张腾腾,王婉婷,王 婷,张小倩,胡云飞,2*
1.亳州学院中药学院,安徽亳州,236800;2.天津中医药大学中药制药工程学院,天津,300193
生姜,为姜科植物姜(ZingiberofficinaleRosc.)的新鲜根茎,始载于《神农本草经》,具解表散寒、温中止呕、化痰止咳、解鱼蟹毒之功效[1]。对于生姜的认识,从生姜、干姜、炮姜、生姜汁、生姜皮的药用价值到烹饪过程的佐料,无不体现中华民族的智慧。研究表明,生姜主要含有姜辣素类、二苯基庚烷类、挥发油类等成分,具有抗肿瘤、抗炎、抗氧化及抗菌等作用[2-3]。作为一味常用的中药材,临床需求量相对较大[4-5],因而其质量标准的科学性关系着临床用药安全。
不同国家质量标准存在差异,在一定程度上影响了生姜药材及饮片在国际市场上的流通。为推进生姜质量标准体系的标准化进程,本文对生姜药材及饮片的国内外相关标准进行了调研,分别是《中国药典(2020版)》(以下简称《Ch.P 2020》)、《台湾中药典(第三版)》(以下简称《TW-3》)[6]、《美国药典(43版)》(以下简称《USP 43》)[7]、《日本药局方(17版)》(以下简称《JP 17》)[8]、《欧洲药典(10版)》(以下简称EP 10.0)[9]、《英国药典(2021版)》(以下简称《BP 2021》)[10]、《韩国药典(10版)》(以下简称《KP X》)[11]以及《印度药典(2010版)》(以下简称《IP 2010》)[12]。通过生姜药材及饮片国内外质量标准对比分析,为更合理地制定生姜的国际质量标准,把控生姜的质量,增大国际流通和认可度提供思路。
Ch.P 2020、TW-3描述生姜药材来源于姜科植物姜(ZingiberofficinaleRosc.)的新鲜根茎。但国外6部标准中均记载为姜科植物姜(ZingiberofficinaleRoscoe)完整的、刮过的或未刮过的、干的根茎。国外与国内生姜药材的来源规定有差别,可能由于国内主要针对生姜原药材的新鲜根茎,而国外则是生姜药材的干燥根茎。
分别从生姜药材及饮片的大小、形状、颜色、质地、气味以及形态这六个方面来比较国内外质量标准的差别。在大小方面,《Ch.P 2020》《TW-3》规定生姜药材长为4~18 cm,厚1~3 cm;《KP X》中规定与上述有较大的差别,表述长2~4 cm,直径1~2 cm;而《EP 10.0》《BP 2021》中描述长5~10 cm,宽1.5~3 cm或4 cm,厚1~1.5 cm;《USP 43》规定长5~15 cm,宽1.5~6 cm,厚可达2 cm;《JP 17》及《IP 2010》未对生姜药材大小做出规定。不同国家标准在大小方面规定存在差异,可能主要源于生姜鲜品和干品的区别亦或栽种不同生姜品种所导致。在形状方面,国内外标准描述类似:生姜药材呈不规则块状或扁平状,具有分枝(呈指状或卵球形)。在颜色方面,Ch.P 2020、TW-3描述表面呈黄褐色或灰棕色;国外标准中描述生姜表面呈浅黄色、浅棕色、灰白色或灰棕色等,如EP 10.0与BP 2021对于颜色描述提到:“去皮表面显浅棕色,未去皮表面呈现从浅棕到深棕色的颜色变化”。Ch.P 2020、TW-3阐述断面浅黄色;国外则有黄褐色、黄白色或灰白色等描述。在质地方面,Ch.P 2020、TW-3为质脆,易折断;KP X则表述为质地坚实,略呈纤维状、粉末状。在气味方面,大多描述是气香特异,味辛辣。在形态方面,JP 17及KP X描述较少(前者记载断面可见纤维,后者则表述有时两端具疣状突起的芽);其余大都描述:分枝顶端可见茎痕,内皮层具有环纹,或可观察到散在的维管束等。在对饮片的检索过程中,仅JP 17作出描述,“姜粉,为浅灰褐色至浅灰黄色的粉末,具有辛辣气味”。
所列国家标准均做出鉴别要求,其中TW-3、EP 10.0、BP 2021更为全面。在理化方面,仅USP 43作出说明。在薄层色谱方面,差异较大:EP 10.0和BP 2021以姜辣素、姜烯酚与阴性对照比;USP 43则以混合对照品和对照药材作对照;TW-3与美国类似,但对照品选择略有差异;其余3部质量标准均以6-姜辣素作对照。详细内容见表1。
表1 生姜药材国内外现行标准检查内容比较
国内标准、《KP X》及《JP 17》未对水分做出表述,其余4部标准规定水分限度值在10%~12%之间。详细内容见表1。
灰分的主要来源一部分是药材的生理灰分,例如无机盐、氧化物等;另一部分源于种植、加工、运输、储存及炮制过程中的泥沙与无机物污染[13]。通过对比,国内标准对于灰分项规定较为严格,但USP 43较为全面,不仅对总灰分、酸不溶性灰分做出规定,尚对水溶性灰分做出规定(≥1.9%)。
目前国内标准中仅《TW-3》对重金属有要求:规定砷(As)、镉(Cd)、汞(Hg)、铅(Pb)的限量分别是3.0 ppm、1.0 ppm、0.2 ppm、5.0 ppm。国外标准中有3部对该项做出规定,JP 17规定铅不得超过10 ppm,砷不得超过5 ppm。《KP X》规定铅、砷、汞、镉分别不得超过5 ppm、3 ppm、0.2 ppm、0.3 ppm。《IP 2010》则规定重金属含量不得超过20 ppm。
重金属性质稳定,难以降解,会随着土壤、大气环境进入到中药材内,进而危害人体健康[14]。谭丽盈等[15]采用ICP-MS法研究测定了12批次生姜药材中重金属含量,发现Pb、Cd、Cr、Cu在所有批次中均检出,Hg、As在部分批次中检出。由此,对生姜药材及饮片重金属限量做出规定是非常必要的。
农药残留是影响中药材质量和安全性的重要因素之一[16]。《Ch.P 2020》在《0212药材和饮片检定通则》中对植物类33种禁用农药定量限作出规定,国外标准中除《KP X》《USP 43》外,其他标准未对农药残留作出说明。
杨芳[17]曾对61个生姜样品进行农药残留检测,结果农药残留检出率为9.84 %,检出的农药有毒死蜱、喹螨醚、苯醚甲环唑、氯虫苯甲酰胺。可见,生姜药材中农药残留问题不容忽视。为使生姜药材健康发展,减少农药残留,可研究生姜绿色防控技术,例如土壤熏蒸处理[18]、培育脱毒苗[19]等。
《Ch.P 2020》《TW-3》中规定二氧化硫残留量不得过150 mg/kg,《KP X》则规定不得超过30 ppm。《IP 2010》及《USP 43》对外来有机质的限量做出规定,分别为2.0%、1.0%,同时《USP 43》还对淀粉、微生物限度等作出规定。其他检查可作为衡量生姜中药材质量的次要方面评价指标。
所列标准中,仅3部对浸出物作出说明,其中《USP 43》要求较高。在水溶性浸出物方面,《USP 43》与《IP 2010》一致(≥10.0%),且高于《TW-3》(≥2.0%)中要求。在醇溶性浸出物方面,《TW-3》《IP 2010》规定一致(≥2.0%),且低于《USP 43》标准(≥4.5%)。
生姜中活性物质种类较多,图1列举出部分活性物质化学结构。通过对比国内外标准,《Ch.P 2020》与《USP 43》涉及成分广,《Ch.P 2020》包括挥发油和三种姜辣素类成分;《USP 43》包括挥发油、姜辣素与姜二酮、姜烯酚;其他标准中限定较为单一。通过对比可知,国外标准中对挥发油与6-姜辣素含量规定远高于国内。
图1 生姜中部分生物活性物质的结构式
一般挥发油等成分含量越高,生姜的品质越优。但生姜挥发油易挥发,不易储存,有学者尝试把生姜挥发油制成微胶囊[20],以期提高相关成分的储存稳定性。有时单一成分测定无法准确反映药材品质,多成分含量控制则可更严格地把控药材的质量。目前,有学者研究了对照提取物在中药材质量控制中的应用[21-22],使用对照提取物可以实现多组分同时测定,减少对照品使用,降低检测成本且可提高鉴别专属性等。生姜药材及饮片是否也可以采用类似方式进行质量控制,尚待进一步研究。
中医药走向世界是时代赋予这个时代的历史使命。中医药如何实现国际化,关键还在于中药标准国际化的引领与中药国际标准制定的主导权。
通过比较生姜国内外质量标准的异同,找出不足(如图2)进而为制定更加科学、合理、可行的质量标准奠定基础,如性状鉴别是否应从规格等级、种植后变异等方面进行着手,检查项需不需要针对生姜目前出现诸多的新问题(农药残留、重金属污染等)进行补充与修订。质控指标的选择可不可以考虑从某一(几)个物质转变为替代标准物质法(如一测多评、对照提取物等)还需进一步探讨。
图2 Ch.P 2020较国外生姜药材质控标准欠缺项
中医药的发展既有赖于守正传承,更有赖于借鉴传新。通过与国际标准中有关于植物药的标准比较,创新理念为确保中医药临床疗效提供保障。