兩種不同生境骨碎補質量比較研究*

黃春江，莫元貴，孫慶文，徐文芬，郭文凱，陸 祥，檀龍顏

(貴州中醫(yī)藥大學， 貴州 貴陽 550025)

骨碎補為水龍骨科Polypodiaceae植物槲蕨Drynariafortunei(Kunze)J.Sm.的干燥根莖，為2015年版《中國藥典》一部收載品種，也是貴州苗族、布依族和仡佬族等少數(shù)民族常用藥物，具有療傷止痛、補腎強骨等功效[1-2]?，F(xiàn)代藥理研究表明，骨碎補具有骨損傷修復、防治骨質疏松、免疫調節(jié)、抗炎等藥理作用[3]。植物化學研究表明，骨碎補的主要有效成分為黃酮類、三萜類、苯丙素類及揮發(fā)油類化合物[4]。其中黃酮類成分柚皮苷為骨碎補的指標性成分，具有抑制骨關節(jié)炎癥在內的各種炎癥反應，促進成骨細胞增殖分化和抑制破骨細胞活性的藥理作用[5]。

骨碎補藥材供應源主要依靠野生資源，產于廣西、四川、重慶、貴州、云南、江蘇、安徽、江西、浙江、福建等省，常附生巖石或樹干上[6]。目前，對骨碎補的質量評價研究主要集中于對不同產地的質量比較[7]，但對其小生境(附生于巖石或樹干)的質量是否存在差異研究鮮見報道。鑒于此，為了進一步評價不同生境骨碎補藥材的質量是否存在差異，本試驗通過測定兩種不同生境共35批骨碎補中柚皮苷含量、水分、總灰分及浸出物的含量，構建骨碎補質量的灰色關聯(lián)度評價模型[8-9]，并與TOPSIS分析結果進行比較驗證[10]，了解不同生境骨碎補藥材的質量狀況，為后期的仿野生栽培和規(guī)范化生產提供科學參考。

1 儀器和試藥

1.1 儀器與試劑

Thermo UltiMate-3000型高效液相色譜儀、Hypersil GOLD 色譜柱C18(4.6 mm×250 mm，5 μm)、HH-S4數(shù)顯恒溫水浴鍋(常州普天儀器制造有限公司)、KQ-500DE型數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)、BSA2245電子天平(賽多利斯科學儀器有限公司)。柚皮苷對照品(批號：110722-201714，中國食品藥品檢定研究院)、甲醇(色譜純，德國默克公司)，水為娃哈哈純凈水，甲醇、醋酸、乙醇均為分析試劑，實驗用水為重蒸水。

1.2 樣品來源

試驗所用供試樣品全部由作者親自到野外采集，并經(jīng)貴州中醫(yī)藥大學孫慶文教授鑒定為水龍骨科植物槲蕨Drynariafortunei(Kunze)J.Sm.，樣品來源詳細信息見表1。

表1 骨碎補樣品來源

續(xù)表1

樣品編號采集時間采集地點生境Y72018-08-15貴州省荔波縣水利水族鄉(xiāng)魚塘村巖石上Y82018-08-15貴州省三都縣三洞鄉(xiāng)群力村巖石上Y92018-08-15貴州省三都縣中和鎮(zhèn)妙良村巖石上Y102018-09-07貴州省羅甸縣板庚鄉(xiāng)紅巖村巖石上Y112018-09-16貴州省惠水縣大龍鄉(xiāng)大坪村巖石上Y122018-09-17江西省贛州市章貢區(qū)通天巖景區(qū)巖石上Y132018-11-25貴州省息烽縣溫泉鎮(zhèn)親民路巖石上Y142018-11-25貴州省息烽縣溫泉鎮(zhèn)親民路巖石上Y152018-11-25貴州省息烽縣溫泉鎮(zhèn)親民路巖石上Y162018-12-01貴州省開陽縣城西村后沖組巖石上Y172019-01-12貴州省花溪區(qū)青巖鎮(zhèn)石門洞巖石上Y182019-01-12貴州省花溪區(qū)青巖鎮(zhèn)獅子山巖石上Y192019-02-12貴州省仁懷市高大坪鎮(zhèn)坪營村萬家溝巖石上Y202019-02-21貴州省開陽縣十里畫廊景區(qū)巖石上Y212019-02-16貴州省興義市安龍縣灑雨鎮(zhèn)落灣廠巖石上S12018-07-09貴州省興義市萬屯鎮(zhèn)下壩村樹干上S22018-07-10貴州省安龍縣仙鶴坪樹干上S32018-08-15貴州省荔波縣水利水族鄉(xiāng)魚塘村樹干上S42018-08-15貴州省三都縣三洞鄉(xiāng)群力村樹干上S52018-09-17江西省贛州市章貢區(qū)通天巖景區(qū)樹干上S62018-10-03福建省倉山區(qū)上三路8號樹干上S72018-11-25貴州省息烽縣溫泉鎮(zhèn)親民路樹干上S82018-11-25貴州省息烽縣溫泉鎮(zhèn)親民路樹干上S92018-11-25貴州省息烽縣溫泉鎮(zhèn)親民路樹干上S102018-11-25貴州省息烽縣溫泉鎮(zhèn)親民路樹干上S112018-12-25貴州省遵義市紅花崗區(qū)遵義師范學院樹干上S122019-02-12貴州省仁懷市高大坪鎮(zhèn)坪營村萬家溝樹干上S132019-02-21貴州省開陽縣十里畫廊景區(qū)樹干上S142019-02-21貴州省開陽縣禾豐鄉(xiāng)塘上營樹干上S152019-02-06貴州省興義市紅椿碼頭樹干上S162019-03-02貴州省冊亨縣雙江鎮(zhèn)堯害村樹干上

注：Y，代表巖石生境；S，代表樹干生境。

2 方法

2.1 水分、總灰分、浸出物的含量測定

水分、總灰分、浸出物的含量測定依據(jù)為2015版《中國藥典》第四部[1]，水分(通則0832項下的第二法烘干法)、總灰分(通則2302項下的總灰分測定法)進行檢查，浸出物的含量(通則2201項下的醇溶性熱浸法)進行測定，測定結果見表2。

2.2 柚皮苷的含量測定

依照2015年版《中國藥典》第四部(通則0512項下高效液相色譜法)進行骨碎補中主要化學成分柚皮苷(C27H32O14)含量的測定[1]，測定結果見表2。

表2 骨碎補樣品水分、總灰分、浸出物、柚皮苷的含量(n=3)

2.3 灰色關聯(lián)度法分析與TOPSIS分析

2.3.1 權重的確定

采用層次分析法(AHP)對指標的重要性進行比較，確定指標重要性評價矩陣[11]，針對骨碎補質量評價指標的重要性不同，水分、總灰分<浸出物<柚皮苷含量，用層次分析法進行定量定性分析[12]，得到水分、總灰分、浸出物、柚皮苷含量4個指標的權重值w分別為0.077，0.077，0.385，0.461。

2.3.2 灰色關聯(lián)度法分析

選擇參考序列，設有n個中藥樣品每個樣品有m個評價指標，則組成一個評價單元序列為{Xik}(i=1，2，3，…，n；k=1，2，3，……，m)；本研究中n=35，m=4。從質量評價的角度，水分和總灰分兩個指標越低越好，為了統(tǒng)一評價標準，采用將低優(yōu)指標高優(yōu)化的方法。這里將水分和總灰分兩個指標進行取倒數(shù)轉換，評價指標統(tǒng)一后，選定最優(yōu)參考序列和最差參考序列，進行原始數(shù)據(jù)規(guī)格化處理按公式(1)，相對最優(yōu)和參考序列和最差參考序列計算關聯(lián)系數(shù)按公式(2)和公式(3)、運用層次分析法計算各指標權重和關聯(lián)度按公式(4)和公式(5)，最后相對關聯(lián)度的計算按公式(6)。計算結果見表3。

Yik=Xik/Xk

(1)

(2)

式中，Δmin=min|Yik-Ysk|，Δmax=max|Yik-Ysk|(i=1，2，……，n；k=1，2，……，m)

(3)

ρ(0<ρ<1)，ρ=0.5。

(4)

(5)

(6)

2.3.3TOPSIS分析

對原始數(shù)據(jù)進行歸一化處理按公式(7)，運用層次分析法計算各指標的權重，Z=Zij×Wj得到加權矩陣Z，確立最優(yōu)值向量Z+和最劣值向量Z-，計算各評價單元指標值與最優(yōu)值和最劣值的歐式距離D+和D-按公式(8)，最后計算各評價指標與最優(yōu)值的相對接近程度Ci按公式(9)，Ci越接近1，表示該評價對象越接近最優(yōu)水平。評價結果見表4。

(7)

Z+=(Xi1max，Xi2max，…，Xijmax)，Z-=(Xi1min，Xi2min，…，Xijmin)

(8)

(9)

3 結果與分析

3.1 灰色關聯(lián)度法分析

不同骨碎補中的各成分按“2.3.2”灰色模式識別步驟進行灰色關聯(lián)度法分析，計算出的相對最優(yōu)關聯(lián)系數(shù)，最差關聯(lián)系數(shù)，相對關聯(lián)度及不同生境的平均關聯(lián)度對質量優(yōu)劣排序[13]。結果見表3，由樣品相對關聯(lián)度質量優(yōu)劣排序結果可以看出，不同生境骨碎補平均關聯(lián)度為0.4704～0.4741，樹干>巖石，樹干生境的骨碎補品質更優(yōu)，說明不同小生境的樣品質量有一定差異，原因可能與樣品的附生環(huán)境、附生基質等有關。

3.2 TOPSIS結果與分析

表3 不同生境骨碎補相對關聯(lián)度及質量優(yōu)劣排序結果

表4 兩種不同生境骨碎補的TOPSIS評價與排序

4 討論

在本研究結果中，依據(jù)2015年版《中國藥典》的質量控制標準對35批骨碎補進行了檢測。檢測結果表明，35批兩種不同生境骨碎補藥材的水分和浸出物的含量均能達到藥典標準；總灰分含量有1批樹干生境(Y12)和1批(S5)巖石生境骨碎補藥材不符合藥典標準，這兩批藥材均來源于江西省章貢區(qū)；柚皮苷的含量有3批巖石生境(Y1，Y2，Y3)和1批樹干生境(S2)骨碎補藥材不符合藥典標準。從檢測結果來看，除了產地對質量影響較大，不同生境的骨碎補也具有一定差異，樹干生境骨碎補藥材質量更符合藥典規(guī)定。

骨碎補原植物槲蕨通常附生于巖石或樹干上，為兼性附生植物，即在不同生境中，偏向在樹木上附生或者在巖石等具有淺薄土壤的地生環(huán)境中生長，其根、莖、葉完全暴露在空氣中，使得其生長和分布極易受到附生環(huán)境變化的影響。藥材生長的環(huán)境不同，也會導致藥材品質存在一定的差異，試驗結果表明，樹干生境的骨碎補質量優(yōu)于巖石生境。通過查閱相關文獻，附生植物在不同的生境下，對溫度、光照、水分及養(yǎng)分的適應性都會存在一定的差異，且林冠附生植物具有更強的適應性。樹干生境的附生植物在空間上遠離地面，失去了直接從地面土壤吸收有機質和礦質營養(yǎng)的機會。該類附生植物在高溫脅迫下能產生并積累抗氧化酶或抗氧化物質從而減輕高溫脅迫初期對植株所造成的傷害，在弱光條件下吸收更多的光能用于光合作用并增加碳積累，具有較強的耐旱性。此外，林冠附生植物還會選擇性地吸收樹干徑流中的一些養(yǎng)分[14]。這些因素也可能是導致樹干生境的骨碎補質量優(yōu)于巖石生境的原因。

本研究以柚皮苷的含量、浸出物、總灰分等為評價指標，同時采用灰色關聯(lián)度與TOPSIS分析對骨碎補質量進行評價，兩種分析方法得到的結果一致，表明構建的用于評價不同生境骨碎補藥材質量的綜合模式識別模型比較客觀、準確，可作為不同生境骨碎補藥材質量評價的有效方法。