天津中医药  2018, Vol. 35 Issue (2): 153-156

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朱建成, 尚毅, 刘咏梅, 叶方, 谭艳
ZHU Jiancheng, SHANG Yi, LIU Yongmei, YE Fang, TAN Yan
重楼植物中无机元素研究进展
Research advances on inorganic element of Paris Polyphylla Smith
天津中医药, 2018, 35(2): 153-156
Tianjin Journal of Traditional Chinese Medicine, 2018, 35(2): 153-156
http://dx.doi.org/10.11656/j.issn.1672-1519.2018.02.22

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收稿日期: 2017-11-20
重楼植物中无机元素研究进展
朱建成1,2 , 尚毅2 , 刘咏梅3 , 叶方1,2 , 谭艳2     
1. 湖北医药学院附属十堰市太和医院, 十堰 442000;
2. 湖北医药学院, 十堰 442000;
3. 十堰市妇幼保健院, 十堰 442000
摘要:重楼(PPS)为百合科重楼属多年生草本植物,具有清热解毒,消肿止痛,凉肝定惊的作用。重楼中无机元素种类和含量对重楼的药理作用和临床疗效有不同程度的影响。重楼中无机元素含量测定常用的方法有等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)、火焰原子吸收分光光度法(FAAS)、微波消解-火焰原子吸收法等。重楼中无机成分分布与来源、产地、培育条件等有关。土壤中无机元素的种类和含量对重楼的生长发育有不同的影响。药理作用研究证实重楼中无机元素如Ca、K、Fe、Mg等在疾病治疗方面具有一定作用。
关键词重楼    无机元素    含量测定    药理作用    

重楼为百合科重楼属多年生草本植物,《中国药典》收载的有云南重楼paris polyphylla Smith var. yunnanensis(Franch.)Hand. -Mazz.(滇重楼)和七叶一枝花paris polyphylla Smith var. chinensis(Franch.)Hara(华重楼)[1]。又称蚤休、白甘遂、草河车、灯台七等,具有清热解毒,消肿止痛,凉肝定惊的作用,有小毒,《神农本草经》列为下品[2]。主要用于疔疮痈肿,咽喉肿痛,毒蛇咬伤,跌扑伤痛,惊风抽搐[1]。现代药理研究证实其有止血、抗肿瘤、抗感染[3]、抗缺血[4]、抑菌抗炎、镇痛镇静、止咳平喘等多种药理作用[5],是“云南白药”、“热毒清”、“季德胜蛇药片”等著名中成药的主要原料[6-8]。重楼属植物在全球已知分布有24种,中国有19种[9]。全国各地均有分布,尤以四川,云南等西南各省区种类和资源最为丰富[10]。近几十年,由于人类对自然资源的过度开发导致重楼野生资源急剧减少[11],已被世界自然保护联盟(IUCN)列为易危物种[12]

一直以来,苷类、黄酮类、多糖类等有机成分是天然药用植物的研究重点。有研究证明无机元素在中药材发挥药效的过程中也具有重要的作用[13],一些无机元素如Ca、Cu、Zn等必需金属元素不仅能影响药物治疗作用,有的甚至能影响许多生物大分子并表现出特殊的生理功能[14-15]。而某些重金属元素如砷、汞、铅等含量超标则对人体有很大的危害[16-18]。目前,对重楼有机成分研究报道较多,但对无机元素的研究报道较少,为了深入研究重楼临床疗效与无机成分的关系,现对无机成分相关性研究作以综述,为重楼后续研究提供参考。

1 重楼中无机元素含量测定研究

重楼中无机元素含量与药理作用和临床疗效密切相关,大多数无机元素对机体的生理功能有益,但部分重金属则会对人体造成伤害,因此需要检测无机元素含量确保重楼药材在安全的前提下发挥治疗作用[19-20]

1.1 一般无机元素含量测定

袁晓等[21]用等离子光谱仪对湖北省鹤峰县七叶一枝花根茎中的微量元素含量进行检测分析。结果显示其根茎中Ca、Mg、K、Fe含量较高,Zn和P含量较低。在之后的研究中,张金渝等[6]先用湿法硝酸-双氧水对重楼样品进行消解,然后用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定滇重楼样品中无机元素含量,发现滇重楼中K、Mg含量比较丰富,Fe、Mn含量较少。任树林等[22]则用硝酸-高氯酸作为消解剂,测得重楼中无机元素含量为:K>Ca>Mg>Fe>Zn>Mn>Cr>Cu。说明ICP-AES法具有灵敏度高、动态范围宽、相对干扰小、检出限低可同时测定多种元素的特点。

李燕等[23]采用火焰原子吸收分光光度法(FAAS)测得四川不同产地野生重楼根茎中无机元素含量为:Ca>Mg>Fe>Zn>Mn>Cu。吴珊等[13]将火焰原子吸收分光光度法与原子荧光分光光度法联用,对不同来源地重楼药材中无机元素进行含量测定,对测定结果进行相关分析得出以下结论:Mg与Fe、Ca,Cu与Zn、Ca的含量均呈正相关,Cr和Zn的含量呈负相关。李焘等[16]采用微波消解-火焰原子吸收法测定重楼中金属元素的含量,发现药材中微量金属元素含量均为Fe>Zn>Mn>Cu,与有关研究[22-23]的测定结果一致,说明该方法准确度较高,测定数据可靠。在此方法中所用的微波消解是在高温高压下进行的一种新的样品前处理方法,具有操作简单安全、耗时短、节省试剂等优点。对几种测定结果进行比较发现重楼中Ca、K、Mg、Fe等元素含量较高,Zn、Mn、Cu等元素含量较低,与其他百合科药材如麦冬、知母等无机元素含量分布不同[24-25]

1.2 有害重金属含量测定

李燕等[23]采用石墨炉原子吸收光谱法测定重楼中无机元素含量,测得其内含有微量Pb、Cr、Mo、Cd。邹亮等[20]采用原子荧光光度法检测出不同产地滇重楼中As、Hg含量存在一定差异。王敏[26]采用高效液相色谱及微波消解-电感耦合等离子体质谱法对黔产重楼的品质进行研究,检测出As、Pb含量均低于0.5%,符合药典规定。以上各方法均能检测出药材中重金属含量,检测结果说明重楼中重金属含量较低,这可能与重楼主要生长在海拔较高的区域,人类对其生长环境影响较小有关。

2 重楼中无机元素分布影响因素分析 2.1 种源对重楼无机元素含量分布的影响

重楼包括有华重楼、滇重楼等约20余种和变种、变型[27]。吴珊[28]对不同来源地滇重楼和华重楼中Fe、Mg、Mn、Ca、Cu、As和Hg等元素含量进行研究比较,发现滇重楼样品中Mg、Ca、As和Hg的含量最高,华重楼样品中Fe、Mn、Cu的含量相对较高。李焘等[16]对滇重楼和华重楼中Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、K等7种金属元素含量进行检测,结果显示滇重楼中Ca、Mg、K、Cu元素含量高于华重楼,Fe、Mn、Zn元素含量低于华重楼。说明重楼中无机元素含量的分布与种源有关,不同种重楼对无机元素的富集能力可能有一定差异。

2.2 产地对重楼无机元素含量分布的影响

重楼在中国分布较广,其中四川、云南、湖北等地资源较为丰富。吴珊[28]对不同产地的华重楼样品中无机元素含量进行检测,发现四川马边的重楼中Fe和Mn含量最高,贵州遵义的重楼中Cu含量最高,四川峨嵋的重楼中Cr含量最高,贵阳的重楼中Cu和Cr的含量最低,贵州安顺的重楼中Hg的含量最低。周浓等[29]对三峡库区不同产地重楼药材中重金属含量进行研究,结果证实不同产地重楼药材中重金属含量差异显著,如Cd、Hg、As、Cu、Pb等含量均存在差异。说明产地是重楼中无机元素含量分布的影响因素之一,不同产地同一来源重楼无机元素含量存在差异。

2.3 培育状态对重楼无机元素含量分布的影响

宋九华等[17]对滇重楼和华重楼的野生品和人工栽培品中无机元素Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn的含量进行测定比较,发现野生重楼中各无机元素含量普遍高于人工栽培重楼。何忠俊等[30-33]采用盆栽实验,研究比较了不同钙、锌、镁、钼等无机元素施用量对滇重楼中其它无机元素含量的影响,结果表明不同施钙和施锌水平下重楼叶片、根茎中Ca、K和Zn、K、P含量不同,同时施钙对重楼块茎中皂苷的合成也有影响,施锌会使总皂苷含量降低;不同施镁和施钼水平下重楼各部位Mg、K、P和Mo含量存在差异,其中不同施钼水平不仅对重楼叶和根茎中K、P含量有影响,还能使新根茎中总皂苷含量显著增加。说明不同生长条件、不同栽培条件对重楼无机元素的分布有影响。

3 无机元素对重楼生长发育的影响

中药材生长除受药材品种、地理环境、产地的影响外,土壤中无机元素的影响也较大[34]。张静等[9]将重楼根及根茎土壤进行湿法消解处理,采用原子吸收分光光度法对土壤及药材中K、Ca、Mg、Na、Mn、Zn、Cu、Ni的含量进行测定分析,发现重楼对Na、Cu、Ca具有一定的富集能力,重楼根茎中这8种无机元素含量与根际土壤中的无机元素含量呈现一定的相关性。何忠俊等[30-33]采用盆栽实验,研究比较钙、镁、锌、钼等无机元素水平对滇重楼生长的影响,结果显示,施钙可增加滇重楼株高;施镁能降低滇重楼株高,叶变大;施锌提高了滇重楼株高,但对根茎增加不显著;施钼显著提高了滇重楼株高和根茎产量。杨界等[35]采用离体花粉培养法研究了Ca、Zn、Mo 3种无机元素对狭叶重楼花粉萌发和花粉管生长的影响,结果表明高浓度和低浓度Ca2+对狭叶重楼花粉萌发和花粉管生长具有抑制作用,适宜浓度对其具有促进作用;高浓度Zn2+对狭叶重楼花粉萌发和花粉管生长有抑制作用,低浓度无明显影响,适宜浓度能促进花粉管的生长;高浓度的Mo6+有抑制作用,低浓度无明显影响。说明无机元素对重楼的生长发育有一定的作用,其作用方式与无机元素种类和含量密切相关。

4 无机元素与重楼药理作用相关性研究

李秀珍等[36]采用等离子体发射光谱法对北重楼根及根茎中的微量元素进行检测分析,发现在治疗毒虫、毒蛇咬伤方面,重楼的消炎、止血、生肌作用可能与Ca、Zn含量有关;高含量的Mg能促进抗毒素的合成,提高机体免疫力,同时Mg也与重楼清热解毒,治疗疔疮痈肿的药理作用密切相关。袁晓等[21]用等离子光谱仪对重楼根茎中微量元素含量进行检测,发现重楼根茎中Ca、K、Fe、Mg含量较高,这些元素不仅对其自身生长具有调节作用,而且对人体也具有生理调节作用。另有研究证明[17, 19],重楼中所含的Mg对酶有激活作用;Ca可增强大脑皮层的抑制过程,调节机体兴奋和抑制过程的失调,还具有消炎、解毒、消肿、抗过敏等作用。此外,Ca对骨骼,牙齿的生长也有影响;Fe、Zn、Mn等微量元素对酶的活性有影响;其中,Zn还具有抗菌和抗病毒作用,Fe和Mn有降血脂和降血压的功效,这些都与重楼多种药理作用相关。说明重楼药材的多种药理活性与无机成分含量有一定的关系。但某些重金属元素如Hg、As等其含量超标会对人体造成伤害[18],因此需要对无机元素与重楼药理作用进行研究,同时重楼中无机元素含量与其临床用药的安全性和有效性有关,测定其含量是确保重楼品质的一种可行性方法。

5 结论与展望

中药材的质量与产地密切相关,道地药材的质量明显优于其他产地,土壤是其中重要的影响因素之一[34, 37-38],除了土壤氢离子浓度指数(pH)、微生物菌群、水分等,无机元素含量也是一个不可忽视的方面,尤其是K在改善重楼品质方面具有重要作用[39-42]。研究证明重楼中无机元素含量对重楼的临床疗效有影响[43-45],需要对重楼进行无机元素含量测定,为重楼品质鉴定提供全面、科学的依据。因此,无机元素含量有待作为重楼质量的评定指标之一。从另一方面来说,也可以为人工栽培重楼药材的采收时间、合理施肥提供参考,提高重楼药效及药用价值。目前,对于重楼无机元素的研究主要为含量分析研究,缺少无机元素与其他成分相互作用方面的研究,尤其在重楼无机元素的药理和临床研究方面缺少支持,需要进一步深入研究。随着对重楼中无机元素研究的加强,可以期待在未来重楼发挥更加安全有效的药理作用,更好的应用于疾病的临床治疗。

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Research advances on inorganic element of Paris Polyphylla Smith
ZHU Jiancheng1,2, SHANG Yi2, LIU Yongmei3, YE Fang1,2, TAN Yan2     
1. Department of Pharmacy, Taihe Hospital of Shiyan Affiliated to Hubei University of Medicine, Shiyan 442000, China;
2. Hubei University of Medicine, Shiyan 442000, China;
3. Shiyan Maternal and Child Health Hospital, Shiyan 442000, China
Abstract: Paris Polyphylla Smith (PPS) is a perennial herb of Liliaceae.It has a variety of phamacological effects such as antipyretic detoxiate, subsicling swelling and analgesia, cooling sliver and arresting convulsion. The kind and content of inorganic element in PPS have different influence degree on phamacological effects and clinical efficacy. The determination methods of inorganic elements in PPS include inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry (ICP-AES), flame atomic absorption spectrophotometry (FAAS), Microwave Digestion-FAAS and others.The distribution of inorganic components in PPS is related to sources, origin and cultivating conditions. The types and contents of inorganic elements in soil have different effects on the growth and development of PPS.The research of pharmacological action confired that inorganic elements such as Ca, K, Fe, Mg in PPS play some roles in disease treatment.
Key words: Paris polyphylla Smith     inorganic elements     content ditermination     pharmacologic actions