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编号:10273559
RAPD法结合TLC鉴别中药牛蒡子及其混淆品
http://www.100md.com 《中草药》 2000年第6期
     作者:徐朝晖 涂为 杨松松 康廷国

    单位:辽宁中医学院中药系 沈阳 110032

    关键词:牛蒡子;RAPD;PCR;TLC;中药鉴定

    中草药000630摘 要 对中药牛蒡子 Arctium lappa L.及其5种常 见混淆品--毛头牛蒡 Arctium tomentosum Mill.、大翅蓟 O nopord um acanthium L.、水飞蓟 Silybum marianum Gaertn.、云木 香 Aucklandia lappa Decne. 和紫穗槐 Amorpha fruticosa L. 的果实进行了 TLC 法和 RAPD 法鉴别。以 TLC 法鉴别出其中的大翅蓟、水飞 蓟和紫穗槐,余者以RAPD法作出鉴别,并对PCR技术和TLC法在中药鉴定中的应用进行了初步 探讨。

    Identification of the Chinese Drug Great Burdock (Arct ium lappa)
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    Seed and Its Substitutes by RAPD and TLC

    Xu Zha ohui, Tu Wei, Yang Songsong and Kang Tingguo

    (Department of Chinese Materia Medica, Liaoning College of TCM Shenyang 110032)

    Abstract The Chinese herbal drug “Niubangzi” (Fructus Arctii) and its five easily confusable Chine se materia medica: Arctium tomentosum Mill., Onopordum acanthium L., Silybum marianum Gaertn., Auckla ndia lappa Decne. and Amorpha furticosa L. were identi fied by RAPD fingerprinting and TLC analysis. The merits in the application of PCR and TLC to identify Chinese materia medica were discussed.
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    Key words Arctium lappa L. RAPD PCR ident ification of Chinese drug

    牛蒡子性味辛、苦、寒,具有疏散风热、宣肺透疹,解毒利咽的功效,用于治疗风热感冒, 咳嗽痰多,麻疹风疹等症[1]。目前全国各地所用的牛蒡子除《中华人民共和国药 典》1995年版规定的菊科植物牛蒡 Arctium lappa L. 的干燥成熟果实 外,有的商品尚混有(或单独存在)其同属植物毛头牛蒡及同科不同属植物大翅蓟、水飞蓟、 云木香甚至豆科植物紫穗槐的果实[2,3]。毛头牛蒡虽有同牛蒡子功效一致 的记载[4],但《中华人民共和国药典》尚未收载,其余4种混淆品根本无牛蒡子 的功效,以上均应严格鉴别。

    我们用RAPD技术产生的DNA指纹图谱结合TLC法鉴定中药牛蒡子及其混淆品。

    1 材料、试剂和仪器
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    1.1 材料:牛蒡子对照药材购自中国药品生物制品检定所,其余药材采集时间和地点见表 1。药材标本经辽宁中医学院中药系康廷国教授鉴定,标本保存于辽宁中医学院中药标本馆 。

    表1 实验材料 药材

    基 源

    采集地区

    采集时间

    (年-月)

    牛蒡子

    Arctium lappa L.

    沈阳

    1996-09

    毛头牛蒡
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    A.tomentosum Mill.

    新疆

    1996-10

    大翅蓟

    Onopordum acanthium L.

    新疆

    1996-10

    水飞蓟

    Silybum marianum Gaertn.

    北京

    1996-09

    云木香
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    Aucklandia lappa Decne.

    昆明

    1996-10

    紫穗槐

    Amorpha fruticosa L.

    辽宁本溪

    1995-09

    1.2 试剂和仪器

    1.2.1 TLC 用试剂和仪器:微量点样毛细管(日本岛津公司),超声波清洗仪(CQ-250型 ,上海必能信超声有限公司),硅胶G(薄层层析用,青岛海洋化工厂),羧甲基纤维素钠,牛 蒡子苷 (arctiin,购于中国药品生物制品检定所),牛蒡苷元 (arctigenin),自制,从牛 蒡 子中分离得到,经化学及光谱法鉴定了结构,薄层层析为单一斑点),其它试剂均为国产分 析纯 。
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    1.2.2 RAPD用试剂和仪器:1)试剂:Tris、dNTPs、Buffer、Tag酶、β-硫基乙醇、引 物、BSA、琼脂糖、SDS、100bp DNA ladder 购自上海生工生物工程有限公司,其余试剂均 为国产分析纯。

    2)仪器:PCR 仪(PTC-100TMProgrammable Thermal Controller,MJ Research,Inc,U SA),电泳仪(DYY-Ⅲ8B型,北京六一仪器厂),紫外可见分光光度计(UV755B,上海分析仪 器总厂),台式高速离心机(TGL-16G,上海医用分析仪器厂),紫外反射透射仪(WFH-201型 ,上海分析仪器总厂)。

    2 方法

    2.1 TLC法

    2.1.1 供试品溶液的制备:取中药牛蒡子及其对照药材和5种混淆品干燥粉碎,过40目筛 ,取粉末1 g(精密称定)置50 mL 具塞三角瓶中,加入乙醚 40 mL,水浴加热回流 4 h,过 滤并挥去生药残留乙醚,精确加入甲醇 25 mL,密塞,超声振荡 20 min,放置 24 h。牛蒡 子苷和牛蒡苷元分别用甲醇溶解,制成 1 mg/mL 的溶液。
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    2.1.2 薄层鉴别:将各样品甲醇浸出液减压蒸馏浓缩,浓缩液定量转移至 5 mL 容量瓶 中,加入甲醇至刻度,摇匀。精密吸取各样品溶液 6 μL,点于以羧甲基纤维素钠为粘合剂 的硅胶G薄层板上,以氯仿-甲醇(10∶1)为展开剂,展开距离 15 cm,取出,晾干,置碘缸 中显色。

    2.2 RAPD法

    2.2.1 总基因组 DNA 的提取与纯化:根据王培训[5]等的植物总 DNA 提取法加 以改进,取0.2 g 各实验药材样品于乳钵中用液氮冷却研碎成细粉,放入 1 mL Ep 管中, 加入400 μL 56 ℃ 提取缓冲液(100 mmol/L NaOAc,50 mmol/L EDTA,500 mmol/L NaCl,2. 5%PVP,3%SDS,1%β-硫基乙醇,pH5.5),于56 ℃ 水浴 30 min后,10 000r/min 离心 10 min,取上清液加入2/3体积的 KOAc 溶液(2.5 mol/L,pH 4.8),于 4 ℃放置 15 min后, 10 000 r/min 离心 10 min,吸上清液移入另一支 1 mL EP 管中,加入等体积氯仿- 异戊醇 (24∶1)抽提,混匀后,10 000 r/min 离心10 min,吸取上清液,重复用氯仿-异戊醇(24 ∶1)抽提2次,上清液加入2倍体积无水乙醇混匀后于-20 ℃冰箱中静置 20 min,10 000 r/min离心 10 min 后所得 DNA 沉淀用 70% 乙醇洗2次,空气干燥后溶于无菌重蒸馏水中 ,在 4 ℃ 保存备用。
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    2.2.2 RAPD 扩增反应:反应总体积为 25 μL,其成分为:10×Buffer W/Mg2+ 加 2.5 μL 200 μmol/L dNTPs,0.5 g/L BSA,2U TaqDNA 聚合酶,20 ng引物,26 ng模 板。扩增程序为:94 ℃,1 min;36 ℃,35 s;72 ℃,70 s;2个循环。随后 94 ℃,10 s;36 ℃,35 s;72 ℃,70 s;42个循环。最后 72 ℃保温 5 min。

    2.2.3 扩增产物检测:取RAPD反应液10 μL 于1.6%琼脂糖凝胶上用10×TBE 电泳缓冲 液(0.045 mol/L Tris-硼酸,0.001 mol/L EDTA,pH8.0)电泳,经EB染色,在紫外透射 反射仪下观察并照相,扩增产物长度与 100 bp DNA ladder 标记物比较。

    3 结果与讨论

    3.1 TLC法鉴定结果:如图1所示,大翅蓟、水飞蓟、紫穗槐与对照药材的 TLC 显色斑点 差异明显,但云木香、毛头牛蒡、牛蒡子与对照药材的 TLC 显色斑点基本一致,不能有效 区分。
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    1-对照药材 2-牛蒡子 3-毛头牛蒡 4-大翅蓟 5-水飞 蓟 6-云木香 7-紫穗槐 8-牛蒡子苷 9-牛蒡子苷元

    图1 牛蒡子及其混淆品的TLC图

    3.2 RAPD 鉴定结果:对20个引物进行扩增实验,结果4个引物扩增出 DNA 条带,其中, 引物 S1367(5′-CACGAG TCTC-3′)重现性稳定,如图2所示牛蒡子商品药材 与对照药材扩增出完全相同的4条带,分别在 500,700,900,1 000 bp。而云木 香和毛头牛蒡的扩增条带则与它们差异显著。与对照药材相比,云木香缺少 1 000 bp 的条 带,多出一条 600 bp 的条带。毛头牛蒡缺少 900 bp 的条带,多出一条 1 100 bp 的条带 。4者用 RAPD 法得到了很好的鉴别。

, 百拇医药     1-对照药材 2-牛蒡子 3-云木香

    4-毛头牛蒡 M-100 bp DNA ladder

    图2 牛蒡子及其混淆品的RAPD指纹图谱

    3.3 讨论

    3.3.1 现代的中药鉴定有植物基源鉴定、性状鉴定、显微鉴定、理化鉴定,其中 TLC 法 以其操作简便、灵敏度高、成本低的特点在中药的定性鉴别和质量控制方面得到广泛应用。 《中华人民共和国药典》(1995年版)一部收载中药材、中药成方共920种,采用 TLC 作为鉴 别项目的有417种,但在用于同属植物的种间鉴别或某些化学成分近似的植物间鉴别时,TLC 法常不能得到满意的结果。

    随着80年代中期分子生物学技术 PCR 的建立与发展,尤其是90年代初 RAPD 及 AP-PCR 技 术的建立,PCR 技术在生物亲缘关系的研究领域得到了广泛应用。目前,已用 RAPD 或 AP -PCR 技术成功鉴定了中药材人参和西洋参[6,7]、甘草[8]、龟板和鳖 甲[9]、苦地胆[10]、薄公英[11]及蛇类药材[12]等, 虽然存在着试剂昂贵,对操作者和仪器设备要求高等不利推广的因素,但由于PCR扩增的模 板DNA作为遗传信息的载体,不受外界因素和生物体发育阶段及器官组织差异的影响,具有 较高的化学稳定性,且PCR技术本身具有高速、高效和高特异性,因此在现阶段可作为中药 常规鉴定方法的补充。
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    3.3.2 用何方法及从什么样的中药材中能提取出合乎PCR扩增反应要求的基因组总 DNA, 是 PCR 技术在推广应用中面临的两个关键问题。我们在进行基因组总 DNA 的提取过程中, 分别用①SDS法、②CTAB法和③高盐、低 pH 法提取中药牛蒡子样品[13],将提取 的总 DNA 溶液稀释后用紫外可见分光光度计测定 A260 及 A280 值,DNA 纯 度按 A260/A280 之比值判断,结果分别为①1.12,②1.13,③1.53。且方 法③快捷、经济、易于推广,故本实验采用方法③提取样品总DNA。实验结果说明方法③在 同类药材提取总 DNA 时,可作为首选。

    实验所用药材均为干药材,但均从中提得纯度符合 PCR 扩增要求的 DNA,各样品的总 DNA 纯度测定结果:对照药材纯度为 1.87,牛蒡子为 1.53,毛头牛蒡 1.29,云木香 1.31 [13]
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    致谢:本实验得到辽宁省农业生物技术重点实验室吴元华教授、李浩戈老师的大力 协助。

    国家“九.五”科技攻关课题

    徐朝晖 男,1992年毕业于安徽中医学院 中药系,获药学学士学位。1997年于中国医学科学院药用植物研究所获生药学硕士学位。现 在辽宁中医学院攻读生药学博士学位。主要研究方向为中药新药的研究与开发,现正从事国家“九.五”科技攻关课题“中药牛蒡子质量标准规范化”的研究工作。已在《中草药》、《Journal of Chinese Pharmaceutical Sciences》等杂志发表论文数篇。

    参 考 文 献

    1,中华人民共和国药典.一部.广州:广东科技出版社,1995:57

    2,Kang T G,et al. Natural Med,1999,53(4):206
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    3,中国药品生物制品检定所.中国中药材真伪鉴别图典(3).广州:广东 科技出版社,1997:46

    4,中国药材公司.中国中药资源志要.北京:科学出版社,1994:1247

    5,王培训,等.中药新药与临床药理,1999,10(1):18

    6,Shaw P C,et al. Planta Med,1995,61(5):466

    7,Ozeki Y,et al. Natural Med,1996,50(1):24

    8,Yamazaki M,et al. Natural Med,1995,49(4):488

    9,王亚明,等.药学学报,1996,31(6):472

    10,曹 晖,等.中药材,1996,19(12):608

    11,曹 晖,等.中国中药杂志,1997,22(4):(9)

    12,王义权,等.药学学报,1997,32(5):384

    13,王培训,等.中药新药与临床药理,1999,10(2):112

    (1999-11-10收稿), http://www.100md.com