王 勃,呂辰子,何美菁,薛非非,張朔生
(山西中醫(yī)藥大學中藥學院 晉中 030619)
地黃為玄參科植物地黃Rehmannia glutinosa(Gaertn.)Libosch.ex Fisch.et Mey.的塊根,始載于《神農本草經》,列為上品,為我國四大懷藥之一,《中國藥典》(2015版)地黃項下共收載鮮地黃、生地黃、酒燉地黃、清蒸地黃四種炮制品。其中經過生地黃炮制而成的熟地黃,其性由寒轉溫,其味由苦轉甘,功效由清轉補,以滋陰補血、益精填髓為主。在血虛萎黃、暈眩、失眠及月經不調、崩漏等癥方面具有顯著療效;也可用于腎陰不足、骨蒸潮熱證及盜汗等癥。生熟之品藥性迥異,無論從化學成分的含量還是從種類來說都具有明顯差別,且從古至今熟地黃獨特藥效一直在中醫(yī)藥領域被眾多醫(yī)藥家所重視。
熟地黃一詞始見于唐孫思邈《備急千金要方》[1],宋《證類本草》對熟地黃炮制品的質量提出了“光黑如漆,味甘如飴”的質量標準,沿用至今。酒制熟地黃始見梁代《本草經集注》[2]酒浸法,南北朝《雷公炮炙論》[3]始創(chuàng)以酒為輔料來拌蒸,宋代《普濟本事方》[4]、《史載之方》[5]記載熟地黃的酒制法:“蒸九遍用酒制造”和“灑酒九蒸九曝,焙干”,明清時期仍沿用酒九蒸的炮制方法,故歷代本草對熟地黃的加工炮制工藝記載及爭議頗多。熟地黃制法各異,然皆以“光黑如漆,味甘如飴”為質量評價、以“九蒸九曬”為達到炮制時間較長的制作要求,同時在傳統(tǒng)經驗上還要求“太過則性味發(fā)酸”的準則?;诖耍陙肀姸鄬W者就熟地黃(清蒸、酒蒸、酒燉、古法(九蒸九曝)[6]炮制終點的判斷、化學指標性成分的動態(tài)變化以及熟地的藥理學作用等方面進行了詳盡的探討。故本文就熟地黃炮制相關的研究成果進行綜述,在查閱近十余年文獻的基礎上,統(tǒng)計、分析、總結,著重探討生地到熟地炮制過程中藥效指標的動態(tài)變化以及熟地黃不同炮制方法的差異性,同時針對熟地黃不同炮制品的炮制工藝現代客觀量化研究進行總結。另外在現代技術下,掌握熟地黃各個方面的研究所采用的前沿技術,同時在藥理學方面,從多方面歸納其藥理作用,并且試著闡釋其發(fā)揮作用的機制,站在中藥材炮制發(fā)展的角度探討研究中的不足,并且提出發(fā)展方向,以期對熟地黃客觀標準的量化和質量標準的建立作出總結,加速中藥材的深入發(fā)展。
熟地黃中的化學成分與地黃相似,現研究主要集中于環(huán)烯醚萜及其苷類、苯乙醇苷類、糖類、氨基酸類等化合物,在不同的炮制過程中,成分的含量和種類有明顯的差異。
梓醇(Catalpol,分子式C15H22O10),在多種環(huán)烯醚貼苷類有效成分中,含量最高,在由生地到熟地的炮制過程中基本變化趨勢為明顯下降,降低率為40%-80%。而熟地黃酒制品梓醇的含量為0.203%,水制品為0.182%,兩者無明顯差異[6]。
地黃苷A(RehmanniosideA,分子式C21H32O15),地黃苷D(Rehmannioside D,分子式C27H42O20),地黃苷A、D水溶性好、熱穩(wěn)定強,在生地和熟地中含量較高,同時在加工炮制過程中幾乎不分解,現在大多數學者都將其作為質量控制的標志物。孟祥龍[7]等研究地黃清蒸九制的過程,認為隨著炮制程度加深,地黃苷A和地黃苷D含量略為增加。
益母草苷(Onuride,分子式C15H24O9)其含量量僅次于梓醇、地黃苷A和地黃苷D。地黃中益母草苷和梓醇的極性較為接近,分離純化具有一定的難度,不易用化學試劑分離[6]。在熟地黃炮制的過程中,隨著蒸制次數的增加,其含量逐漸減少,最后甚至幾乎全部降解[8]。另外隨著加熱炮制時間的延長,地黃苷D的含量逐漸增加,是否由單糖苷或多糖苷以及與其結構相似的益母草苷轉化而來,有待進一步研究[9]。
毛蕊花糖苷(Acteoside,分子式C29H36O15)又名麥角甾苷,是《中國藥典》(2015版)中熟地黃質量控制的指標性成分[10]。在炮制成熟地的過程中毛蕊花糖苷的含量隨炮制時間的增加而降低,而異毛蕊花糖苷則正好相反。尚偉慶[11]等認為生地黃中毛蕊花糖苷在炮制過程中可能部分轉化為異毛蕊花糖苷。然而李惠等認為生地和熟地中毛蕊的含量不存在明顯差別,生地中含量為0.030%,熟地中含量為0.028%(P>0.05),因此認為麥角甾苷是地黃中較穩(wěn)定的化學成分,作為質量控制的指標性成分具有一定意義。于文娜[12]認為蒸制時間是地黃中異毛蕊花糖苷含量變化較大的主要影響因素;而鮮地黃在不同烘制時間段下其異毛蕊花糖苷的含量變化不明顯。毛蕊花糖苷與異毛蕊花糖苷在一定條件下可以相互轉化。
5-HMF是炮制成熟地的過程中新產生的一種物質,在地黃炮制過程中,5-HMF含量增加20倍左右。5-HMF的變化在地黃炮制過程中有一定的蹤跡可尋,研究發(fā)現在達到傳統(tǒng)質量標準的前提下,常壓蒸制24 h或加壓蒸制4 h的熟地黃其5-HMF含量在0.2%~0.3%之間,另外它的含量隨著蒸制時間的增加而增加,在蒸制52 h左右時,其含量逐步下降。猜想可能是由于長時間水蒸氣加熱而損失,或5-HMF進一步分解之故,有待進一步進行研究[6]。同時梓醇的減少與5-HMF的增加呈現相關對應趨勢,即梓醇的減少幅度越大,5-HMF的增加幅度越大[13],二者是否有一定轉換關系,還未有定論。另外對5-HMF是毒性成分還是特殊的活性成分,一直有爭議[10]。5-HMF的增加也有人認為是美拉德反應中還原糖如葡萄糖和氨基酸或蛋白質中的自由氨基縮合生成席夫堿,再經過Amadori重排之后,產物根據pH值的不同發(fā)生降解,當pH值等于或小于7時,Amadori產物主要發(fā)生1,2-烯醇化而形成糠醛(當糖是戊糖時)或羥甲基糠醛(當糖為己糖時)。在對5-HMF及其新分離衍生物5-(α-D-吡喃半乳糖基-(1→6)-α-D-吡喃半乳糖基氧基甲基)-2-呋喃甲醛的研究中認為其濃度與5-HMF的濃度相當,表明其有可能作為R.radix preparata中的標記化合物[14]。
陶益[15]等運用高分辨質譜鑒定了地黃的8個主要差異化學成分,并發(fā)現蒸制品中的梓醇含量下降了57%,而連翹酯苷E含量增加了70%,其他環(huán)烯醚萜苷類成分含量都顯著降低,特別是連翹酯苷的含量下降最大,降低了78%。此外,毛蕊花糖苷和異麥角甾苷的含量分別下降64%和35%,另外,酒炙品中環(huán)烯醚萜類成分含量均顯著降低,猜想其可能與環(huán)烯醚萜苷類成分在酒制條件下發(fā)生斷裂之后進一步降解有關。另外地黃隨酒燉程度加重,梓醇、毛蕊花糖苷在13 h前含有量逐漸下降,而后趨于平穩(wěn);同時5-HMF含有量逐漸上升,酒燉11 h后含量上升明顯[16]。
九蒸九曬炮制熟地黃的過程中,從一蒸一曬到六蒸六曬,梓醇和益母草苷的含量逐漸減低;七蒸七曬后,梓醇和益母草苷均未檢出。這也許是由于梓醇、益母草苷分解、轉化或隨水蒸氣損失所導致的。地黃苷D的含量從一蒸一曬到三蒸三曬并沒有明顯差別;從四蒸四曬到九蒸九曬,地黃苷D的含量逐漸增加。這可能是由其它環(huán)烯醚萜苷類成分水解或轉化而來,其結果有待進一步研究[6]。梓醇和毛蕊花糖苷在一蒸一曬到四蒸四曬這個過程中含量明顯下降,而后趨于平穩(wěn)。地黃九蒸九曬的過程中,隨著炮制程度加深,5-HMF含量呈明顯上升趨勢,同時可看出,從二蒸二曬到九蒸九曬的過程中其含量明顯増加[17]。
地黃中主要有水蘇糖、毛蕊糖、棉子糖、甘露三糖等寡糖,半乳糖、葡萄糖、果糖、甘露糖等單糖和分子量不等的多糖[18]?,F分離和檢測的大多為地黃寡糖,生地寡糖中水蘇糖所占比例最高,達到64.9%,加工炮制過程中,水蘇糖含量大幅度下降,熟地黃中僅含0.0%-7.3%,而主要寡糖變成甘露三糖(11.5%-26.4%)[19]。研究認為在鮮地黃烘焙過程中,水蘇糖以脫半乳糖為主,生成棉子糖,而在生地黃蒸制過程中,以脫果糖為主,生成甘露三糖[20]。另外隨著炮制時間蔗糖、棉子糖、水蘇糖和毛蕊花糖在炮制過程中呈下降趨勢,而果糖、葡萄糖、密二糖和甘露三糖明顯上升[21]?,F代研究認為糖類的變化與熟地黃功效的變化可能于美拉德反應相關,糖的結構和種類不同導致發(fā)生反應的速率不同,反應的速度為五碳糖>己醛糖>己酮糖雙糖,還原糖含量與褐變速度成正比[22]。
李軍等[23]認為還原糖在清蒸22 h、酒燉48 h和反復蒸曬7次含量最高,隨后含量有所降低。地黃九蒸九曬過程中,隨著炮制程度加深,一蒸一曬之后葡萄糖明顯增多,而四蒸四曬之后果糖含量明顯增加[15]。
在加工成熟地黃的過程中氨基酸含量普遍下降,其中含量下降最多的四種氨基酸依次為賴氨酸、精氨酸(含量減少90%以上)和谷氨酸、絲氨酸(含量減少80%以上)[18],下降的原因可能是加工過程中產生的5-HMF及果糖等單糖與氨基酸反應生成蛋白黑素造成的[13]。
含糖基的紫羅蘭酮類加工成熟地黃時會脫去糖基。而脂肪酸、芳香酸等有機酸類在地黃加工過程中變化較小[17]。熟地黃中Ca、Fe、A1、Zn、Cu等金屬元素的量較高,生地黃加工炮制為熟地黃后,Al、Ca、Cr、Fe等金屬元素的量變化較為明顯[24]。
傳統(tǒng)關于中藥炮制終點的判斷一般基于基本感官經驗,即“眼看、手摸、鼻嗅、口嘗”等直觀感受或者最簡單的統(tǒng)計方法,對于熟地黃,《中國藥典》(2015版)的炮制規(guī)定仍然是蒸制黑潤,晾曬至八成干、切片、干燥,現今中藥炮制終點的衡量有了多種方式,對熟地黃的炮制有了可控的量化數據:
對于水制熟地黃,張浩等[25]采用HPLC,浸出物測定法和L9(34)正交試驗設計得出熟地黃需先切片再蒸制且其較優(yōu)炮制工藝條件為浸潤水量0.2 L·kg-1,浸潤時間2 h,蒸制時間7 h;曹建軍[26]等通過標準熟地黃指紋圖譜,發(fā)現生地黃在蒸制26 h后所制樣品與標準熟地黃相似性最大;屠萬倩[27]等:采用L9(34)正交試驗優(yōu)化熟地黃的炮制工藝。熟地黃的最優(yōu)炮制工藝為在蒸制溫度125℃、蒸制壓力150 kPa下蒸制2次,每次2 h;馬曉嘉[28]確定了熟地黃的蒸制方法為:將生地黃藥材加水浸潤1 h,再將處理好的生地黃置于不加水的蒸發(fā)皿中放在蒸鍋的蒸屜上蒸制5-10 h,蒸制過程中不能中斷蒸汽或減少蒸汽量。蒸制結束后,將蒸發(fā)皿中收集的液汁拌在熟地黃表面,晾至表面液汁不黏手,再置于烘箱中,以60℃烘至全干。
對于酒制熟地黃,李華堅[29]采用高壓蒸汽滅菌器在0.12 MaP蒸制熟地黃,發(fā)現地黃在壓力0.12 MaP,黃酒用量為藥材的20%,蒸制時間7 h炮制效果最佳;趙丹等[30]發(fā)現隨著酒燉炮制時間的增加,5-羥甲基糠醛含量在酒燉28 h后大幅增加;還原糖含量逐漸升高,在酒燉20 h后相對穩(wěn)定;水溶性浸出物無明顯變化;外觀顏色逐漸加深,口感由苦轉甜再轉酸,且色澤參數值減小,優(yōu)選出酒燉24 h為最佳炮制時間;楊榮英[31]比較了酒制熟地黃改進工藝和傳統(tǒng)工藝的輔料使用量、輔料制備時間、蒸制時間、蒸制時耗煤量、干燥時間和干燥時耗煤量,進行了工藝的優(yōu)化。樊克鋒[32]等利用紅外光譜(FTIR)對酒燉熟地黃進行炮制過程和炮制終點評價分析,認為在酒燉熟地炮制變化過程中,10 h左右時各項指標特征開始出現復雜變化態(tài),15 h時各項指標都趨于穩(wěn)定特征化。
以還原糖作為指標,李軍[33]采用還原糖測定儀發(fā)現當清蒸至22 h和酒燉至48 h時,還原糖含量達到變化的峰值;張麗萍[34]等發(fā)現在地黃蒸制過程中清蒸22 h和反復蒸曬7次還原糖含量最高,隨后含量有所降低;
對于古法“九蒸九制”,鐘戀等采用機器視覺技術、電子鼻技術、電子舌技術對其炮制終點進行客觀量化,發(fā)現清蒸第四次的熟地黃是顏色變化的主要階段,清蒸第六次的熟地黃是氣味明顯變化的階段。此外又結合“性狀”聚類分析結果及內在成分聚類分析結果,認為地黃潤透后至于蒸鍋內待圓氣后密閉蒸制4 h,取出曬至八成干,如此蒸曬四次至五次即達到清蒸九制炮制的“拐點”[16];孟祥龍等研究認為炮制輔料黃酒對炮制品的質量存在顯著的影響,清蒸法與酒蒸法都以第3次、第4次和第6次蒸曬所得熟地黃的相關物質的量呈較大的波動性[7];張靜等[35]采用綜合平衡法,多指標進行結果評價發(fā)現最優(yōu)炮制工藝條件為加黃酒量40%,反復9次蒸制、每次蒸制6 h,70℃鼓風干燥;胡志芳[36]考察認為在熟地黃炆制過程中,輔料的使用會引入一些新的化學成分,這就使得已有成分的含量發(fā)生變化。中藥炮制現代化、客觀化是伴隨著現代儀器的發(fā)展實現的,因此需要應用多方面的技術對藥效化學成分進行定量表征。
傳統(tǒng)中醫(yī)藥理論均認為熟地黃可滋陰、補血、益精填髓,被稱為“壯水之主,補血之君”?!端幤坊x》[46]中記載熟地黃可“安五臟,和血脈,潤肌膚,養(yǎng)心神,寧魂魄,滋補真陰,封填骨髓,為圣藥也。”現代藥理學研究證實,熟地黃可增強免疫力和記憶力,在延緩細胞衰老和細胞凋亡、抑制腫瘤、抗炎、降血糖血脂方面具有顯著效用[47]。
GABA是一種中樞神經系統(tǒng)中重要的抑制性神經傳達物質,以GABA為遞質的中樞神經突觸部位約占30%。NMDA受體(NRs)與突觸的可塑性和學習記憶密切相關。通過該受體本身、其共軛的離子通道及調節(jié)部位3者形成的復合體而形成自己獨特的作用機制。多數研究已經表明熟地黃通過調節(jié)癡呆模型動物腦Glu和GABA含量,提高NMDAR1、GABAR在海馬的表達,從而能延長癡呆動物跳臺實驗潛伏期、減少錯誤次數;縮短水迷宮實驗尋臺時間。因此熟地黃有改善學習記憶的作用[48,49];李龍宣等[50]發(fā)現毛蕊花糖苷中、高劑量組能夠顯著改善小鼠學習記憶能力,能夠增加神經元數量,減少神經細胞凋亡及β淀粉樣蛋白沉積。從而改善阿爾茨海默病小鼠的學習記憶能力;李許[51]研究發(fā)現D-半乳糖致衰老大鼠大腦海馬區(qū)EPO的表達下降,與腦部氧化應激損傷的增多有關,并受HIF-2α調控,并且熟地黃水提物可增加腦內EPO的表達并改善衰老大鼠的學習記憶能力。崔瑛[49]等認為熟地黃所具備的改善MSG大鼠學習記憶作用,可能是通過提高C-fos、NGF在海馬的表達來實現的。
SOD(超氧化物岐化酶)具有特殊的生理活性,是生物體內首要清除自由基的物質。SOD是臨床藥理中衰老與死亡的直觀指標,NOS(一氧化氮合酶)是一種同工酶,存在于神經元中,在不同腦區(qū)呈選擇性分布。熟地黃在整體上具有對抗衰老變化的作用,研究發(fā)現其能明顯降低D-半乳糖衰老模型大鼠大腦皮層SA-β-gal陽性表達的細胞數,同時提高衰老大鼠學習記憶能力,這可能與其可以提高SOD、NOS活性,減少MDA、LPO含量有關[52];董靜[53]等觀察熟地黃多糖(RGP)對信號轉導及轉錄活化因子STAT活性的調控、對凋亡抑制基因生存素Survivin的影響;觀察凋亡細胞的形態(tài)學變化,探討其促進細胞凋亡的作用及影響認為RGP可促進細胞凋亡,并有一定調節(jié)免疫的作用,其機制可能與RGP抑制STAT3信號轉導通路并進一步抑制Survivin等下游靶基因的表達有關。
表1 熟地黃炮制相關指標檢測的實驗技術手段的應用
李龍宣[50]發(fā)現Aβ1-40能誘導海馬神經元凋亡,熟地黃對Aβ1-40誘導的大鼠海馬神經元凋亡有保護作用,并認為這是其改善AD樣大鼠學習記憶功能作用機制之一。
Caspase-3是一種蛋白酶,作為細胞凋亡過程中最主要的終末剪切酶和CTL細胞殺傷機制的重要組成部分。Caspase-3在抗腫瘤方面具有明顯的研究意義。熟地黃多糖能上調H22荷瘤小鼠腫瘤內細胞色素C和Caspase-3的表達,其機制可能是促進線粒體釋放細胞色素C及其Caspase-3的激活,啟動線粒體凋亡途徑,從而誘導腫瘤細胞凋亡來發(fā)揮抗腫瘤作用[54]。熟地黃多糖對H22荷瘤小鼠腫瘤組織中Bcl-2蛋白的表達有明顯的抑制作用,使凋亡細胞數目明顯增多,熟地黃多糖能有效誘導LPOH22荷瘤小鼠腫瘤細胞發(fā)生凋亡[55]。
崔瑛[56]等發(fā)現熟地黃具有抗焦慮作用。觀察到小鼠在明暗箱模型和高架十字迷宮模型上熟地黃表現了顯著的抗焦慮現象。猜想其作用機制與提高中樞γ-氨基丁酸含量和GABAAR1表達;降低谷氨酸含量和N-甲基-D-天冬氨酸受體1表達有關。在對熟地黃多糖的抗疲勞作用的研究中認為熟地黃抗疲勞作用機理可能與肝糖原貯積的增加和SUN和BLA積累的減少有關[57]。
熟地黃的腸道茵群代謝研究發(fā)現藥物提取液口服后可促進腸道中有益菌生長并抑制有害菌的生長,從而降低機體內炎癥因子含量,減輕慢性腎炎患者炎癥癥狀[58]。李哲[59]等發(fā)現在同步放化療基礎上,對鼻咽癌患者給予熟地黃多糖的藥劑服用,可能對鼻咽癌患者STAT3通路存在顯著影響,從而顯著改善患者體內促炎因子和相關蛋白的具體表達量。此外熟地黃中的DHAP是在在活化的巨噬細胞中通過阻斷ERK1/2和NF-kB信號傳導途徑來抑制激活的巨噬細胞中炎性介質的產生,從而揭示了其具有一定的抗炎活性[60]。梓醇可抑制肺內異常嗜酸性粒細胞浸潤,并抑制OVA誘導的嗜酸性粒細胞趨化因子eotaxin及其受體CCR3的升高。在對地黃主要有效活性成分梓醇的研究中發(fā)現,經過梓醇治療的哮喘小鼠的骨髓細胞中IL-5R對的表達低于未治療的哮喘小鼠,表明梓醇可減弱OVA誘導的哮喘癥同時抑制炎性細胞尤其是嗜酸性粒細胞的浸潤,進入肺部。本研究進一步將抗炎作用歸于其具體的藥效成分[61]。
經不同炮制方法制備的地黃合劑有明顯的降血糖和血脂的作用,觀察到其可以明顯降低糖尿病小鼠的血糖血脂含量。并且熟地黃不同炮制方法對地黃合劑降血糖、降血脂效果影響較大[62]。高密度脂蛋白膽固醇(HDL-cholesterol;HDL-Ch)是指高密度脂蛋白分子所攜的膽固醇,是逆向轉運的內源性膽固醇酯,可減少患冠狀動脈心臟病的危險。地黃對糖尿病的治療和預防作用,可能與其降低血清TC和TG水平并提高血清中HDL-C含量有關。在比較中發(fā)現,熟地黃降血糖及調脂的效果不如地黃明顯,其原因可能是由于地黃的炮制導致了降糖成分的損失[63]。此外還證實熟地黃具有顯著的抗糖尿病性骨質疏松的作用[64]。
熟地黃多糖可促進機體的造血機能,多糖劑量會導致效果有顯著差別,高、中劑量對造血有顯著改善作用,可以增加氣血雙虛小鼠外周血血細胞狀況和血清粒-巨噬細胞集落刺激因子水平,并且以中劑量下的造血提升作用最強[65]。
熟地黃增強免疫可能是通過增強T淋巴細胞Th1和Th2細胞因子的表達來實現的。鄭曉珂[66]發(fā)現熟地黃水提物和粗多糖有免疫增強作用,觀察到其顯著促進了刀豆蛋白A刺激前后小鼠胸腺及脾的淋巴細胞的增殖,提高了上清液白細胞介素-2、白細胞介素-4、白細胞介素-5和干擾素-γ的水平,同時呈現劑量依賴性關系。
熟地黃在病人久服之后出現了滋膩礙胃的現象。李嫻等[67]比較4種不同炮制品引起大鼠滋膩礙胃現象的程度。發(fā)現清蒸熟地黃引起大鼠出現滋膩礙胃現象最為嚴重;而九蒸九曬熟地黃通過提高GAS、MTL、SP的含量以及降低胃內容物殘留率,可以有效地消除對大鼠滋膩礙胃的影響。
中藥炮制終點的確認與量化是近代中藥研究者的重要任務,中藥的多成分,多靶點,多來源一直是限制其發(fā)展的因素,就本文熟地黃而言,雖然眾多學者就指標化學成分和應用多種儀器技術對其進行了考量,取得了初步成果,但是仍有以下問題值得探討:①目前分離檢測的常用指標性成分是否就是發(fā)揮療效的物質并不明確;②各種成分在不同炮制品種的炮制過程中轉換、增減、轉運等關系不清楚,以及其作用機制也有待研究;③現在大多學者認為美拉德反應[68-69]與熟地黃的炮制過程中化學成分的增減密切相關。生地黃含有的大量糖的水解產物如果糖、葡萄糖以及大量游離氨基酸均可參與美拉德反應;梓醇等環(huán)烯醚帖苷類由于苷元具有半縮醛結構,活性較高,水解后也可參與美拉德反應;溫度對美拉德反應速度的影響顯著,一般溫度相差10度,褐變速度就加快,而熟地黃炮制過程就是要不斷加熱。
另外現在科技技術的發(fā)展和學科間的融合交互,中藥的發(fā)展有更多的任務,如對于量效關系的把握,對各種成分的動態(tài)比例關系的探討,分子水平和蛋白質水平的研究,質量標志物和生物標準的建立,組方的聯(lián)系研究等等,這些都是我們衡量終點的依據,需要我們進一步深入研究。