1、广 藿 香 的 道 地 性 研 究 罗集鹏 冯毅凡 何冰 郭晓玲 陈小夏 刘玉萍* 广东药学院 *香港大学 藿香始载于 名医别录 其后历代本草均有记载 是常用芳香化湿中药 有芳香化湿 和中止呕 发表解暑的功效 是著名成药 藿香正气丸 水 口服液 的重要组成药物 本草考证结果认为 藿香是唇形科植物 Pogostemon cablin Blanco Benth 习称 广藿香 各地使用的藿香 尚有同科植物 Agastache rugosa Fisch. et Mey. O. Ktze. 习称 土藿 香 以前者品质最佳 广州近郊石牌 宝岗等地原是广藿香的主要产地 商品称 石牌藿 香 牌香 传统经验认为
2、其品质最优 是道地药材 随着广州城市建设的发展 广州 近郊早己无藿香种植 肇庆地区高要等地自上世纪 50年代末就开始大面积种植 商品称为 高要藿香 肇香 或 枝香 经验认为 其品质稍逊于 石牌藿香 亦供药用 目 前 各地普遍供配方及生产中药制剂的均是产于广东湛江地区吴川 遂溪 海康及海南万 宁的 海南藿香 传统经验认为 其品质较次 不供药用 主要用于提取挥发油 称 百 秋李油 1. 石牌藿香 高要藿香与海南藿香在药效 化学成分 植物形态等方面到底有无差异 石牌藿香药材道地性的内涵是什么 吴川广藿香能否供药用 2. 影响广藿香药材道地性的原因是什么 道地性之药效学内涵的阐明 一 广藿香的药效学研
3、究 (一)对胃肠道功能的影响(广藿香的水提物 去油水提物和挥发油混悬液) 1. 对小鼠胃排空的影响 水提物 去油水提物能明显减慢胃排空 而挥发油混悬液无影 响 2. 对乙酰胆碱和氯化钡致离体兔肠平滑肌的影响 以上 3 种提取物均能抑制兔肠平滑肌 痉挛性收缩 作用强度顺序 挥发油混悬液去油水提物水提物 3. 对正常及新斯的明致小鼠肠推进运动的影响 水提物和去油水提物均有抑制作用 而 挥发油则无影响 4. 对大鼠胃分泌功能的影响 (1)对胃酸分泌的影响 水提物和去油水提物均能增加胃酸分泌 而挥发油则作用相反 (2)对胃蛋白酶活性的影响 3种提取物均能提高大鼠胃蛋白酶活性 作用强度 顺序 水提物=去
4、油水提物挥发油混悬液 3 对胃壁粘液分泌的影响 3种提取物对大鼠胃壁粘液分泌均无影响 (二)对小鼠血清淀粉酶活力的影响 3 种提取物均能提高胰腺分泌淀粉酶的功能 提高血清淀粉酶活力 三者作用无差异 (三)对番泻叶致小鼠腹泻的影响 水提物和去油水提物均能减少番泻叶引起的腹泻次数 两 者作用无差异 而挥发油混悬液则协同番泻叶的腹泻作用 (四)对冰醋酸致小鼠扭体反应的影响 3 种提取物均可抑制冰醋酸引起的内脏绞痛 其作用 强度顺序 水提物去油水提物挥发油混悬液 以上结果提示 广藿香的解痉作用 改善消化功能及镇痛和抗腹泻的有效成分主要是水 溶性成分 二 高要与吴川产广藿香对消化系统的作用比较 高要与吴
5、川产广藿香的水提物 去油水提物和挥发油混悬液对胃肠功能作用的实验结果 表明 两产地的广藿香均有解除胃肠道平滑肌痉挛和促进消化功能的作用 但高要产广藿香 对小鼠胃排空及对正常小鼠肠推进运动的抑制作用均明显强于吴川产者 对乙酰胆碱和氯化 钡引起的离体兔肠平滑肌收缩的抑制率 高要产者亦明显强于吴川产者 对大鼠胃液总酸量 及胃蛋白酶活性的影响 高要产的广藿香水提物和去油水提物的作用强度明显高于吴川产者 (P0.01) 而且 高要产的广藿香水提物和去油水提物均可明显减少番泻叶引起的小鼠腹泻 次数 而吴川产者无此作用 以上结果表明 高要产广藿香在解除胃肠平滑肌痉挛 促进消化功能及抗腹泻作用等方面 均明显优
6、于吴川产者 三 高要与吴川产广藿香对肠道致病菌作用的比较 采用体外抑菌试验测定了高要和吴川产广藿香的水提物与挥发油对常见肠道致病菌的 最小抑菌浓度(MIC) 结果表明 广藿香水提物与挥发油对沙门菌 大肠杆菌 志贺菌 金 黄色葡萄球菌等常见肠道致病菌均有一定的抑制作用 对金黄色葡萄球菌的抑制作用明显强 于肠道杆菌(P0.01) 而且 高要产广藿香水提物对肠道致病菌的抑制作用又明显强于吴川 产者(P0.01) 以上结果 体现了石牌藿香道地性的药效学内涵 道地性的化学物质内涵的阐明 一 广藿香的挥发油成分研究 应用气相色谱-质谱联用技术对广州产 石牌广藿香 茎和叶中挥发油成分进行了分 析 从茎油中分
7、离鉴定出62个化合物 占总量的96.63% 主要含广藿香酮(81.87%) 广藿 香醇(3.39%)以及十六烷酸 d-苦橙油醇 -愈创木烯和反式-丁香烯等 从叶油中分离鉴 定出56个化合物 占总量的91.03% 主要含广藿香酮(65.15%) 广藿香醇(6.10)以及反式- 丁香烯 -愈创木烯 法呢醇 十六烷酸 刺蕊草烯等 二 不同产地之广藿香挥发油成分的比较 应用气相色谱-质谱联用技术分析 比较了广州 高要 吴川 遂溪 海康与海南省万 宁产广藿香的挥发油成分 结果表明 广州和高要产广藿香(即 石牌藿香 类)与吴川 遂 溪 海康 万宁产广藿香(即 海南藿香 类)所含挥发油成分有明显不同 前两者
8、的茎油和 叶油中均含有多量的广藿香酮 广州产者 茎油中广藿香酮含量为71.72% 81.87% 叶油中 为16.69% 65.15% 高要产者 茎油中为30.99% 64.48% 叶油中为7.88% 39.60% 吴川 遂溪 海康与海南万宁产者 叶油中几不含有广藿香酮 茎油中含量也较低(9.44% 17.08%) 但此四地产广藿香挥发油中 广藿香醇含量则较高 茎油中为 31.50% 37.34% 叶油中为 36.82% 47.40% 广州产者茎油中仅 2.57% 3.39% 叶油中为20.95% 37.53% (图1和图 2) 根据上述研究结果 我们将不同产地的广藿香分为两个化学型(Chemo
9、types) 广藿香酮 型(Pogostone-type)和广藿香醇型(Patchouliol-type) 前者为广州和肇庆地区高要产的 石牌藿香 后者为吴川 遂溪 海康与海南万宁等地产的 海南藿香 广藿香酮型广藿 香挥发油化学成分主要为含氧组分(82.68% 92.03%) 其中广州石牌广藿香以广藿香酮含量 最高(68.84% 78.53%) 广藿香醇含量最低(3.93% 5.85%)为其特征 非含氧组分总量也较 低(7.97% 18.46%) 以上可作为广藿香药材道地性判别的化学指标 高要产广藿香挥发油 成分与石牌广藿香比较相似 其含氧组分总量也较高(58.97% 83.20%) 含有较多
10、的广藿香 酮(29.05% 57.52%) 广藿香醇含量相对较低(8.81% 15.71%) 非含氧组分总量亦较低 (16.80% 41.03%) 高要广藿香虽属广藿香酮型 但不是道地药材 广藿香醇型广藿香挥发 油中含氧组分与非含氧组分的含量相近 前者为45.70% 53.30% 后者为46.70% 54.30% 其中含氧组分中 广藿香醇含量较高(36.40% 47.77%) 广藿香酮含量低(2.27% 13.83%) 非含氧组分中 含有较多量的 -愈创木烯和 -愈创木烯(分别为7.17% 9.77%和10.33% 14.45%)以及酸式-叶下珠烯 刺蕊草烯等 其含量较广藿香酮型广藿香高3倍以
11、上 (图 3) 上述化学分型与广藿香的传统品质评价结果相一致 广州 牌香 的品质最优 高要 枝 香 的品质稍逊 均供药用 而 海南藿香 类虽然含油率较高 但品质差 一般不供药用 仅用作提取广藿香油(patchouli oil) 广藿香道地性的成因研究 一 气候的影响 上述地区分别位于北纬 18.8 23.1 之间 属亚热带与热带季风气候 从我们收集的 1997 年气象资料(包括年平均气温 最高气温 最低气温 年降雨量 光照天数以及月平均 气温 最高气温 最低气温 年降雨量 照天数)看 从北到南年平均气温及光照天数略有 增加 广藿香挥发油中广藿香醇含量从北向南亦逐渐增加 以广州和高要产者最低 吴
12、川 遂溪和海康产者急剧增加 而后三者又依次增加 广藿香酮含量则与上述相反 以广州最高 高要其次 吴川 遂溪和海康的急剧降低 且三者依次降低 以上结果提示 广藿香挥发油中广藿香醇与广藿香酮的合成似与气温和光照有关 值得 注意的是 吴川的纬度与广州 高要相近 但上述成分含量却有极大的不同 而万宁与吴川 的地理位置相距较远 但上述成分含量却相似 二 土壤的影响 上述地区的土壤 除海康为红壤以外 其余均属半沙质酸性土壤 pH均在5左右 应用 X-射线衍射法对不同产地的广藿香及其栽培地土壤中宏量及微量元素的含量进行了分析 以 阐明土壤对广藿香挥发油成分的影响 结果表明 上述栽培地土壤中宏量元素以硅(Si
13、)和铝 (Al)含量较高(分别为278.1 360.3mg/g和32.6 49.0mg/g) 广藿香中上述元素的含量也 相应较高(分别为0.29 1.06mg/g和0.91 1.74mg/g) 上述栽培地土壤中微量元素以Zr Mn Zn Cu的含量较高(分别为261 431 g/g 195 1338 g/g 34.7 82.9 g/g 9.8 44.1 g/g) 广藿香中上述微量元素的含量也相应较高(分别为 2.6 5.1 g/g 11.7 31.4 g/g 8.7 37.1 g/g) 广藿香中宏量元素和微量元素含量与土壤中元素含量有一定 的关系 但两者间并不存在对应的线性关系 从北往南 土壤
14、中上述元素的分布并无规律性 因此 广藿香中广藿香醇和广藿香酮的合成似与土壤中无机元素并不相关 不同产地广藿香中宏量元素和微量元素的分布呈现一定的指纹特征(图 ) 宏量元素中 含有较多量的钾 微量元素中含有较多量的锌和锰是其特征 因此 亦可作为广藿香品种鉴 别的依据之一 三 生物内部的遗传因素 我们应用PCR直接测序技术对上述6个不同产地的广藿香样本的叶绿体mat K基因和核 18S rRNA 基因核苷酸序列进行了测序分折 以阐明广藿香药材道地性的遗传学因素 结果表 明 上述6个不同产地的广藿香样本的上述6个不同产地的广藿香样本mat K基因序列长均 为1245bp 编码415个氨基酸成熟酶 1
15、8S rRNA 基因序列长为 1803 1805bp 根据排序比 较 6个不同产地的广藿香样本mat K 基因序列存在 47 个变异位点 18S rRNA基因存在17 个变异位点 非加权组平均法构建的系统分枝树表明广藿香基因序分化与其产地 所含挥发 油化学变异类型有良好的相关性 6 个产地的广藿香明显可分为两个组 即属于广藿香酮型 的广州 石牌藿香 与邻近的肇庆地区 高要藿香 聚为一组 而远离属于广藿香醇型的广 东湛江地区吴川 遂溪 海康与海南省万宁产的 海南藿香 在后一组中 吴川和遂溪产 广藿香先聚为一支 再与海康产广藿香相聚 最后与万宁的相聚 图 我们认为 广藿香存在产地与挥发油成分不同的
16、变化类型 是长期适应特定环境的结果 除气温和光照外 两类广藿香品种内部因素即遗传学因素可能是造成上述挥发油成分差异显 著的主要原因 即石牌藿香自宋代从原产地印度尼西亚或菲律宾传入我国岭南(今广东)种植 后 经历上千年对石牌附近地理环境的适应以及遗传基因的变异 无论在植物形态上和挥发 油化学成分方面均发生了较大的变化 而海南藿香只是在20世纪40年代从印度尼西亚引种 于海南万宁 到 50 年代再扩大至广东徐闻 海康 遂溪 吴川等地 由于时间较短 海南 地理环境亦与原产地较为接近 故在植物形态和挥发油成分方面的变异均较不显著 三 易地栽培试验 为了证实我们的上述推断 我们将地理位置与广州和高要较为
17、相近的吴川广藿香移栽至 高要己有5年 其植物形态与挥发油成分的组成和含量均未发生变化 并将高要广藿香移栽 于海南万宁和广东吴川 海康等地己有 3 年 其植物形态未见变化 挥发油成分尚有待分析 结 论 一 广藿香的药效学研究结果表明 广藿香有解除胃肠道平滑肌痉挛 促进消化功能 抗腹 泻 抑制常见肠道致病菌及镇痛等作用 水提物 去油水提物和挥发油混悬液的上述作用 又以水提物和去油水提物的作用较强 挥发油尚有协同番泻叶的致泻作用 以上结果提示 广藿香的有效成分主要是水溶性成分 目前 一些含广藿香的中药制剂 如 中国药典 2000 年版 收载的藿香正气水 口服液 其生产工艺仅取其挥发油的做法是值得商榷
18、的 二 高要广藿香 属石牌藿香 与吴川广藿香 属海南藿香 的上述药效学作用比较结果表 明 前者在解除胃肠平滑肌痉挛 促进消化功能 抗腹泻及抑制肠道致病菌等作用等方面均 明显优于吴川产者 保护濒危中药材优良品种 石牌藿香 发展其生产 是保证中药质量 和临床疗效的关键 三 不同产地之广藿香所含挥发油成分有着显著不同 我们将不同产地的广藿香分为两 个化学型(Chemotypes) 广藿香酮型(Pogostone-type)和广藿香醇型(Patchouliol-type) 前者为广州和肇庆地区高要产的 石牌藿香 (分别习称为 牌香 和 枝香 ) 后者为吴 川 遂溪 海康与海南万宁等地产的 海南藿香 广
19、藿香酮型广藿香挥发油化学成分主要为含氧组分(82.68% 92.03%) 其中广州 石牌藿香 以广藿香酮含量最高(68.84% 78.53%) 广藿香醇含量最低(3.93% 5.85%)为其特征 非含量组分总量也较低(7.97% 18.46%) 以上可作为药材道地性判别的化学指标 高要产广藿香挥发油成分与石牌广藿香 比较相似 其含氧组分总量也较高(58.97% 83.20%) 含有较多的广藿香酮(29.05% 57.52%) 广藿香醇含量相对较低(8.81% 15.71%) 非含氧组分总量亦较低(16.80% 41.03%) 高要广藿香虽属广藿香酮型 但不是道地药材 广藿香醇型广藿香挥发油中含
20、氧 组分与非含氧组分的含量相近 前者为 45.70% 53.30% 后者为 46.70% 54.30% 其中含 氧组分中 广藿香醇含量较高(36.40% 47.77%) 广藿香酮含量低(2.27% 13.83%) 非含 氧组分中 含有较多量的 -愈创木烯和 -愈创木烯(分别为 7.17% 9.77%和 10.33% 14.45%)以及酸式-叶下珠烯 刺蕊草烯等 其含量较广藿香酮型广藿香高3倍以上 上述化学分型与广藿香的传统品质评价结果相一致 广州 石牌藿香 的品质最优 高 要 枝香 的品质稍逊 均供药用 而 海南藿香 类虽然含油率较高 但品质差 一般不 供药用 仅用作提取藿香油(patchou
21、li oil) 四 从气候 土壤对挥发油成分的影响以及基因序列分析结果阐明广藿香药材道地性形 成的原因 结果表明 气温和光照对广藿香挥发油主要成分广藿香醇和广藿香酮的合成和积 累有一定影响 前者随气温和光照的增加而略有增加 后者则相反 土壤中宏量元素和微量 元素对上述成分的影响并不明显 不同产地的广藿香样本的叶绿体mat K 基因和核 18S rRNA 基因核苷酸序列的分析结果表明 广藿香基因序列分化与其产地 所含挥发油化学变异类型 有良好的相关性 即6个产地的广藿香明显可分为两个组 属于广藿香酮型的广州 石牌藿 香 与邻近的肇庆地区 高要藿香 聚为一组 而远离属于广藿香醇型的广东湛江地区吴 川 遂溪 海康与海南省万宁产的 海南藿香 在后一组中 吴川和遂溪产广藿香先聚为 一支 再与海康产广藿香相聚 最后与万宁的相聚 我们认为 广藿香存在产地与挥发油成分不同的变化类型 是长期适应特定环境的结果 在环境因子的长期作用下 石牌藿香产生了遗传变异 并因此而造成挥发油成分的显著差异 因此 基因变异是广藿香药材道地性形成的主要原因 易地试验结果也支持了上述推断
