湖北省卷柏属药用植物的鉴定和品质研究

论文摘要

卷柏属（Selaginella）为卷柏科的单一属，全球约有700种，中国有60～70种，其中22种有药用记载，湖北省的药用种类达14种，均以全草入药。本属植物普遍含有穗花杉双黄酮等多种双黄酮类抗肿瘤活性成分，文献报道有的还含生物碱类等活性成分。现代药理研究表明具抗肿瘤、抗菌、抗病毒、止血、免疫调节等多种药理作用。有的品种已载入国家或多个地方药材标准。鉴于湖北省产药用种类较多，原植物及药材鉴定困难，大多数种类缺乏品质鉴定分析方法，为此，对10种鄂产种类进行了系统的基源、性状和显微特征、薄层色谱、红外与近红外光谱、HPLC指纹图谱及含量测定、随机扩增多态DNA（RAPD）等方面的研究，探讨了相互间亲缘关系，从而指导临床应用及质量控制与分析。通过实地调查与研究，发现湖北产卷柏属植物共有15种，药用14种（文献记载共有13种，药用10种）；确定异穗卷柏为湖北地理分布新记录种（已有本种的记载属标本误定）；根据植株形态、茎的解剖、红外光谱、HPLC指纹图谱的差异，提出将薄叶卷柏的变异类型作变种处理。通过性状、显微、薄层色谱、红外光谱及HPLC指纹图谱等的研究表明，各个种既有共性，又有特征，可利用各层次的特征进行种间鉴别与种类鉴定。在显微观察上，10个种皆有厚壁组织（个别种例外）、气室、横桥、中柱鞘等共性，但厚壁细胞列数、气室数目与形态大小、构成横桥的薄壁细胞数目与列数在种间互有差异，可以区分。10种药材的薄层色谱皆有穗花杉双黄酮斑点，但各个种其他斑点的数目、位置、大小或颜色深浅互有差异。10个种的红外光谱FTIR一般具有下列11个共有吸收峰(cm-1)∶3418±4，2927±3，1740，1648±2，1513±2，1428.5±0.5，1383.5±0.5，1242，1156，1046±3，670，但各个种可依其整体峰形、吸收峰数目与位置(cm-1)、峰的强度，尤其是指纹区(1250～400cm-1)的特征加以鉴别。以穗花杉双黄酮作为参照物峰，研究并确定了10个种的HPLC指纹图谱，结果10个种均有相对保留时间（a值）分别为0.118、0.166、1、1.052等4个共有峰，但各个种又均有其他特征峰，或者全部峰的组合上具有特征性。各个种的HPLC指纹图谱既可用于鉴定又可用于品质分析，但因研究的样品份数过少，所获指纹图谱只能作为指纹图谱标准制定时的参考。此外，8个种的DNA扩增（RAPD）结果也显示出种间的差异。用HPLC法测定了湖北省及其邻省所产10种13份卷柏属植物药样品的穗花杉双黄酮成分的含量，结果垫状卷柏、卷柏、疏叶卷柏、中华卷柏、伏地卷柏、江南卷柏中该成分含量均高于1.0％，而薄叶卷柏、翠云草、细叶卷柏、异穗卷柏含量略低或较低。同一地点（宜昌雾渡河）和同一时期（8月）采集的不同生境的翠云草样品，干燥向阳环境者含量为2.0mg／g，而阴湿环境者的含量低得多，说明生境是影响植物类药材质量的又一关键因素。运用解剖、红外与近红外光谱、薄层色谱、HPLC指纹图谱以及DNA扩增图谱的相似程度，尤其是利用近红外光谱的聚类分析、RAPD分析聚类图以及HPLC指纹图谱的峰重叠率，可较准确判断本属药用植物间的亲缘关系。上述不同技术方法所获研究结果几乎都表明：卷柏与垫状卷柏亲缘关系密切；细叶卷柏、异穗卷柏以及伏地卷柏之间的关系也十分相近。这些判断与传统的形态学分类结果是一致的。此外，薄层色谱、HPLC指纹图谱和近红外一阶导数光谱聚类分析结果还表明，薄叶卷柏与江南卷柏的亲缘关系也较近。上述对亲缘关系的推断支持将垫状卷柏与卷柏作为同一种中药（卷柏）使用；支持民间将薄叶卷柏与江南卷柏同等入药的使用习惯。研究还表明，形态学上难以解决的某些种下分类鉴定问题，可分别借助解剖、薄层、近红外光谱、HPLC指纹图谱等技术加以综合判断而解决。上述研究为卷柏属药用植物的分类鉴定、药材的品质分析，以及资源的合理应用提供了系统性的技术方法与理论基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 第一章 湖北省卷柏属药用植物资源的调查与研究
• 1 材料与方法
• 2 药用植物的种类、分布、应用及有关分类学研究
• 3 讨论与小结
• 3.1 种类资源
• 3.2 形态学与分类学补充
• 3.3 形态学与解剖学方法结合解决疑难分类鉴定问题
• 3.4 疗效应用总结与研究开发建议
• 参考文献
• 第二章 药材性状与茎的比较解剖研究
• 1 药材性状的比较鉴别
• 1.1 材料与方法
• 1.2 性状描述
• 1.3 讨论
• 2 茎的比较解剖研究
• 2.1 材料与方法
• 2.2 茎的比较解剖
• 2.3 讨论与小结
• 2.3.1 茎的解剖学共性特征
• 2.3.2 解剖学方法在近缘种及疑难样品鉴定上的意义
• 2.3.3 解剖学特征与种间亲缘关系
• 2.3.4 药材的显微鉴定检索
• 参考文献
• 第三章 薄层色谱鉴定与分析
• 1 材料与方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 仪器与试剂
• 1.3 实验方法
• 2 实验结果
• 3 讨论
• 3.1 薄层色谱条件的选择
• 3.2 主成分穗花杉双黄酮含量高低的推测
• 3.3 用于药用植物应用合理性的评价
• 3.4 推断亲缘关系及辅助解决分类学问题
• 参考文献:
• 第四章 红外与近红外光谱的比较研究
• 1 红外光谱的比较研究
• 1.1 材料、仪器与方法
• 1.1.1 实验材料
• 1.1.2 仪器
• 1.1.3 方法
• 1.2 结果与分析
• 1.2.1 共有峰情况
• 1.2.2 种的红外光谱特征及种间区别
• 1.2.3 种内样品的差异
• 1.2.4 部分种间亲缘关系的推断
• 1.3 讨论
• 2 近红外光谱研究与聚类分析
• 2.1 材料、仪器与方法
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 仪器
• 2.1.3 方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 异穗卷柏的近红外光谱及种下类型的辅助鉴定
• 2.2.2 薄叶卷柏的近红外光谱及种下类型的辅助鉴定分类
• 2.2.3 10种卷柏属植物的近红外一阶导数光谱与聚类分析
• 2.3 讨论
• 2.3.1 卷柏属药用植物种间关系的探讨
• 2.3.2 近红外光谱在药用植物分类鉴定中的意义
• 参考文献
• 第五章 药材的HPLC指纹图谱比较鉴定及穗花杉双黄酮含量测定
• 1 药材的HPLC指纹图谱比较鉴定
• 1.1 仪器与材料
• 1.2.实验方法与结果
• 1.2.1 色谱条件
• 1.2.2 对照品溶液的制备
• 1.2.3 供试品溶液的制备
• 1.2.4 方法学考察
• 1.2.5 样品测定
• 1.2.6 色谱相对保留值指纹谱的建立
• 1.3 讨论
• 1.3.1 测定条件的选择
• 1.3.2 共有指纹峰反映了属内植物化学组成上的共性
• 1.3.3 各样品都有自己的指纹特征
• 1.3.4 说明多来源药材品种的合理性
• 1.3.5 辅助解决种下类群的划分
• 1.3.6 反映不同采收期或不同生境样品的化学差异性
• 1.3.7 特定的α值区段指纹图谱具有更重要的指纹意义
• 1.3.8 推断种间亲缘关系
• 1.3.9 本方面研究的不足
• 2 药材样品的穗花杉双黄酮成分含量测定
• 2.1 仪器与材料
• 2.2 方法与结果
• 2.2.1 色谱条件
• 2.2.2 供试品溶液与对照品溶液的制备
• 2.2.3 方法学考察
• 2.3 讨论
• 2.3.1 测定方法与条件的选择
• 2.3.2 对分析结果的讨论
• 参考文献
• 第六章 卷柏属药用植物的RAPD分析
• 1 材料与试剂
• 1.1 材料
• 1.2 仪器和试剂
• 2 方法和结果
• 2.1 DNA模板的提取
• 2.2 RAPD扩增反应
• 2.3 引物的筛选
• 2.4 数据处理
• 3 讨论
• 3.1 总DNA提取方法的探讨
• 3.2 不同种间遗传距离分析
• 3.3 同种及种下样品的RAPD分析
• 3.4 本实验的理论意义
• 参考文献
• 第七章 文献综述
• 1 卷柏属植物与药用植物的资源种类与应用
• 1.1 种类、分布与应用概况
• 1.2 收入药品标准的品种
• 1.2.1 卷柏与垫状卷柏
• 1.2.2 深绿卷柏与江南卷柏
• 1.2.3 翠云草
• 1.2.4 其它
• 1.3 湖北省对卷柏属药用种的记载
• 1.3.1 常用草药"地柏枝"与"翠云草"
• 1.3.2 文献资料对鄂产种的调查记载
• 2 卷柏属植物与药用植物的鉴定分类研究
• 2.1 叶的外形与叶表皮制片观察
• 2.2 营养叶的微形态特征
• 2.3 小孢子形态
• 2.4 大孢子形态
• 2.5 药材的性状、显微与理化鉴定
• 2.6 指纹图谱研究
• 3 化学成分
• 3.1 黄酮类化合物的类型
• 3.2 从卷柏属植物中分到的具体成分
• 3.3 含量测定
• 4 药理作用
• 4.1 抗肿瘤作用
• 4.2 抗菌抗病毒作用
• 4.3 止血作用
• 4.4 降血糖作用
• 4.5 免疫调节作用
• 4.6 肝脏保护作用
• 4.7 其他作用
• 4.8 毒副作用
• 参考文献
• 结论
• 致谢
• 博士研究生期间已发表、待发表的论文及出版的专著
• 附图