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鄂西北地区柴胡与北柴胡品质的比较研究

作　者: 杜士明
导　师: 陈科力
学　校: 湖北中医药大学
专　业: 中医基础理论
关键词: 鄂西北地区竹叶柴胡北柴胡品质比较研究
分类号: R282.5
类　型: 博士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

[目的]通过对鄂西北地区所产柴胡的资源调查、品质评价以及与北柴胡的品质比较研究,为药用柴胡新资源的发现、开发与利用提供实验依据和理论基础。[方法]1.鄂西北地区柴胡的资源调查和品种鉴定研究1.1鄂西北地区柴胡的资源调查对鄂西北地区野生与栽培柴胡品种进行资源调查研究,采集并制作鄂西北地区原植物标本20余份,比较鉴别其根、茎、叶、花、果实、种子的异同,建立植物分类检索表。1.2鄂西北地区竹叶柴胡品种鉴别研究建立竹叶柴胡与北柴胡、三岛柴胡的药材及种子性状、显微、理化、TLC等特征鉴别方法。通过石蜡切片法观察竹叶柴胡、北柴胡和三岛柴胡根及种子的显微结构,并分别制作药材和种子的横切片进行显微鉴定；利用泡沫反应鉴别不同品种的柴胡；按照薄层色谱法,鉴别竹叶柴胡与北柴胡。1.3鄂西北地区柴胡与北柴胡的遗传多样性ISSR分析利用分子标记ISSR技术对鄂西北地区柴胡种群进行遗传多样性分析并建立其遗传多样性指纹图谱,从分子生物学的角度分析鄂西北地区竹叶柴胡与其他柴胡的主要差别及其亲缘关系。1.4鄂西北地区竹叶柴胡野生变家种关键技术研究通过对鄂西北地区柴胡生长的物候学观察,初步制定鄂西北地区竹叶柴胡种子的质量标准；徒手切片法观察竹叶柴胡种子特征,考察温度和不同培养介质对种子发芽率的影响；考察鄂西北地区竹叶柴胡的最佳采收期。2.鄂西北地区竹叶柴胡与北柴胡的质量评价比较研究2.1鄂西北地区竹叶柴胡与北柴胡的药用成分的比较分析采用HPLC法测定柴胡药材中柴胡皂苷a(SSa)、柴胡皂苷d(SSd)的含量,比较鄂西北地区竹叶柴胡与北柴胡中柴胡总皂苷(SSt)的差异；采用蒽酮-硫酸比色法,测定柴胡中可溶性多糖和粗多糖含量,比较两者总多糖的含量差异；采用可见分光光度法测定总黄酮的含量；采用紫外分光光度法测定柴胡中挥发油含量,并进行醇溶性浸出物、总灰分、酸性不溶性灰分测定；使用紫外-可见分光光度法测量竹叶柴胡经蜜制、酒制、醋制前后挥发油和总皂苷的含量,比较鄂西北地区竹叶柴胡经不同方法炮制前后有效成分的含量；采用HPLC法比较分析不同产地的HPLC图谱,建立鄂西北地区竹叶柴胡HPLC指纹图谱；采用UPLC-MS联用技术,建立柴胡药材的特征图谱,鉴定分析柴胡中的主要成分,在此基础上对主要成分进行定量分析。2.2鄂西北地区竹叶柴胡与北柴胡的药理活性比较研究鄂西北地区竹叶柴胡与北柴胡的解热镇痛作用的比较：采用2,4-二硝基苯酚致热大鼠模型比较两种柴胡水煎液的解热作用；采用醋酸扭体实验及热板法比较两种柴胡水煎液及醇提液的镇痛作用。鄂西北地区竹叶柴胡与北柴胡的抗炎、保肝作用的比较：采用二甲苯致耳壳肿胀及蛋清致足肿胀的小鼠模型比较两种柴胡水煎液的抗炎作用；采用四氯化氮的花生油溶液复制小鼠肝损伤模型,检测小鼠的血清生化指标ALT、AST、ALP;检测肝组织匀浆生化指标SOD、MDA、GSH,观察小鼠肝组织病理切片及免疫组化指标,比较鄂西北地区竹叶柴胡与北柴胡根的抗炎、保肝作用。[结果]1.鄂西北地区竹叶柴胡的资源调查和品种鉴定研究1.1鄂西北地区竹叶柴胡的资源调查本地区所产柴胡习称“北柴胡”,经鉴定多为伞形科植物竹叶柴胡Bupleurum. marginatum Wall. ex DC.的干燥根,少数为石竹科植物蝇子草Silene fortunei Vis.的干燥根。1.2鄂西北地区竹叶柴胡的品种鉴别1.2.1竹叶柴胡与北柴胡原植物性状鉴别特征竹叶柴胡：小总苞片窄而小,披针形,叶较厚,近革质,有白色软骨质边缘。根粗厚,纺锤形,表面通常深红棕色或棕褐色。茎基部扭曲,少有分枝,上部叶长披针形,绿色,不向下反折。北柴胡：叶较薄,无白色软骨质边缘。根通常有分支或不分枝,表面通常淡黄色。茎单一或丛生,枝条稍呈之字形弯曲。小总苞片较厚,三脉,边缘不透明；小伞形花序多而小。1.2.2竹叶柴胡与北柴胡根的显微特征竹叶柴胡根(2～3mm)横切面木栓细胞3-5列,皮层狭窄。韧皮部较发达,薄壁细胞35-45列。形成层成环,木质部宽广,约占直径的2/3,导管切向排列,直径10-50μ m,木纤维束和木薄壁细胞在木质部中部排列成续断的环状,木质部外侧无木纤维束和木薄壁细胞。北柴胡根(2-3mm)横切面木栓细胞5-8列。皮层细胞8-15列,细胞呈切向延长,皮层内侧油管散在排列,油管由8-12个细胞组成,直径20～45μ m,内含淡黄色油状物。韧皮部宽广,约占直径的1/3,内含散在油管。形成层成环。木质部宽广,导管切向排列,多排列成行,直径10～53μ m,木纤维束和木薄壁细胞较多,排列成1至多个续断的环状,射线3～5列。1.2.3竹叶柴胡与北柴胡的理化及薄层色谱鉴别各柴胡样本均产生泡沫,山西省运城县种植的北柴胡和湖北省保康县种植的竹叶柴胡产生的泡沫少于野生竹叶柴胡,放置后消失较快,但在鄂西北地区竹山、竹溪、郧县等地作柴胡使用的柴胡伪品石竹科植物蝇子草根可产生非常明显的泡沫,且保持长时间不消失。各药材样品与对照药材的主要斑点相同,在对照品SSa、SSd相应的位置均显相同颜色的斑点或荧光斑点。说明竹叶柴胡、北柴胡以及三岛柴胡的主要成分相近,利用TLC可以鉴别柴胡,但不能有效区分不同品种的柴胡。1.3鄂西北地区竹叶柴胡和北柴胡的遗传多样性ISSR研究7条ISSR引物共扩增出115个ISSR条带,其中多态性带59条,多态性比率高达51.4%；12个竹叶柴胡共扩增出81条ISSR条带,多态性带42条,多态性比率高达51.9%。12个竹叶柴胡样品聚为一类,另两个北柴胡样品聚为另一类,两者的相似系数为0.55,说明竹叶柴胡与北柴胡有较近的亲缘关系。1.4鄂西北地区竹叶柴胡野生变家种关键技术研究1.4.1竹叶柴胡种子萌发特性研究不同浓度竹叶柴胡外种皮浸提液处理的柴胡种子萌发率、萌发势与对照组比较有差异显著,且随浓度升高抑制作用明显增强,表明种皮中存在抑制种子萌发抑制物质；竹叶柴胡种子培养床的选择以滤纸最优,40℃温水浸种能使竹叶柴胡的发芽率提高到64.8%；发芽介质对竹叶柴胡的种子无显著性的影响,但是30℃以上的萌发温度使种子发芽率显著降低。1.4.2竹叶柴胡最佳采收期研究竹叶柴胡SSa、SSd的含量从5月至7月呈递增趋势,到7月含量达最高,然后持续下降,到10月后地上部分枯萎进入休眠期含量达到最低,说明从SSa、SSd分析,本地区柴胡的采收应该在其地上部分枯萎前进行。2.鄂西北地区竹叶柴胡与北柴胡的质量评价比较2.1鄂西北地区竹叶柴胡与北柴胡的药用成分比较研究鄂西北地区竹叶柴胡野生品、种植品的SSt含量相近,低于河南、甘肃的野生柴胡,但明显高于山西省万荣县的北柴胡和湖北省南漳县的三岛柴胡,结果表明鄂西北地区竹叶柴胡质量较好。河南省内乡县和湖北省秭归县的竹叶柴胡总皂苷含量较高,湖北省房县野人谷镇野生竹叶柴胡、保康县栽培品竹叶柴胡和山西省运城县的北柴胡总皂苷含量相近,说明生长环境对柴胡有效成分含量有明显影响。鄂西北地区种植的竹叶柴胡与野生竹叶柴胡相比,多糖含量稍低,竹叶柴胡地上部分也含有一定量的多糖成分,湖北省南漳县种植的三岛柴胡和山西省运城县种植的北柴胡中的多糖含量较高,结果显示不同品种、不同生长条件和部位柴胡中多糖含量有较大差异。鄂西北地区竹叶柴胡野生品根中黄酮含量高于种植品,鄂西北地区竹叶柴胡地上部分总黄酮含量明显高于地下部分；湖北省房县野人谷镇野生柴胡根的黄酮含量高于山西省运城县、甘肃及湖北省南漳县的种植品；结果显示地上部分总黄酮含量明显高于柴胡根,说明柴胡的使用应根据其所发挥的药理作用选用合适的药用部位。竹叶柴胡中挥发油含量高于北柴胡和三岛柴胡；鄂西北地区种植的柴胡挥发油含量高于野生柴胡挥发油含量,说明柴胡药材适于实施野生变家种。炮制后,挥发油的含量明显高于生柴胡,挥发油的含量高低依次为蜜柴胡>酒柴胡>醋柴胡>生柴胡；柴胡总皂苷含量高低依次为蜜柴胡>生柴胡>醋柴胡>酒柴胡,即柴胡蜜制品皂苷含量高于生品,但酒制品和醋制品中总皂苷含量低于生品,运用SPSS16.0进行单因素方差分析表明,生柴胡与醋制品、酒制品总皂苷含量有显著性差异(P<0.05),其它各组之间均有极显著差异(P<0.01),说明柴胡炮制前后性味功效的变化是由于化学成分发生了转化,由此引起其药理作用的转变符合中药炮制理论。不同柴胡品种的化学成分指纹图谱共检出8个分离度良好的共有峰。北柴胡、小柴胡指纹图谱相似度相差较小,竹叶柴胡地上部分、三岛柴胡指纹图谱相似度相差很大。根据质谱信息共分离鉴定了7个皂苷类化合物并作为柴胡药材的特征图谱峰,各个柴胡样本其特征峰的相对峰面积有显著差异,柴胡皂苷C、A、D的含量也有明显差别。2.2鄂西北地区竹叶柴胡与北柴胡的药理活性比较研究竹叶柴胡和北柴胡的水煎液均具有明显的解热作用,两者解热作用没有显著性差异(P>0.05)；醋酸扭体实验结果表明竹叶柴胡和北柴胡水煎液、醇提液均有镇痛作用,且两者没有显著性差异；热板法实验结果表明两种柴胡水煎液有镇痛作用且无明显差异(P>0.05),但醇提液无明显镇痛作用。耳肿胀度实验结果表明竹叶柴胡和北柴胡水煎液均具有明显抗炎作用,两者抗炎作用没有显著性差异(P>0.05)；足肿胀实验结果表明竹叶柴胡高剂量组和北柴胡高低剂量组在2h、4h、6h时均有抗炎作用,且与北柴胡抗炎作用比较没有显著性差异；竹叶柴胡低剂量组、北柴胡高低剂量组ALT、AST与模型组比较有统计学差异(P<0.05)；各治疗组ALP与模型组比较没有统计学差异(P>0.05)；竹叶柴胡高低剂量组和北柴胡高低剂量组SOD与模型组比较有统计学差异；竹叶柴胡10.Og/kg和北柴胡10.0g/kg剂量组的MDA、GSH与模型组比较有统计学差异。病理切片及免疫组化结果显示,竹叶柴胡和北柴胡均有保肝作用,且两者没有显著差异。[结论](1)鄂西北地区所产柴胡习称为“北柴胡”品种实际为竹叶柴胡的干燥根,是鄂西北地区的主流柴胡品种。(2)鄂西北地区竹叶柴胡生物多样性和种质资源较为丰富,有利于竹叶柴胡资源开发利用；ISSR分子标记特征能显著区别竹叶柴胡与其近缘种北柴胡等,可作为分子特征进行物种鉴别。(3)竹叶柴胡种子中含有发芽抑制物质和胚后熟是影响其种子发芽率的重要原因。(4)建立了鄂西北地区竹叶柴胡的指纹图谱和质量评价体系,可以作为竹叶柴胡药材质量评价的依据,从而保证其临床用药安全、质量可控。(5)测定了不同产地野生和种植竹叶柴胡根的有效成分,通过与其它柴胡品种和中国药典收录的北柴胡标准药材相比较,发现其有效成分含量相当于北柴胡样品,高于药典的所规定的柴胡含量标准；其降热、镇痛、抗炎、保肝活性作用也接近或超过北柴胡样品；ISSR分子标记实验证实竹叶柴胡与北柴胡是亲缘关系紧密联系的两个种。综上所述,竹叶柴胡是优质柴胡的药用植物资源之一,与北柴胡有较近的亲缘关系和相似的药用品质。基于竹叶柴胡长期作为柴胡药材应用的历史,且是我国三大柴胡主流商品之一,而鄂西地区竹叶柴胡一直被作为优质“柴胡药材”销向全国中药材市场,同时柴胡属多种植物的根曾经是中国药典中明确规定的基源植物,本文建议《中国药典》应考虑重新将竹叶柴胡作为中药柴胡的基源植物,收录进入《中国药典》,以使这一宝贵资源得到充分利用,扩大柴胡药用品种,缓解柴胡市场紧张局面。

全文目录

中文摘要  4-11
ABSTRACT  11-22
缩略词表  22-23
前言  23-25
第一章鄂西北地区柴胡的资源调查  25-35
第二章鄂西北地区竹叶柴胡的形态组织学、理化及薄层色谱鉴别研究  35-41
  1. 竹叶柴胡与北柴胡的形态组织学比较研究  35-39
  2. 竹叶柴胡与北柴胡的理化及薄层色谱鉴别  39-41
第三章鄂西北地区竹叶柴胡的遗传多样性分子标记研究  41-47
第四章鄂西北地区竹叶柴胡野生变家种关键技术研究  47-55
  1. 竹叶柴胡种子萌发特性研究  47-50
  2. 鄂西北地区竹叶柴胡最佳采收期的研究  50-55
第五章鄂西北地区竹叶柴胡与北柴胡药用成分比较分析  55-91
  1. 鄂西北地区竹叶柴胡与北柴胡SSa、SSd含量比较  55-57
  2. 鄂西北地区竹叶柴胡与北柴胡的柴胡总皂苷含量比较  57-60
  3. 鄂西北地区竹叶柴胡与北柴胡多糖含量比较  60-65
  4. 鄂西北地区竹叶柴胡及地上部分总黄酮含量比较  65-68
  5. 鄂西北地区竹叶柴胡挥发油及其灰分的测定  68-71
  6. 鄂西北地区竹叶柴胡炮制前后有效成分含量的比较  71-75
  7. 鄂西北地区竹叶柴胡与柴胡的HPLC指纹图谱研究  75-81
  8. LC-MS比较分析鄂西北地区竹叶柴胡与北柴胡化学成分  81-91
第六章鄂西北地区竹叶柴胡与北柴胡药理活性比较研究  91-108
  1. 鄂西北地区竹叶柴胡与北柴胡解热镇痛作用比较研究  91-97
  2. 鄂西北地区竹叶柴胡与北柴胡抗炎保肝作用的比较研究  97-108
结语  108-110
参考文献  110-113
综述  113-122
  参考文献  119-122
附录  122-126
攻读博士期间的公开发表的学术论文  126-127
攻读博士期间的相关科研成果  127-128
致谢  128-129
附件  129

鄂西北地区柴胡与北柴胡品质的比较研究

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