概念，利用高效液相色谱、气相色谱以及紫外、红外、质谱、核磁共振谱对道地药材进行研究分析，并与药理作用结合起来，获取药材全面的信息，以反映中药材的质量。

越来越多的研究学者从不同角度去分析道地性，用不同的分析方法对道地性进行定义。这让药材的道地性鉴定和评价变得更加科学严谨，也让药材的质量评价体系更加系统，为药材品质评价拓宽了思路。

药材道地性不仅与药材遗传基因、生态环境有关，还与社会条件如栽培技术、采收加工、政策导向等密切相关。我国学者对药材道地性研究已有30多年历史，对我国常用和珍贵的药材品种和质量进行了系统的研究。

本文对药材道地性分析方法进行比较，以期为道地药材道地性的分析和药材质量评价提供参考。

1 药材道地性的历史考证分析

道地药材的称谓起源于传统中医，通过查阅本草学资料和地方志等历史资料来考证道地性是药材道地性分析的最基本方法。侯宇荣等[2]通过查阅本草学资料，同时结合安徽省南陵县的县志、气候环境，对牡丹种植现状、实际应用以及丹皮质量进行综合分析，论证了安徽省南陵县丫山产牡丹皮的道地性。黄勤挽等[3]通过本草文献考证表明，附子来源于乌头，从宋代以后附子道地产区均为四川江油地区。刘婉滢等[4]通过考证表明，延胡索又名玄胡索、元胡、延胡，在《本草原始》书中记载其又名茅山玄胡索，延胡索最早产于东北一带，由于南迁与西迁，现今主产于南方。赵小勤等[5]通过本草文献考证表明，知母产地为山西省和河北省的西部和北部，还有太行山南的河南省部分区域。许保海等[6]通过考证历代本草书籍中对沙参的记载、分析相关文献及实际调研，综合论证了北沙参的道地产地，厘清了南、北沙参的历史变迁,明晰了北沙参的道地产地，表明山东莱阳为北沙参的道地产地。

2 药材道地性的基因分析

道地药材不仅具有地理区位性，更具有广泛的生物性。古人云，离其本土，则质同而效异。道地药材品质优良,是道地药材遗传变异与生态环境影响及社会人文环境等外因长期作用的结果，特定的基因经过土壤因子、气候因子的影响产生特定的酶，进而调控次生代谢产物的产生，因而特定的基因是药材道地性形成的基础[7]。道地产区与非道地产区生产的药材在形态、根部性状及化学成分等方面有着高度的相似性,因而采用传统的方法进行道地药材的鉴别具有很大的主观性，鉴别变得越来越困难。运用分子生物学技术进行药材道地性的鉴定，准确性更高[8]。

王秀全等[9]研究鉴定了北柴胡种源道地性的方法，用23种引物作RAPD分析，结果表明，用RAPD法可以准确鉴定北柴胡种源的道地性。但是道地性的基因表达机制和环境对道地性基因的影响尚有待深入研究。高文远等[10]运用RAPD法分析当归的道地性，结果表明，地理分布距离越小，当归的遗传差异越小；反之，越大。李萍等[11]用5S-rRNA基因间区序列变异方法研究金银花药材道地性的基因差异，结果表明，不同产地的金银花基因间序列差异明显。刘颖等[12]通过对甘草道地性形成机制的研究发现，中药功能基因拷贝数变异（copy numbervariations,CNVs）与产地具有相关性，可能是道地药材形成的机制之一。席培宇等[13]研究发现，同一产地甘草样品β-AS基因的序列相似程度高，而地理距离相距越远，β-AS基因序列相似度越低，差异度越大，因此，可推断不同产地甘草的β-AS基因多态性的差异，可能是导致甘草道地性形成的原因之一。

3 药材道地性的有效成分含量分析

中药材发挥药效的是药材的有效成分种类及含量，包括皂苷、酮类物质、酚类物质、多糖、维生素等。对药材有效成分含量进行测定分析是评价药材道地性的主要量化指标。人们对药材化学成分的研究多采用药材指纹图谱方法，这也为药材道地性研究提供了新的思路和方法。巩珺等[14]运用近红外光谱技术建立了广陈皮的一致性检验模型，可快速检测鉴别广陈皮的道地性。近红外光谱技术是中药材有效快检的理想方法。红外光谱结合判别分析方法对三七道地性的识别效果好，有望成为实践中鉴别三七道地性的新方法[15]。用传统的计算相似度的方法分析中药材指纹图谱时，在一些情况下，如某些成分较其他成分含量高很多，或批次之间变化不明显，指纹图谱中那些低含量成分峰面积的变化容易被忽略，从而导致对药材道地性的误判。吴璐等[16]在研究枳壳的道地性识别方法时，利用信息熵加权的相似度算法对枳壳道地性进行识别，试验证明该方法能明显提高对江枳壳药材道地性的识别度。

4 药材道地性的生态环境差异分析

道地药材是在特定生态环境下所生产的优质中药材，气候、土壤等条件对道地药材的形成有重要影响。研究发现，生态环境因子对温郁金、当归和附子等药材产量和品质的影响相关性都达到了显著水平，表明生态环境显著影响温郁金、当归和附子药材道地性的形成[17-19]。

土壤中各种元素的组成、含量和存在状态会引起道地药材形态和品质变异。朱梅年等[20]在研究药材道地性与土壤的关系时发现，每一种药材都有一种或几种微量元素，因而提出了特定药材鉴定的微量元素图谱测定法。特定药材对特定微量元素有明显的富集作用，而不同药材对微量元素的富集选择偏好性恰恰与该微量元素参与特定生理生化功能相一致，也与该药材的特定药效相关联[20]。高业新等[21]从地学角度研究了宁夏枸杞的道地性，确定了宁夏枸杞的8种特征元素（与宁夏枸杞内在品质密切相关且来自于地质背景的矿质营养元素）分别为S、Na、K、Mo、Ca、Mg、Li、B；而且发现，宁夏枸杞的营养元素分为2类，一类以K为代表,有利于糖合成的元素，另一类为其他元素,有利于碱合成的元素。可见，枸杞对元素的吸收具有明显的选择性，土壤中化学元素的组成和数量影响宁夏枸杞道地性的形成。同样，知母对土壤元素的吸收也有选择性，特征元素为Fe、S、Na、Mg、Al、P、Si、Sr、Zn、Ca共10种，道地与非道地知母药材中矿质元素有明显的地域差异[22]。

5 药材道地性的表型比较分析

道地药材与非道地药材虽然在形态、生物性状及化学成分等方面常表现出高度的相似性，但是在一些方面还表现出细微差别，比如颜色、形状。任伟光等[23]研究当归颜色与道地性的相关性，比较了4个产地的当归颜色及5种有效成分含量，结果表明，当归颜色与其品质相关。付桂芳等[24]对不同产地的丹参表型性状进行了比较分析，结果表明，丹参野生品与栽培品、道地药材川丹参与其他产地丹参在药材性状和显微组织上存在差异,可以通过药材的外观形态、根横切面维管束的排列方式等特征鉴别。张龙开等[25]对不同产地白术进行了比较分析，结果表明，各产区白术在性状特征、挥发油含量及组分等方面的差异揭示了产地与白术内在质量的相关性。

6 药材道地性分析方法拓展

药材专家学者通过对道地药材的历史考证分析、基因分析、有效成分含量分析、生态环境差异分析、表型比较分析等多个角度对药材道地性进行了定性定量的质量评价，为更加深入地评价药材道地性提供了鉴定和评价依据。笔者认为还可以从以下3个方面拓宽药材道地性分析方法。

6.1 研究栽培、采收和初加工技术对道地性药材的影响

栽培、采收和初加工技术会影响药材药用成分含量和组成。加工方法的不同导致成分不同，采收时间不同，药用成分含量也不同，古人云：“三月茵陈四月蒿，五月六月当柴烧”，这就是采收技术影响药材质量的表现。规范化栽培技术是药材高品质的保证，对药材道地性的形成具有重要影响。

6.2 紧密结合中医药基本理论

道地药材是传统中医提出的概念。研究道地药材应结合中医药基本理论,继承研究道地药材的成因、药性和配伍。从中医用药和疗效的角度辩证分析药材道地性。

6.3 对药材道地产区迁移研究

道地药材不仅与基因、生态环境有关，还与种植、加工技术等社会因素相关，所以道地产区不是一成不变的，有可能随着气候变化、种植面积、栽培技术、历史政策等原因而迁移。如贝母的道地产区由于产区经济结构调整从象山迁到了郑州[26]。天麻受自然、社会、交通、人文和种质资源等多种因素的综合影响，道地产区出现了由东部向西南、由黄河流域向金沙江、汉江和长江流域远距离迁移的现象[27]。

药材道地性的研究是系统的工程,涉及中医中药学、药理学、土壤学、水文、植物生理生化分子生物学等相关领域，科学阐明药材的道地性机制，需要多学科联合攻关。