全 文 ：基金项目:国家自然科学基金资助项目(31170016)
作者简介:陈晓梅，女，博士，研究员，硕士生导师 研究方向:药用植物菌根真菌的生物学及化学研究 * 通讯作者:郭顺星，男，博士，研
究员，博士生导师 研究方向:药用植物菌根生物学 Tel /Fax:(010)62829619 E-mail:sxguo1986@ 163. com
铁皮石斛化学成分及其分析的研究进展
陈晓梅，王春兰，杨峻山，郭顺星* (中国医学科学院-北京协和医学院药用植物研究所，北京 100193)
摘要:目的 总结铁皮石斛化学成分和化学成分分析的研究进展。方法 以近 10 年来国内外发表的文献为依据，进行归纳、
总结。结果 铁皮石斛主要含有多糖、芪类、酚类、木质素类等化合物;指纹图谱分析、单糖组成分析、多元统计分析等方法有
助于鉴别铁皮石斛、更全面地评价其质量。结论 铁皮石斛的小分子有效成分 /指标性成分有待明确; 对多种类型化学成分
的多项指标进行分析，有利于完善铁皮石斛的质量评价体系。
关键词:铁皮石斛;多糖;酚;木质素;化学分析;多指标分析
doi: 10. 11669 /cpj. 2013. 19. 008 中图分类号:R284 文献标志码:A 文章编号:1001 － 2494(2013)19 － 1634 － 07
Research Progress on Chemical Composition and Chemical Analysis of Dendrobium officinale
CHEN Xiao-mei，WANG Chun-lan，YANG Jun-shan，GUO Shun-xing* (Institute of Medicinal Plant Development，Chinese
Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College，Beijing 100193，China)
ABSTRACT:OBJECTIVE To summarize the research progress on chemical constituent and chemical analysis of Dendrobium offici-
nale. METHODS The literatures published in the last decade were searched and reviewed. RESULTS D. officinale mainly con-
tains polysaccharides，stilbenes，lignans and phenols. Fingerprint analysis，monosaccharide composition analysis of polysaccharide，
and multivariate statistical analysis could help in the identification and the quality evaluation of D. officinale. CONCLUSION It is
imperative to determine the low-molecular effective components of D. officinale. Multi-component analysis should be beneficial to per-
fect the quality evaluation system for D. officinale.
KEY WORDS:Dendrobium officinale;polysaccharide;lignan;phenol;chemical analysis;multi-component
铁皮石斛(Dendrobium officinale Kimura et Migo)为兰科
多年生附生草本植物，其新鲜或干燥茎入药，在我国已经有
两千多年的药用历史，具有益胃生津、滋阴清热的功效和抗
疲劳、祛痰镇咳等作用［1-2］。现代研究证明，多糖是铁皮石斛
的主要药效成分，具有抗氧化，降血糖，生津止渴，增加干燥
综合征(Sjgrens syndrome，SS)患者的唾液分泌，提高机体
免疫力，抑制肿瘤，降压等作用［3-10］;芪类(二苯乙烯类)化合
物中的菲和联苄具有抗肿瘤和抗多药耐药性的作用［1］。由
于中药铁皮石斛功效确切，2010 年版《中国药典》将其作为
新增品种单独列出，与中药石斛区别开来。
笔者在本课题组对铁皮石斛化学和质量分析研究的基
础上，综述了近 10 年来铁皮石斛(包括茎、原球茎、组培苗
等)化学成分研究，以及基于化学成分分析的铁皮石斛鉴别
和质量研究的进展，希望能从物质基础的角度出发，为铁皮
石斛的质量评价和开发利用提供依据。
1 化学成分研究
1. 1 多糖
相对于小分子化学成分，多糖的分离纯化和结构鉴定研
究难度更大，也更复杂。对多糖的研究主要包括以下内容:
比色法测定多糖含量，通过层析等方法纯化获得质量均一的
多糖，凝胶渗透色谱(GPC)/凝胶过滤色谱(GFC)法或高效
液相色谱法(HPLC)测定相对分子质量，毛细管电泳法
(CE)、气相色谱法(GC)或 HPLC分析单糖组成，化学方法和
波谱分析鉴定多糖结构［11］。
从铁皮石斛茎获得 3个均一多糖。DT2 和 DT3 的相对分
子质量分别为 740 000和 540 000，分子中均含有葡萄糖、半乳
糖、木糖及少量的阿拉伯糖和甘露糖，单糖组分的摩尔比分别
为 5. 9、1. 0、1. 0、0. 8、0. 5和 7. 9、1. 3、1. 0、0. 5、0. 7;结构研究表
明，DT2和 DT3的一级结构相似，主链均由 α-(1→4)-D-葡萄
糖构成，末端糖为半乳糖、葡萄糖和阿拉伯糖，葡萄糖和半乳
糖上有少量的分支;DT2 和 DT3 一级结构的主要区别在于支
链的长度和连接位置的不同［12］。DOP-1-A1 是 1 个 2-O-乙酰
基葡甘露聚糖，相对分子质量 1． 3 × 105，分子结构的主链由
1→4连接的 β-D-吡喃甘露糖残基和 β-D-吡喃葡萄糖残基构
成，位于 O-6的支链为末端糖基和 1→3连接的甘露糖和 1→3
连接的葡萄糖支链，以及少量呋喃阿拉伯糖的末端糖基，乙酰
基通过 O-2取代被随机连接到骨架的甘露糖和葡萄糖上［13］。
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陈晓梅等［14］分析铁皮石斛、金钗石斛、鼓槌石斛等
24 种石斛属植物茎的 62 份样品的多糖含量，结果表明，
一些植物种类的多糖含量有显著的差异，如铁皮石斛与
金钗石斛、铁皮石斛与束花石斛;同种植物不同样品也可
能产生大于 10%的多糖含量偏差。单糖组成分析表明:
甘露糖和葡萄糖是石斛属植物多糖中共有的单糖组分，
也是相对含量最高的两个组分;与多糖含量相比，多糖组
成中甘露糖和葡萄糖相对含量比的数值更稳定，更能够
反映植物多糖的化学特征。
陈晓梅等［14］报道了 6 个铁皮石斛原球茎多糖。DOPW-
1 和 DOPW-2，相对分子质量分别为 7． 8 × 104 和 3． 7 × 104，
分子中主要含有半乳糖、葡萄糖和阿拉伯糖，以及少量甘露
糖、木糖和鼠李糖，单糖组分的摩尔比分别为 2. 73 ∶ 2. 16 ∶
1. 00∶ 0. 18∶ 0. 14∶ 0. 09 和 4. 43∶ 1. 02∶ 1. 00∶ 0. 46∶ 0. 22∶ 0. 06。
DOPS1-1 和 DOPS1-3，相对分子质量分别为 287 × 103 和
335 × 103，分子中主要含有半乳糖和阿拉伯糖，及少量葡萄
糖、木糖、甘露糖和鼠李糖，单糖组分的摩尔比分别为 2. 05∶
1. 00∶ 0. 29∶ 0. 12∶ 0. 04∶ 0. 03 和 2. 37∶ 1. 00∶ 0. 37∶ 0. 32∶ 0. 15∶
0. 30。DOPS1-2 和 DOPS1-4，相对分子质量分别为 3． 51 × 105
和 1． 71 × 105，分子中主要含有半乳糖和阿拉伯糖，以及少量
的鼠李糖、葡萄糖和木糖，单糖组分的摩尔比分别为 3. 16 ∶
1. 00∶ 0. 44∶ 0. 26∶ 0. 21 和 2. 20∶ 1. 00∶ 0. 87∶ 0. 24∶ 0. 20。上述
6个多糖的单糖组成均以半乳糖为主，甘露糖所占的比例均
很小，单糖构成与茎多糖的完全不同;6 个多糖分子的糖链结
构特点均不相同，但其中的 1→3 糖苷键均主要由半乳糖组
成，还含有阿拉伯糖、葡萄糖和鼠李糖;除 DOPS1-4 外，各多
糖的一级结构中均不存在 1→4 糖苷键。
何铁光等［15-16］ 报道了 2 个铁皮石斛原球茎多糖。
DCPP1a-1 与铁皮石斛多糖具有相似的化学特性和生物活
性，相对分子质量 1． 89 × 105，由甘露糖和葡萄糖组成，摩尔
比为 7. 02∶ 1，一级结构中 1→6 键连接的残基为 4. 0%，1→2
或 1→4 键连接的残基为 52. 1%，1→3键连接的残基为
44. 9%。体外实验证明该多糖具有抗肿瘤和抗氧化作用。
酸性杂多糖 DCPP3c-1，相对分子质量 724 00，主要由葡萄糖
和半乳糖组成，还含有少量甘露糖、鼠李糖、半乳糖醛酸和阿
拉伯糖，单糖组分的摩尔比为 23. 35∶ 3. 83∶ 1. 12∶ 1. 00∶ 1. 05∶
1. 05，一级结构中 1→6 键连接的残基为 14. 0%，1→2 或 1→
4 键连接的残基为 40. 7%，1→3 键连接的残基为 45. 3%［17］。
铁皮石斛的药用部位是茎，由于受到资源、技术等因素
的制约，药材生产难以满足市场需求。铁皮石斛原球茎增殖
率高、生产周期短、能够实现工业化生产，具有开发成为铁皮
石斛替代资源的前景。但是目前原球茎多糖的化学研究还
没有取得公认的结果，这在一定程度上制约了原球茎的开发
和应用。
1. 2 小分子成分
通过系统的植物化学研究，目前从铁皮石斛茎中分离
鉴定了 74 个化合物［18-25］，包括 26 个芪类及其衍生物，17
个酚类化合物，7 个木脂素类化合物，以及酚苷类、核苷
类、黄酮、内酯等结构类型的化合物(表 1)。部分芪类、
酚类和黄酮类化合物在体外实验中显示具有抗氧化活
性［19-20，24］。目前还没有从铁皮石斛茎中分离到生物碱类
化合物的研究报道。
对铁皮石斛原球茎小分子化学成分的研究较少，目前鉴
定的化合物有 15 个，分别为 3-羟基-24-亚甲基-环菠萝蜜烷、
3，25-二羟基-24-甲基-环菠萝蜜烷、3，25-二羟基-环菠萝蜜
烷、3，25-二羟基-23-烯-环菠萝蜜烷、1-O-p-阿魏酰基-β-D-吡
喃葡萄糖苷，arillatose B，4-(β-D-吡喃葡萄糖基)苄醇，4-羟甲
基-2，6-二甲氧基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷，三十六烷酸，二十
七烷醇，N-阿魏酰酪胺、反式对羟基桂皮酸、阿魏酸、β-谷甾
醇、豆甾醇［26-27］。
石斛碱型倍半萜类生物碱是石斛属植物特有的，其中的
石斛碱(dendrobine)是最早被发现并研究的一个化合物，被
认为是中药石斛解热镇痛作用的有效成分。李墅等和陈晓
梅等分别采用 HPLC 和 HPLC-MS 的方法分析，均报道不能
在铁皮石斛中检测到石斛碱，而该物质在金钗石斛中的含量
是较高的。此外 HPLC-MS分析还表明，与金钗石斛相比，铁
皮石斛中生物碱类成分数量少，总碱含量低，生物碱类成分
不是铁皮石斛的主要成分［28-29］。
利用固相微萃取-气相色谱-质谱(SPME-GC-ME)联用技
术分析，铁皮石斛挥发油主要成分为反-2-辛烯醛(29. 96%)、
β-紫罗兰酮(15. 78%)、芳樟醇(5. 36%)、壬醛(4. 39%)、β-
环柠檬醛(3. 40%)和正癸醛(3. 14%) ;愈伤组织挥发油主要
成分为石竹烯(26. 92%)、γ-榄香烯(8. 25%)、1-乙烯基-1-
甲基-2，4-二(1-甲基乙烯基)-［S，(1α，2. β，4. β) ］-环己烷
(6. 5%)、α-石竹烯(3. 6%)、(Z)-7，11-二甲基-3-甲基-1，6，
10-十二碳三烯(3. 09%)、反-2-辛烯醛(3. 06%) ;试管苗挥发
油的主要成分是反-2-辛烯醛 (20. 28%)、β-紫罗兰酮
(11. 82%)、反-2-己烯醛(8. 27%)、(E)-壬烯醛(6. 91%)、石
竹烯(4. 92%)［30-31］。
2 化学成分分析
铁皮石斛及其同属近似物种的植物形态和药材外观均
非常相似，很难通过性状鉴别的方法区分铁皮石斛和其他石
斛类药材。指纹图谱具有整体性、宏观性和模糊分析等特
点，能够通过对天然材料化学背景特性的描述，达到整体质
量控制的目的，这项技术已经被广泛地用于铁皮石斛的质量
评价研究中。
多糖为大分子化合物，是铁皮石斛的主要药效成分。目
前对中药多糖的分析以含量和单糖组成分析为主，特别是后
者，在分析仪器的普及、色谱及色谱联用技术的发展等因素
的推动下，已经成为 2010 年版药典铁皮石斛质量标准的检
测方法之一。在小分子化合物方面，尽管已经报道从铁皮石
斛茎中分离鉴定了几十个化合物，但其中的特征性成分或有
效成分，目前还没有明确。
2. 1 基源鉴定的研究
利用先进的检测技术对中药材或其来源植物的化学成
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中国药学杂志 2013 年 10 月第 48 卷第 19 期 Chin Pharm J，2013 October，Vol. 48 No. 19
表 1 铁皮石斛茎中分离鉴定的化合物
化合物类别 化合物 成分 参考文献
芪类 铁皮石斛素 A dendrocandin A ［18］
铁皮石斛素 B dendrocandin B ［18］
铁皮石斛素 C dendrocandin C ［19］
铁皮石斛素 D dendrocandin D ［19］
铁皮石斛素 E dendrocandin E ［19］
铁皮石斛素 F dendrocandin F ［20］
铁皮石斛素 G dendrocandin G ［20］
铁皮石斛素 H dendrocandin H ［20］
铁皮石斛素 I dendrocandin I ［20］
4，4-二羟基-3，5-二甲氧基联苄 4，4-dihydroxy-3，5-dimethoxybibenzyl ［18］
3，4-二羟基-5，4-二甲氧基联苄 3，4-dihydroxy-5，4-dimethoxybibenzyl ［18］
3-羟基-3，4，5 –三甲氧基联苄 3-O-methylgigantol ［18］
4，4-二羟基-3，3，5 –三甲氧基联苄 dendrophenol ［18］
3，4-二羟基-5-甲氧基联苄 3，4-dihydroxy-5-methoxybibenzyl ［25］
3，4-二羟基-3，5 –二甲氧基联苄 gigantol ［18］
二氢白藜芦醇 dihydroresveratrol ［25］
dendromoniliside E ［25］
denbinobin ［25］
2，4，7-三羟基-9，10-二氢菲 2，4，7-trihydroxy-9，10-dihydrophenanthrene ［25］
4，5-二羟基-3，3-二甲氧基联苄 4，5-dihydroxy-3，3-dimethoxybibenzyl ［22］
2，3，4，7-四甲氧基菲 2，3，4，7-tetramethoxyphenanthrene ［21］
1，5-二羧基-1，2，3，4-四甲氧基菲 nakaharain ［21］
2，5-二羟基-3，4-二甲氧基菲 2，5-dihydroxy-3，4-dimethoxyphenanthrene ［21］
2，7-二羧基-3，4，8-三甲氧基菲 confusarin ［21］
2，5-二羧基 3，4-二甲氧基菲 nudol ［21］
3，5-二羧基-2，4-二甲氧基菲 bulbophyllanthrin ［21］
酚类 N-p-香豆酰酪胺 paprazine ［24］
反-N-(4-羟基苯乙基)阿魏酸酰胺 moupinamide ［24］
二氢松柏醇二氢对羟基桂皮酸酯 dhydroconiferyl dihydro-p-cumarate ［24］
二氢阿魏酰酪胺 dihydro-feruloyltyramine ［24］
对羟基苯丙酰酪胺 p-hydroxyphenylpropionyl tyramine ［24］
丁香酸 syringic acid ［24］
丁香醛 syringaldehyde ［24］
香草酸 vanillic acid ［24］
对羟基苯丙酸 p-hydroxy-phenylpropionic acid ［22，24］
对羟基桂皮酸 p-hydroxy cinnamic acid ［22，24］
阿魏酸 ferulic acid ［24］
对羟基苯甲酸 4-hydroxybenzoic acid ［24］
松柏醇 3-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-2-propen-1-ol ［22］
香草醇 4-hydroxy-3-methoxybenzyl alcohol ［22］
穆坪马兜铃酰胺 N-trans-feruloyl tyramine ［22］
顺式阿魏酰对羟基苯乙胺 ［22］
反式桂皮酰对羟基苯乙胺 ［22］
木质素类 (+)-丁香脂素-O-β-D-吡喃葡萄糖苷 (+)-syringaresinol-β-D-glucopyranoside ［23］
Icariol A2-4-O-β-D-glucopyranoside ［23］
(+)-lyoniresinol-3a-O-β-D-glucopyranoside ［23］
裂异落叶松脂醇 (－)-secoisolariciresinol ［23］
左旋丁香脂素 (－)syringaresinol ［22，23］
丁香脂素-4，4-O-双-β-D-葡萄糖苷 syringaresinol-4，4-O-bis-β-D-glucoside ［23］
二氢丁香苷 dihydrosyringin ［24］
酚苷类 koaburaside ［24］
3，4，5-三甲氧基苯基-1-O-β-D-芹糖-(1→2)-β-D-葡萄糖苷 khaephuouside ［23］
4-羟基-2，6-二甲氧基苯基葡萄糖苷 leonuriside A ［23］
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续表 1(continued)
化合物类别 化合物 成分 参考文献
2-甲氧基苯基-1-O-β-D-芹糖-(1→2)-β-D-葡萄糖苷 2-methoxyphenyl-1-O-β-D-apiofuromosyl-(1→2)-β-D-glucopyranoside ［23］
4-烯丙基-2，6-二甲氧基苯基葡萄糖苷 ［22］
金盏花苷Ⅱ erigeside Ⅱ，dictamnoside A ［24］
核苷类 腺苷 adenosine ［25］
尿苷 uridine ［25］
鸟苷 guanosine ［25］
内酯类 钩状石斛素 aduncin ［25］
洋地黄内酯，金盏菊花素 digiprolactone，calendin ［25］
黄酮类 柚皮素，4，5，7-三羟基二氢黄酮 naringenin ［22，24］
3，5，5，7-四羟基二氢黄酮 3，5，5，7-tetrahydroxyflavanone 24
甾类 胡萝卜苷 daucosterol 25
β-谷甾醇 β-sitosterol 25
脂肪酸酯 反式阿魏酸二十八烷基酯 n-octacostyl ferulate 25
对羟基反式肉桂酸三十烷基酯 defuscin 25
对羟基顺式肉桂酸三十烷基酯 n-triacontyl cis-p-coumarate 25
脂肪酸 十六烷酸 hexadecanoic acid 25
十七烷酸 heptadecanoic acid 25
脂肪醇 三十一烷醇 hentriacontane 25
苯丙素苷 (1R)-1-(4-羟基-3，5-二甲氧基苯基)-1-丙醇-4-O-β-D-葡萄
糖苷
(1R)-1-(4-hydroxy-3，5-dimethoxylphenyl)propan-1-ol-4-O-β-D-glu-
copyranoside
23
糖类 蔗糖 sucrose 25
其他 5-羟甲基糠醛 5-hydroxymethyl-furaldehyde 25
分进行定性和定量分析，结合多元统计分析的方法实现对中
药的基源鉴定，是中药鉴定学的一个发展方向。Xu 等［32］利
用多种糖酶分别降解铁皮石斛、霍山石斛、流苏石斛、束花石
斛和金钗石斛多糖，分析酶解特性和酶解产物的糖映射图谱
(saccharide mapping)特征，研究结果发现，糖水解酶的作用
与植物种类相关，石斛属植物多糖的结构具有物种特异性;
根据水解酶的作用和酶解产物分析，可以区分不同种的植
物。Wang等［33］分析铁皮石斛、霍山石斛和晶帽石斛的高温
分解气相色谱图，确定了共有的 40 个特征峰。根据特征峰
强度进行聚类分析，可以鉴别这 3 种植物。该方法中，样品
粉碎后直接用于分析，无需经过前处理过程，保证了样品化
学成分的完整性，因此分析结果准确，重复性好。
植物化学研究方面，李燕等［18-20，22，25］从铁皮石斛茎中分
离鉴定了 27 个联苄类化合物。杨莉等［34］报道，用 HPLC 分
析了 31 种石斛属植物(不包括铁皮石斛)中的 11 个酚性成
分(包括联苄化合物 5 个，菲和芴酮化合物各 3 个) ，发现联
苄化合物在石斛属植物中普遍存在，其中 3，4-二羟基-3，5-
二甲氧基联苄(gigantol)和 4，4-二羟基-3，3，5-三甲氧基联
苄(moscatilin)在检测植物中的分布最广。陈晓梅等［35］分析
了包括铁皮石斛在内的 24 种石斛属植物 62 份样品的化学
成分，得到了类似的结果，并发现野生铁皮石斛的联苄含量
高于人工栽培的，说明人工栽培铁皮石斛中小分子化学成分
的积累与野生铁皮石斛的存在差别。联苄成分在铁皮石斛
样品中的含量均较低，3，4-二羟基-4，5-二甲氧基联苄的平
均含量最高，仅为 0. 05‰;且目前还没有关于该化合物药理
活性研究的报道。研究联苄成分与铁皮石斛功效的关系，将
有助于明确铁皮石斛的药效成分，提高药材的质量控制
标准。
根据陈晓梅等［35］的报道，采集自云南省、浙江省和贵州
省的 12 个铁皮石斛样品中均能检测到柚皮素(4，5，7-三羟
基黄烷酮，naringenin)和 3，4-二羟基-4，5-二甲氧基联苄。此
外，这两个成分在石斛属植物中也有较广泛的分布:柚皮素
在 20 种植物的 56 份样品中存在;3，4-二羟基-4，5-二甲氧基
联苄在 13 种植物的 40 份样品中存在。以植物样品中柚皮
素、3，4-二羟基-4，5-二甲氧基联苄、gigantol和 moscatilin等 4
个化合物含量、多糖含量、以及多糖的单糖组成中甘露糖和
葡萄糖相对含量比(M/G)为预测变量，利用多元统计分析的
判别分析(discriminant analysis)建立判别函数，能将铁皮石
斛与 4 种近似植物:晶帽石斛、齿瓣石斛、兜唇石斛和束花石
斛完全区别开来。这一结果同时说明柚皮素、联苄和多糖等
化学成分对石斛属植物的鉴别有重要意义［35］。引入多种类
型化学成分的指标进行判别分析，有助于提高研究对象分类
的准确性。
2. 2 质量评价的研究
目前公认铁皮石斛水溶性多糖是其主要药效成分。在
对铁皮石斛药材的质量研究，以及对组织培养物与药材成分
分析比较的研究中，多糖均是重要的考察指标之一。姜殿强
等［36］的研究发现，自然条件下生长在岩石上和树上的铁皮
石斛与大棚人工栽培铁皮石斛的多糖含量无显著性差异，分
别为 27. 26%、26. 74%和 27. 20%，表明人工栽培铁皮石斛与
野生铁皮石斛的质量接近，可以做药材使用。范俊安等［37］
的研究表明，铁皮石斛试管苗移栽三年，其三年生成熟茎与
野生铁皮石斛三年生成熟茎相比较，不仅植物形态和组织结
构基本相同，多糖含量也无显著性差异。
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铁皮石斛的生长期和物候期会影响多糖的积累，但相关
报道的研究结论存在差别，不足以明确铁皮石斛适合采收的
生长期。苑鹤等［38］分析了浙江省建德、武义、庆元、义乌、天
台、临安、湖州、桐庐等地区一至三年生铁皮石斛多糖的单糖
组成，发现不同生长年限的铁皮石斛多糖的各种单糖绝对量
和相对量均存在显著性差异。半乳糖和半乳糖醛酸的含量
随着植株年龄的增加而减低，甘露糖、葡萄糖、木糖和阿拉伯
糖的含量在二年生植株中最高，三年生植株中最低。根据
HPLC指纹图谱分析处于不同生长阶段铁皮石斛的化学成
分，发现生长 18 个月后图谱中各色谱峰面积均有显著增加，
至生长 24 个月后达到高峰［39］。上述研究结果提示，不宜采
收生长时间少于 24 个月的铁皮石斛。但是，另一些学者的
研究结果与之不同。章乐建等［40］报道浙江省乐清县一至三
年生人工栽培铁皮石斛甘露糖的含量基本相同，无显著性差
异。林燕飞等［41］分析从浙江省杭州市采集的铁皮石斛多糖
含量，认为多糖在植株生长至 12 ～ 24 个月之间，开花前 1 ～ 3
个月时收获的含量最高，为最佳采收期。铁皮石斛次生代谢
产物积累与植物生长期和物候期的关系还有待于更系统、深
入的研究。
铁皮石斛产地对药材质量也会产生影响。对多糖和小
分子化学成分的分析结果都支持这一结论。对采集自安徽
省、云南省和浙江省的铁皮石斛多糖酶解产物的糖映射图谱
分析结果表明:生长环境会影响铁皮石斛多糖的结构，进而
影响药材的质量［32］。魏鹏等［42］采用荧光辅助糖蛋白电泳
(FACE)技术分析铁皮石斛多糖的酶解指纹图谱。水解酶分
别为 β-甘露聚糖酶和纤维素酶，得到的水解片段用聚丙烯酰
胺凝胶电泳分离，发现不同产地铁皮石斛中较高聚合度寡糖
片段的位置和荧光强度有一定差别。研究还发现 β-甘露聚
糖酶水解产物的多态性较高。
高温分解气相色谱分析表明，分别来自安徽省霍山县、
浙江义乌市及台州市天台山地区的 10 份铁皮石斛样品共有
31 个特征峰;特征峰强度的主成分分析显示 3 个产地的铁皮
石斛样品中，产于浙江天台山和安徽霍山的在质量上最接
近;聚类分析能够将不同产地的铁皮石斛区分开［43］。Zha
等［44］利用毛细管电泳法分析了来源于 8 省 10 地区 69 份铁
皮石斛样品 20%乙醇提取物化学成分的指纹图谱，结果显示
15个特征峰可用于铁皮石斛的产地鉴别。结合相似度分析、
主成分分析、系统聚类分析等多元统计方法的分析结果表
明:10 地区的铁皮石斛样品可以分为 3 组，第一组为产于广
西壮族自治区、广东省、云南省、福建省以及浙江省温州、雁
荡山和富阳地区的铁皮石斛，被认为是一级药材;第二组为
产于江西省和安徽省的，被认为是二级药材;第三组为产于
湖南省的，属于三级药材。逐步判别分析筛选出 4 个特征峰
面积构建典型判别函数，能够实现上述铁皮石斛药材质量的
分级判别。
分析铁皮石斛组织培养物的化学成分，并与传统药材相
比较，是探讨组织培养物资源可替代性的重要内容之一。目
前相关的研究以对多糖类成分的分析为主，大多数的研究结
果均表明，组织培养物多糖与药材多糖在含量及单糖组成特
点上均有较大差别。张冬青等［45］分析铁皮石斛药材、原球
茎和试管苗的多糖含量，分别为 27. 98%，12. 38% 和
10. 05%。陈晓梅［14］等报道原球茎多糖含量低于药材，二者
的单糖组成也有很大差别。药材粗多糖主要由甘露糖和葡
萄糖组成，两者物质的量比为 4. 29 ∶ 1. 00，并含有少量鼠李
糖、木糖、阿拉伯糖和半乳糖;原球茎粗多糖主要由半乳糖、
阿拉伯糖和葡萄糖组成，三者物质的量比为 2. 80 ∶ 1. 00 ∶
0. 61，并含有少量甘露糖、木糖和鼠李糖。从粗多糖中分离
纯化了 6 个多糖，它们的单糖组成与粗多糖的分析结果基本
一致。华允芬［46］报道的研究结果与之类似:原球茎多糖含
量仅为药材的 1 /3;原球茎多糖的单糖组成以葡萄糖为主，药
材多糖的单糖组成以甘露糖为主。
但是，不同研究者对原球茎小分子化学成分分析的结果
却有着不同的结论。陈晓梅等［47］用 HPLC-MS 分析铁皮石
斛药材和原球茎的氨性氯仿提取物，确认了 25 个相同的化
学成分。药材和原球茎中这 25 个成分的相对积分面积之和
分别为 96. 44%和 95. 72%，表明原球茎与药材的小分子化
学成分相似。何铁光等［39］用 HPLC分析铁皮石斛生根苗、组
培分化苗和原球茎的氨性甲醇提取物，确认了 14 个共有色
谱峰，三者指纹图谱的相似度分别为 0. 876，0. 994 和 0. 543，
差别较大，说明不同培养阶段铁皮石斛的小分子化学成分是
不同的。
3 展 望
铁皮石斛是石斛属药用植物中最为珍稀名贵的一种，自
然资源已濒临枯竭，目前主要通过组织培养结合人工栽培的
方法生产。铁皮石斛产量低、价格高，市场假冒伪劣药材及
加工产品多，这对它的质量控制标准提出了更高的要求。化
学成分是制订药材质量标准的基础;定性定量分析是构成药
材质量标准的重要内容。完善铁皮石斛的质量评价体系，有
赖于对其化学成分的深入了解。
多糖是已知的铁皮石斛主要药效成分。多糖类成分
的化学结构复杂:一级结构主要反映糖链的糖基组成、各
种组成单糖的分子数比例、单糖残基的构型、残基之间的
连接次序等内容，单糖残基的排列顺序对多糖的活性有
影响;二级结构反映多糖骨架链的构象;三级结构反映了
单糖残基中各官能团之间非共价作用形成的有序、规则
而粗大的空间构象;四级结构指多聚链间非共价键结合
形成的聚集体。多糖的高级结构与其生物学功能密切相
关。目前铁皮石斛多糖研究以含量测定和一级结构研究
为主，在此基础上 2010 年版《中国药典》制定了专属性更
强的铁皮石斛鉴别和含量测定方法;同时，铁皮石斛多糖
的指纹图谱分析、高级结构、构效关系、生物化学等方面
的研究还有待继续深入地开展。相信随着色谱、电泳等
现代分离技术的发展，质谱技术在生物大分子质量与结
构分析中、色谱-质谱联用技术在化学成分定性、定量分析
中的广泛应用，铁皮石斛多糖的活性成分及结构功能通
·8361· Chin Pharm J，2013 October，Vol. 48 No. 19 中国药学杂志 2013 年 10 月第 48 卷第 19 期
过相关药效学的研究将能够得到明确的界定。在此基础
上，铁皮石斛的质量标准会有质的提高。
相对于多糖类成分而言，小分子化学成分的分离、结构
鉴定和成分分析的相关技术方法更成熟、多样和简单，鉴定
和分析的结果更灵敏，更准确，且重现性好。尽管化学成分
研究已经表明铁皮石斛茎中主要含有芪类、酚及酚苷类和木
质素类成分，但仍不能确定其中主要的和 /或有效的小分子
成分，亟待与药理学和药效学研究相结合，共同推进，以取得
突破性进展。明确小分子活性或特征性成分，制订相关质量
控制标准，将是今后铁皮石斛化学成分和药理作用研究的一
项紧迫内容。
从生物学角度来说，铁皮石斛的自然繁殖率低，生长周
期长，是造成药材产量低、价格高的一个客观原因。利用共
生萌发技术及菌根生物技术既可以实现铁皮石斛的规模化
生产，也是提高人工栽培铁皮石斛的质量，使之接近野生铁
皮石斛质量的有效途径之一。利用生物技术获得的原球茎、
组培苗等材料生长周期短，增殖率高，是开发铁皮石斛替代
资源的另一种有效途径。根据现有的研究，铁皮石斛组织培
养物含有一些不同于铁皮石斛药材的活性成分。组织培养
物能够实现工业化生产，其研究和应用均不会受到资源限
制。在继续研究组织培养物作为铁皮石斛替代资源使用的
同时，应该以开发新的药用资源为目的，从物质基础、生物活
性、生产工艺、品种选育等方面对其开展研究。
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(收稿日期:2013-02-22)
《生物医学健康新理念 基因营养》已出版
姜宁博士主编，陈执中教授主审，章月华、王耀发、叶希韵教授为副主编的新书《生物医学健康新理念 基因营养》已由中
国医药科技出版社出版，全国新华书店公开发行。全书共分 17 章:分别介绍基础营养、健康饮食、遗传学与营养概念，讨论了
基因变异与健康及预防基因变异的营养活性成分，阐述了衰老、癌症、老年痴呆症、帕金森病、流感等疾病的基因变异机制及
其基因营养，并对基因营养美容健康食品、妇女经前期综合征、更年期基因营养作了较为详细的阐述。从基因分子水平和生
命本质层次揭示健康的真缔，通过基因营养以促进健康。
本书可供生物医学健康学院师生和从事生物医学研究工作人员参考，也可作为健康类科学普及读物供广大读者公众参
考。定价 35 元。
单位或个人如需要可向当地新华书店购买。也可向出版社邮购，邮编:100082，北京海淀区文慧园北路甲 22 号中国医药
科技出版社发行科。邮购电话:010-62236938。
doi:10. 11669 /cpj. 2013. 19. 009
［本刊讯］
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