白芍與赤芍種質問題探討△

姚杰，王文姌，郭盛磊，孟祥才

黑龍江中醫藥大學，黑龍江 哈爾濱 150040

芍藥PaeonialactifloraPall.為芍藥科芍藥屬植物，臨床應用較廣。東漢時期，醫圣張仲景《傷寒雜病論》中運用芍藥的頻率僅次于甘草、桂枝、大棗和生姜，用量較大。來自于該種植物的白芍和赤芍均為我國傳統大宗常用中藥。近代以后《醫學衷中參西錄》《藥物出產辨》《本草藥品實地之觀察》《中國北部之藥草》《中華本草》等著作記載白芍為產于浙江、安徽、四川等地的栽培品，而赤芍為產于山東、山西、陜西及東北的野生品[1]。而各版《中華人民共和國藥典》(以下簡稱《中國藥典》)規定白芍為芍藥夏、秋二季采挖，經置沸水中煮后除去外皮或去皮后再煮后的干燥品；赤芍則直接干燥，與上述本草記載有差異。如果僅根據加工方法而不考慮種質，生產出來的赤芍就會出現白芍的部分性狀，芍藥苷含量較低，芍藥的種質影響了藥材質量。歷代本草記載、《中國藥典》標準、現實情況并不統一，造成白芍和赤芍資源利用較混亂，因此，本文對2種藥材來源進行探討。

1 白芍和赤芍種質差異的本草考證

據考證，漢代就有栽培芍藥，歷史悠久。

南北朝陶弘景在《本草經集注》(公元502年)中以根、花的顏色區分赤芍和白芍：“白芍，其花莼白，大而美麗，根亦白色，故名，……，芍藥今出白山、蔣山、茅山最好，白而長大，余處亦有而多赤，赤者小利”，此期已指出“白”與“赤”的差異。“白芍”熱處理始見于《雷公炮炙論》(公元588年)，后《備急千金要方》中載有“熬(焙)令黃”[2]，可見芍藥加工技術的應用晚于藥用至少80余年，在未出現熱處理的加工技術之前就已經存在赤芍和白芍藥效的差異認識，這種差異無疑是種質的差異造成的。

宋代王懷隱《太平圣惠方》(公元922年)將芍藥獨立成了白芍和赤芍2種藥物。《開寶本草》(公元973年)明確指出：“芍藥有赤白兩種，其花亦有赤白二色，赤者利小便下氣，白者止痛散血”[3]，指出不同根色的種質影響藥材質量。五代時期《日華子本草》(公元907—979年)記載：“赤色者多補氣，白者治血，此便是芍藥花根。海、鹽、杭、越俱好”[4]，根據藥性，這里的“白”與“赤”應該指花色。蘇頌《本草圖經》(公元1061年)提出白芍、赤芍的用法、加工有所不同，載：“芍藥有二種，一者金芍藥(即白芍)，二者木芍藥(即赤芍)。救病用金芍藥，色白多脂肉；木芍藥色紫瘦”[5]，“色白多脂肉”為栽培芍藥的特征，“色紫瘦”是北方或野生芍藥的特點，種質對藥效的差異有不可或缺的影響。《本草圖經》也記載：“芍藥，生丘陵山谷，今處處有之，淮南者勝”[5]。宋代《重修政和經史證類備用本草》(公元1092年)記載中引陳承《本草別說》：“別說云：謹按《本經》：芍藥生丘陵山谷，今世所用者，多是人家種植……每歲八九月取其根分削，因利以為藥，遂曝干貨賣，今淮南真陽尤多”[6]。真陽位于河南南部，與現白芍主產地之一安徽亳州及淮南毗鄰，指出白芍主要來自栽培。宋·寇宗《本草衍義》(公元1116年)記載：“芍藥全用根，其品亦多，須用花紅而單葉，山中者為佳。花葉多，即根虛。然其根多赤色，其味澀苦，或有色白粗肥者益好”[7]，這些信息與赤芍相符，“山中者”“根虛”也是野生品的性狀。宋代是芍藥藥用分化的重要時期，各本草記載均體現了種質的差異，也指出白芍為栽培品。

明代李時珍《本草綱目》(公元1578年)：“根之赤白隨花之色也”，使用上分金芍藥和木芍藥。清代《本草崇原》(公元1674年)：“開赤花者為赤芍，開白花者為白芍”，表明了明清兩代赤芍和白芍的來源基本無變化[8]。

《醫學衷中參西錄》(公元1909年)記載：“芍藥原有白赤二種，以白者為良，故方書多用白芍，至于化瘀血，赤者較優。……白芍出南方，杭州產者最佳，其色白而微紅，其皮則紅色又微重。為其色紅白相兼，故調和氣血之力獨優。赤芍出于北方關東三省，各山皆有，肉紅皮赤，其質甚粗，若野草之根。……其花葉皆小，且花皆單瓣，其花或粉紅或紫紅，然無論何色，其根之色皆同”。民國《藥物出產辨》(1930年)中記載：“赤芍，原產陜西漢中府……近所用者俱產自北口外由天津運來，山西產者為京赤芍，四川亦有出，次之”。《本草藥品實地之觀察》(1937年)中記載：“芍藥，其原植物為毛茛科之芍藥PaeonialactiforaPall.，赤芍為野生干燥品，白芍為栽培加工品”。《中國北部之藥草》(1950年)中記載：“中國赤芍藥產于山東、太原、漢中、興安、四川，北路亦產，白芍藥則產于杭州及四川”。《中華本草》指出，藥材赤芍都為芍藥組多種野生植物的根，經直接曬干而得，而白芍為栽培品的根，水煮，刮去外皮，曬干或切片。近代的文獻記載中指出，白芍和赤芍產地不同、性狀不同，白芍和赤芍藥材的種質差異明顯[8]。

古代主要根據花色和根的顏色區分使用2種藥材，白花者為白芍，赤花者為赤芍。后來人們發現無論開白花還是紅花的芍藥，其根均為白色。而在北方恰恰相反，通常白花芍藥的根為粉紅色。中醫認為：青入肝、赤入心、黃入脾、白入肺、黑入腎，藥材的顏色可以反映藥材的成分及含量，“以色定效”“以色定質”能夠更客觀反映藥材的療效，有一定科學道理。赤芍斷面粉白色或粉紅色，白芍類白色或微帶棕紅色，這絕不僅僅是由于水煮造成的，說明我國古代就已經認識到了芍藥的種質問題。

綜上所述，我國古代就已經明確了白芍和赤芍的種質差異。

2 赤芍與白芍的種質差異

2.1 不同區域芍藥的種質差異

芍藥適宜溫暖濕潤的氣候條件，具有喜光、喜溫、喜肥和一定的耐寒特性，分布在我國的四川、陜西、甘肅、山西、寧夏、河北、內蒙古及東北[9]，范圍為E90°～117.7° 、N24.4°～36.5°，分布廣泛。芍藥易于種植，花大、色多而艷，秦朝時期(公元前221—206年)芍藥就已普遍栽培，自宋代，各地引種栽培芍藥P.lactifloraPall.《全芳備祖前集卷三》記載：“芍藥有自他方移來，種之者經歲至則盛至有十倍其初”[2]，浙江、江蘇、安徽等地有大面積種植，分布區進一步擴大。芍藥不同產地自然條件見表1。

一個穩定的種質是生態環境長期作用下自然選擇的結果，野生藥材的種質與環境是相對應的，不同產地種質也會有明顯的差異，次生代謝產物也會隨之改變。同一物種不同產地的藥材質量也會存在顯著變化。浙江屬亞熱帶季風氣候，冬短夏長，冬季氣溫在0 ℃以上，夏季氣溫高且持久，夏季降雨量高且集中，年降雨量可達內蒙古多倫縣4倍以上，無霜期在200 d以上；多倫縣屬于中溫帶半干旱向半溫潤過渡地區的典型大陸性氣候，冬季寒冷而漫長，最低溫度可達-38.5 ℃，夏季溫度不高，降雨量較少，春秋溫度變化快，無霜期僅為100 d左右；大興安嶺冬季更加寒冷，夏季更短，無霜期90～120 d。不同分布區的自然條件引起較大差異，不同區域的芍藥種群發生變異。實踐證明，華中地區的芍藥引入北方栽培，出現了較多的性狀差異，如南部地區的芍藥出苗晚、葉色綠、枯萎晚、根味酸澀、花為紅色、種莢小、種子緊密而色深，越冬芽多生于根的頂端。北方的芍藥(赤芍)出苗晚于南方芍藥半月左右，葉色發紅，在8月下旬就開始枯萎，種子較大，越冬芽常生在莖的下部，根味苦，這意味著不同產地的芍藥明顯分化為不同的生態型，其次生代謝產物也會存在很大不同。

因此，南北不同區域芍藥的種質存在較大差異。

2.2 白芍為長期選育的栽培品種

種質是影響藥材質量的主要因素[10]，不同種質的藥用價值也會存在很大差異。對11個產地的43株有代表性的芍藥樣品進行分析，野生群體與栽培群體間的遺傳變異明顯分為2大類群。野生芍藥的遺傳多樣性極為豐富，多態率最高達77.61%，表型上差異明顯，其花有紅白2種顏色，根也有粉紅和白2種顏色[11]。芍藥的群體間變異占了總變異的25%以上，而一般異交蟲媒的物種只有20%的變異[12]。芍藥野生群體的遺傳多樣性為品種選育提供豐富的基本材料。

人工栽培選育可以引導中藥材種質的變化，如藥材川芎沒有野生來源，考證后認為其可能是藁本經長期馴化后形成的新物種[13]；枸杞的野生品味苦，經過多年的品種選育使其味甘甜，與早期枸杞相差較大[14]。由于芍藥栽培歷史較長，栽培過程種質不斷優化和提純，如毫州芍藥經過長期的栽培選育，形成線條、蒲棒和雞爪3個品種。線條根分枝呈長圓柱形，根條少而長；蒲棒根分枝略呈紡錘形，短粗；雞爪主根不明顯，多分枝，分枝呈圓錐形[15]。毛果芍藥P.lactifloraPall.var.trichocarpa(Bunge) Stern為芍藥的1個變種，其心皮被毛的多少是逐漸過渡的，《Flora of China》將毛果芍藥列入芍藥[16]。目前出現不同品種[17]，白芍是芍藥長江流域的栽培品，利用簡單重復序列區間(ISSR)分子標記技術對24個群居白芍進行檢測，發現不同道地產區之間、道地與非道地產區之間的栽培芍藥均存在遺傳差異[18]。

各產地藥用栽培群體的花色與白芍原植物及根部的形態解剖存在顯著差異，如木質部占根半徑的比例、中央導管群微管組織和薄壁細胞存在較大不同[19]，也顯示芍藥有很大的遺傳多樣性。對浙江磐安、四川中江、安徽亳州、上海崇明、江蘇宿遷和山東荷澤居群白芍的基因組DNA進行隨機擴增，8條多態性強 、重復性好的引物檢測出215個位點，其中多態性位點137個，多態位點比率為63.7%。非加權組平均法(UPGMA)聚類可以將不同來源的白芍很好地區分開，但產地內的變異水平較低(24.29%)[20]。野生芍藥遺傳多樣性較高，而栽培白芍遺傳多樣性較低，表明白芍是經過選育而來。

綜上所述，現代科學證明栽培白芍是古代選育的栽培品種。

3 種質對芍藥化學成分差異的影響

3.1 白芍與赤芍藥效差異的物質基礎

白芍與赤芍的功效具有顯著的差異，是由藥效物質基礎的差異所致。對16個地區白芍和赤芍的成分進行測定，發現赤芍中芍藥苷的質量分數>6.4%、D-兒茶精的質量分數>0.05%、沒食子酸的質量分數<0.05%，而白芍中芍藥苷的質量分數<6.0%、沒食子酸的質量分數>0.07%，沒有檢測到D-兒茶精。赤芍的醇提部分化學成分豐富，總含量高，白芍的醇提部分化學成分單一，總含量低[21]。芍藥內酯苷在白芍中最高可達2.28%[22]，而赤芍中的芍藥內酯苷最高僅為0.28%，甚至在內蒙古、吉林地區的赤芍中未檢測到芍藥內酯苷[23-24]。除芍藥苷外，芍藥內酯苷是兩者最大的差異成分，是白芍主要特色成分。

現代研究已證明，芍藥苷具有抗自由基損傷、抑制細胞內鈣超載和抗神經毒性作用，具有較強的降低血液黏度、抗血小板聚集、擴張血管、改善微循環、抗氧化、抗驚厥等多種生物學效應，降低血黏度的作用更強，其藥理作用與赤芍的功效相關[32]。芍藥內酯苷能夠升高紅細胞數、提升血紅蛋白含量，而且作用優于芍藥苷，其機制是芍藥內酯苷對造血負向調控因子的作用更強，能夠減輕其對造血功能的抑制[25-30]，芍藥內酯苷還具有抗抑郁的作用[31]，而白芍抗抑郁作用較強，因此芍藥內酯苷的2種作用與白芍的功效相關。芍藥內酯苷是芍藥苷的同分異構體，白芍中含量較高，藥效獨特，而赤芍中含量低甚至沒有。因此，芍藥內酯苷含量是反映白芍與赤芍藥材藥效差異的本質，應為評價白芍與赤芍差異的主要依據之一。

3.2 不同種質芍藥的化學成分差異

白芍和赤芍藥材中芍藥內酯苷的化學成分存在巨大差異，加工方式是影響芍藥內酯苷的主要原因[33]，然而種質是否為影響白芍與赤芍藥效分化的關鍵和決定因素？

藥用植物的藥效成分多為其次生代謝產物[34]，次生代謝產物是植物受環境脅迫所產生的用于保護自己的物質，但決定其次生代謝產物的是遺傳物質基因和環境因素的共同結果，其中環境主要影響植物的數量性狀影響數量[35]，芍藥分布廣闊，各地環境差異較大，長期的進化過程促使芍藥出現栽培(白芍)和野生(赤芍)2種種質。現代研究證明，芍藥內酯苷在南部地區的芍藥(白芍)中含量最高，質量分數為1.75%～2.79%，而在北部地區其質量分數為0.31%～0.74%。而河北產芍藥的芍藥苷含量最高，質量分數為4.81%～5.16%，南部地區質量分數為2.64%～2.83%。不同產地芍藥內在成分含量有很大差別。即便在同一產地種植，2種成分含量也存在差異[34，36-37]。南部地區芍藥中的芍藥苷含量差異說明了白芍和赤芍為不同的種質[38]。就含有酯類化合物的中藥材而言，其基本分布在我國南部地區，如穿心蓮、川芎、銀杏、八角等。青蒿分布廣泛，北部地區青蒿素的含量僅為南方地區的1/6左右[39]，因此，白芍與赤芍成分的含量在未加工前就有顯著差異，白芍與赤芍的功效差異不能歸結于加工方法，與種質的關系最密切，種質對兩者的成分積累影響很大。

綜上所述，從化學成分含量分析，種質對藥材成分含量有著決定性影響。

4 結語

赤芍與白芍的本草記載、《中國藥典》規定和現實情況并不統一。本草記載與現代研究表明，白芍和赤芍種質存在顯著差異，白芍應是野生芍藥在分布區以外經過近千年選育而來的栽培品種，應為P.lactiflora′Baishao′。白芍與赤芍2種藥材種質的明確，可闡明2種藥材產地不同的本質原因，栽培的芍藥可作為赤芍藥材的來源。