福建省地道药材枇杷叶GAP的研究技术路线探讨.doc

福建省地道药材枇杷叶GAP的研究技术路线探讨一、项目概述枇杷Eriobotrya japonica （Thunb.）Lindl.为蔷薇科枇杷属植物，是我国南方特产的常绿果树，主产我省莆田，秋萌冬花，春实夏熟，在百果中独具先天四时之气，被誉为独冠时新的嘉果珍味。齐民要术、本草纲目等许多古文献对其多种药用价值都有记载和说明。目前，对枇杷叶炮制和临床用药的研究报道较多，但专业化栽培管理和精深加工技术研究报道较少，而且迄今尚未有对枇杷叶GAP生产管理和SOP制定研究的报道。近年来，我国政府对药材基地建设高度重视，并制定了中药现代化研究和产业化开发战略。枇杷叶作为一种珍贵的中药材资源，却尚未建立起地道中药材种植生产基地，潜力远远没有被挖掘出来。为了推进地道药材枇杷叶规范化生产研究及其示范基地建设，充分利用丰富的枇杷叶资源，发展绿色枇杷生产，促进枇杷叶中药生产产业化，提高枇杷生产综合效益，本课题将从枇杷叶的产地生态环境（包括空气、水质、土壤等）、种质和繁殖材料（优良品种的选育）、栽培管理（特别是病虫害生物防治）、采收与初加工、包装、运输与贮藏、质量管理和基地建设等方面进行研究，制定符合GAP要求的枇杷叶药材生产技术规范（即标准操作规程SOP），枇杷叶药材质量标准，研究质量检测方法及控制技术。二、 项目立项的必要性20世纪70年代以来，回归自然呼声日益高涨，特别是带有世界性的医源性、药源性疾病的发生率的快速增加，使国际医学界对中医药刮目相看，不少国家纷纷对中药敞开了大门。在日本、韩国、德国和香港等国家和地区，植物药生产已成为新的经济增长点，也就成了世界制药业的一个新的竞争焦点。进入21世纪，具有传统优势的中药，面临着国内外越来越激烈的竞争。中药要巩固国内市场，跻身国际市场，必须应用现代科学技术，遵循严格的规定标准如药品临床质量管理规范（GCP），药品非临床安全性研究质量管理规范（GLP）及药品生产质量管理规范（GMP），研究出安全、高效、质量可控的新一代中药。其中最重要的是符合国际要求的质量标准，也就是说，中（成）药的国际化必须有中（成）药的现代化与规范化，而中（成）药的标准化必须以中药材的标准化为基础，中药材标准化有赖于中药材（资源产品）生产的规范化。药用动、植物的不同种类、生态环境、不同的繁殖材料、培育技术、采收加工方法都影响药材的产量与质量。要求药材生产规范化就必须遵循药材生产管理规范（GAP），制定各项标准和操作规程，其中包括产前的种子标准、生产适宜区的标准、产中的生产管理、培育技术标准以及产后加工工艺标准等，即实施药物原料生产综合标准化，并努力发展绿色药材。绿色药材是无公害、无污染的优质药物原料，它的生产是以全程质量控制为核心的系统工程。近年来，我国政府对药材基地的建设高度重视，国家几个部委同时设立了基地建设专项基金，一些有实力的大型制药企业纷纷斥巨资建立自己的药材基地，国家经贸委医药司把中药材生产实行产业化经营当作今后一段时期的中心任务；国家科技部1999-2000年共资助了60个中药材GAP品种，如湖北茯苓、广东阳春砂、云南三七等。国家计委也鼓励药材种植基地建设，主要资助1000万以上的大型项目。四川天乐药业有限公司在四川彭洲市建立了川芎生产基地，四川恒源药业有限公司在四川江油市建立了附子生产基地，上海药材公司与中国药材公司共同投资的上海华宇药业有限公司分别在全国十多个省市建立了西红花等地道中药材种植生产基地。福建迄今为止还未有一个国家部委资助的中药村GAP品种，也没有一个药厂或药材生产企业在省内建立起地道中药材种植生产基地，在中药材GAP研究与基地建设方面尚属空白，这与我省的中药材资源优势及经济实力地位极不相称。今年开始福建省科技厅将福建省地道药材GAP研究及标准化生产示范基地建设列入招标项目，就是这方面的有益尝试，对我省地道药材的标准化生产将起到极大的促进作用。加速我省实施地道药材规范化生产研究及其示范基地建设，是中药现代化的需要，也是中药产业的基础和关键。我国作为天然药物大国，中药出口量在世界天然药物贸易额中却只占极小的份额，其主要原因之一就是中药材生产不规范。中国加入WTO在即，实施GAP将实现对中药材生产品种、产地质量等的规范，必将为中医药走出国门创造条件。当前我国各省正在加紧建设各地产药材的GAP基地，如果我们不迎头赶上，一旦国家中药材GAP管理规范实施，不符合规范的药材将不准在市场销售，闽产药材将无法参与市场竞争。因此，按照中药材GAP的要求，制定相应药材的生产质量管理标准操作规程（SOP）和生产基地建设是实现药材生产现代化、国际化的当务之急和发展方向。选择我省最具有发展前景的地道药材作为突破点，通过标准化生产示范基地建设、中药材GAP规范和SOP操作规程的制定，将为我省中药产业的发展打下坚定的基础。依据中药区划、地道性和经济高效的原则，通过大量的前期调查工作,我们确定枇杷叶作为研究的首选目标，并选择莆田常太三湾果场作为研究基地。枇杷为常绿乔木，树冠美丽、枝叶茂密、寒暑无变且负雪扬花。中国是枇杷的故乡，品种类型丰富多彩，并有许多集中产区和传统名牌品种，驰名中外。我省莆田县常太镇种植枇杷历史悠久，常太枇杷名扬天下，素有中国枇杷第一乡之盛誉。枇杷的花、果、叶、根及树皮等均可入药，而最重要的药用部分是叶。其有效成分为橙花叔醇（Nerolidol）和金合欢醇（Farnesol）的挥发油类及有机酸、苦杏仁甙（Amygdalin）和B族维生素等多种药用成分，具有清肺和胃、降气化痰的功用，为治疗肺气咳喘的要药。目前，枇杷食用和药用综合利用的生产技术极不规范，造成药材质量下滑，影响了枇杷叶药材的生产、加工利用和出口。本研究项目的实施与完成，将制定符合GAP要求的枇杷叶中药材的生产技术规范，并建立标准化生产示范基地，同时对我省中药材产品的健康持续发展产生重要影响。三、 国内外同类研究的现状和发展趋势目前对中药材GAP基地建设的研究和SOP的制定在全国逐渐开展，已有成功的研究报道，如川芎、黄连、麦冬等六十多种。在研究中，不断出现中药材GAP生产技术及管理体系方面的研究报道，对本课题的研究提供重要的参考作用。枇杷叶为常用中药，具有清肺和胃，降气化痰。主治肺热痰咳，咳血，衄血，胃热呕哕。临床上用于治疗慢性气管炎。其有效成分为多种挥发油，如橙花叔醇和金合欢醇，还有a和b蒎烯等；多种有机酸，如酒石酸、柠檬酸和苹果酸等；以及苦杏仁甙、熊果酸和齐墩果酸等化合物。目前，对枇杷叶炮制和临床用药的研究报道较多，但规范化栽培管理和加工技术研究报道较少，迄今尚未有对枇杷叶GAP生产管理和SOP的制定研究的报道。中药材GAP基地建设和SOP的制定将为中成药的生产提供真实、优质、稳定、可控的原料，确保中成药的生产质量稳定可控，是中药现代化、国际化的前提，是中成药制造业发展的必然趋势。四、研究开发的内容和预期达到的目标（一） 研究内容1、规范化栽培技术（1） 枇杷叶产地生态环境研究（2） 种质和繁殖材料研究（3） 枇杷叶栽培管理技术研究（4） 采收与初加工技术规范研究（5） 包装、运输与贮藏技术规范研究2、制定符合GAP要求的药材生产技术规范，即标准操作规程（SOP）3、制定枇杷叶药材质量标准4、枇杷叶药材质量检测方法及控制技术研究5、规范化生产示范基地建设（1） 生产基地的选择规划（2） 农田水利建设（3） 优质药材种苗基地建设及良种繁殖（4） 种植工程，种植枇杷叶药材50亩（5） 药材加工厂建设（6） 质量检测站建设及质量保证体系的建立（7） 人员配备及GAP标准操作规程培训（二）预期达到的目标通过课题研究，制定出符合GAP要求的枇杷叶生产技术规范和标准操作规程（SOP），确立检测方法和控制技术体系，制定出枇杷叶的质量标准，并建立50亩规范化生产示范基地，生产出绿色、高产、安全、有效、可控的中药材枇杷叶。根据研究制定的枇杷叶药材生产质量管理规范，向国家有关部门申报建立国家级地道药材枇杷叶生产质量管理规范基地，并使枇杷叶最终成为国家认定和扶持的GAP新品种之一。五、项目的技术关键和主要创新点（一） 技术关键本课题是多学科、多部门参与共同完成的大型研究项目,技术关键是全程质量管理技术，研究枇杷叶生产过程的每一个技术环节，把影响枇杷叶质量和产量的因子，作为研究的重点加以突破。主要技术有：国内外较先进的检测方法，如GC、薄层扫描、原子吸收等；目前公认的考查方法，如国家药典方法和指纹谱图的制作法；应用能代表枇杷叶质量的有效成分的检测指标。（二） 创新点主要体现在依据国家中药材GAP规范，采用先进生产技术、质量检测和控制技术，研究枇杷叶的GAP，制定SOP操作规程。主要创新点有：病虫害生物防治技术；有机栽培技术；枇杷叶指标性成分的特征指纹谱图确认；产业化、现代化生产管理和加工技术（包括无损伤采收、气调冷藏保鲜、低温干燥、真空包装等技术）等。六、技术路线技术流程见附图1、药材产地生态环境研究选择远离公路、动物饲养地、居民居住地，无空气污染（符合GB309582，达二级以上标准），无水质污染（农田灌溉水质量符合GB5084-92），无土壤污染（土壤环境质量符合GB15618-1995）的枇杷叶生产基地，以保证绿色枇杷叶生产的生态环境。在栽培、生产过程中，定期取代表性样品，对栽培生产地段的水、土壤进行检测（每年两次），检测标准按GB5084-92 和GB15618-1995进行。2、生物多样性保护研究从基地的实际出发，加强基地的保护与建设，采用工程技术和生物技术相结合技术路线，加速林草资源培育，营造天敌重要的繁衍与栖息的良好生态环境，保护如野生动植物资源，实现基地果园生物多样性，确保莆田常太三湾果场药用枇杷生产持续、稳定、协调发展。3、 种质和繁殖材料研究技术路线（1）枇杷药材种质材料研究A、广泛收集不同区域不同品种枇杷种质，采用常规和现代化分析技术，进行有效化学相关成分的分析、比较，并对不同种质药材品质、产量进行综合评价。B、通过综合评价，淘汰不良品种，筛选出1-2个兼用或药用枇杷优良品种。C、对入选的品种采用传统技术手段（如枇杷小苗嫁接快速育苗技术），结合现代生物技术（茎尖培养等扩大繁殖技术）相结合的方法，为生产和推广提供健康种苗。（2）繁殖材料研究采用现代遗传育种技术，对入选的枇杷优良品种进行改良，培育在产量、品质、适应性等方面综合性状更佳的后备药用枇杷品种资源。4、栽培管理技术（1）药用枇杷的生物学特性研究在总结生产经验的基础上，充分研究药用枇杷的生物学特性（包括生长发育、营养需求与环境的关系等）；采取配套的科学栽培技术和措施，进行定向改造，以提高枇杷药用部分的产量和品质。（2）枇杷栽培技术根据枇杷生物学特性和中药GAP要求，结合生产实际，采用传统栽培技术和现代高新技术相结合的方法，参照常太枇杷绿色食品操作规程，研究枇杷的修剪、光照、水肥、田间管理等对药材产量和质量的影响，制定出优质、高产、稳产规范化栽培技术措施，确保枇杷叶的有效化学成分的稳定性、可控性，同时又促进常太枇杷生产产业化、现代化。（3）枇杷主要病虫害综合防治病虫害综合防治是实现枇杷果品和药用枇杷叶生产可持续发展的重点技术，贯彻预防为主，综合治理的方针，在基地区域建立测报、检疫、防治三个病虫防治服务网络，使枇杷主要病虫害得到有效控制，从而实现环境洁净和资源持续利用，促进区域农业生产系统的优化，主要措施有：A、加强领导。病虫防治工作首先应引起区域有关部门和领导的高度重视，加强组织领导，保证经费投入，完善和加强植保队伍和服务体系建设。B、完善枇杷病虫测报体系和网点。根据枇杷栽培特点，在基地区域设立有代表性的病虫测报点，建立主要病虫预测、预报系统。定期定点记载病虫发生消长情况，掌握其规律，及时发出病虫情报，科学指导综合防治时间和面积，达到维护和改善产地环境质量，从而促进生态良性循环，提高产量和品质。C、研究利用生物防治为主的综合防治技术。采用绿色食品允许使用的生物源农药、矿物源农药、限量的部分有机合成农药和病虫害天敌，防治枇杷叶斑病、角斑病、炭疽病、斑点病，黄毛虫、举尾虫、天牛等主要病虫害，有效降低药材的农药残留量，如以8010、Bt制剂的生物防治等，达到AA级绿色产品标准；辅以物理防治（如声、色、光、电及机械等）技术。利用生物防治为主的综合防治措施是本课题创新点之一。D、加强产地果农培训。每年可根据实际情况或生产的需要开展多层次多形式的科技培训，科普宣传和现场示范指导。同时根据病虫发生的特点，编写和印发简明易懂的科普资料或发放病虫彩色图片，供基地周边地区果农学习，提高果农病虫防治的科技知识，提高产地区域病虫防治的整体水平。5、采收与初加工技术规范化（1） 最佳采收期确定采用药材质量检测和产量测定相结合的方法，对不同采收期和不同加工方法进行研究，制定出最佳采收期及加工方法。中药材品质的优劣取决于有效成分的含量，而有效成分含量的高低与采收方法密切相关。科学规范的采收方法主要由药用植物药用部分中有效成分积累动态和植物生长发育阶段两大因素决定，既考虑有效成分含量，又考虑药材产量，同时参考传统采收经验及季节、气候等因素确定适宜的采收方法。采收的部分为枇杷的叶片，目前有两种采收方法，一种是收集自然落叶，另一种是采摘新鲜叶片，定为每月一次，并进行指标性成分的量化控制。根据GAP要求，规范采收方法。采收时一般避开雨天采收，并结合生长发育阶段，确定最佳采收期。（2）初加工技术枇杷叶传统加工方法为：采收后，用作制药原料的枇杷叶经扎把、晒干、贮藏；用于调剂的枇杷叶经刷毛、晒干、卷成圆柱状。为保证质量和调剂用量准确，设想经无损伤采收后，采取气调冷藏保鲜、自动化低温冷冻干燥、切丝、真空包装等工艺。其中枇杷叶气调冷藏保鲜和低温冷冻干燥是本课题的技术创新点之一。根据GAP要求，研究不同加工方法对枇杷叶有效成分含量的影响，确定科学规范的初加工方法和分级标准。6、包装、运输与贮藏技术规范化结合药材质量检测，对药材包装、运输与贮藏技术进行研究，并制定出规范。根据要求，枇杷叶必须改变传统的散装方法，运输过程中采用密闭车厢，贮藏条件应当标准化。研究内容包括：A、包装材料的研究和选择，包括两个方面，一是用作制药原料枇杷叶的大包装材料，二是用作调剂配方枇杷叶的小包装材料；B、封装工艺的研究和规范；、贮藏条件的比较研究，内容包括温度、湿度变化对枇杷叶质量和有效成分含量的影响。7、操作规程（SOP）制定技术路线根据GAP要求，制定出枇杷叶的药材栽培技术标准操作规程（SOP）。8、枇杷叶质量检测方法研究及药材质量标准的制定据文献记载，枇杷叶主要成分有多种挥发油，如橙花叔醇（Nerolidol）和金合欢醇（Farnesol），还有a和b蒎烯等；多种有机酸，如酒石酸、柠檬酸和苹果酸等；以及苦杏仁甙（Amygdalin）、熊果酸和齐墩果酸等化合物。但由于枇杷叶栽培、采收与初加工、包装、运输、贮藏等过程，均有可能发生化学成分含量和组成的变化、农药残留及重金属超标等。初步确定枇杷叶的指标性成分定为挥发油。因此，枇杷叶的质量控制的主要指标定为挥发油、农药、重金属残留，以及药材性状、杂质、水分、灰份和卫生指标等。确定监测的时间贯穿枇杷叶的整个GAP过程，包括种质、栽培管理、采收与初加工、包装、运输、贮藏等过程。质量检测方法在采用药典规定基础上，参考文献报道，研究GC、HPLC、薄层扫描等指纹谱图；考查方法是目前公认的先进方法，如国家药典方法和指纹谱图的制作法；应用的检测指标是能代表控制枇杷叶质量的化学成分。指标性成分挥发油采用水蒸汽蒸馏法提取，乙醚萃取，回收乙醚，无水硫酸钠脱水，GC、薄层扫描等指纹谱图，研究重复性强的指纹谱图；有机酸采用水提取，离子交换树脂纯化，HPLC和薄层扫描方法，研究重复性强的指纹谱图；苦杏仁甙采用二阶导数检测，测定含量；其它指标依据药典方法，进行检测。最终制定出有效、准确、快速、简单的全程质量检测控制方法。9、规范化生产示范基地建设（1）生态规划莆田县常太镇号称中国枇杷第一乡，位于莆田东圳库区，具有枇杷生产得天独厚的生态条件，环境污染少，基础条件优越。莆田常太三湾果场位于常太西部，远离公路和居民区，是常太枇杷主产区，基地标准化建设具有很强的辐射推广作用。（2）水利建设按药材的生产特性合理规划，按果园较高水利标准进行建设，做到排水灌水科学方便，严格控制水土流失和环境污染。（3）优质种苗基地建设及良种繁殖按GAP要求建设高标准规范化的枇杷叶种质繁育基地5亩，并以无性繁殖方式，采用分级繁育法建立枇杷叶良种资源圃1亩。（4）种植工程建设按符合GAP规范要求的标准操作规程进行栽培种植。（5）药材加工厂建设按GAP规范化要求来建设。主要是干燥设备的选型、安装、使用，包装设备的选型及包装材料的选择等。（6）检测站建设及质量保证体系的建立按GAP规范化要求设立质量管理部门，并建立生产各个环节的质量保证体系，严格按标准操作规程生产，做好记录及档案管理。按现代化的要求建立质量检测检验体系。10、人员配备及GAP标准操作规程培训生产基地应配备药用植物学、园艺、育种学、中药化学等专业人员，并以药材的标准操作规程为教材，进行反复培训，保证GAP操作规程的实施。七、研究开发成果的应用、产业化前景、市