延胡索品质与土壤养分的相关性分析

徐 珂, 晋小军, 李 欠, 李爱堂

(甘肃农业大学农学院,甘肃省中药材规范化生产技术创新重点实验室,甘肃兰州730070)

延胡索Corydalis yanhusuo W.T.Wang 为罂粟科紫堇属植物延胡索的干燥块茎,主要功效为活血、理气、止痛等［1］,含有延胡索甲素、延胡索乙素、延胡索丙素 (原阿片碱) 等生物碱类成分［2］,并检测出少量黏液质、树脂、挥发油、不饱和脂肪酸、延胡索酸等［3-4］。研究表明,延胡索镇痛、镇静、催眠等作用显著,同时对冠心病、胃溃疡、心律失常等也具有良好的治疗效果［5］。

延胡索原主产区为浙江东阳、磐安一带,目前陕西汉中是我国种植面积最大的地区［6］。作为国内许多著名中成药的主要原料,延胡索近年来市场需求量日益增加,引种栽培可进一步解决上述问题,同时对延胡索资源的可持续发展具有重要意义。陇南市地处陕、甘、川三省交界处的甘肃东南部,具有悠久的中药材栽培历史,其中以武都米仓山红芪、文县纹党、宕昌哈达铺岷归、礼县铨水大黄四大名药为主的中药材生产已成为该地区一项传统优势产业［7］。缪剑华等［8］认为,引种地与发源中心温度、湿度、气温变化等生态因子应保持一致,同时尽可能排除生态因子之间的差异对药效形成与稳定所造成的影响。所以,本研究选择陇南市作为引种地,在很大程度上避免了这一缺陷。

本实验将陕西汉中城固县栽培的延胡索引种至甘肃省陇南市成县、康县、礼县和西和县,为评价引种品的品质,对其进行有效成分的测定,探讨陇南市不同引种地与原产地的差异,以及土壤条件与有效成分的相关性,以期在引种成功的同时探索高效栽培技术,为延胡索的规范化种植提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料 Sarturius BS124S 分析天平(北京赛多利斯天平有限公司)；电热恒温鼓风干燥箱(广州沪瑞明仪器有限公司)；Waters 515 高效液相色谱仪(美国Waters 公司)；KW 型恒温水浴锅(广州航信科学仪器有限公司)；SB25-12DTD 型超声波清洗机(宁波新芝生物科技股份有限公司)。

延胡索乙素对照品(中国食品药品检定研究院,批号110726-201213)。甲醇、氨水、磷酸均为色谱纯(天津市科密欧化学试剂有限公司)。

延胡索分别采自汉中市城固县及陇南市成县、康县、礼县和西和县当年所产,经甘肃农业大学晋小军研究员鉴定均为罂粟科植物延胡索Corydalis yanhusuo W.T.Wang 的块茎。

1.2 指标测定

1.2.1 折干率 准确称定并记录延胡索鲜品质量,在55 ℃的烘箱中放置7 d 干燥(表面褶皱且2 次称定质量无差异),取出,降至室温后分别称定各组延胡索干燥品的质量,计算折干率。

1.2.2 延胡索乙素含有量测定 色谱条件：Gemini-NX C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm)；流动相甲醇-0.1%磷酸(三乙胺调pH 至6.0)；检测波长280 nm；体积流量1 mL/min；柱温30 ℃；进样量10 μL。理论板数按延胡索乙素计,不低于3 000。

1.2.2.1 对照品溶液制备 取延胡索乙素对照品适量,精密称定,加甲醇制成每1 mL 含50 μg 的溶液,即得。

1.2.2.2 供试品溶液制备 参考2015 年版《中国药典》 方法并略作修改［1］。将药材粉末过3 号筛后,精密称定0.5 g 于平底烧瓶中,加入浓氨试液-甲醇(1 ∶20) 混合溶液50 mL,称定质量,冷浸1 h 后加热回流1 h,冷却,再称定质量,浓氨试液-甲醇(1 ∶20) 混合溶液补足减失的质量,摇匀,滤过。准确量取续滤液25 mL,蒸干,残渣加甲醇溶解,转移至5 mL 量瓶中,稀释至刻度,摇匀,滤过,取续滤液,即得。

1.2.2.3 测定方法 精密吸取对照品、供试品溶液各10 μL,注入液相色谱仪测定,重复3 次,计算平均值。

1.2.3 醇溶性浸出物测定 称取3 g 延胡索粉末,置于250 mL 锥形瓶中,加水100 mL,密塞,称定质量,浸泡1 h 后,连接回流加热至沸腾,并保持微沸状态1 h,冷却,密塞,再称定质量,用水补足减失的质量, 摇匀, 滤过, 精密量取滤液25 mL,置于恒定质量后的蒸发皿中,水浴蒸干后于105 ℃下干燥3 h,置干燥器中冷却30 min,迅速精密称定质量,重复上述步骤直至恒定质量,准确记录,重复3 次,计算平均值。

1.2.4 总灰分测定 样品分别过2 号筛后混合均匀,称取各组分3 g,置于恒定质量的坩埚中,在550 ℃马福炉中放置3 h,冷却至室温后迅速称定,继续放入550 ℃马福炉中30 min,重复上述步骤直至恒定质量,准确记录,重复3 次,计算平均值。

1.2.5 土壤养分测定 在各试验地随机采用“S”形取样法取20 cm 土层土样。凯氏蒸馏法测定土壤全氮,碱解扩散法测定土壤水解性氮,碳酸氢钠-钼锑抗比色法测定土壤有效磷,乙酸铵浸提火焰光度计法测定土壤速效钾,油浴加热重铬酸钾氧化容量法测定土壤有机质,土液比1 ∶2.5 电位法测定土壤pH［1］。

1.2.6 数据分析 通过SPSS 19.0 软件进行处理,每个实验重复3 次,数据用表示。显著性水平为P＜0.05,极显著性水平为P＜0.01。

2 结果

2.1 折干率比较 折干率指药材干燥前后的比率,是衡量药材产量和品质的重要指标之一,折干率越大,药材得率越高［9］。表1 表明,在同等条件下(即将药材置于同一烘箱55 ℃下烘至表面褶皱,并且2 次称定质量无差异) 城固县、成县、康县延胡索折干率差异不显著(P＞0.05),并显著高于礼县、西和县(P＜0.05)。其中,城固县延胡索折干率最大, 为34.01%； 成县次之, 为32.90%；礼县最小,为27.89%。

2.2 延胡索乙素比较 延胡索中主要的化学成分为生物碱,如延胡索乙素、原阿片碱、盐酸小檗碱等,其中延胡索乙素是评价其品质的主要指标［10］。2015 年版《中国药典》 规定,延胡索(按干燥品计算) 中延胡索乙素含有量不得低于0.05%。图1表明,供试品中延胡索乙素与其他组分均能达到很好的分离。

对不同产地样品中延胡索乙素含有量进行测定,结果见表1。由表可知,该成分含有量依次为城固县＞成县＞康县＞礼县＞西和县,其中城固县与成县、康县、礼县、西和县差异显著(P＜0.05),成县与康县差异不显著(P＞0.05),礼县与西和县也无显著性差异(P＞0.05)。城固县延胡索样品的延胡索乙素含有量 (0.144%) 最高, 西和县(0.129%) 最低, 城固县比成县、 康县、 礼县、西和县分别高出0.005%、0.008%、0.014%、0.015%。

2.3 醇溶性浸出物比较 不同引种地、原产地延胡索中醇溶性浸出物测定结果见表1,可知其含有量在17.26%～21.33%范围内,均高于《中国药典》 规定的不得少于13.0%的标准。其中,成县最高,为21.33%；城固县最低,为16.23%；成县比康县、 礼县、 西和县、 城固县分别高出4.07%、2.47%、2.24%、5.10%；礼县、西和县差异不显著(P＞0.05),但与其他引种地及原产地相比差异显著(P＜0.05)。

图1 延胡索乙素HPLC 色谱图Fig.1 HPLC chromatograms of tetrahydropalmatine

2.4 总灰分比较 中药材总灰分参数是对无机成分检查的一种重要参数,在同一中药材中无外来掺杂物(泥土、砂石等杂质) 时,一般其含有量都有一定的范围［11］,2015 年版《中国药典》 规定不得超过4.0%。由表1 可知,各样品总灰分含有量依次为城固县＞西和县＞成县＞礼县＞康县,城固县显著更高(P＜0.05),并且各引种地及原产地其有量均符合药典规定标准。

表1 各样品质量比较（%，）Tab.1 Quality comparison of various samples（%，）

表1 各样品质量比较（%，）Tab.1 Quality comparison of various samples（%，）

注：与城固县比较,*P＜0.05,**P＜0.01

来源 折干率 延胡索乙素 醇溶性浸出物 总灰分成县 32.90±0.007 0.139±0.002* 21.33±0.82** 2.44±0.078*康县 32.32±0.020 0.136±0.002** 17.26±0.31* 2.27±0.046**礼县 27.89±0.006** 0.130±0.001** 18.86±0.023** 2.32±0.036**西和县 28.06±0.017** 0.129±0.002** 19.09±0.227** 2.55±0.089**城固县 34.01±0.008 0.144±0.002 16.23±0.260 3.05±0.089

2.5 土壤养分指标测定 表2 显示,引种地的土壤养分指标与原产地相比存在一定差异,其中速效钾变化最大,变异系数为37%；pH 变化最小,变异系数为8%；全氮、碱解氮、有效磷,有机质的变异系数均在13%～35%之间,属于中等变异强度(10%＜RSD＜90%),这可能是由于种植过程中施肥习惯、田间管理程度不同所造成,指标间的差异也反映了人为生产活动对土壤养分的影响和施肥率不高的现状［12］。

表2 各试验点土壤养分含有量Tab.2 Soil nutrient contents in various test sites

2.6 有效成分与土壤养分指标的相关性 运用SPSS 19.0 对延胡索中4 种主要成分含有量与土壤因子中6 种成分含有量进行相关性分析,结果见表3。由表可知,延胡索乙素与土壤养分中速效钾含有量有显著正相关(P＜0.05),这与叶琪琪等［13］报道一致,总生物碱含有量与速效钾；醇溶性浸出物与土壤因子中有效磷有极显著正相关 (P ＜0.01),但土壤中全氮、碱解氮、有机质、pH 成分与有效成分积累相关性均不显著(P＞0.05)。而且,土壤中速效钾、有效磷含有量的升高对促进延胡索有效成分的形成与积累具有重要意义。

表3 有效成分含有量与土壤养分相关性分析Tab.3 Correlation analysis on the contents of active constituents and soil nutrients

3 讨论

结果表明,成县、康县、礼县和西和县4 个引种地生长的延胡索品质与原产地城固县相比存在差异,其折干率分别为32.90%、32.32%、27.89%、28.06%,与原产地(34.01%) 相差不大；延胡索乙素含有量分别为0.139%、0.136%、0.130%、0.129%,稍低于原产地(0.144%),但均达到了2015 年版《中国药典》 规定标准(0.050%)；醇溶性浸出物量分别为21.33%、17.26%、18.86%、19.09%,均高于原产地(16.23%),超过《中国药典》 所规定标准(13.0%)；总灰分量分别为2.44%、2.27%、2.32%、2.55%,略低于原产地(3.05%),均低于《中国药典》 规定不超过4.0%的标准。由此可知,在4 个引种地中成县所产延胡索较康县、礼县、西和县品质更佳。

相关性分析表明,影响延胡索品质的土壤基本养分因子为速效K、有效P 含有量,与延胡索中延胡索乙素、醇溶性浸出物量分别呈显著、极显著正相关。其中,延胡索乙素是延胡索有效成分(生物碱) 之一,也是衡量药材、复方及相关制剂的主要标准［14］,其含有量高低直接影响药材品质,在一定范围内速效K 含有量将促进该成分积累,与文献［15］ 报道基本一致。因此,在延胡索的栽培过程中应适当增施P、K 肥。

甘肃4 个引种地成县、康县、礼县和西和县种植的延胡索质量均符合《中国药典》 标准,因此可在甘肃陇南地区扩大引种栽培以满足市场需求。在实际生产中为了获取高品质延胡索,应选择弱酸偏碱性,速效P、K 含有量较高的土地进行种植。