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泽泻鉴别与分析研究进展

2017-04-06黄惠明吴水金李跃森戴艺民林洪涛郑开斌

福建农业科技 2017年5期
关键词:泽泻图谱分析

黄惠明,吴水金,李跃森,戴艺民,林洪涛,郑开斌

(福建省农业科学院亚热带农业研究所 363005)

泽泻鉴别与分析研究进展

黄惠明,吴水金,李跃森,戴艺民,林洪涛,郑开斌

(福建省农业科学院亚热带农业研究所 363005)

泽泻是一味种植历史悠久、用途广泛的传统中药。该文综述了近年来关于泽泻的鉴别、成分分析、基因组表达等方面的相关研究工作,并简述未来的发展方向和面临的挑战。

泽泻;鉴别;基因表达

中药材泽泻,是泽泻科植物多年生水生草本东方泽泻的干燥块茎,最早可追溯到《神农本草经》,载曰:“味甘、寒,主治风寒湿痹、乳难、消水,养五脏,益气力,肥健” 。其可考的最早产地为梁代的“汝南”地区(今河南一带),现主要产地在福建(建泽泻)、四川(川泽泻)、江西、广东等地。原生植物生于沼泽边缘,如今多为人工栽培。冬季泽泻茎叶枯萎时采挖,洗净干燥切厚片炮制,有盐制、麸制、酒制、炒焦、土制等方法。

现代药物分析研究发现,泽泻中含有多种四环三萜、倍半萜等酮醇类衍生物[1]。药理研究表明,泽泻具有很好的利尿作用,可抑制肾结石[2],降低血压血脂[3],防止动脉粥样硬化,有助于心血管疾病的治疗。近年来,泽泻及其复方制剂在高脂血症等相关心血管系统疾病的治疗取得不错的效果[4]。泽泻具有独特的药用及保健功能,大量用于保健品及中成药的生产中,常见的有:六味地黄丸、三七泽泻膏、泽泻汤等,由于利润的驱使,药材市场经常出现不少混伪品。为保证泽泻市场规范,促进产业健康发展,研究和开发泽泻混伪品的鉴定技术十分必要。同时,研究泽泻功效成分及其生物合成路径对其质量控制、功效评价以及现代药理分析都有十分重要的意义。

1 分析鉴别

1.1 DNA条形码

目前,DNA条形码已成为鉴定中药材基源的一个重要手段[5-7],特别是单核苷酸多态性(SNP)分析可用来鉴定区分同属物种[8-9]。

常见的一些廉价非泽泻混淆品有慈姑、芋的球茎、甘薯的块茎的等。由于饮片加工后用性状鉴定法(经验鉴定)不易鉴别,故使用分子手段是个不错的选择。禇必海等[10]建立了一种简易、可重复的分子标记法对建泽泻及其混淆品进行鉴定。依据建泽泻及其混淆品完整的rDNA ITS区片段长度,可首先将慈菇和甘薯从其混淆品中区分开;再通过PCR-RFLP分析,其产生特定的限制性酶切图谱可将建泽泻从川泽泻、窄叶泽泻、小泽泻以及芋等易混淆品中成功鉴别出来。马晓冲等[11]建立了一种基于SNP分子标记鉴定市售泽泻药材的方法,通过提取药材基因组DNA,运用PCR扩增其ITS2序列,分析比对东方泽泻和泽泻ITS2序列,确定了SNP位点,再构建基于东方泽泻和泽泻的36条ITS2序列的NJ树,可以有效地将东方泽泻与泽泻区分开。

另外,黄琼林等[12]初步筛选了适合泽泻科的潜在DNA条形码。基于ITS2序列的聚类树分析揭示了泽泻属与其他3个属的亲缘关系较远,从分子基因水平上为泽泻的鉴定及临床应用提供了一定的科学依据和用药保障。

1.2 指纹图谱

生化成分是中药材发挥其功效的物质基础,但其成分复杂多样,单一组分分析无法完整描述其特性。随着以模糊概念和整体观念为原则的分析理念的兴起,指纹图谱能够较好地将中药材的生化体系完整表征出来,符合中医药整体综合的理念。

刘红昌等[13]基于泽泻药材成分的复杂性,选择梯度洗脱的方法可有效避免用等度洗脱法带来的图谱的片面性,提高分离效果和工作效率,建立了川泽泻药材的高效液相色谱法醇提取物指纹图谱。谢普等[14]采用双波长高效液相色谱法对建泽泻和川泽泻等20批药材进行色谱分析,分别确定了18个和23个共有色谱峰,建立了泽泻的指纹图谱。巩丽萍等[15]采用HPLC-ELSD法,运用ELSD型检测器消除了流动相配比变化对基线带来的影响,对16个不同来源的泽泻饮片进行检测,找到15个共有峰,进行指纹图谱分析。胡珊梅等[16]采用分子标记技术对福建、四川和江西产的泽泻进行DNA指纹图谱研究,筛选出鉴别泽泻道地性的特异性引物;还采用了高效液相色谱法对上述3个主产地泽泻药材的11个样品的特征图谱进行比较研究[17],为其道地性鉴别及全面控制质量提供依据。

需要指出的是,不同研究得出的泽泻指纹图谱中各成分的峰面积或者相对峰面积相差较大,这可能与泽泻的产地、采收方式、贮藏方式、饮片炮制方法等因素有关。

2 功效成分研究

药理研究表明,泽泻中的泽泻醇等三萜类成分具有很好的药理活性,具有利尿、降血脂等功效。因此,对泽泻药材进行的质量控制及评价,最基本思路就是从泽泻中的功效成分进行提取和分析研究,建立快速高效的检测手段。

2.1 活性物质

由于泽泻中的泽泻醇等三萜类成分多且复杂,不同成分含量差别较大,不便分析鉴别。因此,罗张炎等[18]筛选其中4种含量较高的主要成分(泽泻醇A、泽泻醇F、24-乙酰泽泻醇A和23-乙酰泽泻醇B作为泽泻质量控制的主要指标性物质,建立泽泻的高效液相色谱测定方法,该分析方法能简便快速测定泽泻中多个主要成分的含量,可较全面反映泽泻药材的质量。邱丽莉等[19]建立了一种快速溶剂萃取法PSE (Pressurized Solvent EXtraction),运用高效液相色谱法对泽泻的主要活性成分23-乙酰泽泻醇B进行快速检验,从提取到检测出峰平均耗时仅需35 min,优于药典方法[20]。

另外,黄浩等[21]利用共焦显微拉曼光谱仪测试分析泽泻煎剂的生化物质成分,检测出8个拉曼峰,发现拉曼光谱可用于进行泽泻饮片和煎剂两种不同状态下的生化分析,并建立了一种使用拉曼光谱进行泽泻煎剂的成分分析、真伪分辨和质量管理的快速准确的测量方法。

2.2 微量元素

吴水生等[22]以现代微量元素理论为指导,检测道地与非道地产区的泽泻及其生境的土壤与水中17种微量元素的含量,分析其分布特征,发现不同产地的泽泻其微量元素含量差异十分明显(以Ni、Fe、Zn等元素的差异最为显著),从微量元素角度考察研究泽泻道地性的化学特征。这种从微量元素视角进行的研究,对于其他中药分析手段具有重要的参考价值。

3 基因组表达的研究

对于泽泻基因组表达的探索,目前主要是在药效成分的生物合成路径及基因表达关键酶的克隆、表达及调控等领域的研究。

三萜类化合物是泽泻发挥调节血脂、抗高血压、抗癌等功效的主要活性物质,在植物体内主要以甲羟戊酸(MVA)的途径合成,而3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR)是MVA途径中的第一个限速酶,催化3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A形成MVA,也是萜类代谢中的重要调控位点[23]。谷巍等[24]克隆了建泽泻中HMGR基因的保守片段,采用实时荧光定量PCR(QRT-PCR)技术,分析其在各组织器官中的分布情况,发现HMGR基因在叶的表达水平较高,在根、茎及叶柄的表达水平则相对较低,这可能和器官代谢活跃程度有关。

鲨烯合酶是三萜类化合物生物合成途径中的关键酶之一,其在组织中的存量和活性直接影响三萜类化合物的合成效率。它通过催化2分子C15的法呢基焦磷酸合成1分子C30的鲨烯,是碳源流向三萜类化合物的关键调节酶[25]。申修源等[26]采用RACE等技术结合生物信息学分析等手段首次克隆建泽泻SS基因的全长cDNA,并对其进行理化性质、二级结构、亚细胞定位及跨膜区预测等生物信息学分析。

4 小结

泽泻是一味用途广泛的传统中药,在降低高血压、高血脂、高胆固醇方面有较好的疗效,具有良好的发展前景。目前对其研究较多集中在脂溶性成分方面,水溶性成分的研究有待深入。同时,泽泻饮片评价指标不一,质量控制方法多种多样,需要更多的研究来完善、统一其综合评价体系。基因组表达的研究有助于阐明其资源性、功效性成分的生物合成途径,但目前的研究还不够深入。另外,功效性评价方面的研究还比较少,特别是将泽泻中的活性物质的研究,以及在该基础上将中药现代化与创新药物研究结合起来,这对传统中药材分析的深入研究仍然是一个不小的挑战。

[1]YU J,WANG J,LIANG H,et al.Sesquiterpenes from Alisma plantago-aquatica[J].Journal of Chinese Pharmaceutical Sciences,2016,25(8):614-620.

[2]樊龙昌,尹春萍,刘继红,等.泽泻水煎剂对尿草酸钙结石影响的临床与实验研究[J].中国药师,2010,13(12):1701-1704.

[3]杨静云,李宇兴,赖永勤,等.山楂、泽泻、决明子与红曲霉混合发酵产物对高血脂大鼠调脂作用研究[J].中草药,2017,48(7):1369-1373.

[4]刘瑾,唐丽敏,卢岚,等.天麻泽泻方联合芪苈强心胶囊治疗高血压合并高血脂临床疗效探讨[J].辽宁中医药大学学报,2016,18(11):119-122.

[5]DURAND J D,HUBERT N,SHEN K N,et al.DNA barcoding grey mullets[J].Reviews in Fish Biology & Fisheries,2017,27(1):233-243.

[6]LI X,YANG Y,HENRY R J,et al.Plant DNA barcoding:from gene to genome[J].Biological Reviews of the Cambridge Philosophical Society,2015,90(1):157-166.

[7]KIM W J,JI Y,CHOI G,et al.Molecular identification and phylogenetic analysis of important medicinal plant species in genus Paeonia based on rDNA-ITS,matK,and rbcL DNA barcode sequences[J].Genetics & Molecular Research Gmr,2016,15(3):1-12.

[8]JIANG Z,WANG H,MICHAL J J,et al.Genome Wide Sampling Sequencing for SNP Genotyping:Methods,Challenges and Future Development[J].International Journal of Biological Sciences,2016,12(1):100-108.

[9]LEE O R,KIM M K,YANG D C.Authentication of medicinal plants by SNP-based multiplex PCR.[M].New Jersey:Humana press,2012.

[10]褚必海,丁小余,李雪霞,等.保健食品建泽泻及其混淆品的PCR-RFLP分子鉴别[J].食品科学,2007,28(2):177-181.

[11]马晓冲,姚辉,辛天怡,等.基于DNA条形码SNP鉴别东方泽泻、泽泻及市售泽泻药材[J].中国药学杂志,2015,50(17):1474-1478.

[12]黄琼林,马新业,梁凌玲,等.泽泻科植物DNA条形码的筛选研究[J].中华中医药杂志,2013,28(5):1402-1406.

[13]刘红昌,杨文钰,陈兴福.四川道地药材泽泻指纹图谱的建立及其质量研究[J].中国中药杂志.2007,32(18):1844-1847.

[14]谢普,毕开顺,俞悦,等.泽泻的双波长HPLC指纹图谱研究[J].中草药,2010,41(10):1712-1715.

[15]巩丽萍,王少云,张克.泽泻饮片的HPLC-ELSD指纹图谱研究[J].中药新药与临床药理杂志,2007,18(6):461-464.

[16]胡珊梅,周涵韬,张启国,等.道地药材建泽泻的RAPD研究[J].中草药杂志,2002,33(2):161-163.

[17]胡珊梅,许瑜瑜.建泽泻、川泽泻及江泽泻HPLC特征图谱比较研究[J].药物分析杂志,2010,30(3):409-414.

[18]罗张炎,周爱存,张朝凤,等.HPLC同时测定泽泻中4种泽泻醇成分的含量[J].中国中药杂志,2010,35(24):3306-3309.

[19]邱丽莉,吴水生,姬玲敏,等.快速压力溶剂萃取高效液相色谱法测定建泽泻中的萜类成分[J].海峡药学,2011,23(9):47-49.

[20]国家药典委员会.中华人民共和国药典(一部)[M].北京:中国医药科技出版社,2015.

[21]黄浩,侯俊玲,陈伟炜,等.泽泻煎剂的拉曼光谱研究[J].福州大学学报:自然科学版,2012,40(6):738-741.

[22]吴水生,陈丽,郭素华,等.道地与非道地产区泽泻样品中微量元素的比较[J].福建中医学院学报,2004,14(3):32-33.

[23]AQUILS,HUSAINIAM,ABDINMZ,et.al.Overexpression of the HMG-CoA reductase gene leads to enhanced artemisinin biosynthesis in transgenic Artemisia annua plants[J].Planta Medica,2009,75(13):1453-1458.

[24]谷巍,席蓓莉,吴启南,等.建泽泻HMGR基因保守区片段克隆与组织分布研究[J].中药材,2011,34(9):1335-1339.

[25]荣齐仙,刘春生,黄璐琦,等.甘草鲨烯合酶基因及cDNA的克隆与序列分析[J].中国中药杂志,2011,36(11):1416-1420.

[26]申修源,谷巍,周娟娟,等.建泽泻鲨烯合酶基因克隆及其生物信息学分析[J].中草药,2013,44(5):604-609.

(责任编辑:刘新永)

Research progress in identification and composition analysis ofAlismatisRhizoma

HUANG Hui-ming, WU Shui-jin, LI Yue-sen, DAI Yi-min, LIN Hong-tao, ZHENG Kai-bin
(SubtropicalAgricultureResearchInstitute,FujianAcademyofAgriculturalSciences,FujianProvince363005)

AlismatisRhizomais a type of traditional Chinese medicine with long history and widespread application. This paper reviewed research on identification, composition analysis and genome expression ofAlismatisRhizomaand briefly stated future developing directions and facing challenges.

AlismatisRhizoma; identification; gene expression

2017-05-09

黄惠明,男,1986年生,研究实习员。

中医药公益性行业专项(201407002);福建省科技计划项目——省属公益类科研院所基本科研专项(2015R1013-4)。

10.13651/j.cnki.fjnykj.2017.05.022

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