防風藥材及飲片質量控制和評價思路△

馮貞，崔宇宏，李民生，連云嵐，周瑞雪，郝云芳，魏鋒

1.山西省食品藥品檢驗所，山西 太原 030001；2.中國食品藥品檢定研究院 中藥民族藥檢定所，北京 100050

隨著藥材野生資源的匱乏，栽培品將是未來中藥的主要來源，但在種植過程中，往往存在未真正了解植物的生長習性而盲目引種或非道地產區種植、種植方法不規范、重產量而輕質量等問題，導致中藥材及飲片整體質量下降較為嚴重。如何科學、合理地評價栽培藥材的質量，更好地引導種植，使種植的藥材質量接近于野生，是藥材評價的主要目的之一。

防風為傘形科植物防風Saposhnikovia divaricata（Turcz.）Schischk.的干燥根，春、秋二季采挖未抽花莖植株的根，除去須根和泥沙，曬干[1]。防風飲片為山西省食品藥品檢驗所2019 年國家評價性抽驗品種，通過市場調研、標準檢驗及探索性研究，發現防風藥材在野生變家種過程中，存在的主要問題為非適宜區種植、栽培年限短而導致性狀變異較大、質量下降的問題。因此，科學、合理地評價栽培藥材的質量除了依據《中華人民共和國藥典》（以下簡稱《中國藥典》）規定的檢測手段以外，更重要的是對藥材質量形成的背景和因素進行全面調研考察。從藥材資源評估，藥材市場流通情況調研，野生和栽培方式、產地調研，地方習用品調研，對野生與栽培藥材的質量及現行質量標準存在的問題進行全方位的考察與分析。尤其應注重產地調研，比較不同種植區域、不同生長年限、不同播種方式對藥材質量的影響，考察栽培品化學成分積累與野生品的差異，以評價是否真正可以用家種代替野生，并制定具備合理性和科學性的質量標準。因此，本研究以防風為例，探討中藥材及飲片質量評價的研究思路。

1 資源分布及市場情況調研

20 世紀70 年代以前，防風藥材主要來源于野生資源，廣泛分布于我國北方平原及半山區地帶，主要分布于吉林、黑龍江、遼寧、內蒙古、山東、河北、河南、陜西、山西、甘肅等地。由于產地不同，產于河北的防風習稱“口防風”或“西防風”；產于內蒙古、遼寧、吉林、黑龍江的防風習稱“關防風”，關防風是防風類藥材中的上品，質量最佳。隨著多年的采挖，防風野生資源緊缺，逐漸難以滿足市場需求，早在1987 年，我國《國家重點保護野生藥材物種名錄》就將防風藥材的原植物列為國家三級重點保護野生植物。目前市場上野生品主要來源于我國內蒙古海拉爾，其次是俄羅斯、蒙古國及中國東北，野生品僅占防風市場份額的5%～10%。

20 世紀70 年代后，防風開始人工引種馴化，自21 世紀初開始大面積栽培以來，種植區域更加廣泛，栽培防風已成為市場的主體。目前家種防風的兩大主要產區為河北和內蒙古。河北的主產區在石家莊市行唐縣及保定市安國市；內蒙古的主產區為赤峰牛營子地區。另黑龍江、甘肅、山西、河南、安徽、遼寧等地也有部分地區種植，但供應量不大。栽培品市場份額達到90%以上。

防風的地方習用品種較多，按地區習用又分為水防風（寬萼巖風）、陜防風（華山前胡）、川防風、云防風（竹葉防風）、西北小防風（葛縷子、田葛縷子等）、石防風、絨果芹等。經過調研，市場上防風的易混品主要為水防風，為傘形科巖風屬植物寬萼巖風Libonotis laticalycinaShan et sheh 的干燥根，又稱河南水防風，是河南省的防風習用品種，主產于河南鄭州市、滎陽市汜水鎮，山西運城地區的芮城、解州、絳縣、臨汾等地區，又稱“河南小防風”“小防風”“汜水防風”等，收載于《河南省中藥材標準》1991年版[2-3]。

本課題組通過對安徽亳州、河北安國等國內大型中藥材專業市場進行調研，了解防風藥材資源的野生與栽培情況。調研結果表明，防風栽培品主產區為河北保定地區、內蒙古赤峰地區；次產區為黑龍江大慶、內蒙古呼倫貝爾、甘肅定西、山西運城、安徽亳州、遼寧沈陽等地區。防風栽培方式有籽播、秧播2 種。籽播又稱種子直播，分為1 年生及多年生。1 年生防風主產區為內蒙古赤峰、河北安國，市場占有率大；籽播多年生防風多為2～3 年，主產區為黑龍江大慶、內蒙古呼倫貝爾，但市場占有率小。秧播為整根移栽及根段繁殖2 種方式。整根移栽方式為第一年育苗，第二年移栽。即挖取1 年生防風幼苗，采取平栽和斜栽法，甘肅定西地區為此類種植模式。根段繁殖又稱分根繁殖，在秋季或早春收獲籽播1年的苗，去掉根頭部分（蘆），截成3～5 cm 小段作為插條來栽種，主產區為河北安國、行唐地區及安徽亳州等地。采用秧播繁殖的防風生長速度較快、直徑粗、產量大、市場占有率較高。

2 藥材及飲片質量評價

通過調研藥材市場及種植產區，共收集74 份防風藥材樣品，其中野生品24 份，籽播1 年生樣品19份，籽播多年生樣品14份（多為2～3年，個別4年）、秧播樣品17 份，見表1。2019 年，國家評價性抽檢防風飲片236 批次，其中86 批野生品、120 批籽播栽培品、30 批秧播品。在以《中國藥典》2020 年版標準收載的項目為指標的基礎上，增加香豆素類薄層色譜鑒別、高效液相色譜法（HPLC）指紋圖譜、揮發油含量等項目，比較防風栽培品與野生品質量差異。

表1 調研收集防風藥材信息

2.1 性狀

野生防風的主要特征為“直根、蚯蚓頭、菊花心、裂隙”。籽播1 年栽培品無野生防風蚯蚓頭特征；籽播2～3 年生栽培品部分出現蚯蚓頭特征，性狀逐漸接近于野生。秧播品直徑粗、無蚯蚓頭特征，尤其分根繁殖性狀變異較大，母根短而膨大，支根多，與傳統外觀性狀差異較大，多不被市場認可。整體來說，栽培防風的表面顏色較野生防風淺，根頭部的蚯蚓頭不明顯或無，體重，質硬，斷面平坦，裂隙不明顯，味較野生防風甜。

2.2 顯微及薄層鑒別

防風野生品皮層裂隙明顯，油管多見；栽培品皮層裂隙少或不明顯、油管少見。防風化學成分有色原酮、香豆素、揮發油、多糖、有機酸、無機元素、聚乙炔等類化合物，主要化學成分是色原酮類成分，有亥茅酚苷、升麻素、升麻素苷、5-O-甲基維斯阿米醇、5-O-甲基維斯阿米醇苷、亥茅酚、乙酰亥茅酚、當歸酰亥茅酚等。此外，還有香豆素類成分，如補骨酯素、香柑內酯、歐前胡素、異歐前胡素、紫花前胡苷元等[4-5]。對防風及水防風色原酮類成分、揮發性成分及香豆素類成分進行薄層色譜差異性分析，同時也分析野生、栽培藥材的差異性。《中國藥典》2020 年版標準檢測的是色原酮類成分。由于防風與水防風（寬萼巖風）含有相似的色原酮類及揮發性成分，無法區分，專屬性不強。而且野生品與栽培品色譜也無明顯差異。

針對色原酮類成分及揮發性成分無法區分防風與水防風的性狀，建立了香豆素類成分薄層鑒別方法，以正己烷-乙酸乙酯（8∶3.5）為展開劑，噴10%氫氧化鉀甲醇溶液，紫外（UV）365 nm 下檢視。結果表明，防風與水防風所含香豆素類成分薄層鑒別差異明顯，能有效區分防風及水防風，又能作為防風中摻入水防風的補充檢驗方法，解決防風摻混水防風的現象（圖1）。對野生品及栽培品的薄層色譜斑點進行比較，結果表明，籽播多年生色譜斑點與野生品、對照藥材基本一致。籽播1年生、秧播品多缺失上部1個藍色熒光斑點或此斑點較弱（圖2）。

圖1 防風與水防風薄層色譜

圖2 野生、栽培防風樣品薄層色譜

2.3 醇溶性浸出物測定

采用《中國藥典》2020 年版一部防風項下的浸出物測定方法，對236 批防風飲片的醇溶性浸出物進行測定，結果表明，栽培品的醇溶性浸出物質量分數明顯高于野生品（圖3）。

圖3 野生、栽培防風樣品中醇溶性浸出物質量分數

2.4 色原酮類成分含量

按照《中國藥典》2020 年版一部通則0512 的HPLC 同時測定調研收集防風藥材（14 份野生品、19 份籽播1 年生、10 份籽播多年生及14 份秧播栽培品）及抽檢飲片236 批（野生品86 批、籽播120 批、秧播30 批）中升麻素、升麻素苷、5-O-甲基維斯阿米醇苷、亥茅酚苷4 個色原酮類成分的含量。比較不同栽培方式、不同生長年限與野生品含量差異，評價現行標準指標與限度的合理性。結果表明，無論是4 個色原酮類化合物總質量分數還是《中國藥典》2020 年版規定的升麻素苷、5-O-甲基維斯阿米醇苷2 個成分的總質量分數，均為野生品＞籽播多年生＞秧播＞籽播1 年生（圖4），野生防風明顯高于栽培防風，其中籽播多年生栽培品含量更接近于野生防風，籽播1年生與秧播含量明顯低于野生品。236批防風飲片中，86 批野生品中升麻素苷、5-O-甲基維斯阿米醇苷2 個成分總質量分數均值為0.73%，籽播升麻素苷、5-O-甲基維斯阿米醇苷2 個成分總質量分數均值為0.44%，秧播升麻素苷、5-O-甲基維斯阿米醇苷2個成分總質量分數均值為0.31%?！吨袊幍洹?020 年版規定升麻素苷、5-O-甲基維斯阿米醇苷2個成分總質量分數不得低于0.24%，遠低于測定值的平均水平，需提高含量限度。

圖4 栽培、野生防風樣品中色原酮類化合物含量比較

2.5 揮發油含量

對調研收集防風藥材按《中國藥典》2020 年版四部通則進行揮發油測定。結果表明，10 批防風野生品中揮發油質量分數為0.2%，9 批籽播多年生為0.15%，1年生籽播與秧播為0.1%。野生品＞籽播多年生＞籽播1 年≈秧播，栽培品中揮發油含量明顯小于野生品。

2.6 HPLC指紋圖譜研究

采用甲醇回流提取，制備供試品溶液，色譜條件為梯度洗脫，二極管整列（DAD）檢測器，檢測波長254 nm，建立HPLC 指紋圖譜相似度評價的方法，用“中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統”2.0版進行評價，野生品相似度＞0.90、栽培品相似度＜0.90，進行比較，排序為野生品＞籽播品＞秧播（圖5），栽培品相似度低于野生品。

圖5 野生、栽培防風樣品指紋圖譜相似度比較

3 綜合分析

對調研樣品、抽驗樣品、道地產區與非道地產區飲片在性狀、薄層色譜、色原酮類成分的含量、HPLC 指紋圖譜多個方面綜合進行質量分析。結果表明，栽培防風與野生防風相比均存在差異。

3.1 栽培防風與野生防風各項指標比較

性狀仍是中藥材質量評價的重點，野生防風的蚯蚓頭特征是防風多年生的標志，栽培品栽培年限較短，多為1年生，而野生品可達到3～4年，甚至5年以上；故多缺失“蚯蚓頭”的性狀特點。野生防風明顯的“菊花心”是防風根積累較少糖類的結果，也是旱生環境和多年累積所致，總體表現的是一種逆境生長環境。家種品外表面類白色或淺棕色，而非灰棕色或棕褐色，細嫩而非粗糙，質地堅實，切面無裂隙，味甜，與家種大水、大肥、營養較好有關?！绑w輕、質松、有裂隙”也成為高成分含量的形態特征（表2）。因此，《中國藥典》2020 年版防風質量的性狀評價方法可較好地評價野生防風藥材的質量[6-7]。野生品在皮部的油管數量多于栽培品，與其揮發油成分積累高于栽培品有關。栽培品色原酮類成分含量明顯低于野生品，與其生長年限明顯低于野生品有關，說明《中國藥典》2020 年版的含量測定指標是合理的，其含量高低可以作為評價藥材及其飲片質量優劣的指標。而栽培品的浸出物質量分數均值明顯高于野生品，可能與其含有的淀粉、糖類物質高有關，可見浸出物量的高低不能反映藥材品質的優劣。

表2 調研防風樣品（野生品、栽培品）各指標比較

3.2 道地產區與非道地產區飲片質量比較

藥材品質的優劣與其道地性和區域性密不可分，通過比較道地產區（內蒙古、黑龍江、遼寧、吉林）與非道地產區（河北、安徽、甘肅、山東、山西、陜西）栽培防風飲片的香豆素類薄層鑒別、4 種色原酮類成分含量總和及HPLC 指紋圖譜，道地產區的各項指標均明顯高于非道地產區（表3）。

表3 道地產區與非道地產區防風栽培品（飲片）各指標比較

道地產區的種植方式多為籽播，與野生繁殖方式基本一致；天氣涼爽，無霜期短，種植年限可以達到2～3 年。為了保證藥品質量，盡量在符合原產地生態環境的地方進行引種，保證藥材的道地性。藥材的有效成分通常是植物的次生代謝成分，逆境可提高次生代謝產物的含量，促進道地藥材質量的形成。

3.3 評價現行質量標準

通過標準檢驗及探索性研究，發現《中國藥典》2020 年版中防風質量評價有待提高完善。1）《中國藥典》2020 年版標準描述防風藥材及飲片的性狀均為野生品性狀，未收載栽培防風，給中藥材和中藥飲片的鑒定和檢驗工作造成了一些困惑，應將栽培防風性狀收入標準。2）在探索性研究中發現，防風及其易混品水防風藥材性狀相近，飲片混入后更是難以鑒別，現行薄層色譜條件檢測的是色原酮類成分，兩者有相同的色原酮類成分，故無法區分，應增加香豆素的薄層色譜鑒別方法。3）236 批飲片升麻素苷、5-O-甲基維斯阿米醇苷2 個成分平均質量分數為0.53%，而《中國藥典》2020 年版限度為0.24%，遠低于平均水平，無法有效控制飲片的質量，需適當提高含量限度。

4 總結與建議

4.1 栽培防風種植方式及質量問題

在各種植區域內，不同產地防風的種植方式不盡相同，包括直播、移栽、根段營養繁殖等。秧播種植方式導致防風性狀變異，尤其根段繁殖方式性狀變異較大，多不被市場認可。另外栽培品防風種植年限均較短，多為1年，少數為2～3年，導致生物活性成分積累明顯低于野生品，呈質量下降的趨勢。

追求質量才是栽培生產的終極目標，中藥材栽培發展的指導原則應該是在優質基礎上高產。通過從性狀、鑒別、成分含量等多方面進行比較，籽播多年生防風樣品更接近于野生品，東北、內蒙古道地產區栽培品質量優于非道地產區。為了保證臨床療效，建議防風栽培方式應是籽播方式，在東北、內蒙古道地產區，種植2 年以上，以使其品質接近于野生品。應避免盲目跟風種植、粗放式種植及不規范化種植，防范種質退化，提高藥材質量的穩定性。

4.2 防風質量標準的制定

應將栽培品納入《中國藥典》質量標準，以符合防風的市場現狀。參考《四川地方藥材標準》1987 年版中防風（引種防風），并結合本次評價結果，規定栽培品來源為傘形科植物防風S.divaricata（Turcz.）Schischk.的種子經直播栽培的干燥根。春、秋兩季采挖播種后2～3 年的未抽花莖植株的根，除去須根和泥沙，曬干。其中“直播栽培”及“采挖播種后2～3 年的根”是栽培防風的關鍵，這樣栽培出的防風才能更接近于野生。增加香豆素類成分的薄層色譜鑒別方法，除了控制生長年限外，還能控制防風摻偽的現象。提高色原酮類成分的含量限度，以控制一些不規范種植方式和產地南移問題，保證防風藥材及飲片的質量。

4.3 栽培品的質量評價研究思路

充分調研考察是評價的前提與關鍵。應了解栽培的道地產區、主產區、次產區的原藥材栽培方式、種植年限，廣泛收集不同產區具有代表性的樣品。應以野生品為標桿，比較栽培品與野生品、道地產區與非道地產區藥材在性狀、鑒別、指紋圖譜、浸出物含量、生物活性成分含量等多方面的差異，并分析引起差異的原因，引導正確的栽培模式，使得栽培品的各項指標更接近于野生品，再根據研究結果制定合理的質量標準。