本書是一部有關(guān)中藥道地藥材品質(zhì)保障技術(shù)研究的學(xué)術(shù)專著,旨在探討當前道地藥材在生產(chǎn)、流通及應(yīng)用中存在的品質(zhì)下降、資源短缺等問題,系統(tǒng)開展道地藥材品質(zhì)保障及可持續(xù)利用關(guān)鍵技術(shù)研究。本書內(nèi)容來源于國家科技支撐項目,由道地藥材國家重點實驗室培育基地和國家中醫(yī)藥管理局道地藥材生態(tài)遺傳重點研究室編寫。全書基于道地藥材的品質(zhì)特征、生態(tài)因子和人為因素影響,以白芷、雷公藤、穿心蓮、三七道地藥材為研究對象,從化學(xué)成分、遺傳特征、特色的加工技術(shù)、品質(zhì)區(qū)劃、產(chǎn)地加工、栽培技術(shù)、活性成分的生物轉(zhuǎn)化技術(shù)、以及根際土壤微生態(tài)和連作障礙問題進行了示范研究,建立了快速有效的道地藥材品質(zhì)評價技術(shù)及規(guī)范。本書可供從事中藥材栽培、生產(chǎn)及研究者在實踐工作中參考。
本書內(nèi)容來源于國家科技支撐計劃項目,由國家道地藥材重點實驗室和國家中醫(yī)藥管理局道地藥材生態(tài)遺傳重點研究室編寫,是一部有關(guān)中藥道地藥材的學(xué)術(shù)專著,旨在探討當前道地藥材在生產(chǎn)、流通及應(yīng)用中存在的假冒、品質(zhì)下降、資源短缺等一系列問題。
在第390次香山科學(xué)會議上,筆者作為執(zhí)行主席和與會專家們闡釋了道地藥材的科學(xué)內(nèi)涵。在該會議的基礎(chǔ)上,《中華人民共和國中醫(yī)藥法》正式提出道地藥材的定義:道地藥材是指經(jīng)過中醫(yī)臨床長期應(yīng)用優(yōu)選出來的,產(chǎn)在特定地域,與其他地區(qū)所產(chǎn)同種中藥材相比,品質(zhì)和療效更好,且質(zhì)量穩(wěn)定,具有較高知名度的中藥材。
當前,道地藥材在生產(chǎn)、流通及應(yīng)用中存在冒用、品質(zhì)低、資源短缺等問題,嚴重影響了道地藥材的可持續(xù)利用。我們立足于道地藥材現(xiàn)狀及行業(yè)發(fā)展的需要,系統(tǒng)地開展了道地藥材品質(zhì)保障及可持續(xù)利用關(guān)鍵技術(shù)研究。
通過對全國主要產(chǎn)區(qū)的白芷、穿心蓮、雷公藤、三七道地藥材的化學(xué)成分、遺傳特征、生物活性、特色生產(chǎn)及加工技術(shù)進行闡述,建立了快速、有效的道地藥材品質(zhì)評價關(guān)鍵技術(shù)和規(guī)范;通過研究道地藥材適宜性區(qū)劃和品質(zhì)區(qū)劃,為道地藥材的推廣種植及尋求潛在適宜種植區(qū)域提供了科學(xué)依據(jù);從三七道地藥材的根際土壤微生態(tài)角度出發(fā),對道地藥材栽培連作障礙問題進行了示范研究;同時,還開展了內(nèi)生真菌對穿心蓮有效成分的生物轉(zhuǎn)化研究,建立了三七細胞與不定根的培養(yǎng)體系,利用生物技術(shù)手段生產(chǎn)道地藥材活性成分,為緩解道地藥材資源壓力提供了示范。
以上研究為全面提升我國道地藥材的科學(xué)生產(chǎn)、指導(dǎo)人民群眾安全用藥及促進中醫(yī)藥事業(yè)健康發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
我們對研究成果進行了全面、系統(tǒng)地整理和總結(jié),并參閱了近十幾年來國內(nèi)外相關(guān)研究資料,編著成本書。在此,謹對所有參與研究和編寫的人員以及所引用資料的作者表示深深的感謝與敬意!
希望本書的出版能夠?qū)ξ覈赖厮幉牡难芯亢彤a(chǎn)業(yè)發(fā)展提供借鑒。限于經(jīng)驗和時間等原因,書中不足之處,敬請同仁及廣大讀者提出批評和建議。
2017年10月研究結(jié)論道地藥材品質(zhì)保障技術(shù)研究研究結(jié)論
本研究以白芷、雷公藤、穿心蓮、三七道地藥材為對象,系統(tǒng)地整理、分析了道地藥材生產(chǎn)與研究的數(shù)據(jù)信息,闡述了道地藥材的臨床使用、栽培、道地產(chǎn)區(qū)分布,以及資源現(xiàn)狀等內(nèi)容。通過進一步構(gòu)建和完善白芷、穿心蓮、雷公藤、三七道地藥材生產(chǎn)與研究的數(shù)據(jù)信息,為全面提升道地藥材生產(chǎn)及保護水平,有效促進道地藥材的科學(xué)生產(chǎn)及可持續(xù)利用,為人民群眾安全用藥及中醫(yī)藥事業(yè)健康發(fā)展提供了研究示范。
通過研究取得了以下主要結(jié)論。
(1)通過對全國主要產(chǎn)區(qū)的穿心蓮、白芷、三七、雷公藤道地藥材的化學(xué)成分、遺傳特征分析,提取道地藥材特征,建立了快速有效的道地藥材品質(zhì)評價技術(shù)及規(guī)范,為保證道地藥材質(zhì)量、促進道地藥材合理利用提供技術(shù)支持。通過對生物活性研究,建立了穿心蓮、白芷、三七、雷公藤的生物效(毒)價檢測方法,將生物活性信息與化學(xué)活性成分含量、藥材地理生態(tài)和遺傳種質(zhì)信息關(guān)聯(lián)分析,為所研究道地藥材品質(zhì)辨識和質(zhì)量評價提供了關(guān)聯(lián)生物活性的新方法。
(2)研究結(jié)果ISO/FDIS18664: 2014TraditionalChineseMedicineDeterminationofheavymetalsinherbalmedicinesusedinTraditionalChineseMedicine標準發(fā)布和《中華人民共和國藥典》白芷項下含量測定草案的提出,將對藥材質(zhì)量標準的提升做出貢獻,為其他中藥質(zhì)量標準提高提供了研究示范。
(3)通過提取白芷、雷公藤、穿心蓮、三七藥材道地產(chǎn)區(qū)的環(huán)境特征,研究環(huán)境對其品質(zhì)形成的影響,研究道地藥材栽培、產(chǎn)地加工等因素,提煉了穿心蓮、雷公藤、三七栽培關(guān)鍵技術(shù);通過對道地藥材特色生產(chǎn)、采收及加工技術(shù)研究,確定白芷、穿心蓮、雷公藤道地藥材的最佳初加工工藝,建立了道地藥材特色生產(chǎn)和加工技術(shù)評價及規(guī)范,為道地藥材特色栽培與加工技術(shù)推廣提供示范。
(4)通過道地藥材適宜性區(qū)劃和品質(zhì)區(qū)劃的示范研究,為道地藥材種植推廣提供了依據(jù),尤其對受連作障礙困擾的道地藥材的種植問題,本研究為求尋新的潛在適宜種植區(qū)提供了依據(jù)。
(5)以栽培三七為例,從根際土壤微生態(tài)角度出發(fā),對三七栽培連作障礙進行了示范研究,確定了土壤微生物群落改變在三七連作障礙中的主導(dǎo)因子地位;通過比較三七發(fā)病株與健康株根際土壤以及根系內(nèi)微生物群落結(jié)構(gòu)和功能組成,確定了三七根腐病發(fā)生與植株根際土壤和根系內(nèi)微生物群落結(jié)構(gòu)的關(guān)系,確認植株根際土壤Cylindrocarpondestructans數(shù)量與三七根腐病發(fā)生之間的關(guān)系;初步探明AM真菌作用的調(diào)控機制。道地藥材栽培連作障礙的原因復(fù)雜,連作土壤微生態(tài)修復(fù)和連作障礙克服是一項艱巨的任務(wù),AM真菌增強三七植株抵抗病原菌的機制研究為克服栽培藥材連作障礙提供了示范。
(6)建立了三七細胞與不定根的液體培養(yǎng)體系并進行了反應(yīng)器放大培養(yǎng)研究,實現(xiàn)了皂苷含量增加目標,這為三七不定根的大規(guī)模培養(yǎng)提供依據(jù)。同時,系統(tǒng)地開展了內(nèi)生真菌對穿心蓮內(nèi)酯及新穿心蓮內(nèi)酯的生物轉(zhuǎn)化研究,獲取結(jié)構(gòu)新穎的穿心蓮二萜內(nèi)酯類衍生物,發(fā)掘穿心蓮內(nèi)酯及其衍生物的新生物活性和應(yīng)用途徑,為穿心蓮的研究提供數(shù)據(jù)支持。道地藥材替代品開發(fā)是解決道地藥材緊缺的必由之路,本研究通過利用生物技術(shù)手段生產(chǎn)道地藥材活性成分,為緩解道地藥材資源壓力提供了研究示范。
黃璐琦,中國工程院院士。現(xiàn)任中國中醫(yī)科學(xué)院常務(wù)副院長、首席研究員,中藥資源中心主任,全國中藥資源普查試點工作專家指導(dǎo)組組長,科技部重點領(lǐng)域中藥資源創(chuàng)新團隊負責(zé)人,部局共建道地藥材國家重點實驗室(培育基地)負責(zé)人。
緒論/1
第一章白芷品質(zhì)基礎(chǔ)研究/4
第一節(jié)傳統(tǒng)知識及文獻研究/6
第二節(jié)香豆素類成分鑒定/16
第三節(jié)香豆素類成分定量分析研究/76
第四節(jié)揮發(fā)油成分分析/87
第五節(jié)遺傳多樣性研究/96
第六節(jié)研究結(jié)論/104
附一《中華人民共和國藥典》白芷含量測定(草案)/105
附二藥用白芷拉丁學(xué)名的建議/106
第二章穿心蓮品質(zhì)基礎(chǔ)研究/109
第一節(jié)傳統(tǒng)知識及文獻研究/109
第二節(jié)栽培加工技術(shù)調(diào)查/121
第三節(jié)全國不同產(chǎn)地穿心蓮中穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯的含量測定/129
第四節(jié)穿心蓮不同部位品質(zhì)評價/137
第五節(jié)不同產(chǎn)地土壤理化性質(zhì)與穿心蓮質(zhì)量的相關(guān)性分析/140
第六節(jié)遺傳多樣性研究/145
第七節(jié)穿心蓮內(nèi)酯合成途徑相關(guān)基因克隆/154
第八節(jié)研究結(jié)論/166
第三章雷公藤品質(zhì)研究/171
第一節(jié)傳統(tǒng)知識及文獻研究/171
第二節(jié)雷公藤與昆明山海棠采樣調(diào)查/184
第三節(jié)雷公藤藥材中萜類成分分析/191
第四節(jié)雷公藤與昆明山海棠化學(xué)成分研究/195
第五節(jié)雷公藤與昆明山海棠中五種有效成分的定量測定/215
第六節(jié)雷公藤屬三種植物葉片中草酸鈣結(jié)晶特征研究/220
第七節(jié)雷公藤與昆明山海棠遺傳關(guān)系研究/224
第八節(jié)雷公藤二萜合酶基因克隆及功能研究/235
第九節(jié)研究結(jié)論/297
第四章三七品質(zhì)基礎(chǔ)研究/305
第一節(jié)傳統(tǒng)知識與文獻研究/305
第二節(jié)栽培加工技術(shù)調(diào)查/314
第三節(jié)三七皂苷質(zhì)譜裂解規(guī)律研究/323
第四節(jié)皂苷類成分含量測定與分析/335
第五節(jié)三七中重金屬元素的研究/354
第六節(jié)三七中微量元素的測定/361
第七節(jié)遺傳多樣性研究/369
第八節(jié)基于HRM技術(shù)的三七鑒定方法建立/389
第九節(jié)基于分子形態(tài)的三七粉鑒定方法建立/401
第十節(jié)研究結(jié)論/405
第五章道地藥材的生物效應(yīng)測定/412
第一節(jié)基于微量量熱分析的不同產(chǎn)地白芷抑菌活性初步研究/412
第二節(jié)不同產(chǎn)地穿心蓮化學(xué)指紋圖譜及抑菌活性評價/414
第三節(jié)基于肝細胞毒價檢測的雷公藤質(zhì)量評價方法研究/420
第四節(jié)生物效價測定法用于三七品質(zhì)評價的研究/425
第六章道地藥材適宜性區(qū)劃和品質(zhì)區(qū)劃/433
第一節(jié)白芷道地藥材的生長適宜性區(qū)劃和品質(zhì)區(qū)劃研究/433
第二節(jié)穿心蓮道地藥材的生長適宜性區(qū)劃/441
第三節(jié)雷公藤道地藥材的生長適宜性區(qū)劃和品質(zhì)區(qū)劃/447
第四節(jié)三七道地藥材的生態(tài)適宜性區(qū)劃/453
第七章道地藥材加工技術(shù)示范/464
第一節(jié)白芷藥材資源性化學(xué)成分分析評價/464
第二節(jié)白芷現(xiàn)代干燥加工方法研究/478
第三節(jié)穿心蓮引種種植及最佳采收期的確定/504
第四節(jié)穿心蓮現(xiàn)代干燥加工方法研究/507
第五節(jié)貯藏時間對穿心蓮有效成分含量的影響/514
第六節(jié)不同干燥條件對雷公藤藥材品質(zhì)的影響研究/515
第七節(jié)趁鮮清洗和干制后清洗對三七藥材質(zhì)量的影響/519
第八章道地藥材特色生產(chǎn)技術(shù)評價及規(guī)范/531
第一節(jié)穿心蓮生產(chǎn)技術(shù)/531
第二節(jié)雷公藤生產(chǎn)技術(shù)/539
第三節(jié)三七生產(chǎn)技術(shù)/546
附一穿心蓮特色產(chǎn)地栽培技術(shù)規(guī)范/567
附二文山三七道地藥材特色栽培技術(shù)規(guī)范/570
第九章三七道地產(chǎn)區(qū)土壤微生態(tài)及土壤修復(fù)/579
第一節(jié)連作障礙及分析/579
第二節(jié)三七適宜種植區(qū)與根腐病發(fā)生狀況調(diào)查/588
第三節(jié)三七健康與根腐病植株根際土壤微生物差異分析/589
第四節(jié)三七種植土壤自毒物質(zhì)與微生物作用分析/595
第五節(jié)三七根際土壤病原菌與植株生長和AM真菌侵染的數(shù)量效應(yīng)關(guān)系/600
第六節(jié)AM真菌對三七生長以及代謝的調(diào)節(jié)作用研究/603
第七節(jié)結(jié)論與展望/607
第十章三七組織培養(yǎng)及茉莉酸與二氫茉莉酮酸甲酯處理研究/619
第一節(jié)三七細胞組織培養(yǎng)體系的建立與皂苷含量分析/619
第二節(jié)搖瓶培養(yǎng)條件的優(yōu)化/624
第三節(jié)茉莉酸與二氫茉莉酮酸甲酯處理對三七不定根代謝產(chǎn)物的影響/628
第四節(jié)茉莉酸與二氫茉莉酮酸甲酯對DS、SE、P450和CAS基因變化的影響/631
第五節(jié)茉莉酸與二氫茉莉酮酸甲酯對SOD、POD酶活性變化的影響/633
第六節(jié)結(jié)論與展望/634
第十一章穿心蓮內(nèi)生真菌對穿心蓮主要活性成分的生物轉(zhuǎn)化研究/636
第一節(jié)轉(zhuǎn)化體系的確立/637
第二節(jié)內(nèi)生真菌對兩種底物的轉(zhuǎn)化研究/645
第三節(jié)2T12J01A對新穿心蓮內(nèi)酯的轉(zhuǎn)化條件的優(yōu)化/650
第四節(jié)轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的制備、分離與結(jié)構(gòu)鑒定/652
第五節(jié)轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的活性研究/656
第六節(jié)目標菌株2T12J01A相關(guān)生物學(xué)特性研究/659
第七節(jié)結(jié)論與展望/666