大皂角與豬牙皂的形態(tài)結(jié)構(gòu)及成分分析

李建軍，馬靜瀟,尚星晨，張光田，許 平

(1.河南師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院/綠色藥材生物技術(shù)河南省工程實(shí)驗(yàn)室，河南 新鄉(xiāng) 453007； 2.四川秦巴中藥科技有限公司，四川 巴中 636600； 3.鄒城市林業(yè)局，山東 濟(jì)寧 273500)

皂莢(Gleditsiasinensis)，又名皂莢樹，系豆科蘇木亞科皂莢屬[1]，具有重要的林學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)價值,其莢果、種子、枝刺等是醫(yī)藥、化妝品及洗滌用品的天然原料[2]。皂莢在不同發(fā)育條件下可形成2類不同的果實(shí)，即大皂角和豬牙皂。大皂角(GleditsiasinensisLam.)為皂莢的干燥成熟的果實(shí)，豬牙皂(Fructus gleditsiae abnormalis)為皂莢的干燥不育果實(shí)[3-4]。

大皂角主產(chǎn)山東、河南、山西等地，豬牙皂主產(chǎn)山東、四川等地[5]。皂莢莢果形態(tài)多樣，大皂角有發(fā)育良好的種子，豬牙皂根據(jù)其有無種子又分為無種子的豬牙皂小果和種子發(fā)育不全的豬牙皂大果[6-8]。大皂角與豬牙皂古今同用，兩者均可以入藥，藥典中并沒有將兩者的藥理作用區(qū)分論述，但在臨床療效上，大皂角與豬牙皂又有顯著區(qū)別，大皂角常用于濕痰的治療，豬牙皂卻常用于風(fēng)痰的治療[9]，且豬牙皂價格、藥效明顯高于大皂角，但產(chǎn)量卻低于大皂角。

近年來，國內(nèi)外學(xué)者對大皂角和豬牙皂的形態(tài)結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分、藥理活性等進(jìn)行了相關(guān)研究[2，4，8，10-11]，但針對大皂角與豬牙皂大、小果之間形態(tài)結(jié)構(gòu)與成分分析的研究未見報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)室就大皂角和豬牙皂的外部形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、藥用成分進(jìn)行比較研究，為大皂角與豬牙皂的鑒別和用藥提供理論和技術(shù)支撐，也為確定豬牙皂的種內(nèi)地位、大皂莢與豬牙皂的資源評價和新品種選育提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)儀器

電子分析天平、直尺、MNT-150游標(biāo)卡尺、KH-250D型超聲波清洗器、DHY-300超微粉碎機(jī)、OLYMPUS DP 72生物顯微鏡、RE-52A 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、ZRD-A5110電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱、Agilent 6890/5973 型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)、Agilent 7683型自動進(jìn)樣器、索式提取器。

1.2 試驗(yàn)試劑

無水乙醇、刺囊酸對照品(成都普菲德生物技術(shù)有限公司，批號：17122506，純度≥98%)；超純水、磷酸、三氯甲烷、乙腈和甲醇(色譜純)、其余試劑分析純。

1.3 供試材料

大皂角和豬牙皂大、小果均采集于山東省濟(jì)寧市鄒城市，采集時間為2017年10月3日。測定其外部形態(tài)指標(biāo)后去籽，烘干粉碎，過0.25 mm孔徑篩。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 外部形態(tài)指標(biāo) 選取大皂角、豬牙皂大果及豬牙皂小果各30個，采用游標(biāo)卡尺、直尺、天平測定莢果顏色、形狀、長、寬、厚、質(zhì)量，計(jì)算長寬比、長寬積，并對大皂角與豬牙皂外部形態(tài)之間的差異進(jìn)行分析。

1.4.2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)指標(biāo) 將處理過的大皂角與豬牙皂橫切面的石蠟切片放于顯微鏡下觀察并記錄內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征[12]。計(jì)算大皂角的種子和豬牙皂大果種子的出籽率(種子質(zhì)量/莢果質(zhì)量×100%)，并觀察記錄種子顏色與飽滿度。

1.4.3 粗皂苷含量 大皂角與豬牙皂粗皂苷含量采用超聲波提取法測定[13]，取 20.0 g 皂角粗粉，用其5倍質(zhì)量的 70%乙醇浸泡 6 h，40 ℃超聲波提取 20 min(頻率40 kHz)，提取 3 次，共18 h；合并提取液，減壓濃縮至干，得粗皂苷(棕色)。

1.4.4 刺囊酸含量采用HPLC法測定

1.4.4.1 色譜條件 色譜柱：Agilent ODS(4.6 mm×250 mm，5 μm)；流動相：乙腈-0.5%磷酸二氫鉀溶液(72∶28,磷酸調(diào)pH值 3.2)；流速1.0 mL/min；檢測波長215 nm；柱溫30 ℃；進(jìn)樣量20 μL[14-18]。

1.4.4.2 刺囊酸對照品溶液制備 精密稱取干燥至恒質(zhì)量的刺囊酸對照品19.0 mg，加甲醇定容至25 mL，得到0.76 mg/mL的標(biāo)品母液，再分別配置不同濃度的標(biāo)品子液。

1.4.4.3 樣品溶液制備 稱取大皂角粉末8 g，置索式提取器中，加三氯甲烷120 mL提取至溶劑無色后，繼續(xù)加甲醇120 mL提取5 h，提取液水浴蒸干，用甲醇定量轉(zhuǎn)移至10 mL量瓶中定容，搖勻，經(jīng)0.45 μm有機(jī)微孔濾膜過濾后測定。

1.4.4.4 對照品線性關(guān)系考察 取各個濃度對照品溶液分別進(jìn)樣10 μL，按照1.4.4.1色譜條件進(jìn)行分析，以刺囊酸的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)、峰面積為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得其回歸方程y=7 085.3x+31.919，R2=0.999 8，表明刺囊酸質(zhì)量濃度介于0.038～0.760 mg/mL，與峰面積呈良好線性關(guān)系。對照品與樣品溶液各進(jìn)樣20 μL進(jìn)行液相色譜分析,按外標(biāo)峰面積法計(jì)算刺囊酸含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 大皂角與豬牙皂外部形態(tài)特征

大皂角與豬牙皂外部形態(tài)特征見圖1—3。大皂角、豬牙皂小果及豬牙皂大果的莢果果皮屬于同一色系。大皂角為大刀形，質(zhì)地堅(jiān)硬，搖晃有響聲，外果皮為光滑的紫褐色，內(nèi)部為淺黃色，有外皮光滑、淺棕色、質(zhì)地堅(jiān)硬的橢圓形種子；大皂角兩頭尖，皂莢背縫線突起成棱脊?fàn)?。豬牙皂小果為鐮刀形，質(zhì)地堅(jiān)硬而脆，容易折斷，外果皮為粗糙的紅褐色，搖晃沒有響聲。豬牙皂大果為直板形，質(zhì)地堅(jiān)硬而厚，外果皮為皮革質(zhì)的棕褐色，搖晃有響聲。

圖1 大皂角

圖2 豬牙皂小果

圖3 豬牙皂大果

大皂角與豬牙皂外部形態(tài)指標(biāo)見表1。由表1可見，大皂角、豬牙皂小果及豬牙皂大果在外部形態(tài)上具有顯著差異。大皂角的莢果長、厚、質(zhì)量、長寬比均為最大，與豬牙皂小果和豬牙皂大果的差異都達(dá)到極顯著水平；豬牙皂大果莢果寬最大，大皂角次之，豬牙皂小果最小，且大皂角的莢果寬與豬牙皂小果、豬牙皂大果莢果寬均具有極顯著差異；大皂角莢果長寬積為最大，與豬牙皂小果長寬積的差異達(dá)到極顯著水平，與豬牙皂大果長寬積的差異達(dá)到顯著水平。

表1 大皂角與豬牙皂外部形態(tài)指標(biāo)

注：數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，大、小寫字母分別表示差異達(dá)0.01、0.05顯著水平，下同。

2.2 大皂角與豬牙皂內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征

大皂角與豬牙皂橫切面見圖4。在顯微鏡下觀察大皂角與豬牙皂橫切面可以看出，大皂角與豬牙皂大、小果孔紋細(xì)胞壁厚且明顯，果皮表皮細(xì)胞可見氣孔。但大皂角與豬牙皂大果具有柵狀細(xì)胞，具有種子且石細(xì)胞數(shù)眾多，而豬牙皂小果比兩者偏圓且沒有柵狀細(xì)胞，不含種子且石細(xì)胞數(shù)量低于其他兩者。

從左至右依次為大皂角、豬牙皂小果、豬牙皂大果圖4 3種莢果橫切面

大皂角與豬牙皂莢果種子形態(tài)差異對比結(jié)果見圖5、圖6和表2。大皂角種子飽滿，顏色較淺，出籽率較高；豬牙皂小果無種子；豬牙皂大果種子干癟，顏色較深，出籽率低。

2.3 大皂角與豬牙皂粗皂苷和刺囊酸含量分析

大皂角與豬牙皂的粗皂苷和刺囊酸含量測定結(jié)果見表3。大皂角、豬牙皂小果、豬牙皂大果的粗皂苷含量分別為37.40%、46.70%、35.15%，大皂角與豬牙皂大、小果之間粗皂苷含量差異極顯著；大皂角、豬牙皂小果、豬牙皂大果的刺囊酸含量分別為0.37%、0.11%、0.27%，大皂角與豬牙皂大、小果之間的刺囊酸含量差異極顯著。

圖5 大皂角種子

圖6 豬牙皂大果種子表2 大皂角與豬牙皂形態(tài)指標(biāo)

莢果顏色飽滿度出籽率/%大皂角淺褐色飽滿30.2豬牙皂小果無無0豬牙皂大果深褐色干癟27.1

表3 大皂角與豬牙皂粗皂苷和刺囊酸含量 %

3 結(jié)論與討論

根據(jù)《中華人民共和國藥典》(2015年)[3]對大皂角與豬牙皂的指標(biāo)描述及國內(nèi)外研究文獻(xiàn)，結(jié)合本實(shí)驗(yàn)室對藥用資源評價指標(biāo)要求，從大皂角與豬牙皂形態(tài)特征、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和成分方面進(jìn)行比較。結(jié)果顯示，其形態(tài)特征、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和成分方面存在明顯差異。

在提取皂莢細(xì)皂苷的過程中，由于豬牙皂小果和豬牙皂大果出現(xiàn)大量膠狀類似多糖物質(zhì)，獲得細(xì)皂苷困難，因此，將粗皂苷含量作為評價指標(biāo)。大皂角與豬牙皂的粗皂苷和刺囊酸含量具有極顯著差異[18]。粗皂苷含量依次排序?yàn)椋贺i牙皂小果>大皂角>豬牙皂大果；刺囊酸含量依次排序?yàn)椋捍笤斫?豬牙皂大果>豬牙皂小果。大皂角與豬牙皂用藥的藥效與配伍有所不同，這與二者藥用成分差異有關(guān)，其藥效關(guān)系有待進(jìn)一步研究。

本研究發(fā)現(xiàn)，在山東省鄒城市5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)分布700多株100 a以上的豬牙皂古樹，樹上不結(jié)刺、部分羽狀復(fù)葉頂端著生2個小羽狀復(fù)葉，繁育后代采用嫁接等無性繁殖方式，可以穩(wěn)定遺傳。根據(jù)大皂角與豬牙皂在形態(tài)結(jié)構(gòu)與成分等方面的差異，建議將豬牙皂作為皂莢的變種。