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摘要：目的 评价甘肃不同产地乌拉尔甘草的质量，探讨适宜的种植区域。方法 采用高效液相色谱法测定甘草酸和甘草苷含量，紫外法测定总黄酮及水溶性浸出物含量，应用主成分分析和聚类分析综合评价甘草的质量。结果 由于甘肃生态条件及种植技术等原因，各地乌拉尔甘草质量存在差异，甘草酸含量范围1.82%～8.25%，甘草苷含量范围0.83%～6.09%，其中2批样品甘草酸未达到《中华人民共和国药典》的规定。结论 化学模式评价可以较好地评价质量状况，其结果也可用于优选种植适宜区域。
关键词：甘草；甘草酸；甘草苷；化学模式评价；甘肃
中图分类号：R284.1 文献标识码：A 文章编号：1005-5304（2012）08-0061-03
甘草是我国主要的资源类植物，由于长期的开发利用，野生资源严重萎缩，发展人工资源是实现甘草可持续发展的必然之路[1]。甘肃省是甘草的道地产区之一，20世纪80年代以来，甘肃率先开展人工甘草资源的培育工作，有效缓解了野生资源紧缺。近年，各地结合退耕还林、绿化荒山荒坡、调整农业种植结构，甘草种植在省内发展较快，目前，在全省13个市（州）中就有11市（州）种植甘草，由于各地在生态环境、引种技术等方面的差异，药材质量参差不齐 [2]。
近年的研究发现，甘草所含黄酮类、三萜类为生物活性较强的成分[3]，国内对甘草的质量评价主要围绕这两类成分报道[4-7]。本研究依据2010年版《中华人民共和国药典》（一部）[8]关于甘草的质量指标，结合总黄酮、水溶性浸出物的测定，对甘肃各地出产的40份样品采用主成分分析、聚类分析的化学模式评价，系统、全面评价甘肃各地野生与种植甘草的质量，并为今后发展优质甘草、建设甘草GAP基地提供科学依据，从而使甘肃特色药材保持良好的持续发展。现报道如下。
1 仪器与试药
美国Waters515型泵，Waters717自动进样器，Waters2487型紫外检测器。超声波清洗器KQ2500（昆山市超声仪器有限公司）。Agilent XDB-C18色谱柱。
甘草酸铵（110731-200409）、甘草苷（111610-200503）中国药品生物制品检定所提供。甲醇、乙腈为色谱纯；水为纯净水，其余试剂为分析纯。试验材料分别收集于甘肃各产区，共40批，经笔者鉴定为豆科植物甘草Glycyrrhiza uralensis Fisch.，野生品为根或根茎，家种品为根。
2 方法与结果
2.1 甘草酸、甘草苷
按2010年版《中华人民共和国药典》甘草项目测定[8]。
2.2 浸出物
参照2010年版《中华人民共和国药典》水溶性热浸法测定[8]。
2.3 总黄酮含量测定[9]
2.3.1 对照品溶液的制备 精密称取甘草苷对照品适量，加甲醇制成0.954 mg/mL对照品溶液。
2.3.2 线性关系考察 分别精密吸取对照溶液20、40、60、80、100 ?L，各加1 mL甲醇，再加10%KOH溶液1 mL，室温放置10 min，用甲醇定容至10 mL，在400 nm处测定吸收值。以对照品量为横坐标，吸收度为纵坐标，得线性回归方程：Y=2.122 6×10-2X+5.100×10-3（r=0.999 9），结果表明甘草苷在19.08～95.40 ?g范围内线性关系良好。
2.3.3 回收率试验 精密称取金塔红皮甘草粉末（总黄酮含量3.98%）5份，分别精密加入甘草苷对照品溶液（0.954 mg/mL） 5 mL，按样品溶液制备方法制备并测定含量，计算加样回收率，结果平均回收率95.52%，RSD=2.2%。
2.3.4 样品测定 取甘草粉末（过3号筛）0.3 g，精密称定，精密加入50 mL甲醇，称重，超声提取2次，每次20 min（第1次提取完后放凉，再第2次提取），补足损失的重量，滤过，收集续滤液，精密量取1 mL，加甲醇1 mL，并加10%KOH溶液1 mL，室温放置10 min，用甲醇定容至10 mL，并测定。结果见表1。
3 讨论
甘肃各地生产的40批甘草中，仅2批甘草酸未达到2010年版《中华人民共和国药典》（不得低于2.0%）的规定，合格率达到95%，最高的达到8.3%，大于3.0%的达到21批；甘草苷均达到2010年版《中华人民共和国药典》（不得低于0.50%）的规定，合格率为100%。甘肃各地的甘草质量优良，印证了本草中关于甘肃是中药甘草主要道地产区的论述。
以往由于诸多因素的影响，有关中药质量的评价往往出现结论的不一致性，实践证明化学模式能够很好的评价甘草的综合质量。主成分分析可知，对主成分1贡献最大的是甘草酸，其次为甘草苷，对主成分2贡献最大的是总黄酮，对主成分3贡献最大的是浸出物。而主成分1对样品信息的贡献达到52%以上，因此甘草酸的含量对甘草质量影响最大，为国内普遍采用甘草酸指标评价甘草质量提供了依据。排序在前5名的样品，产地分布在陇东的庆阳、庄浪（野生品）及河西的民勤、金塔（栽培品），这是甘肃历史上的道地产区，与历史的评价吻合；同时，也提示河西的民勤、金塔适宜种植甘草，这正是甘肃目前人工种植甘草的主要产区。
聚类分析表明，当欧氏距离为18.5时，样品分为两大类，样品2、3、6、7、9、13、14、15、16、24号聚为一类，主成分分析排序在前9名，可见对应的是优质品，但样品15号除外（所含甘草苷明显高），其他为一类。当欧氏距离为16.5时，样品分为四大类，样品2、3、24聚为一类，主成分分析前3名，属优质品；样品6、7、9、13、14、16号聚为一类，结合主成分分析属优良品；样品15号为一类；其他样品聚为一类，从主成分排序可知为一般质量样品（个别除外），其中在主成分排序最靠后的样品12、21、25、32、35聚为一类。聚类分析在一定程度上反映了地域差异，产于甘肃中部的样品（32～40号）质量一般，聚为一类，需要注意的是，历史上道地产区（民勤、金塔）部分样品主成分排序靠后，其原因可能是种植加工和样品均匀性所造成。 关于栽培年限与含量、采挖时间文献有不同报道[5-6]，我们认为采挖年限的确定应在保证质量的前提下，综合产量以及规格等因素考虑。本研究以金塔县（沙地，9月份采集）为例，甘草酸、甘草苷2年生的含量达到最高，3年产量较高，应以3年生采收为宜。民勤县大坝乡与昌宁乡的年限与含量一致性出现差异，主要原因在于试验所用的甘草规格和采收时间差别造成，大坝乡为11月份采收，3、4年生的样品平均直径分别为0.8、1.3 cm；昌宁乡为10月份采收，2、3、4年生的平均直径分别为1、1.4、1.7 cm。
数据分析表明，一般野生品中的含量高于家种品；从区域来看，省内河西（金塔、敦煌、民勤、景泰）、陇东（环县、庄浪）所产的药材含量相对高于其他产地，中南部一般偏低，但积石山、宕昌有所提高。我们认为，这主要受到生境、种植技术、采集年限的影响。种植年限对质量的影响，一般呈1年生<2年生<3生生<4年生的递增趋势。
参考文献：
[1] 魏胜利，王文全，王海.我国中西部地区甘草资源及其可持续利用的研究[J].中国中药杂志，2003，28（3）：203.
[2] 李成义，李硕.甘肃民勤栽培甘草的品质研究[J].湖南中医药大学学报， 2007，27（7）：59.
[3] 李英和，陈建华.甘草属植物化学药理学研究进展[J].天然产物研究与开发，1995，7（1）：61.
[4] 冯毓秀，高光跃.中药甘草的质量研究[J].药物分析杂志，1991，11（5）：269.
[5] 曾路，楼之岑，张如意.国产甘草的质量评价[J].药学学报，1991，26（10）：788.
[6] 王树瑞，刘雁清，宋爱萍.栽培品甘草的质量研究[J].药物分析杂志， 1994，14（3）：49.
[7] 黄明进，王文全，魏胜利.我国甘草药用植物资源调查及质量评价研究[J].中国中药杂志，2010，35（8）：947.
[8] 国家药典委员会.中华人民共和国药典：一部[S].北京：中国医药科技出版社，2010：80.
[9] 阎永红，王文全，杨娜.栽培甘草中总黄酮的含量测定[J].中国中药杂志，2006，31（12）：1021.
[10] 卢颖，刘仁权，王文全，等.应用因子分析探讨影响甘草地理分布的环境因素[J].中草药，2011，42（9）：1822.
[11] 马斌荣.SPSS（PASW）17.0在医学统计中的应用[M].北京：科学出版社， 2010：184.
（收稿日期：2012-01-06，编辑：华强）
关键词：甘草；甘草酸；甘草苷；化学模式评价；甘肃
中图分类号：R284.1 文献标识码：A 文章编号：1005-5304（2012）08-0061-03
甘草是我国主要的资源类植物，由于长期的开发利用，野生资源严重萎缩，发展人工资源是实现甘草可持续发展的必然之路[1]。甘肃省是甘草的道地产区之一，20世纪80年代以来，甘肃率先开展人工甘草资源的培育工作，有效缓解了野生资源紧缺。近年，各地结合退耕还林、绿化荒山荒坡、调整农业种植结构，甘草种植在省内发展较快，目前，在全省13个市（州）中就有11市（州）种植甘草，由于各地在生态环境、引种技术等方面的差异，药材质量参差不齐 [2]。
近年的研究发现，甘草所含黄酮类、三萜类为生物活性较强的成分[3]，国内对甘草的质量评价主要围绕这两类成分报道[4-7]。本研究依据2010年版《中华人民共和国药典》（一部）[8]关于甘草的质量指标，结合总黄酮、水溶性浸出物的测定，对甘肃各地出产的40份样品采用主成分分析、聚类分析的化学模式评价，系统、全面评价甘肃各地野生与种植甘草的质量，并为今后发展优质甘草、建设甘草GAP基地提供科学依据，从而使甘肃特色药材保持良好的持续发展。现报道如下。
1 仪器与试药
美国Waters515型泵，Waters717自动进样器，Waters2487型紫外检测器。超声波清洗器KQ2500（昆山市超声仪器有限公司）。Agilent XDB-C18色谱柱。
甘草酸铵（110731-200409）、甘草苷（111610-200503）中国药品生物制品检定所提供。甲醇、乙腈为色谱纯；水为纯净水，其余试剂为分析纯。试验材料分别收集于甘肃各产区，共40批，经笔者鉴定为豆科植物甘草Glycyrrhiza uralensis Fisch.，野生品为根或根茎，家种品为根。
2 方法与结果
2.1 甘草酸、甘草苷
按2010年版《中华人民共和国药典》甘草项目测定[8]。
2.2 浸出物
参照2010年版《中华人民共和国药典》水溶性热浸法测定[8]。
2.3 总黄酮含量测定[9]
2.3.1 对照品溶液的制备 精密称取甘草苷对照品适量，加甲醇制成0.954 mg/mL对照品溶液。
2.3.2 线性关系考察 分别精密吸取对照溶液20、40、60、80、100 ?L，各加1 mL甲醇，再加10%KOH溶液1 mL，室温放置10 min，用甲醇定容至10 mL，在400 nm处测定吸收值。以对照品量为横坐标，吸收度为纵坐标，得线性回归方程：Y=2.122 6×10-2X+5.100×10-3（r=0.999 9），结果表明甘草苷在19.08～95.40 ?g范围内线性关系良好。
2.3.3 回收率试验 精密称取金塔红皮甘草粉末（总黄酮含量3.98%）5份，分别精密加入甘草苷对照品溶液（0.954 mg/mL） 5 mL，按样品溶液制备方法制备并测定含量，计算加样回收率，结果平均回收率95.52%，RSD=2.2%。
2.3.4 样品测定 取甘草粉末（过3号筛）0.3 g，精密称定，精密加入50 mL甲醇，称重，超声提取2次，每次20 min（第1次提取完后放凉，再第2次提取），补足损失的重量，滤过，收集续滤液，精密量取1 mL，加甲醇1 mL，并加10%KOH溶液1 mL，室温放置10 min，用甲醇定容至10 mL，并测定。结果见表1。
3 讨论
甘肃各地生产的40批甘草中，仅2批甘草酸未达到2010年版《中华人民共和国药典》（不得低于2.0%）的规定，合格率达到95%，最高的达到8.3%，大于3.0%的达到21批；甘草苷均达到2010年版《中华人民共和国药典》（不得低于0.50%）的规定，合格率为100%。甘肃各地的甘草质量优良，印证了本草中关于甘肃是中药甘草主要道地产区的论述。
以往由于诸多因素的影响，有关中药质量的评价往往出现结论的不一致性，实践证明化学模式能够很好的评价甘草的综合质量。主成分分析可知，对主成分1贡献最大的是甘草酸，其次为甘草苷，对主成分2贡献最大的是总黄酮，对主成分3贡献最大的是浸出物。而主成分1对样品信息的贡献达到52%以上，因此甘草酸的含量对甘草质量影响最大，为国内普遍采用甘草酸指标评价甘草质量提供了依据。排序在前5名的样品，产地分布在陇东的庆阳、庄浪（野生品）及河西的民勤、金塔（栽培品），这是甘肃历史上的道地产区，与历史的评价吻合；同时，也提示河西的民勤、金塔适宜种植甘草，这正是甘肃目前人工种植甘草的主要产区。
聚类分析表明，当欧氏距离为18.5时，样品分为两大类，样品2、3、6、7、9、13、14、15、16、24号聚为一类，主成分分析排序在前9名，可见对应的是优质品，但样品15号除外（所含甘草苷明显高），其他为一类。当欧氏距离为16.5时，样品分为四大类，样品2、3、24聚为一类，主成分分析前3名，属优质品；样品6、7、9、13、14、16号聚为一类，结合主成分分析属优良品；样品15号为一类；其他样品聚为一类，从主成分排序可知为一般质量样品（个别除外），其中在主成分排序最靠后的样品12、21、25、32、35聚为一类。聚类分析在一定程度上反映了地域差异，产于甘肃中部的样品（32～40号）质量一般，聚为一类，需要注意的是，历史上道地产区（民勤、金塔）部分样品主成分排序靠后，其原因可能是种植加工和样品均匀性所造成。 关于栽培年限与含量、采挖时间文献有不同报道[5-6]，我们认为采挖年限的确定应在保证质量的前提下，综合产量以及规格等因素考虑。本研究以金塔县（沙地，9月份采集）为例，甘草酸、甘草苷2年生的含量达到最高，3年产量较高，应以3年生采收为宜。民勤县大坝乡与昌宁乡的年限与含量一致性出现差异，主要原因在于试验所用的甘草规格和采收时间差别造成，大坝乡为11月份采收，3、4年生的样品平均直径分别为0.8、1.3 cm；昌宁乡为10月份采收，2、3、4年生的平均直径分别为1、1.4、1.7 cm。
数据分析表明，一般野生品中的含量高于家种品；从区域来看，省内河西（金塔、敦煌、民勤、景泰）、陇东（环县、庄浪）所产的药材含量相对高于其他产地，中南部一般偏低，但积石山、宕昌有所提高。我们认为，这主要受到生境、种植技术、采集年限的影响。种植年限对质量的影响，一般呈1年生<2年生<3生生<4年生的递增趋势。
参考文献：
[1] 魏胜利，王文全，王海.我国中西部地区甘草资源及其可持续利用的研究[J].中国中药杂志，2003，28（3）：203.
[2] 李成义，李硕.甘肃民勤栽培甘草的品质研究[J].湖南中医药大学学报， 2007，27（7）：59.
[3] 李英和，陈建华.甘草属植物化学药理学研究进展[J].天然产物研究与开发，1995，7（1）：61.
[4] 冯毓秀，高光跃.中药甘草的质量研究[J].药物分析杂志，1991，11（5）：269.
[5] 曾路，楼之岑，张如意.国产甘草的质量评价[J].药学学报，1991，26（10）：788.
[6] 王树瑞，刘雁清，宋爱萍.栽培品甘草的质量研究[J].药物分析杂志， 1994，14（3）：49.
[7] 黄明进，王文全，魏胜利.我国甘草药用植物资源调查及质量评价研究[J].中国中药杂志，2010，35（8）：947.
[8] 国家药典委员会.中华人民共和国药典：一部[S].北京：中国医药科技出版社，2010：80.
[9] 阎永红，王文全，杨娜.栽培甘草中总黄酮的含量测定[J].中国中药杂志，2006，31（12）：1021.
[10] 卢颖，刘仁权，王文全，等.应用因子分析探讨影响甘草地理分布的环境因素[J].中草药，2011，42（9）：1822.
[11] 马斌荣.SPSS（PASW）17.0在医学统计中的应用[M].北京：科学出版社， 2010：184.
（收稿日期：2012-01-06，编辑：华强）