全 文 :陆爱华,罗旭辉,曾建伟,等.福建决明属植物种子的蒽醌类物质比较 [J].福建农业学报,2012,27 (4):422-426.
LU A-H,LUO X-H,ZENG J-W,et al.Comparison on Anthraquinone Content of Cassiaspp.Seeds from Fujian [J].Fujian Journal of
Agricultural Sciences,2012,27 (4):422-426.
福建决明属植物种子的蒽醌类物质比较
陆爱华1,罗旭辉2,曾建伟3,林忠宁2
(1.福建省三明市农业学校,福建 沙县 365500;2.福建省农业科学院农业生态研究所/福建省山地草业工程研究中心,
福建 福州 350013;3.福建中医药大学中西医结合研究院,福建 福州 350108)
收稿日期:2012-03-20初稿;2012-04-12修改稿
作者简介:陆爱华 (1980-),硕士,助理讲师 (E-mail:luaihua727@yahoo.com.cn)
通讯作者:罗旭辉 (1979-),硕士,助理研究员,主要从事豆科牧草资源与利用研究 (E-mail:luoxuhuifjstny@yahooo.com.cn)
基金项目:农业部公益性行业 (农业)科研专项 (201103005-01-09);福建省科技平台建设项目 (2010N2003);福建省科技计划项目
———省属公益类科研院所基本科研专项 (2010R1019-6、2010R1019-2);福州市科技计划项目 (2010-PT-130)
摘 要:应用紫外可见分光光度法和高效液相色谱法测定福建8种决明属植物种子生品蒽醌类物质的含量,并
对决明子药材评价指标进行初步分析。结果表明:不同决明属植物种蒽醌类物质总含量及组成有明显不同,钝
叶决明的橙黄决明素、大黄酸含量最高,分别为1.383、0.557mg·g-1;决明的大黄酚含量最高,为0.902
mg·g-1;双荚决明和望江南的大黄素甲醚含量较高,分别为1.850、1.310mg·g-1。翅荚决明、羽叶决明、
圆叶决明均未检出橙黄决明素、大黄酸、大黄素、大黄酚、大黄素甲醚。随着植物种的变化,决明属植物种子
的大黄素甲醚变异系数最高为0.302,橙黄决明素变异系数次高为0.278。大黄酸与大黄酚、橙黄决明素的相关
系数分别为0.809、0.749。
关键词:决明属;种子;蒽醌;药用
中图分类号:Q 949 文献标识码:A
Comparison on Anthraquinone Content of Cassiaspp.Seeds from Fujian
LU Ai-hua1,LUO Xu-hui 2,ZENG Jian-wei 3,LIN Zhong-ning2
(1.Agriculutral School of Sanming,Shaxian,Fujian 365500,China;2.Agricultural Ecology Institute,
Fujian Academy of Agricultural Sciences/Fujian Engineering and Technology Research Center for Hilly
Prataculture,Fuzhou,Fujian 350013,China;3.Academy of Integrative Medicine,Fujian University
of TCM,Fuzhou,Fujian 350108,China)
Abstract:Anthraquinone content of Cassia spp.seeds from Fujian was determined using UV visible
spectrophotometry and HPLC.Indices for the seed’s medicinal quality were analyzed.The results showed that the
anthraquinone composition of the seeds varied significantly from sample to sample.For instance,the contents of
aurantio-obtusin and rhein in C.obtusifolia were 1.383and 0.557mg·g-1,respectively.Chrysophanol in C.tora
was the highest among al tested species at 1.310mg·g-1.The contents of C.bicapsularis and C.occidentalis
were 1.850and 1.310mg·g-1,respectively.Aurantio-obtusin,rhein,emodin,chrysophanol and physcion were
not found in the seeds of C.alata,C.nictitans and C.rotundifolia.The correlation coefficient between rhein and
chrysophanol was 0.809,while that between rhein and aurantio-obtusin was 0.749.The variation coefficient of
among different Cassiaspecies was the greatest at 0.302,while that of aurantio-obtusin was 0.278.
Key words:Cassiaspp.;seed;anthraquinone;medicinal quality
决明子即决明植物成熟种子,为传统中药
材[1-2]。福建是决明子的主产地区之一[2]。目前决
明子的天然产物化学研究报道主要集中于蛋白质、
多糖、黄酮类物质和蒽醌类物质[3],蒽醌类物质是
重要活性成分,具明目、通便等作用。但是,有关
决明子的药材质量标准研究较为滞后。根据最新中
国药典规定,评价决明子药材的指标仅为大黄酚
(C15H10O4)、橙黄决明素 (C17H14O7)含量[4],这
福建农业学报27(4):422~426,2012
Fujian Journal of Agricultural Sciences
文章编号:1008-0384 (2012)04-422-05
显然存在较大局限。由于决明子药理作用丰富多
样[5],与各种药理作用密切相关的关键化学成分尚
未明确,因此建立基于关键药用化学成分为考量指
标的决明子药材质量评价体系是困难的。
众所周知,药材的质量与植物品种、物候期、
产地环境、储藏条件密切相关。就目前而言,应当
广泛收集不同决明植物种 (品种)、不同成熟度、
不同产地、不同年份的决明种子,应用规范的方法
开展多种药用化学成分含量检测,根据大样本的数
据找到表征质量的敏感指标或主要贡献指标,为科
学制定决明种子药材质量评价体系提供依据。福建
境内决明属植物种类丰富,我国有记载和报道的有
24种[6],福建就有12种,除福建植物志登记的8
种[7]外,还有近年引种的钝叶决明、翅荚决明[8]、
羽叶决明[9]、圆叶决明[10]。本研究应用药典规定
的高效液相色谱法[4]对福建境内不同决明植物种
(品种)种子的蒽醌类物质进行分析比较,旨在为
找到表征决明子药材质量的敏感指标或主要贡献指
标提供科学参考。
1 材料与方法
1.1 供试植物种
2007年12月、2009年10月、2009年12月
福建省农科院农业生态研究所采用踏查法对福建南
亚热带区的县市进行沿路 (国道、县道)考察,对
境内的保护区进行重点踏查。在资源考察中收集到
的大于100g的决明属植物种子共8份 (表1),对
照为市场中常见的钝叶决明 (大决明)。
表1 供试决明属植物种
Table 1 Cassiaspp.tested
植物种 采集地 采摘时间
钝叶决明 C.obtusifolia
闽侯荆溪中药材
繁育基地 2009
年10月
决明 C.tora 福州晋安区新店 2009年12月
黄槐决明 C.surattensis 福州仓山区浦上 2009年12月
望江南 C.occidentalis 南平延平区坎下 2009年10月
翅荚决明 C.alata 福州晋安区新店 2010年01月
羽叶决明 C.nictitans 福州晋安区宦溪 2009年12月
圆叶决明 C.rotundifolia 福州晋安区宦溪 2009年10月
双荚决明 C.bicapsularis 福州晋安区新店 2009年12月
1.2 种子处理
将供试植物种子放置于65℃烘箱中烘干,直
至恒重 (约6h),即供试品连续2次干燥重量差异
在0.3mg以下 (样品1g)的重量,用DFY-600
高速中药粉碎机 (温冷市林大机械有限公司)粉碎
过40目筛,装袋,保存在干燥器中备用。
1.3 项目观测与方法
1.3.1 蒽醌类物质总量 采用紫外可见分光光度
法。仪器为 UV-1800型紫外可见分光光度计 (日
本岛津公司),测定使用标准品为1,8- 二羟基蒽
醌 (批号0829-9702),购自中国药品生物制品检
定所。
提取过程为:取经处理后的供试决明植物种
(品种)种子细粉1.0g,精密加入甲醇20mL,称
定重量,超声提取30min,加甲醇补足减失的重
量,精密量取上清液2mL于10mL具塞试管中,
置水浴上蒸干;冷却后,残渣加5mL蒸馏水溶
解,加20%盐酸5mL,于沸水浴中加热水解2h,
冷却至室温,倾入分液漏斗中,用氯仿萃取3次,
合并氯仿液并回收至干。残渣用0.5% 醋酸镁甲醇
液溶解,并稀释至10mL,即得待测品溶液。
1.3.2 主要蒽醌类物质含量 采用高效液相色谱
(HPLC)法。高效液相色谱仪型号为 Agilent
1200,色谱柱:Sapphire C18 (5um,4.6×250
mm);以乙腈和0.1%磷酸溶液为流动相,梯度洗
脱:0~15min (45∶55),15~30min (45~90∶
55~10),30~45min (90∶10);柱温:25℃;检
测波长:284nm;梯度流速1mL·min-1。
测定 使 用 标 准 品 大 黄 酚 (批 号 110757-
200206)、大黄素 (批号110756-200110)、大黄素
甲醚 (批号110758-200912),均购自中国药品生
物制品检定所。橙黄决明素 (批号0908067)、大
黄酚 (批号1003212),均购自上海顺勃生物科技
有限公司。
提取过程为:取经处理后的供试决明植物种种
子细粉约0.5g精密称定,置具赛锥形瓶中,精密
加入甲醇50mL,称定质量,加热回流2h,放冷,
再称定重量,用甲醇补足减失的重量,摇匀,滤
过,精密量取续滤液25mL,蒸干,加稀盐酸30
mL,置水浴中加热水解1h,立即冷却,用三氯甲
烷振摇提取4次,每次30mL,合并三氯甲烷液,
回收溶剂至干,残渣用乙酸乙酯-无水乙醇 (1∶2)
混合溶液使溶解,转移至10mL量瓶中,并稀释
至刻度,摇匀,过滤,取得续滤液为待测品溶液。
1.3.3 数据分析 应用SPSS11.0对试验数据进
行相关分析、回归分析和主成分分析。
324第4期 陆爱华等:福建决明属植物种子的蒽醌类物质比较
2 结果与分析
2.1 蒽醌类物质总含量
结果表明,福建8种决明属植物种子蒽醌类物
质总含量为0.075~16.909mg·g-1。其中双荚决
明种子1,8-二羟基蒽醌及衍生物总含量最高,为
16.909mg·g-1;决明和钝叶决明次高,分别为
4.824、4.160mg·g-1;黄槐决明和望江南决明
含量居中,分别为2.880、2.747mg·g-1,其余3
种决明属植物种子1,8- 二羟基蒽醌及衍生物总含
量小于1mg·g-1。
2.2 主要蒽醌类物质含量
2.2.1 橙黄决明素含量 福建8种决明属植物种
子橙黄决明素含量为0~1.383mg·g-1。其中钝
叶决明含量最高,达1.383mg·g-1,决明、黄槐
决明含量较高,而望江南、翅荚决明、羽叶决明、
圆叶决明均未检出该成分。
2.2.2 大黄酸含量 福建8种决明属植物种子大
黄酸含量为0~0.557mg·g-1。其中钝叶决明含
量最高,达0.557mg·g-1;决明含量次高,为
0.517mg·g-1;黄槐决明、望江南、翅荚决明、
羽叶决明、圆叶决明均未检出该成分。
2.2.3 大黄素含量 福建8种决明属植物种子大
黄素含量为0~0.273mg·g-1。其中黄槐决明含
量最高,达0.273mg·g-1;决明、钝叶决明含量
次高,分别为0.187、0.185mg·g-1;翅荚决明、
羽叶决明、圆叶决明均未检出该成分。
2.2.4 大黄酚含量 福建8种决明属植物种子大
黄酚含量为0~0.902mg·g-1。其中决明含量最
高,达0.902mg·g-1;钝叶决明含量次高,为
0.590mg·g-1;黄槐决明、望江南含量较低;翅
荚决明、羽叶决明、圆叶决明均未检出该成分。
2.2.5 大黄素甲醚含量 福建8种决明属植物种
子大黄素甲醚总含量为0~1.850mg·g-1。其中
双荚决明和望江南的大黄素甲醚含量较高,分别为
1.850、1.310mg·g-1。钝叶决明和决明的大黄
素甲醚含量分别为0.973、0.883mg·g-1;黄槐
决明含量较低,为0.316mg·g-1;而翅荚决明、
羽叶决明、圆叶决明均未检出该成分。
表2 供试决明属植物种子蒽醌类化合物含量
Table 2 Anthraquinones in Cassiaseeds [单位/(mg·g-1)]
植物种 橙黄决明素 大黄酸 大黄素 大黄酚 大黄素甲醚
纯叶决明C.obtusifolia 1.383 0.557 0.185 0.590 0.973
决明C.tora 0.679 0.517 0.187 0.902 0.883
黄槐决明C.surattensis 0.298 未检出 0.273 0.216 0.316
望江南C.occidentalis 未检出 未检出 0.079 0.038 1.310
翅叶决明C.alata 未检出 未检出 未检出 未检出 未检出
羽叶决明C.nictitans 未检出 未检出 未检出 未检出 未检出
圆叶决明C.rotundifolia 未检出 未检出 未检出 未检出 未检出
双荚决明C.bicapsularis 0.022 未检出 未检出 0.325 1.850
2.3 决明子药材评价指标分析
2.3.1 蒽醌类化合物间相关分析 结果表明 (表
3),大黄酚含量与大黄酸含量相关系数为0.809,
橙黄决明素含量与大黄酸含量相关系数为0.749,
蒽醌总量与大黄酚含量、大黄素甲醚含量的相关系
数分别为0.569、0.539。
2.3.2 蒽醌类化合物的变异系数分析 蒽醌类化
合物含量随着决明植物种的变化而变化。变异系数
分析结果表明 (表4):除总蒽醌变异显著外 (变
异系数为3.765),大黄素甲醚、橙黄决明素含量
也有显著变化,变异系数分别为0.302、0.278。
表3 决明属植物种子蒽醌类化合物含量的相关系数
Table 3 Correlation coefficients among anthraquinones in
Cassiaseeds
蒽醌
总量
橙黄
决明素
大黄酸 大黄素 大黄酚
蒽醌总量 1.000
橙黄决明素 -0.036 1.000
大黄酸 0.300 0.749 1.000
大黄素 0.310 -0.279 -0.461 1.000
大黄酚 0.569 0.340 0.809 -0.045 1.000
大黄素甲醚 0.539 -0.263 -0.051 -0.272 -0.116
424 福建农业学报 第27卷
2.3.3 蒽醌类化合物组成分析 蒽醌类化合物组
成随着决明植物种的变化而有所差异。假定所有决
明植物种 (品种)种子的总蒽醌含量为1,对蒽醌
类化合物含量数据进行标准化,应用SPSS11.0软
件的Factor Analyze进行因子分析,得到不同因子
的特征值和贡献率 (表5),提取前2个因子 (累
积贡献效率达82.357%)作为主因子。分别计算5
种蒽醌类化合物含量指标与2个主因子方差极大正
交旋转前后的载荷矩阵,结果表明 (表6):旋转
后橙黄决明素、大黄酸、大黄酚与主因子1的共有
度较 高,旋 转 后 载 荷 分 别 为 0.937、0.967、
0.928。大黄素甲醚与主因子2共有度较高,旋转
后载荷达0.855。
表4 决明属植物种子蒽醌类化合物含量变异系数
Table 4 Variation coefficients among anthraquinones in
Cassiaseeds
指标 最小值 最大值 均值 方差 变异系数
总蒽醌 0.075 4.824 2.213 1.940 3.765
橙黄决明素 0 1.383 0.337 0.527 0.278
大黄酸 0 0.557 0.153 0.262 0.069
大黄素 0 0.273 0.103 0.112 0.013
大黄酚 0 0.902 0.249 0.359 0.129
大黄素甲醚 0 1.31 0.497 0.549 0.302
表5 影响决明属植物种子蒽醌类化合物的因子贡献率
Table 5 Factors affecting anthraquinone content in Cassia
seeds and their contribution rates
初始因子 特征值 贡献率/% 累计贡献率/%
1 3.140 62.799 62.799
2 0.978 19.559 82.357
3 0.692 13.834 96.191
4 0.190 3.809 100.000
5 0.000 0.000 100.000
表6 蒽醌类化合物含量指标与构成主因子的荷载矩阵
Table 6 Matrix on anthraquinone content and major
contributing factors
化合物
方差极大正交旋转前 方差极大正交旋转后
主因子1 主因子2 主因子1 主因子2
橙黄决明素 0.928 -0.199 0.937 0.153
大黄酸 0.904 -0.344 0.967 0.011
大黄素 0.621 0.49 0.399 0.683
大黄酚 0.941 -0.142 0.928 0.211
大黄素甲醚 0.435 0.748 0.131 0.855
3 讨论与结论
本研究对蒽醌类物质总量和主要蒽醌类化合物
含量的测定方法和条件进行精密度试验、稳定性试
验、重复性试验和加样回收率试验,均表现较好的
结果 (另见论文报告)。
2010版中国药典规定,决明子药材含大黄酚
(C15H10O4)不得少于1.20mg·g-1,含橙黄决明
素 (C17H14O7)不得少于0.80mg·g-1[4]。本试
验按其规定的方法测定出决明种子生品的大黄酚、
橙黄决明素含量分别为0.902、0.679mg·g-1,
钝叶决明种子生品的大黄酚、橙黄决明素含量分别
0.590、1.383mg·g-1,均未同时达到药典要求。
也进一步说明目前评价标准的局限。
蒽醌类物质是决明子药材的重要药用成分,尤
其醇提取可获得较高的总蒽醌含量。研究表明,决
明子醇浸提物具有多种作用:决明子醇浸提物较水
浸提物具明显的抗菌、抗病毒、抗肿瘤作用[11],
正丁醇提取物能明显缩短燥结便秘模型小鼠的首便
时间,增加排便粒数及粪便质量[12],决明子75%
乙醇提取液能迅速缓解角膜炎的各种症状[13],决
明子乙醇提取物可抑制D-氨基半乳糖所致急性肝
损伤大鼠血清中谷草转氨酶 (AST)、谷丙转氨酶
(ALT)质量浓度的升高[14]。但是蒽醌类化合物结
构复杂多样,目前决明子中发现就有20种[11],而
且新蒽醌类的化合物还不断被发现,其中6种 (大
黄酚、大黄素甲醚、大黄素、芦荟大黄素、橙黄决
明素、大黄素甲醚-8-O-β-D-葡萄糖苷)为主要蒽
醌类化合物[15]。基于同一区域内不同决明植物种
种子的蒽醌类化合物含量比较的研究表明:大黄酸
与2010版中国药典规定的2个指标大黄酚和橙黄
决明素均显著相关,相关系数分别为 0.809、
0.749,在2005版中国药典中亦是评价指标,是否
保留值得商榷。
蒽醌类化合物中,大黄素甲醚、橙黄决明素含
量随着决明植物种的变化较大,变异系数分别为
0.302、0.278。蒽醌类化合物组成分析表明2个因
子的累积贡献效率达82.357%,其中橙黄决明素
与主因子1共有度高,大黄素甲醚与主因子2共有
度高。因此,基于指标敏感性和对物质组成贡献程
度的角度考虑,大黄素甲醚也具有较大的评价意
义。不同植物种的决明蒽醌类化合物组成分析表
明,似乎是2种力量在决定决明蒽醌类化合物组
成。其中一种力量与橙黄决明素、大黄酚、大黄酸
含量相关,而且他们的性质相近,之间又有一定的
524第4期 陆爱华等:福建决明属植物种子的蒽醌类物质比较
相关关系,如钝叶决明和决明。另一种力量则与大
黄素甲醚含量相关,如望江南。但是这都需要更大
样本量的试验验证。
不同植物种蒽醌类物质总含量及组成有明显不
同。目前药材市场认可的品种中,钝叶决明的橙黄
决明素、大黄酸含量最高,分别为1.383、0.557
mg·g-1,决明的大黄酚含量最高,达0.902mg·g-1,
望江南的大黄素甲醚含量最高,达1.310mg·g-1。
非药材品种翅荚决明、羽叶决明、圆叶决明、双荚
决明均未检出橙黄决明素、大黄酸、大黄素、大黄
酚、大黄素甲醚。
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(责任编辑:柯文辉)
624 福建农业学报 第27卷