留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

防风药材质量的多指标综合评价

马丙如 崔静轩 王雨懿 刘子君 宁凝 王云贺 杨利民 韩忠明

李左玉, 董红先, 刘雷雷, 等. 浙江乌岩岭国家级自然保护区森林生态系统服务价值评估[J]. 浙江农林大学学报, 2020, 37(5): 891-897. DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190573
引用本文: 马丙如, 崔静轩, 王雨懿, 等. 防风药材质量的多指标综合评价[J]. 浙江农林大学学报, 2024, 41(4): 715-723. DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230567
LI Zuoyu, DONG Hongxian, LIU Leilei, et al. Evaluation of forest ecosystem service value in Wuyanling National Nature Reserve of Zhejiang Province[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2020, 37(5): 891-897. DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190573
Citation: MA Bingru, CUI Jingxuan, WANG Yuyi, et al. Comprehensive quality evaluation of Saposhnikoviae radix based on multi-component contents determination[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2024, 41(4): 715-723. DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230567

防风药材质量的多指标综合评价

DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230567
基金项目: 吉林省科技发展计划项目(20210204011YY);中央财政林业科技推广示范项目(JLT2024-30);国家现代农业产业技术体系资助项目(CARS-21)
详细信息
    作者简介: 马丙如(ORCID: 0009-0001-6686-9871),从事中药资源研究。E-mail: 448573685@qq.com
    通信作者: 韩忠明(ORCID: 0000-0002-2971-3923),教授,从事中药资源研究。E-mail: hanzm2008@126.com
  • 中图分类号: S567

Comprehensive quality evaluation of Saposhnikoviae radix based on multi-component contents determination

  • 摘要:   目的  建立防风Saposhnikovia divaricata药材多指标成分同时定量分析的测定方法,并以多指标成分为评价指标,结合不同成分对防风药材抗炎活性的贡献,分析不同产地的防风药材质量,为防风药材质量的综合评价提供科学依据。  方法  采用高效液相色谱(HPLC)建立防风6种色原酮和4种香豆素成分同时定量的测定方法,采用聚类分析和主成分分析对防风药材质量进行综合评价;采用脂多糖诱导的RAW 264.7小鼠巨噬细胞炎症模型,分析防风10种化学成分与抗炎活性的相关关系。  结果  防风10种化学成分在各自范围内线性关系、准确度和分离度均良好。聚类分析和主成分分析把17批样品分为4类,其中以内蒙古S5和吉林S8~S11产地的2年生防风的综合质量相对较好;17批防风醇提物能不同程度地抑制脂多糖诱导的RAW264.7细胞分泌一氧化氮(NO)、白细胞介素6 (IL-6)、白细胞介素1β (IL-1β);其中升麻素苷、5-O-甲基维斯阿米醇苷、升麻素、亥茅酚苷、5-O-甲基维斯阿米醇、欧前胡素与抗炎活性呈正相关;灰色关联度分析表明:防风抗炎活性是多种成分协同作用的结果,升麻素苷、5-O-甲基维斯阿米醇苷、升麻素、亥茅酚苷、5-O-甲基维斯阿米醇与3个细胞炎症指标(NO、IL-6和IL-1β)的关联度均大于0.8,是发挥抗炎作用的主要物质基础。  结论  本研究建立的防风多指标成分测定方法良好,可用于防风色原酮和香豆素成分的同时测定,结合抗炎活性与灰色关联度分析法建立了基于生物活性的防风药材质量综合评价模式,为建立防风药材质量综合评价的标准提供了新的方法和科学依据。 图3表7 参30
  • 森林与湿地、海洋并称为全球三大生态系统,被誉为“地球之肺”“绿色水库”和“物种基因库”[1]。森林生态系统是陆地生态系统中面积最大、组成结构最复杂、生物种类最丰富、适应性最强、稳定性最大、功能最完善、与人类生存发展关系最密切的一种自然生态系统,对改善和维护生态环境起着决定性的作用[2-3]。森林不仅能够为人类提供清新的空气、清洁的水源和舒适宜人的气候环境等生态产品,还能够提供保持水土、涵养水源、防风固沙、调节气候、生物多样性保育等生态服务[4]。CONSTANZA等[5]对全球生态系统服务价值进行较为全面的评估,算出全球陆地生态系统服务功能平均每年的价值高达33万亿美元,相当于当年全世界国民生产总值的1.8倍,不仅在国际上引起了广泛关注,而且掀起了对生态系统服务价值研究的热潮。联合国千年生态系统评估组(millennium ecosystem assessment,MA)开展了全球尺度和33个地区的生态系统与人类福利的研究,对生态系统的内涵、分类、评价基本理论和方法均进行了深入的阐述,极大推进了生态系统服务在世界范围内的理论方法及应用方面的研究[6]。侯元兆等[7]在国外生态服务价值评估的基础上,第1次估算出中国森林资源的价值约13.7万亿元,开创了国内森林生态系统生态服务价值评估的先河。有学者分别从不同尺度对中国、浙江省、泰顺县的森林生态系统服务价值进行评估[8-10]。也有学者分别对草原、湿地、森林等不同类型的生态系统进行价值评估[11-14]。本研究依据LY/T 1721−2008《森林生态系统服务功能评估规范》[15],对乌岩岭国家级自然保护区森林生态系统服务的物质量及价值量进行评估,有助于增进人们对森林环境的保护意识以及对自然保护区的重视程度。

    乌岩岭国家级自然保护区(27°20′52″~27°48′39″N,119°37′08″~119°50′00″E)地处浙江省泰顺县西北部,总面积约18 861.5 hm2,其中林业用地17 605.1 hm2,占土地总面积的93.3%。乌岩岭在全球陆生生物圈的地带生物群落分类中属于热带、暖温带交错区,由于地理位置处于28°N附近的敏感区,且靠近太平洋,加上保护区西北面高山阻隔,温度偏高。乌岩岭有775属种子植物,其中,包括中国种子植物属的15个分布区类型。乌岩岭国家级自然保护区是中国—日本森林植物亚区华东区与华南区过渡地带,无论是地形、地势、气候等非生物因素和动植物种群都呈现明显过渡性。乌岩岭国家级自然保护区被誉为物种基因库,森林覆盖率为92.8%,其中阔叶林蓄积量达28 万m3以上,所占比例为45%,是华东地区保存最完善的大面积原生性中亚热带常绿阔叶林[16]

    数据来源有乌岩岭国家级自然保护区典型森林样地调查数据(2017年)、乌岩岭国家级自然保护区森林资源二类清查数据(2017年)、泰顺县气象局监测数据和中华人民共和国林业行业标准LY/T 1721−2008《森林生态系统服务功能评估规范》。不同类型林分净生产力和土壤年固碳量采用华东地区森林生态系统定位站的观测数据[17]

    依据LY/T 1721−2008《森林生态系统服务功能评估规范》,同时结合乌岩岭国家级自然保护区森林生态系统的实际情况,本次评估选取固碳释氧、涵养水源、积累营养物质、保育土壤、净化大气环境、生物多样性保护等6项服务15项指标(表1),并从物质量和价值量2个方面对乌岩岭国家级自然保护区森林生态系统服务进行评估。

    表 1  乌岩岭国家级自然保护区森林生态系统服务评估指标体系
    Table 1  Evaluation index system of forest ecosystem service in Wuyanling National Nature Reserve
    服务类别评估指标
    涵养水源   调节水量、净化水质
    保育土壤   固土、保肥
    固碳释氧   固碳、释氧
    积累营养物质 林木营养积累(氮、磷、钾)
    净化大气环境 负离子量、二氧化硫量、氟化物量、氮氧化物量、滞尘量
    生物多样性保护物种保育
    下载: 导出CSV 
    | 显示表格

    参照LY/T 1721−2008《森林生态系统服务功能评估规范》,对以上指标进行评估。乌岩岭国家级自然保护区森林生态系统服务的物质量结合表2计算得出,价值量结合表3计算得出。林分类型分为针叶林(杉木Cunninghamia lanceolata林、马尾松Pinus massoniana林、柳杉Cryptomeria fortunei林),常绿阔叶林,针阔混交林,经济林(主要为茶树Camellia sinensis、猕猴桃Actinidia chinensis林),竹林。

    表 2  乌岩岭国家级自然保护区森林生态系统服务物质量的参数数据
    Table 2  Material quality parameter data of forest ecosystem services in Wuyanling National Nature Reserve
    涵养水源保育土壤积累营养物质
    林分类型地表径
    流量/
    mm
    林分蒸
    散量/
    mm
    土壤侵
    蚀模数/
    (t·hm−2·a−1)
    土壤
    容重/
    (t·m−3)
    土壤
    氮/%
    土壤
    磷/%
    土壤
    钾/%
    土壤
    有机
    质/%
    氮/%磷/%钾/%
    针叶林马尾松林5.70 916.080.111.3960.0900.0841.2932.1560.3250.1600.680
    杉杉木林5.701 072.920.161.2000.0960.0821.3332.5160.3240.1650.700
    柳杉林 5.701 072.920.110.9560.0810.0871.3423.2700.3240.1650.700
    常绿阔叶林2.60 667.630.140.9010.1490.0881.3333.3910.2370.9721.390
    针阔混交林2.60 966.050.131.3720.0900.0751.2333.0590.2800.5661.0325
    经济林  6.30 914.690.131.4070.1540.1191.0733.1390.1800.0720.390
    竹林   6.30 902.200.111.2420.1380.1091.1093.2560.0310.0120.562
    下载: 导出CSV 
    | 显示表格
    净化大气环境生物多样性保护
    林分类型负离子量/
    (个·cm−3)
    平均树
    高/m
    吸收二氧
    化硫量/
    (kg·hm−2·a−1)
    吸收氟
    化物量/
    (kg·hm−2·a−1)
    吸收氮氧
    化物量/
    (kg·hm−2·a−1)
    滞尘量/
    (kg·hm−2·a−1)
    香农-威纳
    多样性指数
    针叶林马尾松林 6 67813.75117.604.656.033 2002.29
    杉木林  4 88013.36117.604.656.033 2000.83
    柳杉林  7 33516.83117.604.656.033 2001.62
    常绿阔叶林24 17514.0288.652.586.021 6553.03
    针阔混交林 9 82511.50152.132.586.021 6552.03
    经济林   877 1.20152.132.586.021 6550.45
    竹林   11 75314.06152.132.586.021 6550.84
      说明:年平均降水量采用保护区2010−2016年生态站监测数据,为2 405.36 mm·a−1;无林地水土流失土壤年侵蚀模数参照中国科     学院观测点泥沙流失量,为17.66 t·hm−2·a−1[18]。土壤氮、土壤磷、土壤钾、土壤有机质、氮、磷、钾均为质量分数
    下载: 导出CSV 
    | 显示表格
    表 3  乌岩岭国家级自然保护区森林生态系统服务价值量的参数数据
    Table 3  Value parameter data of forest ecosystem services in Wuyanling National Nature Reserve
    单位库容
    造价/(元·t−1)
    水质净化费用/
    (元·t−1)
    运输和挖取单位
    体积的土方花费/
    (元·m−3)
    磷酸二铵化肥
    价格/(元·t−1)
    氯化钾化肥
    价格/(元·t−1)
    有机质价格/
    (元·t−1)
    固碳费用/
    (元·t−1)
    6.112.0912.602 400.002 200.00320.001 200.00
    氧气制造
    费用/(元·t−1)
    负离子制造
    费用/(10−18元·个−1)
    二氧化硫排
    污费/(元·kg−1)
    氟化物排
    污费/(元·kg−1)
    氮氧化物排
    污费/(元·kg−1)
    滞尘排污费/
    (元·kg−1)
    1 000.009.461.850.690.970.23
    下载: 导出CSV 
    | 显示表格

    表4可知:2017年乌岩岭国家级自然保护区森林生态系统净化大气环境服务的物质量最大,其次为涵养水源的物质量,为3.99×108 m3

    表 4  乌岩岭国家级自然保护区森林生态系统服务的物质量
    Table 4  Material quality of ecosystem services in Wuyanling National Nature Reserve
    林分类型固碳量/
    (t·a−1)
    释氧量/
    (t·a−1)
    固碳释氧量/
    (t·a−1)
    调/净水量/
    (m3·a−1)
    积累营养物质量/
    (t·a−1)
    固土量/
    (t·a−1)
    针叶林 马尾松林5.96×1031.19×1041.78×1044.75×1071.16×1045.62×104
    杉木林 2.20×1044.82×1047.02×1047.57×1074.82×1049.99×104
    柳杉林 9.78×1022.25×1033.23×1032.77×1062.25×1033.67×103
    常绿阔叶林3.91×1049.19×1041.31×1051.97×1082.01×1051.99×105
    针阔混交林9.84×1021.97×1032.95×1035.71×1063.10×1036.97×103
    经济林  4.58×1011.04×1021.50×1022.55×1056.07×1013.02×102
    竹林   2.50×1046.08×1048.58×1047.00×1073.23×1048.21×104
    均值   1.34×1043.10×1044.45×1045.70×1074.26×1046.40×104
    合计   9.41×1042.17×1053.11×1053.99×1082.98×1054.48×105
    林分类型保肥量/
    (t·a−1)
    负离子量/
    (个·a−1)
    二氧化硫/
    (kg·a−1)
    氟化物/
    (kg·a−1)
    氮氧化物量/
    (kg·a−1)
    滞尘量/
    (kg·a−1)
    针叶林 马尾松林2.04×1051.55×10233.77×1051.49×1041.92×1041.06×108
    杉木林 4.02×1051.96×10236.71×1052.65×1043.43×1041.90×108
    柳杉林 1.75×1041.36×10222.46×1049.72×1021.25×1036.94×106
    常绿阔叶林9.88×1052.02×10241.01×1062.93×1046.82×1042.46×108
    针阔混交林3.10×1042.36×10226.04×1041.03×1032.38×1038.60×106
    经济林  1.34×1039.51×10182.62×1038.00×1011.03×1023.72×105
    竹林   3.78×1054.06×10237.11×1051.21×1042.81×1041.01×108
    均值   2.89×1054.03×10234.08×1051.21×1042.19×1049.42×107
    合计   2.02×1062.82×10242.85×1068.49×1041.53×1056.59×108
    下载: 导出CSV 
    | 显示表格

    表5可知:2017年乌岩岭国家级自然保护区森林生态系统服务的总价值为100.24×108元·a−1,单位面积生态服务价值为3.92×105元·hm−2·a−1。马尾松林、常绿阔叶林、针阔混交林、杉木林、柳杉林、经济林、竹林生态服务价值分别为1.00×109、5.33×109、1.34×108、1.93×109、7.59×107、5.32×106和1.55×109元·a−1。马尾松林、常绿阔叶林、针阔混交林、杉木林、柳杉林、经济林、竹林的单位面积生态服务价值分别为3.21×105、4.69×105、3.36×105、3.38×105、3.63×105、3.10×105、3.31×105、3.51×105和3.92×105元·hm−2·a−1

    表 5  乌岩岭国家级自然保护区森林生态系统服务的价值量
    Table 5  Value quality of ecosystem services in Wuyanling National Nature Reserve
    生态系统服务价值量/(元·a−1)单位面积
    生态服务
    价值/
    (元·hm−2·a−1)
    林分类型固碳释
    氧价值
    生物多样性
    保护价值
    涵养水
    源价值
    积累营养
    物质价值
    保育土
    壤价值
    净化大
    气价值
    生态服务
    总价值
    针叶林马尾松林1.90×1073.20×1073.90×1088.15×1074.50×1082.76×1071.00×1093.21×105
    杉木林 7.46×1071.71×1076.21×1083.36×1088.34×1084.65×1071.93×1093.38×105
    柳杉林 3.43×1061.05×1062.28×1071.57×1073.12×1071.76×1067.59×1073.63×105
    常绿阔叶林1.39×1082.27×1081.62×1091.43×1091.85×1097.72×1075.33×1094.69×105
    针阔混交林3.15×1063.97×1064.68×1072.20×1075.54×1072.30×1061.34×1083.36×105
    经济林  1.59×1055.16×1042.09×1064.17×1052.51×1069.07×1045.32×1063.10×105
    竹林   9.08×1071.40×1075.74×1081.51×1086.88×1082.83×1071.55×1093.31×105
    均值   4.71×1074.22×1074.68×1082.90×1085.59×1082.63×1071.43×1093.51×105
    合计   3.30×1082.96×1083.27×1092.03×1093.91×1091.84×1081.00×10103.92×105
    下载: 导出CSV 
    | 显示表格

    保护区森林生态系统服务价值所占比例分别为保育土壤39.00%、涵养水源32.65%、积累营养物质20.27%、固碳释氧3.29%、生物多样性保护2.95%、净化大气环境1.83%。可见,保育土壤、涵养水源和积累营养物质是乌岩岭森林生态系统主要的服务价值,三者比例之和高达91.92%,占据绝对优势。

    保护区不同森林类型生态系统服务价值从大到小依次为常绿阔叶林、杉木林、竹林、马尾松林、针阔混交林、柳杉林、经济林,其对应的生态系统服务价值所占比例分别为53.20%、19.24%、15.43%、9.98%、1.33%、0.76%、0.05%。可见,常绿阔叶林对乌岩岭森林生态系统服务价值贡献在50%以上,占绝对地位。

    乌岩岭国家级自然保护区不同森林类型的生态服务价值与单位面积服务价值的排序并不一致,这说明生态系统服务价值除受各林分面积大小的影响外,还受林分的结构、活力、生态力的影响[19-21]。常绿阔叶林的单位面积生态服务价值远远高于其他林分,因此可在森林总面积保持不变的情况下,通过把针叶林改造成阔叶林等林相改造技术,提高林分质量,优化生态系统的结构,进而增加生态系统服务的产出和价值[22-24]

    乌岩岭国家级自然保护区提供的主要生态服务是保育土壤、涵养水源,这与付梦娣等[10]对泰顺县生态服务的研究一致,但乌岩岭国家级自然保护区的单位面积生态服务价值(3.92×105元·hm−2·a−1)是泰顺县单位面积生态服务价值(1.90×105元·hm−2·a−1)的2倍多。可见,乌岩岭国家级自然保护区对维护泰顺县生态安全具有重要作用。

    乌岩岭国家级自然保护区净化大气环境服务价值达1.84×108元,这其中还不包括可吸入颗粒物(PM10),细颗粒物(PM2.5)等服务价值。可见,保护区在养生保健、预防疾病等方面具有巨大的潜力,十分适合建设成为森林康养基地[25]。借助乌岩岭的生态优势,整合森林康养资源,丰富生态旅游产品的内涵,提高康养的层次和满意度,从而实现保护区的可持续发展,开辟绿水青山转化为金山银山的另一种途径。

    自然保护区生态补偿资金的分配与生态系统服务长期脱钩,是造成保护区与周边村民矛盾的重要因素。生态补偿的本质就是对生态系统服务的外溢效益进行补偿[26]。评估生态系统的服务价值可作为生态补偿标准的依据[27]

  • 图  1  混合对照品(A)、样品溶液 (B) 及空白溶剂(C)的HPLC图

    Figure  1  HPLC diagram of mixed reference (A), sample solution (B) and blank solvent (C)

    图  2  防风药材各指标质量分数的堆积柱形图

    Figure  2  Accumulation column diagram of the contents of Saposhnikoviae radix

    图  3  17批防风药材聚类分析

    Figure  3  Hierarchical clustering analysis of 17 batches of Saposhnikoviae radix

    表  1  17批防风药材样品信息

    Table  1.   Sample information of 17 batches of Saposhnikoviae radix

    样品序号产地生长年限 /a样品序号产地生长年限 /a
    S1内蒙古自治区赤峰市松山区南地村1S10吉林省白城市永茂林场2
    S2内蒙古自治区赤峰市松山区柳条沟村1S11吉林省白城市枫林湾中药材种植基地2
    S3内蒙古自治区赤峰市松山区西道村1S12河北省承德市隆化县兴隆庄村1
    S4内蒙古自治区通辽市科尔沁区庆和林场1S13河北省承德市丰宁满族自治县胡麻营村1
    S5内蒙古自治区赤峰市林西县2S14河北省承德市围场县天桥村1
    S6吉林省长春市吉林农业大学药园1S15新疆省维吾尔自治区阿勒泰哈巴河实验站1
    S7吉林省白山市江源区平川村1S16新疆省维吾尔自治区阿勒泰哈巴河实验站1
    S8吉林省白山市江源区平川村2S17新疆省维吾尔自治区阿勒泰哈巴河实验站2
    S9吉林省白城市青山林场2
    下载: 导出CSV

    表  2  防风10种化学成分线性关系考察结果

    Table  2.   Results of linear relationship between ten components of Saposhnikoviae radix

    成分回归方程R2线性范围/μg
    升麻素苷y=2250.7x+24.2000.999 60.110~1.130
    5-O-甲基维
     斯阿米醇苷
    y=1947.2x+79.0140.999 10.170~3.000
    升麻素y=2401.8x+5.5340.999 60.018~0.350
    亥茅酚苷y=2693.3x+0.8290.999 90.014~0.280
    5-O-甲基维
     斯阿米醇
    y=2915.1x−0.0290.999 90.002~0.040
    补骨脂素y=3480.5x+0.5550.999 90.002~0.040
    花椒毒素y=4947.8x+0.9050.999 90.003~0.060
    亥茅酚y=3119.3x−2.2270.999 20.002~0.040
    佛手柑内酯y=4601.6x+0.2300.999 90.001~0.020
    欧前胡素y=4115.7x+0.1720.999 80.004~0.080
      说明: x指进量(mg); y指峰面积。
    下载: 导出CSV

    表  3  特征值及累计方差贡献率

    Table  3.   Eigenvalue and cumulative variance contribution rates

    主成分特征值方差/%累积贡献率/%
    14.40344.03344.033
    22.86528.64872.681
    31.06110.61183.292
    下载: 导出CSV

    表  4  17批防风药材样品综合得分值

    Table  4.   Comprehensive score value of 17 batches of Saposhnikoviae radix    

    样品综合得分样品综合得分
    S1−2.05S102.41
    S2−0.51S114.39
    S3−1.91S12−2.52
    S40.16S13−1.92
    S53.77S14−1.72
    S6−1.91S15−0.71
    S7−0.74S16−0.03
    S81.56S17−0.16
    S91.88
    下载: 导出CSV

    表  5  17批防风样品的抗炎活性

    Table  5.   Anti-inflammatory capacity of 17 batches of Saposhnikoviae radix

    组别NO/(μmol·L−1)IL-6 /(μg·L−1)IL-1β/(ng·L−1)组别NO/(μmol·L−1)IL-6 /(μg·L−1)IL-1β/(ng·L−1)
    正常对照2.57±0.322.00±0.5563.53±2.60S920.02±0.94**28.50±1.68**138.09±17.62**
    模型对照37.57±3.39##57.88±1.35##227.92±26.06##S1019.02±0.71**24.45±2.29**125.46±6.26**
    S129.60±1.30**40.97±2.22207.76±5.80*S1110.02±2.36**24.21±2.36**127.43±7.70**
    S220.77±0.82**42.07±1.89**181.86±2.09**S1224.85±3.54**45.73±1.28**140.71±14.37**
    S335.10±0.3545.40±2.56**178.25±1.62**S1335.35±0.4735.54±1.41**180.71±10.66**
    S423.43±0.12**38.02±1.82**138.25±20.17**S1426.77±1.77**45.83±7.21**167.92±8.35**
    S526.35±2.36**36.59±3.03**112.35±3.48**S1525.60±0.82**57.50±1.75159.07±28.28**
    S636.93±0.8240.26±0.27**214.32±5.80S1625.52±2.83**36.11±0.34**176.94±6.72**
    S724.35±4.71**29.59±1.21**173.33±9.51**S1720.43±2.71**34.88±3.17**147.60±5.10**
    S818.02±1.41**35.59±0.54**135.46±7.42**
      说明:防风醇提物剂量均为200 mg·L−1。与正常对照组比较,*P<0.05,**P<0.01;与模型组比较,##P<0.01。
    下载: 导出CSV

    表  6  化学成分变量组与药效变量组的相关系数

    Table  6.   Canonical correlation analysis of components and pharmacodynamics indexes

    成分药效指标
    NO1L-6IL-1β
    升麻素苷−0.512*−0.392−0.736**
    5-O-甲基维斯阿米醇苷−0.658**−0.703**−0.787**
    升麻素−0.543*−0.442−0.315
    亥茅酚苷−0.534*−0.456−0.690**
    5-O-甲基维斯阿米醇−0.599*−0.540*−0.391
    补骨脂素0.2680.3190.424
    花椒毒素0.3220.4240.329
    亥茅酚0.2120.2190.346
    佛手柑内酯0.3490.3800.307
    欧前胡素−0.474−0.535*−0.386
     说明:*表示显著相关(P<0.05);**表示极显著相关(P<0.01)。
    下载: 导出CSV

    表  7  防风药材化学成分质量分数和抗炎指标的灰色关联度

    Table  7.   Grey correlation between chemical composition contents and anti-inflammatory index

    成分NOIL-6IL-1β
    灰色关联度排名灰色关联度排名灰色关联度排名
    升麻素苷0.80140.81340.8015
    5-O-甲基维斯阿米醇苷0.80630.81830.8064
    升麻素0.80050.80950.8193
    亥茅酚苷0.84910.86210.8591
    5-O-甲基维斯阿米醇0.84220.85320.8402
    补骨脂素0.73790.76290.7329
    花椒毒素0.78160.79360.7786
    亥茅酚0.700100.703100.67510
    佛手柑内酯0.75870.76980.7578
    欧前胡素0.75380.77570.7697
    下载: 导出CSV
  • [1] CHEN Yanchun, CHEN Zhiling, WANG Gan, et al. The effects of Saposhnikovia divaricata aqueous extracts on the inflammation and intestinal microflora in allergic rhinitis mice[J/OL]. Evidence-based Complementary and Alternative Medicine, 2022: 1052359[2023-11-10]. doi: 10.1155/2022/1052359.
    [2] URBAGAROVA B M, SHULTS E E, TARASKIN V V, et al. Chromones and coumarins from Saposhnikovia divaricata (Turcz. ) Schischk. growing in Buryatia and Mongolia and their cytotoxicity[J/OL]. Journal of Ethnopharmacology, 2020, 261: 112517[2023-11-10]. doi: 10.1016/j.jep.2019.112517.
    [3] SUN Yan, JIANG Peng, JIANG Yikai, et al. New chromones from the roots of Saposhnikovia divaricata (Turcz. ) Schischk. with anti-inflammatory activity[J/OL]. Bioorganic Chemistry, 2023, 134: 106447[2023-11-10]. doi: 10.1016/j.bioorg.2023.106447.
    [4] MATUSIEWICZ M, BACZEK K B, KOSIERADZKA I, et al. Effect of juice and extracts from Saposhnikovia divaricata root on the colon cancer cells caco-2 [J]. International Journal of Molecular Sciences, 2019, 20(18): 4526 − 4549.
    [5] YANG Min, WANG Congcong, WANG Wenle, et al. Saposhnikovia divaricata-an ethnopharmacological, phytochemical and pharmacological review [J]. Chinese Journal of Integrative Medicine, 2020, 26(11): 873 − 880.
    [6] KREINER J, PANG E, LENON G B, et al. Saposhnikoviaa divaricata: a phytochemical, pharmacological, and pharmacokinetic review [J]. Chinese Journal of Natural Medicines, 2017, 15(4): 255 − 264.
    [7] 郝佳, 刘宇航, 殷洁, 等. 不同磷浓度对土壤理化性质及防风生长和药材品质的影响[J]. 华南农业大学学报, 2022, 43(3): 59 − 67.

    HAO Jia, LIU Yuhang, YIN Jie, et al.  Effects of different phosphorus concentrations on soil physicochemical property,  growth and medicinal materials quality of Saposhnikovia divaricata [J]. Journal of South China Agricultural University, 2022, 43(3): 59 − 67.
    [8] 郭旭, 田新, 郝佳, 等. 不同产地防风色原酮含量与土壤因子的关系[J]. 华南农业大学学报, 2020, 41(4): 30 − 37.

    GUO Xu,  TIAN Xin,  HAO Jia,  et al.  Relationships between Saposhnikovia divaricata chromone content and soil factors in different regions[J].  Journal of South China Agricultural University, 2020,  41(4): 30 − 37.
    [9] LI Yazhen, CHEN Jiahong, TSAI Chengfang, et al. Anti-inflammatory property of imperatorin on alveolar macrophages and inflammatory lung injury [J]. Journal of Natural Products, 2019, 82(4): 1002 − 1008.
    [10] ERDENEBILEG S, SON Y J, KIM M, et al. Saposhnikovia divaricata root and its major components ameliorate inflammation and altered gut microbial diversity and compositions in DSS-induced colitis[J/OL]. Integrative Medicine Research, 2023, 12(4): 100998[2023-11-10]. doi: 10.1016/j.imr.2023.100998.
    [11] WEI Jianxu, ZHANG Xiaomeng, LI Yuan, et al. Novel application of bergapten and quercetin with anti-bacterial, osteogenesis-potentiating, and anti-inflammation tri-effects [J]. Acta Biochimica et Biophysica Sinica, 2021, 53(6): 683 − 696.
    [12] DUAN Juan, HU Xuantao, LI Tao, et al. Cimifugin suppresses NF-kappaB signaling to prevent osteoclastogenesis and periprosthetic osteolysis[J/OL]. Frontiers in Pharmacology, 2021, 12: 724256[2023-11-10]. doi: 10.3389/fphar.2021.724256.
    [13] ZHU Chan, YANG Yang, SONG Yizhi, et al. Mechanisms involved in the antinociceptive and anti-inflammatory effects of xanthotoxin [J]. The European Journal of Neuroscience, 2023, 58(7): 3605 − 3617.
    [14] LIN Yimu, XIAO Shuyi, YAO Wei, et al. Molecular photoacoustic imaging for early diagnosis and treatment monitoring of rheumatoid arthritis in a mouse model [J]. American Journal of Translational Research, 2021, 13(8): 8873 − 8884.
    [15] JIN Shangyi, LI Mengtao, FANG Yongfei, et al. Chinese registry of rheumatoid arthritis (CREDIT): Ⅱ. prevalence and risk factors of major comorbidities in Chinese patients with rheumatoid arthritis [J]. Arthritis Research &Therapy, 2017, 19(1): 251 − 259.
    [16] KONG Chaojun, JIA Longfei, JIA Jianping. γ-mangostin attenuates amyloid-β42-induced neuroinflammation and oxidative stress in microglia-like BV2 cells via the mitogen-activated protein kinases signaling pathway[J/OL]. European Journal of Pharmacology, 2022, 917: 174744[2023-11-10]. doi: 10.1016/j.ejphar.2022.174744.
    [17] LEE Y T, YUNUS MHM, UGUSMAN A, et al. Natural compounds affecting inflammatory pathways of osteoarthritis[J/OL]. Antioxidants , 2022, 11(9) [2023-11-10]. doi: 10.3390/antiox11091722.
    [18] 何江, 尚芳红, 李隆云, 等. 佛手指纹图谱的建立及抗氧化谱效关系研究[J]. 中草药, 2023, 54(23): 7841 − 7852.

    HE Jiang, SHANG Fanghong, LI Longyun, et al. Establishment of fingerprints and spectrum-effect relationship of antioxidant activity of Citri sarcodactylis fructus [J]. Chinese Traditional and Herbal Drugs, 2023, 54(23): 7841 − 7852.
    [19] 杨琳琳, 李千, 王璇, 等. 生长方式及年限对防风品质影响研究[J]. 中国中药杂志, 2023, 48(15): 4106 − 4114.

    YANG Linlin, LI Qian, WANG Xuan, et al. Effects of growth patterns and years on quality of Saposhnikoviae radix samples [J]. China Journal of Chinese Materia Medica, 2023, 48(15): 4106 − 4114.
    [20] 张金华, 林天凤, 张榆, 等. 防风色原酮类对照提取物含量标定及其在防风药材质量控制中的应用[J]. 中国中药杂志, 2021, 46(21): 5658 − 5664.

    ZHANG Jinhua, LIN Tianfeng, ZHANG Yu, et al. Calibration on chromone reference extract and application on quality control of Saposhnikoviae radix [J]. China Journal of Chinese Materia Medica, 2021, 46(21): 5658 − 5664.
    [21] 王浩, 郭凌阁, 尚兴朴, 等. 基于防风外观性状和内在指标性成分划分防风药材商品规格等级研究[J]. 中草药, 2020, 51(20): 5320 − 5327.

    WANG Hao, GUO Lingge, SHANG Xingpu, et al. Based on appearance and index components to study on standards of commodity classes of Saposhnikovia radix [J]. Chinese Traditional and Herbal Drugs, 2020, 51(20): 5320 − 5327.
    [22] BATSUKH Z, TOUME K, JAVZAN B, et al. Metabolomic profiling of Saposhnikoviae radix from Mongolia by LC-IT-TOF-MS/MS and multivariate statistical analysis [J]. Journal of Natural Medicines, 2020, 74(1): 170 − 188.
    [23] WANG Simao, QIAN Yuexin, SUN Mengxiao, et al. Holistic quality evaluation of Saposhnikoviae radix (Saposhnikovia divaricata) by reversed-phase ultra-high performance liquid chromatography and hydrophilic interaction chromatography coupled with ion mobility quadrupole time- of -flight mass spectrometry-based untargeted metabolomics [J]. Arablan Journal of Chemistry, 2020, 13(12): 8835 − 8847.
    [24] 孟祥才, 邓代千, 杜虹韦, 等. 高品质道地药材的科学内涵[J]. 中草药, 2023, 54(3): 939 − 947.

    MENG Xiangcai, DENG Daiqian, DU Hongwei, et al. Scientific connotation of high-quality genuine medicinal materials [J]. Chinese Traditional and Herbal Drugs, 2023, 54(3): 939 − 947.
    [25] CHEN Bingrui, ZOU Hui, ZHANG Boyang, et al. Distribution pattern and change prediction of Saposhnikovia divaricata suitable area in china under climate change[J/OL]. Ecological Indicators, 2022, 143[2023-11-10]. doi: 10.1016/j.ecolind.2022.109311.
    [26] YIP Kaman, XU Jun, ZHOU Shanshan, et al. Characterization of chemical component variations in different growth years and tissues of morindae officinalis radix by integrating metabolomics and glycomics [J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2019, 67(26): 7304 − 7314.
    [27] 郭梅, 安琪, 申亚君, 等. 基于多指标一测多评结合信息熵-响应面法的防风药材质量评价研究[J]. 中国中药杂志, 2021, 46(10): 2537 − 2546.

    GUO Mei, AN Qi, SHEN Yajun, et al. Quality evaluation of Saposhnikoviae radix based on QAMS combined with information entropy-response surface method [J]. China Journal of Chinese Materia Medica, 2021, 46(10): 2537 − 2546.
    [28] LIU Guiming, XIE Jing, SHI Yurui, et al. Sec-O-glucosylhamaudol suppressed inflammatory reaction induced by LPS in RAW 264.7 cells through inhibition of NF-kappaB and MAPKs signaling[J/OL]. Bioscience Reports, 2020, 40(2): BSR20194230[2023-11-10]. doi: 10.1042/BSR20194230.
    [29] LIU Aimin, ZHAO Wei, ZHANG Buxin, et al. Cimifugin ameliorates imiquimod-induced psoriasis by inhibiting oxidative stress and inflammation via NF-kappaB/MAPK pathway[J/OL]. Bioscience Reports, 2020, 40(6): BSR20200471[2023-11-10]. doi: 10.1042/BSR20200471.
    [30] KONG Xiangying, LIU Chunfang, ZHANG Cun, et al. The suppressive effects of Saposhnikovia divaricata chromone extract on rheumatoid arthritis via inhibition of nuclear factor-kappaB and mitogen activated proteinkinases activation on collagen-induced arthritis model [J]. Journal of Ethnopharmacology, 2013, 148(3): 842 − 850.
  • [1] 张景朋, 蒋明亮, 张斌.  嘧菌酯高效液相色谱分析方法及防腐材抗流失性能研究 . 浙江农林大学学报, 2025, 42(1): 185-192. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240339
    [2] 邓莉丽, 刘青华, 周志春, 高凯, 骆定会.  抗松材线虫病马尾松种质资源遗传多样性分析及核心种质构建 . 浙江农林大学学报, 2024, 41(1): 67-78. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230333
    [3] 金笑雨, 王艺光, 赵宏波, 董彬.  彩叶桂叶色变化及生理特征分析 . 浙江农林大学学报, 2024, 41(5): 1056-1065. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240160
    [4] 裘杰珂, 赖勇勇, 许英蕾, 朱斐.  白斑综合征病毒(WSSV)灭活制剂对克氏原螯虾抗WSSV的研究 . 浙江农林大学学报, 2023, 40(3): 680-684. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220459
    [5] 李文杰, 崔露露, 麻芸娇, 梁海永.  4种柳树抗虫性和代谢组分析 . 浙江农林大学学报, 2022, 39(1): 153-158. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210166
    [6] 黄瑾, 余龙飞, 李文娟, 黄平.  基于稳定同位素自然丰度技术的土壤氧化亚氮产生与排放过程研究进展 . 浙江农林大学学报, 2021, 38(5): 906-915. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210458
    [7] 燕琳, 马岚, 潘成忠, 张栋, 孙占薇, 张金阁, 刘京晶, 黎俊佑.  基于模糊综合评价与灰色关联分析的河流自然性评价 . 浙江农林大学学报, 2020, 37(3): 480-488. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2020.20190485
    [8] 叶碧欢, 李海波, 叶卫邦, 陈友吾.  锈色粒肩天牛幼虫的COⅠ、COⅡ、Cytb和28S基因片段序列分析 . 浙江农林大学学报, 2020, 37(2): 303-310. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2020.02.015
    [9] 王宁, 昌孝涛, 袁美丽, 陈浩.  香豆素对入侵植物节节麦种子萌发及幼苗生长的影响 . 浙江农林大学学报, 2019, 36(4): 835-840. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.04.025
    [10] 黄兴召, 陶彩蝶, 李敬斋, 徐小牛.  杉木人工林根冠比与气候和林分因子的关联分析 . 浙江农林大学学报, 2018, 35(4): 642-648. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.04.009
    [11] 高向倩, 李忆林, 贾彩霞, 李大培, 杨玉婷, 杨桂燕.  核桃抗逆基因JrGSTU23的克隆及表达分析 . 浙江农林大学学报, 2018, 35(4): 589-595. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.04.002
    [12] 赵艺, 徐华潮, 马艳, 史黎央.  虫酰肼和灭幼脲对锈色粒肩天牛氧化酶和解毒酶活性的影响 . 浙江农林大学学报, 2018, 35(1): 174-177. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.01.023
    [13] 俞友明, 王聪, 蔡智勇, 卢克阳.  铝-木复合材料抗弯性能预测与分析 . 浙江农林大学学报, 2017, 34(1): 1-6. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.01.001
    [14] 林海伦, 李修鹏, 章建红, 沈波.  中国兰科植物1新种——宁波石豆兰 . 浙江农林大学学报, 2014, 31(6): 847-849. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.06.004
    [15] 宋敏国, 袁进强, 杨仙玉, 张姝芳, 诸葛慧, 徐跃.  日本蟾蜍皮肤胸腺素α原cDNA的克隆及序列分析 . 浙江农林大学学报, 2013, 30(3): 401-405. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2013.03.016
    [16] 郭明, 武晓鹏, 孙东海, 周建钟, 张华.  新型基质固相萃取重金属离子分析及残留关联性 . 浙江农林大学学报, 2012, 29(4): 551-557. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2012.04.011
    [17] 熊伟, 金荷仙, 蔡宝珍.  碰碰香挥发物化学成分分析 . 浙江农林大学学报, 2011, 28(4): 680-684. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2011.04.025
    [18] 范繁荣.  闽楠群落种间关联性的灰色系统理论分析 . 浙江农林大学学报, 2008, 25(1): 33-36.
    [19] 胡绍庆, 傅金尧, 陈春生.  浙江省白豆杉群落学研究 . 浙江农林大学学报, 2001, 18(4): 375-379.
    [20] 马灵飞, 韩红, 徐真旺, 张静文, 马乃训.  部分竹材灰分和木素含量的分析 . 浙江农林大学学报, 1996, 13(3): 276-279.
  • 期刊类型引用(0)

    其他类型引用(18)

  • 加载中
  • 链接本文:

    https://zlxb.zafu.edu.cn/article/doi/10.11833/j.issn.2095-0756.20230567

    https://zlxb.zafu.edu.cn/article/zjnldxxb/2024/4/715

图(3) / 表(7)
计量
  • 文章访问数:  385
  • HTML全文浏览量:  153
  • PDF下载量:  30
  • 被引次数: 18
出版历程
  • 收稿日期:  2023-11-24
  • 修回日期:  2024-04-22
  • 录用日期:  2024-04-23
  • 网络出版日期:  2024-07-12
  • 刊出日期:  2024-07-12

防风药材质量的多指标综合评价

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230567
    基金项目:  吉林省科技发展计划项目(20210204011YY);中央财政林业科技推广示范项目(JLT2024-30);国家现代农业产业技术体系资助项目(CARS-21)
    作者简介:

    马丙如(ORCID: 0009-0001-6686-9871),从事中药资源研究。E-mail: 448573685@qq.com

    通信作者: 韩忠明(ORCID: 0000-0002-2971-3923),教授,从事中药资源研究。E-mail: hanzm2008@126.com
  • 中图分类号: S567

摘要:   目的  建立防风Saposhnikovia divaricata药材多指标成分同时定量分析的测定方法,并以多指标成分为评价指标,结合不同成分对防风药材抗炎活性的贡献,分析不同产地的防风药材质量,为防风药材质量的综合评价提供科学依据。  方法  采用高效液相色谱(HPLC)建立防风6种色原酮和4种香豆素成分同时定量的测定方法,采用聚类分析和主成分分析对防风药材质量进行综合评价;采用脂多糖诱导的RAW 264.7小鼠巨噬细胞炎症模型,分析防风10种化学成分与抗炎活性的相关关系。  结果  防风10种化学成分在各自范围内线性关系、准确度和分离度均良好。聚类分析和主成分分析把17批样品分为4类,其中以内蒙古S5和吉林S8~S11产地的2年生防风的综合质量相对较好;17批防风醇提物能不同程度地抑制脂多糖诱导的RAW264.7细胞分泌一氧化氮(NO)、白细胞介素6 (IL-6)、白细胞介素1β (IL-1β);其中升麻素苷、5-O-甲基维斯阿米醇苷、升麻素、亥茅酚苷、5-O-甲基维斯阿米醇、欧前胡素与抗炎活性呈正相关;灰色关联度分析表明:防风抗炎活性是多种成分协同作用的结果,升麻素苷、5-O-甲基维斯阿米醇苷、升麻素、亥茅酚苷、5-O-甲基维斯阿米醇与3个细胞炎症指标(NO、IL-6和IL-1β)的关联度均大于0.8,是发挥抗炎作用的主要物质基础。  结论  本研究建立的防风多指标成分测定方法良好,可用于防风色原酮和香豆素成分的同时测定,结合抗炎活性与灰色关联度分析法建立了基于生物活性的防风药材质量综合评价模式,为建立防风药材质量综合评价的标准提供了新的方法和科学依据。 图3表7 参30

English Abstract

李左玉, 董红先, 刘雷雷, 等. 浙江乌岩岭国家级自然保护区森林生态系统服务价值评估[J]. 浙江农林大学学报, 2020, 37(5): 891-897. DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190573
引用本文: 马丙如, 崔静轩, 王雨懿, 等. 防风药材质量的多指标综合评价[J]. 浙江农林大学学报, 2024, 41(4): 715-723. DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230567
LI Zuoyu, DONG Hongxian, LIU Leilei, et al. Evaluation of forest ecosystem service value in Wuyanling National Nature Reserve of Zhejiang Province[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2020, 37(5): 891-897. DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190573
Citation: MA Bingru, CUI Jingxuan, WANG Yuyi, et al. Comprehensive quality evaluation of Saposhnikoviae radix based on multi-component contents determination[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2024, 41(4): 715-723. DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230567
  • 防风Saposhnikovia divaricata为伞形科Apiaceae多年生草本植物,以未抽薹的干燥根入药。其味辛、甘,性温,归膀胱、肝、脾经,具有祛风解表、胜湿止痛、止痉之效,常用于治疗发烧、头痛、过敏性鼻炎、风湿性关节炎、免疫系统疾病等[14]。目前已从防风中分离出 100 多种化合物,其中色原酮、香豆素类化合物是其发挥药效的主要物质基础[5]。防风主要分布于内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、河北、河南、山东、甘肃等地区[6]。受生长环境、采收时间、种质资源等[78]因素的影响,不同产地的防风药效成分及其临床药效差异较大。

    中药具有多成分、多靶点作用的特点,检测单一成分难以全面反映药材内在质量,因此多指标、多成分的质量控制已成为发展趋势。《中国药典》2020年版一部“防风”药材项下,将升麻素苷和5-O-甲基维斯阿米醇苷作为评价防风药材质量的中药指标成分,规定两者占比不得低于0.24%。但升麻素、亥茅酚苷、补骨脂素、花椒毒素、佛手柑内酯、欧前胡素等色原酮和香豆素化合物均为表征不同产地、不同年限、不同商品规格的防风药材质量的特征成分,也都具有一定的抗菌、解热抗炎的功效[913]。因此,仅以升麻素苷和5-O-甲基维斯阿米醇苷作为防风药材的质量标志物(Q-Marker),无法全面评价防风的内在质量,为此,亟需建立完整的防风质量评价体系。

    近年来,与炎症相关的疾病发病率逐年递增,寻找一种安全有效的抗炎药物成为研究的热点[1415]。临床及实验证实很多中药具有很好的抗炎作用,且毒副作用小[1617]。防风药材质量的差异可能会导致活性成分的差异进而呈现不同的临床疗效。目前关于不同产地防风药材抗炎活性的研究较少,且抗炎活性成分尚未明确,不利于其进一步开发利用。本研究通过建立防风药材多指标成分的高效液相色谱(HPLC)测定方法,结合建立脂多糖诱导的RAW 264.7小鼠巨噬细胞炎症模型,通过化学成分和药效指标相关联,筛选出与抗炎作用相关的药效成分群,探讨防风抗炎作用的药效基础,为完善防风药材质量标准提供依据。

    • 2022年9—10月,分别在内蒙古自治区、吉林省、河北省、新疆维吾尔自治区等采集17批防风样品(表1),经吉林农业大学中药材学院韩忠明教授鉴定为伞形科植物防风的干燥根。将防风根洗净泥沙,置于恒温干燥箱中60 ℃烘干至恒质量,粉碎后过60目筛,备用。

      表 1  17批防风药材样品信息

      Table 1.  Sample information of 17 batches of Saposhnikoviae radix

      样品序号产地生长年限 /a样品序号产地生长年限 /a
      S1内蒙古自治区赤峰市松山区南地村1S10吉林省白城市永茂林场2
      S2内蒙古自治区赤峰市松山区柳条沟村1S11吉林省白城市枫林湾中药材种植基地2
      S3内蒙古自治区赤峰市松山区西道村1S12河北省承德市隆化县兴隆庄村1
      S4内蒙古自治区通辽市科尔沁区庆和林场1S13河北省承德市丰宁满族自治县胡麻营村1
      S5内蒙古自治区赤峰市林西县2S14河北省承德市围场县天桥村1
      S6吉林省长春市吉林农业大学药园1S15新疆省维吾尔自治区阿勒泰哈巴河实验站1
      S7吉林省白山市江源区平川村1S16新疆省维吾尔自治区阿勒泰哈巴河实验站1
      S8吉林省白山市江源区平川村2S17新疆省维吾尔自治区阿勒泰哈巴河实验站2
      S9吉林省白城市青山林场2

      升麻素苷、5-O-甲基维斯阿米醇苷、升麻素、亥茅酚苷、补骨脂素、花椒毒素、佛手柑内酯、欧前胡素对照品(批号分别为111522-202214、111523-202212、111710-200602、111714-200501、110739-202319、112077-202101、112078-202101、110826-202219),均购自中国食品药品检定研究院;5-O-甲基维斯阿米醇、亥茅酚对照品(批号分别为B23192、B23109),均购自源叶生物科技有限公司。

    • 称取防风粉末0.2 g于锥形瓶中,加6 mL甲醇溶液,超声提取1 h,放冷,用甲醇补足质量,摇匀,过0.22 μm滤膜,即得供试品溶液。配置1 mL甲醇溶液含升麻素苷0.110 μg、5-O-甲基维斯阿米醇苷0.170 μg、升麻素0.018 μg、亥茅酚苷0.014 μg、5-O-甲基维斯阿米醇0.002 μg、补骨脂素0.002 μg、花椒毒素0.003 μg、亥茅酚0.002 μg、佛手柑内酯0.001 μg、欧前胡素0.004 μg的混合溶液为对照。

      取5 g防风粉末,按液料比为1∶30 (质量体积比)加入甲醇溶液,超声提取1 h,旋蒸浓缩至10 mL,冷冻干燥,得不同批次的提取物冻干粉。取冻干粉 10 mg,溶于4 mL RAW 264.7培养基中,制成质量浓度为 2.5 g·L−1的母液,于4 ℃避光保存。

    • 色谱条件:色谱柱 Supfex AQ-C18(4.6 mm×250.0 mm,5 μm),流动相为水(A)-乙腈(B)梯度洗脱(0~8 min,20.0%~40.5%B;8~20 min,40.5%~55.0%B;20.0~25.0 min,55%B,25.0~35.0 min,55.0%~65.0%B,35.0~40.0 min,65.0%~80.0%B),流速1 mL·min−1,柱温25 ℃,波长254 nm,进样量 15 μL。

    • 吸取混合对照品溶液1、5、10、15、20 μL,注入液相色谱仪进行测定,以进量(x,μg)为横坐标,峰面积(y)为纵坐标进行线性回归,计算线性回归方程和相关系数。

    • 分别取混合对照品溶液、样品溶液、空白溶剂(体积分数为100%的甲醇),根据“1.3” 色谱条件分别进样15 μL,比较色谱图。

    • 精密吸取同一混合对照品溶液15 μL,根据“1.3”色谱条件测定升麻素苷等10种物质的峰面积(RSD)。重复6次。

    • 精密吸取同一供试品溶液15 μL,分别于0、2、4、8、12、24 h进样,按照“1.3”色谱条件测定10种物质的RSD值。重复6次。

    • 分别精密称取同一批供试品6份,根据“1.2”方法制备供试品溶液,按照“1.3”色谱条件测定10种物质的RSD值。重复6次。

    • 取对数生长期细胞,2.5×104个·孔−1细胞接种于96孔板,设置仅含完全培养基的空白对照组和用完全培养基稀释成质量浓度为100、200、400、600、800 mg·L−1 的防风醇提物组,药物干预24 h后,采用CCK-8法检测不同质量浓度防风醇提物对RAW 264.7细胞活性的影响,细胞存活率=(加药组吸光度−空白组吸光度)/(正常组吸光度−空白组吸光度)×100%。结果显示:当防风醇提物质量浓度低于200 mg·L−1时对RAW 264.7细胞活性无影响。将细胞以2.5×104个·孔−1接种于96孔板中,培养24 h后,弃上清液,根据CCK-8细胞活力检测结果,设置正常对照组、模型对照组(LPS质量浓度为5 mg·L−1)和防风醇提物组(防风醇提物200 mg·L−1与 LPS 5 mg·L−1)共同干预细胞。药物干预细胞24 h后,取细胞上清按试剂盒说明书检测一氧化氮(NO)、白细胞介素6 (IL-6)和白细胞介素1β (IL-1β)含量。

    • 根据17批防风样品中10种化学成分的质量分数,用Metaboanalyst 5.0进行系统聚类;将10种化学成分的质量分数标准化处理后进行主成分分析,得相关系数的特征值和方差贡献率;将10种化学成分与NO、IL-6和IL-1β的表达量进行相关性分析;采用均值化法对数据进行无量纲化处理,以NO、IL-6和IL-1β水平为参考序列,以化学成分质量分数为比较序列,求参考序列与比较序列的灰色关联系数[18]。采用SPSS 21.0进行显著性检验(α=0.05)、主成分分析以及相关性分析,采用Excel 22.0进行灰色关联度分析,采用Metaboanalyst 5.0进行聚类分析绘图,Origin 2022软件进行柱形图绘制。

    • 表2显示:升麻素苷、5-O-甲基维斯阿米醇苷、升麻素、亥茅酚苷、5-O-甲基维斯阿米醇、补骨脂素、花椒毒素、亥茅酚、佛手柑内酯、欧前胡素等10种化学成分的线性关系良好,决定系数(R2)均大于0.999 0。专属性试验结果(图1)可见:空白溶剂对样品的检测无干扰。精密度试验测得升麻素苷等10种化学成分的RSD分别为0.61%、0.54%、0.53%、0.62%、0.50%、0.69%、0.69%、2.10%、0.63%和1.16%,表明该方法精密度良好。稳定性试验测得10种化学成分的RSD分别为1.15%、0.80%、0.75%、0.98%、1.32%、0.77%、0.84%、4.16%、1.68%和1.29%,表明该方法稳定性良好。重复性试验测得10种化学成分的RSD分别为4.58%、1.62%、1.62%、1.71%、1.24%、3.10%、1.69%、4.76%、1.50%和1.88%,表明该方法重复性良好。

      表 2  防风10种化学成分线性关系考察结果

      Table 2.  Results of linear relationship between ten components of Saposhnikoviae radix

      成分回归方程R2线性范围/μg
      升麻素苷y=2250.7x+24.2000.999 60.110~1.130
      5-O-甲基维
       斯阿米醇苷
      y=1947.2x+79.0140.999 10.170~3.000
      升麻素y=2401.8x+5.5340.999 60.018~0.350
      亥茅酚苷y=2693.3x+0.8290.999 90.014~0.280
      5-O-甲基维
       斯阿米醇
      y=2915.1x−0.0290.999 90.002~0.040
      补骨脂素y=3480.5x+0.5550.999 90.002~0.040
      花椒毒素y=4947.8x+0.9050.999 90.003~0.060
      亥茅酚y=3119.3x−2.2270.999 20.002~0.040
      佛手柑内酯y=4601.6x+0.2300.999 90.001~0.020
      欧前胡素y=4115.7x+0.1720.999 80.004~0.080
        说明: x指进量(mg); y指峰面积。

      图  1  混合对照品(A)、样品溶液 (B) 及空白溶剂(C)的HPLC图

      Figure 1.  HPLC diagram of mixed reference (A), sample solution (B) and blank solvent (C)

    • 图2可见:17批防风样品升麻素和5-O-甲基维斯阿米醇苷质量分数总和为 2.93~12.09 mg·g−1 ,均符合《中国药典》(2020年版)防风项下规定升麻素苷、5-O-甲基维斯阿米醇苷2种成分质量分数总和不少于0.24%的规定。其中产自内蒙古自治区赤峰市林西的S5 10种化学成分质量分数最高,为13.06 mg·g−1;河北省承德县胡麻营的S13 10种化学成分质量分数最低,为3.41 mg·g−1,两者相差3.83倍。防风中10种化学成分质量分数差异较大,质量分数从高到低分别为5-O-甲基维斯阿米醇苷、升麻素苷、升麻素、亥茅酚苷、5-O-甲基维斯阿米醇、花椒毒素、欧前胡素、佛手柑内酯、补骨脂素、亥茅酚。

      图  2  防风药材各指标质量分数的堆积柱形图

      Figure 2.  Accumulation column diagram of the contents of Saposhnikoviae radix

    • 图3可见:17批防风样本聚为4类,产自内蒙古的S5和吉林的S8~S11聚为第一大类,表现为富含升麻素苷、5-O-甲基维斯阿米醇苷、升麻素、亥茅酚苷、5-O-甲基维斯阿米醇和欧前胡素;产自内蒙古的S1~S4聚为第二大类,表现为富含补骨脂素、花椒毒素、亥茅酚、佛手柑内酯;产自河北的S12~S14聚为第三大类,补骨脂素、花椒毒素、佛手柑内酯质量分数相对较高;产自吉林的S6~S7和新疆的S15~S17聚为第四大类,10种化学成分质量分数相对较低。整体来看,防风药材样本具有一定的区域特征,但同一产地不同批次的药材之间存在差异性,这可能是因为生长年限、土壤、降水量等因子影响了防风次生代谢产物的积累。

      图  3  17批防风药材聚类分析

      Figure 3.  Hierarchical clustering analysis of 17 batches of Saposhnikoviae radix

    • 表3可见:以主特征值>1为提取标准,提取3个主成分,分别代表了变量总方差的44.033%、28.648%、10.611%,累计贡献率达83.292%,大于80.00%。这表明这3个主成分是影响防风质量评价的主要因子,可全面反映防风药材的综合质量特征。以提取的主成分的因子得分乘以相应主成分特征值的算术平方根计算综合得分,对17批防风样品进行综合评价,结果见表4。来自内蒙古的S5和吉林的S8~S11综合得分在1以上,质量相对较好;来自内蒙古的S1和河北的S12综合得分较低,质量相对较差。

      表 3  特征值及累计方差贡献率

      Table 3.  Eigenvalue and cumulative variance contribution rates

      主成分特征值方差/%累积贡献率/%
      14.40344.03344.033
      22.86528.64872.681
      31.06110.61183.292

      表 4  17批防风药材样品综合得分值

      Table 4.  Comprehensive score value of 17 batches of Saposhnikoviae radix    

      样品综合得分样品综合得分
      S1−2.05S102.41
      S2−0.51S114.39
      S3−1.91S12−2.52
      S40.16S13−1.92
      S53.77S14−1.72
      S6−1.91S15−0.71
      S7−0.74S16−0.03
      S81.56S17−0.16
      S91.88
    • 表5可见:与正常对照组比较,模型对照组NO、IL-6和IL-1β质量浓度显著升高(P<0.01),说明RAW 264.7炎性模型造模成功;与模型对照组比较,各受试药物组可不同程度地降低NO、IL-6和IL-1β水平,说明防风醇提物质量浓度为200 mg·L−1时具有一定的抗炎效果。其中防风样品S8~S11、S17对细胞中炎症因子NO表达量具有较强的抑制作用,S7、S9~S11、S17对细胞中炎症因子IL-6表达量具有较强的抑制作用,S5、S8~S11对炎症因子IL-1β表达量具有较强的抑制作用。可能因为防风样品S5、S8~S11中富含升麻素苷、5-O-甲基维斯阿米醇苷、升麻素、亥茅酚苷、5-O-甲基维斯阿米醇和欧前胡素,且综合质量较高,样品S7、S17中具有其他低成分高活性的物质,因此抗炎活性较强。

      表 5  17批防风样品的抗炎活性

      Table 5.  Anti-inflammatory capacity of 17 batches of Saposhnikoviae radix

      组别NO/(μmol·L−1)IL-6 /(μg·L−1)IL-1β/(ng·L−1)组别NO/(μmol·L−1)IL-6 /(μg·L−1)IL-1β/(ng·L−1)
      正常对照2.57±0.322.00±0.5563.53±2.60S920.02±0.94**28.50±1.68**138.09±17.62**
      模型对照37.57±3.39##57.88±1.35##227.92±26.06##S1019.02±0.71**24.45±2.29**125.46±6.26**
      S129.60±1.30**40.97±2.22207.76±5.80*S1110.02±2.36**24.21±2.36**127.43±7.70**
      S220.77±0.82**42.07±1.89**181.86±2.09**S1224.85±3.54**45.73±1.28**140.71±14.37**
      S335.10±0.3545.40±2.56**178.25±1.62**S1335.35±0.4735.54±1.41**180.71±10.66**
      S423.43±0.12**38.02±1.82**138.25±20.17**S1426.77±1.77**45.83±7.21**167.92±8.35**
      S526.35±2.36**36.59±3.03**112.35±3.48**S1525.60±0.82**57.50±1.75159.07±28.28**
      S636.93±0.8240.26±0.27**214.32±5.80S1625.52±2.83**36.11±0.34**176.94±6.72**
      S724.35±4.71**29.59±1.21**173.33±9.51**S1720.43±2.71**34.88±3.17**147.60±5.10**
      S818.02±1.41**35.59±0.54**135.46±7.42**
        说明:防风醇提物剂量均为200 mg·L−1。与正常对照组比较,*P<0.05,**P<0.01;与模型组比较,##P<0.01。
    • 将10个化学成分与NO、IL-6和IL-1β的表达量进行相关性分析(表6)表明:升麻素苷、5-O-甲基维斯阿米醇苷、升麻素、亥茅酚苷和5-O-甲基维斯阿米醇与NO表达量呈显著或极显著负相关,5-O-甲基维斯阿米醇苷、5-O-甲基维斯阿米醇、欧前胡素与IL-6表达量呈显著或极显著负相关,升麻素苷、5-O-甲基维斯阿米醇苷、亥茅酚苷与IL-1β表达量呈显著或极显著负相关,表明升麻素苷、5-O-甲基维斯阿米醇苷、升麻素、亥茅酚苷、5-O-甲基维斯阿米醇、欧前胡素与抗炎活性呈正相关,是防风发挥抗炎作用的主要活性成分。

      表 6  化学成分变量组与药效变量组的相关系数

      Table 6.  Canonical correlation analysis of components and pharmacodynamics indexes

      成分药效指标
      NO1L-6IL-1β
      升麻素苷−0.512*−0.392−0.736**
      5-O-甲基维斯阿米醇苷−0.658**−0.703**−0.787**
      升麻素−0.543*−0.442−0.315
      亥茅酚苷−0.534*−0.456−0.690**
      5-O-甲基维斯阿米醇−0.599*−0.540*−0.391
      补骨脂素0.2680.3190.424
      花椒毒素0.3220.4240.329
      亥茅酚0.2120.2190.346
      佛手柑内酯0.3490.3800.307
      欧前胡素−0.474−0.535*−0.386
       说明:*表示显著相关(P<0.05);**表示极显著相关(P<0.01)。
    • 表7可见:与NO表达量有较大关联性的成分贡献从大到小依次为亥茅酚苷、5-O-甲基维斯阿米醇、5-O-甲基维斯阿米醇苷、升麻素苷、升麻素、花椒毒素、佛手柑内酯、欧前胡素、补骨脂素、亥茅酚;与IL-6表达量有较大关联性的成分贡献从大到小依次为亥茅酚苷、5-O-甲基维斯阿米醇、5-O-甲基维斯阿米醇苷、升麻素苷、升麻素、花椒毒素、欧前胡素、佛手柑内酯、补骨脂素、亥茅酚;与IL-1β表达量有较大关联性的成分贡献从大到小依次为亥茅酚苷、5-O-甲基维斯阿米醇、升麻素、5-O-甲基维斯阿米醇苷、升麻素苷、花椒毒素、欧前胡素、佛手柑内酯、补骨脂素、亥茅酚。各化学成分与各药效指标的关联度均大于0.6,说明防风体外抗炎作用是多组分协同作用的结果。其中升麻素苷、5-O-甲基维斯阿米醇苷、升麻素、亥茅酚苷、5-O-甲基维斯阿米醇与NO、IL-6、IL-1β表达量的关联系数排名靠前且均大于0.8,说明这5种化学成分对防风发挥抗炎活性的贡献较大。

      表 7  防风药材化学成分质量分数和抗炎指标的灰色关联度

      Table 7.  Grey correlation between chemical composition contents and anti-inflammatory index

      成分NOIL-6IL-1β
      灰色关联度排名灰色关联度排名灰色关联度排名
      升麻素苷0.80140.81340.8015
      5-O-甲基维斯阿米醇苷0.80630.81830.8064
      升麻素0.80050.80950.8193
      亥茅酚苷0.84910.86210.8591
      5-O-甲基维斯阿米醇0.84220.85320.8402
      补骨脂素0.73790.76290.7329
      花椒毒素0.78160.79360.7786
      亥茅酚0.700100.703100.67510
      佛手柑内酯0.75870.76980.7578
      欧前胡素0.75380.77570.7697
    • 目前,关于防风的药材质量标准研究大多为单一种类成分的测定,且研究成分数量较少[1921]。本研究采用HPLC-DAD法同时测定防风中6种色原酮和4种香豆素成分的质量分数。在供试品溶液制备过程中,本研究考察了超声和加热回流2种常用的提取方式,以及不同提取溶剂、料液比、超声时间对防风中10种化学成分提取率的影响,结果显示:提取溶剂体积分数为100%甲醇、液料比为1∶30(质量体积比)、超声提取60 min时防风中化学成分提取率最高。在《中国药典》(2020版)和文献[2223]的洗脱方法基础上进行优化,发现当柱温为25 ℃,流速为1 mL·min−1时基线平稳,峰形良好,各成分分离度高。该方法专属性强,准确度和分离度良好,能较全面有效地评价防风质量,为其质量控制提供参考依据。

      高质量道地药材不仅主要成分含量较高,而且高活性成分含量也较高[24]。由于不同产地生态环境因素的差异,导致药用植物生理生化反应及体内代谢不同。体内次生代谢产物的形成和积累发生变化,使得药材质量发生变化[25],但植物次生代谢产物的形成和积累不仅与生长环境有关,也与其生长年限有关[26]。本研究聚类分析结果也显示:17批防风药材呈现一定的区域性特征,并且同一产地不同生长年限的药材之间也存在差异性,内蒙古、吉林产地2年生防风药材中升麻素苷、5-O-甲基维斯阿米醇苷、升麻素、亥茅酚苷、5-O-甲基维斯阿米醇质量分数和10种化学成分总质量分数明显高于其1年生防风药材,说明防风药材质量不仅具有一定地域性,同时其药材有效成分含量的高低也受到种植年限的影响。17批防风药材中以吉林、内蒙古产区的2年生防风药材综合得分较高,综合质量较优,与河北产地的药材质量存在较大的差异。该结果与防风的道地药材主要分布于内蒙古扎鲁特旗以北和吉林西部的结论相符合[27]

      本研究通过体外细胞试验表明:不同产地的防风醇提物均能不同程度地降低NO、IL-6和IL-1β的表达量。通过双变量相关性分析和灰色关联度分析发现:升麻素苷、5-O-甲基维斯阿米醇苷、升麻素、亥茅酚苷、5-O-甲基维斯阿米醇能显著降低 LPS 诱导的RAW 264.7炎症细胞上清液中NO、IL-6、IL-1β的表达,且与这3个细胞炎症指标的关联系数较大。有研究表明:升麻素苷、5-O-甲基维斯阿米醇苷、升麻素、亥茅酚苷、5-O-甲基维斯阿米醇通过抑制 NF-κB 和MAPKs信号通路减轻LPS诱导的RAW 264.7细胞炎症反应[2830]。推测以上5个成分可能是防风抗炎活性的关键物质基础。

    • 本研究建立了防风药材多指标质量分数的测定方法,并筛选出升麻素苷、5-O-甲基维斯阿米醇苷、升麻素、亥茅酚苷、5-O-甲基维斯阿米醇为防风药理作用的关键活性成分。不同产地和不同生长年限防风药材的化学成分质量分数、抗炎活性之间存在差异,17批药材中以内蒙古和吉林的2年生防风药材综合质量较优,因此入药时,要充分考虑防风的产地和生长年限,才能保证临床疗效的稳定性。

参考文献 (30)

目录

/

返回文章
返回