茅苍术及其组培栽培品挥发油气质联用分析

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作者：谷巍，邓海山，巢建国，张莹，候芳洁

【摘要】 目的研究茅苍术的挥发油，为茅苍术资源的野生抚育及可持续利用提供基础和科学依据。方法用气相色谱和质谱联用技术测定不同产地茅苍术挥发油，并进行聚类分析。结果道地产区茅苍术与其组培栽培品聚为一类，其中主要药效成分苍术酮、苍术素、茅术醇、β-桉叶醇相对百分含量没有显著差异，苍术酮和苍术素含量明显高于非道地茅苍术。结论研究结果体现了茅苍术药效成分道地性的特征，为茅苍术品质评价提供了依据，组培苗可作为人工补种材料。

【关键词】 茅苍术；组培栽培品；挥发油；气相色谱质谱联用

abstract：objectiveto provide the foundation and scientific base for the wildlife tending and sustainable exploitation of a. lancea (thunb.)dc. through studying the volatile oil of it.methodsthe volatile oil of a. lancea (thunb.)dc. rhizome was determined by gas chromatography and mass spectrometry (gc-ms), and hierarchical clustering analysis was carried out by spss. resultsthe geoherbs and those through tissue culture and cultivated were in the same group. there was no significant difference between them about the active components including atractylon, atractydin, hinesol,β-eudesmol and the contents of atractylon and atractydin of this group were higher than those of nongeoherbs obviously. conclusionthe results reflected the characteristics of geoherbs a. lancea (thunb.)dc. and laid the base on the quality evaluation system of them. the seeding through tissue culture can be used as material for additional seeding.

key words：a. lancea (thunb.)dc.; tissue culture and cultivated a. lancea (thunb.)dc.; volatile oil ; gc-ms

茅苍术atractylodes lancea (thunb.) dc.为菊科术属多年生草本植物，其根茎是常用中药苍术的优质高品［1］，为江苏茅山著名的道地药材，具有燥湿健脾、祛风、散寒、明目等功能。由于配方用药和原料药需求量的不断增加，再加上近年来山地开垦、过度采挖等多种人为因素及种群自身恢复能力差的影响，野生资源日趋枯竭，已列为江苏省4种濒危药用植物之一［2］。

针对茅苍术野生资源濒危的情况，我们已采用人工辅助授粉、人工补种等方式进行野生抚育研究［3］，并初步建立了茅苍术的快速繁殖系［4，5］，于2002年开始已先后在句容茅山和宜兴张诸等地进行了茅苍术组培苗的室外移栽工作，取得了初步的成功。本文主要对不同产地茅苍术及组培栽培品挥发油进行气质联用分析，为茅苍术资源的野生抚育提供基础和科学依据，以促进这一优良种质资源的保存和可持续利用。

1 材料

样品于2007-11采集于江苏宁镇山脉茅山、灵山和湖北罗田、英山，河南信阳、安徽霍山，组培栽培品采自句容茅山，经南京中医药大学中药资源学教研室巢建国教授鉴定为菊科植物茅苍术a. lancea (thunb.) dc.的干燥根茎。样品来源（编号）见表1。表1 样品来源及编号（略）

2 方法

2.1 供试品溶液的制备 按2005版《中国药典》挥发油测定甲法提取苍术挥发油，所提挥发油分别用乙醚定容，备用。

2.2 gc-ms分析条件气质联用仪（gc-ms）为agilent 6890n-5973，谱库为nist98。hp-5ms毛细管色谱柱（0.25 mm×30 m×0.25 μm）；载气为氦气（99.999％）；流速1 ml/min；进样口温度250℃；分流进样，分流比为40∶1；进样量2 μl；柱升温程序：起始40℃，保持5 min，以3℃/min升温至185℃，保持10 min，再以5℃/min升温至250℃，保持5 min。ei离子源，源温230℃，电子能量为70ev，连接器温度280℃，溶剂延迟5 min。扫描范围33～350 amu，电子倍增器电压为2.4 kv。

2.3 数据处理经hp-msd化学工作站检索nist05质谱图并结合有关文献，对流出的色谱峰进行检索，鉴定化合物。利用gc-ms峰面积归一化法计算各组分在茅苍术挥发油中的相对百分含量，使用spss 11.5统计软件进行聚类分析和卡方检验,并使用“中药色谱指纹图谱相似性计算”软件(由国家药典委员会主持开发，浙江大学等单位承制)进行相似性计算。

3 结果

3.1 主要药效成分比较前人的研究结果表明，茅苍术主要药效成分为苍术酮、苍术素、茅术醇、β-桉叶醇，它们也是体现茅苍术道地性特征的主要成分［1］。我们对这4种成分的相对百分含量进行比较（表2），并以这4种指标成分对不同产地样品进行spss聚类分析（见图1）。结果表明，组培栽培品与茅山苍术4种成分相对百分含量没有显著差异，与非道地茅苍术存在显著差异，道地茅苍术中苍术酮和苍术素的含量明显高于非道地茅苍术，而非道地茅苍术中β-桉叶醇和茅术醇则高于道地茅苍术。道地产区茅山、灵山苍术与组培栽培品聚为一类。表2 4种主要药效成分比较（略）

3.2 茅苍术挥发油的聚类分析对气质联用测得的9个样品挥发油总离子流图的图谱数据进行spss聚类分析，结果见图2。道地产区茅山、灵山苍术与组培栽培品聚为一类，与非道地茅苍术距离较远，表明组培栽培品挥发油与道地茅苍术组成相近，而与其他地区茅苍术的挥发油组成明显不同。这与茅苍术主要药效成分聚类结果相似。

3.3 茅苍术挥发油的相似度分析将气质联用测得的9个样品挥发油总离子流图的图谱数据导入“中药指纹图谱相似度计算”软件，以1号样品茅山苍术为参照，相似度计算结果见表3。组培栽培品及灵山苍术挥发油与茅山苍术的相似度较高，湖北罗田、英山、河南信阳、安徽霍山茅苍术挥发油与茅山苍术的相似度较低。这与spss聚类分析结果相符。表3 不同产地茅苍术挥发油的相似度分析（略）

4 讨论

道地药材的形成从生物学角度来看是基因型和环境之间相互作用的产物［6，7］。基因的适应表达控制蛋白质合成的种类和数量，最终影响与其道地性相关药效成分的形成。由于道地药材具有独特的化学成分，从而形成了其独特的“性味”功能［8］，每种药材所含药效成分的种类及其比例是该种药材特有药理作用的基础。茅山苍术是在长期大量临床实践检验的基础上为历代医家推崇和肯定，其它产地的苍术不具备或达不到医者期望的疗效，显然与其独特的道地性特征有关。前人通过研究揭示了道地茅苍术挥发油组分的特征［1］，我们的研究结果与之相符。

离体快繁是目前在中药材生产中应用最多、最广泛和最有成效的一种技术之一，对珍稀濒危药用植物的资源保护和品种纯化具有十分重要的意义。我们［4，5］已对道地茅苍术进行了细胞组织培养研究，初步建立了茅苍术的快速繁殖系。对茅苍术挥发油的研究结果显示组培栽培品与茅山苍术聚为一类，相似度分析结果显示两者相似度较高，而与非道地产区有明显的区别，组培栽培品与茅山苍术4种指标成分相对百分含量没有显著差异，也体现了苍术道地性特征。这一结果反映茅苍术的基因组成与种质及生长环境有关。茅苍术组织培养所用外植体取自道地产区，快繁形成的组培苗亦栽种于道地产区，与道地茅苍术的生境相同。研究结果在一定程度上反映利用快速繁殖技术来保护这一濒危药用植物的种质资源是可行的。

人工补种指根据野生药材的繁殖方式，在药材原生地人工栽种，人为增加药材的种群数量，但考虑到野生资源已很稀少，因此选取来源丰富的快繁组培苗为补种材料是一种十分理想的补种方式。以促进这一优良种质资源的保护和可持续利用。

综合我们的研究结果：道地产区茅苍术与其组培栽培品聚为一类，其中主要药效成分苍术酮、茅术醇、β-桉叶醇和苍术素相对百分含量没有显著差异，苍术酮和苍术素含量明显高于非道地茅苍术。茅苍术快繁组培苗可作为人工补种材料，非道地茅苍术不宜作为人工补种材料。研究结果为茅苍术资源的野生抚育及可持续利用提供基础和科学依据。

【参考文献】

［1］欧阳臻,江涛涛,缪亚东,等.苍术的化学成分、道地性和药理活性研究进展［j］.时珍国医国药,2006,17(10):1936.

［2］宗世贤,袁昌齐,金九宁.江苏省稀有濒危药用植物的现状和保护［j］.中国野生植物资源,1996,1:1.

［3］谷巍,巢建国,张 莹,等.濒危药用植物茅苍术野生抚育技术研究［j］.南京中医药大学学报，2008,24(4):248.

［4］巢建国,谈献和,张 瑜,等.茅苍术快速繁殖［j］.中药材,2001,24(7):473.

［5］刘海萍,巢建国.药用植物茅苍术的组织培养［j］.现代中药研究与实践,2005,19(5):11.

［6］黄璐琦,陈关兰,肖培根.中药材道地性研究的现代生物学基础及模式假说［j］.中国中药杂志,2004,29(6):494.

［7］索风梅,陈士林,任德权.道地药材的产地适宜性研究［j］.中国中药杂志,2005,30(19):1485.

［8］张重义,林文雄,林瑞余.中国道地药材研究现状与展望［j］. 亚热带农业研究,2007,3(4):258.