益母草资源化学与质量标准研究

发布时间：2020-06-13 14:47

【摘要】：本论文在文献研究的基础上,归纳总结了我国益母草属植物资源的分布情况,对其资源化学研究和资源利用现状进行了考察。基于此基础,结合中药资源化学研究思路对我国益母草药用资源进行了系统研究和分析,提出了益母草资源开发利用的新策略。本论文共分为四章内容。第一章从我国益母草属植物的本草学研究、植物资源研究进展以及益母草资源化学研究三个方面对益母草进行文献综述。益母草记载于我国历代本草中,化学成分种类繁多,含有丰富的生物碱类、二萜类、黄酮类、酚酸类、苯丙素类、核苷类、氨基酸类和无机元素成分。其中生物碱类成分是益母草中资源价值较高的活性成分,是其发挥药效的最主要成分,有妇科圣药之名,同时具有心血管保护、抗菌、抗炎镇痛、抗肿瘤等药理作用。益母草资源分布于全国各地,资源利用率不高,资源化学成分研究仍有大量工作,本章通过文献查阅,以期为益母草资源化学的深入研究和资源开发利用提供理论基础与科学依据。第二章对不同产地益母草中各类资源性化学成分进行了系统研究与分析评价。采用响应曲面法优化了益母草的提取工艺,并采用UPLC-TQ/MS2、ICP-MS等技术分析了不同产地益母草中的生物碱类、黄酮类、酚酸类、苯丙素类、环烯醚萜苷类、氨基酸类、核苷类化学成分以及无机元素的含量,明确了不同产地益母草之间可利用资源性化学成分的差异,为益母草资源的开发利用提供理论基础和新的研究方向。(1)生物碱类、黄酮类、酚酸类、苯丙素类、环烯醚萜苷类特征性化学成分分析结果:采用UPLC-TQ/MS2技术建立了同时测定益母草中24种化学成分的方法,应用该方法测定了38批不同产地益母草样品中3个生物碱类成分、4个酚酸类成分、5个苯丙素类成分、1 1个黄酮类化学成分以及1个环烯醚萜苷类成分的含量并进行聚类分析和主成分分析。结果发现益母草中24种化学成分含量丰富,其中盐酸水苏碱的含量最高为20.41～433.41μg·g-1,湖北益母草中总生物碱类成分含量最高为564.89μg·g-1,河南益母草中总酚酸类成分含量最高177.61 μg·g-1,吉林益母草中总苯丙素类成分和总环烯醚萜苷类成分的含量均为最高,分别为20.91 μg·g-1和2.89 μg·g-1,浙江益母草中总黄酮的含量最高为211.33μg·g-1。结合聚类分析和主成分分析表明,由于益母草收集自中国的南部、西部、北部和东部等不同产地,而这些产地之间生态环境和水土人文的差异可能导致了益母草中特征性资源成分的差异,为益母草资源的针对性开发利用提供了研究基础。(2)核苷类和氨基酸类资源性化学成分分析结果:采用UPLC-TQ/MS2技术建立了同时测定益母草中22种核苷类和21种氨基酸类资源性成分的方法。将该方法应用于采集自11个产地38批次益母草中核苷类及氨基酸类成分的含量测定,同时进行主成分分析。结果表明益母草中含有丰富的核苷类及氨基酸类成分,不同产地之间核苷类及氨基酸类成分种类几乎没有差异,22种核苷类和21种氨基酸类成分几乎都能检测到,而不同产地含量却存在显著差异。在22种核苷中,Ura含量最高,平均含量达到36.96 μg·g-1,Adeo(0.06μg·g-1)和Camp平均含量最低。采集自湖北的益母草中总核苷含量最高,分别为495.33μg·g-1、493.96μg·g-1、483.83 μg·g-1,甘肃的益母草样品总核苷含量最低,仅有16.98μg·g-1。在21种氨基酸中,Asn含量最高,平均含量达到95.43 μg·g-1,Hpro(0.93 μg·g-1)平均含量最低;另外,采集自湖北的益母草中总氨基酸含量最高,分别达到了 3013.22 μg·g-1、2136.42 μg·g-1、2124.07 μg·g-1,安徽的益母草样品中总氨基酸的含量同样较高,为1158.12μg·g-1,其余样品含量均在100～600μg·g-1左右,而甘肃的益母草样品含量最低,仅有80.86μg·g-1。结合主成分分析结果发现,湖北、河南和安徽的益母草含量高于其他产地,且有一定的相似性。因此,各样品中的氨基酸和核苷类成分含量差异可能受地域影响较大,而湖北、安徽和河南则可能是因为其已经逐渐成为中国益母草的最大产区,其生态环境和水土气候更适合益母草的生长和核苷类成分的积累。本节提供了益母草资源利用的新道路,为益母草的临床应用提供了科学依据。(3)无机元素分析结果:采用ICP-MS建立了同时测定益母草中27种无机元素的方法。应用该方法,以Ge、In、Bi为内标,测定38批不同产地益母草中27种无机元素的含量。建立无机元素指纹谱,并进行聚类分析、主成分分析和元素相关性分析。结果表明益母草中无机元素含量丰富,但不同产地无机元素间含量差异较大。其中,K元素含量最高,平均含量达68682.57 μg·g-1,其次偏高的元素有Mg(5291.45 μg·g-1)、P(5281.62 μg·g-1)、Al(1249.85 μg·g-1)、Fe(1198.43μg·g-1)、Na(229.57 μg·g-1)、Ba(115.74 μg·g-1)、Mn(97.34 μg·g-1);其他无机元素的含量均低于80.00 μg·g-1,Be元素(0.11 μg·g-1)最低。K、P、Mg元素在每个产地益母草中都有很高的含量,而广西样品中的Mn元素含量偏高,甘肃样品中的Na、Al、和Ti元素含量偏高,吉林样品中的Pb、Zn、Sr元素则偏高。重金属及有害元素中,所有产地Hg含量均超标;除Hg外,只有广西、甘肃和吉林三地的重金属全部超标,其余产地均符合要求。142对元素呈显著正相关,表明它们在吸收积累过程中具有相互协同、促进吸收的作用。结合主成分分析和聚类分析结果,不同产地益母草中的无机元素含量差异可能是和产地的生态环境(气候、温度、降水等)相关。本实验中检测了益母草中各类无机元素包括重金属及有害元素,既为药材的质量标准提供了新的评价指标,也为益母草的药材流通、质量控制、品质保证和临床安全用药提供了理论基础和科学依据。(4)益母草提取工艺优化结果:采用响应曲面法结合超声辅助提取的方法,对5种影响因素(超声时间、超声温度、乙醇浓度、料液比和超声功率)进行考察,以益母草提取率、抗凝血活性、抗氧化活性为指标,优化益母草提取工艺。结果显示,益母草最佳提取工艺为:超声时间为38.2 min,超声温度为30℃,乙醇浓度为48.9%,料液比为30 mL·g-1,超声功率为500 W。表明响应曲面法结合超声辅助提取是一种有效可行的从益母草中提取抗凝血和抗氧化成分的方法,同时也为益母草资源的针对性开发提供了研究基础,为益母草的临床用药提供了新的思路和方向。第三章建立了益母草药材的指纹图谱和益母草优质药材质量标准,并对益母草的适宜采收期及干燥加工方法进行了优选。(1)益母草指纹图谱的建立:益母草HPLC指纹图谱方法的色谱条件为:采用Waters SymmetryShieldTM C18(4.6×250mm,5 μm)色谱柱,以乙腈(A)-0.1%甲酸水溶液(B)为流动相进行梯度洗脱:(0-10%A,0-10 min;10-10%A,10-13 min;10-14%A,13-30 min;14-21%A,30-50 min;21-95%A,50-75 min;95-5%A,75～80 min)。流速:1.0 mL·min-1,柱温30℃,进样体积10 μL,检测波长277 nm。结果确定了 12个共有特征峰,并鉴定出其中3个峰,分别为红景天苷、盐酸益母草碱和丁香酸。同时规定优质益母草中以盐酸益母草碱为对照,盐酸益母草碱与红景天苷的比值不得小于1.02且不得大于1.40。本实验建立的HPLC方法可对不同产地益母草进行整体性的评价,简便快速、稳定可靠,可用于益母草资源质量控制,促进益母草资源的开发利用,并为其他中药材的质量评价研究提供参考。(2)益母草优质药材标准建立:对益母草进行水分、总灰分、酸不溶性灰分、水溶性浸出物、重金属及有害元素、有机氯农药残留量检查,进行薄层鉴别以及对其中4种化学成分定量分析来对益母草进行优质质量标准研究。结果显示各检查项中基地益母草均优于市售益母草;薄层色谱鉴别中基地与市售益母草均斑点清晰、分离度良好,区别在于基地益母草斑点更多,与对照药材相似度更高,而市售益母草斑点参差不齐;HPLC色谱中盐酸水苏碱、盐酸益母草碱、红景天苷和丁香酸4种成分分离良好,在线性范围呈良好的线性关系。本实验所建立的益母草药材优质标准在药典标准的基础上进行了提升,增加了部分指标,能够快速且准确地反映益母草的整体品质,为益母草药材的质量控制、市场流通及资源循环利用提供了理论基础及科学依据。(3)益母草适宜采收期的确定:本实验中比较了7月初至9月底共13个采收时间下益母草中4种化学成分含量的高低。以盐酸水苏碱、盐酸益母草碱、丁香酸和红景天苷的含量为指标来确定益母草的最佳采收期。结果显示,8月初为益母草药材的最佳采收时间。(4)益母草适宜干燥加工方法的优选:本实验中比较了益母草现代干燥加工方法(热风干燥、红外干燥、微波干燥)与传统干燥加工方法(晒干、阴干)对益母草品质的影响。以24种资源性化学成分(3个生物碱类成分、4个酚酸类成分、5个苯丙素类成分、11个黄酮类化学成分以及1个环烯醚萜苷类成分)的含量为指标来确定益母草最优加工方法。结合主成分分析和样品逼近理想值排序法分析显示,热风70℃干燥为益母草最佳干燥加工方法。
【图文】：

离子色谱,混合对,离子色谱,总离子流

图２－１－２混合对照品（Ａ）和样品（Ｂ）的总离子流图及２４个化学成分的提取离子色谱（Ｃ）逡逑图逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－１－２邋ＴＩＣ邋ｏｆ邋ｍｉｘｅｄ邋ｓｔａｎｄａｒｄ邋ｓｏｌｕｔｉｏｎ邋（Ａ），邋ｓａｍｐｌｅｓ邋（Ｂ）邋ａｎｄ邋ｅｘｔｒａｃｔｅｄ邋ｉｏｎ邋ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｍｓ逡逑ｏｆ邋ｍｉｘｅｄ邋ｓｔａｎｄａｒｄｓ邋ｏｆ邋２４邋ｃｈｅｍｉｃａｌ邋ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ邋（Ｃ）邋ｏｆ邋Ｌｅｏｎｕｒｕｓ邋ｊａｐｏｎｉｃｕｓ邋Ｈｏｕｔｔ．逡逑１．葫芦巴碱；２．盐酸水苏碱；３．益母草苷；４．红景天苷；５．绿原酸；６．对羟基苯甲酸；７．咖啡酸；８．香草酸；逡逑９．邋丁香酸；１０．芦丁；邋１１．异槲皮苷；１２．金丝桃苷；１３．毛蕊花糖苷；１４．山奈酚－３－０－芸香糖苷；１５．阿魏酸；逡逑１６．苯甲酸；１７．芫花素；１８．芹菜素；１９．山奈酚；２０．异鼠李素；２１．橙皮素；２２．汉黄芩素；２３．盐酸益母草逡逑碱；２４．槲皮素逡逑２．５方法学考察逡逑２．５．１线性关系、检测限（Ｌ０Ｄ）和定量限（ＬＯＱ）逡逑取“２．１”项下不同浓度混合对照品溶液，按照“２．３”、“２．４”项下条件测定。以系列对照品逡逑浓为坐Ｘ，，应纵坐Ｙ，化成分出回

益母草,聚类树

图２－１－３邋３８批益母草聚类树状图逡逑１－３邋Ｄｅｎｄｒｏｇｒａｍ邋ｏｆ邋３８邋ｂａｔｃｈｅｓ邋ｏｆ邋ｓａｍｐｌｅｓ邋ｏｆ邋Ｌｅｏｍｖ／ｓｙ．ａｐｏｗ．ｃ＜ＣＡ逡逑⑩ｓ助逦０＠逦，邋？八逦？0滴邋Ｙ．涵界逦？ＣＷ逦。（云由ｔ八’、：．ａ逡逑
【学位授予单位】：南京中医药大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R284.1

【相似文献】