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林药复合栽培滇龙胆HPLC指纹图谱计量特征与质量评价



全 文 :基金项目:国家自然科学基金资助项目(81260608) ;云南省自然科学基金资助项目(2013FD050,2013FZ150,2013FD066)
作者简介:沈涛,男,讲师 研究方向:药用植物资源评价 * 通讯作者:王元忠,男,助理研究员 研究方向:中药资源评价 Tel:
(0871)65033575 E-mail:boletus@ 126. com
林药复合栽培滇龙胆 HPLC指纹图谱计量特征与质量评价
沈涛1,李远菊2,张霁2,赵艳丽2,王元忠2* (1. 玉溪师范学院资源环境学院,云南 玉溪 653100;2. 云南省农业科学院药用植物
研究所,昆明 650200)
摘要:目的 建立不同栽培模式滇龙胆的 HPLC指纹图谱,对马钱苷酸,獐牙菜苦苷,龙胆苦苷和当药苷进行定性、定量分析;
结合化学计量学对林药复合栽培滇龙胆资源进行评价。方法 色谱柱为岛津 Shim-pack VP-ODS 液相色谱柱(4. 6 mm × 150
mm,5 μm) ,流动相:0. 1%甲酸水溶液(A)和乙腈(B) ,梯度洗脱,流速 1. 00 mL·min -1,柱温 30 ℃,检测波长 241 nm,进样量
10 μL。化学计量学分析方法包括:系统聚类分析、偏最小二乘判别分析和变量投影重要性准则。结果 龙胆苦苷、獐牙菜苦
苷、当药苷和马钱苷酸在 10 ~ 4 000 μg·mL -1内线性良好,相关系数为 0. 999 2 ~ 0. 999 9;4 种化学成分精密度的 RSD分别为
0. 87%,2. 1%,0. 90%和 2. 4%;重复性实验的 RSD分别为 0. 97%,1. 9%,2. 0%和 2. 2%;稳定性实验的 RSD均小于 2. 2%;加
样回收率在 97. 12% ~ 103. 81%之间,RSD 在 0. 71% ~ 2. 0%之间。指纹图谱相似性分析显示多数样品相似性系数大于
0. 970,不同栽培模式的 70 份样品化学成分种类相似,含量有明显变化;栽培药材龙胆苦苷 >獐牙菜苦苷 >马钱苷酸 >当药
苷,龙胆苦苷计量特征与其余 3 种活性成分差别较大。滇龙胆与尼泊尔桤木复合栽培模式下,药材 4 种化学成分总含量最高;
与核桃树复合栽培有利于马钱苷酸的积累,与桉树复合栽培有利于獐牙菜苦苷的积累,与杉木复合栽培有利于当药苷的积
累。以上结果表明,针对不同化学成分,应有多种最佳栽培模式。偏最小二乘判别分析和变量投影重要性准则研究显示,龙
胆苦苷(VIP = 1. 513) ,獐牙菜苦苷(VIP = 1. 208)和保留时间在 10 min 后的化学成分对药材栽培模式的区分具有显著贡献。
结论 HPLC指纹图谱结合化学计量学可为滇龙胆林药复合栽培最佳模式的选择及质量控制提供方法和理论依据。
关键词:滇龙胆;复合栽培;指纹图谱;计量特征;质量评价
doi:10. 11669 /cpj. 2015. 07. 005 中图分类号:R284 文献标志码:A 文章编号:1001 - 2494(2015)07 - 0579 - 07
Chemoetrics Analysis of HPLC Fingerprint of Gentiana rigescens from Different Multiple Cropping Systems
and Application in Quality Evaluation
SHEN Tao1,LI Yuan-ju2,ZHANG Ji2,ZHAO Yan-li2,WANG Yuan-zhong2* (1. College of Resources and Environment,
Yuxi Normal University,Yuxi 653100,China;2. Institute of Medicinal Plants,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Kunming
650200,China)
ABSTRACT:OBJECTIVE To establish the HPLC fingerprint of Gentiana rigescens Franch. from different cultivation systems for the
quality evaluation of the medicinal materials in combination with chemometrics analysis. METHODS Four bioactive compounds,ie
loganic acid,swertiamarin,gentiopicroside,and sweroside,were qualitatively and quantitatively analyzed. The chromatographic analy-
sis was performed on a Shim-pack VP-ODS C18 column(4. 6 mm × 150 mm,5 μm)at a temperature of 30 ℃. Linear gradient elution
was used with mobile phase consisting of water with 0. 1% formic acid(A)and acetonitrile(B). The flow rate was 1. 00 mL·min -1 .
The injection volum was 10 μL. The detection wavelength was set at 241 nm. Chemometrics methods including hierarchical cluster,
partial least squares discriminant analysis,and variable importance were used for this study. RESULTS The calibration curves of the
four compounds were linear in the range of 10 - 4 000 μg·mL -1 . The coefficients ranged from 0. 999 2 to 0. 999 9. The precision
RSDs of the four compounds were 0. 87%,2. 06%,0. 90% and 2. 2%,respectively. The repeatability RSDs were 0. 97%,1. 9%,
2. 0% and 2. 2%,respectively. The stability RSDs were lower than 2. 2% . The recoveries of the four compounds varied from 97. 12%
to 103. 81% with RSDs from 0. 71% to 2. 0% . The similarity analysis showed similarity values over 0. 970 for most samples. The con-
stituents of 70 samples collected from different cultivation systems were similar. However,the contents of those compounds varied sig-
nificantly in the following order:gentiopicroside > swertiamarin > loganic acid > sweroside. The chemometrics characteristics of gentiopi-
croside was significantly different from the other compounds. The total content of the four compounds was the highest in the samples
cultivated under Alnus nepalensis D. Don. The samples cultivated under Juglans regia Linn. had the highest content of loganic acid.
The samples cultivated under Eucalyptus robusta Smith. had the highest content of swertiamarin. The samples cultivated under Cun-
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ninghamia lanceolata (Lamb. )Hook. had the highest content of sweroside. The results of partial least squares discriminant a-
nalysis and variable importance for the study showed that gentiopicroside (VIP = 1. 513)and swertiamarin (VIP = 1. 208)were
important variables for discrimination of cultivation system. The compounds with retension time of more than 10 min were impor-
tant for discrimination of cultivation condition too. CONCLUSION HPLC fingerprint combined with contents of main bioactive
compounds could provide method and theoretical basis for the quality evaluation of G. rigescens Franch. from different multiple
cropping systems.
KEY WORDS:Gentiana rigescens Franch.;multiple cropping system;HPLC fingerprint; chemoetrics characteristic; quality
evaluation
化学计量学(chemometrics)常用于解析化学测
量数据并最大限度获得测量数据所包含的信息[1],
系统聚类分析(hierarchical cluster analysis,HCA)、
偏最小二乘判别分析(partial least squares-discriimi-
nate analysis,PLS-DA)等化学计量学方法作为一种
高效的分析工具已被引入药用植物资源评价研
究[2-3]。高效液相色谱指纹图谱(HPLC fingerprint)
具有信息量大、特征性强、模糊性等特点,反映中药
化学成分间的相互关系和整体特征,可对中药已知
和未知成分进行评价,是控制中药质量的有效手
段[4-5]。采用化学计量学的分析方法对色谱指纹图
谱数据进行解读可对复杂化学信息进行有效提取和
分析[6]。当归、淫羊藿等传统中药相关研究陆续报
道表明,将化学计量学与中药指纹图谱相结合,提取
化学信息,进行质量评价已成为中药资源研究的重
要方向[7-9]。
传统 保 肝 中 药 滇 龙 胆 (Gentiana rigescens
Franch. )为龙胆科(Gentianaceae)龙胆属多年生草
本植物[10],其根及根茎部位入药,为传统中药龙胆
重要基源植物,具清热燥湿、泻肝胆火等功效[11]。
马钱苷酸(loganic acid)、獐牙菜苦苷(swertiama-
rin)、龙胆苦苷(gentiopicroside)和当药苷(swero-
side)分属环稀醚萜(iridoids)和裂环稀醚萜(sec-
oiridoids)[12],具有消炎、镇痛、抗细胞凋亡、保护
肝脏、抗高血脂等药理活性[13-16]。近年野生滇龙
胆资源锐减,栽培滇龙胆已进入市场,云南临沧
是其主产区[17]。栽培模式影响药材化学成分种
类和含量,导致药材品质的差异[18]。目前,不同
栽培模式滇龙胆药材有效成分及指纹图谱的化
学计量学研究尚未见系统报道[19]。本实验建立
不同栽培模式滇龙胆样品 HPLC 指纹图谱,并对
马钱苷酸、獐牙菜苦苷、龙胆苦苷和当药苷进行
定性、定量分析,结合化学计量学对林药复合栽
培滇龙胆资源进行评价,研究结果以期为滇龙胆
林药复合栽培最佳模式的选择及质量控制提供
方法和理论依据。
1 材料与设备
1. 1 原料与试剂
所有样品均采自云南省临沧栽培滇龙胆主产
区,采收时间为 2012 年 10 月当地药材传统采收期。
选取生长海拔相近的 7 种复合栽培模式:滇龙胆茶
树[Camellia sinensis (Linn. )O. Ktze. ](模式Ⅰ,样
品 S01 至 S10)、尼泊尔桤木[Alnus nepalensis D.
Don](模式Ⅱ,样品 S11 至 S20)、核桃树[Juglans re-
gia Linn. ](模式Ⅲ,样品 S21 至 S30)、桉树[Euca-
lyptus robusta Smith](模式Ⅳ,样品 S31 至 S40)、杉
木[Cunninghamia lanceolata (Lamb. )Hook. ](模式
Ⅴ,样品 S41 至 S50)、木瓜[Chaenomeles sinensis
(Thouin)Koehne](模式Ⅵ,样品 S51 至 S60)和木
果柯[Lithocarpus xylocarpus (Kurz)Markg. ](模式
Ⅶ,样品 S61 至 S70)复合栽培;依照 5 点取样法取
样,每种栽培模式取 3 年生滇龙胆 50 株,带回实验
室,从各栽培模式中随机选取 10 株取根茎部位,去
除泥土,洗净,放置于 50 ℃条件下烘干至恒重,混合
粉碎,过 60 目筛,避光保存备用。
马钱苷酸(批号:111865-201403) ,獐牙菜苦苷
(批号:110785-201203) ,龙胆苦苷(批号:110770-
201314) ,当药苷(批号:111742-201101)对照品均购
自中国食品药品检定研究院;乙腈为色谱纯;水为自
制超纯水;其余试剂均为分析纯。
1. 2 仪器与设备
LC -10Avp高效液相色谱仪(日本岛津公司) ,
包括 SCL -10Avp系统控制器,SPD - M10Avp二极管
阵列检测器,LC -10ADvp高压输液泵,CTO -10ACvp
柱温箱,7725i手动进样器;SY3200 - T型超声波清洗
仪(上海声源超声波仪器设备有限公司) ;万分之一电
子分析天平(美国奥豪斯) ;FW - 100 型高速万能粉
碎机(天津泰斯特仪器有限公司) ;优普 UPT - I -10L
超纯水机(四川卓越水处理设备有限公司)。
2 方 法
2. 1 指纹图谱色谱条件
·085· Chin Pharm J,2015 April,Vol. 50 No. 7 中国药学杂志 2015 年 4 月第 50 卷第 7 期
色谱柱为岛津 Shim-pack VP-ODS 液相色谱柱
(4. 6 mm × 150 mm,5 μm)。流动相:0. 1%甲酸水
溶液(A)和乙腈(B) ,梯度洗脱 0. 00 ~ 5. 00 min,B
为 5%;5. 01 ~ 10. 00 min,B 为 5% ~ 10%;10. 01 ~
26. 00 min,B 为 10% ~ 26%;26. 01 ~ 30. 43 min,B
为 26% ~35%。流速 1. 00 mL·min -1;柱温 30 ℃;
检测波长 241 nm,进样量 10 μL,色谱图见图 1。
2. 2 溶液的制备
2. 2. 1 对照品溶液制备 精密称取 10. 4 mg马钱苷
酸,6. 0 mg獐牙菜苦苷,40. 0 mg龙胆苦苷,1. 2 mg当药
苷对照品,分别溶于 10 mL量瓶中并加入适量色谱纯
甲醇定容,摇匀,得马钱苷酸,獐牙菜苦苷,龙胆苦苷和
当药苷对照品储备溶液,避光 4 ℃保存备用。
2. 2. 2 供试品溶液制备 称取样品粉末 0. 250 0 g
放入具塞试管中,倒入 10. 00 mL 体积分数 35%甲
醇溶液超声提取 45 min,待溶液冷却至室温,称定重
量,用甲醇补足损失重量,摇匀过 0. 45 μm 微孔滤
膜过滤,取滤液得供试样品溶液。
2. 3 线性范围
以峰面积为纵坐标 Y,对照品溶液质量浓度为
横坐标 ρ(μg·mL -1)绘制标准工作曲线,计算回归
方程。结果见表 1。
2. 4 精密度实验
取同一份供试样品溶液(S05) ,按“2. 1”项下条
件连续进样 6 次,测得龙胆苦苷、獐牙菜苦苷、当药
苷和马钱苷酸相对峰面积的 RSD 分别为 0. 87%,
2. 1%,0. 90%和 2. 4%,结果表明方法精密度良好。
2. 5 重复性实验
称 S05 样品 6 份,按“2. 2. 2”项下方法制备样
品溶液,按“2. 1”项下条件测定龙胆苦苷、獐牙菜苦
苷、当药苷和马钱苷酸相对峰面积,计算 RSD 分别
为 0. 97%,1. 9%,2. 0%和 2. 2%,表明方法重现性
良好。
2. 6 稳定性实验
称 S05 样品 6 份,依照“2. 2. 2”项下方法制备
样品溶液,在 0,2,4,6,8,12 h 内测定,计算龙胆苦
苷、獐牙菜苦苷、当药苷和马钱苷酸相对峰面积
RSD均小于 2. 2%,表明样品溶液在 12 h内稳定。
2. 7 加标回收率实验
称取已知含量的样品 0. 250 0 g 共 12 份,每一
种对照品做 3 个重复,分别加适量龙胆苦苷、獐牙菜
苦苷、当药苷和马钱苷酸对照品,依照“2. 2. 2”项下
方法制备样品溶液,按“2. 1”项下条件测定各化学
成分含量结果见表 2。
2. 8 数据分析
采用《中药色谱指纹图谱相似度评价系统》
2004A版分析不同栽培模式下滇龙胆 HPLC 指纹图
谱数据,确定共有峰,生成对照指纹图谱并进行相似
度计算。采用组间连接法和欧氏距离平方,对 4 种
活性成分计量特征进行系统聚类(HCA)。偏最小二
乘判别分析(PLS-DA)和变量投影重要性准则(varia-
ble importance for the projection,VIP)研究引起不同栽
培模式滇龙胆药材质量差异的重要化学信息。HCA
用 IBM SPSS Statistics 20软件包进行运算,PLS-DA和
VIP分析用 11. 5 + SIMCA-P进行运算。
3 结果与分析
3. 1 指纹图谱的建立与相似度评价
滇龙胆与茶树复合栽培模式在临沧较常见,选取
该模式下药材样品 S01的色谱指纹图谱为参照图谱,
结合其余 6种栽培模式药材指纹图谱数据,通过多点
矫正、自动匹配生成对照指纹图谱,建立具有 19个共
有峰的林药复合栽培滇龙胆 HPLC共有模式(图 2)。
图 1 马钱苷酸、獐牙菜苦苷、龙胆苦苷、当药苷混合对照品
色谱图
Fig. 1 HPLC Chromatograms of mixed standards of gentiopicro-
side,swertiamarin,swenoside and loganic acid
表 1 马钱苷酸、獐牙菜苦苷、龙胆苦苷和当归苷对照品色谱峰面积回归方程与线性范围
Tab. 1 Regression equations and linear ranges of gentiopicroside,swertiamarin,swenoside and loganic acid
Compounds Regression equation r2 Linear range /μg·mL -1 LOD /μg·mL -1 LOQ /μg·mL -1
Gentiopicroside Y =9 432 904. 32ρ +354 769. 64 0. 999 9 200 -4 000 45. 27 150. 88
Swertiamarin Y =5 629 273. 71ρ +77 916. 57 0. 999 3 20 -600 20. 16 67. 20
Sweroside Y =15 569 942. 68ρ +39 460. 58 0. 999 2 10 -120 3. 93 13. 10
Loganic acid Y =12 221 072. 21ρ +30 979. 38 0. 999 8 20 -520 2. 38 7. 94
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通过与混合对照品色谱峰进行对照,指认共有峰:5
号为马钱苷酸、7号为獐牙菜苦苷、8 号为龙胆苦苷,9
号为当药苷。将 70 份样品指纹图谱导入《中药色谱
指纹图谱相似度评价系统》计算指纹图谱与对照图谱
的相似度(表 3) ,结果显示大部分样品与对照图谱的
相似度均高于 0. 970;结合图 2可知,不同栽培模式样
品间化学成分种类较相似,峰面积不同,各化学成分
含量和构成比例在不同栽培模式植株中存在差异。
3. 2 林药复合栽培模式下 4种活性成分计量特征
HPLC测定 4 种活性成分的含量和总含量(表
4) ,并计算各化学成分的构成比例(含量占总含量的
百分比) ,结果显示,药材中马钱苷酸含量在滇龙胆核
桃复合栽培模式下最高[(9. 62 ± 1. 93)mg·g -1],
表 2 滇龙胆 4种主要活性成分加标回收率实验. n =3
Tab. 2 Results of recovery test of four bioactive compounds.
n =3
Compounds
m(Original)
/mg
m(Add)
/mg
m(Found)
/mg
Recovery
/%
RSD
/%
Gentiopicroside 11. 87 5. 41 17. 12 97. 12
11. 87 5. 43 17. 50 103. 81 1. 1
11. 87 5. 39 17. 31 101. 01
Swertiamarin 1. 87 0. 91 2. 77 98. 87
1. 87 0. 87 2. 72 97. 85 0. 95
1. 87 0. 91 2. 77 98. 14
Sweroside 0. 46 0. 23 0. 69 102. 21
0. 46 0. 21 0. 67 99. 34 2. 0
0. 46 0. 23 0. 68 97. 73
Loganic acid 2. 87 1. 41 4. 33 103. 44
2. 87 1. 52 4. 35 97. 18 0. 71
2. 87 1. 42 4. 29 99. 88
图 2 4种滇龙胆林药复合栽培模式下药材指纹图谱及共有峰
Ⅰ-茶树复合栽培样品;Ⅱ-尼泊尔桤木复合栽培样品;Ⅲ-核桃复合栽培样品;Ⅳ -桉树复合栽培样品;Ⅴ-杉木复合栽培样品;Ⅵ -木瓜复合栽培样品;Ⅶ -木果柯复合
栽培样品
Fig. 2 HPLC Fingerprints and common peaks of root of Gentiana rigescens Franch. under seven cultivation conditions
Ⅰ- samples which cultivated under the Camellia sinensis (Linn.)O. Ktze. ;Ⅱ- samples which cultivated under the Alnus nepalensis D. Don;Ⅲ- samples which cultivated under
the Juglans regia Linn. ;Ⅳ - samples which cultivated under the Eucalyptus robusta Smith;Ⅴ- samples which cultivated under the Cunninghamia lanceolata (Lamb.)Hook. ;
Ⅵ - samples which cultivated under the Chaenomeles sinensis (Thouin)Koehne;Ⅶ - samples which cultivated under the Lithocarpus xylocarpus (Kurz)Markg
表 3 滇龙胆林药复合栽培模式下药材指纹图谱相似度评价结果
Tab. 3 Results of similarity analysis of HPLC fingerprint
No. SA No. SA No. SA No. SA No. SA No. SA No. SA
S01 0. 944 S11 0. 973 S21 0. 988 S31 0. 986 S41 0. 977 S51 0. 989 S61 0. 985
S02 0. 984 S12 0. 987 S22 0. 989 S32 0. 982 S42 0. 973 S52 0. 989 S62 0. 987
S03 0. 985 S13 0. 987 S23 0. 986 S33 0. 987 S43 0. 982 S53 0. 959 S63 0. 928
S04 0. 983 S14 0. 989 S24 0. 978 S34 0. 991 S44 0. 960 S54 0. 992 S64 0. 989
S05 0. 970 S15 0. 990 S25 0. 990 S35 0. 987 S45 0. 952 S55 0. 985 S65 0. 982
S06 0. 983 S16 0. 990 S26 0. 971 S36 0. 984 S46 0. 941 S56 0. 987 S66 0. 970
S07 0. 986 S17 0. 986 S27 0. 988 S37 0. 988 S47 0. 967 S57 0. 980 S67 0. 987
S08 0. 974 S18 0. 974 S28 0. 964 S38 0. 988 S48 0. 987 S58 0. 991 S68 0. 984
S09 0. 977 S19 0. 988 S29 0. 974 S39 0. 962 S49 0. 973 S59 0. 994 S69 0. 988
S10 0. 981 S20 0. 987 S30 0. 989 S40 0. 981 S50 0. 982 S60 0. 986 S70 0. 991
·285· Chin Pharm J,2015 April,Vol. 50 No. 7 中国药学杂志 2015 年 4 月第 50 卷第 7 期
在滇龙胆桉树复合栽培模式下最低[(5. 39 ± 1. 61)
mg·g -1];獐牙菜苦苷含量在滇龙胆桉树复合模式
下最高[(10. 76 ±3. 10)mg·g -1],在滇龙胆与茶树
复合栽培模式下最低[(8. 10 ±1. 75)mg·g -1];龙胆
苦苷含量在滇龙胆尼泊尔桤木复合栽培模式下最高
[(79. 3 ±9. 3)mg·g -1],在滇龙胆杉木复合栽培模
式下最低[(47. 7 ± 6. 2)mg·g -1];当药苷含量在滇
龙胆杉木复合栽培模式下最高[(1. 97 ± 0. 21)mg·
g -1],在滇龙胆木瓜复合栽培模式下最低[(1. 49 ±
0. 66)mg·g -1]。滇龙胆尼泊尔桤木复合栽培模式
下 4 种活性成分总含量最高[(95. 8 ± 12. 9)
mg·g -1],滇龙胆杉木复合栽培模式下总含量最低
[(65. 4 ±6. 6)mg·g -1]。
药材中龙胆苦苷含量约占总含量的 72. 68%~
83. 03%,在 4种活性成分中百分含量最高。獐牙菜
苦苷和马钱苷酸百分含量次之,二者含量分别占总含
量的 8. 69%~15. 08%和 6. 33%~9. 47%;百分含量最
低的为当药苷,其含量约占总含量的1. 82%~3. 03%。
聚类分析显示(图 3) ,所有活性成分依照各
自含量特征被聚为两大类,龙胆苦苷单独聚为第
一类,马钱苷酸、獐牙苦苷和当药苷被聚为第二
类。结合表 4 测定结果,可知龙胆苦苷含量高于
其他活性成分,且不同样品间含量和构成比例变
化小。马钱苷酸、獐牙菜苦苷和当药苷的含量及
其百分含量数值低,在样品中构成比例变化
较大。
3. 3 偏最小二乘分析
以指纹图谱 4 ~ 35 min内色谱峰峰面积为变量
进行偏最小二乘判别分析,建立 PLS-DA 模型(图
4)研究不同栽培模式下滇龙胆药材的质量差异。
结果显示,来自栽培模式Ⅰ、Ⅴ、Ⅶ的样品与其余样
品呈现明显分离趋势,相同栽培模式下样品聚集紧
密,药材质量稳定;栽培模式Ⅱ和Ⅲ样品整体质量最
接近;栽培模式Ⅳ和栽培模式Ⅵ条件下,同种栽培模
式的样品呈现分离趋势,药材质量不稳定。
进一步探究引起不同栽培模式滇龙胆药材质量
差异的重要化学信息,按照 PLS-DA 结果对栽培滇
龙胆药材指纹图谱各色谱峰 VIP 值大小进行排序,
共有 75 个色谱峰 VIP 值 > 1,对栽培模式的区分具
有重要贡献。结合指纹图谱分析结果显示,75个
表 4 4 种活性成分含量测定结果. n = 6,珋x ± s
Tab. 4 Results of content assay of four active compounds. n = 6,珋x ± s
Cultivation system
Content /mg·g - 1
Loganic acid Swertimarin Gentiopicroside Sweroside Total
Ⅰ 7. 28 ± 2. 99 8. 10 ± 1. 75 60. 0 ± 11. 1 1. 77 ± 0. 86 77. 0 ± 13. 7
Ⅱ 6. 26 ± 3. 50 8. 40 ± 2. 19 79. 3 ± 9. 3 1. 83 ± 0. 84 95. 8 ± 12. 9
Ⅲ 9. 62 ± 1. 93 9. 61 ± 0. 95 65. 5 ± 9. 1 1. 86 ± 0. 42 86. 6 ± 10. 2
Ⅳ 5. 39 ± 1. 61 10. 76 ± 3. 10 70. 2 ± 14. 2 1. 60 ± 0. 66 87. 9 ± 16. 3
Ⅴ 6. 02 ± 1. 49 9. 80 ± 1. 15 47. 7 ± 6. 2 1. 97 ± 0. 21 65. 4 ± 6. 6
Ⅵ 7. 18 ± 2. 97 8. 55 ± 1. 35 63. 8 ± 10. 2 1. 49 ± 0. 66 81. 1 ± 12. 8
Ⅶ 6. 30 ± 1. 89 9. 80 ± 0. 94 68. 1 ± 9. 6 1. 83 ± 0. 46 86. 0 ± 11. 4
Mean 6. 86 ± 2. 97 9. 27 ± 1. 93 64. 93 ± 13. 31 1. 76 ± 0. 618 82. 9 ± 14. 8
Cultivation system
Percentage content /%
Loganic acid Swertimarin Gentiopicroside Sweroside
Ⅰ 9. 47 ± 3. 90 10. 37 ± 1. 26 77. 88 ± 4. 99 2. 28 ± 1. 08
Ⅱ 6. 38 ± 2. 94 8. 69 ± 1. 71 83. 07 ± 4. 71 1. 86 ± 0. 76
Ⅲ 11. 14 ± 2. 30 11. 15 ± 1. 04 75. 54 ± 2. 64 2. 17 ± 0. 54
Ⅳ 6. 33 ± 2. 38 12. 12 ± 1. 90 79. 68 ± 4. 32 1. 87 ± 0. 81
Ⅴ 9. 21 ± 1. 94 15. 08 ± 2. 24 72. 68 ± 3. 55 3. 03 ± 0. 42
Ⅵ 8. 74 ± 2. 66 10. 68 ± 1. 68 78. 75 ± 2. 08 1. 82 ± 0. 73
Ⅶ 7. 32 ± 2. 01 11. 46 ± 0. 72 79. 09 ± 2. 14 2. 13 ± 0. 52
Mean 8. 37 ± 3. 04 11. 37 ± 2. 38 78. 10 ± 4. 65 2. 16 ± 0. 80
注:Ⅰ -茶树复合栽培样品;Ⅱ -尼泊尔桤木复合栽培样品;Ⅲ -核桃复合栽培样品;Ⅳ -桉树复合栽培样品;Ⅴ -杉木复合栽培样品;Ⅵ -木瓜复合栽培样品;
Ⅶ -木果柯复合栽培样品
Note:Ⅰ - samples which cultivated under the Camellia sinensis (Linn.)O. Ktze. ;Ⅱ - samples which cultivated under the Alnus nepalensis D. Don;Ⅲ - samples which
cultivated under the Juglans regia Linn. ;Ⅳ - samples which cultivated under the Eucalyptus robusta Smith;Ⅴ - samples which cultivated under the Cunninghamia lanceola-
ta (Lamb.)Hook. ;Ⅵ - samples which cultivated under the Chaenomeles sinensis (Thouin)Koehne;Ⅶ - samples which cultivated under the Lithocarpus xylocarpus
(Kurz)Markg.
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中国药学杂志 2015 年 4 月第 50 卷第 7 期 Chin Pharm J,2015 April,Vol. 50 No. 7
图 3 4 种活性成分的聚类分析
Fig. 3 Cluster analysis of four bioactive compounds
图 4 7 种林药复合栽培滇龙胆药材 PLS-DA模型的得分图
Fig. 4 PLS-DA Analysis score plot of Gentiana rigescens
Franch. from seven cultivation systems
色谱峰中,共有峰有 8 个,已知化学成分两个,分别
为龙胆苦苷(VIP值:1. 513)和獐牙菜苦苷(VIP 值:
1. 208)。对 75 个色谱峰保留时间进行统计显示,出
峰时间在 0 至 10 min 的色谱峰有 13 个,占色谱峰
总数的 17. 33%;出峰时间在 11 至 20 min 的色谱峰
有 21 个,占色谱峰总数的 28. 00%;出峰时间在 21
至 30 min 的色谱峰有 41 个,占色谱峰总数的
54. 67%。
4 讨 论
龙胆苦苷是龙胆药材质量评价的主要化学指
标,作为一个复杂化学成分混合体系,以单一成分评
价中药材质量仍显不足[5]。以马钱苷酸、獐牙菜苦
苷、龙胆苦苷和当药苷为评价指标,研究林药复合栽
培模式下已知活性成分的计量特征,栽培样品中 4
种成分含量依次为:龙胆苦苷 >獐牙菜苦苷 >马钱
苷酸 >当药苷,与张琳等[20]野生滇龙胆的研究结果
相似。药材中当药苷和马钱苷酸含量及其构成比例
变化较大,龙胆苦苷含量及其构成比例变化较小;结
合聚类分析可知,马钱苷酸、獐牙菜苦苷和当药苷计
量特征较接近,龙胆苦苷与以上化学成分在计量特
征上有明显差别。滇龙胆尼泊尔桤木复合栽培模式
下,药材 4 种活性成分总含量最高;滇龙胆与核桃树
复合栽培有利于马钱苷酸的积累,与桉树复合栽培
有利于獐牙菜苦苷的积累,与杉木复合栽培有利于
当药苷的积累。《中国药典》规定龙胆苦苷含量为
龙胆类药材质量评价的重要指标[11]。药理学研究
显示,马钱苷酸、獐牙菜苦苷亦为中药龙胆中有效成
分[21],因此,可针对活性成分总含量、龙胆苦苷、马
钱苷酸含量等指标确定最佳栽培模式。
指纹图谱从化学成分整体变化角度对药材进行
评价,比单一化学指标评价更能反映药材质量的整
体情况[4-5]。本实验建立 7 种林药复合栽培滇龙胆
药材的 HPLC指纹图谱,并对药材相似度进行比较。
来自不同栽培模式的 70 份样品总体相似度较高,大
部分样品均在 0. 970 以上;不同栽培模式样品间化
学成分种类较接近但含量变化大。偏最小二乘判别
分析显示,7 种栽培模式可分为 4 大类,栽培模式Ⅰ
为第一类,模式Ⅴ为第二类,模式Ⅶ为第三类,栽培
模式Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ聚为第四类;且滇龙胆与桉树、木
瓜复合栽培模式下生长的药材质量不稳定。通过变
量投影重要性准则,进一步明确龙胆苦苷和獐牙菜
苦苷对栽培模式评价的重要性,同时发现保留时间
在 20 min后的大量未知成分对药材栽培模式的区
分具有显著贡献。随着龙胆药材植物化学和药理
学研 究 的 深 入,macrophyllosides A,2-(o,m-
dibydoxy-henzyl)-sweroside 等新环烯醚萜化合物
及其活性被报道[22-24],增加以上化学成分定性、
定量的研究,将有助于滇龙胆林药复合栽培模式
的全面评价。
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