不同产地连翘质量的研究现状分析

Analysis of the quality research progress of Forsythiae fructus from different producing areas

摘要

目的 总结不同产地连翘质量控制的研究现状。 方法 通过收集连翘中主要化学成分的研究文献资料，对不同产地连翘中主要化学成分（总挥发油、连翘酯苷A、连翘酯苷B、连翘苷和微量元素钠、锰、锌、铁、镁、钾、钙、铬、锗、硒及重金属铅、镉、砷、汞、铜）的含量研究结果进行数据收集和比较。 结果 由统计分析结果可知，陕西、湖北、安徽的样本挥发油质量分数均值约为1.7%，为最高；河南、陕西和山西的连翘酯苷A含量排名靠前，分别为5.47%、4.90%、4.83%；山西连翘中的连翘酯苷B样本量最高且含量均值高于其他产地；山西连翘微量元素优势较大，山西运城、太原、临汾、晋中产地的连翘中的Mn、Fe、Mg、K、Ca、Cr、Ge、Se质量分数居于前列，Na、Zn分别是河南三门峡、河北邯郸产地较优；各产地连翘的重金属含量均未超标。 结论 山西、河南、陕西、河北作为连翘的主要产区，多种化学成分的质量分数普遍高于其他产区，品质更为优良。本文为开展不同产地连翘的共性和个性特征研究提供了数据支撑，为各产地连翘的质量控制提供了参考。

Abstract

Objective To summarize the current research status of Forsythiae fructus constituents from different producing areas. Methods By collecting research literature on the main chemical components of F. fructus from different regions， data collection and comparison were conducted on the content of the main chemical components （total volatile oil， forsythia glycoside A， forsythia glycoside B， forsythin， trace elements sodium （Na）， manganese （Mn）， zinc （Zn）， iron （Fe）， magnesium （Mg）， potassium （K）， calcium （Ca）， chromium （Cr）， germanium （Ge）， selenium （Se）， and heavy metals such as lead （Pb）， cadmium （Cd）， arsenic （As）， mercury （Hg）， copper （Cu） in F. fructus from different regions. Results From the statistical analysis results， the average mass-fraction of volatile oil in samples from Shaanxi， Hubei， and Anhui was about 1.7%， higher than that from other areas. The contents of forsythia glycoside A in samples from He’nan， Shaanxi， and Shanxi were 5.47%， 4.90%， and 4.83%， respectively. The contents of forsythia glycoside B in samples from Shanxi F. fructus was the highest. F. fructus from Shanxi has a significant advantage in trace elements. The mass-fractions of Mn， Fe， Mg， K， Ca， Cr， Ge， and Se in the samples from Yuncheng， Taiyuan， Linfen， and Jinzhong of Shanxi were higher than from other areas， while Na and Zn in the samples from Sanmenxia of He’nan and Handan of Hebei were higher than that from other areas. The heavy metal content of F. fructus did not exceed the standard in all producing areas. Conclusion Shanxi， He’nan， Shaanxi， and Hebei， as the main production areas of F. fructus， generally have higher mass-fractions of various chemical constituents than other production areas， resulting in better quality. This article provides data support for conducting research on the common and individual characteristics of F. fructus from different producing areas， and provides reference for the quality control of F. fructus from different producing areas.

Graphical abstract

关键词

连翘 / 挥发油 / 连翘酯苷A / 连翘苷 / 微量元素 / 重金属

Key words

Forsythiae fructus / volatile oil / forsythoside A / forsythin / trace elements / heavy metal

连翘为木犀科植物连翘Forsythia suspensa （Thunb.） Vahl 的干燥果实，属于常用大宗药材。秋季果实初熟尚带绿色时采收，除去杂质，蒸熟，晒干，习称青翘；果实熟透时采收，晒干，除去杂质，习称老翘，青翘和老翘在《中华人民共和国药典》（以下简称《中国药典》）中统称为连翘^［1］。连翘始载于《神农本草经》，具有清热解毒、消肿散结、疏散风热等功效^［2］。在其历史沿用过程中，连翘药材产地因连翘品种改变而有所变更^［3］。宋代以后的连翘是以木犀科连翘为主流品种，道地产区有山西、山东、河南等。现今，连翘主产于山西、河南、陕西、山东等地，以山西、河南产量最大。近年来连翘销量均在千吨以上，年产值高达亿元，有119种连翘中成药收录入《中国药典》，特别是自全球新型冠状病毒肺炎疫情蔓延以来，许多对新型冠状病毒肺炎具有明显疗效的中成药均含有连翘。

不同产地的连翘在外形特征、内在成分、理化性质等方面均存在一定的差异，由此产生的连翘品质参差不齐的问题也成为研究人员关注的焦点之一^［4］。本研究对当前不同产地连翘质量控制的研究进展进行总结和归纳，为连翘的质量控制提供参考依据。

研究结果显示，连翘中主要含有挥发油类、黄酮类、苯乙醇及其苷类、木脂素类、微量元素及重金属等多种具有药物活性的化学成分^［5-7］。本文以“连翘”“挥发油”“苯乙醇苷”“木脂素”“微量元素”“重金属”等为检索词，检索了中国知网、PubMed等数据库中2012—2023 年的文献，检索到关于连翘中化学成分研究的文献共149篇，其中有效文献81篇，对其中连翘总挥发油、连翘酯苷A、连翘苷和微量元素钠、锰、锌、铁、镁、钾、钙、铬、锗、硒及重金属铅、镉、汞、砷、铜的含量研究结果进行数据收集和比较分析。

1 总挥发油

随着化学成分提取分离技术日益成熟和稳步发展，应用于连翘挥发油提取的方法更加多样，包括水蒸气蒸馏法、超声法、微波法、生物酶辅助提取、超临界流体萃取等，其中水蒸气蒸馏法是目前较常用的挥发油提取方法^［8］。按照产地及地区将连翘挥发油的含量进行汇总^［9-17］，所得挥发油均采用水蒸气蒸馏法提取。见图1、图2。

从样本量来看，山西的样本量最多，其次是陕西和河南，样本量较少的是江苏和云南等地，表明山西的连翘较受欢迎。从质量分数平均值分析，陕西、湖北、安徽产地的样本挥发油质量分数平均值约为1.7%，山西、河南产地平均值约为1.5%，河北、辽宁、云南产地平均值在1.0%~1.5%之间，挥发油含量最低的样本来自江苏沐阳，质量分数平均值为0.5%。

由图1可见，挥发油质量分数最高的样本来自陕西省铜川市耀州区，质量分数为2.9%；其次是来自河南省三门峡卢氏县及安徽地区的样本，质量分数分别为2.43%、2.04%；挥发油质量分数大于2.0%的样本共有10个，其中7个样本来自陕西，山西、安徽、河南各1个。通过比较不同产地连翘挥发油含量发现，陕西为优势产区，但是即使在同一省份，不同地区连翘中挥发油的含量也存在明显差异。

由图2可见，西北地区、华中地区连翘中挥发油的含量较高；华北地区、华东地区、东北地区次之，西南地区最低。就挥发油含量来看，西北、华中地区2个地区为连翘适宜种植区。

2 苯乙醇苷类

苯乙醇苷类化合物是连翘的标志性成分，也是连翘中含量较高、发挥药效活性的主要成分群^［18］。苯乙醇苷类包括连翘酯苷A、连翘酯苷B和连翘酯苷E等，其中连翘酯苷A是连翘中含量较高的成分，约占0.2%~11%，是《中国药典》含量测定的指标性成分^［5］。苯乙醇苷类文献中测定比较多的成分有连翘酯苷A、连翘酯苷B等，主要采用高效液相色谱法测定，各个产地的连翘酯苷A与连翘酯苷B的含量测定结果见图3至图5，同一产地有多篇文献报道的，将结果计算平均值与标准差同时显示。

2.1 不同产地连翘中连翘酯苷A的含量

《中国药典》2020年版中连翘含量测定项下规定连翘按干燥品计算，青翘含连翘酯苷A（C₂₉ H₃₆O₁₅）不得少于3.5%；老翘含连翘酯苷A（C₂₉ H₃₆O₁₅）不得少于0.25%。按照产地将连翘酯苷A的含量进行汇总^{［9，11，17，19-66］}，见图3、图4。

从样本量分析，河南的样本量最多，其次是山西、陕西，样本量较少的是福建、湖南。从平均值来看，连翘酯苷A质量分数平均值超过4%的产地有河南、山东、山西、陕西，分别为5.47%、4.37%、4.83%、4.90%；连翘酯苷A含量最高的样本来自河南，质量分数为5.47%；连翘酯苷A含量最低的样本来自福建，质量分数为0.14%。河南、陕西和山西的连翘酯苷A含量排名靠前，且按照药典标准也均合格。因此可以利用所处的环境优势，培育连翘酯苷A含量高的连翘品种。

由图4可见，华中地区和西北地区连翘中的连翘酯苷A含量偏高，西南地区连翘中的连翘酯苷A含量较低，其他区域的连翘酯苷A含量相差不大。

2.2 不同产地连翘中连翘酯苷B的含量

按照产地将连翘酯苷B的含量进行汇总^{［11，27，29，33，35，41，43，48，65］}，见图5。从样本量分析，山西的样本量居首位，其次是河南，然后是河北、陕西，样本量较少的是福建、湖南和山东。从平均值分析，连翘酯苷B质量分数平均值超过1.0%的产地只有山西，为1.31%；平均质量分数在0.5%~1.0%的产地有河南、湖北、陕西和河北，分别为0.82%、0.75%、0.56%、0.54%；其他产地连翘的连翘酯苷B平均质量分数在0.5%以下。

结果表明，不同产地连翘中连翘酯苷B的含量存在差异，山西连翘中该成分的平均值显著高于其他产地，进一步验证了山西产地的连翘品质优良，体现出山西连翘作为道地药材的特性。

3 木脂素类

木脂素类物质是连翘果实中重要的特征成分，主要分布在果实的中果皮及胚乳部位。目前，已从连翘中分离出多种木脂素类化合物，如连翘苷、连翘脂素、（+）-松脂醇等^［5］。《中国药典》2020年版中连翘含量测定项下规定连翘按干燥品计算，含连翘苷（C₂₇ H₃₄ O₁₁）不得少于0.15%。将主要代表性成分连翘苷进行归纳整理^{［9，11，13，17，19-29，31-38，40-44，46-55，60-61，63，65-74］}，对不同产地连翘进行评价，见图6、图7。同一产地有多篇文献报道的，将结果计算平均值与方差同时显示。

由图6可见，不同产地连翘中连翘苷质量分数从样本量分析，河南居于首位，其次是山西和陕西；福建、湖南、广东和云南的样本最少。从平均值分析，连翘苷质量分数平均值大于1.0%的产地有辽宁和山西；质量分数平均值较高的3个产地为辽宁、山西和云南，分别为1.43%、1.00%、0.90%；质量分数平均值较低的3个产地为广东、江西和四川，分别为0.006%、0.040%、0.190%，其他产地连翘苷质量分数平均值在0.15%~2.00%。结果表明，不同产地连翘中连翘苷的含量差异较大。单从平均值分析，辽宁和云南虽为最优产地，但因为样品数量较少，故无法确切证明辽宁和云南的优势。山西连翘样本量大、连翘苷含量高，体现出其作为道地药材品种优良、产量宏丰的特性。

由图7可见，东北地区、华北地区和西北地区连翘中连翘苷的含量偏高。而华南地区与华东地区连翘中连翘苷的含量较低，且与其他区域比较差异较大，尤其是华北地区。其他区域连翘的连翘苷含量相差不大。

4 微量元素及重金属

4.1 不同产地连翘中微量元素及重金属的含量

目前连翘中微量元素和重金属的检测方法较多^［75-76］，包括原子吸收光谱法、电感耦合等离子体质谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法、原子荧光光谱法等。常用的方法是电感耦合等离子体质谱法和电感耦合等离子体原子发射光谱法。连翘中含有大量的无机物质和微量营养元素，按照产地将连翘中微量元素的含量进行汇总^{［11，75，77-79］}，见图8。同一产地有多篇文献报道的，将结果平均值与方差同时显示，每个柱体上方的数字为该产地报道的样本数量。

Na元素含量，从样本量分析，山西太原居于首位；其次是山西长治、河南三门峡、河北邯郸、山西晋城、山西晋中；其余产地样本均为2个。从平均值分析，质量分数平均值最高的产地是河南三门峡，为137.94 mg·kg^-1；其次是山西临汾、陕西商洛、山西太原、陕西渭南，分别为134.83、129.76、117.21、105.49 mg·kg^-1；其余产地Na元素质量分数的平均值在100 mg·kg^-1以下。

Mn元素含量，从样本量分析，山西长治居于首位；其次是山西太原、山西晋城、山西晋中、河北邯郸、河南三门峡、山西临汾；其余产地样本均为2个。从平均值分析，质量分数平均值最高的产地是山西运城，为66.72 mg·kg^-1；其次是山西长治、河南三门峡，分别为43.66、40.14 mg·kg^-1；其余产地Mn元素质量分数的平均值在40 mg·kg^-1以下。

Zn元素含量，从样本量分析，山西长治居于首位；其次是山西太原、山西晋城、山西晋中、河北邯郸、河南三门峡、山西临汾；其余产地样本均只有2个。从平均值分析，质量分数平均值最高的产地是河北邯郸，为75.83 mg·kg^-1；其次是山西运城，为57.84 mg·kg^-1；质量分数平均值在30~50 mg·kg^-1的产地有河南三门峡、陕西渭南、陕西商洛，分别为50.28、41.2、35.67 mg·kg^-1；其余产地平均值在30 mg·kg^-1以下。

Fe元素含量，从样本量分析，山西长治居于首位；其次是山西太原、山西晋城、山西晋中、河北邯郸、河南三门峡和山西临汾；其余产地样本均为2个。从平均值分析，质量分数平均值最高的产地是山西太原，为169.18 mg·kg^-1；质量分数平均值在75~125 mg·kg^-1的产地有山西晋中、山西长治、河北邯郸、河南三门峡、陕西渭南、山西临汾、山西运城；其余产地Fe元素质量分数的平均值在70 mg·kg^-1以下。

Mg元素含量，从样本量分析，山西长治居于首位；其次是山西太原、山西晋城、山西晋中、河北邯郸、河南三门峡和山西临汾；其余产地样本均只有2个。从平均值分析，质量分数平均值最高的产地是山西太原，为907.38 mg·kg^-1；质量分数平均值在450~800 mg·kg^-1的产地有山西运城、陕西商洛、河南三门峡、河北邯郸、陕西渭南、山西晋城、山西晋中；其余产地Mg元素质量分数的平均值在400 mg·kg^-1以下。

K元素含量，从样本量分析，山西太原居于首位；其次是山西长治、山西晋城、山西晋中、河北邯郸、河南三门峡；其余产地样本均为2个。从平均值分析，质量分数平均值最高的产地是山西太原，为13 280.98 mg·kg^-1；其次是山西运城、山西晋城、山西长治、河南三门峡，分别为13 060.32、11 954.24、11 763.84、11 576.84 mg·kg^-1；其余产地K元素质量分数的平均值在10 000~11 500 mg·kg^-1之间。

Ca元素含量，从样本量分析，山西太原居于首位；其次是山西长治、山西晋城、山西晋中、河北邯郸、河南三门峡；其余产地样本均只有2个。从平均值分析，质量分数平均值较高的产地是山西太原，为2 034.66 mg·kg^-1；其次是山西晋城、山西长治、山西临汾、河北邯郸、山西运城，分别为1 932.50、1 812.36、1 796.17、1 777.13、1 723.61 mg·kg^-1；其余产地Ca元素质量分数的平均值在1 200~1 700 mg·kg^-1之间。

Cr元素含量，从样本量分析，山西长治居于首位；其次是山西晋城和山西临汾；山西晋中样本只有1个。从平均值分析，质量分数平均值最高的产地是山西临汾，为0.472 mg·kg^-1；其次是山西长治、山西晋中、山西晋城，其质量分数平均值分别为0.381、0.358、0.339 mg·kg^-1。

Ge元素含量，从样本量分析，山西长治居于首位；其次是山西晋城、山西临汾；山西晋中的样本只有1个。从平均值分析，质量分数平均值较高的产地是山西晋中，为0.039 9 mg·kg^-1；山西长治、山西临汾及山西晋城Ge元素质量分数的平均值分别为0.030 0、0.026 7、0.024 8 mg·kg^-1。

Se元素含量，从样本量分析，山西长治居于首位；其次是山西晋城、山西临汾；山西晋中的样本只有1个。从平均值分析，质量分数平均值较高的产地是山西晋中，为0.040 7 mg·kg^-1；山西晋城、山西临汾及山西长治Se元素质量分数的平均值分别为0.033 2、0.032 7、0.025 5 mg·kg^-1。

微量元素是人体内所必须的，而药材中的微量元素是以络合物的形式存在的，这些元素在人体代谢和健康中都发挥重要的作用，也是中药在治疗疾病时的重要物质基础。从汇总结果来看，连翘中K和Ca是微量元素中含量最高的2个元素，其次是Mg、Fe、Na。

4.2 不同产地连翘中重金属含量的分析

对连翘重金属含量进行汇总^{［11，75，77-79］}，见图9。同一产地有多篇文献报道的，将结果计算平均值与方差同时显示，每个柱体上方的数字为该产地报道的样本数量。

重金属在《中国药典》2020年版中被明确要求进行限度检查，限定Pb≤5 mg·kg^-1、Cd≤1 mg·kg^-1、As≤2 mg·kg^-1、Hg≤0.2 mg·kg^-1、Cu≤20 mg·kg^-1。连翘的重金属含量，从平均值来看，各产地均未超标。从单个样本来看，Pb含量超过限定的5个样本分别来自河南洛阳、河南新乡和山西运城，质量分数分别为8.5、7.1、6.7、5.4、8.0 mg·kg^-1；Cd、As含量均超标；Hg含量超过限定的2个样本分别来自河南南阳与河南三门峡，质量分数分别为0.20、0.30 mg·kg^-1；Cu含量超过限定的1个样本来自山西长治，质量分数为20.8 mg·kg^-1。

通过数据分析得出，产自河北、湖北和陕西的连翘重金属含量相对低，表明该产地的连翘未被污染。而有的产地连翘受到污染，可能与采集年份和具体产区等因素有关。应尽快完善有关连翘的检查项目，增加对重金属含量的检测力度，重视重金属含量超标的问题，杜绝被污染的连翘进入市场流通，对消费者的生命健康造成危害。

5 讨论

气候、环境因子对次生代谢产物含量影响较大，是药材道地性的成因。各药用植物因种类不同所需的生态环境也不同，有的以光或温度为主导因子，有的以土壤肥力为主导因子，这些生态因子会随着地理区域的不同而发生改变，它们的时空变化对中药材产生不同的效应，造成中药的化学成分含量不同。黄延盛等^［80］测定了4种不同产地党参标志性小分子的含量，结果表明，这些成分的含量与产地有关。姜丹^［81］通过对不同产地黄芩中黄酮类成分的含量进行测定，结果发现，黄芩中黄酮类成分的含量与产地有关。还有研究报道泽泻中泽泻醇的含量，不同产地及不同产地之间的环境差异性使其含量差异巨大，有的成分可相差6倍以上^［82］。

本文分别将总挥发油含量、苯乙醇苷类（连翘酯苷A、连翘酯苷B）和连翘苷含量进行统计学分析，结果发现，连翘中不同的化学成分在不同的地域含量差异明显。在总挥发油含量方面，西北和华中地区，这些地区包括陕西和河南，适合连翘中挥发油的积累；在连翘酯苷A含量方面，产自华中和西北地区的含量较高，其中包括河南、陕西、山西等地，表明这些区域适合连翘中连翘酯苷A含量的积累；在连翘酯苷B含量方面，产自山西、河南、湖北和陕西连翘中连翘酯苷B的含量较高，其他产地连翘相对较低；在连翘苷含量方面，产自东北和华北地区的含量相对较高，表明辽宁、山西等地的地理条件适合连翘中连翘苷含量的积累。

黄土高原是我国连翘的主要产区，山西、河南、陕西等地是主要种植区，海拔在200~2 000 m的向阳坡是连翘的最佳生长地带。连翘自身具有耐旱、耐寒、耐瘠、耐涝等特点，因此可以在野外大规模种植，河南卢氏县，山西陵川、新绛、安泽、屯留和长治市等地产量较高。人工种植的连翘更容易受到重金属等的污染。从重金属的数据分析来看，河南新乡、山西太原、山西运城和陕西商洛的Pb含量超标；Cd、As含量均达标；Hg含量超过《中国药典》限定的2个样本分别来自河南南阳与河南三门峡；Cu含量超过《中国药典》限定的1个样本来自山西长治。从重金属含量数据可知，河北、湖北和陕西等产地的连翘中重金属含量相对较低。这些地区非连翘的主要产区，但重金属含量低却可以作为地区优势。

值得一提的是，2020年版《中国药典》较过往版本增加了挥发油的检测项，挥发油是只有连翘果实种子种仁形成后才开始形成并积累的物质，在高温下也会有所损失，此标准将较大程度地避免提前过度采摘，同时干燥方式也影响挥发油的含量，研究表明低温晒干时挥发油损失较少，为连翘加工方式和质量控制提供参考。

6 结语

目前对于连翘品质产地差异的研究较少，本研究总结了产地因素对连翘主要化学成分的影响，发现不同产地的连翘各类化学成分存在较大差异，其原因是连翘所处生长环境、加工方法、采收时间、储存时间以及提取工艺均会对连翘的品质检测结果造成不同程度的影响。而通过对比不同产地连翘挥发油、苯乙醇苷类、木脂素类、微量元素和重金属的含量，发现每个产地都有自己的特色，可以以产地优势作为连翘培育的重点。本研究还发现山西、河南、陕西作为连翘的主要产区，其有效成分含量普遍高于其他产区，品质更为优良。

近年来，关于各产地连翘的研究报道较多，本文仅对数据库中已有的81篇报道中的结果进行归纳和分析，分析讨论也仅就目前数据展开；因篇幅所限，也未能对所有报道的成分进行详细比较和分析；由于没有数据，对于未报道的产区及已有产区中未进行分析的成分也未提及。

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基金资助

陕西省重点研发计划项目(2022ZDXM-SF-06)

陕西省重点研发计划项目(2024SF-YBXM-489)

西安市科技计划项目(23YXYJ0142)

陕西省科协青年人才托举计划项目(20230321)

秦创原中医药创新研发转化项目(2022-QCYZH-006)

“秦药”研发重点实验室项目(2021-QYPT-001)

“秦药”质量提升工程项目(2021-QYZL-01)

陕西省中医药研究院“苗圃培育计划”项目(2021-15)