药用植物穿心莲主要成分及含量检测的研究

药用植物穿心莲主要成分及含量检测的研究

刘瑞芝徐姣刘秀波马伟

郭化市疾病预防控制中心吉林133700；黑龙江中医药大学药学院黑龙江哈尔滨150040

摘要：中药穿心莲为爵床科植物穿心莲的干燥地上部分，是一种常见的名贵中药，在临床上广泛应用。穿心莲内酯是其所含的有效成分之一，易吸收、药效作用时间长、利用度高，无明显的毒副作用，配伍用药临床效果更好。本文以穿心莲内酯为主，从其植物资源现状；有效成分的药理作用，环境因子对其形成的影响；有效成分的稳定性与检测方法等方面进行了阐述，为进一步的穿心莲资源的开发与利用提供理论依据。

关键词：穿心莲；成分；检测；药用植物

中药穿心莲为爵床科植物穿心莲（Andrographispaniculata（Burm.f.）Nees）的干燥地上部分，是一种常见的中药[1]。味苦，性寒。全草可入药，可以生食，一年生草本。1885印度史料记载，穿心莲原产于印度半岛和斯里兰卡，在中国、印度、马来西亚等国家有悠久的民间药用史，我国华东、中南等地区均有栽培。具有清热解毒，凉血，消肿止痛等作用。[1]目前穿心莲临床应用广泛，以其为君药的中成药多种制剂有10余种。

一、穿心莲内酯及其药理作用

穿心莲主要有效成分为二萜内酯类，还含有甾醇，黄酮类，生物碱等化学成分。二萜内酯类中穿心莲内酯含量最高，占15％以上。其他包括去氧穿心莲内酯、脱水穿心莲内酯与新穿心莲内酯。穿心莲内酯有广谱抗菌和抗病毒作用，有“天然抗生素”之称，具有多种药理作用，有较高的药用和保健作用[2]。研究表明穿心莲内酯具有解热、镇痛、抗炎；抗肿瘤；免疫调节；抗病毒；抗心肌缺血；抗心肌缺血-再灌注损伤作用；降压作用；调节血脂作用；抗心肌肥厚作用；抗氧化；保肝利胆；抗糖尿病；抗生育等作用。建议准备生育的夫妇和孕妇不要服用含穿心莲内酯成分的药物。穿心莲内酯资源丰富，易吸收、药效作用时间长、利用度高，无明显的毒副作用，配伍用药临床效果更好。[3]

二、穿心莲种质资源分布情况

印度是植物穿心莲原产地，资源丰富，但近几年由于市场的需求量大，人工无度采挖导致野生资源剧减现已列为国家保护物种。2001年作为国家重要药用资源，斯里兰卡禁止穿心莲出口，马来西亚也对穿心莲种质资源进行了人工保护。我国早在1932年《岭南采药录》中就记载了植物穿心莲，当时称之为“春莲秋柳”。我国长江两岸多地都有种植，主产区广州、广西、福建，北至陕西。穿心莲由于受种质资源、生态环境、人工栽培技术、采收的季节等差异，其主要活性成分差异较大，药材质量参差不齐，因而对穿心莲的良种选育、生产区划提出了要求。陈容[4]采用SRAP及SNP分子标记的遗传多样性评价，利用110对SRAP引物和1对SNP特异性引物，对7省13个样地103份穿心莲样品进行了遗传多样性分析。结果表明种质间遗传多样性较贫乏。邵艳华[5]用同工酶研究30个产地穿心莲，结果显示遗传多样性水平极低，其中福建泉州野生穿心莲与栽培穿心莲间的亲缘关系相对较远。从叶绿体基因角度表明不同产地穿心莲种质资源的遗传多样性水平较低。产生的原因一是穿心莲繁殖自花授粉不易杂交产生新的基因型；二是各地引种种源单一。因而要想品种多样化，应利用生物技术手段大力推进良种选育。

为保证穿心莲药用植物资源的可持续发展和利用，有必要对目前我国穿心莲药用植物资源进行普查，探索穿心莲优良种质培育途径，完善穿心莲种质资源质量评价方法，将传统种质资源研究方法与现代科学研究相结合，为高产优质穿心莲的培育和中药资源的开发利用研究提供了一些新的想法和思路。穿心莲种质资源调查研究。对广东、福建、广西、四川及云南的穿心莲种质资源进行了生物学特性、资源蕴藏量及产销情况等多方面的调查，并收集了大量样品。在实地调查中发现目前仅在云南文山、福建泉州有极少野生资源分布，多为单株生长于人迹罕至的森林中，但由于气候以及人为因素，已近乎灭绝，此外便是零星分布的半野生穿心莲。穿心莲野生品种与人工栽培品种相比较而言，叶片大，中药材中含叶量大，有效成分含量，符合《中国药典》要求，野生穿心莲资源是良种培育的最佳种质资源应大力保护。[6]

目前栽培穿心莲主要分布在广东省湛江市和清远市、福建省漳州市、广西省贵港市和南宁市、四川省宜宾市，这四省的栽培面积都是上千亩，以广西省种植面积最大，而且广西有专门的种子田，四川和广东所用穿心莲种子均来源于广西，而云南自2010年后已无种植。栽培穿心莲多采用单作或套种，采收加工方法随意，多是当地药商或药企直接收购穿心莲干燥地上部分或叶、茎、根部位，收购价2～8元。由于产地的区别，穿心莲外观形态叶、花、植株高矮等都不一样，因而应该建立穿心莲种质资源数据库信息系统，载入了穿心莲的资源分布、蕴藏量、生境、生物学特性，以及不同产地穿心莲种质资源原植物、标本及其化学指纹图谱等图片信息，这样对穿心莲种质资源保护与利用起到致关重要作用。

三、环境对穿心莲生长的影响

1.土壤理化性质。陈容[4]采集了广东、福建、海南等7省35个样地的土壤，进行土壤理化性质全指标及与含量指标相关性进行分析，结果表明各个产地之间的土壤理化性质存在较大差异；全磷呈正相关，全钾、水分呈负相关。发现中性偏弱酸性土壤较为适宜穿心莲的生长，而土壤质地以红壤为好。土壤理化性质对穿心莲质量性状影响较大，土壤pH及所含的氮、磷、钾、有机质等与穿心莲中所含总内酯、总黄酮、醇溶性浸出物含量均有一定的相关性。

2.肥料。肥料的施用可以加强穿心莲的生理生化水平。邵艳华[5]研究表明有机肥不仅影响穿心莲的生长，同时也影响其质量，有机肥的施用与穿心莲总黄酮含量呈极显著正相关，同时影响脱水穿心莲内酯生成。速效磷是直接影响穿心莲总内酯含量的重要元素，适当增施磷肥，可以提高穿心莲的质量。微肥有利于穿心莲内酯的积累，因此可以通过配施有机肥和微肥提高穿心莲的产量和质量，同时达到环保效果。

3.花果期。花果期植株保护酶活性的升高与其生理作用水平的提高协调一致，而酶活性的增高和特征酶带的产生有利于调节其对环境适应性的代谢过程，从而顺利度过生长转型期，同时保护植株免受外界伤害及细胞次生代谢物的累积。

4.盐胁迫。在盐胁迫环境中，穿心莲会通过自我调节不同部位酶活性、生成代谢产物等来适应逆境；当胁迫损害加强时，为了达到物质和能量的恒定状态，穿心莲会通过提高酶活性、脯氨酸含量及次生代谢产物含量来维持植株正常生长，但次生代谢产物的生成是一个能量大量损失的过程，因此当盐胁迫导致的氧化应激危害进一步加强时，穿心莲开始减少次生代谢产物的生成，转而大量生成具有保护性的小分子物质脯氨酸，从而减轻细胞膜的受损程度。

5.甜菜碱。外源甜菜碱有效缓解盐胁迫抑制穿心莲生长，同时保证关键药效成分穿心莲内酯的含量提高。

6.水胁迫。穿心莲喜湿不耐旱，但水分过多，植物为了维持正常生长消耗大量能量，植物代谢变慢次生代谢产物积累减弱；在40%水分胁迫条件下，出现了有效成分穿心莲内酯含量升高，这可能是植物表现出来的应激反应。因此，湿润环境有利于穿心莲植物的生长与有效成分的积累。

7.光照。光照越强，穿心莲植株高度越低，主要药用成分总值越低[7]。诸晨亮等[8]实验表明，生长期控制光照强可以促进穿心莲的生长；适度遮光有助于延迟穿心莲开花期。诸晨亮等（2013）研究表明，适当遮光穿心莲长的高、花期延后、有效成分含量增加。

8.温度。穿心莲有一定的耐高温能力，温度对穿心莲植株生长的影响不显著。最适生长温度为３０-３５℃，过高和过低气温对其生长产生显著影响。

四、穿心莲内酯及稳定性

不同加工方式直接影响穿心莲药材的质量及稳定性。[9]按照传统加工与提取的经验上大家一致认同存放的陈药材有效成分含量比新药材含量高。传统上穿心莲药材是以全草晾干，打包贮藏。贮存过程中由于水分的流失与穿心莲药材酶的分解，药材有效成分的含量也发生了变化，导致在贮藏期间质量产生差异。穿心莲内酯和脱水穿心莲内酯成分不稳定，在贮存过程中穿心莲内酯可部分转化为脱水穿心莲内酯，使穿心莲内酯的含量明显下降，脱水穿心莲内酯含量增加，并且随着贮藏时间越长，下降与提高的越明显，所以制剂原料及饮片最好用当年产新药材。

晒干后切段贮藏初期穿心莲内酯含量与穿心莲总内酯含量最高、脱水穿心莲内酯贮藏21个月时含量最高，全草晒干贮藏24个月为最低；以晒至6-7成干后切段再晒干初加工方式在贮藏24个月为最低。因此，提取穿心莲内酯或穿心莲总内酯，采用晒干后切段加工的新药材为宜，不宜使用贮藏久的中药材。提取脱水穿心莲内酯，最好采用晒干后切段贮藏21个月的药材。从不同批号穿心莲的测定结果来看，以叶多茎少色鲜者为佳。张红星（2015）研究表明穿心莲药材含穿心莲内酯和脱水穿心莲内酯总量为1.76%，叶含穿心莲内酯和脱水穿心莲内酯总量为2.39%。茎含穿心莲内酯和脱水穿心莲内酯总量为1.23%，穿心莲内酯叶含量高于茎，药材叶子的比例对药材质量有重要意义。

穿心莲内酯类成分在不同溶剂中的化学稳定性。穿心莲内酯类化学成分在不同提取溶剂中含量不一样。穿心莲内酯类成分在乙醇和85%乙醇中稳定，在甲醇中不稳定，在甲醇-水中变化较大；穿心莲内酯类成分的化学稳定性较差，分析过程中应注意溶剂的选择，不宜长时间放置；穿心莲内酯和去氧穿心莲内酯的热稳定性较差，生产过程中应随时监测环境温度，尽量保持低温。适量加入水可以提取液的极性，有利于穿心莲内酯类成分的提取，增加提取率。比较提取率、稳定性、安全环境几个方面，最佳溶剂提取溶剂为85%乙醇。短时间的高温处理不会导致该溶剂中的穿心莲内酯类成分损失，低温环境有利于其长期稳定贮存。[10]

五、穿心莲质量检测方法

穿心莲种质资源的高效薄层色谱研究。TLC鉴别与HPLC含量测定是中药材定性鉴定与定量分析，对中药材质控与建立质量标准的重要手段与有效方法。

HPTLC对穿心莲进行质量评价。快速有效区分穿心莲不同质量级药材研究。邵艳华[5]对14批不同产地穿心莲种质、14批商品药材、不同部位以及不同干燥品进行了HPTLC指纹图谱研究，结果表明干燥后的穿心莲叶中含有的成分种类和数量均较鲜品多。连瑞丽（2017）建立了穿心莲内酯与脱水穿心莲内酯薄层色谱鉴别和含量测定方法，该方法分析快、准确，可重复，可用于穿心莲药材的质量控制。

HPLC方法对穿心莲质量评价。邵艳华[5]利用HPLC方法建议了穿心莲的指纹图谱。她对30个不同产地的穿心莲种质进行研究，以广东省城月镇的栽培品种为标准，以穿心莲的内酯、新内酯、去氧内酯和脱水内酯四个色谱峰进行多点校正，建立了更具代表性、更加丰富的指纹图谱共有模式图，含有20个共有峰，分离度良好，重现性佳。按照《中国药典》对穿心莲含测指标成分规定，对7个省份13个采样点的35份自采对口药材进行了含量测定，为了得到更准确的结果，采取了按比例取样，结果表明各样品均符合《中国药典》对穿心莲的含测检测指标，但穿心莲内酯和脱水内酯含量存在明显差异。按照《中国药典》规定对35份药材的不同部位进行含量检测，结果显示叶的穿心莲内酯和脱水内酯均高于茎中含量，穿心莲内酯含量高于脱水穿心莲内酯，但不同产地间的成分含量亦存在较大差异。

张慧晔等（2014）利用UPLC法测定穿心莲提取物中穿心莲内酯、新穿心莲内酯、去氧穿心莲内酯和脱水穿心莲内酯的含量，同时建立穿心莲提取物的特征图谱，为其质量的全面评价提供依据。

RP-HPLC测定法。苏丹等（2002）利用反相高效液相色谱法对不同产地穿心莲叶片中主要有效成分穿心莲内酯、脱水穿心莲内酯进行含量测定，结果色谱峰分离度良好，体现了该检测方法简单、重复性和稳定性好，能做为有效地控制穿心莲药材质量的检测方法。

不同产地穿心莲中重金属及农残检测有两种方法。1.电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）。本方法操作便捷、灵敏度高、检出限低等优势，可作为穿心莲微量元素含量检测方法。丁平等（2013）利用该方法测定19种不同产地穿心莲，建立了19种药材中19种微量元素含量检测方法。2.气相色谱-电子捕获检测器（GC-63Ni-ECD）法。邵艳华[5]采用GC-ECD法建立药材中16种有机氯和6种拟除虫菊酯类农药残留量的同时测定方法。建立的方法能同时测定药材中22种有机氯和拟除虫菊酯类农药残留量，方法灵敏度高，通用性强，可作为药材的常规检验方法。

王晓中（2015）采用非离子型表面活性剂GenapolX-080浊点萃取穿心莲内酯和脱水穿心莲内酯，高效液相色谱法检测含量。该方法的优势保证检测结果准确性，同时也减少对环境有污染的有害有机溶剂的使用；省去氧化铝柱除杂（药典规定）的过程，使检测更加便捷，也为浊点萃取富集分离其他复杂性痕量成分提供理论参考。

检验中药材是控制用药质量的重要环节，应用薄层色谱定性，液相色谱定量，全方位把握中药材饮片质量，更好地规范中药饮片市场。

参考文献：

[1]中华人民共和国药典[M]，中国医药科技出版社，2015版（一部）.

[2]吕巧莉，涂国刚，王嘉琦，等.穿心莲内酯的研究进展及临床应用[J].南昌大学学报（医学版），2013，01：83-86.

[3]王博.穿心莲的药理作用研究进展[J].科学技术创新，2015（8）：21-22.

[4]陈蓉.基于遗传与环境的穿心莲品质研究[D].北京中医药大学，2015.

[5]邵艳华.穿心莲种质资源及其质量评价研究[D].广州中医药大学，2015.

[6]闫婕，卫莹芳，龙飞，等.穿心莲野生品与栽培品质量比较研究[J].中药与临床，2015，6（5）：15-17.

[7]李婷，张向军，杨彬，等.光强对穿心莲生长及药用成分的影响研究[J].现代农业科技，2016，（1）：97-98

[8]褚晨亮.穿心莲药材的化学成分和质量控制研究[D].广东药学院，2013.

[9]徐友阳，张慧晔，邓乔华，等.不同加工方式的穿心莲药材在不同贮藏期的含量变化[J].现代中药研究与实践，2015，29（3）：21-23.

[10]邵艳华，高俊丽，李倩，等.穿心莲内酯类成分在不同溶媒中的化学稳定性研究[J].华西药学杂志，2016，31（1）：68-71.

1.基金资助：哈尔滨市科技创新人才青年后备人才专项基金项目（项目编号RC2017QN003044）；国家公益性行业专项《寒温带道地药材仿生态培育技术研究与示范》（项目编号201404718）.

作者简介：刘瑞芝，女，副主任技师，研究方向：预防医学检测分析。

通信作者：马伟，女，研究员，博士生导师，研究方向：药用植物生物工程。