生姜皮質(zhì)量控制方法研究進展

張騰騰， 張小倩， 胡云飛， 朱晶晶， 孟祥松， 葛永斌*

(1.亳州學院，安徽 亳州 236800；2.國家中藥材產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，安徽 亳州 236800；3.中國中醫(yī)科學院中藥研究所，北京 100700)

生姜皮別名姜皮、生姜衣，為姜科姜屬植物姜ZingiberofficinaleRosc.的根莖外皮[1]。姜在我國歷史悠久、應用廣泛，《本草綱目》[2]就有記載其“可蔬、可和、可果、可藥”。南北朝時期陶弘景《本草經(jīng)集注》[3]云，“凡作干姜法，水淹三日畢，去皮置流水中六日，更去皮”，其記載了生姜、干姜分化加工方法，也指出“去皮”與否會改變生姜的藥性，但當時未能將生姜皮單列，明代《本草蒙筌》《雷公炮制藥性解》記載，“去皮熱，留皮涼”“要熱去皮，要冷留皮”也證實了這點[4-5]。將生姜皮單列，始載于唐代孟詵《食療本草》[6]中，提到“皮寒”。后經(jīng)歷代醫(yī)家推崇，認為生姜皮主要具有行水、消腫、止汗之功效，如《本草綱目》[2]“消浮腫腹脹痞滿，和脾胃，去翳”、《醫(yī)林纂要》[7]“達于皮毛，行水驅(qū)風，止汗”等。目前，生姜皮組成的方劑約有19種，如蒼防五皮飲、大腹皮湯、海金沙散、黃芪三皮飲、長發(fā)滋榮散等。

長期以來，生姜皮作為生姜生產(chǎn)的“副產(chǎn)物”未被重視，研究報道較少，有關于生姜皮質(zhì)量控制更是鮮有報道。國際標準如歐洲標準、日本藥局方等均未收載，中國藥典[8]在“生姜”項下記載“取凈生姜，削取外皮”，但未涉及到檢測項目。現(xiàn)行標準中僅部分省(市)的中藥材標準或炮制規(guī)范有所涉及，但質(zhì)量控制指標較簡單，不利于生姜皮的質(zhì)量控制。為了系統(tǒng)的概述生姜皮質(zhì)量控制方法和研究進展，本文就生姜皮的化學成分、分析方法、質(zhì)量標準現(xiàn)狀進行概述和總結(jié)，以期為生姜皮及相關制劑質(zhì)量標準提供參考。

1 化學成分

生姜皮的化學成分較為豐富，研究人員采用色譜、色譜-質(zhì)譜聯(lián)用等方法分析出生姜皮中具有揮發(fā)油、姜辣素類、糖類等化學成分。

1.1 揮發(fā)油成分 陳帥華等[9]運用GC-MS/MS方法對生姜皮的揮發(fā)油成分進行系統(tǒng)性研究得到62個組分，主要組分有[s-(R,S)]-5-(1,5-二甲基-4-己烯基)-2-甲基-1,3環(huán)己二烯、4-亞甲基-1-(1-甲基乙基)-雙環(huán)[3.1.0]己烷、1-(1,5-二甲基-4-己烯基)-4-甲基-苯、(E)-3,7-二甲基-2,6-辛醛、[s-(R,S)]-3-(1,5-二甲基-4-己烯基-6-亞甲基-環(huán)己烯、(E)-3,7-二甲基-2,6-辛-1-醇等。其中與生姜共有組分46個，生姜皮獨有組分16個，如cis-1-methyl-4-(1-methylethyl)-2-cyclohexene-1-ol、octyl aldehyde、α-exotic borneol等。楊軍等[10]對姜皮進行超臨界CO2萃取后采用GC-MS分析，共鑒定出34種揮發(fā)油成分，如2-丁醇、α-姜烯等。劉少印[11]通過提取生姜皮中的揮發(fā)油，并對其中的成分進行GC-MS/MS鑒定，共鑒定出Heptanone等80個化合物，初步采用積分法顯示定性組分含量占生姜皮揮發(fā)油總含量的84.79%。此外，羅曉娟[12]和梁清光等[13]對生姜皮中總揮發(fā)油進行了測定。

1.2 姜辣素類成分 姜辣素為姜酚、姜腦等與生姜有關辣味物質(zhì)的總稱。采用色譜方法研究[12-15]，生姜皮主要含有6-姜酚(6-姜辣素)、8-姜酚、6-姜烯酚、10-姜酚、姜酮等。陳琳莉[16]采用福林酚法測定姜皮中姜辣素總得率為4.31%。

1.3 黃酮類成分 許慶陵等[17]以乙醇浸提法對生姜皮中總黃酮進行提取，在優(yōu)化提取條件的基礎上，生姜皮總黃酮得率為0.61%，但涉及到具體的黃酮類成分組成，至今未見報道。

1.4 萜類成分 郭燕等[18]運用多種色譜分離技術(shù)分離純化姜皮中的化學成分并鑒定了7個萜類化合物，其中化合物1和化合物2分別命名(4R,6S)-1-(hydroxymethyl)-5,5-dimethyldyclo[3.1.1]hept-2-ene-4-o、4-(hydroxymethyl)-1-isopropyl cyclohex-2-ene-3,4-diol，均為新發(fā)現(xiàn)的化合物；而化合物3、4、5、6、7依次命名為3, 5, 6-trihydroxy-7-megastigmen-9-one、3-(3-hydroxybutyl)-2, 4, 4-trimethyl-2, 5-cyclohexadien-1-one、angelicoidenol、grasshopper ketone及dihydrophaseic acid，且這5種化合物均是第一次從該植物中提取得到。

1.5 糖類成分 夏宇[19]對從生姜皮中分離純化得到的三組多糖(GE-1～GE-3)進行柱前衍生高效液相色譜法測定其單糖組成，其中GE-1主要成分為葡萄糖∶甘露糖∶木糖(6∶1.25∶1)，并含有微量的半乳糖；GE-2主要組分為甘露糖∶葡萄糖∶巖藻糖(2.51∶9.25∶1)；GE-3中以核糖∶甘露糖∶阿拉伯糖∶半乳糖(1∶17.39∶1.23∶1.89)為主要成分。

1.6 其他成分 陳琳莉[16]分析姜皮中除了具有揮發(fā)性的姜精油和不揮發(fā)的姜辣素，還具有二苯基庚烷類化合物。葉峻[20]采用ICP-AES對生姜皮中無機元素進行了測定，生姜皮含有K、Ca、Na、Mg、Zn、Fe、Cu、Mn、Se、Pb、Cd、Cr這12種物質(zhì)元素。

2 生姜皮的分析方法

2.1 生姜皮的鑒別

2.1.1 顯微鑒別 石宇華[21]對干姜進行了形態(tài)組織學研究，發(fā)現(xiàn)油細胞多分布于內(nèi)皮層(即姜皮處)附近。目前地方標準(炮制規(guī)范)收錄的顯微特征，涉及了生姜皮的木栓組織、油細胞、導管及淀粉粒等的相關描述[22-23]，并附有相關顯微圖譜。

2.1.2 薄層鑒別 生姜皮的薄層鑒別目前未見有相關文獻報道，僅《江蘇省中藥材標準(2016年版)》[22]采用生姜皮對照藥材、6-姜辣素對照品作為參照，參照2020年版《中國藥典》“生姜”品種下薄層鑒別項方法進行分析，并附有薄層色譜圖。

2.1.3 理化鑒別 生姜皮的理化鑒別目前未見有相關文獻報道，僅《湖南省中藥材標準(2009年版)》[24]《湖南中藥飲片炮制規(guī)范(2010年版)》[25]中有以下描述，稱取0.5 g生姜皮，置于具塞試管中，再加入4 mL乙醚，時時振搖，15 min后靜置，移取2 mL上清液，加入4～5滴香草醛試液，振搖后靜置，并以試管中下層溶液顏色呈紫色作為判定依據(jù)。

2.2 生姜皮的檢查 檢查一般包括安全性檢查與一般檢查項，隨著中藥現(xiàn)代化的進程，安全性越來越引起人們的重視。Wen等[26]采用LC-MS/MS對不同來源的30份生姜及其加工品中4種黃曲霉毒素含量進行測定，發(fā)現(xiàn)發(fā)霉的生姜、生姜粉等中測到不同濃度的黃曲霉毒素，而生姜皮、新鮮生姜等卻未檢出。Trucksess等[27]將炭黑曲霉接種于生姜表面和橫切面上，連續(xù)培養(yǎng)15 d后在0～0.5 cm厚度上均檢出少量的OTA(赭曲霉毒素)，霉菌污染后真菌毒素易分布在生姜皮表面。葉峻[20]對生姜的皮和肉中重金屬進行測定，皮中Pb、Cd、Cr含量均超過國家食品衛(wèi)生標準，其最高超標量2～4倍，但其肉質(zhì)均未超標。崔宗巖等[28]經(jīng)氯化亞錫-鹽酸溶液還原，靜態(tài)頂空萃取后氣相色譜-火焰光度法檢測生姜皮中二硫代氨基甲酸酯殘留量(DTCs)均值為0.027 mg/kg，尚未超標(日本為0.2 mg/kg；歐盟為0.1 mg/kg)。

一般檢查項主要集中于水分、灰分等[13]，水分多采用《中國藥典》(四部)通則0832中第四法(甲苯法)進行測定，不同批次含水量分布于7%～13%。不同批次灰分11%～20%，并給出標準限度建議值18%。

2.3 揮發(fā)油 揮發(fā)油作為生姜不同部位中主要成分，目前研究較多，羅曉娟等[12]采用揮發(fā)油測定法甲法對6批生姜皮的總揮發(fā)油進行了測定，含量在1.80%～2.81%。梁清光等[13]也對10批生姜皮進行了測定，含量在1.22%～1.91%，還給出了揮發(fā)油標準限度的建議值應不少于1.30%。

2.4 浸出物 浸出物屬于傳統(tǒng)的定量質(zhì)控方法，羅曉娟等[12]對不同產(chǎn)地生姜皮中的水溶性浸出物研究后得出其含量在21.6%～34.0%之間。梁清光等[13]經(jīng)過研究，建議生姜皮質(zhì)量標準中水溶性浸出物含量不得少于18.0%。

2.5 含量測定 目前生姜皮含量測定集中于姜辣素類物質(zhì)、多糖類成分。姜辣素類成分多采用HPLC法進行測定，有單一成分，也有多指標成分同時測定，主要指標集中于姜酮、6-姜烯酚、6-姜酚、8-姜酚、10-姜酚、姜腦等成分，但不同學者測定結(jié)果差異較大[12-15]。陳琳莉[16]采用紫外分光光度計法測定生姜皮中總姜辣素的含量，得出其含量為4.31%。

多糖類成分目前多集中于粗多糖，夏宇[19]采用正交試驗方法優(yōu)化了浸提工藝，生姜皮粗多糖得率為1.92%。馮鑫等[29]利用離子交換和凝膠層析技術(shù)分離純化后通過硫酸-苯酚法測定其總糖含量1.92%，其中純化后多糖組分GE-1的總糖含量為(98.06±0.15)%、GE-2為(97.41±0.42)%、GE-3為(97.89±0.22)%。

2.6 指紋圖譜 薛丹丹等[30]對10個不同產(chǎn)地姜皮進行研究，建立了生姜皮的HPLC指紋圖譜，通過相似度對比分析，結(jié)果顯示不同產(chǎn)地間姜皮HPLC指紋圖譜中共有指紋峰為15個，且指紋圖譜相似度均大于0.8。

3 生姜皮質(zhì)量標準現(xiàn)狀

通過對生姜皮國內(nèi)相關標準進行檢索，發(fā)現(xiàn)收載生姜皮的標準較少，且大多標準的檢驗項目較為單一，見表1。

表1 生姜皮的質(zhì)量標準

4 討論

4.1 現(xiàn)有生姜皮質(zhì)量標準檢驗項目欠缺 目前有8個地方標準(或飲片炮制規(guī)范)中收載了生姜皮，除江蘇省中藥材標準外，其余僅涉及顯微、理化、薄層等鑒別項下的1～2項。這些標準在來源項中均認為生姜皮原植物為姜科植物姜，而姜有干姜、生姜之別，那么生姜皮的來源到底如何呢？明代之前認為干姜是由生姜去皮曬干得來，明代以后則普遍認為干姜用母姜去皮加工制得，生姜為當年所生新鮮子姜。由此，現(xiàn)在所說生姜皮應指的是新鮮子姜的皮。有關生姜皮的藥用部位，不同標準仍存在爭議，具體為是外層栓皮還是帶部分皮層的栓皮，是根莖外皮還是包括栓皮及部分皮層的根莖外皮，生姜皮化學成分豐富，市場樣品質(zhì)量良莠不齊。因而，全面開展生姜皮調(diào)研與樣品收集，依據(jù)實際補充檢測項目，解決生姜皮質(zhì)量中的實際問題將有待于進一步研究。

4.2 基于本草學、現(xiàn)代藥理學選擇質(zhì)控指標成分 基于前文本草學，生姜皮“性寒”，而生姜“性溫”，生姜皮主要功效為行水、消腫、止汗，而生姜[8]為解表散寒，溫中止嘔，溫肺止咳，解毒。兩者在性味上相反，在功效上差異明顯。如選用相同質(zhì)控指標，似乎與本草學相違背，也不符合質(zhì)控標準對專屬性的要求。中藥多采用湯劑，以水溶性浸出物進行服用，可以考慮把水溶性浸出物含量作為質(zhì)控指標。另外，含量測定對象為個別指標，浸出物為總水溶出物，可以從不同角度反應生姜皮的質(zhì)量。由于生姜皮較生姜、干姜、生姜汁揮發(fā)油最少，在考慮生姜皮標準所需的專屬性結(jié)合生姜皮有效成分(群)特征后可決定是否應將揮發(fā)油納入質(zhì)量標準。

因而，如何選擇質(zhì)控指標有賴于對生姜皮物質(zhì)基礎的深入研究，找出生姜皮特征性成分是未來制定更加科學的質(zhì)控標準的必需。當然，憑借現(xiàn)代中藥藥理學研究闡明生姜皮中化學成分的藥理藥效及其代謝組學也可為質(zhì)控指標的篩選提供參考依據(jù)[31-32]。

由于單一成分難以反應中藥的整體質(zhì)量，選用多指標含量測定又會增加監(jiān)管部門、企業(yè)的壓力，因而開展一測多評、雙標多測、標準提取物等研究有助于淺出標準的實現(xiàn)。

4.3 加大安全性評價，保障用藥安全 近年來，隨著中藥產(chǎn)業(yè)規(guī)模、結(jié)構(gòu)的不斷提升，中藥的安全性問題越發(fā)突出。就生姜皮而言，前文中就有重金屬超標、赭曲霉毒素與DTCs檢出等問題，同時文獻調(diào)研不難發(fā)現(xiàn)[33-36]，生姜種植、儲存過程中大量使用植物生長調(diào)節(jié)劑、農(nóng)藥、防腐劑等，且未見文獻報道生姜皮中相關物質(zhì)的殘留量情況。因而全面開展生姜皮的安全性評價是確保臨床用藥的必然。