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Chemical constituents in artificial cultivated Cistanche tubulosa

人工栽培管花肉苁蓉的化学成分分析



全 文 :·药材与资源·
人工栽培管花肉苁蓉的化学成分分析
王长林1, 2, 屠鹏飞1Ξ , 郭玉海2, 雷 丽1, 王树安2
(11 北京大学医学部药学院, 北京 100083; 21 中国农业大学农学与生物技术学院, 北京 100094)
摘 要: 目的 分析栽培管花肉苁蓉 C istanche tubu losa 的化学成分及其不同生长时间、部位化学成分的变化。方法
采用 H PL C 法分析不同样品的指纹图谱。结果 不同生长时间、不同部位、栽培品与野生品、花期各部位之间苯乙
醇苷类成分的种类基本一致, 只是各成分的含量有明显的差异。结论 管花肉苁蓉的栽培时间应在 3 年以上; 采挖
时间应严格控制在开花以前; 栽培管花肉苁蓉的质量仍不如野生品, 应加强栽培技术的研究, 提高栽培品中有效成
分的含量。
关键词: 管花肉苁蓉; 栽培; 松果菊苷; 高效液相色谱; 指纹图谱
中图分类号: R 28216   文献标识码: A    文章编号: 0253 2670 (2004) 06 0676 04
Chem ica l con stituen ts in artif ic ia l cult iva ted C is tanche tubu losa
W AN G Chang2lin1, 2, TU Peng2fei1, GUO Yu2hai2, L E I L i1, W AN G Shu2an2
(11 Schoo l of Pharm aceu tical Sciences, H ealth Science Center, Pek ing U niversity, Beijing 100083, Ch ina;
2. Co llege of A gronom y and B io techno logy, Ch ina A gricu ltu ral U niversity, Beijing 100094, Ch ina)
Abstract: Object To analyze the chem ical con st ituen ts and their varia t ion at d ifferen t grow ing t im e
and segm en t in art if icia l cu lt iva ted C istanche tubu losa (Sch renk) W igh t. M ethods U sing H PL C to analyze
the fingerp rin t spectrum of differen t samp les. Results T he so rts of phenylethano id glyco sides w ere al2
mo st the sam e among differen t grow ing t im e, d ifferen t segm en ts, cu lt iva ted and w ild species, and every
parts of C. tubu losa in b loom ing, bu t the con ten ts of these chem ical con st ituen ts are sign if ican t ly differen t
among variou s samp les. Conclusion T he cu lt iva t ing t im e of C. tubu losa shou ld be over th ree2years, it s
harvest t im e m u st be con tro lled st rict ly befo re b loom ing. T he quality of cu lt iva ted p lan ts is no bet ter than
w ild ones st ill. So the cu lt iva t ing techno logy shou ld be p romo ted to imp rove the con ten t of act ive com 2
pounds.
Key words: C istanche tubu losa (Sch renk) W igh t; cu lt iva t ing; ech inaco side; H PL C; fingerp rin t
  肉苁蓉为著名的补肾阳中药, 具有补肾阳、益精
血、润肠通便等功效, 大量用于中医临床处方、中成
药和保健品。肉苁蓉属植物为沙漠、荒漠地区寄生植
物, 其寄主为护沙先锋植物梭梭、柽柳、盐爪爪等。肉
苁蓉种子在野生环境中自繁殖率很低, 近 20 多年来
由于大量的采挖, 资源遭到严重的破坏。为了满足市
场的大量需求, 同时结合西部退耕还林和退牧还草
等发展战略, 肉苁蓉的人工栽培已在我国西北地区
大 规 模 展 开。 管 花 肉 苁 蓉 C istanche tubu losa
(Sch renk) W igh t 主产于新疆天山以南塔克拉玛干
沙漠周围, 为目前资源最丰富的肉苁蓉的基源植物,
其寄主为柽柳属 (T am a rix L. ) 多种植物。化学成
分分析和多年的栽培研究表明, 管花肉苁蓉不仅苯
乙醇苷类成分含量高, 而且易于栽培, 因此成为栽培
肉苁蓉的首选品种。
随着管花肉苁蓉人工栽培规模的不断扩大, 对
栽培管花肉苁蓉化学成分分析相对不足, 为了阐明
栽培管花肉苁蓉的药用价值, 本实验采用建立的分
析方法[1 ] , 以苯乙醇苷类成分指纹图谱和主要有效
成分松果菊苷 (ech inaco side) 含量为考察指标, 从
生长时间、栽培品与野生品以及肉苁蓉植株的不同
部位等多个角度对其活性成分进行了分析, 为管花
肉苁蓉的人工栽培、适时采收以及科学入药提供重
要的参考价值。
1 实验材料
111 仪器与药品: W aters 高效液相系统 (W aters
600 泵、W aters 2487 紫外检测器) ; 超声波清洗器为
T ran sson ict 890 (德国) ; 色谱纯乙腈为 J. T. Baker
·676· 中草药 Ch inese T radit ional and H erbal D rugs 第 35 卷第 6 期 2004 年 6 月
Ξ 收稿日期: 2003209209
基金项目: 国家经贸委 2000 年度中药材生产扶植资金项目 (国经贸医药[ 2000 ]877 号)3 通讯作者 T el: (010) 62092750 E2m ail: pengfeitu@bjm u. edu. cn
(美国) 产品; 纯净水为娃哈哈公司产品; 松果菊苷
对照品为本实验室自制, 纯度为 97%。
112 材料的取样与加工: 管花肉苁蓉为新疆于田大
芸种植基地栽培。将采挖的新鲜肉苁蓉样品纵向切
片, 用 90 ℃ 水烫 1 m in, 以灭活植物体内的水解酶,
晾 30 m in 后, 放入 50 ℃ 烘箱中烘干, 粉碎过 80 目
筛, 作为待测样品。其中管花肉苁蓉主茎不同部位之
间比较的试验取样方法为: 纵向不同部位分别取于
主茎顶端 5 cm、正中部 5 cm、基部 5 cm ; 横向 2 个
部位分别为近表皮部 015 cm 的圆环区域和中间髓
部直径为 015 cm 的区域。其他各样品均纵向取整
个植株的一半进行粉碎。
2 方法与结果
211 色谱条件: 色谱柱:W aters Symm etry C 18 (250
mm ×516 mm , 5 Λm ) ; 流动相: 指纹图谱检测采用
乙腈201095% 磷酸梯度洗脱, 洗脱梯度见表 1, 含
量测定采用乙腈201095% 磷酸 (16∶84) ; 流速:
1 mL öm in; 检测波长: 330 nm ; 进样量: 10 ΛL。
212 松果菊苷对照品溶液的制备: 精密称取松果菊
苷对照品 10 m g, 置入 10 mL 量瓶中, 加甲醇溶解,
并稀释至刻度, 精密吸取该溶液 1 mL , 移入 10 mL
量瓶中, 加甲醇稀释至刻度, 即得。
表 1 指纹图谱检测流动相梯度表
Table 1 Elution gradien t of mobile phase for f ingerpr in t
时间öm in 乙腈ö% 01095% 磷酸ö%
0 4 96
18 12 88
40 15 85
65 15 85
75 20 80
90 20 80
91 4 96
213 供试品溶液的制备: 精密称取管花肉苁蓉粉末
110 g, 置三角烧瓶中, 精密加入 10 mL 甲醇, 精密
称定质量, 浸泡 2 h, 间歇振摇, 超声提取 15 m in, 放
至室温后称定质量, 补充损失质量, 滤过, 取续滤液
1 mL 于 10 mL 量瓶中, 用甲醇稀释至刻度, 用
0145 Λm 滤膜滤过, 即得。
214 不同生长时间的管花肉苁蓉成分分析: 分别对
接种 2, 4, 6, 8, 10, 12, 15, 18, 24, 36 个月的管花肉
苁蓉松果菊苷的含量和苯乙醇苷指纹图谱 (图 1, 2)
进行了分析。从图 1 可以看出, 接种 2~ 4 个月, 其组
织正处于分化和发芽阶段, 生长旺盛, 此时松果菊苷
含量很高 (24197% ) , 至 6 个月, 含量下降, 至 8 个
月, 含量又升高, 然后逐渐下降, 至 18 个月, 含量下
降至最低值 (1119% ) , 然后又逐渐升高, 并趋于稳
定。从图 2 可以看出, 不同生长期的管花肉苁蓉所含
的苯乙醇苷类成分基本一致, 但各成分的含量有明
显的差别, 各色谱峰的面积变化基本上与其主要成
分松果菊苷的变化一致, 亦即接种 2~ 4 个月, 苯乙
醇苷类各成分含量均较高, 至 6 个月各成分均下降,
至 8 个月又升高, 然后逐渐下降, 至 18 个月降至最
低, 然后又逐渐升高。由此可见, 松果菊苷的含量变
化, 基本上可以反映出管花肉苁蓉所含的苯乙醇苷
类成分的变化, 测定松果菊苷的含量可以有效地控
制管花肉苁蓉的质量。
图 1 管花肉苁蓉不同生长时间松果菊苷
的含量变化曲线 (n= 3)
F ig. 1 Var iation curve of ech inacoside in C. tubu losa
at d ifferen t growing time (n= 3)
从前向后依次为 2, 4, 6, 8, 10, 12, 15, 18, 24, 36 个月
O rder from front to rear is 2, 4, 6, 8, 10, 12, 15, 18, 24, and 36 month s
图 2 不同生长时间管花肉苁蓉指纹图谱比较 (整体图谱)
F ig. 2 F ingerpr in t compar ison of C. tubu losa at d ifferen t
growing time (tota l chromatogram )
215 栽培与野生管花肉苁蓉的成分比较: 对栽培品
和野生品的化学成分比较结果表明, 栽培品与野生
品所含的苯乙醇苷类成分基本一致, 但各成分的含
量比野生品低 (图 3) , 其主要有效成分松果菊苷的
含量, 栽培品为 2148% , 而野生品为 510%。
216 管花肉苁蓉不同部位化学成分的比较: 对同一
植株样品的基部、中部和顶端的化学成分进行了分
析, 结果见表 2 和图 4。3 个部位所含的苯乙醇苷类
成分的种类基本一致, 但基部各成分的含量明显高
·776·中草药 Ch inese T radit ional and H erbal D rugs 第 35 卷第 6 期 2004 年 6 月
图 3 栽培肉苁蓉 (A) 与野生管花
肉苁蓉 (B) 指纹图谱比较
F ig. 3 F ingerpr in t compar ison of cultispec ies (A)
with wild C. tubu losa (B)
于中部和顶部; 主要有效成分松果菊苷的含量同样
基部明显高于中部和顶端 (表 2) , 而中部和顶端没
有明显的差别。另外, 笔者还对植株中部的皮层和髓
部的化学成分进行了分析, 结果见表 2 和图 5。结果
表明, 皮层和髓部在化学成分的种类上无明显的差
别, 含量髓部稍高于皮层。
表 2 管花肉苁蓉不同部位松果菊苷含量的测定结果 (n= 3)
Table 2 Ech inacosides in C. tubu losa
at d ifferen t segmen ts (n= 3)
部位 含量ö(m g·g- 1) 部位 含量ö(m g·g- 1)
顶端  9164 皮层 14108
中部  9167 髓部 18154
基部 101136
从前向后依次为主茎顶端 5 cm、主茎正中部 5 cm、主茎基部 5 cm
O rder from front to rear is ap ical part (5 cm ) , m edian (5 cm ) ,
and base (5 cm ) in m ain stem
图 4 管花肉苁蓉不同部位的指纹图谱比较
F ig. 4 F ingerpr in t compar ison of C. tubu losa
at d ifferen t segmen ts
217 管花肉苁蓉花期不同部位化学成分的比较: 对
盛花期的同一植株的主茎和花序轴的化学成分进行
了分析, 同时对果期木质化的花序轴的化学成分进
行了分析, 结果见表 3 和图 6。结果表明开花后管花
肉苁蓉的苯乙醇苷类成分的种类没有明显的变化,
但含量明显下降, 主要有效成分松果菊苷的含量主
茎明显低于花序轴; 木质化的花序轴在保留时间 23
m in 左右的成分明显升高, 其他成分降低。
图 5 管花肉苁蓉皮层 (A)和髓部 (B)指纹图谱比较
F ig. 5 F ingerpr in t compar ison of cortex (upside)
and medulla (underside) of C. tubu losa
表 3 管花肉苁蓉主茎、花序轴及木质化花序轴
松果菊苷含量的测定结果 (n= 3)
Table 3 Ech inacoside in ma in stem , rach is, and
l ign if ied rach is of C. tubu losa (n= 3)
部 位 含量ö(m g·g- 1)
主茎 1143
花序轴 7185
木质化花序轴 2128
图 6 管花肉苁蓉花期的主茎 (前)、花序轴 (中)
和木质化花序轴 (后)的指纹图谱比较
F ig. 6 F ingerpr in t compar ison of ma in stem (fron t) ,
rach is (median) , and l ign if ied rach is (rear)
dur ing bloom ing of C. tubu losa
3 讨论
311 从本实验各种样品的苯乙醇苷类指纹图谱可
以看出, 管花肉苁蓉所含的苯乙醇苷类成分的种类
基本相同, 说明该种化学成分变化较小。各成分含量
的变化趋势与其主要有效成分松果菊苷含量的变化
趋势基本一致, 所以采用松果菊苷含量为指标进行
质量控制能够有效地控制管花肉苁蓉的质量。
312 对不同生长期管花肉苁蓉的化学成分和松果
菊苷含量分析结果表明, 生长 3 年以上的管花肉苁
蓉的有效成分含量较高, 而且较稳定, 从株产量和质
量综合考虑, 建议管花肉苁蓉的栽培时间应在 3 年以
上。目前少数栽培基地 2 年采收, 其质量值得考虑。
313 管花肉苁蓉开花后苯乙醇苷类成分含量明显
·876· 中草药 Ch inese T radit ional and H erbal D rugs 第 35 卷第 6 期 2004 年 6 月
下降, 传统在开花前采挖, 是有一定科学道理的。
314 多年来, 各栽培基地一直认为肉苁蓉的栽培环
境、生长习性与野生品没有明显区别, 其质量也不会
有明显的变化, 因此只重视产量, 未对质量进行分
析。本研究结果表明, 栽培管花肉苁蓉的有效成分含
量明显低于野生品, 因此在栽培技术上仍须研究, 提
高有效成分的含量。
Reference:
[ 1 ] T u P F, W ang B, D eyam a T , et a l. A nalysis of pheny2
lethano id glyco sides of H erba C istanch is by RP2H PL C [J ]1
A cta P harm S in (药学学报) , 1997, 32 (4) : 2942300
肉苁蓉花粉生活力测定研究
牛东玲1, 2, 宋玉霞1Ξ , 郭生虎1, 高晓原1, 马洪爱1, 郑国琦1, 2
(11 宁夏农业生物技术重点实验室, 宁夏 银川 750002; 21 宁夏大学生命科学学院, 宁夏 银川 750021)
摘 要: 目的 了解肉苁蓉花粉在自然条件下的寿命。方法 采用花粉离体萌发法, 对自然生长的肉苁蓉花粉生活
力进行测定研究。结果 肉苁蓉花粉萌发的最佳条件为初花期花粉, 在恒温 25 ℃, 以 016% 琼脂+ 10% 蔗糖+
011% 硼酸为离体培养基进行培养, 有利于花粉的萌发和花粉管的生长; 低温 (4 ℃) 条件下可进行短期的花粉贮
藏, 延长花粉的寿命。结论 为采用肉苁蓉花粉进行优良种质资源的保存和人工育种工作提供了理论依据。
关键词: 肉苁蓉; 花粉萌发; 生活力
中图分类号: R 282121   文献标识码: A    文章编号: 0253 2670 (2004) 06 0679 04
Stud ies on pollen v iab il ity of C is tanche deser ticola
N IU Dong2ling1, 2, SON G Yu2x ia1, GUO Sheng2hu1, GAO X iao2yuan1, M A Hong2ai1, ZH EN G Guo2qi1, 2
(11N ingxia A gricu ltu ral B io techno logical Key L abo rato ry, Y incuan 750002, Ch ina;
2. Schoo l of L ife Science, N ingx ia U niversity, Y inchuan 750021, Ch ina)
Abstract: Object To understand po llen life of C istanche d eserticola Y. C. M a in natu ra l condit ion s.
M ethods To determ ine po llen viab ility of C. d eserticola in natu ra l sta te by po llen germ inat ion m ethod in
v itro. Results T he op t im um condit ion s of C. d eserticola po llen germ inat ion are po llen s in p rim ary flow er2
ing t im e and a cu ltu re m edium w ith 0. 6% agar + 10% sucro se + 0. 1% bo ric acid, cu ltu red in 25 ℃,
w h ich is benefit to po llen germ inat ion and po llen tube grow th; low temperatu re (4 ℃) is benefit to po llen
sho rt2dated sto rage and can p ro long po llen life. Conclusion T he study p rovides a theo ret ica l basis fo r
con serving bet ter seed resou rces and art if icia l cu lt iva t ing by po llen of C. d eserticola.
Key words: C istanche d eserticola Y. C. M a; po llen germ inat ion; viab ility
  肉苁蓉 C istanche d eserticola Y. C. M a 又名大
芸、苁蓉、荒漠肉苁蓉, 为列当科肉苁蓉属多年生寄
生草本植物, 以肉质茎入药, 是我国沙漠地区特有的
名贵药材[1 ]。由于肉苁蓉的寄生生长特性及近年来
的过度采挖, 致使野生资源日趋减少, 已被列为国家
二级珍稀濒危保护植物[2~ 4 ], 因而保护和扩大肉苁
蓉种质资源的研究工作尤为重要。有关植物种质资
源保存的方法主要有种植保存、贮藏保存、试管保存
等[5 ]。花粉是种子植物的雄配子体, 在有性繁殖中发
挥着重要作用, 利用花粉进行种质资源的贮藏保存
是非常重要的手段之一。目前有关肉苁蓉人工种植
成功已有报道[6, 7 ] , 这为创造优良肉苁蓉种质资源,
对其进行人工育种奠定了基础。而花粉生活力又是
人工辅助授粉成败的关键因素, 为此对野生肉苁蓉
的花粉进行了生活力的测定研究, 以期为肉苁蓉优
良种质资源的保存和人工育种工作提供理论依据。
1 材料与方法
111 材料: 试验所用肉苁蓉的花粉于 2003 年 5 月
中旬采自内蒙古阿拉善盟阿拉善左旗苏海图苏木荒
漠生境中自然生长的开花期肉苁蓉植株上, 分别采
·976·中草药 Ch inese T radit ional and H erbal D rugs 第 35 卷第 6 期 2004 年 6 月
Ξ 收稿日期: 2003211219
基金项目: 国家自然科学基金项目 (30260008) ; 宁夏自然科学基金项目 (C123)
作者简介: 牛东玲 (1973—) , 女, 讲师, 硕士, 2001 年毕业于中国科学院西北高原生物研究所, 主要从事植物学和药用植物学方面的教学
与科研工作。3 通讯作者 E2m ail: songyx666@ 163. com