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滇重楼药材产品质量分级标准研究



全 文 :文章编号:1001 - 4829(2012)05 - 1860 - 05
收稿日期:2011 - 09 - 28
基金项目:云南省科技创新强省计划“滇重楼产业化关键技术
研究及示范”(2010AE002) ;国家科技支撑计划子专题“滇重楼
规范化种植基地及其 SOP 优化升级研究”(2011BAI13B02-3) ;
云南省技术创新人才培养计划(2009CI105) ;云南省科技厅重
点产业创新工程(2008IF024)
作者简介:杨丽英(1968 -) ,女,研究员,主要研究方向为药用
植物育种及产业化关键技术,E-mail:yly1209@ yahoo. com. cn,*
为通讯作者,E-mail:kmlshp@ 126. com。
滇重楼药材产品质量分级标准研究
杨丽英,杨 斌,王 馨,李林玉,董志渊,严世武,李绍平*
(云南省农业科学院药用植物研究所,云南 昆明 650223)
摘 要:测定不同类型的滇重楼[Paris polyphylla Smith var. Yunnanensis(Franch)Hand. -Mazz]药材产品根茎粗、根茎长、根茎鲜重、
根茎干重和根茎有效成分(重楼皂苷 I、II、Ⅵ、Ⅶ)含量,使用 SPSS和 DPS统计分析软件,对所测数据进行 K-均值聚类和灰色关联
度分析。结果把滇重楼产品质量分成 4 个等级,并制定出了质量分级标准,具有生产实用性,可作为滇重楼产品质量控制标准。
关键词:滇重楼;产品质量;分级标准
中图分类号:S567 文献标识码:A
Study on Product Grading Standard of Paris polyphylla Smith var.
yunnanensis(Franch)Hand. - Mazz
YANG Li-ying,YANG Bin,WANG Xin,LI Lin-yu,DONG Zhi-yuan,YAN Shi-wu,LI Shao-ping*
(Institute of Medicinal Plants,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Yunnan Kunming 650223,China)
Abstract:Different type samples of Paris polyphylla Smith var. Yunnanensis(Franch)Hand. -Mazz were tested on respects of quality,such as
rhizome length,rhizome thick,rhizome weight (fresh or dry goods)and saponins content(I. II. Ⅵ and Ⅶ). The statistical software SPSS
and DPS were used to perform the K-means clustering and the grey related degree analysis. A four grade quality standard of product was pre-
liminarily set up. The quality standard of Paris polyphylla Smith var. yunnanensis(Franch)Hand. -Mazz product was practical for the produc-
tion of the herb.
Key words:Paris polyphylla Smith var. yunnanensis(Franch)Hand. -Mazz;Product quality;Grade standard
滇重楼[Paris polyphylla Smith var. yunnanensis
(Franch)Hand. -Mazz]为百合科重楼属多年生草本
植物,为云南省地道稀缺名贵药材,其不仅可直接入
药,还是云南“宫血宁”、“热毒清”、“抗病毒颗粒”
和“季德胜蛇药片”等产品的主要原料。目前,滇重
楼药材原料年需求量约 100 万千克,主要靠采集野
生资源。随着中医药产业的发展,对滇重楼需求每
年以 20 %的幅度递增,野生药材的供应量不断减
少,重楼资源的稀缺已成为制约云南相关制药产业
可持续发展的瓶颈。为此,进行滇重楼人工规范化
栽培,建立 GAP生产基地已成为产业可持续发展的
必然选择,而药材产品质量控制是进行 GAP规范化
栽培的重要组成部分。
中药材因品种、产地、采收季节等不同,有效成
分含量和产量有较大的差异,进行产品质量分级可
明确产品的质量信息,实现产品的优质优价[1]。虽
然药典依据外观及含量对药材标准进行了规定,但
产品质量不分等级,就不能实现优质优价。国内外
对农产品质量分级很重视,有比较系统的农产品质
量标准体系及专门的国家农产品分级标准制定、评
价机构和监督认证机构[2 ~ 3],但对中药材产品分级
才刚刚起步。虽然自古有“看货评级,分档定价”的
检测经验,但一方面当前大多数中药材主要来自野
生,野生资源的稀少造成价格上涨,因此药农和企业
不分产品大小,乱采乱挖,品种混杂收购等原因,使
药材有效成分含量和产量有较大的差异,原料药等
级规格普遍达不到国家药典规定的要求。另一方面
有的野生药材经过人工栽培后,虽然产量提高了,但
药材有效成分含量却下降了,不仅起不到治病作用,
0681
西 南 农 业 学 报
Southwest China Journal of Agricultural Sciences
2012 年 25 卷 5 期
Vol. 25 No. 5
DOI:10.16213/j.cnki.scjas.2012.05.026
有的还因提取有效活性成分成本的增加反而给制药
企业带来很大的经济损失。因此,进行药材质量分
级研究,推行产品质量分级是大势所趋[4]。
通过对滇重楼产品分级标准及产品规格与有效
成分含量相关性进行研究,不仅是为了寻找具有生
产实用性的滇重楼产品质量分级标准,同时也为了
找到简单有效的产品有效成分含量重要指示性状,
以便能简单快速地评定产品等级,并为 GAP规范化
生产提供重要的质量控制指标。
1 材料与方法
1. 1 材料来源
从丽江、大理、保山、昆明、玉溪、文山、昭通和楚
雄等地收集形态类型多样的滇重楼群体。
1. 2 田间试验
2004 年切下根茎顶芽作繁殖材料,统一种植在
云南省丽江市玉龙县鲁甸乡拉美荣重楼试验基地,
海拔 2890 m。植株密度、水肥条件、栽培管理一致。
2010 年生长盛期选不同来源、形态类型多样的 40
份材料(同来源同类型材料取 5 株样品平均) ,挂牌
标记,11 月采挖根茎,并进行产品质量测定。
1. 3 产品质量测定方法
1. 3. 1 产品产量性状测定 根茎粗:用游标卡尺测
量根茎中部最粗处,精确到 0. 01 cm;根茎长:从芽
基部到根茎末端,用直尺测量,精确到 0. 1 cm;根茎
鲜干重:天平称量,精确到 0. 1 g;根茎干重为干燥后
按药典要求含水量低于 12 %的根茎重。
1. 3. 2 产品有效成分含量测定 按 2010 版药典要
求,滇重楼有效成分含量为重楼皂苷 I、重楼皂苷 II、
重楼皂苷Ⅵ和重楼皂苷Ⅶ的总含量,测定方法采用
药典重楼药材项下的液相色谱测定法。
1. 4 统计分析
产品质量分级标准的制定,采用 SPSS Statistics
V17. 0 软件[5]进行 K-均值聚类分析,有效成分含量
与根茎外观品质性状灰色关联度分析采用 DPS V3.
01 软件[6]进行分析。
2 结果与分析
2. 1 滇重楼产品产量性状聚类研究
对 40 份滇重楼产品产量性状(根茎粗、根茎
长、根茎鲜重和根茎干重)测定结果表明,各项指标
差异较大,根茎粗 2. 04 ~ 5. 52 cm,根茎长 4. 5 ~ 14.
8 cm,根茎鲜重 20. 4 ~ 242. 5 g,根茎干重 4. 8 ~ 87. 0
g(表 1)。
用 K-均值聚类分析法对 40 份样品进行 K-聚
类,并对聚类结果的类别间距离进行方差分析,结果
表明可将 40 份样品聚合成 4 类,第一类含有 2 份样
品,第二类含有 6 份样品,第三类含有 20 份样品,第
四类含有 12 份样品(表 2)。类别间距离差异概率
值 P均小于 0. 001,即聚类效果好(表 3)。
表 1 滇重楼产品产量性状
Table 1 Product characteristics of Paris polyphylla Smith var. yunnanensis(Franch)Hand. -Mazz
样品号
Samples No.
根茎粗
Rhizome thick
(cm)
根茎长
Rhizome length
(cm)
根茎鲜重
Rhizome fresh weight
(g)
根茎干重
Rhizome dry weight
(g)
分类类别
Cluster type
1 5. 12 11. 2 174. 2 60. 5 2
2 4. 19 10. 9 166. 1 57. 2 2
3 5. 52 11. 8 242. 5 87. 0 1
4 5. 52 14. 4 158. 3 54. 4 2
5 5. 19 10. 8 160. 9 55. 0 2
6 4. 52 9. 8 141. 9 48. 4 4
7 5. 35 10. 7 201. 5 71. 0 2
8 5. 07 11. 2 137. 3 42. 2 4
9 5. 06 14. 8 190. 5 66. 6 2
10 4. 93 12. 3 233. 9 83. 4 1
11 4. 01 12. 3 116. 2 38. 9 4
12 3. 52 10. 8 118. 3 39. 5 4
13 4. 56 11. 6 133. 9 42. 9 4
14 4. 55 9. 3 109. 2 36. 7 4
15 4. 25 10. 6 115. 2 38. 3 4
16815 期 杨丽英等:滇重楼药材产品质量分级标准研究
续表 1 Continued table 1
样品号
Samples No.
根茎粗
Rhizome thick
(cm)
根茎长
Rhizome length
(cm)
根茎鲜重
Rhizome fresh weight
(g)
根茎干重
Rhizome dry weight
(g)
分类类别
Cluster type
16 4. 02 8. 9 83. 5 24. 3 3
17 4. 05 8. 6 109. 3 36. 4 4
18 4. 78 7. 8 120. 0 40. 0 4
19 4. 64 12. 2 109. 1 35. 4 4
20 4. 35 8. 10 142. 4 49. 0 4
21 3. 65 10. 2 83. 7 22. 3 3
22 3. 33 11. 7 77. 5 21. 6 3
23 3. 21 9. 5 68. 0 17. 6 3
24 3. 54 12. 1 73. 7 20. 6 3
25 3. 76 8. 6 90. 5 24. 6 4
26 3. 23 8. 7 60. 1 17. 2 3
27 3. 96 9. 8 57. 1 16. 4 3
28 3. 48 8. 6 56. 1 16. 2 3
29 3. 31 5. 8 54. 9 16. 0 3
30 3. 66 6. 8 45. 5 13. 2 3
31 2. 60 6. 5 29. 4 6. 6 3
32 2. 33 8. 7 36. 1 8. 4 3
33 2. 84 9. 4 42. 0 10. 0 3
34 2. 89 4. 5 37. 7 8. 9 3
35 2. 23 8. 2 26. 2 6. 7 3
36 2. 64 6. 5 26. 5 6. 8 3
37 2. 72 7. 9 32. 0 7. 0 3
38 2. 04 6. 3 20. 4 4. 8 3
39 2. 26 5. 1 25. 5 6. 7 3
40 2. 30 4. 8 20. 7 4. 8 3
表 2 滇重楼产品产量性状聚类分级表
Table 2 Grade cluster of Paris polyphylla Smith var. yunnanensis(Franch)Hand. -Mazz
聚类类别
Cluster type
根茎粗
Rhizome thick
(cm)
根茎长
Rhizome length
(cm)
根茎鲜重
Rhizome fresh
weight (g)
根茎干重
Rhizome
dry weight (g)
类别样品数
No.
第一类 First 5. 23 12. 05 238. 20 85. 20 2
第一类变幅 Variation 4. 93 ~ 5. 52 11. 8 ~ 12. 3 242. 5 ~ 242. 5 83. 4 ~ 87. 0
第二类 Second 5. 07 12. 13 175. 25 60. 78 6
第二类变幅 Variation 4. 19 ~ 5. 52 10. 7 ~ 14. 8 158. 3 ~ 201. 5 54. 4 ~ 71. 0
第三类 Third 4. 34 10. 07 120. 28 39. 36 20
第三类变幅 Variation 3. 52 ~ 5. 07 7. 8 ~ 12. 3 142. 4 ~ 90. 5 24. 6 ~ 49. 0
第四类 Fourth 3. 01 8. 00 47. 83 12. 8 12
第四类变幅 Variation 2. 04 ~ 4. 02 4. 5 ~ 12. 1 20. 4 ~ 83. 7 4. 8 ~ 24. 3
2. 2 滇重楼产品规格与有效成分含量的相关性研

对滇重楼 4 类产品进行有效成分重楼皂苷Ⅰ、
Ⅱ、Ⅵ、Ⅶ总量测定,分别为第一类 1. 584 %,第二类
1. 092 %,第三类 0. 795 %,第四类 0. 769 %。对产
品规格与有效成分含量进行灰色关联度分析,即将
有效成分含量设为参考数列 Y1,根茎粗、根茎长、根
茎鲜重和根茎干重设为比较数列 X1、X2、X3、X4,计
2681 西 南 农 业 学 报 25 卷
表 3 聚类结果方差分析
Table 3 Cluster variance analysis of Paris polyphylla Smith var. yunnanensis(Franch)Hand. -Mazz
项目 Item
聚类 Cluster 误差 Error 方差 Variance P值
均方 自由度 均方 自由度 F Sig.
根茎粗 Rhizome thick(cm) 9. 877 3 0. 290 36 34. 027 . 000
根茎长 Rhizome length(cm) 34. 486 3 3. 781 36 9. 121 . 000
根茎鲜重 Rhizome fresh weight (g) 43 803. 540 3 358. 895 36 122. 051 . 000
根茎干重 Rhizome dry weight (g) 6214. 419 3 40. 811 36 152. 272 . 000
表 4 根茎有效成分含量与主要产量性状的灰色关联度分析
Table 4 Grey correlated degree analysis between characters of Paris polyphylla Smith var. yunnanensis(Franch)Hand. -Mazz and its active ingredi-
ent content
项目
Items 有效成分重楼皂苷Ⅰ
、Ⅱ、Ⅵ、Ⅶ总量(Y1) ,根茎粗(X1)、根茎长(X2)、根茎鲜重(X3)、根茎干重(X4)
关联系数 Correlated degree G(1,1)= 0. 61283 G(1,2)= 0. 62868 G(1,3)= 0. 85238 G(1,4)= 0. 86680
关联序 X4 > X3 > X2 > X1
算有效成分含量与主要产量性状之间的关联系数和
关联度。关联度大小反映因子的重要性,关联度越
大,表示该因子对有效成分含量的贡献也越大,其相
互关系越密切。结果表明,与有效成分重楼皂苷Ⅰ、
Ⅱ、Ⅵ、Ⅶ总量的关联度由大到小依次为根茎干重 >
根茎鲜重 >根茎长 >根茎粗。即滇重楼的 4 个根茎
产量性状中,与有效成分关联度最大的是根茎干重
和鲜重,关联度均达 0. 8 以上,而根茎粗和根茎长对
有效成分含量的关联度相对较小,约 0. 6(表 4)。
因此,生产中应把根茎干、鲜重作为高产和高有效成
分含量的重点选择性状。
2. 3 滇重楼产品质量分级
根据以上 K-均值聚类结果及有效成分含量与
产量性状的相关性大小,结合生产实际,可将滇重楼
产品分为特级、一级、二级和三级共 4 级(如表 5,为
方便生产中抽样检测,产品取样为 5 个样品量的平
均)。在分级的 6 项指标中,有效成分重楼皂苷Ⅰ、
Ⅱ、Ⅵ、Ⅶ总量为 0. 6 %以上是药典规定的基础指
标,在此基础上,由于根茎干重与有效成分含量显著
正相关,因此根茎干重为第一重要分级指标,可直接
反映产品质量;根茎鲜重与根茎干重密切相关,但收
购产品以干燥品为主;根茎含水量为 12 %以下是药
典规定的另一基础性指标,水分容易控制,可通过干
燥提高质量;根茎长和根茎粗可作为分级的次要参
考指标。因此,滇重楼产品质量分级以有效成分重
楼皂苷Ⅰ、Ⅱ、Ⅵ、Ⅶ总量在 0. 6 %以上,含水量低于
12 %的基础上,以根茎干重作为主判断产品质量较
为合理。反之,如果有效成分重楼皂苷含量低于 0.
6 %,即使根茎干重很高也只能作为等外品。
3 讨 论
3. 1 材料选择具有代表性
重楼属植物全世界有 24 种,中国有 19 种,云南
有 14 种[7],本文研究的滇重楼是药典规定的重楼基
表 5 滇重楼根茎产品质量分级标准
Table 5 Product grading standard of Paris polyphylla Smith var. yunnanensis(Franch)Hand. -Mazz
项目
Items
质量等级 Quality grade
特级产品
Extra grade
一级产品
First grade
二级产品
Second grade
三级产品
Third grade
有效成分含量 Saponins I . II.Ⅵ andⅦ. content (%) ≥1. 5 1. 0 ~ 1. 5 0. 7 ~ 1. 0 0. 6 ~ 0. 7
含水量 Moisture content(%) ≤12 ≤12 ≤12 ≤12
根茎干重 Rhizome dry weight (g) ≥80 50 ~ 80 25 ~ 50 5 ~ 25
根茎鲜重 Rhizome fresh weight (g) ≥230 150 ~ 230 100 ~ 150 20 ~ 100
根茎粗 Rhizome thick(cm) ≥5 4 ~ 5 3 ~ 4 2 ~ 4
根茎长 Rhizome length(cm) ≥12 10 ~ 12 8 ~ 10 5 ~ 8
特点描述 Characteristics 节状扁圆柱形,略弯曲,表面黄棕色或灰棕色,质坚实,断面白色至浅棕色。
36815 期 杨丽英等:滇重楼药材产品质量分级标准研究
源植物,品种有代表性。由于滇重楼为多年生根茎
植物,形态类型养分含量多样[7 ~ 8],采用种子繁殖从
种子萌发到收获,需要 10 多年时间[9],而根茎繁殖
只需 6 年左右即可收获,目前人工种植已收获的产
品主要为根茎无性繁殖的产品,本研究采用根茎顶
芽作繁殖材料,不仅为了消除因繁殖材料重量不一
致造成的产量误差,也代表了当前的种植技术,同时
还消除田间管理水平对滇重楼品质的影响,各类型
植株密度、水肥条件、栽培管理均一致,取样时选择
具有不同来源的不同生态类型,在一定程度上兼顾
了取样的代表性和涵盖面,在生产中具有代表性。
3. 2 高有效成分含量的指示性状具有实用价值和
生产指导意义
长期以来,在评价滇重楼药材等级时,认为滇重
楼作为药用以粉质为佳,胶质为次。而企业在选购
原料时,基于成药产品外观的考虑,多青睐色白质脆
的粉质药材,使得胶质药材市价明显偏低,资源浪费
严重。但据王世林[10]和马云淑[11]等研究认为,粉
质和胶质重楼药材具有相同的药理作用,在性状上
都符合药典规定,均可入药。另据尹鸿翔等[12]研究
认为,胶质药材和混合质地药材的重楼皂苷 I、Ⅱ含
量平均水平高于粉质药材,因此,传统上仅以药材质
地作为滇重楼质量评价标准的科学依据不足,尚需
完善,制药行业“粉优胶劣”的传统观念丞待转变。
另一方面,由于滇重楼有效成分含量检测方法须按
药典方法进行检测,检测成本偏高,而种植滇重楼的
地方大都属于偏远高寒山区,检测手段比较落后,因
此,生产中急需简便有效的性状指标来指示高有效
成分含量。本文研究的根茎干重与产品有效成分含
量间具有显著相关,在生产中可作为产品高有效成
分含量的重要指示性状,对生产具有重要的实用价
值和指导意义。
3. 3 分级标准更符合 2010 年新版药典要求
药典内容是中药材科研和生产中必须依据的重
要指标和方向。近年来,野生药材资源日渐短缺,保
护与合理利用资源是一项重大课题。在野生资源类
药材标准制定上,2010 年新版药典充分平衡了“合
理利用资源”与“保证药材质量”2 个方面。对滇重
楼药材,按 2005 年版药典要求,有效成分含量为重
楼皂苷Ⅰ、Ⅱ总和为 0. 8 %以上[13]。如按此标准,
本文研究的以根茎为繁殖材料生长 6 年的二级和三
级产品均为不合格产品,因重楼皂苷Ⅰ和Ⅱ总和达
不到 0. 8 %。尹鸿翔等[12]对 44 份来自川滇重楼药
材产品有效成分研究结果也表明,依据 2005 年版药
典含量规定,样品合格率仅为 25 %。但若对这些药
材按不合格品论处,弃之不用确实浪费资源。而按
2010 年新版药典要求,有效成分含量为重楼皂苷
Ⅰ、Ⅱ、Ⅵ和Ⅶ总和为 0. 6 %以上[14],有效成分类型
的增加而总含量要求降低,使得更多滇重楼产品成
为合格的正品,如本文研究的二级和三级产品均为
符合新药典要求的合格产品,这不仅有利于资源的
合理利用,且在一定程度上也证明本分级标准符合
新版药典要求,具有生产实践意义。
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(责任编辑 王家银)
4681 西 南 农 业 学 报 25 卷