延胡索品質與土壤養分的相關性分析

徐 珂, 晉小軍, 李 欠, 李愛堂

(甘肅農業大學農學院,甘肅省中藥材規范化生產技術創新重點實驗室,甘肅蘭州730070)

延胡索Corydalis yanhusuo W.T.Wang 為罌粟科紫堇屬植物延胡索的干燥塊莖,主要功效為活血、理氣、止痛等［1］,含有延胡索甲素、延胡索乙素、延胡索丙素 (原阿片堿) 等生物堿類成分［2］,并檢測出少量黏液質、樹脂、揮發油、不飽和脂肪酸、延胡索酸等［3-4］。研究表明,延胡索鎮痛、鎮靜、催眠等作用顯著,同時對冠心病、胃潰瘍、心律失常等也具有良好的治療效果［5］。

延胡索原主產區為浙江東陽、磐安一帶,目前陜西漢中是我國種植面積最大的地區［6］。作為國內許多著名中成藥的主要原料,延胡索近年來市場需求量日益增加,引種栽培可進一步解決上述問題,同時對延胡索資源的可持續發展具有重要意義。隴南市地處陜、甘、川三省交界處的甘肅東南部,具有悠久的中藥材栽培歷史,其中以武都米倉山紅芪、文縣紋黨、宕昌哈達鋪岷歸、禮縣銓水大黃四大名藥為主的中藥材生產已成為該地區一項傳統優勢產業［7］。繆劍華等［8］認為,引種地與發源中心溫度、濕度、氣溫變化等生態因子應保持一致,同時盡可能排除生態因子之間的差異對藥效形成與穩定所造成的影響。所以,本研究選擇隴南市作為引種地,在很大程度上避免了這一缺陷。

本實驗將陜西漢中城固縣栽培的延胡索引種至甘肅省隴南市成縣、康縣、禮縣和西和縣,為評價引種品的品質,對其進行有效成分的測定,探討隴南市不同引種地與原產地的差異,以及土壤條件與有效成分的相關性,以期在引種成功的同時探索高效栽培技術,為延胡索的規范化種植提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料 Sarturius BS124S 分析天平(北京賽多利斯天平有限公司)；電熱恒溫鼓風干燥箱(廣州滬瑞明儀器有限公司)；Waters 515 高效液相色譜儀(美國Waters 公司)；KW 型恒溫水浴鍋(廣州航信科學儀器有限公司)；SB25-12DTD 型超聲波清洗機(寧波新芝生物科技股份有限公司)。

延胡索乙素對照品(中國食品藥品檢定研究院,批號110726-201213)。甲醇、氨水、磷酸均為色譜純(天津市科密歐化學試劑有限公司)。

延胡索分別采自漢中市城固縣及隴南市成縣、康縣、禮縣和西和縣當年所產,經甘肅農業大學晉小軍研究員鑒定均為罌粟科植物延胡索Corydalis yanhusuo W.T.Wang 的塊莖。

1.2 指標測定

1.2.1 折干率 準確稱定并記錄延胡索鮮品質量,在55 ℃的烘箱中放置7 d 干燥(表面褶皺且2 次稱定質量無差異),取出,降至室溫后分別稱定各組延胡索干燥品的質量,計算折干率。

1.2.2 延胡索乙素含有量測定 色譜條件：Gemini-NX C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm)；流動相甲醇-0.1%磷酸(三乙胺調pH 至6.0)；檢測波長280 nm；體積流量1 mL/min；柱溫30 ℃；進樣量10 μL。理論板數按延胡索乙素計,不低于3 000。

1.2.2.1 對照品溶液制備 取延胡索乙素對照品適量,精密稱定,加甲醇制成每1 mL 含50 μg 的溶液,即得。

1.2.2.2 供試品溶液制備 參考2015 年版《中國藥典》 方法并略作修改［1］。將藥材粉末過3 號篩后,精密稱定0.5 g 于平底燒瓶中,加入濃氨試液-甲醇(1 ∶20) 混合溶液50 mL,稱定質量,冷浸1 h 后加熱回流1 h,冷卻,再稱定質量,濃氨試液-甲醇(1 ∶20) 混合溶液補足減失的質量,搖勻,濾過。準確量取續濾液25 mL,蒸干,殘渣加甲醇溶解,轉移至5 mL 量瓶中,稀釋至刻度,搖勻,濾過,取續濾液,即得。

1.2.2.3 測定方法 精密吸取對照品、供試品溶液各10 μL,注入液相色譜儀測定,重復3 次,計算平均值。

1.2.3 醇溶性浸出物測定 稱取3 g 延胡索粉末,置于250 mL 錐形瓶中,加水100 mL,密塞,稱定質量,浸泡1 h 后,連接回流加熱至沸騰,并保持微沸狀態1 h,冷卻,密塞,再稱定質量,用水補足減失的質量, 搖勻, 濾過, 精密量取濾液25 mL,置于恒定質量后的蒸發皿中,水浴蒸干后于105 ℃下干燥3 h,置干燥器中冷卻30 min,迅速精密稱定質量,重復上述步驟直至恒定質量,準確記錄,重復3 次,計算平均值。

1.2.4 總灰分測定 樣品分別過2 號篩后混合均勻,稱取各組分3 g,置于恒定質量的坩堝中,在550 ℃馬福爐中放置3 h,冷卻至室溫后迅速稱定,繼續放入550 ℃馬福爐中30 min,重復上述步驟直至恒定質量,準確記錄,重復3 次,計算平均值。

1.2.5 土壤養分測定 在各試驗地隨機采用“S”形取樣法取20 cm 土層土樣。凱氏蒸餾法測定土壤全氮,堿解擴散法測定土壤水解性氮,碳酸氫鈉-鉬銻抗比色法測定土壤有效磷,乙酸銨浸提火焰光度計法測定土壤速效鉀,油浴加熱重鉻酸鉀氧化容量法測定土壤有機質,土液比1 ∶2.5 電位法測定土壤pH［1］。

1.2.6 數據分析 通過SPSS 19.0 軟件進行處理,每個實驗重復3 次,數據用表示。顯著性水平為P＜0.05,極顯著性水平為P＜0.01。

2 結果

2.1 折干率比較 折干率指藥材干燥前后的比率,是衡量藥材產量和品質的重要指標之一,折干率越大,藥材得率越高［9］。表1 表明,在同等條件下(即將藥材置于同一烘箱55 ℃下烘至表面褶皺,并且2 次稱定質量無差異) 城固縣、成縣、康縣延胡索折干率差異不顯著(P＞0.05),并顯著高于禮縣、西和縣(P＜0.05)。其中,城固縣延胡索折干率最大, 為34.01%； 成縣次之, 為32.90%；禮縣最小,為27.89%。

2.2 延胡索乙素比較 延胡索中主要的化學成分為生物堿,如延胡索乙素、原阿片堿、鹽酸小檗堿等,其中延胡索乙素是評價其品質的主要指標［10］。2015 年版《中國藥典》 規定,延胡索(按干燥品計算) 中延胡索乙素含有量不得低于0.05%。圖1表明,供試品中延胡索乙素與其他組分均能達到很好的分離。

對不同產地樣品中延胡索乙素含有量進行測定,結果見表1。由表可知,該成分含有量依次為城固縣＞成縣＞康縣＞禮縣＞西和縣,其中城固縣與成縣、康縣、禮縣、西和縣差異顯著(P＜0.05),成縣與康縣差異不顯著(P＞0.05),禮縣與西和縣也無顯著性差異(P＞0.05)。城固縣延胡索樣品的延胡索乙素含有量 (0.144%) 最高, 西和縣(0.129%) 最低, 城固縣比成縣、 康縣、 禮縣、西和縣分別高出0.005%、0.008%、0.014%、0.015%。

2.3 醇溶性浸出物比較 不同引種地、原產地延胡索中醇溶性浸出物測定結果見表1,可知其含有量在17.26%～21.33%范圍內,均高于《中國藥典》 規定的不得少于13.0%的標準。其中,成縣最高,為21.33%；城固縣最低,為16.23%；成縣比康縣、 禮縣、 西和縣、 城固縣分別高出4.07%、2.47%、2.24%、5.10%；禮縣、西和縣差異不顯著(P＞0.05),但與其他引種地及原產地相比差異顯著(P＜0.05)。

圖1 延胡索乙素HPLC 色譜圖Fig.1 HPLC chromatograms of tetrahydropalmatine

2.4 總灰分比較 中藥材總灰分參數是對無機成分檢查的一種重要參數,在同一中藥材中無外來摻雜物(泥土、砂石等雜質) 時,一般其含有量都有一定的范圍［11］,2015 年版《中國藥典》 規定不得超過4.0%。由表1 可知,各樣品總灰分含有量依次為城固縣＞西和縣＞成縣＞禮縣＞康縣,城固縣顯著更高(P＜0.05),并且各引種地及原產地其有量均符合藥典規定標準。

表1 各樣品質量比較（%，）Tab.1 Quality comparison of various samples（%，）

表1 各樣品質量比較（%，）Tab.1 Quality comparison of various samples（%，）

注：與城固縣比較,*P＜0.05,**P＜0.01

來源 折干率 延胡索乙素 醇溶性浸出物 總灰分成縣 32.90±0.007 0.139±0.002* 21.33±0.82** 2.44±0.078*康縣 32.32±0.020 0.136±0.002** 17.26±0.31* 2.27±0.046**禮縣 27.89±0.006** 0.130±0.001** 18.86±0.023** 2.32±0.036**西和縣 28.06±0.017** 0.129±0.002** 19.09±0.227** 2.55±0.089**城固縣 34.01±0.008 0.144±0.002 16.23±0.260 3.05±0.089

2.5 土壤養分指標測定 表2 顯示,引種地的土壤養分指標與原產地相比存在一定差異,其中速效鉀變化最大,變異系數為37%；pH 變化最小,變異系數為8%；全氮、堿解氮、有效磷,有機質的變異系數均在13%～35%之間,屬于中等變異強度(10%＜RSD＜90%),這可能是由于種植過程中施肥習慣、田間管理程度不同所造成,指標間的差異也反映了人為生產活動對土壤養分的影響和施肥率不高的現狀［12］。

表2 各試驗點土壤養分含有量Tab.2 Soil nutrient contents in various test sites

2.6 有效成分與土壤養分指標的相關性 運用SPSS 19.0 對延胡索中4 種主要成分含有量與土壤因子中6 種成分含有量進行相關性分析,結果見表3。由表可知,延胡索乙素與土壤養分中速效鉀含有量有顯著正相關(P＜0.05),這與葉琪琪等［13］報道一致,總生物堿含有量與速效鉀；醇溶性浸出物與土壤因子中有效磷有極顯著正相關 (P ＜0.01),但土壤中全氮、堿解氮、有機質、pH 成分與有效成分積累相關性均不顯著(P＞0.05)。而且,土壤中速效鉀、有效磷含有量的升高對促進延胡索有效成分的形成與積累具有重要意義。

表3 有效成分含有量與土壤養分相關性分析Tab.3 Correlation analysis on the contents of active constituents and soil nutrients

3 討論

結果表明,成縣、康縣、禮縣和西和縣4 個引種地生長的延胡索品質與原產地城固縣相比存在差異,其折干率分別為32.90%、32.32%、27.89%、28.06%,與原產地(34.01%) 相差不大；延胡索乙素含有量分別為0.139%、0.136%、0.130%、0.129%,稍低于原產地(0.144%),但均達到了2015 年版《中國藥典》 規定標準(0.050%)；醇溶性浸出物量分別為21.33%、17.26%、18.86%、19.09%,均高于原產地(16.23%),超過《中國藥典》 所規定標準(13.0%)；總灰分量分別為2.44%、2.27%、2.32%、2.55%,略低于原產地(3.05%),均低于《中國藥典》 規定不超過4.0%的標準。由此可知,在4 個引種地中成縣所產延胡索較康縣、禮縣、西和縣品質更佳。

相關性分析表明,影響延胡索品質的土壤基本養分因子為速效K、有效P 含有量,與延胡索中延胡索乙素、醇溶性浸出物量分別呈顯著、極顯著正相關。其中,延胡索乙素是延胡索有效成分(生物堿) 之一,也是衡量藥材、復方及相關制劑的主要標準［14］,其含有量高低直接影響藥材品質,在一定范圍內速效K 含有量將促進該成分積累,與文獻［15］ 報道基本一致。因此,在延胡索的栽培過程中應適當增施P、K 肥。

甘肅4 個引種地成縣、康縣、禮縣和西和縣種植的延胡索質量均符合《中國藥典》 標準,因此可在甘肅隴南地區擴大引種栽培以滿足市場需求。在實際生產中為了獲取高品質延胡索,應選擇弱酸偏堿性,速效P、K 含有量較高的土地進行種植。