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火绒草抑菌作用的物质基础研究



全 文 :2012 年 8 月 第 14 卷 第 8 期 中国现代中药 Modern Chinese Medicine Aug. 2012 Vol. 14 No. 8
中药科技
△ [基金项目] 辽宁省科技厅项目(2007403019)
* [通讯作者] 姜鸿,Tel: (024)86803184,E-mail:jh0723@ 126. com
火绒草抑菌作用的物质基础研究

姜鸿* ,单国顺,齐越,赵玥,尤献民
(辽宁省中医药研究院,辽宁 沈阳 110034)
[摘要] 目的:探讨中药材火绒草抑菌作用的药效物质基础。方法:采用 SPSS 统计分析方法,以 36 个色谱
峰的相对峰面积为自变量,提取物的抑菌圈直径为因变量进行相关性分析和回归分析。结果:得到 36 个色谱峰的
相关系数。结论:初步确定火绒草中与 16 个色谱峰对应的化学组分具有抑菌活性,其中色谱峰 X10为原儿茶酸,X13
为原儿茶醛,X14为绿原酸,X16为咖啡酸。
[关键词] 火绒草;物质基础;相关分析;回归分析;抑菌作用
火绒草 Leontopodium leontopodioides (Willd. )
Beauv. 为菊科火绒草属植物的干燥全草,味微苦,
性寒;入肾、膀胱二经;具有清热凉血,消炎利肾
的功效。对流行性感冒,急、慢性肾炎,尿路感染,
尿血,创伤出血等症状有一定的疗效。火绒草具有
抑菌作用已有报道[1],但是其抑菌活性成分的研究
未见报道。
本研究利用极性萃取法将火绒草提取液分成不
同极性化学组分,对其不同化学组分进行体外抑菌
试验,并与各提取物指纹图谱相对峰面积相关联,
使用 SPSS统计软件进行相关性和回归分析,初步确
定火绒草中的抑菌活性物质,为火绒草抑菌药效物
质基础的深入研究奠定理论基础。
1 仪器与材料
1. 1 仪器与试药
Agilent1100 高效液相色谱分析仪:四元泵、
DAD检测器、全自动进样器 Agilent公司。电热恒温
培养箱(厦门医疗电子仪器厂) ;电子数显卡尺(桂
林广陆数字测控股份有限公司)。
1. 2 材料
原儿茶酸、原儿茶醛、绿原酸、咖啡酸对照品
(中国食品药品检定研究院,批号分别为 110809-
200604, 110810-200506, 110753-200413, 110885-
200102) ;乙腈、磷酸为色谱纯;水为娃哈哈纯净
水;其他试剂均为分析纯;火绒草药材采自沈阳东
陵祝家地区,经辽宁中医药大学药用植物教研室王
冰教授鉴定为火绒草 Leontopodium leontopodioides
(Willd.)Beauv.。
MH(Mueller-Hinton)琼脂培养基,血琼脂培养
基(温州市康泰生物科技有限公司)。金黄色葡萄球
菌、肺炎链球菌、大肠埃希氏菌、铜绿假单胞菌、
无乳链球菌、化脓链球菌、痢疾志贺菌、白色念珠
菌(辽宁省临床检验中心)。
提取物制备:取火绒草药材 1 000 g,去杂质,
加 18 000 mL水提取 2 次,每次 1 h,量取 1 /2 倍体
积的提取液,减压干燥;剩余提取液置分液漏斗中,
分别用石油醚、乙酸乙酯、水饱和正丁醇各萃取 3
次,合并萃取液,减压干燥;取经过上述溶剂萃取后
的水溶液,减压浓缩至干。将 5 份提取物称重后粉
碎,分别用糊精配制质量浓度为药材 -糊精(10∶1)的
1 号提取物(水提物)、2 号提取物(石油醚提取物)、
3 号提取物(乙酸乙酯提取物)、4 号提取物(正丁醇
提取物)和 5 号提取物(剩余提取物)。
2 方法与结果
2. 1 提取物指纹图谱分析
2. 1. 1 色谱条件 色谱柱:Kromasil C18(200 mm ×
4. 6 mm,5 μm) ;流动相 A:0. 2%磷酸水溶液,B:
乙腈;梯度洗脱。流速:1 mL·min -1;检测波长:
290 nm;柱温:25 ℃;记录 60 min谱图。
2. 1. 2 供试品溶液制备 分别准确称取 1 ~ 5 号提取
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DOI:10.13313/j.issn.1673-4890.2012.08.016
书2012 年 8 月 第 14 卷 第 8 期 中国现代中药 Modern Chinese Medicine Aug. 2012 Vol. 14 No. 8
物各 2 g,加蒸馏水 50 mL,称重。回流提取 1 h,静
置冷却至室温,称重,用蒸馏水补足失重,摇匀,
经 0. 45 μm 滤膜滤过,分别取续滤液作为供试品
溶液。
2. 1. 3 HPLC指纹图谱分析 取各供试品溶液,在上
述色谱条件下进样,5 个提取物以提取物 1 为准共
得到 36 个色谱峰,见图 1 ~ 5,用 X1 ~ X36分别代表
各色谱峰校正后的峰面积。
将原儿茶酸、原儿茶醛、绿原酸和咖啡酸混合
对照溶液进样,记录色谱图,并将保留时间与样品
各指纹峰比较,确认 10、13、14、16 号峰分别为原
儿茶酸、原儿茶醛、绿原酸、咖啡酸,见图 6。
2. 2 抑菌试验
2. 2. 1 试验方法 提取物分别用无菌蒸馏水配制成
0. 4 g·mL -1。将供试细菌的新鲜菌苔用白金耳接种
图 6 对照品 HPLC图谱
至琼脂培养基,36. 5 ℃恒温培养 18 h后,将细菌溶
于 2 mL 0. 9 %氯化钠溶液中,配制成浊度为 0. 5 的
菌悬液。用无菌棉签蘸取 0. 1 mL菌悬液,均匀涂布
于 MH琼脂培养基及血琼脂培养基表面,用直径为
8 mm 的无菌打孔器在培养基上垂直方向打 4 个孔,
相邻两孔的距离大于 3 cm。每个平皿内分别加提取
物药液、蒸馏水作为阴性对照,加两孔作为平行样,
各做 2 个平皿,每孔加 0. 2 mL药液,36. 5 ℃恒温培
养 18 h。采用“十字交叉”法测量抑菌圈直径,计
算抑菌圈直径的平均值[2-3]。
2. 2. 2 提取物对供试菌株的抑菌作用 实验结果表明,
肺炎链球菌、白色念珠菌对上述提取物均不敏感;金
黄色葡萄球菌、大肠埃希氏菌、铜绿假单胞菌、无乳
链球菌、化脓链球菌、痢疾志贺菌对 1、3、4、5 号
提取物表现为高度敏感(抑菌圈直径 > 19 mm)或中
度敏感(抑菌圈直径介于 13 ~ 19 mm)[3]。结果见
表 1。
从实验结果可知,火绒草药材具有较强的抑菌
作用,对许多致病菌,如金黄色葡萄球菌、大肠埃
希氏菌、铜绿假单胞菌、无乳链球菌、化脓链球菌、
痢疾志贺菌等具有明显的抑制作用,这一结果也与
文献报道相符。
2. 2. 3 数据统计 将指纹图谱化学数据和抑菌试验
数据组成原始数据矩阵,自变量 X1 ~ X36代表各色谱
峰校正后的峰面积,因变量 Y1 ~ Y6 分别代表金黄色
葡萄球菌、大肠埃希氏菌、铜绿假单胞菌、无乳链
球菌、化脓链球菌、痢疾志贺菌的抑菌圈直径,组
成矩阵,采用 SPSS软件进行数据处理,采用相关分
析的方法探讨火绒草药材中抑菌的药效物质基础[4]。
2. 2. 4 相关分析 相关分析 Correlate 是研究变量之
间密切程度的一种统计方法,当分析多个变量之间
的关系,而这种关系又往往是变量之间的数量关系
时,通常采用双变量 Bivariate 相关分析方法。使用
SPSS软件(13. 0 版)中的双变量相关分析可以得到
变量两两之间的皮尔逊系数(Pearson Correlation
Coefficients)及其统计量。
·7·
2012 年 8 月 第 14 卷 第 8 期 中国现代中药 Modern Chinese Medicine Aug. 2012 Vol. 14 No. 8
表 1 提取物对供试菌株的抑菌作用(n = 6)
/mm
菌株 蒸馏水 1 号提取物 2 号提取物 3 号提取物 4 号提取物 5 号提取物
金黄色葡萄球菌菌 - 31. 02 ± 0. 91 10. 37 ± 0. 26 33. 62 ± 1. 07 26. 57 ± 0. 70 17. 88 ± 0. 77
大肠埃希氏菌 - 31. 83 ± 0. 59 8. 59 ± 0. 12 28. 57 ± 0. 14 20. 05 ± 0. 81 13. 95 ± 0. 96
铜绿假单胞菌 - 34. 25 ± 1. 07 9. 58 ± 0. 83 32. 58 ± 0. 96 30. 52 ± 0. 83 14. 52 ± 0. 43
无乳链球菌 - 44. 08 ± 0. 71 10. 03 ± 0. 88 41. 07 ± 1. 01 37. 78 ± 1. 01 19. 55 ± 1. 11
化脓链球菌 - 36. 67 ± 0. 54 10. 08 ± 0. 78 36. 15 ± 0. 77 31. 52 ± 1. 03 18. 38 ± 1. 08
痢疾志贺菌 - 24. 22 ± 1. 09 8. 82 ± 0. 73 24. 80 ± 0. 88 17. 78 ± 1. 09 13. 92 ± 0. 50
注:“-”表示无抑菌作用
与 Y1 密切正相关的变量有:X11、X14、X16、
X24、X25、X28、X30、X34;与 Y2 密切正相关的变量
有:X7、X11、X13、X14、X16、X24、X25、X28、X30、
X31、X34、X35、X36;与 Y3 密切正相关的变量有:
X14、X16、X25、X35、X36;与 Y4 密切正相关的变量
有:X7、X14、X16、X28、X31、X36;与 Y5 密切正相
关的变量有:X13、X14、X24、X28、X34、X35;与 Y6
密切正相关的变量有:X14、X16、X25、X35、X36。与
这些色谱峰对应的化学成分可能是有效抑菌成分。
2. 2. 5 回归分析 采用 “有进有出”的回归分析方
法,从一个自变量开始,视各自变量 X 对因变量 Y
作用程度的显著,将显著变量逐个引入回归方程,
而原引入的变量因后引入的新变量而变得不显著时,
则将其剔除,每一步都进行 F 检验,以保证方程中
只包含显著变量。这个过程反复进行直到再无新变
量引入,也无变量被剔除,逐步回归完成,建立回
归方程。共有 X5、X14、X16、X17、X24、X28、X31、
X36等 20 个变量被引入回归方程,其中 X5、X17与提
取物的抑菌作用呈负相关,与药效预期的结果相反,
因此被剔除。在分析过程中同时发现有多重共线性
情况,变量 X7、X10、X11、X13、X18、X21、X25、
X30、X34、X35与被引入的变量的相关系数接近 1,
且这些组分与 Y值呈正相关,因此这 10 个化学组分
可能是火绒草抑菌的药效物质。
经过相关和回归分析,可初步确定 X7、X10、
X11、X13、X14、X16、X18、X21、X24、X25、X28、X30、
X31、X34、X35、X36为火绒草抑菌的药效物质基础。
3 讨论
中药药效物质基础是中药现代化的研究核心,
以中药的主要功效和配伍理论为指导,采用恰当的
药理模型评价药效,利用现代分离、分析技术筛选、
提取、分离与药效密切相关的化学成分群,进而阐
明化学成分与药理活性的关系,确定中药药效物质
基础,是中药现代化基础研究的主要内容。
本研究将指纹图谱技术运用于复杂成分的化学
信息采集,将化学信息与药理实验结果相关联,对
关联结果进行降维处理,得出与药效相关性比较大
的少数组分作为药效物质基础,探索了中药药效物
质基础研究的思路。综上所述,研究了中药火绒草
的色谱指纹图谱和抑菌药效物质基础,初步将 36 个
色谱峰中的 16 个确定为火绒草抑菌药效物质基础。
本研究对中药药效物质基础研究进行了有意义的探
索,对中药复方药效物质基础研究也有一定的借鉴
意义。
中药材及中药复方药效物质基础研究是中医药
现代研究的难点,主要体现在其化学成分的复杂性
上,中药及其复方的化学成分通常有数十甚至上百
种,而且药材来源、加工工艺、药味加减、剂量和
配比等因素也会直接影响中药复方化学组成以及中
药及其复方的疗效。目前,中药物质基础研究思路
和研究方法尚不成熟,现有的研究方法主要有:传
统的化学研究方法、拆方研究、中药有效部位研究、
中药指纹图谱的研究、中药血清药物化学研究、代
谢物组学、细胞膜生物色谱法等。我们采用中药指
纹图谱化学信息与药理实验结果相关联的方法,确
定了中药材具有药效作用的化学成分,为有效成分
分离、鉴定及其药效作用的确定提供理论指导,是
中药材及中药复方药效物质基础研究的有效手段。
参考文献
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药杂志,2006,(1) :5-7.
[2] 伍义行,王建国 . 火绒草抑菌作用试验研究[J].时珍国
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Study on Antibacterial Substances in Leontopodium leontopodioides (Willd. )Beauv.
JIANG Hong,SHAN Guo-shun,QI Yue,ZHAO Yue,YOU Xian-min
(Medical Research Institute of Liaoning Province,Shenyang 110034,China)
[Abstract] Objective:Study on the antibacterial pharmacodynaic material in Leontopodium leontopodioides
(Willd. )Beauv. . Methods:SPSS statistical analysis method was used for correlation and regression analysis by the
relative area of 36 chromatographic peaks as independent variables,and bacteriostatic ring diameter of extracts as
dependent variables. Results:Correlation coefficients of 36 chromatographic peaks were got. Conclusion:Chemical
constituents in Leontopodium leontopodioides (Willd. )Beauv. corresponding with 16 chromatographic peaks were
preliminary determined having antibacterial activity,in which,chromatographic peak X10 is protocatechuic acid,X13
is protocatechuic aldehhye,X14 is chlorogenic acid,and X16 is caffeic acid.
[Key words] Leontopodium leontopodioides (Willd. ) Beauv. ;Material basis; Correlation analysis;
Regression analysis;Antibacterial action
(收稿日期 2012-03-22
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信息天地
封面介绍———郁李仁
郁李 Prunus japonica Thunb. 为蔷薇科植物,以干燥成熟种子入药。
【植物形态】 落叶灌木,高 1 ~ 1. 5 m。树皮灰褐色,有不规则纵条纹;幼枝黄棕色,光滑。叶
互生;叶柄长 2 ~ 3 mm,被短柔毛,托叶 2 枚,线形,早落;叶片通常为长卵形或卵圆形,长 3 ~
7 cm,宽 1. 5 ~ 2. 5 cm,先端渐尖,基部圆形,边缘有缺刻状尖锐重锯齿,上面深绿色,无毛,下面淡
绿色,脉上无毛或有稀疏柔毛。花先叶开放或花叶同开,1 ~ 3 朵簇生,花梗长 5 ~ 10 mm,有棱;萼筒
陀螺形,无毛,萼片椭圆形,先端圆钝,边有细齿;花瓣白色或粉红色,倒卵状椭圆形;雄蕊约 32;
花柱与雄蕊近等长,无毛。核果近球形,深红色,直径约 1 cm;核表面光滑。花期 5 月,果期 7 ~
8 月。
【性味与归经】 辛、苦、甘,平。归脾、大肠、小肠经。
【功能与主治】 润肠通便,下气利水。用于津枯肠燥,食积气滞,腹胀便秘,水肿,脚气,小便
不利。
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