潘晨曦 陳健苗 呂偉旗
·藥學(xué)研究·
柳葉白前多糖、醇溶性浸出物含量測(cè)定與相關(guān)性分析
潘晨曦 陳健苗 呂偉旗
柳葉白前;多糖;浸出物;相關(guān)性分析
柳葉白前系蘿藦科植物柳葉白前Cynanchum stauntonii(Decne.)Schltr.ex.Levl.的干燥根莖,是2015版《中國(guó)藥典》收錄的兩種白前藥材之一,產(chǎn)于安徽、江蘇、浙江、湖南、江西、福建、廣東、四川、廣西和貴州等省區(qū),性辛、苦、微溫,具有降氣,消痰,止咳的功效,用于肺氣壅實(shí),咳嗽痰多,胸滿喘急[1-3]。柳葉白前現(xiàn)有研究主要集中在根部揮發(fā)油、甾體類等成分分離鑒定及其抗菌、抗病毒等藥理藥化作用,藥材偽品生藥學(xué)鑒定與高效優(yōu)質(zhì)栽培技術(shù)研究等方面,對(duì)不同產(chǎn)地柳葉白前種質(zhì)資源收集與評(píng)價(jià)工作鮮有報(bào)道[4-9]。藥用植物中提取的多糖具有抗腫瘤、抗病毒、提高免疫力,抗氧化等多種功效,研究表明柳葉白前根部醇提物具有鎮(zhèn)咳平喘、鎮(zhèn)痛抗炎、抗血栓形成等作用[10-14],因此本試驗(yàn)收集全國(guó)柳葉白前主分布區(qū)18個(gè)種質(zhì)資源,以多糖與醇溶性浸出物為含量指標(biāo),分析其與產(chǎn)地、經(jīng)緯度、海拔、農(nóng)藝性狀間的相關(guān)性,以期為柳葉白前種質(zhì)資源質(zhì)量評(píng)價(jià)與利用提供參考。
1.1 供試材料2013年11月—2014年1月,收集浙江、江西、福建等省柳葉白前種質(zhì)資源18份,2014年3月將收集的種子統(tǒng)一播種,同年5月待苗高15 cm左右時(shí)統(tǒng)一移栽于我院中藥材種質(zhì)資源圃,常規(guī)大田水肥管理。原植物由陳健苗副主任藥師鑒定為蘿藦科植物柳葉白前C.Stauntonii,見表1。
1.2 儀器與試劑Milli-Q Academic超純水儀(美國(guó)Millipore公司);UV2550紫外-可見分光光度計(jì)(上海第三分析儀器廠);DK-S24型電熱恒溫水浴鍋(上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司);DGG-9070型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司);DSH-9070型高溫干燥試驗(yàn)箱(杭州藍(lán)天化驗(yàn)儀器廠);GT16-3型高速臺(tái)式離心機(jī)(北京時(shí)代北利離心機(jī)有限公司);FA1004B型電子天平(上海精密科學(xué)儀器有限公司)。D(+)-無水葡萄糖(B21882)購(gòu)自上海源葉生物科技有限公司;重蒸酚(909C024)購(gòu)自北京索萊寶科技有限公司,濃硫酸(81007)購(gòu)自深圳市冠泰化工有限公司,其它試劑均為分析醇。
表1 供試柳葉白前種質(zhì)資源
1.3 試驗(yàn)方法
1.3.1 農(nóng)藝性狀考察2015年10月考察農(nóng)藝性狀,每個(gè)處理隨機(jī)選取15株,用卷尺與游標(biāo)卡尺測(cè)量株高、莖粗、葉長(zhǎng)、葉寬、根狀莖長(zhǎng)、根狀莖直徑與根狀莖節(jié)間長(zhǎng),計(jì)算葉長(zhǎng)寬比=葉長(zhǎng)/葉寬,葉長(zhǎng)寬積=葉長(zhǎng)×葉寬;采挖地下根狀莖,以10m2小區(qū)所有植株地下根狀莖干重為產(chǎn)量指標(biāo),試驗(yàn)平行3次。
1.3.2 多糖與浸出物含量測(cè)定
1.3.2.1 樣品溶液制備與含量測(cè)定多糖含量測(cè)定采用苯酚-硫酸法,參考2015版《中國(guó)藥典》[1]:精密稱取柳葉白前粉末0.3g,加蒸餾水200mL,沸水浴回流提取3h,趁熱過濾定容至250mL,精密吸取5mL,加25mL無水乙醇,4℃放置1h,4000rpm離心1h,倒去上清,加80%乙醇20mL,4000rpm離心30min,重復(fù)1次,沉淀定容至50mL。取樣品溶液1mL,加5%苯酚溶液1mL,濃硫酸5mL,搖勻冰浴放置5min,沸水浴20min,冷卻至室溫,于488nm處測(cè)定吸光度,以蒸餾水為對(duì)照,試驗(yàn)平行3次。
醇溶性浸出物含量測(cè)定采用熱浸法,參考2015版《中國(guó)藥典》[1]:精密稱取柳葉白前粉末2.0g,加95%乙醇50mL,密塞稱重得質(zhì)量b,放置1h,80℃加熱回流提取1h,補(bǔ)差重,精密量取濾液25mL置已干燥至恒重的蒸發(fā)皿中,水浴蒸干后105℃干燥3h,干燥器內(nèi)冷卻稱重得質(zhì)量a,計(jì)算浸出物含量=(a-b)×
1.3.2.2 線性關(guān)系考察精密吸取0.1mg/mL葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品溶液0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1/mL,蒸餾水補(bǔ)足2mL,按照“1.2.2.1”方法測(cè)定吸光度,以吸光度為縱坐標(biāo)Y,濃度為橫坐標(biāo)X,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,本試驗(yàn)線性方程為Y=13.856X-0.0166,R2=0.9997,濃度范圍為0.005~0.05mg/mL。
1.3.2.3 穩(wěn)定性試驗(yàn)取浙江松陽樣品,在“1.3.2.1”方法下制備樣品溶液,室溫避光保存,分別在0、1、2、4、8、12、24h測(cè)定OD值,計(jì)算RSD為1.21%,供試多糖樣品溶液在室溫避光保存24h穩(wěn)定。
1.3.2.4 重復(fù)性試驗(yàn)取浙江松陽樣品6份,在“1.3.2.1”方法下制備樣品溶液與測(cè)定多糖含量,得樣品平均多糖含量為8.13%,RSD為2.27%,試驗(yàn)方法重復(fù)性良好。
1.3.2.5 精密度試驗(yàn)取浙江松陽樣品溶液,按“1.3.2.1”方法下連續(xù)測(cè)定6次吸光度,得RSD為0.17%,表明儀器精密度良好。
1.3.2.6 加樣回收率試驗(yàn)取浙江松陽樣品適量,加入葡萄糖標(biāo)品,在“1.3.2.1”方法下制備樣品溶液,配制成80%、100%、120%的低、中、高3個(gè)濃度梯度分別測(cè)定多糖含量,計(jì)算加樣回收率(%)=(C-A)/B× 100%,A為樣品多糖含量,B為加入標(biāo)準(zhǔn)品含量,C為實(shí)際測(cè)得量,試驗(yàn)平行3次,得平均加樣回收率與RSD值,見表2。
1.3.2.7 數(shù)據(jù)處理應(yīng)用SPSS17.0與DPS9.05軟件處理數(shù)據(jù),采用單因素ANOVA分析,聚類分析采用類平均法。
2.1 不同種質(zhì)間多糖、醇溶性浸出物與農(nóng)藝性狀比較18個(gè)柳葉白前種質(zhì)間多糖、醇溶性浸出物含量、農(nóng)藝性狀均存在極顯著差異(P<0.01)。其中,廣東陽山種質(zhì)株高、莖粗、葉寬、葉長(zhǎng)寬積,浙江臨安種質(zhì)葉長(zhǎng),四川峨眉山種質(zhì)葉長(zhǎng)寬比,江蘇金壇種質(zhì)根狀莖長(zhǎng)、根狀莖產(chǎn)量,福建浦城種質(zhì)根狀莖直徑,浙江松陽種質(zhì)根狀莖節(jié)間長(zhǎng)指標(biāo)最高,分別達(dá)到103.66cm、2.41mm、1.18cm、7.09cm2、6.03cm、8.72、7.21cm、3.12 kg/10m2、3.21mm與3.85cm;供試柳葉白前多糖平均含量為6.54%,浙江建德種質(zhì)多糖含量最高,達(dá)8.50%,安徽祁門種質(zhì)含量最低,僅為3.84%;醇溶性浸出物平均含量為10.16%,浙江臨海種質(zhì)含量最高,達(dá)12.85%,江蘇溧陽種質(zhì)最低,僅為8.20%,見表3;相關(guān)性分析顯示,柳葉白前多糖含量與莖粗、葉長(zhǎng)、葉長(zhǎng)寬比、根狀莖直徑、根狀莖間節(jié)長(zhǎng)、產(chǎn)量指標(biāo)呈顯著正相關(guān),與葉寬、根狀莖長(zhǎng)、海拔相關(guān)性較低;浸出物含量與葉長(zhǎng)、葉長(zhǎng)寬比、根狀莖直徑與產(chǎn)量指標(biāo)呈顯著正相關(guān),與葉寬、根狀莖長(zhǎng)呈負(fù)相關(guān),與經(jīng)緯度、海拔相關(guān)性較低,見表4。
2.2 主成分分析與優(yōu)良種質(zhì)篩選主成分分析顯示12個(gè)供試性狀可簡(jiǎn)化為5個(gè)主性狀成分,累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)91.21%。其中,第1主成分特征根值為5.3250,貢獻(xiàn)率為44.37%,株高、莖粗、葉長(zhǎng)、葉寬、葉長(zhǎng)寬積與產(chǎn)量指標(biāo)特征向量較大,且為正值,構(gòu)成本成分主要變異來源;第2主成分特征根值為2.7076,貢獻(xiàn)率為22.56%,多糖含量、浸出物含量、葉長(zhǎng)寬比為主要變異來源。見表5。以第1主成分Y(i,1)>0且Y(i,2)>0為入選標(biāo)準(zhǔn),篩選出浙江建德、浙江臨安、浙江臨海與浙江松陽4個(gè)優(yōu)良種質(zhì),表現(xiàn)出生長(zhǎng)勢(shì)好,根狀莖發(fā)達(dá),多糖與浸出物含量高等優(yōu)良性狀。見表6。
表2 加樣回收率試驗(yàn)(n=3)
表3 供試柳葉白前農(nóng)藝性狀、多糖與浸出物含量比較(n=15)
表4 多糖、浸出物含量與農(nóng)藝性狀、經(jīng)緯度、海拔間相關(guān)性分析
表5 入選主成分的特征根值、貢獻(xiàn)率、累計(jì)貢獻(xiàn)率與特征向量
表6 入選優(yōu)良種質(zhì)的主成分值
2.3 聚類分析按照類平均法,依據(jù)D2=7.19的聚類水平,將18個(gè)供試柳葉白前種質(zhì)分為4大類(圖1)。第Ⅰ類群共5個(gè)種質(zhì),以浙江種質(zhì)為主,分別為浙江建德、浙江松陽、四川峨眉山、浙江臨海與浙江上虞,該類群植株較高或中等高度,莖較粗,葉中等大小較狹長(zhǎng),根狀莖產(chǎn)量高,多糖與浸出物含量高,篩選的大部分優(yōu)良種質(zhì)歸在此類;第Ⅱ類群共5個(gè)種質(zhì),分別為浙江蓮都、福建蕉城、江蘇金壇、江蘇溧陽與廣東陽山,該類群植株較高或中等高度,莖較粗,葉片大而寬厚,根狀莖產(chǎn)量高,但多糖與浸出物含量較低;第Ⅲ類群共4個(gè)種質(zhì),分別為浙江臨安、江西資溪、福建浦城與安徽休寧,該類群浙江臨安種質(zhì)植株生長(zhǎng)勢(shì)好,根狀莖產(chǎn)量于成分指標(biāo)均表現(xiàn)較好,其余種質(zhì)植株較矮,莖較細(xì),多數(shù)葉片小而狹長(zhǎng),根狀莖產(chǎn)量低,多糖與浸出物指標(biāo)表現(xiàn)一般;第Ⅳ類群共4個(gè)種質(zhì),分別為江西臨川、廣西馬山、安徽祁門與廣西田林種質(zhì),該類群植株中等高度或較矮,莖較細(xì),葉片大多小而寬厚,根狀莖產(chǎn)量低,多糖與浸出物含量較低。
圖1 柳葉白前種質(zhì)聚類分析圖
供試柳葉白前不同種質(zhì)間農(nóng)藝性狀、多糖與醇溶性浸出物含量存在極顯著差異(P<0.01),表現(xiàn)出較豐富的遺傳多樣性,可作為良種選育的種質(zhì)材料;柳葉白前多糖、醇溶性浸出物含量與產(chǎn)地、農(nóng)藝性狀關(guān)系密切,與葉長(zhǎng)、葉長(zhǎng)寬比、根狀莖直徑與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān),各產(chǎn)地中浙江、四川種質(zhì)多糖與醇溶性浸出物含量較高,其次為江西、廣東、廣西種質(zhì);12個(gè)供試性狀可簡(jiǎn)化為5個(gè)主成分性狀,累計(jì)貢獻(xiàn)率為91.21%,其中第1主成分主要為農(nóng)藝性狀產(chǎn)量指標(biāo),以葉長(zhǎng)寬比與根狀莖產(chǎn)量為主,第2主成分為多糖、浸出物含量指標(biāo);18個(gè)種質(zhì)可劃分為4個(gè)類群,其中類群Ⅰ植株較高,莖較粗,地下部根狀莖發(fā)達(dá),多糖與浸出物含量高,總體表現(xiàn)較好;柳葉白前良種選育時(shí),可優(yōu)先在根狀莖發(fā)達(dá),高葉長(zhǎng)寬比的浙江建德、浙江臨安、浙江臨海與浙江松陽種質(zhì)中選擇。
2015年版《中國(guó)藥典》對(duì)白前藥材質(zhì)量暫無定量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,本試驗(yàn)柳葉白前多糖與醇溶性浸出物含量為6.54%與10.16%,可為后續(xù)柳葉白前藥材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制訂提供參考。中藥材產(chǎn)地生態(tài)環(huán)境包括水、土壤、生物、氣候等環(huán)境因子,在中藥材生長(zhǎng)發(fā)育過程中各環(huán)境因子間相互影響與關(guān)聯(lián),本試驗(yàn)對(duì)不同區(qū)域的海拔與柳葉白前多糖、醇溶性浸出物含量進(jìn)行了初步考察,下一步將在優(yōu)良種質(zhì)篩選的基礎(chǔ)上,開展同一區(qū)域內(nèi)不同海拔對(duì)柳葉白前活性成分積累的影響分析,以減少環(huán)境因子間互作關(guān)聯(lián)性的影響。
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(收稿:2016-12-12修回:2017-01-10)
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