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Vol.34,Issue 3
February,2009
第 34 卷第 3 期
2009 年 2 月
青蒿素含量等级分布模型的结果验证
范振涛 1,2,马小军 1,3*,冯世鑫 1,韦树根 1,韦 霄 4,郭兰萍 5,黄璐琦 5
(1. 中国医学科学院 药用植物研究所 广西分所,广西 南宁 530023;
2. 首都师范大学 资源环境与旅游学院,北京 100048;
3. 中国医学科学院 中国协和医科大学 药用植物研究所,北京 100094;
4. 广西植物研究所,广西 桂林,541006;5.中国中医科学院 中药研究所,北京 100700)
[摘要] 目的:验证青蒿种植适生地等级区划结果的科学性。方法:结合野生青蒿实地调查结果及前人的文献报道,制
定出青蒿样本采集规范。利用国标 GB/T 2828.1 的 AQL(32,4)抽样检验方法,对青蒿素含量等级分布图模型进行验证。
结果:制定了青蒿样本采集规范。青蒿素含量等级分布图模型通过国标(32,4)抽样方法的验证。结论:保证了青蒿采样
的科学性及后续实验的可靠性。模型具有可靠性,可以在今后生产中使用。
[关键词] 验证;抽样检验;青蒿素;青蒿;广西
青蒿为我国传统中药,其有效成分青蒿素
(artemisinin)是抗疟特效药。不同地区的青蒿素含量
差异很大,广西是我国青蒿主要产区之一,青蒿素
含量较高。为有效指导青蒿种植,找到发展青蒿生
产的最适宜地区,作者对广西全境进行青蒿种植适
生地等级区划研究,提出建立青蒿素含量的数学模
型,并利用地理信息系统(geographic information
system,GIS)技术进行区划。为了确保青蒿样本采
样的科学性、准确性,本实验结合野生青蒿实地调
查及文献研究制定出青蒿采样规范。建立在广西各
地青蒿素含量数学模型基础上的区划结果,需要对
其准确性进行验证,以确保科学性和有效性。然而
以前有关青蒿素检测、中药数学模型以及区划的研
究,均未注意抽样检验的问题。本研究采用抽样检
验的国家标准,对广西青蒿素含量等级模型进行验
证。青蒿采样规范以及对模型的抽样检验,对其他
相似研究也具有参考意义。
1 青蒿样本采集
为保证青蒿样本采集的科学性和有效性,需要
在采集青蒿样本时,采用统一的标准。采集部位、
采集时间、处理方法都会对青蒿素含量产生影响。
目前国内外对青蒿素含量影响因素的研究较多。黄
[收稿日期] 2008-07-10
[ 基金项目] 广西壮族自治区科技厅项目(桂科攻 0663003)
[通信作者] *马小军 Tel:(010)62890692,E-mail:xjma@public.bta.net.
cn
花蒿植株中含有青蒿素的部位有叶片、嫩枝、花蕾、
花,不同部位中青蒿素含量不同,赵永成测定从高
到低依次为花蕾、叶片[1],Elhag 认为是叶片、花和
花序[2],曹有龙认为是叶和花、嫩枝、茎秆[3-4],
Ferreira 认为青蒿素在花序中的量比叶中高 4~11
倍[5]。在黄花蒿单株及枝条的上部叶片青蒿素含量最
高,中部次之,下部最低,上部叶片青蒿素含量可
比下部叶片高 1 倍左右。黄花蒿不同生育时期叶片
中青蒿素含量差异显著。采收期对黄花蒿产量及青
蒿素含量也有明显的影响,采收期的确定必须考虑
有效部分的生物量和青蒿素的含量,以青蒿素产量
收获最大为目的,不同产地其适宜采收期有差异。
钟凤林等认为黄花蒿的采集期应该在生长盛期至花
蕾期之前,采集时间以晴天中午 12 时至下午 16 时
为宜[6],Singh 等认为应在开花期采收[7],广西在 8
月下旬初蕾期采收最好[8],山东以 9 月份花蕾期采收
最好[9]。不同的干燥方法对青蒿素的量也有一定的影
响,晒干、阴干和 6 ℃烘干 3 种方法中以自然晒干
的效果最好[5]。
结合影响青蒿素含量因素的研究进展、广西的
自然地理状况,以及作者参与“广西青蒿种植等级
区划”研究项目,实际工作经验及药用植物抽样规
程[10],特制定出青蒿样本采集规范:①采集时间为
8 月中下旬,此时采集的青蒿处于广西青蒿素含量
最高的时期——花蕾期。采集时间为晴天的中午 12
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时至 16 时。②采用路线法选取采集地点,并考虑
不同经纬度以及海拔高度的地点。采样地选取远离
人工青蒿种植地,光照条件好的地点。③采集的部
位为植株中青蒿素含量高且有工业利用价值的叶
片、花蕾以及嫩枝。④将采集部位割下后及时进行
晾晒,采取自然晒干的方法。晾晒时,把采集下来
的青蒿部位置于阳光下,根据阳光的强弱,适时进
行翻动。遇雨天需及时防雨,避免雨淋。⑤对采集
的青蒿样本做明确标签,并记录采集地点经纬度、
海拔及生物量数据,对生境作出描述。
2 广西青蒿种植适生地等级分布模型结果验证
2.1 广西青蒿素含量等级分布
张小波、郭兰萍等[11]通过对广西全境青蒿素含
量的研究,分析了影响青蒿素含量的主要因素,通
过数学分析发现气候是影响广西青蒿素含量的主
要因子。提出逐步回归模型为:
Y=-1.885+0.04X1-0.001 89X2+0.000 65X3+
0.000 157 8X4-0.032X5-0.000 075 9X6-0.000 051
7X7+ 0.072X8+0.001 84X9-0.000 054 8X10
其中 Y 青蒿素量,X1 2 月平均相对湿度,X2 2
月平均降水量,X3 2 月温日系数,X4 3 月温降系数,
X5 4 月平均相对湿度,X6 4 月温日系数,X7 5 月温
日系数,X8 8 月平均最低气温,X9 8 月平均日照时
数,X10 8 月温降系数。
青蒿的生长发育及青蒿素的积累是光、热和水
等气象要素共同作用的结果,以往研究只考虑了单
个气象因素对青蒿素含量的影响,根据现有研究结
果很难明确影响广西青蒿素含量变化的主要因子,
难以指导广西青蒿人工种植适宜地区的选取。基于
研究结果,制出了广西青蒿含量等级分布图。根据
青蒿素含量对广西进行青蒿适生地区划,其中青蒿
素<0.5%的区域为不适宜区,青蒿素在 0.5%~ 0.75%
的区域为适宜区,青蒿素>0.75%的区域为最适宜
区。本研究基于以上研究成果,利用采集的青蒿数
据,对此结果进行验证。
2.2 广西青蒿素含量等级分布结果验证
2.2.1 抽样检验以及抽样检验标准 为了验证模
型的科学性,于 2007 年针对广西全境进行了野生
青蒿资源调查及样本采集工作。根据青蒿采样方案
严格执行,利用这些数据对青蒿素含量等级分布结
果进行抽样检验。
针对基于中药有效成分的数学模型,可以以结
果中每个地点的青蒿素含量作为 1 个样本,按照与
实际采集样本的青蒿素检测结果的一致与否作为
合格与不合格的标准,即实际检测结果与区划结果
符合,认为“产品”合格,反之认为不合格,进而
判断区划以及模型是否可以通过检验。本研究的检
验属于计数调整型抽样检验,针对这种类型的检
验,我国制定了抽样标准 GB/T 2828.1,根据这个
标准,可确定抽样检验方案。
首先需要明确几个概念:AQL,当一个连续系
列批被提交验收抽样时,可允许的最差过程平均水
平。它是对生产方的过程质量提出的要求,是允许
的生产过程平均的最大值。抽样方案(n, Ac),即样
本量 n 和用来判定接受与否的接受数 Ac。AQL 的确
定需要综合考虑承诺品特性的重要程度,根据产品
的不合格分类规定。针对本研究,根据广西青蒿研
究进展,以及实地工作经验,确定 AQL 为 4.0%,
即要求最大不合格品率不超过 4.0%。根据抽样标准
GB/T 2828.1,可以得出抽样检验方案为(32,4)[12],
即对 32 个样本进行检验,允许不合格数为 4。
2.2.2 验证结果 本课题组共选取 32 个地点的青
蒿素含量数据,与区划结果进行比较,和区划结果
相符计为“合格”,反之则为“不合格”,验证结果
见表 1。在本次采集的 32 个样本中,28 个均为合
格,有凭祥、宾阳、陆川、武宣 4 个样本不合格,
达到了国标 GB/T 2828.1 对生产方的过程质量提出
的要求,可以判定该模型通过验证,模型可靠,可
以在今后在生产中可以使用。
3 结论与讨论
为了保证青蒿采样的科学性及后续实验的可
靠性,根据实际工作经验,结合野生青蒿实地调查
结果及前人的文献报道,从产地、采集时期、采集
部位、采集方法及干燥方法等方面,研究制定出青
蒿采样规范。为了验证广西青蒿素含量等级分布模
式[11]的科学性和可靠性,按照制定的采样规范进行
采样和青蒿素含量分析,利用数学方法,建立了基
于青蒿素含量的数学模型以及青蒿素含量等级分
布区划。同时利用这些分析数据按照国家标准GB/T
2828.1,对广西青蒿素含量等级分布区划结果进行
了验证。
结果表明,在本次采集的 32 个样本中,28 个
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表1 广西青蒿素含量等级分布结果检验
No. 地点 实际检测结果 区划结果 检验结果
1 贺州 0.53 0.50~0.62 合 格
2 龙胜 0.57 0.50~0.62 合 格
3 凭祥 0.85 0.62~0.75 不合格
4 合山 0.57 0.50~0.62 合 格
5 田林 0.65 0.62~0.75 合 格
6 扶绥 0.48 0.38~0.50 合 格
7 宾阳 0.70 0.50~0.62 不合格
8 全州 0.73 0.62~0.75 合 格
9 上林 0.68 0.62~0.75 合 格
10 大化 0.87 0.75~0.87 合 格
11 钦州 0.48 0.38~0.50 合 格
12 靖西 0.75 0.75~0.87 合 格
13 柳江 0.62 0.50~0.62 合 格
14 玉林 0.54 0.50~0.62 合 格
15 灌阳 0.64 0.62~0.75 合 格
16 兴安 0.62 0.62~0.75 合 格
17 巴马 0.71 0.62~0.75 合 格
18 陆川 0.30 0.50~0.62 不合格
19 融安 0.61 0.50~0.62 合 格
20 钟山 0.74 0.62~0.75 合 格
21 容县 0.58 0.50~0.62 合 格
22 鹿寨 0.70 0.62~0.75 合 格
23 荔浦 0.72 0.62~0.75 合 格
24 临桂 0.68 0.62~0.75 合 格
25 恭城 0.66 0.62~0.75 合 格
26 蒙山 0.62 0.50~0.62 合 格
27 岑溪 0.45 0.38~0.50 合 格
28 德保 0.75 0.75~0.87 合 格
29 田东 0.67 0.62~0.75 合 格
30 百色 0.62 0.62~0.75 合 格
31 隆林 0.73 0.62~0.75 合 格
32 武宣 0.68 0.50~0.62 不合格
合格,4 个不合格,达到了国标 GB/T 2828.1 对生
产方的过程质量提出的要求,可以判定该模型通过
检测验证,表明模型具有可靠性,可以应用在今后
的生产中。为找到适宜农作物以及中药生长的地区
进行种植,提高产量,对中药以及农作物进行适生
地区划是重要的方法。本研究提出青蒿样本采集规
范和模型验证方法,也可以为其他中药材适生地区
划研究提供参考。当然,区划结果的准确性还需通
过生产实践进行进一步的验证。
[参考文献]
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务[M]. 北京:中国人事出版社, 2007, 附录 3:339.
Inspection on result of artemisinin content rank distribution in Guangxi
FAN Zhentao1,2,MA Xiaojun1,3*,FENG Shixin 1,WEI Shugen1,WEI Xiao4, GUO Lanping5,HUANG Luqi5
(1.Guangxi Branch Institute, Institute of Medicinal Plant Development, Chinese Academy of Medical Sciences and Peking
Union Medical College, Nanning 530023;2.College of Resources Environment and Tourism,
Capital Normal University,Beijing 100037;3.Institute of Medicinal Plant, Chinese Academy of Medical Sciences, Peking Union
Medical College,Beijing 100094;4.Guangxi Institute of Botany, Guilin 541006,China; 5. Institute of Chinese Materia Medica,
China Academy of Chinese Medical Sciences,Beijing 100700,China)
[Abstract] Objective:In order to enhance the yield of artemisinin, makes out the Artemisia annua adaptive area regional
assignment in Guangxi. To ensure the nicety in study, on the base of literature study and experience on the spot, the article inspect the
division result.Method:By document analysis and colleted data of A. annua, make out sample collect proceed and inspect the result
of artemisinin content rank distribution in Guangxi. Result and conclusion: Result of A. annua regional assignment is checked out
in the article, the result passes the check by AQL(32,4). The conclusions insure subsequence study and the A. annua sample collect.
The result of artemisinin content rank distribution in Guangxi can be used in artemisinin production.
[Key words] inspection; sample collection; Artemisia annua; artemisinin; Guangxi
[责任编辑 吕冬梅]