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云南黄连不同部位有效成分及生物量的比较研究



全 文 :·研究报告·
云南黄连不同部位有效成分及生物量的比较研究
张金渝,王 波,金 航,潘 俊,张智慧,赵振玲,杨维泽,李晚谊
(云南省农业科学院 药用植物研究所,云南 昆明 650231)
[收稿日期] 20061220
[基金项目]  云南省自然科学基金项目(2007C119M);农业科
学院资助项目(23009)
[通讯作者] 金航,Tel:(0871)8060003,Email:jinhang1516
@sina.com
  云南黄连 CoptisteetaWal.为毛茛科黄连属植
物,也称云连或云黄连,主产于云南省怒江地区。植
株含药根碱、小檗碱、巴马亭等多种生物碱,其含量
和抗菌消炎药效比川黄连(味连)好[1]。云南黄连
为多年生宿根草本,植株寿命长达10年以上,其有
性生殖退化,而无性生殖发达,具有发达的地下营养
繁殖体(觅养体),一般在其植株形成根系后,每年
产生一定数量的觅养体,而觅养体又可以分化出二
级觅养体,最后形成多级的分支无性系。目前云南
黄连为粗放式半野生栽培,通常在移栽3~4年后开
始采割,在每年11月左右,当地药农对符合标准的
根茎用小刀割下,而不破坏其他觅养体,这样就保证
云南黄连年复一年地持续采割[2,3]。尽管云南黄连
为国家药典收录品种,但有关其不同部位有效成分
含量的分布及生物量积累状况等方面的研究较少,
这对云黄连的 GAP种植和质量控制极为不利。因
此本研究利用液相高效色谱对云南黄连不同部位的
药效成分含量进行分析,并测定其生物量,为合理采
收云南黄连,实现云黄连的GAP种植和质量控制提
供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料 实验材料于2003年10月采自云南省
怒江州福贡县上帕镇珠明林村黄连地,海拔2500~
2600m,湿度80%以上,年均温度在7~9℃,郁蔽
度75%左右,年降雨量为2200~2800mm。为林
下半野生栽培的1~4年生云南黄连植株。
1.2 仪器与药品 美国 Waters高效液相色谱仪
(配600泵,996二极管阵列检测器,717自动进样
器,Milennium32软件)。盐酸小檗碱、盐酸药根碱、
盐酸巴马亭对照品购自中国药品生物制品检定所;
乙腈为色谱纯;水为超纯水;其余试剂为分析纯。
1.3 生物量的测定 随机采取1~4年生云南黄连
样各50株(不包括觅养枝),洗净泥沙,分出根茎、
叶、须根、叶柄后烘干,分别用电子天平称重,记录。
1.4 药效成分的测定 测定方法参照文献[46]
等。色谱条件:色谱柱为 lunaC18(46mm×250
mm,5μm);流动相005mol·L-1KH2PO4(含2%
三乙胺,01%庚烷磺酸钠,用 H3PO4调 pH30)乙
腈(70∶30),检测波长346nm,流速12mL·min-1,
柱温25℃。
对照品制备及标准曲线:精密称取盐酸小檗碱、
盐酸药根碱、盐酸巴马亭,用甲醇配成 064mg·
mL-1(盐酸小檗碱)、018mg·mL-1(盐酸巴马亭)
及024mg·mL-1(盐酸药根碱)的混合对照品溶
液。从中精密吸取 02,04,08,16,20mL于
10lmL量瓶中,用甲醇稀释至刻度,按上述色谱条
件进样10μL,测定峰面积。以进样量为横坐标(X)
峰面积为纵坐标(Y)计算回归方程;盐酸小檗碱为
Y=2029156X-100237,r=09998;盐酸药根碱为
Y=2166988X-16087,r=09997;盐酸巴马汀为
Y=1754798X-18105,r=09998。上述生物碱精
度试验RSD%分别为126,110,107(n=6)。
样品处理:随机采取3年生成熟云南黄连样30
株,洗净泥沙,分出根茎、叶、须根、叶柄后烘干后,粉
碎后分别称取02g,加入25mL甲醇,称重,超声提
取后,补足损失甲醇,摇匀,用微孔滤膜(045μm)
滤过,按上述色谱条件进样10μL。
2 结果与分析
2.1 云南黄连不同生长年限不同部位的生物量变
化 从表1可见,云黄连总的生物量均很低,即使四
年生单株重也只有55g,从各部位的生物量看,药
用部位(根茎)的生物量仅占总生物量的 87% ~
234%,而非药用部位的副产物却占总生物量的
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    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
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766%~913%,说明传统的利用方式对资源的利
用率还不到1/4。从生长速度看,云南黄连在第1,2
年总的生物量增加较少,第2年仅比第1年增加了
105%;但第3年增加最多,比第2年增加了  
1053%;第4年生物量增长速度减缓,比第3年增
加585%。说明到了第3年是云南黄连的生物量
进入快速增长的时期。
从各部位在不同生长年限的生物量可以看出,
  表1 云南黄连不同生长年限不同部位生物量比较
生长
年代
根茎
质量
/g
占总生物量
的比重/%
须根
质量
/g
占总生物量
的比重/%
叶柄
质量
/g
占总生物量
的比重/%
叶片
质量
/g
占总生物量
的比重/%
总生物量
/g
一年生 013±003 870 035±010 2283 042±003 2717 063±015 4130 153±023
二年生 027±006 1598 043±022 2544 039±007 2308 059±018 3491 169±025
三年生 078±010 2248 073±026 2104 075±012 2161 120±017 3458 347±056
四年生 129±023 2340 116±034 2109 119±022 2156 187±025 3393 550±076
第1年,根茎在总生物量中的比例是最小的,仅占总
生物量的87%;随着云黄连的生长,营养物质开始
在根茎积累,第2年根茎在总生物量中的比例就几
乎翻了1倍达到1598%,第3年达到2248%后增
加的速度减慢;而叶片在第1年在总生物量中的比
例是最高的,达到413%,第2年降到3491%,以
后逐渐减少,但变化不大;叶柄也是随着云黄连的生
长,在总生物量中的比例逐渐下降,但到第3年就基
本稳定;而须根则有所不同,第2年其生物量在总生
物量中的比例反而增加,第3年有有所下降。
2.2 云南黄连不同部位药效成分含量 从表2得
知,与其他非传统用药部位相比,云南黄连传统药用
部位(根茎)的盐酸小檗碱含量最高,达到927%,
巴马亭和药根碱含量以及总生物碱也是所有部位最
高的,说明根茎是云南黄连生物碱积累的主要部位。
在非传统用药部位中,各种生物碱的分布不均,须根
和叶柄的盐酸小檗碱含量达到121%和113%,叶
片的盐酸小檗碱含量较低但也有084%;而叶柄中
的巴马亭和药根碱含量均比须根高出近1倍,而叶
片的巴马亭含量也比须根中的高。
表2 3年生云南黄连不同部位生物碱质量分数比较 % 
生物碱 根茎 须根 叶柄 叶片
盐酸小檗碱 927±120 121±018 113±022 084±008
巴马亭   044±021 0026±0007 0056±0008 0034±0011
药根碱   054±008 012±002 023±004 006±002
总生物碱  1321±221 646±022 413±027 267±013
3 讨论
通过本研究可知,云南黄连的生长速度和生物
量的积累速度较为缓慢,其生长速度与其生物规律
相关。由于云黄连高度的无性繁殖,使其有性繁殖
退化,在第1年的生长实际为觅养枝的生长,并且根
系才开始发育,营养基本靠母体通过觅养枝供给,因
此营养物质在根茎积累得少,叶片和叶柄在总生物
量中的比例较大。到了第2年结束,根系发育完全,
须根在总生物量中所占的比重在四年中是最高的,
随着营养物质开始在根茎积累,根茎在总生物量中
的比例开始增加,须根在总生物量中所占的比重减
少,并保持在一定比例。本研究也发现,到了第3年
由于吸收系统发育完全,能够通过自己的根系吸收
营养,已经不用母株供给营养,因此这一阶段也是云
南黄连生长速度最快的时期。
从不同部位在总生物量的比例来看,传统用药
部位根茎的比例不到总生物量的1/4,而叶、叶柄和
须根等非药用部位所占的比例非常高。与中国黄连
相比,四年生云黄连总的生物量和根茎的生物量仅
为四年生中国黄连生物量的261%和178%(根据
濮社班等的数据得出)[7]。其单产最高也仅仅为
150kg·hm-2左右[3],远远低于中国黄连的3120~
4530kg·hm-2[8]。造成云黄连产量过低的一个主
要原因可能是云黄连在生长到第2年以后每年都会
形成新的觅养枝,其营养被大量消耗,致使产量无法
提高。
从三年生云南黄连不同部位的化学成分含量来
看,传统用药部位(根茎)是云南黄连药用化学成分
富集的主要部位。但占其总生物量的75%以上的
非传统用药部位,也有一定含量的药用化学成分,其
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盐酸小檗碱的含量甚至达到或超过一些小檗属植物
根的含量[9]。因此作者在利用云南黄连根茎的同
时,也要积极开发利用其非传统药用部位,通过提取
其生物碱减少资源的浪费,实现可持续发展。
[参考文献]
[1]  黄 骥,龙春林.云南黄连的传统种植及其在生物多样性保
护中的价值[J].生物多样性,2006,14(1):79.
[2]  黄 骥,裴盛基,张明宇,等.云南黄连的生物学、生态学特性
与地理分布研究[J].云南植物研究,2004,26(3):255.
[3]  赵永生.怒江州云黄连生产经营状况[J].中国民族民间医药
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[4]  刘 岱,杨立新,崔淑莲,等.不同品种和产地黄连的生物碱
含量测定[J].中国中药杂志,1997,22(2):79.
[5]  吴春红,谢 颖.RPHPLC法测定黄连中小檗碱含量的研究
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[7]  濮社班,张宇和,周雪林.江苏省引种黄连的生长状况及生物
碱积累[J].中国中药杂志,1998,23(11):659.
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[9]  徐文芬,黄勇其,何顺志,等.贵州省小檗属药用植物根中小
檗碱含量的测定[J].中国中药杂志,1996,21(3):144.
[责任编辑 张宁宁]
[收稿日期] 20070109
[基金项目] 国家自然科学基金项目(20506027)
[通讯作者] 袁晓凡,Tel:(010)62574372,Email:yuanxf99@
yahoo.com.cn
HPLC分析天山雪莲组培苗与实生苗3种有效成分含量
欧 元1,2,袁晓凡1,陈文浩1,2,赵 兵1,王晓东1,王玉春1
(1.中国科学院 过程工程研究所 生化工程国家重点实验室,北京 100080;
2.中国科学院 研究生院,北京 100049)
  菊科植物天山雪莲,又称新疆雪莲Sausureain
volucrataKar.etKir,属多年生的高山草本植物,5~
8年一次开花结实,是我国珍稀名贵中药材,具有极
高的临床应用和食疗保健价值。近年来,天山雪莲
在抗炎镇痛、抗早孕、抗衰老及抑制癌细胞增生方面
的作用备受关注[1]。由于严重的滥采乱挖,野生资
源已经濒临灭绝,远远无法满足市场需求,而且野生
天山雪莲种子自然萌发率极低,难于收集,现已被国
家作为濒危植物受到保护。因此,组织培养与人工
种植成为保护野生天山雪莲资源和解决供需矛盾的
有效途径。目前,国内已开展了不少有关天山雪莲
组织培养的研究[25],人工种植天山雪莲也已取得初
步成果[6]。而组培再生植株与人工种植植株的品
质如何,能否真正替代野生天山雪莲,尚缺乏系统的
研究工作。本实验采用 HPLC,测定了天山雪莲组
培苗、实生苗中3种有效成分的含量,并与野生药材
进行比较,进行早期监测,为组织培养和人工种植途
径实现天山雪莲资源的可持续利用提供依据。
1 仪器与材料
高效液相色谱仪(Waters2695),配自动进样
器,四元泵,柱温箱,二极管阵列检测器(Waters
2996),Empower色谱工作站;TDL-5-A型低速台
式离心机(上海安亭科学仪器厂);超纯水器(美国
Milipore公司)。
甲醇、乙腈(色谱纯,J&KChemical);无水甲醇、
醋酸(分析纯,北京化工厂);三乙胺(分析纯,北京
化学试剂公司);超纯水;芦丁、绿原酸对照品(中国
药品生物制品检定所,批号 0080200105,11075
200312);紫丁香苷(安徽 DELTA公司,纯度 >
98%);天山雪莲对照药材(中国药品生物制品检定
所,批号1212050101);天山雪莲组培苗、实生苗由
本实验室培育,后经移栽,在新疆天池雪莲种植基地
种植2年以上。
2 方法与结果
2.1 色谱条件 DiamonsilC18柱(46mm×250
mm,5μm);安谱 C18保护柱。流动相甲醇水(含
08%醋酸,02%三乙胺,pH35~40)初始条件
(0∶100)0~5min线性梯度变至(10∶90),5~15
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