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三种栽培红豆杉的生药学研究

2011-05-25符德欢李学芳赵彩肖张晓南赵庭周蒋博谋

云南中医学院学报 2011年4期
关键词:草酸钙红豆杉薄壁

符德欢,李学芳,赵彩肖,张晓南,赵庭周,蒋博谋

(1.云南省药物研究所,云南 昆明 650111;2.桂林医学院,广西 桂林 5410003.云南白药武定基地,云南 武定 651600;4.贵阳医学院,贵州 贵阳 550000)

云南红豆杉为红豆杉科红豆杉属植物云南红豆杉Taxus yunnanensis Cheng et L.K.Fu的干燥枝叶。别名土榧子,其枝、叶清热解毒,凉血,驱蛔虫,消食[1,2]。含多种紫杉烷型二萜化合物及其生物碱,其药用有效成分紫杉醇对人体癌Hela细胞有显著抑制作用[3]。其枝叶含巴马亭Ⅲ、三尖杉宁碱、云南红豆杉酯甲、乙等[4]。南方红豆杉为红豆杉科红豆杉属植物南方红豆杉Taxus chinensis(Pilger)Rehd.var.mairei(Lemée et lévl.)Cheng et L.K.Fu的干燥枝叶。别名美丽红豆杉,其叶用于咽喉痛[1,2]。其含红豆杉总多糖[5]。曼地亚红豆杉为红豆杉科红豆杉属植物曼地亚红豆杉Taxus media Rehd.cv.Hicksii的干燥枝叶。又名杂种红豆杉,为天然杂交种,母本为Taxus cuspidata,父本为Taxus baccata。其4~5年生植物的叶和树枝中紫杉醇含量与70~80年天然短叶红豆杉树皮含量相当[2]。其含3种双黄酮、叶的乙醇提取物中分离纯化得到二萜类化合物、黄酮类化合物[6,7]。人工栽培红豆杉一方面可解决紫杉醇来源的短缺问题,另一方面又是红豆杉物种保护的良好措施,使红豆杉的种质资源得到较好的延续。为此,本文对以上3种人工栽培红豆杉进行了原植物检索,药材性状检索,显微鉴定,及薄层色谱[8]等方面的生药学研究,为其药材 (枝叶)的鉴别及其进一步深入研究提供参考依据。

1 实验材料及仪器

1.1 材料

实验材料均采自云南武定,经中国科学院昆明植物研究所分类室陶德定副研究员鉴定为红豆杉科(Taxaceae)红豆杉属植物云南红豆杉Taxus yunnanensis Cheng et L.K.Fu,南方红豆杉 Taxus chinensis(Pilger)Rehd.var.mairei(Lemée et lévl.)Cheng et L.K.Fu,曼地亚红豆杉 Taxus media Rehd.cv.Hicksii。

1.2 试剂

乙醇 (化学纯),冰醋酸,甘油,甲醇,TO型生物透明剂,0.1%固绿,0.5%番红,石蜡,FAA固定液,氨试液,三氯甲烷,丁醇,冰醋酸,中性树胶,浓硫酸,氯仿。

1.3 仪器

FA2004N电子分析天平,BM-Ⅵ生物组织冷冻包埋机,CS-Ⅳ型摊片烤片机,QP-Ⅲ生物组织切片机,TS-12H+生物组织自动脱水机,MicrE400 Nikon显微镜,数码显微照相机,SMZ1000体视镜,GZX-9030 MBE数显鼓风干燥箱,101A-2E电热鼓风干燥箱,生物组织摊片烤片机 (CS-IV型),生物组织刀刃磨机 (MD-II型),超声波清洗器 (SK3200LHC)、ZF-Ⅱ型3用紫外分析仪,TDA温度控制仪等。

2 实验方法

2.1 原植物及药材性状检索

2.2 显微鉴定

制作茎、叶横切面片,粉末片等进行观察比较、分析描述。

3 实验结果

3.1 原植物检索

植物检索表[9,10]

1.叶较疏,排成羽状2列,平展。

2.叶质地较薄,边缘向下反曲或微反曲,叶上部渐窄,基部偏斜成弯镰状,披针状条形至条状披针形,干后通常色泽变深 …………………1.云南红豆杉T.yunnanensis

2.叶质地较厚,边缘不反曲或微反曲,叶较宽长,常呈弯镰状,长2~3.5cm,宽3~4.5mm,上部渐窄或微渐窄,先端通常渐尖,中脉带色泽与气孔带不同,上无角质乳头状突起,或与气孔带相邻的中脉带两边有一至数条或成片状分布的角质乳头状突起点;种子多呈倒卵圆形………………………………2.南方红豆杉T.chinensis

1.叶较密,螺旋状着生,基部扭转排成二列,斜展。

3.叶质地厚,边缘微反卷,条形,微弯;长1.2~3cm,宽2~4mm,先端渐尖或微急尖,下面沿中脉的两侧有两条宽灰绿色或黄绿色气孔带,中脉带上有密生的均匀微小乳头点;种子扁卵圆形 ……3.曼地亚红豆杉T.media

3.2 药材性状检索

性状检索表

1.枝外皮粗糙,灰褐色或紫褐色,断面黄白色。气微,味苦。

2.质脆,易折断。叶披针状条形至条状披针形,边缘微反曲,有刺状小尖头;中脉及两侧气孔带均密生角质化乳头状突起…………………………………1.云南红豆杉

2.质硬,不易折断。叶较宽长,边缘不反曲,先端渐尖,下面中脉带上无角质乳头状突起………2.南方红豆杉

1.枝外皮粗糙,灰褐色,断面白色。气特异,味苦。

3.质硬,不易折断。叶条形,先端渐尖,有小尖头,边缘微反卷;中脉两面均凸起,下面叶脉有小乳头状突起…………………………………………3.曼地亚红豆杉

3.3 显微鉴别

3.3.1 枝横切面特征

云南红豆杉:整个横切呈类圆形,表皮细胞1列,细胞类圆形,微波状排列,外被角质层。皮层薄壁细胞3~5列,排列疏松。韧皮部细胞扁平,排列疏松,有少数石细胞散在;木质部较宽,约占整个横切面的3/4,导管放射状排列,木射线细胞多为1列,有的细胞中含红棕色物。髓部薄壁细胞大,易碎 (见图1)。

南方红豆杉与云南红豆杉的主要区别:表皮细胞排列较整齐。韧皮部较云南红豆杉稍宽。石细胞稍多,散在或成群。木射线细胞中无红棕色物(见图2)。

曼地亚红豆杉与云南红豆杉的主要区别:表皮细胞排列整齐;韧皮部中石细胞偶见 (见图3)。

图1 云南红豆杉枝横切面图

3.3.2 叶横切面特征

云南红豆杉:上、下表皮细胞各1列,卵圆形或不规则圆形,排列较整齐;外被较厚角质层。栅栏组织细胞1~2列,过中脉。海绵组织细胞排列疏松。中脉较平直,维管束外韧型,木质部管胞散列。维管束周围的薄壁细胞中含红棕色物。薄壁细胞中含较多草酸钙砂晶及色素物 (见图4)。

图4 云南红豆杉叶横切面图

南方红豆杉与云南红豆杉的主要区别:上、下表皮细胞大小相近,微波状排列;中脉向上突出,维管束周围的薄壁细胞中无红棕色物 (见图5)。

图5 南方红豆杉叶横切面图

曼地亚红豆杉与云南红豆杉的主要区别:上、下表皮细胞类方形;中脉微向下突出,维管束类圆形。薄壁细胞中红棕色物及草酸钙砂晶稀少 (见图6)。

图6 曼地亚红豆杉叶横切面图

3.3.3 粉末特征

云南红豆杉粉末:①叶下表皮细胞表面观类多角形,壁略厚,气孔较多,凹陷,保卫细胞较大,呈哑铃型。②草酸钙砂晶存在薄壁细胞中或镶嵌于纤维上,颗粒状。③上表皮细胞表面观类多角形,垂周壁平直,无气孔。④ 石细胞少见,类三角形,壁较厚,胞腔小。⑤ 树脂道较多,红棕色,形状大小不一。⑥管胞螺纹状,直径12~18μm。⑦纤维成束或单个散在,长梭形,壁厚,具斜点状纹孔 (图7)。

图7 云南红豆杉叶横切面图

南方红豆杉与云南红豆杉的主要区别:石细胞较多,散在或成群,壁稍厚,胞腔稍大。树脂道及草酸钙砂晶较云南红豆杉少 (图8)。

曼地亚红豆杉与云南红豆杉的主要区别:石细胞偶见,较小,类长方形或类圆形,壁稍厚,胞腔小。草酸钙砂晶及树脂道均较少 (图9)。

3.4 薄层色谱

3.4.1 供试品液的制备

取云南红豆杉、南方红豆杉、曼地亚红豆杉3种药材粗粉各4.0g左右,分别加入95%的乙醇50mL回流2h,过滤,取滤液放入蒸发皿置水浴上(温度62℃)浓缩成膏状,然后分别加入10mL蒸馏水溶解,移入分液漏斗中,分别加入10mL氯仿萃取2次,取下层液浓缩至5mL作为供试品。对照品为紫杉醇批号100382-200301(中国药品生物制品检定所)。

3.4.2 展开条件

按照薄层色谱法试验用毛细管吸取供试品各10ul分别点于同一硅胶G层析板上,以甲醇∶三氯甲烷4.5∶95为开剂,展开约10cm,取出凉干,喷以5%的硫酸乙醇。105℃加热至斑点清晰,3种药材供试品与对照品在同一硅胶G板相应位置上显相同颜色的斑点。见图 (10)。

图10 薄层色谱图

4 小结与讨论

在原植物形态鉴别中参考有关资料列出三者的原植物检索表。药材 (枝叶)性状上云南红豆杉质脆,易折断。断面黄白色。气微,味苦。中脉及两侧气孔带均密生角质化乳头状突起。而南方红豆杉质硬,不易折断。下面中脉带上无角质乳头状突起。曼地亚红豆杉质硬,不易折断,断面白色。气特异,味苦。中脉两面均凸起,下面叶脉有小乳头状突起。

枝横切面特征:云南红豆杉韧皮部细胞扁平,排列疏松,有少数石细胞散在。南方红豆杉韧皮部细胞较小,排列紧密,石细胞稍多。曼地亚红豆杉韧皮部排列较紧密,石细胞偶见。

叶横切面特征:云南红豆杉中脉较平直,薄壁细胞中含较多草酸钙砂晶及色素物。南方红豆杉中脉向上突出,薄壁细胞中含草酸钙砂晶及红棕色物。曼地亚红豆杉中脉微向下突出,薄壁细胞中红棕色物及草酸钙砂晶稀少。

粉末特征:云南红豆杉粉末石细胞少见,胞腔小,树脂道较多。南方红豆杉石细胞多,壁厚,胞腔稍大,树脂道多。曼地亚红豆杉石细胞较少且细小,胞腔明显,树脂道较稀少。

薄层色谱图中,3种药材与对照品在同一硅胶G板相应位置上显示了颜色较弱的斑点,可能与其药材提取量、提取方法及紫杉醇含量等有关,还有待进一步深入研究。

通过对3种栽培红豆杉系统的生药学研究,在原植物形态、药材 (枝叶)性状及显微特征中均有一定的差异,将为这3种红豆杉药材 (枝叶)的鉴别及进一步研究提供资料。

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