黄芪多糖含量的相关种植因素研究

王吉利，赵艳龙

1.陕西省中西医结合医院药剂科(西安710082)；2.陕西省中医医院肾病医院血液透析室(西安 710003)

黄芪是中医药中常用的滋补类药材，具有健脾升阳、保肝利尿、脱毒生肌、抗衰老、降血压、增强免疫功能等功效[1]。国内市场中约50%被用于生产饮品，其余则用于中成药及提取物等的制备[2]。近年来，随着市场需求不断扩大，野生环境破坏等，野生黄芪资源越来越少，市场中多以栽培为主，且市场流通的黄芪质量参差不齐，尚无统一的黄芪质量衡量标准[3]。黄芪依据种源不同主要分为两大类荚膜黄芪和蒙古黄芪。西藏、甘肃、四川、东北等省区是荚膜黄芪主产区；山西、内蒙、黑龙江等为蒙古黄芪主产区[4-5]。黄酮类、皂苷、氨基酸和多糖等是黄芪中的主要药理成分。其中黄芪多糖属于大分子物质，具有抗肿瘤、抗氧化、抗炎、降血糖、神经和内皮细胞保护及免疫调节等功效，因此其含量可作为衡量黄芪质量的重要因素之一[6-7]。为探讨黄芪产地、种植方式、采收时期对黄芪质量的影响，笔者采用紫外分光光度计法对不同产地、种植方式和采收期黄芪中多糖成分含量进行定量分析，以期为黄芪质量控制提供科学的参考依据。

材料和方法

1 材 料

1.1 试剂：D-无水葡萄糖(产品编号P0867，纯度≥98%(HPLC)，上海优纯生物供应)；乙醇、甲醇均为分析纯；水为自制蒸馏水。21批黄芪药材均经笔者鉴定为真品。21批黄芪中7批购自于山西、5批购自于内蒙、3批购自于东北、2批购自于甘肃、2批购自于安徽、2批购自于陕西；10批栽培、9批野生、2批半野生；10批栽培种植的黄芪中3批2年采收、3批3年采收、2批4年采收、1批5年采收、1批6年采收。黄芪药材在60℃下烘干粉碎，过80目筛，密封待用。

1.2 仪器：ES-E110A型电子分析天平(天津市德安特传感技术有限公司)；UV1901PCS双光束紫外分光光度计(陕西瑞丽仪器设备有限公司)；HH-S8 8孔水浴锅(上海一凯仪器设备有限公司)；MCD2000型台式高速离心机(购于成都胜拓仪器有限公司)；DHG-9070型数显电热恒温干燥箱(杭州三永德仪器仪表有限公司)。

2 方 法

2.1 样品溶液制备：对照样品溶液：取适量无水葡萄糖标准品置于105℃干燥箱内干燥至恒重后，分析天平精密称取25 mg，加入蒸馏水溶解，并用50 ml容量瓶定容至50m l，备用。供试品溶液：分析天平精密称取2.0 g各批供试黄芪样品，加入200 ml锥形瓶中，加35 ml蒸馏水混合均匀，并调节pH至9.0；1000Hz、80℃下进行多糖超声提取，持续20 min；收集提取液，于3000 r/min条件下低温超速离心分离，20 min后分离上清。重复上次步骤2次，合并上清；药渣中添加适量蒸馏水，冲洗3次，合并液体；上述液体置入布氏漏斗中进行抽滤；60℃下对抽滤结果进行干燥浓缩，浓缩后提取物用蒸馏水溶解，并定容至50 ml，备用。

2.2 试验线性关系考察：用移液枪精密吸取0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.4、2.0、2.6 ml对照品溶液于10 ml容量瓶中，加蒸馏水摇匀定容。采用移液枪吸取上述不同浓度的对照品溶液各2.0 ml，移至10 ml带塞玻璃试管中；依次加入1.0 ml新制备的浓度为5.5%的苯酚溶液、5 ml浓硫酸，震荡，随后静置10 min；水浴锅中沸水加热15 min；转至冷水水浴锅中冷却20 min，490 nm波长下测定并记录上述制备品吸光度。选择对照品溶液浓度为横坐标、对应吸光值为纵坐标绘制无水葡萄糖标准曲线。得对照品葡萄糖回归方程为：y=4.614x-0.0745，R2=0.9982。表明，对照品所用无水葡萄糖溶液在浓度为0.01-0.13 mg/ml范围内具有良好线性关系。

2.3 仪器精密度考察：移液枪精密量取2.0 ml对照样品溶液，重复2中“依次加入1.0 ml新制备的浓度为5.5%的苯酚溶液”至“转至冷水水浴锅中冷却20 min”操作步骤。同样于490 nm条件下，测定吸光值。重复以上操作5次。待测样品平均吸光值为0.468，相对标准偏差RSD值为0.75%。表明，试验所用分光光度计具有良好精密度。

2.4 供试品稳定性考察：移液枪精密量取2.0 ml不同批供试品溶液，重复2中“依次加入1.0 ml新制备的浓度为5.5%的苯酚溶液”至“转至冷水水浴锅中冷却15 min”操作步骤。并在制备溶液静置0、2、4、6、8、16、24 h时测定各样品吸光值。计算结果显示其RSD值为0.51%。表明，各批供试品溶液在24h内具有良好稳定性

2.5 试验重复性考察：分析天平精确称取各批黄芪药品2.0 g，每批称取6份。按照1.2中黄芪多糖提取方法制备各批药材试验溶液。重复2中“依次加入1.0 ml新制备的浓度为5.5%的苯酚溶液”至“转至冷水水浴锅中冷却15 min”操作步骤。随后在490 nm条件下测定各批样品吸光值。计算结果显示其RSD值为1.96%。RSD值<5%，表明各批供试品具有良好重复性。

2.6 样品加样回收率考察：取已知含量样品5份(含量4.62%)，分析天平精确各称取5g，加入精密称取的4.5 g无水葡萄糖对照品。按照上述步骤制备供试品溶液。重复2中“依次加入1.0 ml新制备的浓度为5.5%的苯酚溶液”至“转至冷水水浴锅中冷却15 min”操作步骤。随后在490 nm条件下测定其吸光值。计算显示多糖含量为4.51%，回收率为97.66%，RSD值为0.65%。

2.7 样品含量测定：采用移液枪精确量取1.2制备的各供试品溶液0.1 ml，置于10 ml容量瓶中；同时量取各供试品溶液1.0 ml，置于试管中。用移液枪分别向上述量取溶液中加入1.0 ml蒸馏水。重复2中“依次加入1.0 ml新制备的浓度为5.5%的苯酚溶液”至“转至冷水水浴锅中冷却15 min”操作步骤。随后在490 nm条件下测定其吸光值。每个样品做3个平行试验，取其平均值记为该批黄芪中多糖的吸光值，并依据标准曲线方程计算其中多糖含量。

结 果

1 不同产地黄芪药材中总多糖含量 山西产黄芪中总多糖含量最高，达到189.25 mg/g。其次，依次为内蒙、东北、甘肃、陕西，安徽最低(128.75 mg/g)。山西产黄芪中总多糖含量高出内蒙7.38%，高出东北16.28%，高出甘肃23.69%，高出陕西29.18%，高出安徽36.15%；内蒙高出东北8.29%，甘肃15.20%，陕西20.31%，安徽26.98%；东北高出甘肃6.37%，陕西11.09%，安徽17.09%；甘肃高出陕西4.44%，安徽10.07%；陕西高出安徽5.40%。见表1。

表1 不同产地黄芪药材中总多糖含量

2 不同种植方式黄芪药材中总多糖含量 人工栽培黄芪中总多糖含量最高达198.50 mg/g，其次为野生、半野生。人工栽培黄芪中总多糖含量高出野生品4.20%，高出半野生品13.59%；野生品黄芪多糖高出半野生品9.01%。见表2。

表2 不同种植方式黄芪药材中总多糖含量

3 不同采收时期黄芪药材中总多糖含量 栽培3年采收黄芪中总多糖含量最高，达201.00mg/g，其次依次为2年、4年、5年、6年。采收期为生长3年黄芪中总多糖高出2年生3.88%、4年6.77%、5年20.72%、6年27.62%；采收期2年黄芪总多糖含量高出生长4年2.79%，高出5年16.22%，高出6年22.86%；采收期4年黄芪总多糖含量高出生长5年13.06%，高出6年19.52%；5年生黄芪中多糖高出6年生5.71%。见表3。

表3 不同采收时期黄芪药材中总多糖含量

讨 论

黄芪多糖是豆科植物蒙古黄芪或膜荚黄芪的干燥根经提取、浓缩、纯化而成的水溶性杂多糖。淡黄色，粉末细腻，均匀无杂质，具引湿性。黄芪多糖由己糖醛酸、葡萄糖、果糖、鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸等组成，可作为免疫促进剂或调节剂，同时具有抗病毒、抗肿瘤、抗衰老、抗辐射、抗应激、抗氧化等作用。黄芪多糖是黄芪发挥作用的主要成分。黄芪有益气固表、敛汗固脱、托疮生肌、利水消肿之功效。用于治疗气虚乏力，中气下陷，久泻脱肛，便血崩漏，表虚自汗，痈疽难溃，久溃不敛，血虚萎黄，内热消渴，慢性肾炎，蛋白尿，糖尿病等。黄芪多糖作为黄芪的主要药理成分之一，具有增强机体细胞代谢和机体免疫力，促进骨髓造血干细胞合成细胞DNA，双向调节人体血糖等作用。现代药理研究显示，黄芪多糖可通过下调细胞外型号调节激酶蛋白(ERK1/2)表达，抑制ERK1/2磷酸化等途径诱导肝癌细胞凋亡[8-11]；同时可通过下调人结肠癌细胞COLO205中增殖细胞核抗原表达，抑制病灶内癌细胞分裂增殖，从而发挥抗肿瘤作用[12]。黄芪补气胶囊、黄芪注射液、黄芪多糖注射液、黄芪多糖口服液、黄芪精颗粒等均是临床常用的治疗药物,黄芪品质直接影响其制剂的药效[13-16]。因此，评价黄芪品质，优选高质量药材对提高疗效，改善患者预后具有重要意义。

本研究对来自于山西、内蒙、东北、甘肃、陕西、安徽6个省市地区的21批黄芪中黄芪多糖含量进行测定，分析产地、种植方式、采收期对黄芪多糖的影响。结果显示，山西产黄芪中总多糖含量最高，其次依次为内蒙、东北、甘肃、陕西，安徽最低，该结果与付娟在黄芪多糖测定中的结果基本一致[17]。表明，山西和内蒙黄芪品质最好，该结论与周鹏通过测量黄芪中黄酮类成分所得结论一致[18]。植物学方面的研究显示，平均气温和昼夜温差是影响植物多糖合成的主要气象因子[19-20]。黄芪喜性凉爽、怕热怕涝，适合腐殖质丰厚、透水性强的沙土生长。山西、内蒙、东北等地区气候凉爽、昼夜温差大，降雨量相对较少，因此更适宜黄芪生长及多糖合成。种植方式分析显示，人工栽培品黄芪多糖含量最高，其次为野生，半野生最低。分析原因：随着市场对黄芪需求量的增加，对黄芪品质要求的提高，不断有新的高品质高产量黄芪品种被选育出来，所以人工栽培品种多为品质较好和(或)产量较高的优良品种；种植户也会依据黄芪自身喜性选择光照、水分、土壤酸碱度更为适宜的土地进行药材种植；并给及时施肥、除草等管理，因此黄芪品质优于野生品；而半野生则为野生品种的试种植品种，或预选育品种，现有栽培条件不一定为最适宜生存条件，因此品质最差。但该结果与张艳贺等[21]的结果存在差异，其研究显示，野生黄芪中黄芪多糖含量最高。分析原因；可能是研究所测样品种类差异太大所致，本研究所选试验品种野生品批次(9批)与人工栽培批次基本相同(10批)，所测多糖含量为多批次的平均值；而张艳贺的报道中野生品9批、人工栽培仅2批，人工栽培批数太少，不具有代表性。不同采收期分析显示，3年生黄芪中多糖含量最高，2年次之，3年后随着生长年限延长，其多糖逐年下降，该变化趋势与黄芪中皂苷类化合物含量变化趋势基本一致[22]。提示，生长2～4年为黄芪最佳采收期。分析原因，黄芪生长时间过久，则其株芯部位会慢慢木质化，植株合成的多糖等物质逐渐转换为木质素，因此其多糖含量越来越少。

综上所述，黄芪产地、种植方式和采收期是影响其质量的主要因素，其中山西、内蒙、东北等地区人工栽培的3年生黄芪中黄芪多糖含量较丰富，具有较好的药用价值。因此，医疗单位在用药选择或制药厂在原料选择时，均可重点选择上述地区人工栽培的3年生黄芪。