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本论文涉及岭南特色药材-广东徐闻高良姜药材规范化种植技术(GoodAgricultural Practice for Chinese Crude Drugs,GAP)的基础研究,确定高良姜(Alpinia officinarum Hance)总黄酮和高良姜素的最佳提取工艺,并考察高良姜不同成分(总黄酮、高良姜素、1,8-桉油精)含量在不同生长周期中的积累变化、在不同组织部位中的分布规律、不同栽培品种以及不同干燥方式的含量差异,建立徐闻高良姜的质量标准,并分离符合制订高良姜质量标准用的化学对照品。在此基础上,制订了高良姜药材的质量标准和规范化生产标准操作规程(Standard Operation Practice,SOP)。
研究结果概述如下:
一、 高良姜种植基地的选择及环境质量评价
种植基地的社会历史背景、自然条件以及环境检测是GAP的重要内容,是决定GAP药材基地选址的关键性因素。本章在高良姜的传统产区徐闻大水桥农场按照GAP的要求,对其社会历史背景、自然条件进行调查并且对该种植地环境的土壤、灌溉水质进行详细的检测与评估,结果显示徐闻大水桥农场作为高良姜种植基地各项指标均符合《中药材生产质量管理规范》相应的标准。因此,最终确定高良姜的种植基地设在广东徐闻大水桥农场。
二、 高良姜栽培与病虫害防治技术
为优化高良姜的栽培技术从而提高高良姜的产量,对高良姜育苗技术、种植技术、田间管理技术、病虫害防治等规范种植过程中的关键技术进行了总结与研究。首先,在高良姜育苗技术中,讨论了种子繁殖和根茎繁殖两种繁殖方法,确定了在不缺少种子时,选用种子繁殖的方法以提高产量。4~5月是种植高良姜较为适宜的时期,种植前需要进行整地。高良姜的病虫害较少,主要是烂根病和钻心虫害和卷叶虫害。采取预防为主,综合防治的原则可有效的控制高良姜的病虫害。
三、 高良姜有效成分分析方法研究
药材质量与药效有密切的关系,因此进行药材质量评价对于保证药材质量具有重要的意义。木研究建立了三氯化铝比色法测定高良姜中总黄酮含量、高效液相色谱法测定高良姜中高良姜素含量以及气质联用色谱法测定高良姜中1,8-桉油精含量的定量分析质控方法。这三种方法准确度高,精密度好,操作简便、快速,可用于高良姜药材的质量评价。
四、高良姜中有效成分的动态积累及组织部位分布
为考察高良姜不同成分(总黄酮、高良姜素、1,8-桉油精)含量在不同生长周期中的积累变化、在不同组织部位中的分布规律、不同栽培品种以及不同干燥方式的含量差异,本研究分别采用第3章的总黄酮、高良姜素和1,8-桉油精分析方法对上述化学成分进行跟踪测定。结果表明,雨季采收的高良姜随牛长年限的增加总黄酮和高良姜素含量明显下降,旱季采收的高良姜随生长年限的增加总黄酮和高良姜素含量缓慢上升;而雨季和旱季采集的样品其1,8-桉油精含量均是随着高良姜生长年限的增加而逐渐增加。采集的一、二、三、四年生样品均显示高良姜素与1,8-桉油精富集于高良姜根茎部位,它们的含量远高于在其茎、叶中的含量。不同栽培品种的实验结果显示,蜂窝种高良姜有效成分均高于牛姜种的,并且蜂窝种的生物量大,所以建议选用蜂窝种的高良姜进行栽培。不同的干燥方式比较试验中发现,60℃烘干是不利于高良姜有效成分的保存,而户外晒干与室内阴干差别不大。
五、HSCCC技术用于高良姜有效成分分离纯化的研究
高速逆流色谱(high speed counter-curtent chromatography,HSCCC)是近年来发展非常快的一种新型分离纯化技术,已经广泛应用于生物医药、天然药物、食品和化妆等领域。本文通过两相溶剂系统的选择最终确定石油醚-乙酸乙酯-甲醇-水(2:0.4:0.8:0.9)为溶剂系统,利用HSCCC从高良姜粗提物中一步分离纯化得到两个主要黄酮类活性化合物(高良姜素、山奈素-4′-甲醚)。
六、高良姜药材质量标准研究
在上述实验研究的基础上,对高良姜药材水分、浸出物、灰分及酸不溶性灰分、重金属等检查项目进行了测定,并确定了限量标准。同时,建立高良姜中的主要化学成分1,8-桉油精和高良姜素的含量测定方法及含量范围标准,为保证高良姜药材内在质量的可控性和均一性提供科学依据,将对高良姜药材的质量控制起到积极的促进作用。
七、 高良姜规范化牛产标准操作规程的制订
在对高良姜传统种植经验总结的基础上,对高良姜的生物学特性和种植技术进行深入总结与研究,对高良姜种植环境、繁殖方法选择、育苗技术、栽培管理技术、病虫害防治技术、采收加工方法等药材生产环节进行了全面的规范,初步形成了完整的药材生产流程,最终制订了对种植生产具有重要的指导作用的高良姜规范化生产标准操作规程(SOP).