植物生长调节剂(Plant growth regulator,PGR)是根据植物激素的结构、功能和作用原理,经人工提取、合成的能调节植物生长发育和生理功能的化学物质。现已广泛应用于中药材生产中,它在促进中药材生长发育和提高产量等方面发挥了一定的作用,但中药材不同于一般作物,决定PGR能否在中药材中推广使用的重要前提是评价其对中药材的有效性和安全性有无负面影响。已有研究表明,“壮根灵”类PGR或含PGR的农肥在中药材生产中的盲目使用,导致一些中药材的质量明显下降,同时造成对中药材和栽培环境的双重残留危害,给人类健康带来安全隐患。基于此,本研究在开展道地药材PGR应用情况实地调查的基础上,建立了中药材中多种PGR残留联合检测技术,并对34种480批次常用中药材进行了 PGR残留检测分析;筛选生产中PGR使用最普遍的大宗道地药材麦冬和三七,开展了多效唑(Paclobutrazol,PP333)和芸苔素内酯(Brassinolide,BR)对两种药材质量影响的研究。研究结果为PGR在中药材中的科学使用、中药材中PGR限量标准的制订、中药材使用PGR的风险评估和监管,以及在某些特定情况下限制使用PGR的法规的制定提供了科学依据。主要研究内容和取得成果如下:1.通过实地调研摸清了 9种道地药材PGR的应用现状。调查发现,根茎类药材栽培中普遍使用PGR或含PGR的农肥。通过对四川、云南、山西、甘肃、河南、宁夏、广西等7个道地产区包括12个县市9种道地药材的实地调查,发现麦冬、三七、当归、党参、地黄、黄芪等根茎类药材中普遍使用PGR,如麦冬栽培中普遍大量喷施多效唑达15年以上,三七栽培中普遍喷施芸苔素内酯也达15年之久等。特别是“壮根灵”一类的PGR或含PGR的农肥在根茎类药材中应用更是广泛。“壮根灵”类药剂在生产中多以农肥形式登记,基本不标示有效成分。显著的增产效果使该类药剂备受种植户青睐,但“以肥代药”的不规范问题又给种植户带来潜在风险,使中药材的质量和安全得不到保障。PGR或含PGR农肥的盲目使用已导致原本道地药材的质量含义失去了意义。2.建立了基于HPLC-MS/MS法测定中药材中23种PGR的多残留联合检测技术。通过对34种480批次常用中药材的检测,发现中药材中PGR残留普遍。建立了一种快速、简便、灵敏、高通量的可同时测定中药材中23种PGR和12种农药的多残留检测方法,该方法基于简化的一步萃取法和稀释预处理,基于HPLC-MS/MS法进行测定。将其应用到从全国11个中药材市场和5个道地产区收集的34种480批次中药材样品中的PGR残留检测,结果显示,所有中药材中均检测出多种PGR,尤其是麦冬、三七、党参、当归、地黄、白术、川芎、西洋参等根茎类药材检出PGR种类较多(7～10种)。480批次中药材中共检出14种PGR,其中5-硝基愈创木酚钠(73.75%)、4-硝基苯酚钠(53.12%)、矮壮素(40%)和烯效唑(39.58%)等PGR检出率较高。麦冬药材中检出PGR种类最多,达10种,其中多效唑的检出率为100%,且大部分样品中残留量较高。此外,对中药材栽培中普遍使用的14种农用化学品进行了检测,结果显示登记为农肥的样品中均检出多种PGR。以上结果表明,中药材生产中普遍应用PGR。3.首次发现使用芸苔素内酯会改变三七药材中多种皂苷成分如三七皂苷R1、人参皂苷Rb1、Rd、Re、Rg1含量的比值。三七栽培过程中普遍喷施芸苔素内酯,以促进三七提苗快速生长。通过研究芸苔素内酯对三七生长发育和质量的影响,发现适宜浓度的芸苔素内酯对三七植株的生长发育、成活率和产量有一定促进作用,但在有效成分调控方面,芸苔素内酯对三七皂苷R1含量的积累有显著促进作用,而对其它4种皂苷成分影响不显著。中药的功效是多种有效成分协同作用的结果,喷施芸苔素内酯后三七多种有效成分含量比值发生了变化,这对三七的质量和药效是否会产生影响尚不明确。基于此,在三七生产中喷施芸苔素内酯的科学性尚需进一步深入研究。4.首次发现使用多效唑后麦冬药材中25种皂苷和黄酮类代谢物会发生显著变化。多效唑会显著降低麦冬皂苷D、麦冬皂苷D’、麦冬皂苷Ra和Ophiopojaponin C等麦冬皂苷的含量。麦冬栽培过程中普遍大量喷施多效唑,以促进麦冬药材增产。系统研究评价了多效唑对麦冬药材中4种麦冬皂苷、5种黄酮等有效成分含量的影响。结果表明,多效唑会显著降低麦冬皂苷D、麦冬皂苷D’、麦冬皂苷Ra和Ophiopojaponin C及麦冬黄烷酮C的含量,特别是对麦冬皂苷D影响最大,其含量降低50.92%～79.09%。进一步采用UPLC-ESI/Q-TOF-MS/MS代谢组学方法对不同来源麦冬样品的差异代谢物进行了研究。结果表明,使用多效唑后麦冬药材中25种皂苷和黄酮类代谢物发生了显著变化,其中有8种差异代谢物含量比对照增加,17种差异代谢物含量比对照降低,包括麦冬皂苷D、麦冬皂苷D’和麦冬皂苷C等多种麦冬皂苷,进一步证实了使用多效唑会影响麦冬皂苷含量积累。多效唑残留分析结果表明,麦冬样本、土壤样本和水样中均含有不同程度的多效唑残留,且部分麦冬药材中的残留超过了GB2763-2019规定的食品中最大残留限量2倍以上。综上,多效唑对麦冬药材有效成分的负调控可能影响药效,且多效唑残留可能对环境和人体健康造成潜在危害。因此,建议麦冬生产中限用多效唑。