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AB-8大孔吸附树脂分离小叶榕叶水提物中黄酮类化合物的研究



全 文 :BMSCs在缺氧或无氧条件下对心肌的修复作用和可能机制尚未
完全清楚。在需要进行干细胞治疗的缺血性心脏病的微环境中 ,
缺血缺氧及炎性环境长期存在 ,因此 ,进行细胞移植时 ,植入的细
胞要在梗塞区内存活 、定居 , 充足的血液供应也是必要的前提条
件 , 成为其进一步发挥功能的前提。
表 2 各组大鼠血清 VEGF水平 、VEGF蛋白
表达和新生血管数量比较( x±s)
组别 血清VEGF水平 C/pg· ml-1
心肌 VEGF
(IOD)
新生血管
(个 /高倍视野)
S 45±7.84 1210.32±235.38 1.23±0.65
AMI 85.28±10.74▲▲ 2517.52±398.65▲▲ 3.67±0.71▲▲
B 88.11±10.20▲▲ 3722.57±425.69▲▲■ 4.52±1.03▲▲■X+B 110±14.74▲▲■★ 5120.85±720.34▲▲■■★ 5.10±1.24▲▲■■★
  与假手术组比较 , ▲P<0.05, ▲▲P<0.01;与模型组比较 , ■P<0.05, ■■P<
0.01;与细胞移植组比较 , ★P<0.05;n=10
VEGF作为高度特异性的血管内皮细胞生长刺激因子 , 能特
异性地作用于血管内皮细胞 , 刺激其增殖 , 促进侧支血管的形
成 [ 7] , 目前已被广泛接受。本实验采用现在已成熟的密度梯度
离心和贴壁筛选法培养骨髓间充质干细胞 , 以 Brdu标记移植细
胞 , 其标记率 >96%。实验结果表明 , 与模型组比较 , BMSCs组
大鼠血清 VEGF水平没有明显差别 , 但其心肌损伤区 VEGF水平
提高及 CD34阳性新生血管数量增加 ,可能与 BMSCs旁分泌作用
或其能分化为新生的血管内皮细胞 , 直接促进血管新生有
关 [ 8~ 9] ;与 BMSCs组比较 , 心复康联合干细胞移植组能上调心梗
大鼠血清 VEGF水平 ,增强心肌损伤区 VEGF蛋白表达 , 增加新
生血管数量 , 增加移植细胞的生存数量 , 表现出心复康对移植
BMSCs存在一定保护作用 , 可能与心复康能上调心梗大鼠细胞
因子 VEGF表达 ,促进内皮细胞增生 , 促进心肌损伤区血管新生 ,
改善损伤区及移植细胞血供有关。
心肌梗塞属于中医的 “胸痹 ” “厥心痛”的范畴。 《金匮要
略》认为胸痹心痛的病机为 “阳微阴弦”本虚标实。中药复方心
复康以益气养阴 , 活血化淤为根本大法 , 方中西洋参甘寒之品 ,补
气养阴 、清火生津;鹿衔草甘温补阳 ,微补肾阳 、健脾理气;女贞子
辛苦清凉 ,补中有清 , 滋而不腻 ,为补益肝肾之良药;丹参擅长活
血化淤 ,为活血化淤的常用药;川芎味薄而气清 , 为阴中之阳 , 故
能行血中之气;土鳖虫具破血逐淤之力 , 其力猛而性温和。全方
扶正祛邪 ,调和气血运行 ,从而使正胜邪去 ,气血盈畅 , 达到病去
人安。我们的实验证实心复康对移植 BMSCs存在一定保护作
用 , 其机制可能与促进心肌损伤区血管新生有关 , 这一结果为中
药联合 BMSCs移植治疗心肌梗塞提供了一定的实验依据。
参考文献:
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收稿日期:2008-10-08; 修订日期:2009-07-29
基金项目:广西回国基金资助项目(No.0731001); 广西教育厅资助项目(No.200710MS050); 广西科技攻关资助项目(No.0815005-1-3); 南
宁市科技攻关资助项目(No.200801034C); 广西研究生教育创新计划资助项目
作者简介:冯丹丹(1983-),女(壮族),广西百色人 ,现任广西大学硕士研究生 ,硕士学位 ,主要从事天然产物的提取和分离工作.
*通讯作者简介:王立升(1965-),男(汉族),黑龙江汤原人 ,现任广西大学化学化工学院教授 ,博士学位 ,主要从事有机化学合成和天然产物提取研究
工作.
AB-8大孔吸附树脂分离小叶榕叶水提物中
黄酮类化合物的研究
冯丹丹1 ,王立升 1* ,刘力恒1, 2 ,龚福忠 1 ,李 鑫3
(1.广西大学化学化工学院 ,广西 南宁 530004; 2.广西玉林师范学院 ,广西 玉林 537000;
3.广西中医学院 ,广西 南宁 530001)
摘要:目的 考察 AB-8大孔吸附树脂对小叶榕叶水提物黄酮的吸附解吸性能。方法 采用树脂柱进行动态吸附和解吸
小叶榕叶水提物中的黄酮类化合物 ,用紫外 -可见分光光度法测吸光度 , 得出吸附率和解吸率。结果 AB-8大孔吸附
树脂对小叶榕叶水提物黄酮有较高的吸附率和解吸率 ,能达到分离纯化的目的。结论 AB-8能有效富集小叶榕叶中黄
酮类化合物 , 适用于分离纯化小叶榕叶浸膏以提高其有效成分。
关键词:小叶榕; 黄酮; 大孔吸附树脂; 动态吸附; 动态解吸
中图分类号:R284.2  文献标识码:A  文章编号:1008-0805(2009)12-3045-04
StudyonSeparationbyAB-8 MacroporousResinforFlavonoidsinAqueousExtractsof
FicusmicrocarpaL.f.
FENGDan-dan1 , WANGLi-sheng1* , LIULi-heng1, 2 , GONGFu-zhong1 , LIXin3
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LISHIZHENMEDICINEANDMATERIAMEDICARESEARCH 2009VOL.20NO.12 时珍国医国药 2009年第 20卷第 12期
(1.ColegeofChemistryandChemicalEngineering, GuangxiUniversity, Nanning530004, China;2.Department
ofChemistryandBiology, YulinNormalColege, Yulin537000, China;3.GuangxiTraditionalChineseMedical
University, Nanning530001, China)
Abstract:ObjectiveTostudytheabsorptionanddesorptionquantityofAB-8 MacroporousResinwithflavonesinaqueousex-
tractsofFicusmicrocarpaL.f.MethodsUsingspectrophotometrytocheckabsorbanceofsamplewhichdynamicabsorbanddesorb
flavonesinaqueousextractsofFicusmicrocarpaL.f.byresincolumntogettheaborptionrateanddesorptionrate.ResultsAB-
8 MacroporousResinwhichhaspreferableabsorptionanddesorptioncapacityforflavonoidsinaqueousextractsofFicusmicrocarpa
L.f.coudbeusedtopuritytheextracts.ConclusionAB-8 ResinhasthecapabilityofenrichingflavonoidsinFicusmicrocarpa
L.f.validitily.ItisfeasibletoappliesAB-8 ResintoraisecompositionsofFicusmicrocarpaL.f.
Keywords:FicusmicrocarpaL.f.; Flavonoids; Macroporousresin; Dynamicabsorbing; Dynamicdesorption
  小叶榕 FicusmicrocarpaL.f.为桑科植物榕树 , 异名落地金
线 , 是热带雨林中的关键种类。我国榕属植物约一百种 , 主要分
布在福建 、广东 、广西 、海南 、台湾和浙江等地。研究表明小叶榕
叶中主要含黄酮 、三萜类 、齐墩果酸 、脂肪族化合物和甾体化合物
等 [ 1] 。其中黄酮类等有效成分对治疗冠心病 、老年性痴呆 、脑血
栓 、神经系统疾病和消除自由基 、抗炎 、抑菌 、抗癌等方面有显著
效果 , 无毒副作用 , 并以此开发出多种药品和保健食品。已正式
上市的部颁标准中哮喘和慢性支气管炎治疗药咳特灵胶囊就是
以小叶榕叶浸膏作为主成分的 [ 2 ~ 4] 。
大孔吸附树脂具有物理化学稳定性高 , 吸附选择性强 , 富集
效果好 , 解吸条件温和 ,再生简便 ,使用周期长等优点 , 因此 ,近年
来 , 树脂吸附法得到了长足的发展 , 被广泛应用于天然产物的分
离纯化 [ 5 ~ 11] 。郭菁等 [ 12]考察了 AB-8树脂对红花桑寄生总黄
酮的饱和吸附量可达 29.0 mg/g, 动态洗脱率达 95.0%, 获得产
品中黄酮纯度为 46.0%,得率为 5.5%。林秋凤等 [ 13]研究了 AB
-8大孔吸附树脂对金莲花总黄酮的吸附和解吸特性 , 纯化后的
总黄酮纯度为 38.9%, 比粗提物的总黄酮纯度提高了 2.88倍 ,
纯化能力与聚酰胺相当。 目前国内外对小叶榕叶总黄酮提取分
离的报道较多 , 但都是采用石油醚 、乙醇 、水等溶剂直接浸提或辅
以超声波提取 [ 14 ~ 18] , 未见有使用大孔吸附树脂进行纯化的报道。
本文以小叶榕叶水提物为原料液 ,选择对植物黄酮类化合物有较
好吸附选择性的 AB-8大孔吸附树脂 [ 19 ~ 24] ,通过对小叶榕叶水
提物黄酮的动态吸附和动态解吸研究 , 发现 AB-8吸附树脂能
有效提高小叶榕叶水提物浸膏的黄酮含量 , 是一种性能优良 、价
格低廉 、可实现工业化生产的吸附剂。
1 材料与仪器
小叶榕叶水提物浸膏 , 购于广西南宁市内。标准品芦丁 ,南
京青泽医药科技开发有限公司(批号:20060211);其他试剂均为
分析纯;AB-8大孔吸附树脂 天津南开大学化工厂。 2550紫外
可见分光光度计(日本岛津);RE-52C旋转蒸发仪;BQ50 -1J/
WX10恒流泵(保定兰格恒流泵有限公司);分析天平 [梅特勒 -
托利多仪器(上海)有限公司 AL204] 。
2 方法
2.1 树脂的预处理 [ 25 ~ 27] 将新树脂加水浸泡 24 h, 用砂芯柱进
行反洗 ,除掉小颗粒树脂。先用乙醇浸泡充分溶胀 , 然后用乙醇
洗至流出液加适量水无白色浑浊现象 , 再用蒸馏水洗尽醇味 ,最
后转入酸碱处理。即用 5%HCl浸泡 4h,滤过后蒸馏水洗至近中
性。再用 4%NaOH浸泡 4 h, 滤过后蒸馏水洗至近中性。最后用
含 4%NaCl和 4%NaCO3的混合溶液浸泡 4h,用蒸馏水反复清洗
至中性 , 备用。
2.2 吸附树脂的物理性能 树脂吸附性能的优劣是由其化学和
物理结构所决定的 , AB-8大孔吸附树脂的结构性能见表 1。
2.3 供试液的制备 称取小叶榕叶水提取物 550.1 g(含水量为
35.60%),加 8 869 ml蒸馏水溶解 , 静置 4 h以上 , 减压抽滤 ,滤
液收集备用。
表 1 吸附树脂的物理性能
极性 粒径范围λ/nm
比表面积
A/m2· g-1
平均孔径
λ/nm
孔隙率
(%)
孔容
C/ml· g-1
弱极性 0.3 ~ 1.25 480 ~ 520 130 ~ 140 42 ~ 46 0.73 ~ 0.77
2.4 检测方法 [ 28] 称取芦丁标准品 20.1 mg, 用 60% 乙醇溶解
并定容于 500 ml容量瓶中 , 摇匀得浓度为 40.2μg/ml的芦丁标
准溶液 ,备用。分别精取 0, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 7.0ml芦
丁标准溶液于 8只 25ml容量瓶中 ,各加入 0.5 mol/LNaNO
2

液 1.0 ml,混匀 , 放置 6 min后加入 0.3 mol/LAlCl3溶液 1.0 ml,
摇匀 , 放置 6min, 加入 1 mol/LNaOH溶液 5 ml,用 60%乙醇稀释
至刻度 , 以芦丁标准品为参比 , 于波长 500 nm处比色测定各吸光
度。其结果见图 1 。
图 1 芦丁浓度-吸光度标准曲线
数据用最小二乘法进行线性回归 ,得芦丁溶液 Y与吸光度值
X的关系曲线的回归方程式:Y=0.010 9X+0.000 3, r=
0.999 4。用同种方法 ,相同条件下测定各样品的吸光度 , 由对应
的吸光度标准曲线查出相应浓度 ,并计算样品黄酮浓度。
2.5 AB-8大孔吸附树脂的吸附性能和解吸性能测定
2.5.1 树脂的吸附量和吸附率测定 [ 29] 测定方法为:准确称取
经预处理的树脂各 10 g(湿), 含水量均为 76.67%,装入 30 cm
×1.5cm玻璃柱中 ,控制上样流速为 2.60ml/min, 柱底活塞全打
开 , 过柱液流速与上样液流速一致 , 收集过柱液 ,重吸附 1次使样
品液得以与树脂充分接触 , 测定最后过柱液中黄酮浓度 , 按下式
计算树脂室温下的吸附量(mg/g)。
Q=(Co-Cr)×V/W
式中:Q为吸附量(mg/g), C
0
为上样液黄酮浓度(mg/ml),
Cr为过柱液黄酮浓度(mg/ml), V为溶液体积(ml), W为树脂重
量(g)。
按下式计算树脂室温下的吸附率(%)。
q(%)=(C0 -Cr)/C0 ×100%
式中:q为吸附率(%), C0为上样液黄酮浓度(mg/ml), Cr
为过柱液黄酮浓度(mg/ml)。
2.5.2 树脂的解吸率测定 按 “ 2.5.1”方法对充分吸附后的树
脂 , 控制流速为 2.60 ml/min,分别用蒸馏水冲洗至流出液清亮 ,
再用 50%乙醇水溶液进行洗脱 ,收集洗脱液 , 测定醇洗脱液中黄
酮浓度 ,并根据吸附量计算室温下的解吸率(%)。
树脂解吸率(%)=[ C2 / (C0 -C1)] ×100%
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时珍国医国药 2009年第 20卷第 12期 LISHIZHENMEDICINEANDMATERIAMEDICARESEARCH 2009VOL.20NO.12
式中:C0为上样液黄酮浓度(mg/ml), C1为过柱液黄酮浓度(mg/ml)C2为洗脱液黄酮浓度(mg/ml)。
2.6 AB-8大孔吸附树脂对小叶榕叶黄酮的动态吸附实验 对
AB-8大孔吸附树脂进行洗脱流速 、上样液的 pH值 、上样浓度 、
解吸流速 、解吸液 pH以及洗脱剂的浓度 、用量等进行动态吸附
实验 , 将预处理好的树脂装入 1.5 cm×30 cm玻璃层析柱中 ,将
已制备好的供试液按一定比例稀释后作为上样原液上柱 ,控制一
定流速 , 分步收集过柱液 , 当流出液黄酮浓度达泄漏点即上样液
的 2/3时 ,认为已透过 , 停止上样 ,计算吸附量 。
吸附量 =上样液浓度(mg/ ml)×流出液体积(ml)
3 结果
3.1 AB-8大孔吸附树脂对小叶榕叶黄酮的动态吸附结
果 [ 10 , 11]
3.1.1 流速的影响 样品溶液通过树脂的流速对工作效率及其
有效成分的吸附均有较大影响。 通过调节恒流泵的流速对上柱
溶液进行吸附流速的选择 , 应以泄漏点最迟出现的吸附流速为
宜 [ 19] 。因此在样液黄酮浓度均为 3.901 4 mg/ml,样液体积均为
100ml的条件下 ,控制流速分别为 1.17, 2.60, 3.30, 4.60, 5.28
ml/min进行动态吸附。 5种吸附流速下的泄漏情况见图 2所示。
图 2 吸附流速与流出液黄酮浓度关系
通过计算可知 , 若流速为 1.17 ml/min时 , 泄漏点出现在 80
ml附近 ,若流速为 2.60 ml/min时 ,泄漏点出现在 55 ml附近 ,若
流速为 3.30ml/min时 ,泄漏点出现在 45ml附近 ,若流速为 4.60
ml/min时 ,泄漏点出现在 30 ml附近 ,若流速为 5.28 ml/min时 ,
泄漏点出现在 20ml附近。流速为 1.17 ml/min时 , 虽然泄漏点
出现的最迟 , 但导致循环周期延长。另对吸附树脂而言 , 不仅要
求其吸附性能良好 , 还要追求其良好的洗脱性能 , 单一吸附泄漏
点的后移 , 并不代表洗脱的效果也很好 , 洗脱效果是决定最佳吸
附条件的另一关键。综合考虑吸附效果及生产周期 ,建议采用上
样流速为 2.60 ml/min进行吸附。
3.1.2 样品液 pH值的影响 提取液的 pH值是影响树脂纯化效
果的重要因素 , 其基本原理是中药有效成分在不同 pH值条件下
溶解性能不同 , 因而易于吸附或解吸。 在样液浓度均为 2.9477
mg/ml,样液体积均为 40ml的条件下 , 用酸或碱将稀释后的小叶
榕叶供试液调成不同的 pH值 2, 3, 4, 5, 6, 7, 在吸附流速为 2.60
ml/min时 , 分别对其泄漏情况进行比较。结果见图 3。
图 3 样品溶液 pH值与流出液黄酮浓度关系
通过计算可知 , 6种条件下的泄漏点分别为 30, 25, 20, 18,
16, 14ml。可见 , AB-8对供试液有较大的吸附量。 从吸附量上
考虑 , pH=5.0的条件下进行吸附比较适宜。这是由于黄酮类化
合物为多羟基酚类 , 呈弱酸性 , 因而 , 要达到较好的吸附效果 ,必
须在弱酸性条件下吸附。
3.1.3 上样浓度的影响 原液浓度也是影响吸附的重要因素 , 如
果原液浓度过低提纯时间增加 , 效率降低;原液浓度过高则泄漏
早 , 处理量小 ,树脂的再生周期短。各取小叶榕叶水提物供试液
34, 50, 67, 83 ml,分别加水定容至 100 ml容量瓶中 , 配成小叶榕
叶水提物可溶物浓度为 10, 15, 20, 25, 30 mg/ml的上样液 , 以乙
=2.60 ml/min的流速流过玻璃层析柱 , 重吸附 1次 , 收集过柱
液 , 测定流出液黄酮浓度 , 计算吸附量。结果见图 4。
由图 4可知 , 随着上样液浓度的增加 , 树脂吸附量相应增加 ,
考虑生产成本及最佳吸附效果 ,取上样浓度为 15mg/ml为宜。
3.2 AB-8大孔吸附树脂对小叶榕叶黄酮的动态解吸结果 [ 11]
3.2.1 不同体积分数解吸剂的洗脱效果 吸附层析法是根据被
分离物质与树脂之间吸附力强弱来选择不同的洗脱剂和相应的
洗脱剂浓度。对于极性不大的大孔树脂和被分离物来说 ,洗脱剂
极性越小 , 洗脱能力就越强;对于极性较大的大孔树脂和被分离
物而言 ,则用极性较大的溶剂较为合适。 由于乙醇极性大 , 毒性
低 , 易浓缩回收 , 较适合作为解吸剂。本试验取适量 AB-8 树
脂 , 以 40 ml吸附液进行吸附 , 控制吸附流速为 2.60 ml/min, 再
分别取 40ml10%, 30%, 50%, 70%, 95%的乙醇溶剂进行洗脱 ,
解吸流速控制为 2.60ml/min,收集各洗脱液 ,然后测定它们的吸
光度值 。结果见图 5。
图 4 不同上样浓度的吸附效果
图 5 不同体积分数乙醇的洗脱效果
由图 5可以看出 , 采用体积分数 50%以上的乙醇水溶液进
行解吸时具有较高的解吸率 ,且解吸率增幅平缓。因此 , 体积分
数 50%以上的乙醇水溶液解吸效果较好。考虑到溶剂消耗问
题 , 取洗脱浓度 50%为宜。
3.2.2 不同用量解吸剂的洗脱效果 在确定洗脱剂洗脱的最佳
浓度后 , 还需要对洗脱剂的最佳用量进行确定 , 其原则是在充分
洗脱下所吸附的物质的前提下 , 尽量节省洗脱剂的用量。以 50
ml吸附液进行吸附 ,控制吸附流速为 2.60 ml/min, 重吸附 1次 ,
待吸附完全后 , 再用水洗脱至流出液清亮 , 分别取 30%, 50%,
70%乙醇溶剂进行洗脱 , 解吸流速控制为 2.60 ml/min,分步收集
各洗脱液 ,然后测定它们的吸光度值。结果见图 6 。
由图 6可知 , 当洗脱液体积从 2 ml增加至 10 ml时 , 洗脱液
的黄酮浓度增加 8 ~ 18倍 , 而洗脱液体积从 10 ml增加到 20 ml
时 , 洗脱液的黄酮浓度逐步下降 , 从 20 ml增加至 40 ml, 黄酮浓
度基本不变 ,洗脱完全。 可以看出 , 采用体积分数 70%和 50%
乙醇进行解吸时 ,洗脱峰集中 , 对称 , 无明显拖尾现象 , 50%乙醇
洗脱峰基本与 70%乙醇洗脱峰重叠 , 考虑到成本以及生产周期
的问题 ,洗脱剂用量选择 30 ml, 浓度选择 50%乙醇洗脱比较
合适。
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图 6 不同浓度洗脱液洗脱流出曲线
3.2.3 动态解吸速度 洗脱流速与树脂的孔径 、孔容 、粒度 、吸附
物质分子结构及浓度 、操作温度等因素有关 , 最佳流速可通过解
吸率 、纯度等指标确定。以 40 ml吸附液进行吸附 , 控制吸附流
速为 2.60 ml/min,重吸附 1次 ,当吸附完全后 , 先用水洗脱至流
出液清亮 , 再采用 50% 乙醇进行柱上洗脱 , 流速分别为 1.17,
2.60, 3.30, 4.60, 5.28 ml/min, 收集洗脱液 , 分别测定它们的吸
光度值。结果见图 7。
图 7 不同解吸速度的解吸效果
由图 7可知 , 随着解吸速度增加 , 解吸率随之降低。 解吸速
度为 1.17, 2.60 ml/min时的解吸率较高 , 综合考虑生产周期及
洗脱效果 , 选择解吸速度 2.60 ml/min为宜。
3.2.4 不同 pH值解吸液的洗脱效果 洗脱剂的 pH值对其洗
脱能力有显著影响。通过改变洗脱剂的 pH值 , 可使吸附物质形
成较强的离子化合物 , 很容易被洗脱下来 , 从而提高洗脱率。以
50 ml吸附液进行吸附 , 控制吸附流速为 2.60 ml/min,重吸附 1
次 , 当吸附完全后 , 用水洗脱至流出液清亮 ,用酸和碱调节 50%
乙醇水溶液至不同 pH值 4.0, 5.0, 6.0, 7.0, 8.0, 9.0,控制解吸
流速为 2.60 ml/min,分别收集各洗脱液 , 测定它们的吸光度值。
结果见图 8。
图 8 不同 pH值解吸溶剂的洗脱效果
由图 8可知 , 随着洗脱剂 pH值加大 , 洗脱液的洗脱能力增
强 , 考虑过大的 pH对黄酮类化合物后处理及部分化合物结构稳
定性的影响 , 建议采用洗脱剂 pH不超过 8.0。
4 结论
AB-8树脂对小叶榕叶的黄酮吸附量大 , 易解吸 ,是一种理
想的纯化小叶榕叶有效成分的吸附剂 ,比较适合于对小叶榕叶黄
酮类化合物的提取分离。
考虑纯化过程中的生产周期及树脂吸附性能 ,样品液中吸附
过程中采用上样流速 2.60 ml/min, 上样液浓度 15 mg/ml, pH=
5.0时效果最好。
当用体积分数大于 50%的乙醇水溶液作为洗脱剂时 , 能将
小叶榕叶黄酮基本解吸出来 ,洗脱峰集中 , 对称性好 ,无明显拖尾
现象 , 洗脱周期短 , 洗脱效果显著。
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时珍国医国药 2009年第 20卷第 12期 LISHIZHENMEDICINEANDMATERIAMEDICARESEARCH 2009VOL.20NO.12