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Fingerprints and Heavy Metal Contents of Dendrobium officinale Produced from 12 Areas

12种不同产地铁皮石斛指纹图谱研究及重金属元素含量测定



全 文 :书西北植物学报!
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岚"
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#!女!在读硕士研究生!主要从事药用植物生物技术育种研究
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种不同产地铁皮石斛指纹图谱研究
及重金属元素含量测定

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南京农业大学 中药材研究所!南京
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江苏宜兴爱琴海太湖生态农业专业合作社!江苏宜兴
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种不同产地铁皮石斛新鲜茎段为材料!以
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#
#不同产地铁皮石斛指纹图谱共有
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个特征峰!
相似度为
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#
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!其中产自安徽大别山)云南文山的铁皮石斛相似度分别为
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有一定的差异性"
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#通过聚类分析将
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种不同产地铁皮石斛分为
安徽霍山)江苏南京)云南石屏)云南玉
溪)云南思茅为一类!云南文山)浙江仙居为一类!云南红河)广西天峨)安徽大别山)福建宁化为一类!浙江天台单
独为一类"
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#产自云南玉溪的铁皮石斛茎段中铜含量超标
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!产自福建宁化和江苏南京的镉含量分别超标
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!其它产地铜)镉)铅)汞含量在国家现行安全值以内
关键词铁皮石斛&不同产地&指纹图谱&微波消解&重金属含量 中图分类号
L88+8* & L8,+8#
文献标志码K &# ( )* + *#,-.!/).0 1 2),.34",),-"51)/.(&2-34 & 55 -"-/*)6*"!78)!5*"9$%:*).-
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铁皮石斛"
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#为传统名贵珍稀中药材!以新鲜或干燥的茎
入药!具有滋阴清热)润肺明目)抗癌防老等功效+#,!
作为一种天然滋补药物!现代药理研究发现!铁皮石
斛在治疗慢性萎缩性胃炎)高血压)糖尿病等方面具
有显著功效+!,!市场需求量不断上升!然而自然环境
下其自身繁殖率低!随着生存环境的破坏及人类毁
灭性采挖!野生资源已濒临灭绝+%,目前铁皮石斛
的人工种植栽培主要集中在云南)浙江)安徽)江苏
等地+,!然而 !"#" 版-中国药典.对铁皮石斛的质量 评价!仅停留在外观性状及有效成分鉴别方面+*,!难 以实现对铁皮石斛质量的全面控制颜美秋等+,,) 殷放宙等+&,)何铁光等+,在铁皮石斛质量检测方面 做了重要研究!同时还建立了云南)广西铁皮石斛高 效液相指纹图谱!进一步体现了指纹图谱在药材质量 控制上的优势此外!由于栽培基质)气候环境等因 素!致使铁皮石斛重金属污染现象日益严重同时! 铁皮石斛植株内的重金属也间接地影响了人体新陈 代谢和正常的生理功能!更有甚者会引发多种疾 病+8,因此!国际上对中药材重金属的安全性也越来 越重视本试验利用 PJ54 高效液相梯度洗脱法和 I4J)K21 原子吸收光谱法!分别建立了 #! 个不同产 地铁皮石斛液相色谱指纹图谱和重金属含量测定方 法!为铁皮石斛药材质量控制提供理论依据 目前!随着铁皮石斛人工引种及育种技术的日 益成熟!野生资源匮乏问题逐步得到解决!但关于铁 皮石斛的质量控制仍相对薄弱!市场上以次充好的 现象时有发生+#",目前真伪鉴别多集中在薄层分 析等理化鉴别上+##,!该方法虽简便!但因样品来源) 产地)采收期等因素!对其质量也有很大影响!故难 以把握在其品质优劣评价上主要以指标性成分 "多糖)甘露糖)醇浸出物#的含量高低为主+#!,!仍不 能真实反映铁皮石斛的药用价值铁皮石斛特征指 纹图谱的建立是一种综合的)可量化的鉴定手段!可 以较全面地评价铁皮石斛品质的真实性)优良性和 稳定性+#%,!因此!加大对铁皮石斛特征指纹图谱的 研究!不仅是铁皮石斛质量控制的研究方向!也是推 进中药现代化的标志之一 # ! 材料和方法+! 试验材料 #! 种不同产地铁皮石斛均为野生品!经南京农 业大学园艺学院向增旭副教授鉴定为兰科石斛属铁 皮石斛"表 # #+%
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指纹图谱的建立
+
!
色谱条件
!
采用
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B
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高效液相色
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磷酸缓冲液为流动相!进行线
性梯度洗脱洗脱条件" # *9.0 !保持 K 为 *G & * # #"9.0 ! K 为 *G # #"G & #" # #*9.0 ! K 为 #"G # *"G & #* # !"9.0 ! K 为 #"G # *"G &进样体积 !" " 5+%+%
!
供试品溶液的制备
!

#!
种不同产地铁皮
石斛新鲜茎段于
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杀青
%"9.0
后!置于
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烘干!粉碎!过
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目筛准确称取各样品粉末
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!置于具塞锥形瓶中!加乙腈
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!超声处理"功

!*"O
!频率
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"
9
微孔滤膜滤过!即得供试样品滤液
+K
版*软件处理!谱峰自动匹配!生成
#!

不同产地铁皮石斛粗提物的共有指纹图谱峰同法
检测
#!
份样品!通过指纹图谱相似度计算软件得
#!
种不同产地铁皮石斛粗提物
PJ54
指纹谱模式
图 将
#!
种不同产地的共有峰定为参照峰"保留时
间约为
"+*9.0 #相对保留值" 01 #计算公式+#,8&"! #" 期 !!!!!!!!! 杨 ! 岚!等
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种不同产地铁皮石斛指纹图谱研究及重金属元素含量测定

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不同产地铁皮石斛材料基本信息
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编号
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产地来源
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云南文山
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云南石屏
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福建宁化
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茎淡紫色!节间绿色!上下茎粗相近!基部细小!茎杆细长
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18
江苏南京
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茎绿色!节间绿色!上下茎粗相近!茎间宽大
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茎淡红色!节间黑色!上下茎粗相近!基部细小
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浙江仙居
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广西天峨
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A.
茎黑色!节间黑色!鞘叶包茎!上下茎粗相近!基部细小!茎杆
粗壮!节间细长
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式中!
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份!分别进样!各
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均小于
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重金属元素含量测定
分别精密称取
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#!
种不同产地的
干燥铁皮石斛粉末
"+#
B
!放入消解罐中!加入
#"
95
浓硝酸放置过夜!待反应停止后!加
!95
双氧

%
!
微波消解程序
X:[;=!
!
XR=
Y
UQ>.
B
=/D.Q0
步骤
1D=
Y
压力
JQZ=U
%
bJ:
时间
X.9=
%
9.0
温度
X=9
Y
=U:D%
H
# #,"" * #!"
! #,"" * #,"
% #,"" #" #8"
水!密闭!按照设定好的微波消解程序"表
!
#完成
后!冷却室温后取出!将消解液转入
*"95
量瓶中!
用水洗涤
%
次!定容至刻度!即为供试样品溶液
采用
E)!
电感耦合等离子体质谱仪"美国热电#
测定重金属元素含量!并通过参考廖婉等+#*,的方
法!设定本试验射频功率为
#+!*bO
!进样速度
#+*
5
(
9.0
(#
!载气流速
"+*95
(
9.0
(#
!等离子体流量
#*5
(
9.0
(#
!冷却气流速
#%5
(
9.0
(#
!蠕动泵转速
%"U
(
9.0
(#
!雾室温度
%H
!每点停留时间
"+,9/
!
点数%质量为
%
!重复
%
次!每次测量时间为
"+#%/

""!
西
!

!

!

!

!

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%!!
!
指纹图谱的建立和分析
将供试溶液进行检测后得到的指纹图谱导入
0中药指纹图谱相似度评价系统
!""K 版1软件后 得出图 # 由图 # 分析供试样品共获得 %" 个匹配 指纹图谱峰!其中有 !% 个峰为 #! 种不同产地铁皮 石斛的共有色谱峰"图 ! # #! 种不同产地供试样品 共有峰总面积占总峰面积的比例分别为 8"+#*G ) 8!+*G
)
8"+&8G
)
8%+"8G
)
8!+8G
)
8*+!%G
)
8!+%"G
)
8!+#%G
)
8!+*!G
)
8,+,*G
)
8+"!G ) 8#+"!G !均符合 指纹图谱研究的规定即非共有峰不得大于总峰面
积的
#"G
+
#,
,
根据图
!
中图谱分析结果显示## 号峰分离度较好!且峰面积较大)较稳定!因此以 ## 号峰作为参照峰"共有峰 # # , 为杂质峰!为避免影 响试验精确不能作为参考峰#!分别计算各特征共有 峰的相对保留时间与相对峰面积!结果见表 %  %++!!
由表
可以看出不同产地铁皮石斛药材的 PJ54 指纹图谱相似度在 "+8# # "+8& 之间!其中 安徽大别山" 1# #)云南文山" 1, #与共有模式图谱间 的相似度最低为 "+8# ) "+8%* !其余产地均在 "+8!)+%
!
不同产地铁皮石斛聚类分析
!

#!
种不同
产地铁皮石斛指纹图谱的共有峰峰面积"表
*
#通过
1J11#,+"
统计软件进行聚类分析!结果"图
%
#显

#
!
不同产地铁皮石斛
PJ54
特征图谱重叠图
_.
B
+#
!
PJ54?R:U:?D=U./D.?/
Y
=?DU<9QV=U;:
YY
.0
B
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++
(,(#-."
Y
UQ>TUQ9>.TT=U=0D:U=:/

!
!
铁皮石斛
PJ54
特征图谱共有模式
_.
B
+!
!
4Q99Q0
Y
:DD=U0QTPJ54?R:U:?D=U./D.?/
Y
=?DU<9QT!/&
++
(,(#-."
#"!
#"

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岚!等#! 种不同产地铁皮石斛指纹图谱研究及重金属元素含量测定 表 > ! 不同产地铁皮石斛指纹图谱分析 X:[;=% ! e=/<;D/QTPJ54?R:U:?D=U./D.?/ Y =?DU<9QT!/& ++ (,(#-." 峰号 J=:b 相对保留时间 e=;:D.V=U=D=0D.Q0D.9= 相对峰面积 e=;:D.V= Y =:b:U=: 1# 1! 1% 1 1* 1, 1& 1 18 1#" 1## 1#!
# "+"8* "+"&8 "+&"+#8 "+!% "+% "+* "+8&,
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#8 "+*%! "+"& "+ "+,8" "+%! "+ "+8*# "+8%8
示!
#!
种不同产地铁皮石斛茎段中含有的化学成分
种类一致!但含量差异较大!其中产自浙江天台
"
1#"
#的铁皮石斛指纹图谱共有峰总面积最高达
%*# !云南文山" 1, #次之达 !%##" !而安徽大别山 " 1# #最低为 &%8+! &聚类分析结果"图 % #将 #! 种 不同产地铁皮石斛分为四大类!其中安徽霍山)江苏 南京)云南石屏)云南玉溪)云南思茅为一类!云南文 山)浙江仙居一类!云南红河)广西天峨)安徽大别 山)福建宁化为一类!浙江天台为一类 %+% ! 重金属含量 通过微波消解对 #! 种不同产地铁皮石斛 * 种 重金属含量进行测定!每份样品平行测定 % 次!并依 现行-药用植物及制剂进出口绿色行业标准.限量指 标+#&,重金属总量应
#
!"+"9
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!铜
#
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b
B
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#
*+"9
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b
B
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#
"+%9
B
%
b
B
!汞
#
"+!9
B
%
b
B
进行评价结果见表
,
!产自云南玉溪"
1#的铁皮 图 % ! 不同产地铁皮石斛聚类分析图 _. B +% ! 4;B :0:; 7 /./QT!/& ++ (,(#-." Y UQ>?=TUQ9>.TT=U=0D:U=:/ 石斛铜含量超标 !,+!*G !福建宁化" 1 #和江苏南京 " 18 #的铁皮石斛镉含量分别超标 !&+%%G ) #!!+%"G ! 其它产地铜)铅)汞)镉等
种重金属含量差异不大!
且均不高于上述标准!为进一步评价铁皮石斛药用
质量安全提供科学依据
!"!
西
!

!

!

!

!

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%卷 表 @ ! 不同产地铁皮石斛指纹图谱共有峰面积 X:[;=* ! 4Q99Q0 Y =:b:U=:/QTT.0 B =U Y U.0D/QT!/& ++ (,(#-."TUQ9>.TT=U=0D:U=:/ 共有峰编号 4Q99Q0 Y =:b 0<9[=U 1# 1! 1% 1 1* 1, 1& 1 18 1#" 1## 1#!
# &"+!8 ,8+#% #!+#"!#+, ##,+8 !#,*+# &#+,,!"+8 #""+8 #&8+8!"+## !""+8 ! #"+&##+"% !,#+* #!!#+ &!8+"& #",&+8 ,!%+*8 *&&+" **,+"% #,#,+, &,+,! %*+&
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!! !"+8,"%+,8 %&"+8& ,"!+%! !,+## !+
以上!差别不大通过对
#!

不同产地铁皮石斛指纹图谱分析发现!铁皮石斛具
有相对较稳定的特征指纹峰!不同产地相似度均高

"+8#
!表明铁皮石斛
PJ54
特征图谱专属性强!
为铁皮石斛质量控制提供了方法依据
指纹图谱仅作为衡量铁皮石斛药材质量的指标
之一+#8,!并不能完全体现药材的品质!随着工业化
进程的快速发展!重金属污染也严重影响着药材质
量本试验通过
I4J)K21
原子吸收法测定
#!
种不
同产地铁皮石斛茎段中
!绿.产自云南玉溪的铁皮石斛茎段中
铜含量超标
!,+!*G
!产自福建宁化和江苏南京的
镉含量分别超标
!&+%%G

#!!+%"G
!其它产地铜)
镉)铅)汞含量在国家现行安全值以内!这直接影响
药材的品质!降低了药材的安全性已有研究表明!
重金属很容易在人体内蓄积!并且人体自身解毒能
力较弱!会使重金属在人体内较长时间滞留!造成的
危害也相应增加+!",重金属的潜在污染与药用植
物生长环境)采收季节和加工仓储等许多复杂因素
有关+!#,整体来看!
#!
种不同产地铁皮石斛茎段未
受到严重的重金属污染!铜)铅)镉)汞等
种重金属 含量差异不大!但部分产地铁皮石斛重金属含量已 超出国家规定水平!一旦患者误食反而会加重患者 的疾病因此!必须加强铁皮石斛茎段及相关商品 中有害重金属的检测及控制!为中药材的质量控制 提供完善的理论依据 参考文献! + # , ! 5I5 "李 ! 玲#! ]26NE5 "邓晓兰#! SPK` E3 "赵兴兵#! "5-.+K>V:0?=/.0/D<>.=/Q0?R=9.?:;?Q0/D.D<=0D/.0!"#%&()*,-#()*
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