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杜仲炮制历史沿革及近20年研究进展

 新用户8819Qt8G 2023-11-07 发布于河南

贺亚男,刘昱,王芳,张定堃,杨明

对杜仲近20年的炮制工艺进展进行梳理,分析与讨论了杜仲新炮制工艺的发展前景、炮制过程中成分转化规律及不同炮制品药效作用,以期推动杜仲炮制工艺的现代化与智能化发展,更好地服务于中药炮制产业与临床用药。

杜仲是我国特有的名贵中药材,也是特有的国家战略资源树种[1]。中药中使用的杜仲特指杜仲皮,已有2000多年的用药历史,常用于补肝肾、强筋壮骨、调理冲任、固经安胎。现代研究表明,杜仲在降血压、预防骨质疏松、抗炎、神经保护等方面均具有较好的疗效[2-3]。临床上多用杜仲炮制品,因为生品中含有的杜仲胶丝会阻碍有效成分溶出,炮制有助于除去胶丝,增强杜仲药理活性。千百年的实践过程中,杜仲“断丝”已作为杜仲炮制过程火候判断标准,也是杜仲炮制成品质量评价的金指标。然而,随着科学技术的发展,仅以“断丝”作为炮制判断标准的合理性受到了冲击,亟待科学验证。同时,自古就有杜仲盐炙可增强其补肝肾、强筋骨功效的说法,然而,其机制至今尚不明确。因此,本文对近20年的炮制工艺进行梳理,并分析了杜仲炮制前后的成分和药效变化,以期为杜仲炮制工艺研究和现代化提供参考。

1 炮制工艺历史沿革

回顾历代的杜仲炮制工艺、方法及辅料,虽然稍有差异,但是“断丝”是杜仲炮制公认的成品指标与判断标准(表1)。杜仲丝主要由杜仲胶和鞣质组成,虽然杜仲胶没有药理活性,但其作为一种天然新型橡胶,被广泛用于橡胶工业、航空航天、国防、生物医疗等各个领域[11]。因此,在杜仲加工炮制过程中完整提取杜仲丝又不影响杜仲成分药效,既是杜仲炮制加工的新发展方向,也是技术难题。另外,由于杜仲丝的特殊性质,常在高温断丝晾冷后又恢复胶丝。有加工者为了彻底断丝常加大火候,或采用文火长时间炮制,导致有效成分流失严重[12]。“彻底断丝”在杜仲炮制过程中是否必要,应结合实际情况和临床需求进行深入研究。

表1 杜仲历代炮制工艺

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2 现代炮制研究

2.1 采集与初加工

杜仲皮一般从定植10年以上的杜仲树上采集,常用采皮方法有局部剥皮法、大面积环剥法或砍树剥皮法。然后将采集的杜仲皮用开水展开,并紧密重叠压紧,使之发汗,1周后,若树皮呈紫黑色,则可取出晒干,刮去粗皮后,切制成相应规格,即为杜仲药材(图1)。

图1 杜仲采集加工过程

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2.2 净制与切制

杜仲粗皮约占杜仲全药材20%左右,主要由颓废的死细胞组成,有效成分含量较低,常在炮制前除去。刮去粗皮的步骤称为净制,旨在除去无药用价值木栓层,得到质量好的药用部位。前期研究表明,含有粗皮的杜仲水溶成分比去粗皮的杜仲低11.26%,且重金属含量(铅、镉、铜、砷、汞)比去粗皮的高[13-14],所以除去杜仲粗皮以提高杜仲药材质量是必不可少的环节之一。《新修本草》中有“用之削薄,去上皮,横理切,令断丝也”的记载,提出杜仲切制方向应以横向为主[15]。至于杜仲的切制规格目前尚未统一,常见丝片规格有2~4 mm和5 mm,方片规格较多有8 mm×12 mm、15 mm×15 mm、2 cm×2 cm、3 cm×3 cm、4 cm×2 cm等。有研究表明,将杜仲横切丝成2~3 mm,再烘制入药,其水浸出物相比于4 cm×2 cm方片有明显升高[16]。但是将杜仲切制成小规格除了方便临床调剂外,是否有助于成分的溶出与药效的发挥还需要更加深入的研究。

2.3 炮制工艺

2.3.1 清炒法与盐炙法 炮制对药材饮片的质量非常重要,不同炮制工艺对药效影响不同,杜仲的品质与炮制方法密切相关[17]。现代常用杜仲炮制工艺有炒制、盐炙、砂烫制、烘制、杜仲炭及加入其他辅料的酒炙、蜜炙等。清炒杜仲是指在不加任何辅料的情况下,直接在锅中炒至断丝。盐炙是在清炒的基础,先将杜仲用2%的氯化钠溶液闷润后,再放入锅中炒至断丝。传统清炒和盐炙过程的火候及成品质量均以经验判断为主,即将杜仲炒至边缘冒烟,表面具有焦黑色,丝易断时取出[18-19]。炒制过程的火候极难把握,容易炒焦导致杜仲炮制品质量不稳定,同时,也易出现大量浓烟,不利于药工身体健康。为了解决该问题,有研究对盐炙工艺进行改进,即将原来的“加2%氯化钠溶液拌匀,闷透,置炒制容器内,以文火加热,炒至断丝、表面焦黑色”改为了“用0.9%氯化钠溶液润透,放置一夜,蒸1 h,取出,干燥”[20]。该工艺解决了火候与炒制过程浓烟的问题,但是改变氯化钠溶液浓度是否会对成品质量及药效造成影响还需要进一步研究。

2.3.2 砂烫法与烘制法 砂烫制和烘制是对盐炙法的进一步改进。砂烫法是在炒制的过程中以砂为传热介质,让杜仲在锅中均匀受热,避免出现局部焦斑的情况。相较于传统盐炙,砂烫法的药材损耗率显著降低,且有效成分桃叶珊瑚苷的含量也明显高于传统盐炙品和生品[21]。但是盐炙和砂烫仍以经验判断为主,需要的人工成本高。相比之下,烘制法工艺参数明确、操作简便、人工成本较低、产品质量更均一。其基本操作为将闷润后的杜仲放入烘箱中烘制30~90 min,具体烘制时间与杜仲的切制规格及烘制温度有关[22]。研究表明,杜仲烘制后的回收率和浸膏得率高于砂烫法、杜仲炭、盐炙等炮制方法[23]。进一步研究发现,杜仲烘制后的指标性成分松脂醇二葡萄糖苷和绿原酸含量也明显高于其他炮制方法[22]

2.3.3 微波炮制 随着科学技术的发展,中药炮制技术也不断与新型设备结合,使其从传统人工炮制逐步进入智能化炮制。微波炮制是近几年新兴的炮制技术,是利用微波独特的穿透特性,透射入药材内部,极性分子(水、蛋白质、淀粉等)吸收微波能发生高速运转、碰撞,摩擦生热,从而快速升温[24-26]。不同于传统加热,微波炮制技术的热效应源于交变电场磁与极性分子、带电离子之间的相互作用,包括偶极旋转与离子极化。前者在交变电场的作用下,极性分子由原本杂乱无章的排序转为沿电场方向有序排列(24.5亿次/s),高速的旋转振动导致摩擦生热。后者使离子在交变电场的作用下相互移动和碰撞,此过程中温度将以每秒几摄氏度快速上升[27]。因此,微波炮制具有穿透力强、加热速度快、受热均匀的特性。有学者以杜仲总黄酮及多糖为指标,对比了阴干、晒干、烘干、微波干燥的加工方式,发现总黄酮含量为微波干燥>烘干>晒干>阴干,微波干燥和烘干多糖量与阴干和晒干差异有统计学意义,且以微波干燥10 min后晒干样品中的总黄酮和多糖含量最高,宽丝状样品中的总黄酮含量高于板片状样品[28-29]。也有学者以京尼平苷酸和桃叶珊瑚苷为指标,对比了微波干燥和晒干对杜仲中这2种成分的影响,发现微波干燥后的京尼平苷酸和桃叶珊瑚苷含量比晒干分别高1.09倍和1.78倍[30]。有学者以绿原酸为指标,分别对比了杜仲微波炮制、炒制及烘制法的样品,结果表明,微波炮制品中绿原酸含量最高,其次是烘制品,炒制品含量最低。并且微波炮制的样品表面完整,无焦化、糊化现象[31]。综上所述,微波炮制可用于杜仲皮的干燥过程,也可用于杜仲的盐炙过程,且相较传统炮制工艺,微波炮制具有产品外观优良、有效成分含量高等优点。结合工业化考虑,微波炮制能源损耗小、劳动强度低、环境污染小,具有替代杜仲传统炮制的潜力。然而,微波炮制对杜仲成分与药效的影响具有不确定性,还应进行更加深入与全面的研究。目前,烘制法和微波炮制法仍停留在基础研究阶段,并未在工业化生产中广泛推广。烘制品和微波炮制品外观性状虽符合杜仲传统炮制品标准,甚至更优,但是其临床疗效及用法用量是否与传统炮制品相同,是未来研究中仍需要关注的地方。

3 炮制前后化学成分变化

中药中化学成分及含量是判断药材质量指标之一,也是其发挥疗效的基础。同时,中药化学成分的变化也可以指导炮制工艺过程。目前,已从杜仲中分离15类成分,其中木脂素类、环烯醚萜类、挥发油类及黄酮类成分含量占比较高,相关成分研究也是围绕这几类成分开展[32]。研究表明,去粗皮的盐炙杜仲醇浸出物含量较生品明显升高[33]。以水浸出物为指标,烘制品(20.17%)>盐炙品(18.25%)>砂烫品(17.04)>生品(10.20%)[34]。但是在一些早期文献中也报道过炮制后杜仲的水浸出物含量降低的情况[35-36]。进一步对比杜仲炮制前后的有效成分,发现盐炙杜仲中氨基酸、多糖、阿魏醛、松脂素、表松脂素、中脂素和(-)-皮树脂醇的含量明显上升,总黄酮、京尼平苷、京尼平苷酸、绿原酸、松脂醇二葡萄糖苷的含量均有不同程度的下降[37-38]。以上研究表明,杜仲中的大部分成分经炮制后含量会下降,但是木脂素苷元[松脂素、表松脂素、中脂素和(-)-皮树脂醇]的含量会升高,这可能是因为炮制致使木脂素的糖苷键断裂造成的。文献报道也证明这一点,杜仲生品总木质素含量为10.59%,炮制后降低到9.51%[38]。朱星宇等[39]比较了杜仲生品、盐炙品及杜仲炭中水溶性成分的指纹图谱,发现盐品和炭品明显生成了未知的2号峰,而咖啡酸、京尼平的峰强度在炮制后明显减弱。虽然经炮制后杜仲中有效成分多降低,但存在入血后浓度升高的情况。韩磊等[38]报道,盐炙后松脂醇二葡萄糖苷、京尼平苷酸等指标性成分较生品在肝肾组织中含量明显更高。肖娟等[40]对盐炙、清炒、砂烫、炒碳、酒炙、蜜炙等11个杜仲炮制品中的绿原酸、京尼平苷、桃叶珊瑚苷、松脂醇二葡萄糖苷、京尼平苷酸、芦丁等成分进行比较,发现生药材中桃叶珊瑚苷和京尼平苷酸含量最高,盐炙杜仲中京尼平苷、松脂醇二葡萄糖苷含量最高,砂烫法的绿原酸含量最高,糯米炙法的芦丁含量最高。并通过综合评分认为,盐炙法和炒碳法的杜仲炮制品最佳。同时,炮制时间对有效成分损耗也有影响。张影月等[41]分析了盐炙时间对成分的影响,发现炮制时间越长,有效成分损失越严重,松脂醇二葡萄糖苷含量在0~1 h有增加趋势,京尼平苷、京尼平苷酸和桃叶珊瑚苷含量在1~2 h有明显增加趋势,随后含量急剧下降。

综上所述,目前对于不同炮制方法、不同炮制时间中成分转化规律研究不深入,多停留在某几种成分的含量变化研究,而对于成分之间的相互转化少有研究。因此,在后续的研究中应多关注不同炮制方法及炮制时间导致的成分转化规律,有助于揭示杜仲炮制的机制,进一步优化杜仲的炮制工艺。

4 炮制对杜仲药理作用的影响

4.1 骨质疏松

在传统中药炮制理论中,盐炙能增强药物入“肾经”的作用。传统中医理论又认为,“肾主骨,生髓”。因此,认为杜仲经盐炙后入“肾经”,能增强其补肾健骨的作用。骨质疏松症是一种以骨量低下、骨微结构损坏导致骨脆性增加,易发生骨折为特征的全身性骨病。现代研究表明,杜仲可以通过调节骨代谢来增强骨的生物力学强度,防止骨小梁微结构的恶化,从而治疗和预防骨质疏松[42-43]。另外,杜仲还可以通过降低应激活化蛋白激酶(JNK)、激活蛋白-1磷酸化水平,对抑郁症小鼠的骨骼具有保护作用[44]。盐炙杜仲能够降低血钙,提高血清碱性磷酸酶和胰岛素样生长因子-1活性,促进钙盐沉积,有利于治疗衰老性骨质疏松[45]。杜仲的含药血清可促进绝经后骨质疏松妇女的成骨细胞增殖,并且促进成骨细胞分化,且盐炙品优于生品[46]。进一步研究发现,杜仲预防和治疗骨质疏松的作用可能与其所含的京尼平、京尼平苷、京尼平苷酸、桃仁珊瑚苷等环烯醚萜类成分有关,且具有剂量依赖性[47]。然而,有报道发现,京平苷和京尼平苷酸在盐炙后有不同程度的下降。也有报道认为,盐炙品的京尼平苷含量最高[39,42]。因此,有必要对炮制后成分变化和药效变化进行深入的相关性分析,为杜仲炮制后药效增加的理论提供科学依据。

4.2 降血压

杜仲被喻为“世界上最高质量的无不良反应的天然降压药”,其所含的松脂素二糖苷、脱氢二松柏醇二糖苷、松脂素单糖苷、柑桔素B、咖啡酸、阿魏酸、绿原酸、京尼平苷酸、京尼平苷均具有降压活性[48]。研究表明,杜仲生品与炮制品均有显著降压活性,炮制品降压活性略优于生品,但是差异无统计学意义[49]。张寒等[50]对比了生杜仲、盐炙杜仲(炒)及盐炙杜仲(烘)对大鼠肠系膜上动脉血管环的舒张作用,结果表明,盐炙杜仲(烘)制品作用最强。另一项研究中发现,杜仲炭调节免疫、降血压及中枢镇静作用优于盐炙杜仲,目前导致这种药效差异的机制尚不清楚,需要进一步研究。

4.3 其他药理作用

杜仲除了有降血压、抗骨质疏松药效外,还具有调血脂、抗菌抗病毒、抗氧化、抗疲劳、抗肿瘤、调节免疫功能、补肾、安胎、镇静催眠、降血糖等作用[51-52]。董媛媛等[52]以期从抗氧化活性的角度解释杜仲“盐炙入肾”,发现盐炙品可明显增强杜仲清除氧自由基活性。杜仲丸是由杜仲生品和续断组成,具有抗疲劳的作用。研究表明,将生杜仲替换为盐炙品后制备的杜仲丸,其抗疲劳作用显著增强[53]。然而,王宇华等[54]发现,对于调节非特异性免疫功能及抗疲劳作用,生杜仲和盐杜仲差异无统计学意义,且都以其醇提液疗效较好。朱红宇等[55]比较了生杜仲、清炒杜仲、盐炙杜仲、砂烫杜仲及烘制杜仲的调节免疫作用,发现杜仲炮制品免疫调节作用较生品明显增强,但是各炮制品之间差异无统计学意义。对于生品和炮制品的抗疲劳和免疫调节作用出现了不同结果,可能是因为炮制工艺不同引起的。

此外,李巨宝等[56]比较了杜仲及其盐炙品对离体子宫自主收缩、乙酰胆碱及垂体后叶引起的子宫痉挛的作用,发现杜仲盐炙之后,对离体子宫自主收缩的抑制作用增强,对乙酰胆碱引起子官痉挛性收缩的拮抗作用增强,但是,对垂体后叶素引起子宫痉挛性收缩的拮抗作用减弱。该结果说明,盐杜仲可能对于外因引起的子宫痉挛性收缩的缓解作用较强,而对于自然分娩时产生的子宫收缩作用较弱,该结果还应进一步在整体动物模型中进行验证。

自古以来,就有“盐炙入肾”的说法,大部分古籍也认为,盐炙能够增强杜仲补肝肾、强筋骨的作用。通过对杜仲不同炮制品的现代药理作用进行梳理,发现杜仲盐炙后其抗骨质疏松作用、降血压作用确有增强,但是这种效应除了与成分比例发生变化有关外,与辅料盐是否相关并未有深入研究。除此之外,也应尽快对烘制、微波炮制、砂烫、炒碳等炮制品开展相应药效研究,实现以临床为导向的精准炮制。

5 结语与展望

诸多学者从不同角度对杜仲炮制工艺进行研究,证实了生品与炮制品的差异,对于杜仲现代化炮制的推动具有积极意义。随着对杜仲炮制工艺研究的不断深入也发现了一些问题,例如杜仲炮制过程中的工艺参数不明确,大部分仍旧以“断丝”为首要判断指标,缺乏统一量化的炮制标准;其次,杜仲炮制机制尚不明确,炮制方法、炮制时间、辅料的关系及成分转化规律需要进一步厘清。杜仲炮制品根据炮制方式不同,有盐炙品、清炒品、砂烫品、烘制品等,这些炮制品的成分、药效、用法用量并无深入研究。因此,应尽快建立明确的质量控制标准,厘清各炮制品的药效机制,根据临床需求进行差异化生产。另外,目前杜仲炮制仍以人工炮制为主,费时费力。在未来的炮制工艺研究中应以优质、智能、绿色为目标,实现可持续、环境友好型的工业现代化杜仲炮制产业,生产出稳定优质的杜仲相关产品。

参考文献(略)

引用格式

贺亚男,刘昱,王芳,张定堃,杨明.杜仲炮制历史沿革及近20年研究进展[J].中国现代中药,2021,23(4):593-598.

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来源:中国现代中药

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