基于GIS和有效成分的藏药品质区划研究——以大花红景天为例

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青藏高原独特的生态环境孕育了丰富的藏药资源,生活在青藏高原的藏民族经过千百年来的生存繁衍,积累了丰富的高原药物使用经验和独特的用药理论。中药讲究道地性,而藏药药性理论有生地性,都强调药材品质与其生长环境密切相关。藏药主要生长在高寒草甸、高山垫状、高山流石滩中,其特殊的生长环境制约了藏药的人工栽培与藏药产业的发展。如何在藏药生地性理论的指导下,结合药材品质指导濒危藏药的资源保护和人工栽培是目前面临的主要问题。此外,由于地域差异,藏药多为就地取材,同一种药材,不同地区使用基原物种不尽相同,导致其多基原混用现象十分严重,如“蒂达”、红景天等药材基原多达数十种,而多基原混用影响了藏药的质量控制和深入开发利用,因此有必要建立快速鉴别不同基原物种的分析方法,保障多基原藏药的安全、合理使用。本研究以大花红景天Rhodiola crenulata(Hook. f. et Thoms.)H. Ohba为例,通过调查其资源现状,采用GIS技术和生态位模型,预测其潜在分布区域,运用UPLC-Q-TOF-MS、UPLC、FTIR等技术,进行多基原药材的品种鉴定与多指标成分的质量控制,分析大花红景天药材品质与生态环境之间的关系,为藏药的质量控制和资源的可持续利用提供参考。  目的:  1.调查大花红景天野生资源的生长环境以及使用现状,了解其资源储备,收集样品,并建立快速鉴别不同基原红景天的方法。  2.快速分析大花红景天中化学成分,探讨其品质与生态因子之间的相关性,对大花红景天进行品质区划研究。  方法:  1.文献调查、走访调查与野外实地考察相结合,设计样方计算储藏量,记录其生境、经纬度等信息。  2.通过傅里叶红外光谱的三级鉴定模式,结合化学计量学方法对大花红景天、狭叶红景天、长鞭红景天进行鉴别。  3.采用UPLC-Q-TOF-MS快速鉴定大花红景天中化学成分,采用UPLC-PDA测定其主要成分没食子酸、红景天苷、酪醇、没食子酸乙酯、对香豆酸的含量。  4.采用 Maxent生态位模型和地理信息系统技术,预测大花红景天的适宜生长区域及其生长条件。采用逐步回归方程法,建立大花红景天中化学成分与生态因子之间的关系模型,运用 GIS软件空间分析工具预测不同地区大花红景天药材化学成分含量的空间分布。  结果:  1.大花红景天野生资源破坏严重,其需求量在不断增大,资源保护与开发利用之间的矛盾日益突出。  2.根据傅里叶红外光谱的三级鉴定模式,能够快速准确鉴别大花红景天、狭叶红景天、长鞭红景天。  3.通过查阅文献和相关数据库,从大花红景天中分析鉴定出没食子酸、红景天苷等35个化合物,建立了UPLC快速测定大花红景天中5个成分含量的方法,并对不同产地38份大花红景天药材中5个成分含量进行分析。  4.大花红景天生长的潜在分布区域在西藏的东部、四川西部、青海南部,以及甘肃甘南藏族自治州、云南迪庆藏族自治州的部分区域。在四川甘孜州石渠县、理塘县、稻城县,阿坝州的红原县;西藏的那曲地区那曲县、嘉黎县,林芝地区米林县、朗县,日喀则地区的定结县、拉孜县,山南地区的加查县、桑日县;青海囊谦县、玉树县、玛多县;云南的德钦县、香格里拉县等地区的大花红景天中红景天苷的含量较高,适合大花红景天的栽培。  结论:  1.大花红景天药材需求量大,野生资源破坏严重,需加强其野生资源保护与人工栽培,实现其资源的可持续发展。  2.在藏药生地性理论指导下,采用地理信息系统与生态位模型,结合有效成分进行品质区划分析,能够为藏药红景天的资源保护与人工栽培提供科学依据,可为其它多基原和濒危藏药的资源保护和可持续利用提供方法学参考。
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