文章信息
- 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
-
文章历史
- 收稿日期: 2017-11-20
2. 湖北医药学院, 十堰 442000;
3. 十堰市妇幼保健院, 十堰 442000
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。
[1] | 国家药典委员会编. 中国药典(一部)[S]. 中国医药科技出版社, 2015: 260. |
[2] | 清·黄奭辑. 神农本草经[M]. 北京: 中医古籍出版社, 1982: 298. |
[3] | 赵保胜, 朱寅荻, 马勇, 等. 中药重楼研究进展[J]. 中国实验方剂学杂志, 2011, 17 (11): 267–270. DOI:10.3969/j.issn.1005-9903.2011.11.080 |
[4] | Li P, Fu JH, Ren JG, et al. Extract of Paris polyphylla Smith protects cardiomyocytes from anoxia-reoxia injury through inhibition of calcium overload[J]. Chin J Integr Med, 2011, 17 (4): 283–289. DOI:10.1007/s11655-011-0704-4 |
[5] | 周满红, 李建国, 王瑞烈, 等. 重楼总皂苷溶血作用实验研究[J]. 中国药房, 2007, 18 (21): 1611. DOI:10.3969/j.issn.1001-0408.2007.21.004 |
[6] | 张金渝, 王元忠, 金航, 等. ICP-AES法测定滇重楼中的微量元素[J]. 光谱学与光谱分析, 2009, 29 (8): 2247–2249. |
[7] | 苏豹, 韦建荣, 尹品耀, 等. 滇重楼药材及腐烂根茎中氨基酸和元素的测定[J]. 中国现代中药, 2013, 15 (7): 587–589. |
[8] | Yang Y, Zhai YH, Liu T, et al. Detection of valeriana jatamansi as an adulterant of medicinal Paris by length variation of chloroplast psbA-trnH region[J]. Planta Med, 2011, 77 (1): 87–91. DOI:10.1055/s-0030-1250072 |
[9] | 张静, 丁博, 肖国生, 等. 三峡库区栽培重楼药材和土壤中营养元素的相关性分析[J]. 中国实验方剂学杂志, 2016, 22 (4): 32–38. |
[10] | 杨光义, 胡培, 叶方. 重楼资源分布与可持续利用研究进展[J]. 中国药师, 2016, 19 (1): 159–162. |
[11] | He J, Wang H, Li DZ, et al. Genetic diversity of Paris polyphylla Smith var. Yunnanensis, a traditional Chinese medical herb, detected by ISSR markers[J]. Planta Med, 2007, 73 : 1316–1321. DOI:10.1055/s-2007-981617 |
[12] | Song Y, Li MF, Xu J, et al. Polymorphic microsatellite markers in the traditional Chinese medicinal plant Paris polyphylla var. yunnanensis[J]. Genet, Mol, Res, 2015, 14 (3): 9939–9942. DOI:10.4238/2015.August.19.29 |
[13] | 吴珊, 马宗祥, 侯凯, 等. 不同来源地重楼药材中9种无机元素含量测定[J]. 安徽农业科学, 2010, 38 (8): 4080–4083. |
[14] | 王健, 贾仁勇, 黎晓敏, 等. 中药的现代功效与无机元素关系的研究[J]. 微量元素与健康研究, 1996, 13 (4): 29–30. |
[15] | 黎晓敏, 王健, 贾仁勇, 等. 中药不同药性与无机元素关系的研究[J]. 中国中药杂志, 1997, 22 (8): 502–504. |
[16] | 李焘, 屈新运, 张序贵, 等. 微波消解-火焰原子吸收光谱法测定2种不同来源重楼药材中的金属元素含量[J]. 光谱实验室, 2011, 28 (1): 113–117. |
[17] | 宋九华, 唐琼, 成英, 等. 栽培与野生重楼药材中重楼皂苷与无机元素含量的比较分析[J]. 乐山师范学院学报, 2014, 29 (12): 54–62. DOI:10.3969/j.issn.1009-8666.2014.12.013 |
[18] | 易中周, 刘卫, 陈瑞, 等. 基体改进剂对重楼中砷·汞含量测定的影响[J]. 安徽农业科学, 2010, 38 (9): 4532–4533, 4552. |
[19] | 屈在情, 韦薇, 朱光辉. ICP-AES测定腾冲重楼中的微量元素[J]. 微量元素与健康研究, 2012, 29 (1): 25–26. |
[20] | 邹亮, 胡一冰, 赵钢, 等. 不同产地滇重楼中重金属含量的湿法消解-原子荧光光度法测定[J]. 时珍国医国药, 2010, 21 (4): 1014–1015. |
[21] | 袁晓, 袁萍, 严海燕, 等. 野生珍稀药用植物七叶一枝花的成分含量分析[J]. 武汉植物学研究, 2004, 22 (6): 575–577. |
[22] | 任树林, 高志均. ICP-AES法测定重楼中的金属元素[C]. 中华中医药学会中药分析分会第五届学术交流会论文集, 2012. |
[23] | 李燕, 丁春邦, 张利, 等. 四川不同产地重楼中无机元素含量的测定[J]. 中草药, 2009, 40 (6): 968–970. |
[24] | 王艳红, 郑有兰. 中药几种贝母中8种无机元素的含量分析[J]. 微量元素与健康研究, 2004, 21 (6): 30–33. |
[25] | 唐建阳, 陈菁瑛, 苏海兰, 等. 不同基源和产地麦冬无机元素比较研究[J]. 福建农业学报, 2009, 24 (6): 511–514. |
[26] | 王敏. 黔产重楼的品质评价[J]. 贵州农业科学, 2013, 41 (8): 88–91. |
[27] | 叶方, 胡培, 杨光义, 等. 湖北武当山地区重楼资源调查[J]. 中药材, 2015, 38 (8): 1615–1617. |
[28] | 吴珊. 不同来源地重楼药材的初步鉴定及其甾体皂苷和无机元素含量测定[D]. 雅安: 四川农业大学, 2007. |
[29] | 周浓, 张杰, 郭冬琴, 等. 三峡库区栽培重楼中重金属元素的含量与评价[J]. 环境化学, 2015, 34 (9): 1758–1760. DOI:10.7524/j.issn.0254-6108.2015.09.2015020602 |
[30] | 何忠俊, 曾波, 韦建荣, 等. 钙对滇重楼生长和总皂甙含量的影响[J]. 云南农业大学学报, 2010, 25 (5): 664–669. |
[31] | 何忠俊, 曾波, 梁社往. 锌对滇重楼生长、养分含量和总皂甙含量的影响[J]. 西南农业学报, 2012, 25 (2): 665–669. |
[32] | 何忠俊, 马青, 曾波, 等. 镁对滇重楼生长、养分吸收和总皂甙含量的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2009, 15 (4): 960–964. |
[33] | 何忠俊, 熊俊芬, 梁社往, 等. 钼对滇重楼生长、养分和总皂甙含量的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2011, 17 (6): 1481–1486. DOI:10.11674/zwyf.2011.0499 |
[34] | 王义, 张美萍, 王春德, 等. 中药材品质与植物生物学研究的关系[J]. 吉林农业大学学报, 1996, 18 (3): 112–116. |
[35] | 杨界, 李燕, 罗莉, 等. 无机元素对狭叶重楼花粉萌发及花粉管生长的影响[J]. 四川农业大学学报, 2009, 7 (2): 199–202. |
[36] | 李秀珍, 于昌贵, 柏岩. 清热解毒药北重楼中微量元素的分析[J]. 黑龙江医药, 1995, 8 (2): 328–329. |
[37] | 成莉, 甄艳, 陈敏, 等. 扩大重楼药用资源研究进展[J]. 中国中药杂志, 2015, 40 (16): 3121–3124. |
[38] | 李恒, 苏豹, 张兆云, 等. 中国重楼资源现状评价及其种植业的发展对策[J]. 西部林业科学, 2015, 44 (3): 1–7. |
[39] | 吴宇佳, 张文, 符传良, 等. 植物钾素营养基因型差异的研究进展[J]. 广东农业科学, 2012, 39 (3): 132–134. |
[40] | 王印, 何忠俊, 段艳涛, 等. 滇重楼根茎有效成分与土壤钾状况的关系研究[J]. 西南农业学报, 2012, 5 (3): 950–953. |
[41] | 王跃虎, 牛红梅, 张兆云, 等. 重楼属植物的药用价值及其化学物质基础[J]. 中国中药杂志, 2015, 40 (5): 833–839. |
[42] | 赵艳丽, 张霁, 袁天军, 等. 近红外光谱快速鉴别不同产地药用植物重楼的方法研究[J]. 光谱学与光谱分析, 2014, 34 (7): 1831–1835. |
[43] | 何含杰, 章怀云, 陈丽莉, 等. 重楼皂苷的药理作用和临床应用研究进展[J]. 中药材, 2014, 37 (3): 527–530. |
[44] | 杨德全, 杨勤, 周浓. 多基源重楼的质量等同性研究[J]. 中国实验方剂学杂志, 2014, 20 (3): 91–94. |
[45] | 付绍智, 李楠, 刘振, 等. HPLC法测定不同产地重楼属植物中7种甾体皂苷成分[J]. 中草药, 2012, 43 (12): 2435–2437. |
2. Hubei University of Medicine, Shiyan 442000, China;
3. Shiyan Maternal and Child Health Hospital, Shiyan 442000, China