基于化学成分特征的天麻真伪鉴别及质量评价研究

摘要

中药天麻来源于兰科植物天麻Gastrodia elataBl.的干燥块茎；为常用的名贵中药，也是我国卫生部规定的可用于保健食品的原料。天麻的用量大,货源短缺，价格高，有以羊角天麻等伪品充当天麻销售的现象，真伪难以鉴别。同时，在商品流通中，根据天麻的性状特征分为四个等级，还有栽培天麻和野生天麻之分。这些不同商品规格及等级天麻之间的价格差异很大，但质量优劣不明确。目前，天麻的真伪鉴别多用传统经验鉴别法，标准化程度低，不易掌握；质量评价仅以天麻素含量为指标。根据文献报道和课题组前期的研究工作结果表明，现行的鉴定方法难于有效地鉴别和评价天麻药材的质量。为此，本文运用现代分析技术，针对天麻的真伪、优劣鉴定开展了以下三方面的研究工作：
　　第一、天麻药材HPLC指纹图谱的建立：通过优化供试液制备方法和色谱条件，建立了得到分离度良好HPLC图谱的方法。对收集的27份天麻药材，5份天麻饮片，3份天麻粉末和3份冷冻干燥天麻样品进行测定，发现这38份天麻样品的HPLC图谱相似，具有共同的化学特性；选择11个峰为天麻药材HPLC图谱的共有峰；经对照品、保留时间和UV光谱比较，鉴定了7个峰，分别为天麻素、对羟基苯甲醇、巴利森苷 A、巴利森苷 B、巴利森苷 C、巴利森苷 E和腺苷。再计算这27份天麻药材HPLC图谱的平均图谱，作为天麻药材的HPLC指纹图谱。27份天麻药材与指纹图谱的相似度大于0.780；27份天麻药材的聚类分析结果表明，除1份采收过种子的天麻块茎外，其余样品聚类相对较好。进一步对双舌蟹甲草（羊角天麻）、洋芋、芋、美人蕉、黄精、红薯、栝楼等9份常见天麻的伪品进行比较，发现这些伪品的HPLC图谱与天麻HPLC指纹图谱明显不同，未发现天麻素和巴利森苷类成分的峰，且与天麻指纹图谱之间的相关系数低于0.042。对1份天麻酒的测定结果表明，其HPLC图谱与建立的HPLC指纹图谱相似，相关系数为0.966。说明所建立的天麻药材HPLC指纹图谱可准确鉴别天麻的真伪。
　　第二、天麻药材 FTIR指纹图谱的建立：通过样品制备和光谱条件优化，建立了天麻FTIR光谱的测定方法。对27份天麻药材和5份天麻饮片的红外光谱及其二阶导数光谱的分析结果表明，天麻的红外光谱相似，其特征峰位于2929,1642,1515,1415,1371,1237,1154,1079,1023,930和857cm-1；并且在1154,1079和1023 cm-1的三个峰呈现明显的“阶梯峰”。通过计算27份天麻药材FTIR光谱的平均图谱作为天麻药材的FTIR指纹图谱。32份天麻药材和饮片在1800~800 cm-1范围内的红外光谱与指纹图谱的相关系数大于0.9771。进一步比较15份冬天麻与12份春天麻的红外光谱，发现两者红外光谱峰的强度有明显区别。春天麻在1730 cm-1和1515 cm-1附近的吸收峰强于冬天麻，但是，位于1154,1079和1023cm-1的“阶梯峰C”不如冬天麻明显。说明可用FTIR指纹图谱区别冬天麻与春天麻。对双舌蟹甲草（羊角天麻）、洋芋、芋、美人蕉、黄精、红薯、栝楼等9份常见天麻伪品红外光谱的分析表明，这些伪品的红外光谱中未发现1515cm-1芳香环骨架伸缩振动吸收峰，也多未见1154,1079和1023 cm-1的“阶梯峰C”。说明红外光谱可快速、准确地鉴别天麻的真伪。
　　第三、天麻商品等级与主要活性成分的相关性研究：首先，通过对样品提取时间、溶剂、方法、色谱及光谱条件的考察和方法学验证，建立了HPLC测定天麻素、总天麻素、对羟基苯甲醇、腺苷的方法和苯酚-硫酸法测定天麻多糖的方法。并针对天麻中天麻素的含量与传统经验鉴别和商品等级划分相关性不显著的问题，根据天麻素、对羟基苯甲醇、腺苷、多糖在天麻中含量高低及活性大小，采用加权评分法设置了各成分的权重系数，建立了以天麻素、多糖等为指标成分综合评价天麻药材质量的方法。其次，对35份冬天麻和11份春天麻进行了比较，发现两者中天麻素、总天麻素和多糖的含量明显不同（P<0.05）。冬天麻中天麻素含量（0.45％，n=35）比春天麻中天麻素含量（0.68%，n=11）低51.11%，冬天麻中总天麻素含量（1.98%，n=35）比春天麻中天麻素含量（2.47%，n=11）低24.75%；相反，冬天麻中多糖的含量（26.75%，n=35）比春天麻中多糖含量（20.86%，n=11）高28.24%。两种商品天麻中对羟基苯甲醇和腺苷的含量没有明显差异（P>0.05）。说明春天麻在土壤中越冬，春季发芽生长过程中，多糖消耗，含量降低；相反，天麻素及巴利森苷类等成分的含量可能因天麻质量减轻而相对升高。由此可见，天麻性状鉴别的优劣与以天麻素为指标的评价结果不符，反而与以天麻多糖为指标的评价结果相符。再次，根据天麻的分级标准，将35份冬天麻样品分为四个等级，比较天麻素、总天麻素、对羟基苯甲醇、腺苷和多糖的含量，并用加权法计算综合得分。总的趋势是一、二等天麻中这些成分的含量和得分高于三、四等。多糖含量与等级之间的相关性更明显，分别为33.71%（n=8，一等）、34.44%（n=9，二等）、21.82%（n=11，三等）和16.68%（n=7，四等）。表明天麻重量越大，多糖含量及综合评分越高。这与传统经验鉴别天麻质量以个大、质坚实者为佳相符合。由此可见，天麻多糖的含量和建立的多成分综合评价方法，可作为天麻等级划分的指标。最后，比较了四川、云南、陕西、湖北产天麻样品中天麻素等成分的含量，发现四川、云南、陕西等天麻道地产区的天麻样品中天麻素和多糖等含量较高，综合评分也相对较高，四川省（50.60，n=12）>陕西省（46.72，n=7）>云南省（42.16，n=11）>湖北省（34.44，n=4）。表明天麻药材品质与产地有关。
　　此外，对天麻化学成分和药理作用进行了综述，为天麻的临床应用和相关产品的开发提供依据。

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前言

1. 中药材鉴定及质量评价现状

2. 天麻鉴定及质量评价研究现状

3．本论文研究工作设想

第一章 基于HPLC指纹图谱的天麻药材鉴别及质量评价

1.1 仪器与试药

1.2 方法

1.3 结果与讨论

1.4 结论

第二章 基于红外光谱特征的天麻药材真伪鉴定

2.1 仪器和材料

2.2 方法

2.3 结果与讨论

2.4 结论

第三章 天麻商品等级与活性成分的相关性研究

3.1 仪器与试药

3.2 方法

3.3 结果与讨论

3.4 结论

全文主要研究工作总结及下一步工作展望

1. 全文主要研究工作总结

2. 下一步研究工作展望

参考文献

综述:天麻化学成分和药理作用研究进展

在读期间公开发表的学术论文、专著及科研成果

致谢

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