郭思遠(yuǎn) 馬寶偉 吳曉毅 李佳 高偉 黃璐琦
摘要 目的:測(cè)定雷公藤屬植物葉片中5種萜類(lèi)成分的含量并比較差異,研究3個(gè)物種間的化學(xué)親緣關(guān)系。方法:采用HPLC法測(cè)定28批雷公藤屬植物葉片中雷公藤甲素、雷公藤內(nèi)酯酮、雷酚新內(nèi)酯、雷酚內(nèi)酯和雷公藤紅素5個(gè)成分的含量,并進(jìn)行方差分析和聚類(lèi)分析。結(jié)果:雷公藤屬植物葉片中,雷公藤甲素、雷酚內(nèi)酯和雷公藤紅素的含量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);雷公藤內(nèi)酯酮和雷酚新內(nèi)酯含量差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。運(yùn)用系統(tǒng)聚類(lèi)將28批雷公藤屬植物聚為4類(lèi):第I類(lèi)為東北雷公藤和昆明山海棠;第II類(lèi)為雷公藤;第III類(lèi)為雷公藤;第IV類(lèi)為雷公藤和昆明山海棠。結(jié)論:雷公藤屬植物葉片中部分萜類(lèi)成分含量差異明顯。東北雷公藤與雷公藤化學(xué)親緣關(guān)系較遠(yuǎn);昆明山海棠混在2者之間,與2者無(wú)明顯區(qū)分。
關(guān)鍵詞 雷公藤屬;萜類(lèi)成分;含量測(cè)定;化學(xué)分類(lèi)
Abstract Objective:To study the relative relationship among the three species of Tripterygium genus by measuring the contents of 5 terpenoid compositions in plant leaves of Tripterygium genus and comparing the differences.Methods:HPLC was used to measure the 5 composition contents including Triptolide,Triptonide,Neotriptophenolide,Triptophenolide and Tripterine in 28 batches of plant leaves of Triptergium genus.ANOVA and cluster analysis were also performed to verify the results.Results:There were significant differences among the contents of Triptolide,Triptophenolide and Tripterine in the plant leaves of Triptergium genus (P<0.05); There was no significant difference between Triptonide and Neotriptophenolide.Hierarchical clustering was used to divide the 28 batches of plants of Triptergium genus into 4 kinds:I:Tripterygium regelii Sprague et Takeda and Tripterygium hypoglaucum; II:Tripterygium; III:Tripterygium; IV:Tripterygium and Tripterygium hypoglaucum.Conclusion:The differences of some contents of terpenoid compositions in plant leaves of Tripterygium genus were significant.The relative relationship of Tripterygium regelii Sprague et Takeda and Tripterygium was distant; Tripterygium hypoglaucum was between the two,which had no significant difference.
Key Words Tripterygium genus; Terpenoid composition; Content determination; Chemotaxonomy
中圖分類(lèi)號(hào):R284.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:Adoi:10.3969/j.issn.1673-7202.2018.02.002
雷公藤(Tripterygium wilfordii Hook.f.)、東北雷公藤(Tripterygium regelii Sprague et Takeda)和昆明山海棠(Tripterygium hypoglaucum(Levl.)Hutch.)3者均屬于衛(wèi)矛科雷公藤屬植物。雷公藤為傳統(tǒng)中藥,又名黃藤、黃臘藤、斷腸草等[1]。藥理研究顯示,其有較好的抑制免疫、抗炎、抗動(dòng)脈粥樣硬化和抗腫瘤等作用[2],臨床上主要用于腎病綜合征、類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡等疾病的治療[3]。目前,雷公藤和昆明山海棠可作為藥用植物,而東北雷公藤尚無(wú)用藥歷史[4]。
文獻(xiàn)報(bào)道[4-5]顯示,綜合形態(tài)特征、生物特性和地理分布分析,認(rèn)為雷公藤和昆明山海棠應(yīng)劃分為同一物種的2個(gè)類(lèi)型,將分布于浙江和福建等海拔300~500 m以上的物種劃分為雷公藤種內(nèi)的一個(gè)新變形,即中間型雷公藤[5]。有文獻(xiàn)通過(guò)RAPD分子標(biāo)記方法研究3者遺傳關(guān)系和遺傳多樣性,結(jié)果顯示東北雷公藤明顯與其他種有顯著地遺傳差異可作為一個(gè)獨(dú)立物種,而雷公藤與昆明山海棠之間存在大量的中間類(lèi)型,中間類(lèi)型連接了這2個(gè)種,建議將2個(gè)種合并。
現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn),雷公藤中含有二萜類(lèi)、三萜類(lèi)、生物堿類(lèi)、倍半萜類(lèi)等活性成分[6-7]。本實(shí)驗(yàn)以雷公藤的萜類(lèi)活性成分:雷公藤甲素、雷公藤內(nèi)酯酮、雷酚新內(nèi)酯、雷酚內(nèi)酯和雷公藤紅素為指標(biāo),對(duì)不同產(chǎn)地的雷公藤葉片、東北雷公藤葉片和昆明山海棠葉片進(jìn)行含量測(cè)定,并參照藥用植物化學(xué)分類(lèi)研究方法[8]對(duì)樣品進(jìn)行系統(tǒng)聚類(lèi)分析,為進(jìn)一步研究3者萜類(lèi)含量差異和物種分類(lèi)提供化學(xué)角度支撐。
1 儀器與試藥
1.1 儀器 高效液相色譜儀(Agilent 1200,安捷倫科技有限公司),冷凍干燥機(jī)(Alpha 1-2LDplus,德國(guó)格馬有限責(zé)任公司),混合球磨儀(MM400,德國(guó)RETSCH公司),循環(huán)水式多用真空泵(SHB-III,鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司),數(shù)顯恒溫水浴鍋(SB-1100,上海愛(ài)朗儀器有限公司),低速臺(tái)式離心機(jī)(SIGMA 1-14,德國(guó)Sigma實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)股份有限公司)。
1.2 試劑 雷公藤甲素(成都曼思特生物科技有限公司生產(chǎn),生產(chǎn)批號(hào)MUST-14092510),雷公藤內(nèi)酯酮(成都曼思特生物科技有限公司生產(chǎn),生產(chǎn)批號(hào)MUST-14111115),雷酚新內(nèi)酯(藥渡經(jīng)緯信息科技有限公司生產(chǎn),生產(chǎn)批號(hào)YD0000883-170220),雷酚內(nèi)酯(上海源葉生物科技有限公司生產(chǎn),生產(chǎn)批號(hào)Y25A3S1),雷公藤紅素(成都普思生物科技有限公司生產(chǎn),生產(chǎn)批號(hào)R0130198);上述對(duì)照品HPLC純度≥98%。乙腈(色譜純,F(xiàn)isher Chemical),甲醇(分析純,北京化工廠生產(chǎn)),磷酸(色譜純,北京現(xiàn)代東方精細(xì)化學(xué)品有限公司生產(chǎn)),DMSO(純度>99.5%,SIGMA-ALORICH中國(guó)公司生產(chǎn)),娃哈哈純凈水(純化水,娃哈哈宏振飲料有限公司生產(chǎn))。
1.3 分析樣品 本實(shí)驗(yàn)所用雷公藤屬植物葉片由本課題組野外采集,其基原植物經(jīng)鑒定為雷公藤(Tripterygium wilfordii Hook.f.)、東北雷公藤(Tripterygium regelii Sprague et Takeda)、昆明山海棠(Tripterygium hypoglaucum(Levl.)Hutch.)。3者取其葉,在-80 ℃冰箱中保存,再于冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥24 h,備用。
2 方法與結(jié)果
2.1 色譜條件 色譜柱:DIKMA Diamonsil C18(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動(dòng)相乙腈(A)-0.05%磷酸水溶液(B),洗脫梯度(0~12 min,38%A;12~25 min,38%~60%A;25~30 min,60%~65%A;30~35 min,65%A;35~48 min,65%~85%A;48~52 min,85%A;52~54 min,85%~83%A,54~65 min,83%A);流速:0.8 mL/min;柱溫:30 ℃;檢測(cè)波長(zhǎng):220 nm。
2.2 對(duì)照品溶液的制備 精密稱(chēng)取雷公藤甲素對(duì)照品2.38 mg、雷公藤內(nèi)酯酮對(duì)照品1.44 mg、雷酚新內(nèi)酯1.53 mg、雷酚內(nèi)酯1.67 mg,于2 mL容量瓶中,用50%DMSO甲醇溶液溶解,定容至刻度,搖勻即得,含雷公藤甲素對(duì)照品1 190 μg/mL、雷公藤內(nèi)酯酮對(duì)照品720 μg/mL、雷芬新內(nèi)酯對(duì)照品765 μg/mL、雷酚內(nèi)酯對(duì)照品835 μg/mL、雷公藤紅素對(duì)照品930 μg/mL的混合對(duì)照品溶液。進(jìn)樣10 μL。對(duì)照品色譜圖見(jiàn)圖1。
2.3 供試品溶液的制備 精密稱(chēng)取昆明山海棠、雷公藤、東北雷公藤干燥葉片適量。取昆明山海棠、雷公藤樣品于2 mL離心管中,混合球磨儀粉碎2 min,加入10倍量體積(w/v)80%甲醇水溶液,超聲提取2 h,搖勻,離心10 min(14 000 r/min),上清液離心5 min(14 000 r/min),上清液微孔濾膜(0.22 μm)濾過(guò),即得;取東北雷公藤樣品研成粉末于15 mL離心管中,加入10倍量體積(w/v)80%甲醇水溶液,超聲提取2 h,抽濾,濃縮,用80%甲醇水溶液定容至2 mL,離心10 min(14 000 r/min),上清液離心5 min(14 000 r/min),上清液微孔濾膜(0.22 μm)濾過(guò),即得。進(jìn)樣15 μL。
2.4 線性關(guān)系考察 精密吸取對(duì)照品儲(chǔ)備液適量,分別用50%DMSO甲醇溶液溶解逐漸稀釋配制成5個(gè)不同濃度的混合對(duì)照品溶液,用“2.1項(xiàng)”下色譜條件進(jìn)行分析。以峰面積為縱坐標(biāo),對(duì)照品溶液濃度為橫坐標(biāo),進(jìn)行回歸,回歸方程及線性關(guān)系。見(jiàn)表1。
2.5 樣品測(cè)定結(jié)果 按2.3項(xiàng)下的制備方法制備供試溶液,按2.1項(xiàng)下的色譜條件進(jìn)樣,測(cè)定峰面積,計(jì)算含量。見(jiàn)表2。
2.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)雷公藤屬3個(gè)物種化學(xué)成分含量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,結(jié)果顯示,不同物種間雷公藤甲素、雷酚內(nèi)酯和雷公藤紅素含量,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);不同物種間雷公藤內(nèi)酯酮和雷酚新內(nèi)酯含量,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)圖2。
2.7 聚類(lèi)分析 以雷公藤甲素、雷公藤內(nèi)酯酮、雷酚新內(nèi)酯、雷酚內(nèi)酯和雷公藤紅素五種化學(xué)指標(biāo)作為聚類(lèi)指標(biāo),以各產(chǎn)區(qū)樣品各指標(biāo)作為聚類(lèi)數(shù)據(jù),采用系統(tǒng)聚類(lèi)法對(duì)不同樣品進(jìn)行聚類(lèi)分析。見(jiàn)圖3。
由圖3可見(jiàn),樣品可被聚為四類(lèi),雷公藤74、雷公藤75、雷公藤76、雷公藤77被聚為一類(lèi),雷公藤68a、雷公藤78、雷公藤79、雷公藤80和雷公藤81被聚為一類(lèi),昆明山海棠1、雷公藤69、雷公藤70a、雷公藤72被聚為一類(lèi);東北雷公藤和昆明山海棠2、3、4、5被聚為另一類(lèi)??梢?jiàn),東北雷公藤樣品可明顯與雷公藤樣品區(qū)分,2者萜類(lèi)成分整體含量有較大差異;而昆明山海棠樣品混在2者之間不能區(qū)分。此外,雷公藤樣品不能聚為一類(lèi),說(shuō)明不同雷公藤樣品之間萜類(lèi)成分含量有差異,樣品質(zhì)量的穩(wěn)定性不如東北雷公藤。雷公藤74、75、76、77與東北雷公藤樣品可聚為一大類(lèi),這可能與其所處海拔與采收時(shí)間有關(guān),使其萜類(lèi)含量與東北雷公藤接近。
3 討論
3.1 提取方法及色譜條件的選擇 本實(shí)驗(yàn)在選擇提取方法時(shí),參考了不同文獻(xiàn)[9-12],比較了浸提法、加熱回流法、煎煮法和超聲提取法,綜合提取時(shí)間,提取效率考慮,最終選擇了超聲提取法。
在確定色譜條件時(shí),參考了不同的文獻(xiàn)[13-16],比較了0.05%磷酸水溶液、0.05%乙酸水溶液、與0.05%磷酸水溶液相同pH值的乙酸水溶液作為流動(dòng)相時(shí)的分離效果,比較了流速為1 mL/min和0.8 mL/min時(shí)的分離效果,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,以0.05%磷酸水溶液為水相,流速為0.8 mL/min時(shí),分離效果較好且基線相對(duì)平坦。
3.2 統(tǒng)計(jì)分析雷公藤屬植物的差異 雷公藤屬3個(gè)物種的萜類(lèi)含量測(cè)定結(jié)果顯示,雷公藤與昆明山海棠中的雷公藤甲素和雷公藤內(nèi)酯酮含量,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),而雷酚新內(nèi)酯、雷酚內(nèi)酯和雷公藤紅素含量,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。雷公藤與東北雷公藤中的雷公藤甲素、雷酚內(nèi)酯和雷公藤紅素含量,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),而雷公藤內(nèi)酯酮和雷酚新內(nèi)酯含量,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。東北雷公藤與昆明山海棠中的雷公藤甲素和雷酚內(nèi)酯含量,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),而雷公藤內(nèi)酯酮、雷酚新內(nèi)酯和雷公藤紅素含量,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。3者比較,雷公藤、東北雷公藤和昆明山海棠中的雷公藤甲素、雷酚內(nèi)酯和雷公藤紅素含量,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),而雷公藤內(nèi)酯酮和雷酚新內(nèi)酯含量,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。其中,雷公藤中雷公藤甲素、雷酚新內(nèi)酯和雷公藤紅素的含量在3者中最高;東北雷公藤中雷公藤內(nèi)酯酮和雷酚內(nèi)酯的含量在3者中最高,而雷公藤甲素的含量在3者中最低;昆明山海棠中雷公藤內(nèi)酯酮、雷酚新內(nèi)酯、雷酚內(nèi)酯和雷公藤紅素的含量在3者中均最低。
3.3 雷公藤屬植物分類(lèi)學(xué)爭(zhēng)議 雷公藤屬植物在分類(lèi)學(xué)上一直存在爭(zhēng)議。在《中國(guó)植物志》中,雷公藤屬植物分為了雷公藤、東北雷公藤和昆明山海棠3個(gè)種。然而在隨后出版的《中國(guó)植物志》中,雷公藤屬植物的3個(gè)種均被命名為雷公藤。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道[5],從遺傳分類(lèi)角度分析,雷公藤與昆明山海棠之間存在大量的中間類(lèi)型,使種間界限模糊,而東北雷公藤可作為一個(gè)獨(dú)立的物種。有定量分析表明[13],雷公藤和昆明山海棠中19種化合物的含量存在顯著性差異。但是,對(duì)不同種群和個(gè)體的雷公藤屬植物進(jìn)行雷公藤甲素含量測(cè)定,發(fā)現(xiàn)東北雷公藤中雷公藤甲素含量很低,而雷公藤和昆明山海棠中雷公藤甲素含量,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)[17]。此外,還有文獻(xiàn)指出[4],東北雷公藤和昆明山海棠中11個(gè)化學(xué)成分的含量,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.0001)。本實(shí)驗(yàn)參照藥用植物化學(xué)分類(lèi)研究方法,基于萜類(lèi)成分對(duì)樣品進(jìn)行系統(tǒng)聚類(lèi)分析,通過(guò)系統(tǒng)聚類(lèi)分析發(fā)現(xiàn)東北雷公藤與雷公藤可明顯區(qū)分,2者化學(xué)親緣關(guān)系較遠(yuǎn),而昆明山海棠混在2者之間,與2者無(wú)明顯區(qū)分。
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