陳達菊楊 青茹瑞紅陳顯梅楊羚鈺申世安
(云南省文山壯族苗族自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)院,云南 文山663099)
滇重樓Paris polyphyllaSmith var.yunnanensis(Franch.)Hand.??Mazz 是黑藥花科重樓屬多年生草本植物[1],是傳統(tǒng)名貴中藥材[2],2015年《中國藥典》 收錄主要種之一[3]?,F(xiàn)代研究表明,重樓具有抗腫瘤、抗缺血性損傷、抗病毒、免疫調(diào)節(jié)、止血、鎮(zhèn)痛、抗菌、抗血小板聚集、抗炎等生物活性,是云南白藥、宮血寧膠囊、樓蓮膠囊、清咽膠囊、季德勝蛇藥片、熱毒清膠囊、金復(fù)康口服液等中成藥的主要原料[4?6]。近年來,人工馴化成為解決市場供需矛盾、實現(xiàn)重樓資源有效保護和可持續(xù)利用的主要途徑,但是由于種源混雜,采收沒有科學(xué)的參考指數(shù),藥材質(zhì)量和收獲量得不到保證成為了亟待解決的主要問題。
從1962年起,國內(nèi)對重樓的研究就開始興起[7],但是對收獲期的研究較少,均根據(jù)滇重樓皂苷含量的多少來確定收獲期,且各研究者研究得出的結(jié)果不一,略顯片面,無法作為滇重樓種植業(yè)的參考依據(jù)。重樓皂苷含量是重樓藥材的質(zhì)量評價指標之一,除了4種《中國藥典》 規(guī)定的皂苷外,重樓皂苷Ⅴ、重樓皂苷H 和薯蕷皂苷也具有很好的生物活性,且含量較高[8?10]。本研究基于HPLC?DAD 對滇重樓7種主要皂苷含量的動態(tài)變化以及滇重樓上游質(zhì)量控制關(guān)鍵點進行了系統(tǒng)分析,并在此基礎(chǔ)上設(shè)定了收獲指數(shù)。以期該研究結(jié)果為滇重樓種植業(yè)和藥材上游質(zhì)量控制提供科學(xué)的理論依據(jù)和手段,從而保證滇重樓藥材的質(zhì)量和藥農(nóng)的收益,同時為其他中藥材質(zhì)量評價提供參考依據(jù)。
Agilent 1260 HPLC?UV(美 國Agilent 公 司);DZF?6050MBE型電熱恒溫真空干燥箱(上海博訊實業(yè)有限公司);BRANDSON 8510型超聲波清洗機(40 kHz,美國BRANDSON 公司);eppendorf 5804 離心機、eppendorf 移液器(德國Eppendorf 公司);CP225D型分析天平(德國Sartorius 公司);boekel 干浴鍋(美國Boekel 公司)。
重樓皂苷Ⅰ(批號HN1116XB13)、重樓皂苷Ⅱ(批號R2206F4766)、重樓皂苷Ⅵ(批號Z10F3B1)、重樓皂苷Ⅶ(批號R26A6F2816)、重樓皂苷Ⅴ(批號Y19F7H9835)、重樓皂苷H(批號C12A8G33615)和薯蕷皂苷(批號P20J7F18116)對照品購自上海源葉生物科技有限公司。色譜純甲醇、乙腈購于美國賽默飛公司,其他試劑均為分析純。
滇樓新鮮根莖根據(jù)實驗需要分別收集于云南省內(nèi)不同地區(qū)、文山州內(nèi)不同縣市等,皂苷含量動態(tài)變化的實驗材料取自同一個基地、同一個類型。樣品設(shè)2個重復(fù),滇重樓基源由中國科學(xué)院昆明植物研究所李恒鑒定為正品。
2.1 色譜條件 Thermo C18(2)色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動相水(A)? 乙腈(B),梯度洗脫(0~40 min,35%~40%B;40~50 min,55%~60%B;60~70 min,35%B);體積流量0.8 mL/min;柱溫30 ℃;檢測波長210 nm;進樣量20 μL。按照上述色譜條件進行分析,各成分分離度良好,色譜圖見圖1~2。
2.2 對照品溶液制備分別精密稱定減壓干燥至恒定質(zhì)量的重樓皂苷Ⅰ、重樓皂苷Ⅱ、重樓皂苷Ⅵ、重樓皂苷Ⅶ、重樓皂苷Ⅴ、重樓皂苷H 和薯蕷皂苷對照品適量,加純甲醇溶解并制備成混合質(zhì)量濃度分別為0.414、0.512、0.103、0.313、0.668、0.204、0.107 mg/mL 的對照品貯備液。精確量取對照品混合貯備液1.0、2.5、5.0、7.5、10 mL添加甲醇適量,精密定容到10 mL,得到不同梯度濃度對照品。置于4 ℃的冰箱內(nèi),臨用前經(jīng)0.22 μm 微孔濾膜過濾,備用。
2.3 線性關(guān)系考察 精確吸取“2.2”項下系列混合對照品溶液各20 μL,在“2.1”色譜條件下進樣,以對照品的峰面積縱坐標(Y),相應(yīng)的質(zhì)量濃度為橫坐標(X)進行線性回歸,得回歸方程分別為重樓皂苷ⅠY=9 460.4X-4.900 8(r=0.999 4);重樓皂苷ⅡY=7 080.4X+7.949 9(r=0.998 3);重樓皂苷ⅥY=9 842.1X-0.313(r=0.999 4);重樓皂苷ⅦY=6 668.1X+12.945(r=0.999 5);重樓皂苷ⅤY=10 865X+1.942 2(r=0.999 4);重樓皂苷HY=7 294.1X-23.8(r=0.999 4);薯蕷皂苷Y=9 691.7X+59.899(r=0.998 0)。表明各成分在各自范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
2.4 供試品溶液制備分別精密稱定干燥重樓粉末(過50 目篩)0.25 g,置15 mL 離心管中,精密加甲醇5 mL,稱定質(zhì)量,混勻,密封,室溫下超聲提取30 min(300 W,40 kHz),取 出,放至室溫,用甲醇補 足減失質(zhì) 量,10 000 r/min離心8 min,取上清1.5 mL,60 ℃干浴鍋揮干,300 μL 乙腈溶解,經(jīng)0.22 μm 微孔濾膜過濾,即得。
按“2.2”項下方法制備對照品溶液,按“2.4”項下方法制備供試品溶液,在“2.1”色譜條件下進樣檢測,得到液相色譜圖。
2.5 不同種及類型對重樓質(zhì)量的影響 七葉一枝花采自馬關(guān)(野生),南重樓采自麻栗坡(野生),五子蓮采自紅河(野生),滇重樓采自紅河(栽培),采回材料清洗干凈,瀝干水分,稱定質(zhì)量(鮮質(zhì)量),切片,40 ℃烘干,稱定質(zhì)量(干質(zhì)量),打粉,過50 目篩,陰涼低溫處保存。
從圖1 可以看出,不同種重樓液相色譜指紋不一樣,峰也不一樣,只有七葉一枝花和滇重樓含有樓皂苷Ⅰ、重樓皂苷Ⅱ、重樓皂苷Ⅵ、重樓皂苷Ⅶ等4種《中國藥典》規(guī)定的皂苷,其他2種重樓皂苷皆不達標??梢姴煌N間重樓的有效成分含量差異極大,部分成分甚至沒有,所以種的識別應(yīng)該作為重樓原料質(zhì)量控制的主要手段。
圖1 不同種重樓液相色譜指紋差異
圖2 混合對照品及樣品對照色譜圖
2.6 不同齡期滇重樓皂苷含量變化 2~7年栽培滇重樓皆為基地育苗移栽,樣品均采自文山市平壩鎮(zhèn)重樓種植基地,3~10年野生滇重樓均采自富寧縣(判斷依據(jù)為莖痕),野生及栽培7年生重樓對比材料均采自富寧縣,從圖3~4 可見在對比材料的產(chǎn)地一致、滇重樓種質(zhì)類型一致,方法一致的情況下,種植滇重樓(2~7年)各皂苷色譜峰面積隨著年限增加都呈上升趨勢,重樓皂苷Ⅰ表現(xiàn)更為明顯,野生滇重樓(3~10年)各皂苷色譜峰面積呈上升趨勢。即在10年生長期內(nèi)皂苷含量是隨著年限增加而上升,第7年增加最為明顯,7年后1~7種皂苷升高趨勢變緩,而5 和6之間的皂苷峰升高顯著。圖5 栽培和野生滇重樓同種類型、產(chǎn)地相同,液相指紋色譜圖基本一致,總含量差異不明顯,1~3號皂苷栽培重樓偏高,4~7號皂苷是野生重樓偏高。
圖3 2~7年栽培滇重樓皂苷積累動態(tài)變化
圖4 3~10年野生滇重樓皂苷積累動態(tài)變化
圖5 7年野生與栽培重樓圖譜
2.7 不同收獲時間對滇重樓皂苷的影響 由于生產(chǎn)中藥農(nóng)主要以收獲的滇重樓根莖鮮質(zhì)量或者是干質(zhì)量作為收獲的主要指標,保證不了藥材質(zhì)量,甚至有的藥農(nóng)收獲地下部分是根據(jù)農(nóng)事安排,不能保證質(zhì)量的同時也不能保證收獲量,所以設(shè)定一個既能反映干物質(zhì)收獲量又能反映有效成分的指數(shù)作為藥材種植收獲參考指標具有必要性。課題組根據(jù)長期調(diào)查種植業(yè)收獲和實驗測定數(shù)據(jù)設(shè)定了收獲指數(shù),即每克藥材中干燥以后所能收獲的有效成分含量。
材料均采集于文山州文山市平壩鎮(zhèn),滇重樓3年種苗(野生重樓根莖)來源于滇西北,在平壩鎮(zhèn)已經(jīng)種植5年,每月25~28 d 采一次材料,每次采樣為5年生滇重樓根莖尾端。設(shè)2 次重復(fù)。取13 批重樓藥材粉末,進行峰面積測定,計算重樓藥材中7種成分的含量,結(jié)果見表1。
表1 顯示,不同收獲時間滇重樓藥材均含有7種皂苷成分。7種皂苷的動態(tài)變化,總體基本一致,都呈現(xiàn)2個峰值,集中在6 至9 月和10 至1 月,可見皂苷積累較多主要集中在滇重樓的盛花期和果實成熟期。測定結(jié)果表明,滇重樓折干率隨著不同收獲時間變化而變化,9 至12 月折干率均在40%以上,生長量趨于恒定,6~8、11 這4個月皂苷含量較高,收獲指數(shù)7 至12 月較高,最高為11 月,11 月份種子已經(jīng)收獲,根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗,地下部分生長也基本達到最大,地上部分仍可作為產(chǎn)品利用,故一年之中最適宜收獲的時間為11 月份。
表1 不同收獲期折干率和皂苷含量(mg/g)
2.8 不同產(chǎn)地來源滇重樓皂苷含量差異分別從云南省滇重樓主產(chǎn)地曲靖、景洪、紅河和文山采集滇重樓樣品,文山州廣南、麻栗坡、馬關(guān)、西疇、富寧和文山采集滇重樓樣品,年限差距小于2年。按“2.4”項下方法制備供試品溶液,在“2.1”項色譜條件下進樣,得到液相指紋色譜圖6~7。從圖6 可以看出雖然峰面積差異顯著,除景洪外,不同產(chǎn)地滇重樓液相指紋圖譜基本一致;從圖7 可以看出,文山州不同縣市分布滇重樓皂苷指紋圖譜基本一致,含量有所差異,文山和馬關(guān)產(chǎn)的滇重樓中峰4 和峰6 明顯比其他幾個產(chǎn)區(qū)偏高,但不同成分間峰面積比例基本一致,部分差異由于材料不完全一致影響。可見不同產(chǎn)地滇重樓皂苷含量差異顯著,目前暫未找到變化規(guī)律,景洪樣品為市場上購買根莖,類型、亞種上不能準確鑒定。
圖6 云南省不同地區(qū)滇重樓HPLC 指紋圖譜
圖7 文山州不同產(chǎn)區(qū)滇重樓HPLC 指紋圖譜
黃偉光等[11]采用J.W.Rothiock 等氏方法水解提取了重樓薯蕷皂素。近年來,研究人員對滇重樓主要皂苷含量的進行了不同方法的測定分析,并與近源種進行了對比研究[7,12?14]不同產(chǎn)地滇重樓皂苷含量,其品質(zhì)受產(chǎn)地、環(huán)境因素影響較大,表現(xiàn)出一定的地域性及生境依賴性[15],滇重樓生長年限不同,收獲期不同,其皂苷含量也有較大差異,1~7年生重樓隨年齡增加基本呈上升趨勢[16?20]。HPLC在中藥化學(xué)成分分析方面應(yīng)用較多,采用HPLC 對滇重樓皂苷進行檢測分析簡便、準確,具有良好的精密度、重復(fù)性、穩(wěn)定性,可用于滇重樓的質(zhì)量控制及綜合評價[12?23]。
不同種及亞種間皂苷含量有顯著差異,目前研究結(jié)果表明含有重樓皂苷Ⅰ、重樓皂苷Ⅱ、重樓皂苷Ⅵ、重樓皂苷Ⅶ的重樓有七葉一枝花,滇重樓[7],本實驗中的七葉一枝花和滇重樓液相色譜圖也都包含了這4種皂苷的4個主要色譜峰。不同產(chǎn)地重樓的有效成分含量存在明顯差異[15];尹顯梅等[20]同時測定華重樓6種皂苷,認為最佳種植年限為8年、最佳采收季節(jié)為11 月份。趙廷周等、夏從龍等[18?19]也對滇重樓收獲期進行了研究,但是結(jié)果不一。本實驗結(jié)果表明了隨著時間的變化總皂苷變化的規(guī)律與重樓的發(fā)芽、開花、結(jié)實等有一定關(guān)系。滇重樓皂苷含量是衡量滇重樓質(zhì)量的主要指標之一,重樓除了2015年版《中國藥典》 中規(guī)定的4種主要皂苷外,重樓皂苷V、重樓皂苷H、薯蕷皂苷等也是滇重樓中的主要皂苷,且含量較高,同樣具有鎮(zhèn)痛、止血、抗腫瘤等功效,所以本實驗中主要以這7種皂苷作為重樓的主要考察指標,結(jié)合折干率,設(shè)定了收獲指數(shù)。
不同種決定了重樓皂苷的種類和多少,種的鑒別和限定應(yīng)該作為市場流通中控制質(zhì)量的主要手段,液相指紋圖譜、薄層、及新鮮根莖外觀均可作為鑒定手段;隨著栽培年限的增加,滇重樓皂苷含量成上升趨勢,7年以后含量增加趨于平緩,建議滇重樓種植7年以后收獲;收獲時間對皂苷含量影響明顯,干物質(zhì)的積累量影響藥農(nóng)的經(jīng)濟收成,同時通過近幾年來的栽培經(jīng)驗,11 月份以后滇重樓地下部分基本達到一年中最大產(chǎn)量,故11 月為最佳收獲期,收獲指數(shù)則把兩者關(guān)聯(lián)起來,通過收獲指數(shù)測定確定藥材的收獲時間11 月份為最佳,產(chǎn)地對重樓皂苷含量的影響顯著,推測可能與海拔和種質(zhì)的鑒定有一定關(guān)系,重樓應(yīng)該有種植區(qū)域的限定和朔源體系;栽培模式對滇重樓皂苷含量的也有一定影響,但不顯著。本實驗中提出了收獲指數(shù)的定義,并作為確定滇重樓收獲期的主要參考指數(shù),本指標既反應(yīng)了滇重樓收獲的干物質(zhì)量同時也反應(yīng)了滇重樓的皂苷含量。
致謝:本實驗在開展過程中得到了中科院昆明植物所李恒研究員的指導(dǎo),特此謝意!