全 文 ：收稿日期:2015-01-05; 修订日期:2015-06-10
基金项目:国家自然科学基金(No． 21202161);
中国博士后科学基金(No． 2013T60863)
作者简介:刘 芳(1977-)，女(汉族)，山西长治人，山西长治医学院讲师，
硕士学位，主要从事药用植物资源的研究与开发工作．
* 通讯作者简介:张 浩(1950-)，男(汉族)，四川绵阳人，四川大学华西
药学院教授，硕士学位，主要从事药用植物资源的研究与开发工作．
峨眉黄连根茎生物量积累
及生物碱类成分的动态变化研究
刘 芳1，张 浩2* ，青琳森3，武 勇4
(1．长治医学院，山西 长治 046000;2．四川大学华西药学院，四川 成都 610041;
3．中国科学院 成都生物研究所，四川 成都 610041;4．山东宏济堂制药集团有限公司，山东 济南 250103)
摘要:目的 探索四川峨眉地区黄连根茎生物量及生物碱类成分的动态变化规律，确定最佳采收期，为黄连药材 GAP 规
范化种植和质量控制提供理论依据。方法 以峨眉黄连 GAP 基地为观测对象定点采样，采用称重法测定黄连根茎生物
量，采用 PＲ － HPLC法对基地不同生长年限、不同采收季节黄连根茎中各生物碱的含量进行测定。结果 随着黄连生长
年限的增加，根茎干重在不断增加，2 ～ 3 年是根茎重量大幅度提高期。在一年中根茎干重和生物碱含量随季节和生育期
的不同有较大起伏，3 ～ 4 月花期结实期根茎折干率最低，生物碱含量也降低，10 ～ 12 月根茎坚实、折干率高，生物碱含量
也相对较高。结论 四川峨眉地区黄连在移栽后 4 ～ 5 年的 10 月 ～ 12 月间采收较为合适，为黄连药材 GAP规范化种植提
供了理论依据。
关键词:黄连; 生物量; 生物碱; 动态变化
DOI标识:doi:10． 3969 / j． issn． 1008-0805． 2015． 09． 072
中图分类号:Ｒ284． 2;S567 文献标识码:A 文章编号:1008-0805(2015)09-2233-03
Ｒesearch on the dynamic change of biomass and the alkaloid contents of Coptis chinensis
Franch in Emei
LIU fang1，ZHANG hao2* ，QING Lin-sen3，WU Yong4
(1． Changzhi Medical College，Changzhi 046000，China;2． West China School of Pharmacy，Sichuan University，
Chengdu 610041，China;3． Chengdu Institute of Biology，Chinese Academy of Sciences，Chengdu 610041，China;
4． Shandong Hongjitang Pharmaceutical Group Ltd．，Ji＇nan 250103，China))
Abstract:Objective To study the dynamic change of biomass and the alkaloid contents of Coptis chinensis Franch and to provide
basic research data for GAP．Methods The weighing method and ＲP － HPLC was applied to determined the dry matter and com-
pare the contents of alkaloids in different harvest time，plant ages and parts of C． chinensis Franch from Emei GAP base． Ｒesults -
With the increasing of growth years，the rhizoma biomass of C． chinensis Franch． was increased continuously． When the plants grow
2 ～ 3 years old，the biomass had greatly increased． Every year，they changed according to the seasons and growth periods;minimum
in March to April as well as the flower periods，maximum in October to December． Conclusion Based on the results，C． chinensis
Franch． can be harvested from October to December after being cultivated for four years in Emei． The method was proved to be
practical for the quality control of samples from GAP base of C． chinensis Franch．
Key words:Coptis chinensis Franch; Biomass; Alkaloid; Dynamic change
黄连(Coptis chinensis Franch)为毛茛科多年生草本，以根茎
入药，能清热燥湿，泻火解毒，并具有良好的抗菌作用［1］。峨眉
地区历来为黄连的道地主产区，栽培历史悠久，在《名医别录》
《唐本草》《本草纲目》等本草中均有记载［2］。这里气候温暖潮
湿，雨量充沛，日照时数较少，气候垂直差异大等得天独厚的自然
生态环境为川黄连的生长提供了最重要的外在因素，形成了川黄
连特殊的品质［3］。黄连 GAP示范与生产基地就选择在了四川峨
眉山这片川黄连的历史主产区上，经对当地大气、水质、土壤检
测，基地的生态环境均符合国家环境评价的要求［4］。
本课题组在对黄连长期化学成分和生物活性研究的基础上，
建立了黄连中 7 种主要生物碱的多指标定量方法，为黄连的质量
控制提供了有效方法［5］。本文以峨眉黄连定点采样为基础，采
用该方法从黄连的生长年限、采收季节等方面对黄连根茎生物量
积累及主要有效成分的动态变化进行分析，为峨眉黄连的质量控
制及合理采收期的确定提供参考，为黄连的规范化种植提供理论
依据。
1 仪器、试药与材料
LC － 10Atvp高效液相色谱仪(日本 Shimadzu公司);BP211D
十万分之一电子天平(德国 Sartorius公司);pH 计(PHS － 3C 型，
上海雷磁);KQ3200 超声波清洗器(昆山超声仪器有限公司，工
作频率 40KHz)。
生物碱对照品 盐酸小檗碱、盐酸药根碱、盐酸巴马汀对照品
均购自中国食品药品检定研究院;表小檗碱、黄连碱、非洲防己
碱、Groenlandicine由本课题组自制，经鉴定相对纯度均达 99%以
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LISHIZHEN MEDICINE AND MATEＲIA MEDICA ＲESEAＲCH 2015 VOL． 26 NO． 9 时珍国医国药 2015 年第 26 卷第 9 期
上。乙腈为色谱纯，重蒸水，其它试剂为分析纯。
黄连药材采自峨眉山区 GAP 生产示范基地，并经四川大学
华西药学院生药教研室张浩教授鉴定为黄连 C． chinensis
Franch．。
2 方法
2． 1 生物量的测定 每次选取生长正常，大小基本相近的黄连植
株，随机采集 6 株。将取回黄连植株去净泥沙，将其根、茎、叶(包
括叶柄)分离，测定根茎鲜重。在常温条件下晾干，烘箱 80℃至
恒重，测定根茎干重。
2． 2 色谱条件 色谱柱:Diamonsil C18(5μm，250 mm × 4． 6 mm);
流动相:乙腈 － 3． 4g·L －1 KH2PO4 溶液(磷酸调 pH 为 3． 0)(40
∶ 60) ，内含 SDS 1． 7g·L －1;检测波长:345nm;流速:1． 2ml·
min －1;柱温:40℃。Groenlandicine(Gro．)、非洲防己碱(Col．)、盐
酸药根碱(Jat)、表小檗碱(Epi．)、黄连碱(Cop．)、盐酸巴马汀
(Pal．)以及盐酸小檗碱(Ber．)的测定按照参考文献［5］的方法。
2． 3 含量测定 选定的色谱条件下，取供试液 5μl注入高效液相
色谱仪测定。计算各生物碱含量及总碱含量(Groenlandicine、非
洲防己碱、盐酸药根碱、表小檗碱、黄连碱、盐酸巴马汀以及盐酸
小檗碱的含量加和)。色谱图见图 1。
1． Groenlandicine 2．非洲防己碱(columbamine)
3．盐酸药根碱(jatrorrhizine)4．表小檗碱(epiberberine)
5．黄连碱(coptisine)6．盐酸巴马汀(palmatine)
7．盐酸小檗碱(berberine)
图 1 对照品(A)与黄连药材(B)HPLC图
3 结果
3． 1 不同生长年限黄连根茎中小檗碱型生物碱的积累 见表
1 ～ 2，图 2。
随着黄连生长年限的增加，根茎干重在不断增长，特别在移
栽后第 3 年增重至 5． 90g /株，比第 2 年增加了 259． 76%;移栽后
第 4 年增至 7． 47g /株，第 5 年有所增加，但增加只有 12． 58%。
移栽后第 5 年与第 1 年、第 2 年、第 3 年有显著性差异，与第 4 年
差异不显著。说明第 3、4 年是黄连根茎增长最快的时期，第五年
生长趋于缓慢，见表 1，图 2。
移栽后第 4 年黄连根茎中各生物碱成分含量均迅速增加，总
生物碱增至 15． 77%，比第 3 年增加了 12． 16%，第五年含量增幅
趋于缓慢，只有 4． 12%，见表 2，图 2。
由此可见，在黄连生育前期(1 ～ 2 年)植株生长缓慢，提苗、
壮苗时应做到合理施肥及时除草，尽早确保黄连保持较好的光合
作用，为后期(3 ～ 4 年)的根茎快速增长积累坚实的物质基础［6］。
因此黄连的采收可以在移植四年后进行。
表 1 不同生长年限黄连根茎生物量变化
生长年限 /年 根茎鲜重 / g 根茎干重 / g 折干率 /%
1 0． 41 ± 0． 14* 0． 21 ± 0． 03* 52． 96 ± 9． 89*
2 4． 55 ± 1． 73* 1． 64 ± 0． 61 36． 70 ± 5． 52
3 13． 87 ± 1． 94* 5． 90 ± 0． 91* 42． 54 ± 2． 52
4 19． 72 ± 3． 61 7． 47 ± 1． 27 38． 08 ± 2． 62
5 20． 71 ± 2． 59 8． 41 ± 0． 91 40． 78 ± 3． 31
与五年生样品相比，* P ＜ 0． 05;n = 6
表 2 不同生长年限黄连中小檗碱型生物碱含量测定
生长年限
/年
Gro．
/%
Col．
/%
Jat．
/%
Epi．
/%
Cop．
/%
Pal．
/%
Ber．
/%
Total
/%
1 0． 21 0． 39 0． 47 0． 93 2． 67 1． 53 7． 90 14． 10
2 0． 22 0． 68 0． 51 0． 80 2． 08 1． 93 7． 06 13． 29
3 0． 21 0． 64 0． 57 0． 99 2． 46 1． 61 7． 58 14． 06
4 0． 26 0． 67 0． 56 1． 30 2． 64 2． 09 8． 25 15． 77
5 0． 26 1． 01 0． 82 1． 04 2． 10 2． 56 8． 62 16． 42
图 2 不同生长年限黄连根茎干重与总生物碱含量变化趋势图
3． 2 不同采收季节黄连中小檗碱型生物碱的积累 见表 3 ～ 4，
图 3。
对黄连不同采收季节的研究，从表 4 图 3 可明显看出，黄连
在开花结实期(2 ～ 4 月)总碱含量及小檗碱含量明显降低 1%左
右。在下文植株不同部位小檗碱的测定结果(表 5)中可看到花
苔中小檗碱的含量达到 1． 18%，因此采用摘花苔的办法，可以减
少养分与小檗碱的消耗使营养物质向根茎转移和积累，以提高产
量和质量。
6 月、8 月、9 月样品小檗碱及总生物碱含量较高，但此时黄
连正处于生长期，地上部分叶要消耗一部分养分，则根茎空虚、含
水量高、折干率低(39． 87% ～ 41． 30%)，且与 11． 30 日样品存在
显著差异，因而品质差、产量低，不适宜采收。10 月 ～ 12 月气温
逐渐下降，地上部分逐渐停止生长，养分已大部分贮藏在地下根
茎，同时根茎含水量少，折干率高(46． 44% ～ 48． 71%)，与 11． 30
日样品无显著差异。黄连根茎沉重、坚硬扎实适宜采收。符合传
统的黄连采收季节。过迟收获，腊冬天气，严寒冰冻不便操作。
2、3 月间春季冰雪化冻后收获，此时植株已抽苔开花，养分大量
向花茎转移，更需要消耗大量养分，4 月根茎会更加空虚(折干率
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时珍国医国药 2015 年第 26 卷第 9 期 LISHIZHEN MEDICINE AND MATEＲIA MEDICA ＲESEAＲCH 2015 VOL． 26 NO． 9
26． 78%)，小檗碱含量降到最低(7． 28%)，若此时收获，其产量
和质量最低。
图 3 中明显可见，7 月样品中小檗碱及总生物碱含量都出现
了一个低点，可能是由于 7 月份气温较高，黄连植株生长缓慢或
停止生长，表现出的暂时休眠的特性。也可能是由于 7 月份的太
阳强烈，新叶片被大面积灼伤，从而影响了次生代谢产物的合成
与积累。还有文献报道可能是 7 月 ～ 8 月植株开始形成混合
芽［3］，叶片出现衰老，光合作用减弱，开始消耗储存物质来满足
生长，根茎的生长受到影响，重量必然减轻。黄连在一年中有不
同生育期，不同生育期对物质的积累和消耗均不相同，小檗碱含
量也发生相应变化，这可能与小檗碱为植物氮代谢的次生产物有
关，根茎中小檗碱含量随物质的积累而积累，随物质的消耗而消
耗，随月份而起伏［7］。
表 3 不同采收季节黄连根茎生物量变化
Date Time /年 根茎鲜重 / g 根茎干重 / g 折干率 /%
2． 24 4 13． 91 ± 2． 26 5． 90 ± 0． 42* 43． 05 ± 5． 40*
3． 10 4 8． 65 ± 2． 06* 3． 42 ± 0． 78* 39． 68 ± 1． 99*
4． 14 4 18． 19 ± 6． 48 4． 79 ± 1． 73* 26． 78 ± 5． 54*
6． 05 4 15． 21 ± 3． 05 6． 53 ± 1． 61* 42． 81 ± 4． 82
6． 28 4 16． 41 ± 3． 34 6． 78 ± 1． 52* 41． 30 ± 3． 72*
7． 25 4 16． 69 ± 4． 82 6． 78 ± 2． 20* 40． 37 ± 2． 32*
9． 03 4 21． 09 ± 9． 07 8． 86 ± 4． 08 41． 53 ± 2． 82*
9． 28 4 18． 31 ± 7． 70 7． 31 ± 3． 09 39． 87 ± 0． 38*
11． 09 4 20． 39 ± 5． 26 9． 72 ± 2． 39 47． 83 ± 1． 62
11． 30 4 19． 63 ± 2． 32 9． 51 ± 0． 70 48． 71 ± 2． 99
12． 20 4 17． 33 ± 8． 72 7． 61 ± 2． 97 46． 44 ± 6． 61
1． 27 4 21． 15 ± 6． 77 8． 85 ± 3． 04 41． 52 ± 2． 48*
与 11． 30 样品相比，* P ＜ 0． 05;n = 6
表 4 不同采收季节黄连中小檗碱型生物碱含量测定
Date
Time
/年
Gro
/%
Col．
/%
Jat．
/%
Epi．
/%
Cop．
/%
Pal．
/%
Ber．
/%
Total
/%
2． 24 4 0． 24 0． 43 0． 47 1． 04 2． 32 1． 61 7． 82 13． 92
3． 10 4 0． 26 0． 69 0． 60 1． 13 2． 31 1． 92 7． 29 14． 19
4． 14 4 0． 21 0． 91 0． 60 1． 21 2． 24 2． 69 7． 28 15． 13
6． 05 4 0． 21 1． 38 0． 57 0． 93 2． 58 1． 75 8． 13 15． 55
6． 28 4 0． 30 1． 23 0． 61 1． 17 2． 23 2． 55 8． 84 16． 92
7． 25 4 0． 19 0． 53 0． 28 0． 99 2． 48 1． 88 7． 70 14． 06
9． 03 4 0． 26 0． 76 0． 55 1． 20 2． 96 2． 07 8． 97 16． 76
9． 28 4 0． 23 1． 02 0． 68 1． 05 2． 55 2． 63 8． 09 16． 25
11． 09 4 0． 26 0． 67 0． 56 1． 30 2． 64 2． 09 8． 25 15． 77
11． 30 4 0． 24 0． 75 0． 59 1． 20 2． 54 2． 17 8． 09 15． 58
12． 20 4 0． 20 0． 86 0． 74 1． 04 2． 25 2． 66 8． 56 16． 32
1． 27 4 0． 26 1． 01 0． 82 1． 04 2． 10 2． 56 8． 62 16． 42
图 3 不同采收季节黄连中总生物碱含量变化趋势图
3． 3 黄连植株不同部位中小檗碱型生物碱的积累 见表 5。
从表 5 的结果表明黄连根茎、须根、叶及叶柄中均含有 Gro-
enlandicine、非洲防己碱、药根碱、表小檗碱、黄连碱、巴马汀、小檗
碱等生物碱，仅是含量有所差别。在黄连的花苔中未检出 Groen-
landicine与非洲防己碱。须根和叶及叶柄中小檗碱和总生物碱
含量颇为可观。小檗碱含量是根茎 8． 65%，须根 2． 42%，叶及叶
柄 1． 70%;总碱含量为根茎 15． 44%，须根 5． 91%，叶及叶柄
2． 63%，花苔 1． 32%，故值得进一步研究黄连的综合利用。小檗
碱含量与总碱含量比值(B /T)表明花苔的 B /T 值较高 0． 89，而
根茎、须根、叶及叶柄的 B /T 值较低 0． 56、0． 41、0． 65，可以考虑
须根、叶及叶柄中其它生物碱的合理利用。
表 5 黄连植株不同部位中小檗碱型生物碱含量测定
部位 Gro /% Col． /% Jat． /% Epi． /% Cop． /% Pal． /% Ber． /% Total /% B /T
根茎 0． 26 0． 48 0． 47 1． 04 2． 65 1． 89 8． 65 15． 44 0． 56
须根 0． 14 0． 02 0． 61 0． 64 1． 90 0． 18 2． 42 5． 91 0． 41
叶及叶柄 0． 08 0． 12 0． 21 0． 08 0． 31 0． 13 1． 70 2． 63 0． 65
花苔 － － 0． 03 0． 02 0． 04 0． 05 1． 18 1． 32 0． 89
4 结论
研究黄连根茎生物量的变化规律的目的是从产量的角度来
确定其最佳的采收期，研究黄连根茎中各生物碱及总生物碱的积
累规律是从质量的角度来确定黄连的最佳采收期［8］。研究结果
表明，移栽第 5 年后，黄连根茎干重达到最大，但与第 4 年样品干
重无显著性差异。在 10 ～ 12 月间黄连根茎沉重、坚硬、扎实，折
干率高适宜采收。黄连根茎中 7 种生物碱和总生物碱的含量积
累随着生长年限的增加亦在增加，但是第五年增长减缓;在 10 ～
12 月的黄连根茎中各生物碱和总生物碱的含量相对较高。因此
根据黄连根茎生物量和有效成分积累的变化规律，四川峨眉地区
黄连在移栽后第 4 年至第 5 年的 10 月 ～ 12 月间采收较为合适。
按此规律为峨眉黄连制定科学管理措施，来保证药材质量，从而
提高黄连药材生产的经济效益。
黄连根茎中活性成分特别是小檗碱和总生物碱的含量在其
花期开始下降，结实期达到最低后开始逐步上升，夏季休眠期达
到峰值，混合芽期突然大幅降低后开始上升，到冬季休眠期趋于
稳定。这一含量变化规律与根茎折干率在各个阶段的增减趋势
相一致，这说明生物碱参与了黄连各生长期的代谢过程。因此黄
连生物碱含量的变化与黄连的各生育期有着密切的关系，生物碱
的合成、积累、消耗与其他物质的合成、积累、消耗过程伴随进
行［7］。
黄连的须根、叶及叶柄中总生物碱的含量达到 5． 91%、
2． 63%，值得进一步研究黄连的综合利用，减少资源浪费，实现可
持续发展。
参考文献:
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