广东道地药材

实例一 特产南药“广藿香” 种质资源评价研究
化学型（GC-MS分析） 基因型（DNA测序）
概述
广藿香别名刺蕊草、藿香，为药材和香料兼用的植物， 隶属于唇形科刺蕊草属。 亚洲热带种，原产东南亚菲律宾、马来西亚、印度等国 家，后传入我国岭南地区（今广东），目前在广东省的 广州郊区、肇庆地区、湛江地区、广西以及海南岛、福 建、厦门、台湾等地均有栽培。
来自http://www.zysj.com.cn/yaoji/zhongyaocai/186.html
广东栽培的广藿香
湛江栽培植株（湛香）
广州栽培植株（牌香）
化学成分
主要化学成分
广藿香油含有较多的单萜烯、倍半萜烯、醇类、 酮类、醛类和烷酸类化合物
挥发油与各影响因素的关系
不同产地 不同的生长期 不同的采收期
• “种”特异性（species-specific）基因序列测定 • 提高“种”特异性基因检测的精密度与灵敏度 • 中药材及其复方组分真伪鉴别与道地性判别研究
NERC-CUHK联合实验室 • 10余年来追踪国内外应用分子技术对中药材分子鉴 别和道地性判别的研究进展（8篇相关综述） • 人参类、姜黄类、川芎类、石斛类、山药类、党参 类等中药材基因序列鉴别研究（10篇研究论文、2本 专著） • 蛇床子、广藿香、三七等化学与基因测序分析和道 地性判别成功（5篇论文） • 石斛类、半夏类基因芯片鉴别研究（2篇论文） • 成功测定复方组分中的石斛药材，更为世界首创。
•以“广藿香” 为原料
广藿香[Pogostemon cablin (Blanco) Benth]是中国 药典（CP）收载的常用品种，传统的十大南药之一 抗病毒口服液（香雪） 抗病毒颗粒（片、糖浆）（光大） 藿香正气系列（水、丸、口服液、胶囊、软胶囊） 藿胆丸等30余种成药 藿香挥发油 -医药工业 -轻化工业（定香剂）的重要原料
• •
香港中文大学
NERC-CUHK联合实验室
[World Scientific Publishing Co., Pte. Ltd, Singapore 2002年8月版]
[复旦大学出版社， 2004年8月版]
NERC研究目标-中药资源
运用现代科学技术，建立中药资源全方位、多层次综 合开发研究体系与创新的种质评价标准技术平台。
几点客观原因
• 中医药术语的现代化； • 缺少完整的科学数据（如产地、
成分含量、采制、安全性、质量 可控性和有效性等）。
• 农药、重金属、硫磺残留量；
未熏当归（出口）
岷县当归硫熏加工现场 熏当归（内销）
具体Байду номын сангаас施
• 源头质量关——即要有一套简便、准确鉴
别中药材正品的技术与方法，以杜绝假、 劣以及混淆品的干扰； • 药材道地关——找出形成质量优、产量高 的内、外形成机制，明确其生长条件，以 培育出更多优质的中药原材料； • 药材濒危关——则需要大力保护，积极寻 找替代品，或根据其习性进行人工栽培和 繁殖。
曹 晖 国家中药现代化工程技术研究中心
中药资源的可持续发展
中药资源 -中医防治疾病的物质基础 可持续发展： -执行《循环经济促进法》（2009 年1月1日起施行）
药材资源消费领域扩大
• 药品工业 • 食品工业
– 添加剂 – 消杀剂 – 提取物（营养补充剂） – 卫生材料
• 化妆品工业 • 染料工业
药材资源保护、合理利用
• 我国有着丰富的药用资源，其中植物占有极大
的比重，是世界最大的天然药物药生产国。但 在国际市场所占份额和产生的影响却极其微 小，原因何在？ • 中药现代化战略实施十余年来，中药产业虽然 获得了长足的发展，但在中药产业现代化过程 中暴露出来的资源等问题，却制约着中药产业 的步伐。 • 实现经济效益、环境效益、社会效益“三赢”
挥发油在植株中的分布
A 广藿香醇 C1 β－广藿香烯 D 表愈创吡啶
B广藿香酮 C2 α－广藿香烯 E 黄酮类成分
广藿香化学成分比较表（1）
Relative Percentage content (%) 1 Patc houl i alco hol Pog osto ne Rati o of Pog osto ne vs Patc houl i alco hol 38.4 4 2 38.8 0 3 34.3 1 4 22.4 7 5 43.8 4 6 11.5 7 7 15.0 1 8 48.9 5 9 45.8 4 10 46.9 0 11 12 44.5 6 13 43.2 1 14 46.1 5 15 34.3 5
收获时其生物量全部或大部分有机物质输出农田生态系统。由于生态环境 恶化，种质资源迅速减少或消失，优良种质退化，品种和蕴藏量下降。
药材种植年限增加，轮作单一，施肥不合理，土壤有机质和氮、磷等农 田养分入不敷出，养分元素比例失调，土壤肥力逐年衰退，导致药材产量降 低，质量下降，经济收益减少。
药材资源现状
广藿香化学成分比较表（2）
Relative Percentage content (%) 16 Patch ouli alcoh ol Pogos tone Ratio of Pogos tone vs Patch ouli alcoh ol 16 19 22 26 29 47.2 3 17 47.8 8 18 50.2 3 19 38.6 0 20 26.6 1 21 26.6 8 22 31.8 6 23 44.5 2 24 31.6 6 25 31.4 7 26 （3.6 ?） 61.2 5（大 香叶 酮） 27 10.7 6 28 4.75 29 18.7 7 30 23.8 9
8.81
5.42
10.7 1
13.0 0
0.82
7.11
3.83
-
23.5 8
0.49
44.2 8
68.4 3
4.78
26.1 5
0.18 7
0.11 3
0.21 3
0.33 7
0.03 1
0.26 6
0.12 0
0.74 5
0.01 6
4.11 5
14.4 10
0.25 5
1.09 5
高要，11月采，文献4； 17 吴川长歧，11月采，文献4； 18 阳春，11月采，文献4； 组培苗，广州萝岗，文献4；20 对照品油，文献4； 21 广州轻工所临界提取物，文献4； 徐闻，文献5； 23 成都市售，四川产，文献6； 24 高要河台镇，文献7； 25 湛江，文献8； 山东济南市售，广东产，文献9； 27 石牌，广州黄村，4月采，文献10； 28 广州黄村，7月采，文献10； 雷州英利镇，11月采，文献11； 30 高要连塘镇，11月采，文献12，14；
• 基因型与化学型相关性分析
1 蛇床子Cnidium（coumarin+matK sequence） 2 广藿香Pogostemon（essential oil+18S rRNA-matK sequence） 3 三七notoginseng（saponins+ITS/5S-rRNA/matK) 分子系统学研究 2 薯蓣属(Dioscorea) 1 姜黄属(Curcuma) 3 人参属(Panax) 4 半夏属(Pinellia) 分子探针和基因芯片技术在中药材鉴别的开发应用 1 虎骨代用品-塞隆骨类(Myopalax) 2 山药类(Chinese yams) 3 三七(notoginseng) 4 姜黄类(Curcuma drugs) 5 人参(ginseng drugs)
开发大宗道地药材、毒性类、珍稀濒危类动植物及 其组成的复方新型“种”特异性基因序列及其检测芯片 约100种，包括： 蛇床属、枸杞属、木香属、薯蓣属、黄精属、姜 黄属、半夏属、天南星属、三七、广藿香和塞隆骨类 及其类似品、混淆品、代用品、伪品等。
分子技术应用范围
• 中药材品种鉴别(真伪、居群、近缘) • 道地药材品质评价 • 转基因生物品种检测
0.03 5
0.13 4
0.55 5
1珠海药材公司，高要产； 2高要活道镇牛尾村，11月采； 3高要莲塘镇龙岗村，11月采； 4高要谱道镇新桥药店，当地产； 5广西梧州，文献1；6海南，文献2； 7石牌，文献3； 8 高要，广州萝岗栽培12月份采收，文献3； 9 湛江，广州萝岗栽培12月份采收，文献3； 10 海南，湛江产11月采，文献4； 11石牌，广州萝岗栽培11月份采收，文献4； 12 高要活道镇，11月采，文献4； 13 湛江，11月采， 文献4；14 遂溪，11月采，文献4； 15肇庆，11月采，文献4；
发展和完善中药品种——正品鉴 定技术 ↓ 把好源头质量关
经典鉴定技术 （生药学、化学） ↓ 分子标记技术 （分子生物学）
南京中医药大学
2000年3月版
2000年6月版
中国中医科学院
广州中医药大学
[北京大学医学出版社 2000年初版、2006年二版]
[世界图书出版公司 2002年6月版]
研究课题
植物形态
多年生草本或灌木，高30～100cm，揉之有 香气。茎直立，上部多分枝，老枝粗壮，近 圆形；幼枝方形，密被灰黄色柔毛。 叶对生，圆形至宽卵形，长2～10cm，宽 2.5～7cm，先端短尖或钝，基部楔形或心 形，边缘有粗钝齿或有时分裂，两面均被 毛，脉上尤多；叶柄长1～6cm，有毛。 轮伞花序密集成假穗状花序，密被短柔毛； 花萼筒状，5齿；花冠紫色，4裂，前裂片向 前伸；雄蕊4，花丝中部有长须毛，花药1 室。小坚果近球形，稍压扁。我国栽培的稀 见开花。
Medicinal Dendrobium species
黄草石斛
Dendrobium chrysanthum
金钗石斛
Dendrobium nobile
铁皮石斛
Dendrobium officinale
环草石斛
Dendrobium loddigesii
马鞭石斛 Dendrobium
fimbriatum
7.34
<0. 01
1.69
1.76
13.0 6
12.0 12.0 7
0.25
43.7 9
1.43
2.19
5.92
68.1 9
10.8 6
1.50
6.17
19.0 5
<0. 01
0.04 4
0.05 1
0.58 1
0.27 5
0.02 2
2.91 7
0.02 9
0.04 8
0.12 6
9.29 0
0.24 4
• 我国600余种常用药材
– 纯依赖野生 400余种 – 人工种养（栽培）200余种
• 未来50多种野生资源枯竭（濒危）
– 重楼、冬虫夏草、石斛等
江西七叶一支花 云南滇重楼GAP基地
云南鹤庆滇重楼
四川龙门山重楼
青海玉树虫草产区景观 表面裹满泥土的虫草
虫草顶端的孢子囊穗
虫草4对突出的腹足
虫草： 1500条/kg
法,半夏ARMS法）
分子技术及其优势
• DNA分子的信息量大 • 不受外界因素和生物体发育阶段及器官
组织差异的影响
• 准确性高、重现性好 • 2010年版《中国药典》准备收入方法和品种（贝
母、石斛、动物性药材等）
分子技术存在的问题
• 定量问题(quantitative)：基因型与化学型结合 • 重复性问题(reproduce)：稳定性 • 特异性问题(specification)：假阳性 • 实用性问题(application)：商业化、自动化
广东道地药材“广藿香”和云南道地药材“三 七”种质资源的化学与分子评价研究
Chemical and molecular evaluation for resources of guanghuoxiang (Pogostemon cablin) and sanqi (Panax notoginseng)
中药产业化发展面临制约因素：
-野生资源耗竭
名贵中药材种质资源“越贵越挖、越挖越少、越少越贵”的恶性循环
-药用植物副产物综合利用率低下
药材(药用部位)只占药用植物总量较少的部分（九三学社贵阳市委员会 对该市中药制药企业进行抽样调查，9家企业每年生药投放量达2100吨，药 渣产生量达1500吨）。
-药材生态系统受到破坏 -中药生产比较效益不高
分子技术特点
• 高通量(high throughput)：一次检测50-100个或以上样品
（如半夏DNA芯片）
• 简便(simplicity)：完全试剂盒化（如人参和半夏特异探
针）
• 快速(fast)：一次仅需3-4小时（如广藿香、山药Qiagen提取
试剂盒）
• 经济(economy)：成本低于化学检测（如人参花和三七花MASA