北柴胡不同类型农艺性状比较与品质分析

张永刚 韩 梅 韩忠明 杨利民

(吉林农业大学，长春，130118)

北柴胡(Bupleurum chinenseDC.)为伞形科柴胡属多年生草本植物，根部入药，为我国传统常用大宗中药柴胡的重要基原［1］。在我国主要分布于东北、华北、西北及华东等地区，野生于较干燥的山坡、林缘、林中隙地、草丛及沟旁等处。目前，北柴胡野生资源迅速减少，供需矛盾突出。吉林省作为北柴胡重要产区，2001年引种吉林省东丰县当地野生北柴胡建立GAP种植基地，开展了无公害规范化种植研究［2－4］。然而，栽培北柴胡存在种源混杂、产量不稳、质量下降等问题［5－6］，严重制约北柴胡生产。因此，开展北柴胡种质资源研究，选育优良品种，是优化北柴胡品质的根本措施，也是缓解野生资源压力的有效途径。本研究在前期工作基础上［7－8］，开展了北柴胡新类型与原始类型农艺和品质性状比较分析，旨在为选育北柴胡优良品种，生产优质柴胡药材提供科学依据。

1 材料与方法

2003年引种GAP基地北柴胡栽培于吉林农业大学药用植物园，开展北柴胡群体变异性的多年观察比较，按其叶片性状差异确定了多个类型，后经多代筛选确定宽叶型(KY)和长叶型(CY)2个新类型。本研究以北柴胡特异类型宽叶型和长叶型为供试材料，以原始类群中占绝对优势比例的中间型(ZY)为对照。原始类群北柴胡现为吉林省地方柴胡用种。各类型北柴胡均为2年生，采用随机区组设计，重复3次，田间管理一致，仅进行人工除草，不施肥施药、不浇水。

Agilent 1100高效液相色谱仪(美国)，AUY220电子天平(日本);乙腈(色谱纯，Fisher公司)，甲醇(国产分析纯)，氨水(国产分析纯)，高纯水，柴胡皂苷a、d对照品(上海医药工业研究院，纯度98%)。

农艺性状调查:2008年调查北柴胡各类型株高，主茎叶长、叶宽、茎径，根长、根径、根质量。根部性状调查自2008年7月30至9月26日共5次取样，测量根长、根径后，置烘箱内50℃烘干，称干质量，密封保存。

柴胡皂苷a、d质量分数测定，参考杨志业等［9］的方法，并加以改进。

供试品溶液制备:各类型北柴胡干燥根粉碎，过40目筛。准确称取各样品粉末0.5 g，滤纸包好置于索氏提取器中，加5%氨水甲醇溶液50 mL，80℃回流提取2 h。提取液置于50 mL容量瓶中，用5%氨水甲醇溶液定容至刻度，取25 mL水浴挥干，精密加入甲醇4 mL溶解，临用前吸取适量过0.2 μm滤膜。精密吸取滤液20 μL作HPLC分析。

色谱条件:Agilent Eclipse XDB－C18色谱柱(4.5 mm×150 mm，5 μm);流动相为乙腈—水;流速1 mL·min－1;洗脱梯度(0～15 min，乙腈比例10% ～30%;15～40 min，乙腈比例30% ～40%);柱温25℃，检测波长205 nm;进样量20 μL。

标准曲线和线性范围:精密称取柴胡皂苷a(ssa)、柴胡皂苷 d(ssd)对照品各7.9 mg，分别置于5 mL容量瓶中，用甲醇溶解并稀释至刻度。各取等量混合，制成混合对照品溶液。分别精密吸取1、2、4、8、12、16、20 μL 进样，按上述色谱条件作 HPLC分析，以峰面积对进样量(μg)进行线性回归处理，得到 ssa回归方程Y=471.004 383X+61.169 832(r=0.999 8)，线性范围0.79 ～15.8 μg;ssd 回归方程Y=384.899 437X+55.912 519(r=0.999 7)，线性范围0.79 ～15.8 μg。

精密度试验:吸取上述混合对照品溶液按同样色谱条件进行HPLC分析，每次20 μL，重复5次，记录峰面积，计算相对标准偏差(RS，D)。结果ssa、ssd质量分数的RS，D分别为 1.24%、1.44%(n=5)。表明仪器精密度良好。

重复性试验:精密称定同一供试品，按供试品溶液制备方法分别平行制备5份供试品溶液，按上述色谱条件进行HPLC分析，记录峰面积，ssa、ssd质量分数的RS，D分别为 2.91% 、2.71%(n=5)。

稳定性试验:取同一供试品溶液，分别于0、2、4、8、12 h上述色谱条件下测定。结果ssa、ssd质量分数的RS，D分别为 1.18%、1.34%，表明供试品溶液12 h内稳定。

回收率试验:采用加样回收法，精确称取已知质量分数的柴胡样品5份，加入一定量的混合对照品，按供试品溶液方法制备，以同样的色谱条件进行HPLC分析，计算其平均回收率分别为97.34%、98.03%，RS，D分别为 0.99% 、1.99% 。

样品测定:按上述供试品溶液制备和色谱条件进行各样品测定，记录柴胡皂苷a、d的峰面积，计算质量分数。典型HPLC图见图1。

2 结果与分析

2.1 主要农艺性状比较

各类型主要性状特征见表1。CY株高最大，对比另外2个类型达极显著水平;KY株高的RS，D值最小，说明其株高比较稳定;ZY株高的RS，D值最大，其株高变化较大。茎径性状上，CY和KY对比ZY差异极显著;CY显著高于KY。叶片特征表现为CY叶片最长，KY叶片最宽，ZY叶宽变化幅度较小;叶长宽比由大到小的顺序为CY、ZY、KY，各类型间差异极显著。另外，调查期内平均根径、根长以KY和CY较大，二者均与ZY差异达极显著水平。

图1 北柴胡柴胡皂苷HPLC图谱

表1 北柴胡各类型主要农艺性状

2.2 产量与品质性状动态比较

各类型的产量与品质性状见表2。各类型单根干质量在调查期内均呈增加趋势。CY和KY单根干质量增长较为迅速，9月中下旬单根干质量均达到2 g以上，二者差异不显著，宽叶型表现出良好的稳产性。ZY单根干质量增长缓慢，至9月中下旬单株根干质量在0.6 g左右。CY和KY对照ZY差异极显著，为ZY 的3.6～3.8倍。

CY和ZY的ssa、ssd及(ssa+ssd)质量分数在取样调查期内呈波动性变化，总体呈现先逐渐增加，后降低的趋势。而KY则总体呈现逐渐降低的趋势，至9月中旬达最低，而后有所增加。CY与KY的ssa质量分数差异不显著，但对照ZY均达极显著差异，分别是ZY的1.7倍和1.5倍。ssd及(ssa+ssd)质量分数均以ZY最高，对照CY和KY均达极显著差异;ZY的ssd质量分数分别是CY和KY的2.2倍和4.3倍，(ssa+ssd)质量分数分别是CY和KY的1.6倍和2.5倍。同时，CY与KY的ssd及(ssa+ssd)质量分数差异均达到显著水平。

调查期内，各类型单根(ssa+ssd)收量(单根干质量×(ssa+ssd)质量分数)总体呈逐渐增加趋势，与根干质量变化趋势相对一致，仅KY和ZY在9月中旬微减。调查期始末单根(ssa+ssd)收量提高幅度以CY最大，增加178%;ZY次之，为98.5%;KY仅增加43.4%。对调查期内各类型单根(ssa+ssd)收量进行方差分析，CY和KY对照ZY分别达极显著和显著差异。9月末CY和KY单根(ssa+ssd)收量分别是ZY的2.2倍和1.5倍，各类型间差异达极显著水平。

表2 北柴胡各类型单根产量及品质性状动态变化

2.3 北柴胡根干质量及根径与柴胡皂苷质量分数和收量的相关性

北柴胡根干质量、根径与(ssa+ssd)质量分数呈极显著负相关(R0.01=0.641 1)，与杨成民等［11］、张军［12］的研究结论相一致，相关系数分别为－0.854 9和－0.841 7;根干质量、根径与单根(ssa+ssd)收量变化呈极显著正相关，相关系数分别达0.784 5和0.743 2(图2)。

图2 北柴胡根干质量及根径与柴胡皂苷质量分数和收量的相关性

3 结论与讨论

柴胡皂苷a和柴胡皂苷d是中药柴胡主要药效成分，其总量是判断药材优劣的重要指标，本研究中不同类型北柴胡所含柴胡皂苷a和柴胡皂苷d总量均远超《中国药典》2010年版一部中规定0.30%的最低标准。方差分析表明，不同类型柴胡药材中柴胡皂苷a和d总量变化较大，中间型显著高于其他2个新类型。另外，结合本课题组前期研究结果，各类型北柴胡乙醇浸出物均高于《中国药典》11%的标准，且中间型最高［7］。从有效成分质量分数角度看，中间型可以作为优良类型加以培育。

郑亭亭等［10］认为困扰柴胡生产的最重要因素是种植柴胡产量较低，其选育柴胡平均单根质量不超过1 g。本研究中间型北柴胡单根质量低于1 g，而2个新类型均达到2 g，新类型产量对比中间型差异显著。图2的相关性分析表明，北柴胡根部产量的增速要大于柴胡皂苷质量分数减速，使得柴胡皂苷的收量持续增加。宽叶型和长叶型可以作为高产类型加以培育。

药用植物作为一类具有医疗保健价值的特殊用途植物，其产量、有效成分质量分数和收量是评价药材质量、最佳采收期和筛选核心种质的主要依据［11，13－14］。北柴胡不同类型间农艺性状及有效成分差异显著，说明北柴胡表型变异已引起药材化学成分的变化。这为北柴胡品种选育工作提供了丰富材料，通过优良变异类型筛选，培育优质高产北柴胡栽培品种具有可行性。

本研究认为，北柴胡宽叶型和长叶型具有较高的产量和柴胡皂苷收量，适宜以提取有效成分为主的现代中药生产;中间型产量低，但柴胡皂苷质量分数高，适宜以炮制柴胡饮片为主的传统中药生产。可以有针对性的选育北柴胡优良品种，以满足不同开发利用层次的需求。

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