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不同灌水模式下罂粟吗啡含量的变化



全 文 :0 引言
罂粟(Papaver somniferum)是罂粟科植物,其主要
生物活性成分为吗啡、可待因、蒂巴因、罂粟碱和那可
汀等,随产地和批次的不同,各种成分的含量变化较
大 [1]。吗啡(Morphine)是一种精神科药物,分子化学
式为C17H19NO3,分子量为 285.34。国内外目前对于吗
啡研究报道主要集中在产品控制和药理研究方面,涉
及到各种生物样品(尿样、血液、分泌液和身体组织)[2-4]
和非生物样品(植物、药物制剂和食品等)[5],而对罂粟
栽培过程中灌水量与吗啡含量之间关系报道极少,笔
者研究了冬灌区和免冬灌区不同灌水模式下罂粟主要
生育时期地上器官吗啡含量的动态变化,为合理开发
这一重要资源提供基础性的理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验区处于平原和沙漠戈壁边缘交汇地带,属大
陆性温带干旱气候。试验区地下水位100 m,年降雨
量220 mm,年蒸发量3000 mm左右,年日照时数
2915.1 h,无霜期167天,土壤为沙壤土,土壤容重
1.377 g/cm3,田间最大体积含水量30.2%。每个处理小
区400 m2,东西走向,中间设2 m走道。
1.2 试验设计
试验分别在冬灌地(T5)和免冬灌地进行(T1、T2、
T3、T4),全部采用膜下滴灌方式进行(表 1)。冬灌区
收获后灌冬水2250 m3/hm2,播种后7天开始滴灌,滴灌
时间间隔为7天,免冬灌区采用干播湿出,播种后1天
开始统一滴灌。
1.3 材料
试验仪器:100 mL具塞锥形瓶、分析天平、超声波
清洗器、移液枪、一次性针管、砂心过滤装置、0.45 µum
微孔滤膜。HPLC色谱条件:色谱柱为惠杰型高效C18
液相色谱柱(4.6 mm×250 mm),流动相为已晴-缓冲盐
基金项目:国家科技支撑计划项目(2007BAD88B07)。
第一作者简介:王军强,男,1979年出生,甘肃省兰州市,硕士,主要从事特种药材节水集成模式和生态生理研究,通信地址:730060甘肃省武威市凉
州区黄羊镇新镇路234号甘肃省农垦农业研究院。E-mail:wangjunq0303@163.com。
收稿日期:2009-12-11,修回日期:2009-12-25。
不同灌水模式下罂粟吗啡含量的变化
王军强,何庆祥,雷耀湖,李彦荣,谢忠清,杨振华,陈志国
(甘肃省农垦农业研究院,甘肃武威 730060)
摘 要:采用膜下滴灌方式初步探讨了水分调控对罂粟不同生育时期地上主要器官吗啡含量的影响,结
果表明,冬灌区现蕾期到盛花前期,随着灌水频率加大,罂粟壳中吗啡含量明显提高,盛花后期的连续灌
水使罂粟壳中吗啡含量急剧下降,免冬灌区恰好相反,发育后期适当加大灌水频率和提高灌水量能明显
的提高罂粟壳中的吗啡含量。
关键词:罂粟;冬灌地;免冬灌地;吗啡含量
中图分类号:S365 文献标志码:A 论文编号:2009-2639
The Changes of Morphine Content in Opium Poppy under Different Irrigation
Wang Junqiang, He Qingxiang, Lei Yaohu, Li Yanrong, Xie Zhongqing, Yang Zhenhua, Chen Zhiguo,
(Gansu State Farms Academy of Agricultural Researches, Wuwei Gansu 730060)
Abstract: This paper discusses the morphine content difference in main poppy organs under different growth
stages through irrigation treatments. The results showed that, at winter irrigation treatments, the morphine
increased with the irrigation frequency during the period of pre-florescence, after florescence, continuous
irrigation could sharp decrease the morphine content in poppy shells. At free winter irrigation area, just
contrary, the appropriate irrigation frequency and irrigation amount increasing can significantly improve the
morphine content in poppy shells in later periods.
Key words: opium poppy; winter irrigation area; free winter irrigation area; morphine content
中国农学通报 2010,26(9):156-161
Chinese Agricultural Science Bulletin
(40:10),缓冲盐为 0.05 mol/L+0.005 mol/L庚烷磺酸
纳+400 mL蒸馏水过滤而得,流速 1mL/min;柱温:室
温,检测波长220 nm。
所用试剂与试药均为分析纯,蒸馏水自制。甲醇、
已晴、醋酸、庚丸磺酸纳、磷酸氢二钾,吗啡对照品:中
国药品生物制品检定所提供,含量>98%。
1.4 方法
选取4个主要的生育时期,分别为苗期(71天)、现蕾
期(86天)、盛花期(101天)和成熟期(125天)。每一个时
期各随即取样20株,其中苗期和现蕾期考察茎叶中吗啡
含量,盛花期和成熟期考察对象为罂粟壳。将取回的样
品20株先风干,装入牛皮纸袋放入烘箱,在60~70℃下
烘干至恒重,取样品壳和茎秆分开粉碎,过三号筛(孔径
<355±13>μm),信封装好置于干燥通风处待测。
吗啡含量依据中华人民共和国药典2005版《中国
药典》罂粟壳含量测定方法测定[6]。
色谱条件与系统适用性试验:以辛烷基硅烷键合
硅胶为填充剂;以乙腈-0.01mol/L磷酸氢二钾-0.005
mol/L庚烷磺酸钠水溶液(20:40:40)为流动相;检测波
长为220 nm。理论板数按吗啡峰计算应不低于1000。
供试品溶液的制备:取本品粉末(过三号筛孔径<
355±13>μm)约0.5 g,精密称定,置50 mL量瓶中,精密
加入含 5%醋酸的 20%甲醇溶液 25 mL,密塞,称定重
量,超声处理(功率250 W,频率20 kHz)30 min,取出,
放冷,用含5%醋酸的20%甲醇溶液补足减失的重量,摇
匀,静置,取上清液,即得,每份进样2次,每次20 µl,标
准品随行对照,系统自动计算并显示结果,结果见图1。
精密度试验:取浓度为0.0536 mg/mL的标准品溶
液进样,进样量 20 μL,重复测定 6次,其 RSD为
1.23%。
重复性试验:取同一批号样品8份,按样品测定步骤操
作测定,计算含量,结果吗啡含量2.718%,RSD=0.916%。
回收率试验:采用加样回收法,取已测定含量的同
一批号样品 8份,每份约 0.5 g,精密称定,分别精密加
入吗啡对照品,按样品测定步骤操作测定,计算回收
率,回收率为96.65%。RSD为2.73%(n=8)。
2 结果与分析
总体而言,在罂粟的整个发育过程中,无论是在冬
灌区还是免冬灌区,灌水频率和灌水量对罂粟各个生
育时期主要器官(茎叶:苗期和现蕾期,罂粟壳:盛花期
和成熟期)吗啡含量影响较大。
试验结果表明(图 1、图 2),冬灌区(T5)发育前期
(85天左右)茎叶中吗啡含量变化不太明显,和免冬灌
区的各个处理相比(T1~T4),处于中等水平。当发育
到101天(盛花期),相对于免冬灌区的各个处理,T5处
理罂粟壳中吗啡含量明显提高,分别为T1处理的 6.2
倍、T2处理的 1.3倍、T3处理的 2.3倍、T4处理的 3.4
倍;发育到 125天,处理T5罂粟壳中吗啡含量急剧下
降,低于免冬灌区的其他3个处理(T1~T3),分别为T1
处理的 0.87倍、T2处理的 0.68倍、T3处理的 0.69倍、
T4处理的 1.03倍,勉强与灌水频率最低的T4处理保
持一致。表明在冬灌区,现蕾期到盛花前期,随着灌水
发育时间/

71
86
101
115
125
总计
处理
T1
灌灌次

2
1.5
2
2.5
0
8
灌灌量/
(m3/hm2)
750
563.5
750
937.5
0
3001
T2
灌灌次

1.5
1
2
2
0.5
7
灌灌量/
(m3/hm2)
750
500
1000
1000
250
3500
T3
灌灌次

2
1
1
1
0
5
灌灌量/
(m3/hm2)
1250
625
625
625
0
3125
T4
灌灌次

1
1
1
1
0
4
灌灌量/
(m3/hm2)
750
750
750
750
0
3000
T5
灌灌次

2
2
2
2
1
9
灌灌量/
(m3/hm2)
539.7
539.7
539.7
539.7
269.9
2428.7
表1 试验设计
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XA
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0.20
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0.80
0.60A
U
0.40
0.20
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2.50
2.50
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XT2
XT3
XT4
CA
CT1
CT2
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(MA~MT4:苗期的各个处理;XA~XT4:现蕾期的各个处理;HA~HT4:盛花期的各个处理;CA-CT4:成熟期的各个处理;CK:对照;m:吗啡)
图1 不同处理下的HPLC色谱图
频率加大,罂粟壳中吗啡含量明显提高,盛花后期的连
续灌水不但不能提高罂粟壳中吗啡含量,反而使后期
罂粟壳中吗啡含量明显降低。
从图1、图2可以看出,免冬灌区的各个处理中,不同
发育阶段表现出的统一规律是,发育85天之前(现蕾期
之前),为了提高主要器官中的吗啡含量,应采取集中灌
水的方式,力争做到一次性灌透,发育到101天之后,应
该调整灌溉次数和灌溉频率,后期的干旱胁迫会使壳中
吗啡含量明显降低,一贯的灌溉方式会使罂粟壳中的吗
啡含量有下降的趋势(T4),尽管耗费了有限的水资源,
对免冬灌区来说,前期的非充分灌溉会在很大程度上
延缓罂粟的发育进程,无论后期采用何种灌溉模式都会
使罂粟壳中的吗啡含量偏小,相对T2处理而言,T3处理
全生育期节水375 m3/hm2,但罂粟壳中的吗啡含量与
T2基本保持一致,单从吗啡含量这一角度考虑的话,
这一灌溉模式值得推广,T1处理的灌水定额较少,但
因为灌水频率较高,所以收获后罂粟壳中吗啡含量也
高于T4处理,总之,对于免冬灌区来说,后期应该加大
灌水频率,适当的调整灌水定额,与冬灌区恰好相反。
3 小结与讨论
笔者初次探讨不同灌水模式下罂粟不同生育时期
地上主要器官吗啡含量的动态变化,为罂粟的高产高
效栽培提供基础性的理论依据,得出的主要结论如下:
冬灌区连续的灌水(特别是盛花后期)不但浪费水资
源,最主要是降低了罂粟壳中的吗啡含量;免冬灌地恰
好相反,盛花后期应该适当的加大灌水频率和灌水
量。有待解决的问题:罂粟不同生育时期吗啡的积累
规律。水分对罂粟主要器官中吗啡含量的调控机制。
参考文献
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社,2000:302-303.
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[6] 国家药典委员会.中华人民共和国药典[M].2005年版增补本.北
京:化学工业出版社出版,2009.
00.5
11.5
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33.5
44.5
60 80 100 120 140
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图2 冬灌区和免冬灌区不同灌水模式下罂粟吗啡含量和发育
天数之间的关系
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