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厚朴药材的品质评价研究

赵慧  
【摘要】:中药厚朴为木兰科植物厚朴Magnolia officinalis Rehd.et Wils.或凹叶厚朴Magnolia officinalis Rehd.et Wils.var.biloba Rehd.et Wils.的干燥干皮、根皮及枝皮。厚朴始载于《神农本草经》,列为中品,历代本草和历版《中国药典》均有记载。李时珍解释其名称由来:“其木质朴而皮厚,味辛烈而色紫赤,故有厚朴、烈、赤诸名。”《名医别录》中记载厚朴具“温中益气,消痰下气。疗霍乱及腹痛胀满,胃中冷逆及胸中呕不止,泄痢淋露,除惊,去留热止烦满,厚肠胃”之功效。然而,产地、采收、加工等因素对厚朴药材有效成分及其品质形成具有一定的影响,导致药材质量出现参差不齐的现象。如何在药材生产过程中,保证厚朴药材的优质和质量均一已成为关键问题。本课题通过系统分析厚朴药材多元指标成分,比较不同产地和商品药材、不同规格、不同生长年限和采收时间、不同加工方法及“发汗”条件厚朴药材以及厚朴不同药用部位中指标成分的差异;采用超快速液相色谱-串联四极杆飞行时间高分辨质谱(UFLC-Triple TOF-MS/MS)、气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)技术对厚朴药材进行植物代谢组学研究,分析比较不同产地和商品药材、不同生长年限和采收时间、不同加工方法及“发汗”条件厚朴药材以及厚朴不同药用部位之间的化学成分及其差异,筛选、鉴定差异化学成分,并找出其量的变化规律;采用荧光原位杂交技术(FISH)对厚朴“发汗”过程中不同阶段的样品进行测定,分析比较厚朴“发汗”过程中不同阶段微生物群落结构变化;结合菌种分离纯化技术得到厚朴中内生菌种,并采用UFLC-TripleTOF-MS/MS结合多元统计分析技术分析比较不同菌种接种厚朴及“发汗”厚朴与灭菌后烘干厚朴之间的化学成分差异。从而为厚朴药材质量的综合评和全面控制提供科学依据,同时为探索厚朴药材品质形成过程、选择适宜产区、适时采收、合理加工及制定商品规格质量等级标准提供基础资料。课题研究内容主要包括以下几个方面:1、文献研究系统查阅厚朴国内外相关文献,对其进行文献综述研究。2、厚朴化学成分分析采用UFLC-Triple TOF-MS/MS及GC-MS/MS技术对厚朴中的化学成分进行分析。结果表明:将通过高分辨质谱获得的非挥发性成分的精确分子量、碎片离子峰、色谱保留时间及对照品信息与相关的参考文献相结合,初步鉴定出木脂素类、生物碱类和苯丙素苷类24种成分;挥发性成分通过与NIST05数据库匹配及参考相关文献,共鉴定出57种成分。3、厚朴多元指标成分的分析采用现代分析技术对不同产地和商品药材、不同规格、不同生长年限和采收时间、不同加工方法和“发汗”条件厚朴中多元指标成分进行比较分析,并采用灰色关联度和主成分分析对厚朴中指标成分进行综合评价。建立了超快速液相色谱-三重四级杆线性离子阱质谱(UFLC-QTRAP-MS/MS)同时测定厚朴样品中8种指标成分(厚朴酚、和厚朴酚、甜菜碱、木兰花碱、紫丁香苷、芦丁、槲皮苷、绿原酸)含量的方法;建立GC-MS/MS技术考察厚朴样品中挥发性成分的变化;建立了电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)测定厚朴样品中24种无机元素含量的方法。结果显示:不同生长年限和采收时间厚朴中各成分呈现动态变化;不同产地及商品药材、不同规格、不同加工和不同“发汗”条件各成分均有一定差异。4、厚朴的植物代谢组学分析采用UFLC-Triple TOF-MS/MS结合多元统计分析技术对不同产地与商品药材、不同规格、不同生长年限和采收时间、不同加工方法和“发汗”条件厚朴中非挥发性成分进行差异分析;采用GC-MS/MS结合多元统计分析技术对不同产地与商品药材、不同规格、不同加工方法和“发汗”条件厚朴中挥发性成分进行差异分析。根据一级和二级质谱数据,通过搜索软件数据库和参考相关文献进行差异化学成分鉴别;采用主成分分析(PCA)和偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)找出不同代谢组厚朴中差异显著化学成分及其变化规律。PCA结果显示,不同代谢组厚朴中化学成分组成均差异显著。通过进一步PLS-DA分析,“川朴”与“温朴”之间筛选出21个非挥发性差异成分和9个挥发性差异成分;不同规格中筛选出10个共有非挥发性差异成分和3个共有挥发性差异成分;不同生长年限中筛选出6个共有非挥发性差异成分,不同采收时间中筛选出7个共有非挥发性差异成分,且呈现出动态变化的趋势;“发汗与未“发汗”厚朴之间筛选出17个非挥发性差异成分和5个挥发性差异成分。5、厚朴“发汗”过程中微生物群落结构分析及其与化学转化的相关性本实验采用FISH技术对厚朴“发汗”过程中不同阶段的样品进行测定,分析比较厚朴“发汗”过程中不同阶段微生物群落结构变化。结合菌种分离纯化技术得到厚朴中内生菌种,并采用UFLC-Triple TOF-MS/MS结合多元统计分析技术对不同菌种接种厚朴及“发汗”厚朴与灭菌后烘干厚朴中之间的化学成分进行比较分析。6、厚朴不同药用部位化学成分的分析与比较采用UFLC-Triple TOF-MS/MS及GC-MS/MS技术对厚朴花的化学成分进行分析;采用现代分析技术对厚朴不同药用部位中多元指标成分进行比较分析,并通过主成分分析进行综合评价。采用UFLC-Triple TOF-MS/MS、GC-MS/MS结合多元统计分析技术对厚朴不同药用部位化学成分进行差异分析。结果表明:非挥发性成分借助质谱快速、灵敏的高分辨率,精确分子量的定性能力的优点,通过获得色谱峰准分子离子及二级质谱数据,结合标准品比对及参考相关文献数据,初步鉴定出酚酸类、黄酮类、苯乙醇苷类共16个化学成分;挥发性成分通过与NIST05数据库匹配及参考相关文献,共鉴定出46个成分;厚朴与厚朴花中各指标成分存在一定差异;PCA结果显示,厚朴代谢组和厚朴花代谢组中化学成分组成差异显著。通过进一步PLS-DA分析,筛选出18个非挥发性差异成分和15个挥发性差异成分。


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