全 文 ：细辛道地药材与微量元素
北京市中药科学研究所 ( 100011)　　周长征 　李　银
北京中医药大学中药学院　　　　　杨春澍
摘　要　对细辛道地药材及其生境土壤中的微量元素含量进行了比较研究。 结果显示 ,细辛道地药材中 V、 Li、 Sn
等元素的含量较高 , Zn / Cu比值较低 ,细辛对 Ti、 Li、 B等元素有较强的富集作用 ;细辛的药理活性与细辛道地药材
的微量元素含量特征有一定的相关性 ;种质是影响细辛道地药材中微量元素含量的主要因素 ,从微量元素的角度
来看 ,细辛道地药材的形成模式是以种质为主导的多因子关联决定型。
关键词　细辛　道地药材　微量元素　种质
Studies on the Presence of Various Trace Elements in
the Geo-herbal Wildginger (Asarum L. )
　　Beijing Institute o f Chinese Ma teria Medica ( Beijing 100011)　 Zhou Chang zheng and Li Yin
　　Colleg e o f Chinese Ma teria Medica , Beijing Univ ersity of TCM and Chinese Mate ria M edica　 Yang Chunshu
Abstract　　 Trace elements presented in the geo-herbal Asarum L. w ere studied w ith reference to the
soil of i ts habi tat. The results show ed tha t the herb w as rich in vanadium ( V) and lithium ( Li ) and tin
( Sn) , but low in zinc ( Zn) and copper ( Cu) , and had a st rong tendency to accumulate ti tanium ( Ti ) ,
li thium ( Li ) and bo ron ( B) . The pharmaco logical ef fects of geo-herbal Asarum L. seemed to be closely
rela ted wi th i ts cha racteristic contents of t race elements w hich w ere mainly a ffected by the idioplasm and
va rious o ther mino r factors.
Key words　　 Asarum L.　 geo-herbal　 trace elements　 idioplasm
　　细辛是马兜铃科 Aristolochiaceae 细辛属
Asarum 植 物 北 细 辛 A. heterotropoides var.
mandshuricum ( Maxim. ) Kitag、汉 城 细辛 A.
sieboldii var. seoulense Nakai和华细辛 A. sieboldii
Miq.的干燥全草。细辛道地药材是指产于东北的辽
细辛 (包括北细辛和汉城细辛 )和产于陕西华山周围
的华细辛 [1 ]。米秋雯、杨春澍曾对细辛属植物的微量
元素含量做过系统研究 [2 ] ,但对细辛道地药材与土
壤中微量元素含量之间相关性的研究目前尚未见报
道。为此 ,本文首次对 15个细辛道地药材样品及其
生境土壤中的微量元素含量进行了比较研究。
1　供试材料与仪器
1. 1　供试材料:原植物与生境土壤的样品来源见表
1。 所有样品均经杨春澍教授鉴定。
1. 2　试剂:浓硝酸 ,浓盐酸 (均为北京化工厂产 ,分
析纯 )。
1. 3　仪器及工作条件: JA96965型 (美 )电感耦合高
频等离子体原子发射光谱仪。入射功率 1. 1 kW,观
察高度 13 mm,曝光时间 10 s,提取速率 10 mL /
min,冷却气 ( Ar2 )流量 18 L /min,辅助气 ( Ar2 )流量
0. 5 L /min,载气 ( Ar2 )流量 0. 3 L /min.
表 1　药材原植物与生境土壤来源
药　　材
样品编号 原植物 栽培或野生
土壤样
品编号 产　地
采集日期
(年　月 )
Z1 华细辛 野生 T1 陕西洛南 1996-06
Z2 北细辛 栽培 T2 陕西洛南 1996-06
Z3 北细辛 栽培 T3 辽宁本溪 1996-06
Z4 北细辛 栽培 T4 辽宁本溪 1996-06
Z5 汉城细辛 栽培 T5 辽宁本溪 1996-06
Z6 北细辛 栽培 T6 辽宁凤城 1996-06
Z7 北细辛 栽培 T7 辽宁本溪 1996-06
Z8 华细辛 野生 T8 四川城口 1997-06
Z9 华细辛 野生 T9 湖北神农架 1997-06
Z10 华细辛 野生 T10 四川巫溪 1997-06
Z11 汉城细辛 野生 T11 吉林抚松 1997-06
Z12 北细辛 栽培 T12 吉林抚松 1997-06
Z13 北细辛 栽培 T13 吉林柳河 1997-06
Z14 北细辛 栽培 T14 黑龙江五常 1997-06
Z15 北细辛 栽培 T15 黑龙江牡丹江 1997-06
2　方法与结果
2. 1　药材样品:分别取完整植株 ,用清水洗净表面
·292· 中草药　 Chinese T raditional and Herbal Drug s　 2000年第 31卷第 4期
Address: Zh ou Changzheng, Beijing Ins ti tu te of Chinese Materia Medica, Bei jing周长征　男 , 1969年生 , 1998年在北京中医药大学中药学院获医学博士学位。现任北京中药科学研究所副所长 ,北京中药新药中试基地负责人。现在主要从事与中药新药研究相关的各项工作。曾获世界首次创新医学大会优秀论文二等奖、北京药学会 1999年度优秀科技论文二等奖。 已发表论文 10余篇。
泥土后 ,以蒸馏水、去离子水分别快速淋洗 3遍 ,于
60℃烘箱中烘干 ,用玛脑乳钵研成粉末状。准确称
取 1 g样品 ,置瓷坩埚内 ,加 4 mL硝酸 ( 1∶ 1) ,电热
板上硝化 2 h,挥掉过量硝酸。500℃灰化 3 h,放冷。
加 10 m L盐酸 ( 1∶ 1)溶解灰分。定量转入 50 mL容
量瓶中定容 (有少量沉淀 ,液体稍浑浊 )。定量滤纸过
滤 ,取 10 mL于刻度试验管中送检。结果见表 2。
2. 2　土壤样品:取干燥土样若干 ,在瓷盘上压碎。准确
称取 10 g土样 ,置 100 mL具塞锥形瓶中 ,加入 50
m L 0. 1 mo l /L HCl。 30℃恒温振荡 1 h,定量滤纸过
滤。取 10 m L滤液于刻度试管中 ,送检。结果见表 2。
3　讨论与结论
3. 1　细辛道地药材的微量元素特征:道地药材的研
究中目前最迫切需要解决的科学问题是要研究道地
药材好的标准和特征。鉴于微量元素的特殊作用 ,建
立道地药材的化学特征——化学指纹图谱时也不应
忽视微量元素。为此 ,我们将道地药材所含微量元素
的均值与细辛属植物微量元素含量的均值及
Bow en值 [3 ]进行了比较。发现细辛道地药材微量元
素含量的值比细辛属均值高 5倍以上的是 V、 Li、 Sn
3种元素 ,比 Bew en值高 5倍以上的是 Fe、 Co、 Cr、
V、 Ti、 Li、 Be、 Gu、 Sn、 As、 Sb、 Bi 11种元素。上述元
素的含量较高 ,可以做为细辛道地药材的化学特征
之一。
15个细辛道地药材样品 Zn /Cu比值的平均值
为 5. 3(与米秋雯、杨春澍的结果一致 ) ,陆生被子植
物 Zn /Cu比值的平均值为 11. 4,是细辛道地药材的
2. 2倍。较低的 Zn /Cu比值也是细辛道地药材的化
学特征之一。此外 ,药用植物通过调节体内代谢机制
而具有选择吸收和富集某种微量元素的能力。 为掌
握细辛道地药材的富集特性 ,我们计算了各样品的
元素富集系数 (富集系数= 药材中某元素的含量 /土
壤中某元素的含量 )。发现细辛道地药材对 Ti、 Li、
K、 B、 P等元素有特别的富集能力 (富集系数> 10) ,
这也可以做为细辛道地药材的化学特征之一。
3. 2　细辛的药理活性与道地药材的微量元素特征
关系:现代药理实验证明 ,细辛有解热、镇痛、抗炎以
及较强的心血管系统作用。 将细辛的药理活性与细
辛道地药材中含量较高的几种微量元素的生理活性
进行比较 [4, 5 ] ,可初步推测 ,细辛的解热、镇痛作用可
能和细辛中较高的 Fe、 B含量有关 ;细辛的抗炎作
用可能和 Ga、 Co、 Sn的含量较高有关 ;细辛对心血
管系统的作用可能与 Cr、 Ga、 B、 Li含量及较低的
Zn /Cu比值有关 ,因为按 Zn /Cu比值假说 ,高锌低
铜的饮食会干扰胆固醇的正常代谢而导致冠心病。
3. 3　影响细辛道地药材中微量元素含量的因素
3. 3. 1　遗传因素:米秋雯根据其对细辛属植物微量
元素含量的研究发现 ,植物亲缘关系愈近 ,所含微量
元素的状况愈相近 [2 ]。我们发现 ,华细辛组植物微量
元素含量与 Bow en值的差异较大 ,华细辛组与细辛
属的差异次之 ,华细辛组内各种之间的差异最小。本
研究的结果进一步证实了植物亲缘关系与其所含微
量元素的一致性。植物生理学的研究证实 ,遗传因素
可以通过调节体内代谢机制来选择吸收和积累微量
元素 ,从而造成植物体内微量元素含量随种质不同
而不同。总之 ,实验结果显示种质是影响细辛道地药
材微量元素含量的主要因素。
3. 3. 2　土壤: 土壤是植物微量元素的直接供体 ,在
影响药材微量元素的诸多环境因子中 ,土壤是最直
接的。为研究生境土壤的微量元素状况对细辛道地
药材中微量元素含量的影响 ,我们计算了各种元素
在药材中的含量与在土壤中含量的相关系数。在所
测定的 31种元素中 , 17种元素呈正相关 ,其中 7种
元素有较显著的相关性 ( P < 0. 05) ,其余 14种元素
呈负相关。植物生理学认为 ,在生理条件下 ,活细胞
都能从周围环境中选择吸收对自身有用的分子或离
子 ,当植物对某些元素需求量较高 ,而土壤中含量较
低时 ,该元素在植物体中的含量与在土壤中的含量
往往相关系数较高 ;反之 ,当植物对某些元素需求量
较少而土壤中的含量又相对较高时 ,往往相关系数
较小 ,甚至呈负相关 [6 ]。也就是说植物不会随土壤中
某元素浓度的增高而无节制地被动吸收该元素 ,而
是主动与被动相结合地有选择吸收。植物的这种选
择性往往最终是由遗传因素决定的 ,也就是说土壤
对植物药中微量元素含量的影响是受种质制约的。
3. 3. 3　其他因素:根据植物生理学的理论 ,植物对
无机元素的吸收状况除与遗传和土壤因素相关外 ,
还随着其他环境条件的变化而不同 ,温度、湿度、土
壤粒度和通气状况、溶液浓度和 pH值等影响最为
明显 [6 ]。此外 ,药材中一种元素的吸收、蓄积 ,还往往
与其他微量元素的状况密切相关 [ 7]。有时 ,取样等其
他偶然因素也能使我们的测得值与真实值有较大的
差异。各细辛道地药材样品及生境土壤中微量元素
含量有种内差异大于种间差异的现象。 产生这种现
象的原因可能和取样等偶然因素有关 ,也可能和各
样品特异的遗传或环境因素有关。 但作者认为均值
更能代表细辛道地药材的总体特征。
3. 4　细辛道地药材的形成原因初探:道地药材是遗
·293·中草药　 Chinese T raditional and Herbal Drug s　 2000年第 31卷第 4期
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传因素、生态环境和人文因素综合作用的结果 ,根据
各种因素对道地药材形成的贡献大小 ,有人将道地
药材的形成模式分为生境主导型、种质主导型、技术
主导型、传媒主导型以及多因子关联决定型 [8 ]。本研
究的结果表明 ,遗传因素是影响细辛道地药材微量
元素含量的内在因素 ,也是主要因素。从微量元素的
角度来看 ,遗传因素是细辛道地药材形成的主要影
响因素。此外 ,土壤等生态环境条件是构成道地药材
最重要的外在条件 ,虽然这些外在条件在某些情况
下起着关键的作用 ,但这些外在条件是在优良种质
的基础上通过对药用植物内在基因的表达及某些生
理生化反应施加影响而起作用的 ,是道地药材形成
的外因 ,是次要因素。 综上所述 ,从微量元素的角度
来看 ,细辛道地药材的形成模式可能是以种质为主
导的多因子关联决定型。
3. 5　细辛道地药材中的重金属和砷盐含量:对重金
属和砷盐的检测 ,国际国内均提到议事日程 ,面临我
国开放改革的大好形势 ,若在药品质量的要求上与
国外更好接轨 ,必须要重视质量标准的提高 ,检查项
中重金属与砷盐为其内容之一 ,许多国家均有具体
质量要求。如对砷、铜、铅、汞 ,新加坡的要求依次为
5, 150, 20, 0. 5μg /g ,马来西亚为 6, 20, 10, 0. 5μg /
g ,香港砷限量为 10μg /g[9 ]。我国对中药材中铅和砷
的含量限度尚无明确而具体的规定 ,根据国内现有
资料 ,一般要求中药材中铅的含量 < 20μg /g ,砷的
含量 < 10μg /g。
从表 2中可知 ,细辛道地药材中铅的含量在
2. 22～ 17. 13μg /g之间 ,平均 6. 83μg /g;砷的含量
在 8. 75～ 33. 82μg /g之间 ,平均 19. 12μg /g。铅的
含量虽高于 Bow en值 ( 2. 7μg /g ) ,但各样品均不超
标 ( 20μg /g ) ;而砷的含量不仅远高于 Bow en值
( 0. 2μg /g ) ,而且多数样品超标 ( 10μg /g )。作者认
为在栽培药材前 ,有必要先检测土壤中的重金属和
砷盐含量 ;此外 ,在药材上也不能喷施含重金属和砷
盐的农药 ,以控制药材中重金属和砷盐含量。
参 考 文 献
1　米秋雯 ,等 .中国药学杂志 , 1990, 25( 3): 173
2　米秋雯 ,等 .中国药学杂志 , 1989, 24( 12): 712
3　 Bow en H J M. Trace elements in biochemis try. Academic Press ,
Lond on and New Yo rk , 1966: 260
4　王　夔主编 .生命科学中的微量元素 (第二版 ) . 北京:中国计量
出版社 , 1996: 132
5　孔祥瑞编 . 必需微量元素的营养、生理及临床意义 . 合肥:安徽
科学技术出版社 , 1982: 86
6　刘钟栋主编 .植物生理学 . 北京:高等教育出版社 , 1989: 201
7　范俊安 ,等 .中药材 , 1991, 14( 1): 3
8　肖小河 ,等 .中国中药杂志 , 1995, 20( 6): 323
9　王北婴主编 . 中国新药研制与申报 . 北京:中国中医药出版社 ,
1995: 152
( 1999-12-03收稿 )
农杆菌介导的 GUS基因在枳壳中的转移
广州中医药大学中药学院 ( 510405)　　贺　红
广西林业科学院　　　　　　　　　　韩美丽
摘　要　用枳壳 Poncirus trif oliata Ra f.实生苗的上胚轴为材料 ,探索以根癌农杆菌介导的 GU S基因在枳壳中的
转移 ,结果表明:抑菌剂选择头孢霉素较好 ;卡那霉素作为选择试剂 ,浓度为 50 mg /L;外植体与农杆菌共培养时间
以 2～ 3 d为宜。 GUS基因瞬时表达检测 , 80%的外植体呈阳性反应 ; GUS基因稳定表达检测 ,抗性植株中 , GU S反
应呈阳性所占比例为 70. 0%。
关键词　枳壳　农杆菌　 GU S基因
A Study on the Agrobacterium-mediated GUS Gene Transfer to
Trifoliate Orange (Poncirus trifoliata )
　　 College of Chinese Ma teria Medica , Guang zhou Univ ersity of TCM and Chinese Ma teria Medica ( Guang zhou 510405)　
He Hong
　　Guangxi Academy o f Fo r estry　 Han Meili
·295·中草药　 Chinese T raditional and Herbal Drug s　 2000年第 31卷第 4期
Address: He Hong, College of Chines e Materia Medica, Guang zh ou University of Tradi ti onal Ch inese Medicine and Materia Medica,
Guangzh ou贺　红　女 , 33岁 , 1997年毕业于华南师范大学生物系 ,获理学博士学位。现为广州中医药大学中药资源室副研究员。长期从事植物细胞工程方面的研究工作 ,作为主要成员 ,参加了国家自然科学基金及香港 Croucher基金等课题的研究 ,现主持广东省自然科学基金博士启动项目。 目前主要研究方向为中药生物工程。 发表论文 20余篇。