道地产区蒙古黄芪质量等级评价模式的探索研究

作     者：孙秀蕊 

作者单位：北京中医药大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张玉杰

授予年度：2022年

学科分类：1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 1006[医学-中西医结合] 100602[医学-中西医结合临床] 10[医学] 

主      题：黄芪 化学计量学分析 内在成分 外观性状 质量等级评价 

摘      要：黄芪(Astragali Radix)是著名的传统中药,其味甘、性平,具有补气固表、利尿托毒、排脓、敛疮生肌等功效。作为补气要药,用量巨大,为了保证使用需求,目前已形成2年人工栽培为主,多年仿野生种植为辅的种植模式。黄芪药材主要来源于两个品种,蒙古黄芪和膜荚黄芪,其中蒙古黄芪药用历史悠久,质量上乘,形成了以山西、内蒙等地为核心的道地药材产区,目前市场上将黄芪药材按照栽培方式和传统外观性状分成不同商品规格等级进行销售,没有突出道地产区的优越性,且现行的商品规格等级是否科学合理,仅以外观性状和种植方式划分等级能否代表优质优价,尚存在较大的争议。为了正确评价黄芪药材质量,引导黄芪种植生产的发展导向,急需建立反映黄芪内在质量的等级评价模式。实验目的:基于以上问题,收集道地产区不同种植方式和商品规格等级的黄芪药材,探索建立基于外观性状与内在成分相结合的黄芪质量等级综合评价模式,以引导黄芪市场的优质优价。为促进黄芪药材质量提升的战略实施提供科学依据。实验方法:收集来自山西、内蒙的黄芪药材31批,分别对外观性状和内在成分的各指标进行测定。(1)使用游标卡尺测量黄芪直径指标,使用色度计测量黄芪的色度指标,探讨与现行的商品规格等级之间的关系。(2)使用HPLC测定7种黄酮类成分的含量;建立黄芪药材的特征图谱,考察相似度;使用固相萃取技术富集黄芪中的皂苷类成分,并使用HPLC-ELSD测定6种皂苷类成分的含量;按照《中国药典》(2020版)建立黄芪甲苷的含量测定方法;按照《中国药典》(第四部)醇(水)浸出物测定方法测定醇(水)浸出物的含量,测定黄芪多糖在重均分子量为5～12万的峰面积,分别分析黄酮成分、皂苷成分、醇(水)浸出物与现有的商品规格等级之间的关系。(3)分析黄酮成分、皂苷成分、醇(水)浸出物与不同种植方式、产地之间的关系,评价黄芪质量,综合市场价格和现有市场的流通性,结合化学计量学手段选出可以区分药材质量的关键指标,初步建立黄芪药材的质量等级评价模式。实验结果:(1)黄芪直径与现有的商品规格等级呈显著的正相关关系,即黄芪商品规格等级越高,黄芪芦头下3.5 cm处的直径越大;色度与现有的商品规格等级之间并无明显联系。(2)测定7种黄酮类成分的含量,并进行数据分析,结果可知7种黄酮类成分与现有的商品规格等级之间无显著相关性,测定6种皂苷类成分的含量,并进行数据分析,得出异黄芪皂苷Ⅱ的含量随着商品等级的降低而降低,呈正相关;测量黄芪甲苷的含量,发现黄芪甲苷的含量除第7批外(山西产地小白芪)全部符合药典要求;商品规格等级与内在成分(除美迪紫檀苷外)不存在相关性。现有商品规格等级存疑。(3)进一步分析黄芪质量与种植方式、产地之间的关系,发现a*,b*(a*:红绿色调值,b*:黄蓝色调值)可以显著的区分野生、仿野生黄芪和栽培黄芪(a*,b*值P1,毛蕊异黄酮葡萄糖苷/(毛蕊异黄酮+黄芪黄酮苷A)3;2年山西栽培品黄芪刺芒柄花苷/芒柄花素3;2年内蒙栽培品刺芒柄花苷/芒柄花素1,毛蕊异黄酮葡萄糖苷/(毛蕊异黄酮+黄芪黄酮苷A)3,使用SPSS 20.0软件对刺芒柄花苷/芒柄花素和毛蕊异黄酮葡萄糖苷/(毛蕊异黄酮+黄芪黄酮苷A)的值进行正态分布分析,其符合正态分布规律。使用Graphpad prism软件进行单因素方差分析,P0.05说明每两组之间存在显著性差异;黄芪皂苷类成分随着生长年限的增加而增加;测定黄芪多糖重均分子量为5～12万的相对含量,发现随着黄芪生长年限的增加,黄芪多糖在17～27 min处的峰面积的数值越大,即重均分子量为5～12万的多糖的相对含量越大。对不同批次的黄芪药材进行主成分分析,发现直径、a*值、水浸出物含量、刺芒柄花苷/芒柄花素峰面积比值、毛蕊异黄酮葡萄糖苷/(毛蕊异黄酮+黄芪黄酮苷A)峰面积比值是区分不同种植方式、产地的关键指标。根据以上实验结果建立黄芪质量等级评价模式,并进行验证。实验结论:通过以上实验,初步建立黄芪质量等级评价模式,即以直径、a*值、水浸出物、刺芒柄花苷/芒柄花素、毛蕊异黄酮葡萄糖苷/(毛蕊异黄酮+黄芪黄酮苷A)为指标,建立SVM模型,找出最优分类面,将31批黄芪药材划分为三个等级。验证正确率达到90.32%。