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地黄基于HPLC指纹图谱的质量评价及种质资源利用研究

作　者: 曹建军
导　师: 梁宗锁
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 植物学
关键词: 地黄 HPLC指纹图谱 质量评价 种质资源 近缘种
分类号: R284
类　型: 博士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


本研究主要目的是建立和完善地黄三种常用的药用形式—鲜地黄、生地黄和熟地黄的高效液相色谱（HPLC）指纹图谱技术，并利用建立的指纹图谱技术评价和控制地黄药材的质量，对地黄的属内近缘种的药用价值等可利用性进行评价，同时利用指纹图谱技术进行地黄新品种的选育。主要研究内容包括地黄指纹图谱方法探索及鲜地黄、生地黄和熟地黄指纹图谱的建立，鲜地黄、生地黄和熟地黄的质量评价，鲜地黄、生地黄和熟地黄HPLC指纹差异及熟地黄炮制质量控制和炮制新方法探讨，地黄属内近缘种化学指纹特征、可利用性和生物学特征研究，地黄新材料选育等。为了建立和完善地黄指纹图谱技术，采用单因素分析方法，对地黄HPLC指纹图谱建立中的样品溶液制备方法，色谱条件进行研究，逐渐建立了用甲醇冷浸后超声波提取，蒸干后用少量低浓度甲醇溶解获得浓缩样品溶液。采用乙腈－磷酸溶液线性梯度洗脱方法，建立了鲜地黄、生地黄205nm HPLC指纹图谱和205nm单波长或205nm和284nm双波长熟地黄指纹图谱。同时建立了地黄中主要检测成分梓醇、5-羟甲基糠醛（5-HMF）和麦角甾苷含量随指纹图谱同时检测的单波长和多波长方法。鲜地黄HPLC指纹图谱可精确的反映地黄的品种特征，生地黄指纹图谱除呈现品种的信息外，还带有产地气候特征、栽培方式以及加工、贮存等信息，而熟地黄指纹图谱主要呈现加工信息，反映熟地的炮制熟化程度。为了评价地黄品质，采用已建立的地黄指纹图谱技术和主成分分析中的综合主成分值对生地黄、熟地黄和鲜地黄进行质量评价，研究显示生地黄和鲜地黄主成分分析中主成分类型主要以色谱峰的化学性质划分，而熟地黄主成分划分主要与熟地炮制过程中色谱峰的变化规律有关。生地主成分分析中综合主成分值高的，即质量好的生地黄是来自地黄主产区河南、山西的材料和新制材料，综合主成分值与梓醇含量相关。熟地综合主成分值与5-羟甲基糠醛含量有关，而鲜地黄综合主成分值与麦角甾苷含量相关。同时简化了地黄综合质量评价方法，仅利用包括检测成分在内的少数色谱峰就可对地黄综合质量进行评价。鲜地黄、生地黄和熟地黄药性不同，为揭开药性差异的本质，对鲜地黄、生地黄和熟地黄的指纹图谱进行了比较，研究了熟地炮制过程中指纹的变化。结果显示鲜地黄和生地黄指纹差异主要在色谱图后半部，即苯乙醇苷所在的区域，鲜地黄在干制成生地黄过程中苯乙醇苷类明显降低。其他次生成分大多降低，少数衍生物质峰出现并升高。而生地和熟地指纹图谱在前半部明显不同，炮制成熟地过程中梓醇等环烯醚萜苷类以及多种次生成分降低或消失，衍生物质5-羟甲基糠醛等含量上升。这些变化可能是从鲜地黄到熟地黄药性由寒性变为温性的原因之一。为了充分利用地黄属种质资源，利用建立的鲜地黄指纹图谱技术研究了地黄属内部分近缘种的化学指纹特征（除天目地黄外），并利用普通杂交技术研究近缘种之间传粉特性和杂交亲和性。结果显示由于地黄属种间亲缘关系较近，从其化学指纹特征上很难判定亲缘关系特征。地黄的三个近缘种根部梓醇含量低于地黄，而裂叶地黄和茄叶地黄麦角甾苷含量较高，但地黄的这些近缘种不具备代替地黄药用的潜力。杂交结果显示地黄属均为虫媒植物。茄叶地黄为不育种，并对其起源和分类地位进行推测。部分地黄属近缘种之间正反交显示，裂叶地黄和湖北地黄之间杂交可获得有发芽力的种子，其他组合仅获得极少种子或种子不能发芽。为了充分利用地黄种质资源，培育适应本地气候特征的药用、食用地黄新材料，利用不同品种等自然杂交种子进行新材料选育，利用建立的鲜地黄指纹图谱技术和主成分分析综合主成分值的大小初步选择21个药用地黄材料。对二甲氨基苯甲醛显色方法测定总环烯醚萜苷的相对含量，根据材料间总环烯醚萜苷相对含量大小初步选出10个食用材料。

全文目录


摘要  5-7
ABSTRACT  7-13
第一章 文献综述  13-25
  1 选题的依据、目的和意义  13-14
    1.1 选题的依据和意义  13-14
    1.2 研究的目的  14
  2 国内外研究进展  14-25
    2.1 地黄有效成分、药理作用及加工炮制过程中化学成分的变化  14-16
      2.1.1 环烯醚萜及环烯醚萜苷类  14
      2.1.2 糖类  14-15
      2.1.3 氨基酸类  15
      2.1.4 酚类物质  15
      2.1.5 其他成分  15-16
    2.2 地黄分类地位及近缘种研究  16-18
      2.2.1 地黄分类地位  16
      2.2.2 地黄近缘种研究  16-18
    2.3 中药指纹图谱研究  18-20
      2.3.1 中药指纹图谱研究方法与技术  18-19
      2.3.2 地黄指纹图谱研究  19-20
    2.4 地黄的病害及防治  20-21
      2.4.1 地黄真菌性病害  20
      2.4.2 地黄病毒病  20-21
      2.4.3 地黄植原体病害  21
      2.4.4 地黄病毒病和植原体病害防治对策  21
    2.5 地黄的植物生理生化研究  21-25
      2.5.1 地黄的组织培养  21-22
      2.5.2 抗性生理研究  22-23
      2.5.3 地黄分子遗传学研究  23-25
第二章 地黄指纹图谱建立  25-59
  1 地黄指纹图谱方法探讨  25-36
    1.1 引言  25-26
    1.2 材料与方法  26-27
      1.2.1 材料  26
      1.2.2 药品与试剂  26
      1.2.3 方法  26-27
      1.2.4 色谱方法  27
    1.3 结果与讨论  27-34
      1.3.1 流动相选择  27-29
      1.3.2 样品溶液制备方法的选择  29-34
    1.4 小结  34-35
    1.5 地黄指纹图谱的其它方法  35-36
  2 鲜地黄和生地黄指纹图谱的建立  36-46
    2.1 引言  36
    2.2 材料与方法  36-39
      2.2.1 材料  36
      2.2.2 材料处理  36-37
      2.2.3 试剂  37
      2.2.4 样品溶液制备  37
      2.2.5 色谱条件  37-38
      2.2.6 方法有效性分析  38
      2.2.7 数据分析  38-39
    2.3 结果与计论  39-46
      2.3.1 鲜地黄、生地黄指纹图谱提取波长的选择  39
      2.3.2 方法有效性  39
      2.3.3 鲜地黄指纹图谱的建立  39-41
      2.3.4 生地黄指纹图谱的建立  41-46
  3 熟地黄指纹图谱的建立  46-51
    3.1 引言  46
    3.2 材料与方法  46-47
      3.2.1 材料  46
      3.2.2 材料处理  46-47
      3.2.3 试剂  47
      3.2.4 样品溶液制备  47
      3.2.5 色谱分析  47
      3.2.6 方法有效性  47
    3.3 结果与分析  47-51
      3.3.1 熟地黄指纹图谱提取波长的选择  47
      3.3.2 熟地黄指纹图谱建立  47-49
      3.3.3 方法有效性分析  49
      3.3.4 熟地黄样品间相似性分析  49-51
  4 地黄中主要检测成份梓醇、5-羟甲基糠醛和麦角甾苷随指纹图谱同时测定  51-59
    4.1 引言  51-52
    4.2 材料与方法  52
      4.2.1 材料  52
      4.2.2 方法  52
      4.2.3 标准曲线获取  52
      4.2.4 方法有效性分析  52
    4.3 结果与分析  52-58
      4.3.1 鲜地黄、生地黄中梓醇和麦角甾苷随指纹图谱同时测定  52-55
      4.3.2 鲜地黄及生地黄中多种成份多波长同时测定  55-56
      4.3.3 熟地黄中多种成份随指纹图谱同时测定  56-57
      4.3.4 熟地黄中多种组份随指纹图谱同时测定的多波长法  57-58
    4.4 结论  58-59
第三章 基于地黄 HPLC 指纹图谱的生地黄和熟地黄质量控制和质量评  59-111
  1 应用 HPLC 指纹图谱技术确定熟地黄炮制终点  59-64
    1.1 引言  59
    1.2 方法和实验  59-60
      1.2.1 指纹图谱建立及相似性计算方法  59-60
      1.2.2 试剂与材料  60
      1.2.3 熟地黄加工  60
      1.2.4 样品溶液制备和色谱分析  60
    1.3 结果与讨论  60-64
      1.3.1 指纹图谱的建立  60-61
      1.3.2 方法有效性分析  61
      1.3.3 熟地黄加工过程中指纹图谱及梓醇、5-HMF、麦角甾苷的变化  61-63
      1.3.4 作为对照样品的熟地黄指纹及熟地黄标准指纹  63
      1.3.5 熟地黄最佳加工时间  63-64
    1.4 结论  64
  2 地黄 HPLC-DAD 多波长指纹图谱的建立及在熟地炮制中的应用  64-71
    2.1 引言  64-65
    2.2 方法和实验  65-66
      2.2.1 地黄多波长指纹建立及相似性计算方法  65
      2.2.2 试剂与材料  65
      2.2.3 熟地炮制、样品溶液制备及色谱分析  65-66
      2.2.4 方法有效性分析  66
    2.3 结果与讨论  66-70
      2.3.1 多波长指纹图谱的建立  66-67
      2.3.2 方法有效性分析  67-68
      2.3.3 熟地加工过程中多波长指纹图谱变化  68-69
      2.3.4 熟地黄最佳加工时间  69-70
    2.4 结论  70-71
  3 生地黄质量综合指标成分的选择及以 HPLC 指纹图谱为基础的质量评价  71-82
    3.1 引言  71
    3.2 材料与方法  71-75
    3.3 结果与分析  75-82
      3.3.1 共有峰之间相关性分析  75
      3.3.2 主成分分析及主成分解释  75-77
      3.3.3 生地质量综合评价  77-79
      3.3.4 综合评价指标的简化  79-82
    3.4 讨论  82
    3.5 结论  82
  4 鲜地黄、生地黄和熟地黄 HPLC 指纹差异及熟地黄炮制过程中指纹及成分的变化  82-92
    4.1 引言  82-83
    4.2 材料与方法  83
      4.2.1 材料  83
      4.2.2 方法  83
    4.3 结果与分析  83-88
      4.3.1 鲜地黄与生地黄指纹差异  83-86
      4.3.2 生地黄与熟地黄指纹差异  86
      4.3.3 熟地黄炮制过程中指纹（成份）的精细变化  86-88
    4.4 总结  88-92
  5 熟地黄综合质量评价及炮制评价指标选择  92-98
    5.1 引言  92
    5.2 材料与方法  92-93
    5.3 结果与分析  93-97
      5.3.1 熟地黄质量评价及指标峰的选择  93-95
      5.3.2 熟地黄质量评价指标成分选择及化简  95-97
      5.3.3 熟地黄炮制质量控制标准的选择  97
    5.4 结论  97-98
  6 地黄加工新方法探讨  98-111
    6.1 引言  98
    6.2 材料与方法  98-100
      6.2.1 材料  98-99
      6.2.2 切片的加工  99
      6.2.3 检测  99
      6.2.4 相似性分析  99-100
    6.3 结果与分析  100-110
      6.3.1 北京 1 号干燥切片及种子繁殖的一年生鲜地黄自然干燥切片的性质  100-101
      6.3.2 干制鲜地黄切片的熟化加工  101-110
    6.4 小结  110-111
第四章 地黄近缘种及种质资源利用研究  111-135
  1 地黄近缘种替代药用价值分析与传粉特性研究  111-119
    1.1 引言  111
    1.2 材料与方法  111-112
      1.2.1 材料  111-112
      1.2.2 梓醇、麦角甾苷含量测定及指纹图谱获取  112
      1.2.3 传粉与杂交  112
      1.2.4 发芽率测试  112
    1.3 结果与分析  112-118
      1.3.1 地黄及其近缘种指纹图谱  112-113
      1.3.2 单波长法随指纹图谱同时测定近缘种中梓醇和麦角甾苷的含量  113-116
      1.3.3 地黄及其近缘种传粉特性及杂交结果  116-118
    1.4 小结  118-119
  2 鲜地黄质量评价及药用、食用地黄选育  119-135
    2.1 引言  119
    2.2 材料与方法  119-121
      2.2.1 材料的选育  119-120
      2.2.2 选育材料 HPLC 指纹图谱的获取  120
      2.2.3 选育材料梓醇、麦角甾苷含量测定及综合主成分值计算  120
      2.2.4 总环烯醚萜苷相对含量的测定  120-121
    2.3 结果与分析  121-134
      2.3.1 鲜地黄指纹及梓醇、麦角甾苷含量随指纹图谱同时测定  121-125
      2.3.2 鲜地黄质量评价  125-131
      2.3.3 总环烯醚萜苷含量测定  131-132
      2.3.4 药用及食用地黄的选育  132-134
      2.3.5 药用食用地黄选育标准探讨  134
    2.4 小结  134-135
总结  135-137
参考文献  137-141
附录  141-143
致谢  143-144
作者简介  144

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