全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47 卷 第 12 期 2016 年 6 月

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从黄芪化学成分测定分析药材商品品规的合理性
熊一峰 1, 2，秦雪梅 1*，李 科 1，刘月涛 1，高四云 1
1. 山西大学 中医药现代研究中心，山西 太原 030006
2. 山西大学化学化工学院，山西 太原 030006
摘 要：通过总结黄芪商品规格和不同生长年限黄芪样品中指标性化学成分定量测定结果，分析测定结果存在矛盾的原因是
黄芪样品的实际生长年限不明确，受试样品混杂，得出现有商品等级划分不科学的结论。提出以确切生长年限的样本为实验
对象，采用一套以黄芪外观量化指标为基础，从化学成分测定与生物效应评价相结合的方式来研究黄芪品规的研究思路。旨
在将药材的外观特征与化学成分及其生物效应相关联，阐释药材“辨状论质”的内涵，最终建立既体现黄芪的实际生长年限，
又适用于市场交易的黄芪药材商品等级评价标准。
关键词：黄芪；定量测定；外观特征；生长年限；商品标准；辨状论质
中图分类号：R284 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2016)12 - 2194 - 05
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2016.12.030
Analysis on rationality of medicinal product commodity specifications from
determination of chemical components in Astragalus Radix
XIONG Yi-feng1, 2, QIN Xue-mei1, LI Ke1, LIU Yue-tao1, GAO Si-yun1
1. Modern Research Center for Modernization of Traditional Chinese Medicine, Shanxi University, Taiyuan 030006, China
2. College of Chemistry and Chemical Engineering, Shanxi University, Taiyuan 030006, China
Abstract: By summarizing the results of the determination of index chemical composition in the samples of product specification and
growth period of Astragalus Radix, we analyze the reason for the contradictions of determination results as follows: The actual growth
years of the sample are not clear, the test samples mixed, and we draw the conclusion that the existing commodity classification is not
scientific. Proposing a set of methods to identify actual growth years of Astragalus Radix and to carry out the research by comparing
the chemical and biological effects with the subjects which we have known the exact growth years. Aiming to get the exterior features
associated with its chemical compositions and biological effects to interpret the meaning of “assessing the quality by distinguishing the
features of CMM”. Finally, to establish the kinds of standards that not only embody the actual growth years of Astragalus Radix, but
also for applicable to market transactions
Key words: Astragalus Radix; quantitative determination; appearance characteristics; growth years; commercial standards; assessing
quality by distinguishing features of CMM

影响药材质量的因素较多，主要有基原、产地、
环境、生长方式和生长年限等。对多年生草本药用
植物，当基原和产地环境确定时，生长年限就成为
影响药材质量的主要因素。传统黄芪 Astragalus
Radix 的主要道地产区有山西和内蒙古的蒙古黄芪
Astragalus membranaceus (Fisch.) Bge. var.
mongholicus Bge. Hsiao 以及东北三省的膜荚黄芪
Astragalus membranaceus (Fisch.) Bge.。目前，商品
黄芪以蒙古黄芪为主，其中以甘肃为代表的多地采
用育苗移栽生长 2 年的种植方式，所生长的黄芪商
品总量较大，约占 80%以上；而以山西恒山山脉为
主产地的黄芪，仍保留野生或半野生生长方式，采
用种子直播生长 6 年以上。为此，药材市场上的蒙
古黄芪因生长方式的不同而分为两大类，其中，育
苗移栽 2 年的黄芪被称为“速生芪”；种子直播生长
6 年以上的黄芪被称为“传统芪”，在市场上一直沿

收稿日期：2016-02-10
基金项目：山西省科技公关项目：山西省药材行业标准——恒山黄芪药材与精品饮片商品等级标准研究（2014ZD0401）
作者简介：熊一峰（1989—），男，硕士在读，研究方向为中药药效物质基础。Tel: 15735189122 E-mail: 15735189122@163.com
*通信作者 秦雪梅，女，教授，博士生导师，研究方向为中药质量控制与活性成分研究，中医药代谢组学研究。
Tel: (0351)7018379 E-mail: qinxm@sxu.edu.cn
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用“看货议价”的药材商品规格等级标准进行交易。
黄芪在采收加工时，将侧根剪下成根条，与主根一起
完全按照粗细和长度划分等级，即当长度达到一定范
围，直径越大，等级就越高，销售价格也越高。这种
划分方式是否能真正区分黄芪品质的优劣，目前还没
有得到证实。由于速生芪种植年限短，采挖机械性高
等优势，其成本远远低于传统芪，近年来，在利益驱
使下，市场上已出现以廉价速生芪的药材压扁后纵切
成大片的伪劣商品。而对于速生芪的功效与传统芪是
否相当？传统芪的不同等级药效是否有差异？根据
目前研究结果来看，尚未获得明确的结论。
以恒山道地黄芪为研究对象，主要综述不同商
品等级（品规）、生长年限、生长方式的黄芪和黄芪
不同组织部位化学成分的测定结果，期望从各项研
究中找到规律，总结以往研究的不足之处，分析黄
芪药材商品品规的不合理性，提出黄芪药材外观特
征、化学成分量、生物效应与实际生长年限相关性
的研究思路，修订和完善现有黄芪商品规格等级标
准，为建立以化学成分和生物效应相关联的黄芪规
格等级标准提供科学依据。
1 黄芪化学成分定量测定的现状
1.1 商品规格等级方面的研究
黄芪不同商品等级规格按照国家《七十六种药
材商品规格标准》将黄芪划分为特等、一等、二等
和三等，划分标准依据每根黄芪中上和末端横截面
直径以及总长度为衡量标准。万燕晴等[1]选取蒙古
黄芪和膜荚黄芪，野生芪和栽培芪两两对比，考察
不同等级黄芪皂苷与黄酮两大类 10 种成分量的差
异，结果发现黄芪商品等级越低、直径越细，黄芪
甲苷的量越高，黄酮类成分的结果则未呈现出规律
性变化。牛倩芸等[2]比较了不同商品等级黄芪中毛
蕊异黄酮苷、黄芪甲苷、黄芪多糖的量差异，得出
同样的结论。王文全课题组[3]研究显示，不同商品
规格黄芪中各生物活性成分的量具有不同特点，其
中毛蕊异黄酮苷和黄芪甲苷与商品规格的划分无显
著相关性，不同商品规格黄芪中其他生物活性成分
的量多具有不同的特点。屠鹏飞课题组[4]比较 8 省
59 批药材发现，二、三等级的黄芪药材中毛蕊异黄
酮苷量高于四、五等品以及其他不分等级的样品。
田圣志等[5]比较了不同商品等级中毛蕊异黄酮和芒
柄花素的量，发现二者的量与等级不存在规律性。
1.2 黄芪生长年限对成分量的影响
孙思邈在《备急千金要方》中强调：“早则药
势未成，晚则盛势已歇”。这说明生长年限对黄芪
药性的影响较大。药材过早使用则活性成分积累不
够，不能达到理想药性；过长会错过最佳的活性成
分配比，药性也不佳。现有研究表明黄芪中活性成
分随着年限的积累会有一定的变化规律。郭宝林课
题组[6]比较了山西浑源仿野生和栽培蒙古黄芪的
质量差异，发现 5～6 年生的仿野生栽培的蒙古黄
芪中毛蕊异黄酮苷、芒柄花苷、黄芪皂苷 I、II、
III 的量高于野生黄芪（年限不确定，一般 8 年以
上），相应的黄酮总量、皂苷总量高于野生黄芪，
而芒柄花素和黄芪皂苷 IV 的量低于野生黄芪。通
过比较仿野生栽培 1～6 年生黄芪中 8 种成分的量
发现，随着年限的增长，毛蕊异黄酮苷、芒柄花苷
及总黄酮量都逐渐升高，总黄酮的变化趋势与张善
玉等[7]的研究结果相同，其中 6 年生仿野生黄芪毛
蕊异黄酮苷量最高，黄芪皂苷 I、II 及总皂苷量则
逐渐降低，总黄酮和总皂苷的变化趋势，与胡芳弟
等[8]和 Liu 等[9]得出的结论类似，而黄芪甲苷变化
则无规律。屠鹏飞课题组[4]对栽培和直播的半野生
黄芪药材中毛蕊异黄酮苷和芒柄花素进行定量分
析，发现 2 年生黄芪毛蕊异黄酮苷量最高。
1.3 黄芪不同生长方式对成分量的影响
由于栽培芪生长年限短，采挖机械性高，因此成
本相对于传统芪大大降低，正是这些优势，使其在短
短数 10 年内逐渐占据国内大部分市场。关于二者化
学成分比较的研究也成为热点。万燕晴等[10]在蒙古黄
芪药材多指标综合评价中，对毛蕊异黄酮苷、黄芪甲
苷、多糖、浸出物量做了比较，结果显示传统蒙古黄
芪中大多数黄酮（包括毛蕊异黄酮苷）以及皂苷成分
（黄芪皂苷 I、II、III 和 IV）都高于栽培芪。对 4 类化
学成分量进行相关性分析，发现无明显规律。杜国军
等[11]利用 HPLC 采集指纹图谱对蒙古传统与栽培芪
中毛蕊异黄酮苷、黄芪甲苷、总多糖和浸出物的量进
行了对比分析，发现传统芪中毛蕊异黄酮苷和总多糖
量明显高于栽培芪，然而二者中黄芪甲苷无明显差
别；利用代谢组学技术分析，毛蕊异黄酮苷、芒柄花
素，黄芪皂苷 I 和 II 等成分的量有差异。屠鹏飞课题
组[4]对8个省59批药材中毛蕊异黄酮苷和芒柄花素进
行定量分析，结论是从生长方式分析，毛蕊异黄酮苷
以半野生的量较高。王文全课题组[12]关于野生与栽培
黄芪中各生物活性成分差异的研究中，发现野生蒙古
黄芪中总皂苷、毛蕊异黄酮苷、毛蕊异黄酮、芒柄花
苷量相对栽培蒙古黄芪高，但栽培蒙古黄芪中黄芪甲
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苷量较高，野生与栽培蒙古黄芪中芒柄花素和总黄酮
量无显著差异。
1.4 黄芪不同组织部位化学成分的差异比较
万燕晴[13]考察黄芪不同组织部位（主根、侧根、
须根、茎和叶）中黄芪皂苷和黄酮类等 10 种成分的
量，结果显示毛蕊异黄酮苷在主根、侧根、须根中
的量依次降低，黄芪甲苷量变化则相反。关于不同
组织部位化学成分的研究目前还较少，各组织部位
的化学成分量与等级是否具有相关性，还需要更多
的数据进行进一步的分析和探讨。
2 黄芪化学成分测定存在的问题及原因分析
2.1 黄芪甲苷的测定结果分析
总结各实验室对黄芪化学成分的测定结果，黄
芪甲苷是唯一一种变化规律比较明显的成分，即黄
芪甲苷的量与根的直径呈负相关。
虽然黄芪甲苷的量与根的直径呈现的规律性较
强，然而当不依据直径分类，仅对不同生长年限和
生长方式化学成分的量进行比较时，测定结果就会
得出矛盾的结论。如同一课题组内，杜国军对比传
统黄芪与栽培芪黄芪甲苷的量，结果显示二者无显
著差异[11]。这与万燕晴等[10]和牛倩芸等[2]的结论“二
者存在显著差异”不相符。不同课题组间也出现了
矛盾的结果，如万燕晴等[10]与刘凤波[12]分别对比分
析了不同生长方式黄芪化学成分的量，得出黄芪甲
苷在传统芪和栽培芪量高低的结论不一致，前者发
现传统芪中黄芪甲苷量显著高于栽培芪，后者得到
相反的结论。因为年限与直径、等级的相关性不明，
存在药材取样时不能确切清楚实际生长年限等问
题，导致药材取样存在不规范性，这可能是导致结
果产生差异的原因。
2.2 黄酮类成分的测定结果分析
由于大多课题组对黄酮类成分测定结果与现
行等级划分标准不对应，研究结果规律性不强，
因此很难得出有价值的结论，为市场上黄芪商品
的流通提供可供参考的定价依据。如万燕晴[1]研
究结果显示，毛蕊异黄酮苷与等级划分无显著相
关性；屠鹏飞课题组和郭宝林课题组对比不同生
长方式下毛蕊异黄酮苷量结果存在矛盾，前者测
得 2 年生黄芪中毛蕊异黄酮苷量最高[4]，后者得
出 6 年生传统芪中毛蕊异黄酮苷量最高[6]的结论。
总之相关研究始终未能阐明主要化学成分量与现
行的规格等级划分标准以及生长年限及生长方式
的相关性规律。
2.3 存在问题的原因分析
关于黄芪甲苷是否与生长年限相关的问题，姜
勇等[14]在不同来源黄芪药材中对黄芪甲苷进行定
量分析，发现其量随生长年限的延长变化不规律；
马玲等[15]比较不同生长年限黄芪中黄芪甲苷的量，
得到相同的结论。此外，研究发现黄芪甲苷主要分
布在黄芪根的表皮或韧皮部[16]，因此，根部越细，
表皮或韧皮部所占比例越大，黄芪甲苷量越高，其
与等级呈负相关。所以不从黄芪根直径分析，仅从
年限、生长方式比较时就会产生矛盾。由于黄芪甲
苷是黄芪的主要活性成分之一，但其量的高低与生
长年限的延长无明显相关性。从这一角度分析，将
黄芪甲苷作为评价黄芪药材优劣的主要指标是否妥
当，还有待商榷。
毛蕊异黄酮葡萄糖苷等黄酮类成分在根的各解
剖部位均有分布，主要是生长年限积累导致其量的
差异，但以木质部较多[16]。此外，在一定生长年限
内，年限越长，木质部所占比例越大，该成分量越
高[16]；但当年限过长，木质部中心腐朽中空时，黄
酮类成分量则下降[3]。然而，目前在药材定量测定
时很难明确样品的实际生长年限，主要表现在：（1）
主根不断向下生长，造成同一主根的上下段生长年
限不同；产地加工时，按直径不同剪成不同的等级，
上段较粗的根段生长年限较长，但目前的等级分类
标准并未与确切的生长年限完全对应；（2）同一黄
芪植株，侧根与主根的年限是否一致并不明确，产
地初加工时，将侧根剪下与主根一起比较，依据直
径的粗细被划分到不同等级中，也形成了药材同一
等级生长年限混杂的现象；（3）同一地块，黄芪生
长的第 2 年就能开花结实，种子从年老的植株落入
土中又生长成新的植株，这样在同一地块中生长出
来的黄芪根实际年限并不一致，存在多个年限根的
混杂。因此，当进行不同生长方式黄芪的化学成分
比较时，由于传统芪的某一根段确切生长年限不明，
与速生芪的明确年限对应性不强，同样也是造成化
学成分测定结果矛盾的重要原因。
3 黄芪商品品规标准的研究思路
关于商品品规的研究方法，郭兰萍课题组[17]认
为等级不能只看大小，生物活性评价更能反映商品
规格等级的内涵。赵华叶等[18]通过综述中药材商品
规格等级的感官评价、化学评价和生物评价等研究
方法，认为药材品规是药材外在质量和内在质量的
共同体现，3 种评价方式结合才能评价中药材质量
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的优劣。秦雪梅等[19]认为形状特征与化学成分相关
性研究是药材“辨状论质”科学内涵探讨的具体体
现；性状特征与生物学效应相关性研究是药材“辨
状论质”的有力证据，并提出以形状特征、化学成
份与生物学效应相关联来建立商品品规标准的研究
方法。本课题组采用一套以黄芪外观量化指标为基
础，从化学成分测定以及生物效应评价相结合的方
式来研究黄芪品规的思路。
3.1 黄芪根生长年限的鉴定方法研究
一些植物的茎或根中存在年轮，可通过年轮来判
断生长年限。杨冬野等[20]对不同生长年限野生与栽培
黄芩的药材进行了鉴定研究，发现黄芩根中存在年轮
结构，根据年轮的数目基本可以判别黄芩根的生长年
限。Liu 等[21]报道了内蒙古地区的 13 种草本植物主根
中的生长轮现象，生长轮可作为植物生长年限的一个
重要判别依据，可以用于鉴别一些植物的生长年限。
关于黄芪，有研究发现内蒙古武川县大青山地区栽培
的蒙古黄芪[22]以及山西部分地区产黄芪中具有生长
轮。彭华胜课题组[23]在黄芪道地药材年限鉴别中，已
经利用间苯三酚染色等方法发现山西道地药材存在
生长轮，并成功鉴别出生长年限。
3.2 生长年限明确的黄芪样品化学成分比较研究
以恒山道地黄芪为研究对象，分别在同一产地
采收生长年限明确的 2～6 年半野生黄芪若干，测定
中上部横截面直径及植株全长，并按照直径粗细分
类。实验前记录每份样品性状规格大小及播种年代。
同时，同一植株由上至下按照生长轮界限分割成若
干份，每一段明确其生长年限，将实际的生长年限
与根段的直径相对应。以生长年限明确的样品为对
象分组，粉碎取样检测。选取黄芪药材中 2 个主要
药效成分，即毛蕊异黄酮苷和黄芪甲苷为定量测定
指标，重点比较二者在不同生长年限黄芪药材中的
量分布情况。同时，为了体现中药多成分药效物质
基础这一特性，在定量测定同时采用 HPLC、LC-MS
和 1H-NMR 指纹图谱作为研究手段的补充，从主要
药效成分与整体化学成分轮廓 2 个方面，揭示恒山
道地黄芪的化学成分的分布特点，如图 1 所示。将
最终化学成分定量结果同规格大小以及生长年限进
行关联分析，寻找恒山道地黄芪中主要药效成分毛
蕊异黄酮苷和黄芪甲苷在根中的分布规律；寻找以
指纹图谱为基础的黄芪中化学成分量的变化规律。
为黄芪药材的“辨状论质”[19]提供依据。


图 1 生长年限明确的黄芪样品化学成分比较
Fig. 1 Comparison on chemical constituents in Astragalus Radix from clear growing years
3.3 基于化学成分差异性的传统芪与速生芪生物
效应的比较研究
笔者认为对于化学成分与药材商品规格的相关
性不能一概而论，单一或几种化学成分不能反映药
材的药效，所以不能局限于《中国药典》收载的有
效或指标成分，可借助指纹图谱、代谢组学等技术
全面、整体、综合地研究化学成分与中药材商品规
格的相关性[18]。此外，肖小河课题组[24]在重新审视
中药质量评价模式和方法的基础上，提出以生物评
价为核心的中药生产质量控制体系。因此，在明确
黄芪的实际生长年限后，分别选择传统芪和速生芪
中化学成分的量与指纹图谱差异最大所对应的该生
确切生长年限 年限与直径对应分组
不同生长方式 不同等级 不同播种年限 不同组织部位
野生 栽培 一等 二等
三等 四等
五等
HPLC-UV-ELSD 定量测定
得出评价结果
黄芪药材的收集
显微生长轮鉴定
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长年限的黄芪样本，如 6 年生传统芪与同产地 2 年
生速生芪作为研究对象，对比二者的生物效应的差
异性，评估两类黄芪的药理药效，指导临床对不同
品规商品的选用，以及引导黄芪药材产业发展。
4 建立基于化学与药效比较的黄芪商品品规标准
的意义
本课题组提出针对黄芪商品不同用途，建立不
同商品规格药材标准。该标准应遵循市场交易实用
性的原则，以简便易行的性状特征为划分指标，但
需要有科学依据，故应注重传统经验的辨状优质与
化学评价、生物效应评价相结合[19]，既能体现中药
材的整体特性，还能提高评价的客观性和可操作性，
为商品标准的建立和中药材“辨状论质”科学内涵
阐释提供依据。在此基础之上，制定以外观量化指
标为主的山西省道地中药材黄芪商品规格等级标
准，为其流通提供定价依据，促进黄芪商品在市场
流通中优质优价。
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