林婉婷,劉亮鋒,李波,黃曦,梁玉龍
麗珠集團(tuán)利民制藥廠 廣東省高端液體藥物制劑研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化企業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東 韶關(guān) 512000
沉香為四大名香“沉檀龍麝”之首,在藥用、宗教、收藏領(lǐng)域應(yīng)用多樣,市場需求日益增長。沉香的價(jià)格是由質(zhì)量決定,次等品質(zhì)沉香價(jià)格約100美元/kg,優(yōu)質(zhì)沉香價(jià)格高達(dá)10 萬美元/kg[1]。目前,沉香市場以次充好、贗品叢生、哄抬價(jià)格等現(xiàn)象頻繁發(fā)生,且標(biāo)準(zhǔn)體系尚不健全[2]。因此,建立穩(wěn)定可靠的鑒別方法和完善的質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)保證沉香質(zhì)量、科學(xué)評(píng)價(jià)沉香品質(zhì)、做到“按質(zhì)論價(jià)”具有重要意義。近年來發(fā)布了多個(gè)沉香等級(jí)劃分的地方標(biāo)準(zhǔn)或團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn),但各標(biāo)準(zhǔn)劃分依據(jù)差異較大。因此,本文簡述沉香研究現(xiàn)狀,對(duì)比現(xiàn)行的等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn),探討沉香基原、產(chǎn)區(qū)、結(jié)香方式、樹齡、結(jié)香部位、結(jié)香時(shí)間等對(duì)沉香質(zhì)量的影響,闡明沉香自身質(zhì)量及品質(zhì)分級(jí)的關(guān)系。
沉香是具有結(jié)香能力的植株在受到外源刺激時(shí),分泌具有特殊香味的油脂所形成的具芳香味的混合物質(zhì),并非單一樹種的名稱,可結(jié)香樹種的范疇可拓展至橄欖科、樟樹科、大戟科、瑞香科四大類,現(xiàn)在市場流通的正品多出自瑞香科的沉香屬(Aquilaria)和擬沉香屬(Gyrinops)[3]。本文從來源及用途、分類、主要化學(xué)成分、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)4 個(gè)方面介紹沉香的研究現(xiàn)狀。
市場上的沉香來源于瑞香科的多種植物,包括沉香屬、擬沉香屬、棱柱木屬(Gonystylus)、環(huán)薇木屬(Aetoxylon),公認(rèn)的是沉香屬和擬沉香屬植物[4]。目前全世界鑒定出31種沉香樹種,有19種可形成沉香[1,5],主要用于商品交易的有4種:白木香A.sinensis(Lour.)Gilg(別名土沉香)、馬來沉香A.malaccensisLam.[別名A.agallocha(Lour.)Roxb.ex Finl.、A.secundariaDC.]、奇楠沉香A.crassnaPierre(別名越南沉香、柯拉斯那沉香)、絲沉香A.filaria(Oken)Merr.,其中前3種是沉香主要的來源樹種[5-6]。
沉香在香水、香料、醫(yī)藥等領(lǐng)域已有上千年的使用歷史,具有行氣止痛、溫中止嘔、納氣平喘的功效。佛教、道教、基督教、伊斯蘭教和天主教儀式中用沉香制成香料,視其為圣品。印度阿育吠陀醫(yī)學(xué)使用沉香消除詛咒,傳統(tǒng)的阿拉伯醫(yī)學(xué)中沉香精油可用于芳香療法[6-7]。
沉香有多種分類方法,分類依據(jù)包括基原、產(chǎn)地、沉水性、形狀、結(jié)香方法、集散地等[8],下文介紹基原和產(chǎn)區(qū)、結(jié)香方式2個(gè)主要的分類方法。
1.2.1 按基原和產(chǎn)區(qū)分類 沉香屬野生資源全部分布在亞洲,分布物種數(shù)量從多到少依次是東南亞、南亞、東亞、西亞。東南亞地區(qū)沉香屬物種最豐富的是馬來西亞和菲律賓,含沉香屬的1/2左右物種;其次是印度尼西亞,接近1/3;泰國的物種也較豐富;我國本土植物僅有白木香和云南沉香A.yunnanensisS.C.Huang 2 種[9]。行業(yè)內(nèi)習(xí)慣依據(jù)原產(chǎn)地和氣味特征將沉香產(chǎn)地劃分3 個(gè)香系產(chǎn)區(qū):莞香系沉香,主要來源是A.sinensis,主產(chǎn)于中國的海南、廣東、廣西等地,習(xí)稱國產(chǎn)沉香,具有清而甜的藥香味;惠安系沉香,主要來源是A.crassna、A.bailloniiPierre ex Lecomte 和A.banaenseP.H.H?,主產(chǎn)于越南、柬埔寨、老撾等國,味濁而甜,有藥香味;星洲系沉香,主要來源是A.malaccensis和A.filaria,主產(chǎn)于印度尼西亞、馬來西亞、菲律賓、文萊等地,質(zhì)地堅(jiān)硬且氣味濃烈、渾厚[7,10],這是由于星洲系沉香揮發(fā)油中芳香化合物的比例大于其他種類[11]。惠安系和星洲系沉香習(xí)稱進(jìn)口沉香,主要用作香料和首飾,一般認(rèn)為其藥用價(jià)值不及國產(chǎn)沉香[12]。
1.2.2 按結(jié)香方式分類 目前認(rèn)為沉香形成機(jī)制主要有4 種:1)真菌侵染誘導(dǎo)結(jié)香;2)物理、化學(xué)傷害誘導(dǎo)結(jié)香;3)逆境脅迫結(jié)合微生物轉(zhuǎn)化結(jié)香;4)傷害誘導(dǎo)防御反應(yīng)結(jié)香。國際研究多認(rèn)為沉香形成與微生物侵染有關(guān),但近年不少學(xué)者提出外界傷害或者脅迫誘導(dǎo)子可以通過調(diào)控植物本身的免疫信號(hào),促進(jìn)下游次生代謝產(chǎn)物形成,從而結(jié)香[4]。一般情況下將結(jié)香方法分成自然結(jié)香和人工結(jié)香2 類。自然結(jié)香是指沉香樹在受到雷擊、斷枝、動(dòng)物啃食、害蟲或者微生物的侵?jǐn)_后形成沉香過程,需要30 年以上才能形成高品質(zhì)的沉香[13],但具有偶然性、產(chǎn)量低等不足之處。因此,常以人工結(jié)香的方式為主,人工種植的沉香樹需要生長7 年后才能進(jìn)行人工刺激造香,結(jié)香至少需要2~3 年。人工結(jié)香方法包括傳統(tǒng)方法和非傳統(tǒng)方法,傳統(tǒng)結(jié)香方法主要是物理創(chuàng)傷法,包括砍傷法、半斷桿法、鑿洞法、火烙法、打釘法,對(duì)沉香樹體造成物理性損傷,經(jīng)過一段時(shí)間后形成沉香,這種方法簡單易行,但形成時(shí)間長,且僅在傷口附近形成。非傳統(tǒng)結(jié)香方法包括生物法、化學(xué)法、綜合法等。生物法主要借助微生物或者昆蟲對(duì)樹體進(jìn)行處理,這種方法形成的沉香與天然沉香較為接近且價(jià)格便宜,但處理方法較為復(fù)雜,不同菌株處理的沉香質(zhì)量差異明顯?;瘜W(xué)法是指采用植物激素、鹽、礦物質(zhì)、生物提取液、甲酸、NaCl、H2O2、結(jié)香液等處理樹體,讓樹體快速結(jié)香的方法,這種方法形成的沉香速度較快、產(chǎn)量較高,但其處理濃度與劑量較難統(tǒng)一[14]。
沉香化學(xué)成分一直是研究熱點(diǎn),其主要香味成分均為色酮及其衍生物、萜烯類、芳香族類化合物,倍半萜類和2-(2-苯乙基)色酮類分別占52%與41%,還有少量沉香會(huì)有殘留的肉豆蔻酸、月桂酸、棕櫚酸、硬脂酸和乙酸等脂肪酸類[15-16]。研究者已從白木香、馬來沉香、奇楠沉香、絲沉香和柳葉擬沉香G.salicifoliaRidl.[17]樹種所產(chǎn)沉香中分離出182種倍半萜和240種2-(2-苯乙基)色酮。
1.3.1 色酮類化合物 2-(2-苯乙基)色酮類化合物是沉香專屬的特征性成分,也是其主要生物活性成分,具有多種藥理活性。目前已發(fā)現(xiàn)2-(苯乙基)色酮類和2-(苯乙基)色酮聚體類兩大類,其中2-(苯乙基)色酮類按其色酮骨架的差異又可分為4類:2-(2-苯乙基)色酮類、5,6,7,8-四氫-2-(2-苯乙基)色酮類、5,6-環(huán)氧-(2-苯乙基)色酮類和5,6,7,8-二環(huán)氧-(2-苯乙基)色酮類[18]。其中,5,6,7,8-四氫-2-(2-苯乙基)色酮是沉香中發(fā)現(xiàn)的獨(dú)有成分[19-20],2-(苯乙基)色酮聚體類分別有二聚體及三聚體[21]。
1.3.2 萜烯類化合物 倍半萜烯和單萜烯類化合物是香氣成分常見的特征物質(zhì),是沉香結(jié)香過程中重要的次生代謝產(chǎn)物,其揮發(fā)油中的萜烯類化合物按其基本骨架可劃分為萜烯烴類、醇類、酮類和醛類等。研究最多就是倍半萜類成分,按基本骨架主要分為9 種類型:愈創(chuàng)木烷型、桉葉烷型、艾里莫芬烷型、沉香呋喃烷型、沉香螺烷型、prezizane 型、杜松烷型、zizaane 型和蛇麻烷型,其中前6 種骨架最常見[4]。
1.3.3 芳香族類化合物 芳香族類化合物是沉香另一類特征成分,在沉香揮發(fā)油中所占比例較小。從香氣物質(zhì)分離鑒定的芳香族類化合物主要有芐基丙酮、亞芐基丙酮、糠醛、香草醛和安息香醛等,這些具有揮發(fā)性的芳香物質(zhì)對(duì)馬來沉香、奇楠沉香和近全緣沉香A.subintegraDing Hou 香氣的貢獻(xiàn)率比較大,沉香所散發(fā)出來的花果香、杏仁味和甜味都?xì)w功于該類物質(zhì)的存在[22]。
瑞香科植物白木香是《中華人民共和國藥典》(以下簡稱《中國藥典》)2020 年版規(guī)定的唯一可以入藥的基原植物,其對(duì)沉香的質(zhì)量評(píng)價(jià)和控制方法包括性狀、顯微、理化鑒別和醇溶性浸出物等項(xiàng)目,規(guī)定沉香中醇溶性浸出物不得少于10.0%,沉香四醇不得少于0.10%,高效液相色譜法的特征圖譜應(yīng)呈現(xiàn)6 個(gè)特征峰[23]?!吨袊幍洹?020 年版對(duì)沉香藥材質(zhì)量的判定時(shí)只有合格、不合格之分,無法進(jìn)行優(yōu)、劣區(qū)分。
沉香的質(zhì)量分級(jí)最早記載于宋代香學(xué)典籍《天香傳》,按“四名十二狀”談優(yōu)劣,“四名”依沉水程度分為沉水香、棧香(半沉者)、黃熟香(不沉者)、生結(jié)香;“十二狀”依樹脂形成方式和性狀劃分,是“四名”之下更細(xì)微的劃分,沉占八狀(烏文格、黃蠟、牛眼、牛角、牛蹄、雞嘴、雞腿、雞骨),棧占二狀(昆侖梅格、蟲鏤),黃熟占二狀(傘竹格、茅葉),生結(jié)無狀有名(鷓鴣斑)[24]?!侗静菥V目》[25]也依沉水程度將沉香劃分3 個(gè)等級(jí),《海外逸說》則依據(jù)顏色劃分5個(gè)等級(jí)[26]。早期的沉香質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)大都以顏色、樹脂比例、沉水與否、氣味、形狀等指標(biāo)為依據(jù),以經(jīng)驗(yàn)識(shí)別為主,主觀性較強(qiáng)。隨著結(jié)香方法多樣化,“十二狀”的劃分方法已不完全適用。為了增加定量判定依據(jù),近年發(fā)布的劃分標(biāo)準(zhǔn)也將乙醇提取物和/或色酮類作為化學(xué)分級(jí)的依據(jù)。按評(píng)價(jià)思路和指標(biāo)分類可將沉香品質(zhì)分級(jí)方法分成2類:基于傳統(tǒng)感官的分級(jí)方法、基于化學(xué)成分及含量的分級(jí)方法。綜合傳統(tǒng)感官、化學(xué)成分及含量的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)有3個(gè):國家林業(yè)和草原局發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(LY/T 3223—2020,以下簡稱林業(yè)行標(biāo))[27]、廣東省東莞市地方標(biāo)準(zhǔn)(DB 4419/T 1—2018,以下簡稱東莞市標(biāo))[28]、中山市沉香協(xié)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)(T/ZSCX 001—2018,以下簡稱中山市沉香協(xié)會(huì)團(tuán)標(biāo))[29]?;趥鹘y(tǒng)感官的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)有2個(gè):中華中醫(yī)藥學(xué)會(huì)發(fā)布的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)(T/CACM 1021.59—2018,以下簡稱中華中醫(yī)藥團(tuán)標(biāo))[30]和福建沉香協(xié)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)(T/FJEA 001—2017,以下簡稱福建省沉香協(xié)會(huì)團(tuán)標(biāo))[31]?;诨瘜W(xué)成分及其含量的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)僅有海南省地方標(biāo)準(zhǔn)(DB46/T 422—2017,以下簡稱海南省標(biāo))[32]。目前常用的分級(jí)方法是在傳統(tǒng)的分級(jí)方法基礎(chǔ)上逐步加入現(xiàn)代分析技術(shù),量化沉香性狀指標(biāo),評(píng)價(jià)指標(biāo)由定性分析向定性和定量綜合分析轉(zhuǎn)變。
傳統(tǒng)的分級(jí)方法是通過物理感官來分級(jí)。雖然不同國家有不同的沉香分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),但樹脂、沉水性、顏色、氣味/香氣等指標(biāo)已被世界各地用作沉香的分級(jí)依據(jù)[6]。福建省沉香協(xié)會(huì)團(tuán)標(biāo)從外觀、氣味、滋味、密度等方面將天然沉香分4 個(gè)等級(jí)[31]。黃國凱等[33]指出,沉香性狀鑒別要點(diǎn)是樹脂比例、氣味、顏色、組織構(gòu)造??焖勹b別方法可以用手摩擦樣品表面,不粘手且散發(fā)沉香特有的芳香氣味,樣品橫切面周圍與內(nèi)部應(yīng)顏色均勻,在放大鏡下應(yīng)觀察到木間韌皮部?!吨兴幉纳唐芬?guī)格等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)編制通則》[34]規(guī)定中藥材規(guī)格等級(jí)劃分遵循《中國藥典》原則、市場原則、簡便實(shí)用原則,所以中華中醫(yī)藥團(tuán)標(biāo)要求沉香藥材僅使用感官性狀進(jìn)行分級(jí)。該標(biāo)準(zhǔn)鑒別對(duì)象是白木香所結(jié)沉香,依據(jù)來源分為野生沉香、栽培沉香2 個(gè)規(guī)格,根據(jù)色澤、氣味等將栽培沉香選貨規(guī)格分為一等、二等2個(gè)等級(jí)[30]。
2.1.1 沉水率 “沉水與否”仍是目前市場沉香分級(jí)最重要的指標(biāo)。沉水沉香被認(rèn)為有較高的樹脂比例和密度,普遍認(rèn)為沉水率或相對(duì)密度反映了沉香的品質(zhì)?!侗静菥V目》按沉水程度將沉香分為三類,“能沉水者名沉香,亦曰水沉;半沉者為棧香;不沉者為黃熟香”[25]。卓金勛[35]根據(jù)密度將天然沉香分為特級(jí)(奇楠沉)、A級(jí)(≥1.00,沉水)、B級(jí)(0.52~1.00,半沉水)、C級(jí)(0.38~0.52,浮水)4個(gè)等級(jí)。然而,研究表明,有些品質(zhì)較好的沉香也有不沉水的現(xiàn)象,如上等的奇楠沉香或者氣味芳香的二級(jí)星洲沉香、馬來沉香不一定完全沉水,而可沉水的沉香一定是特級(jí)或一級(jí)。因此,只靠“沉水性”對(duì)沉香分級(jí)不完全準(zhǔn)確。福建省沉香協(xié)會(huì)團(tuán)標(biāo)中的特級(jí)沉香僅根據(jù)其外觀和香味評(píng)定,對(duì)密度無要求[30]。
2.1.2 樹脂比例 一般情況下,沉香木的樹脂比例越高,等級(jí)就越高,據(jù)此來判斷沉香的質(zhì)量?!吨兴幧唐穼W(xué)》[36]根據(jù)樹脂占整塊干貨藥材的比例(即黑色油格大?。⒊料惴譃? 個(gè)等級(jí),分別為一級(jí)(80%以上)、二級(jí)(60%以上)、三級(jí)(40%以上)和四級(jí)(25%以上),此外,燃燒1 小塊沉香樣品是進(jìn)一步確定等級(jí)的最常用的方法,優(yōu)質(zhì)沉香由于含有較多的樹脂,燃燒時(shí)能分泌較多的樹脂泡。上好的沉香含油量不只表現(xiàn)于體表,更注重內(nèi)里的油脂度,據(jù)此可將沉香分為4 級(jí):一級(jí)油脂均勻分布;二級(jí)油脂主要集中在樹心部位;三級(jí)油脂主要集中在體表;四級(jí)油脂不規(guī)則分布[37]。中華中醫(yī)藥團(tuán)標(biāo)規(guī)定[30]樹脂比例≥50%的沉香為一等,<50%為二等。
2.1.3 顏色 顏色是間接反映沉香等級(jí)高低的另一重要因素,一般認(rèn)為顏色越深,等級(jí)越高。《海外逸說》中將沉香分為綠色、深綠色、金絲色、黃土色、黑色5 個(gè)等級(jí)。日本的分類方法認(rèn)為紫色和綠色是最高級(jí)的顏色。中華中醫(yī)藥團(tuán)標(biāo)規(guī)定規(guī)定,結(jié)香面顏色為紅褐色、褐色或黑褐色為一等,淺褐色、淺紅褐色或淺色為二等[30]。在一些國家的市場上,沉香通常經(jīng)過拋光,并上色以吸引買家,或?qū)⑽闯墒斓某料隳驹谕寥乐腥紵龓讉€(gè)月,以加速腐爛。由此產(chǎn)生的產(chǎn)品變成黑色,可以作為高級(jí)沉香出售。因此,根據(jù)沉香樣品的顏色來評(píng)估沉香或識(shí)別假沉香越來越困難[17]。
2.1.4 香味 香味也是沉香鑒別的重要依據(jù)之一,由于沉樹種、生長環(huán)境及結(jié)香方法的不同,會(huì)產(chǎn)生了不同的香味成分。油脂含量較高的沉香,燃燒時(shí)產(chǎn)生的香味較清醇并帶涼氣,味道溫和,不帶任何辛辣刺激。不同質(zhì)量等級(jí)的沉香的香韻各異,可通過香味識(shí)別其品質(zhì)。不同結(jié)香技術(shù)沉香香氣也不同,如鑿洞法所產(chǎn)沉香香氣相對(duì)濃郁而持久;火燒法所產(chǎn)沉香散發(fā)淡香;人工接菌種生產(chǎn)的沉香香味香甜,采用輸入結(jié)香液方式獲得的沉香香氣略帶辛香味,香韻持久性稍差[15]。中華中醫(yī)藥團(tuán)標(biāo)規(guī)定沉香燃燒時(shí)無木質(zhì)味為一等,有木質(zhì)味為二等[30]。卓金勛[35]依據(jù)香味明顯程度將天然沉香分為4 個(gè)等級(jí):特級(jí)(常溫自然狀態(tài)發(fā)香,有清涼感、乳香味或蜜香味)、A 級(jí)(常溫略明顯,加熱明顯)、B 級(jí)(常溫略明顯,加熱較明顯)、C級(jí)(常溫微弱、加熱較明顯)。
由于個(gè)人對(duì)香味的感受和喜好不同,受主觀影響大,用香味來判別沉香的品級(jí)僅作為輔助。目前我國還未成立專門的沉香鑒定機(jī)構(gòu),對(duì)于沉香的真?zhèn)舞b別主要依賴鑒香師的感官判別,沒有量化指標(biāo),專屬性不強(qiáng)。已有研究表明電子鼻技術(shù)可用于沉香的香味鑒別。李志遠(yuǎn)[38-39]運(yùn)用電子鼻檢測和主成分分析法判別沉香和偽劣沉香,經(jīng)參數(shù)優(yōu)化后準(zhǔn)確率可達(dá)96.3%,電子鼻和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可有效區(qū)分沉香和沉香曲,識(shí)別正確率可達(dá)100%。
隨著分析技術(shù)的發(fā)展和化學(xué)成分及活性研究的深入,沉香的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)逐步完善。近年發(fā)布的沉香標(biāo)準(zhǔn)主要是針對(duì)沉香屬和/或擬沉香屬樹種的鑒定與分級(jí),以乙醇浸出物和2-(2-苯乙基)色酮、2-[2-(4-甲氧基)苯乙基]色酮的含量為等級(jí)劃分的指標(biāo),但分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)各不相同。
沉香四醇為色酮類成分,其含量高低在一定程度上能反映沉香內(nèi)在質(zhì)量差異[40]。醇溶性浸出物的多少可能與結(jié)香時(shí)間和含脂量有關(guān)[41-42],倍半萜類、2-(2-苯乙基)色酮類、芳香族化合物中的芐基丙酮與沉香的結(jié)香機(jī)制有關(guān)[43]。2-[2-(4-甲氧基)苯乙基]色酮和2-(2-苯乙基)色酮作為行業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)可的高價(jià)值野生奇楠沉香的主要成分,可以作為其區(qū)別于其他沉香的指標(biāo)[44],對(duì)沉香的質(zhì)量分級(jí)具有重要的作用。2017 年海南省對(duì)世界上市場流通沉香數(shù)量較大的種類出具地方鑒定標(biāo)準(zhǔn),即是《沉香鑒定》和《沉香質(zhì)量等級(jí)》。中山市沉香協(xié)會(huì)團(tuán)標(biāo)僅將沉香分為三級(jí),其他標(biāo)準(zhǔn)分為五級(jí),化學(xué)成分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見表1。
上述沉香質(zhì)量分級(jí)仍存在一定局限性,如醇溶性浸出物的等級(jí)劃分結(jié)果與性狀、沉香四醇的含量存在不相關(guān)情況。李遠(yuǎn)彬等[45]依據(jù)沉香四醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)將52 批沉香樣品分為一級(jí)(>2.0%)、二級(jí)(1.0%~2.0%)、三級(jí)(0.1%~1.0%),發(fā)現(xiàn)不同等級(jí)間沉香四醇平均含量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,乙醇浸出物僅一級(jí)與三級(jí)間有差異,其他級(jí)別差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,認(rèn)為乙醇浸出物不能很好地反映沉香的內(nèi)在品質(zhì),僅可作為沉香品質(zhì)分類的輔助指標(biāo),按沉香四醇進(jìn)行分級(jí)更具合理性。呂浩然等[46]從性狀和乙醇浸出物2 個(gè)方面鑒別17 批沉香的真?zhèn)?,正品一般質(zhì)地堅(jiān)實(shí)、相對(duì)沉重,醇溶性浸出物質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為15%~20%,性狀離正品較遠(yuǎn)的偽品乙醇浸出物也能達(dá)到《中國藥典》2020 年版標(biāo)準(zhǔn),有的甚至高達(dá)39%。因此,要想準(zhǔn)確劃分沉香等級(jí)還需結(jié)合性狀及理化鑒別。Ismail等[47]使用Z-score模型篩選出γ-桉葉油醇可作為識(shí)別高品質(zhì)沉香揮發(fā)油的標(biāo)志物。
由于沉香化學(xué)成分及含量受基原、產(chǎn)區(qū)、結(jié)香方式、結(jié)香時(shí)間、結(jié)香部位、樹齡等多個(gè)因素交叉影響,筆者查閱大量文獻(xiàn),分析各因素對(duì)沉香化學(xué)品質(zhì)的影響,對(duì)比發(fā)現(xiàn)結(jié)香方式對(duì)其化學(xué)成分種類和含量的影響大于基原和產(chǎn)地,且市場流通的大部分沉香等級(jí)都是四級(jí),小部分是二級(jí)和三級(jí)。
Yu 等[48]發(fā)現(xiàn),奇楠沉香與普通沉香的區(qū)別在2-[2-(4-甲氧基)苯乙基]色酮和2-(2-苯乙基)色酮的平均含量上,奇楠沉香比普通沉香分別高出170、420倍,屬上等之品[8]。付躍進(jìn)等[49]發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)野生奇楠沉香中的2-[2-(4-甲氧基)苯乙基]色酮和2-(2-苯乙基)色酮相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和為27.35%~61.26%,明顯高于人工和野生沉香(0~3.45%),而沉香四醇色譜峰值明顯較低。馮劍等[50]發(fā)現(xiàn),雖然奇楠沉香的醇溶性浸出物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為32.94%~56.69%,但性狀、薄層色譜鑒別、特征圖譜與普通沉香及對(duì)照藥材不同,且沉香四醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為0.01%~0.03%,顯著低于《中國藥典》2020年版標(biāo)準(zhǔn)。
沉香喜高溫,平均氣溫為20 ℃,最高氣溫約37 ℃以上才能發(fā)育好,大部分生于海拔400 m以下,主要分布于我國N24°以南。不同產(chǎn)區(qū)對(duì)沉香特征性成分的種類及含量均有較大影響,王茜[7]對(duì)比了36批莞香系、惠安系、星洲系3 個(gè)產(chǎn)區(qū)樣品,發(fā)現(xiàn)2-(2-苯乙基)色酮類化合物相對(duì)含量的比值分別為1.3、1.5、1.9,具有逐漸遞增的趨勢(shì),依其產(chǎn)地地理位置分布,體現(xiàn)出一定過渡性,乙醇浸出物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%~60%,沒有明顯的地域差異,僅有含量區(qū)間比例差異。市場上通常認(rèn)為莞香系、惠安系的沉香品質(zhì)較高[51],化學(xué)成分特征更為相似,星洲系樣品的沉香四醇平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.97%,遠(yuǎn)高出其他2 個(gè)產(chǎn)區(qū),這也是星洲系沉香的一個(gè)重要特征[7]。李遠(yuǎn)彬[45]發(fā)現(xiàn),天然馬來沉香(星洲系)和奇楠沉香(惠安系)中沉香四醇平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為2.57%、0.70%;與白木香0.15%(莞香系)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。不同基原和產(chǎn)區(qū)對(duì)沉香化學(xué)成分與含量的影響結(jié)果見表2。
不同產(chǎn)地對(duì)沉香的性狀也有較大影響,其中對(duì)沉香性狀影響最大的是海拔,其次是平均氣溫和降雨量[54],高溫多雨的氣候條件可能影響2-(2-苯乙基)色酮的生物合成過程[10]。白木香可以通過病理表現(xiàn)和環(huán)境(如土壤、地形、氣候和礦石的比例等)因素影響結(jié)香能力,地勢(shì)陡峭、礦石比例越大結(jié)香能力越強(qiáng)[55]。
不同結(jié)香方式對(duì)沉香樹要求也不一致,最終形成沉香的化合物成分、數(shù)目、藥理作用均有較大差異,從而影響沉香的品質(zhì),如化學(xué)誘導(dǎo)和生物接種誘導(dǎo)的沉香中2-(2-苯乙基)色酮類成分占60%[56]。陳曉穎等[57]發(fā)現(xiàn)天然沉香中白木香醛含量遠(yuǎn)高于人工沉香。Gao 等[21]發(fā)現(xiàn),天然沉香的化學(xué)組成為倍半萜類化合物占主導(dǎo),而人工沉香則為2-(2-苯乙基)色酮類化合物占主導(dǎo)。姚誠[18]篩選出用于區(qū)分野生和栽培沉香的20 個(gè)特征性差異成分,并根據(jù)沉香代謝產(chǎn)物組成差異篩選出14 個(gè)特征差異化學(xué)成分可用于區(qū)分結(jié)香方法。黃圓圓[37]通過隨機(jī)森林模型對(duì)128批沉香進(jìn)行判別,分析天然沉香的形成方法,可能有57.1%的天然沉香由綜合法誘導(dǎo)形成、22.9%可能由化學(xué)法誘導(dǎo)形成、17.1%可能由物理法誘導(dǎo)形成、2.9%可能由真菌法誘導(dǎo)形成。人工沉香中倍半萜類化合物相對(duì)百分含量由高到低分別為化學(xué)法、綜合法、真菌法、物理法;2-(2-苯乙基)色酮類化合物的相對(duì)百分含量則相反。不同人工促香對(duì)沉香化學(xué)成分和含量的研究結(jié)果見表3。
鑿洞法、打釘法所得沉香質(zhì)量優(yōu)于砍傷法,乙醚提取物香味濃郁、持久,揮發(fā)油得率由高到低依次為打釘法、鑿洞法、砍傷法,這可能是洞內(nèi)相對(duì)潮濕,有利于微生物的生長,從而促進(jìn)沉香結(jié)香[57]。鑿洞法一般結(jié)香3~5 年,油脂厚度可達(dá)到沉水[14]。陳懷瓊[59]發(fā)現(xiàn)通體結(jié)香法和火烙法制得沉香質(zhì)量達(dá)到藥用要求,芐基丙酮、2-(2-苯乙基)色酮、6,7-二甲氧基-2(2-苯乙基)色酮3 個(gè)成分高于野生沉香。Shivanand 等[65]發(fā)現(xiàn),化學(xué)誘導(dǎo)生產(chǎn)的沉香中倍半萜含量高于其他誘導(dǎo)劑,相當(dāng)于野生沉香。接菌法及半斷桿法的樣品只有部分指標(biāo)合格,尤其是浸出物含量未達(dá)到藥用要求[59]。從通體結(jié)香技術(shù)產(chǎn)沉香的醇溶性浸出物和沉香四醇的含量可推測,中國產(chǎn)通體香質(zhì)量較優(yōu),這可能與沉香樹種和生長環(huán)境有關(guān)[62]。
結(jié)香是一個(gè)長期積累和演變的復(fù)雜過程。向盼等[60]證實(shí)了結(jié)香時(shí)間的長短對(duì)特征性成分的形成影響較大。一般情況下,結(jié)香時(shí)間越長,其中所含的沉香螺旋醇、白木香醛等成分含量越高,殘留的脂肪酸含量對(duì)應(yīng)降低。沉香四醇的高低也可能與結(jié)香時(shí)間長短相關(guān)[44]。樹齡對(duì)結(jié)香效果也有一定影響,樹齡越長,成分類型與野生沉香更接近,即倍半萜總相對(duì)含量遠(yuǎn)高于色酮類的總相對(duì)含量[60]。莊志玲等[66]發(fā)現(xiàn),天然沉香浸出物含量與結(jié)香的組織部位有一定相關(guān)性,除皮油外,浸出物含量從樹皮到髓依次遞減,推測可能與白木香莖干的輸導(dǎo)能力有關(guān)。
沉香四醇可能是藥用級(jí)沉香的特征性成分,可作為質(zhì)量評(píng)價(jià)的適用指標(biāo)[19,56],并被證實(shí)更能直接反映內(nèi)在沉香品質(zhì),作為質(zhì)量分級(jí)指標(biāo)更具合理性。市場流通的性狀離正品較遠(yuǎn)的偽品中醇溶性浸出物也能達(dá)到《中國藥典》2020 年版標(biāo)準(zhǔn),說明醇溶性浸出物僅可作為輔助指標(biāo)[7,45],這可能是由于沉香分泌物大部分可溶于95%乙醇[7]。已有研究表明,芐基丙酮、沉香螺旋醇、馬兜鈴烯、愈創(chuàng)木醇和白木香醛5個(gè)成分在不同品質(zhì)沉香中的相對(duì)含量存在差異[62,67],氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)指紋圖譜表觀豐度越小,相似度、沉香四醇和白木香醛含量越高,沉香品質(zhì)越好[66],后續(xù)可以對(duì)此積累研究數(shù)據(jù),進(jìn)一步分析可否用作等級(jí)劃分的評(píng)價(jià)指標(biāo)。為滿足可操作性原則,等級(jí)區(qū)分指標(biāo)可以選擇能夠體現(xiàn)沉香內(nèi)在品質(zhì)和質(zhì)量的外在性狀特性,如油格大小、內(nèi)在油脂度與質(zhì)量有高度關(guān)聯(lián),也直接反映結(jié)香的內(nèi)在品質(zhì),可以作為外觀特征進(jìn)行初篩。另外,也可以借助仿生鑒別技術(shù)和儀器設(shè)備來量化性狀鑒別的感官指標(biāo),如利用電子鼻進(jìn)行氣味鑒別,減少經(jīng)驗(yàn)依賴和主觀性。
沉香用途多樣,根據(jù)上述品質(zhì)關(guān)聯(lián)因素分析,可嘗試從產(chǎn)區(qū)和用途這個(gè)2 個(gè)方向作為分級(jí)原則:1)以產(chǎn)區(qū)為分級(jí)原則,沉香化學(xué)成分和含量與產(chǎn)區(qū)有較大關(guān)聯(lián)性,可以通過產(chǎn)區(qū)對(duì)沉香進(jìn)行功能劃分,如莞香系沉香有藥香味且內(nèi)在質(zhì)量指標(biāo)更符合藥用要求;星洲系沉香含芳香類物質(zhì)多、倍半萜類物質(zhì)少,味道燥烈,更適用于香料和藝術(shù)品。2)以用途為分級(jí)原則,不同國家的消費(fèi)者對(duì)沉香用途側(cè)重點(diǎn)不一樣,如沉香在中東和印度常用作香水和香料,認(rèn)為氣味是其最重要的品質(zhì);沉香在中國大量用作藥材,有效成分含量和安全性才是最重要的品質(zhì)。對(duì)于精油廠家來說,沉香中精油含量是批量采購時(shí)要考慮的重要指標(biāo),樹脂比例、顏色或形狀是次要因素。對(duì)于工藝品來說,沉香的樹脂比例、質(zhì)地、顏色、形狀是優(yōu)秀作品的基礎(chǔ)。因此,不同用途的沉香品質(zhì)分級(jí)不完全相同,可以結(jié)合各自應(yīng)用領(lǐng)域,建立相應(yīng)的分級(jí)方法和產(chǎn)品認(rèn)證體系。
雖然沉香品質(zhì)與種源、結(jié)香方式并無明顯的相關(guān)性[45],但受產(chǎn)地、生長環(huán)境、結(jié)香時(shí)間、結(jié)香部位、樹齡等多個(gè)因素共同影響,需要綜合考量性狀特征、化學(xué)成分、生物活性等方面的差異,基于綜合分析結(jié)果進(jìn)行質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià),即將多個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)整合為一個(gè)復(fù)合指數(shù)來劃分等級(jí)。中藥質(zhì)量常數(shù)方法是比較成熟的復(fù)合指數(shù),已被用于黃芩、牡丹皮、甘草等多個(gè)藥材的等級(jí)劃分[68],這也為沉香的等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)提供借鑒。目前發(fā)布的多個(gè)沉香質(zhì)量等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)多采用片面的或單個(gè)劃分指標(biāo),后續(xù)還需結(jié)合商品市場的變化進(jìn)一步完善,發(fā)展快速、無損的鑒定技術(shù),如液體萃取表面分析質(zhì)譜[20],以期制定能全面、準(zhǔn)確體現(xiàn)不同等級(jí)沉香的質(zhì)量差異的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。