羅達龍,黃 琳
(梧州食品藥品檢驗所,廣西 梧州 543002)
PCR技術(shù)在中藥鑒定中的應(yīng)用
羅達龍,黃 琳
(梧州食品藥品檢驗所,廣西 梧州 543002)
中藥作為我國的傳統(tǒng)藥物,千百年來,在預(yù)防與治療疾病方面發(fā)揮了不可替代的作用。但即便是同一種中藥材,在不同的產(chǎn)地、不同的生長模式等方面下都會表現(xiàn)出質(zhì)量以及藥效的差異,而它們的性狀也許只有微乎其微的差別,這就為中藥材鑒別方法帶來了新的挑戰(zhàn)。本文僅對各種基于PCR技術(shù)的分子生物技術(shù)在中藥材鑒定中的應(yīng)用作一綜述
PCR技術(shù);中藥鑒定;分子生物技術(shù)
聚合酶鏈式反應(yīng)(PCR)技術(shù)是一種用于擴增特定DNA片段的分子生物學(xué)技術(shù),PCR技術(shù)的最大特點是能夠?qū)⑽⒘緿NA有效增加,無論是應(yīng)用于古生物化石、歷史人物殘骸,還是應(yīng)用于中藥材中,只要能夠從中分離出一點DNA,便能利用PCR技術(shù)對分離出DNA增大,從而用于比對。
2.1 PCR-RFLP技術(shù)
聚合酶鏈式反應(yīng)-限制性內(nèi)切酶長度多態(tài)性技術(shù)(PCRRFLP),不僅可以實現(xiàn)種屬的鑒別,還能根據(jù)藥材的市場特性,進行摻偽程度的半定量檢測。張文娟等人[1]的研究中,為避免不法分子將偽品混入到川貝母中,運用PCRRFLP技術(shù)探索出檢測川貝母樣品中摻偽比例的半定量方法。他們從川貝母粉中提取DNA,按照體積比,加入不同比例的偽品DNA作為模板使用,運用PCR-RFLP技術(shù),并在凝膠電泳后通過軟件分析條帶強弱來計算摻偽量,從而直觀地了解中藥中摻假、摻偽的大概比例。
2.2 RAPD或AP-PCR技術(shù)
RAPD與AP-PCR是同時發(fā)展起來的DNA分子標記技術(shù),其中,RAPD技術(shù)是一種對整個未知序列基因組進行多態(tài)性分析的技術(shù),該技術(shù)應(yīng)用隨機引物擴增尋找到的多態(tài)性DNA片段作為分子標記,具有操作簡單快捷、靈敏、通用性好等特點,能夠準確檢測出RFLP標記不能檢測的重復(fù)順序,填補RFLP的圖譜空缺。將RAPD技術(shù)應(yīng)用于中藥鑒定中,其主要是對中藥生藥材(如動物類生藥材、名貴生藥材等)進行代用品、混淆品的鑒定。但RAPD技術(shù)的重復(fù)性和穩(wěn)定性差,使其在應(yīng)用上也受到了限制[2]。為了克服隨機擴增多態(tài)DNA技術(shù)的缺點,有研究采取了提取高質(zhì)量的基因組DNA,并對RAPD反應(yīng)的條件進行了優(yōu)化等措施,來保證其穩(wěn)定性。通過對湖北麥冬、川麥冬及浙麥冬三種藥用麥冬基因組DNA的RAPD分析,篩選出三種麥冬的特異性分子鑒定標記,經(jīng)過對特異性標記的克隆和測序,最后設(shè)計出三種麥冬的特異性PCR引物,實現(xiàn)了特異性鑒定。
2.3 位點特異性PCR
位點特異性PCR技術(shù)又稱作擴增阻滯突變系統(tǒng),位點特異性PCR是一種基于SNP位點的基因分型方法,即通過單個PCR反應(yīng)即可達到真?zhèn)舞b別的目的,具有操作簡單、快速的特點,非常有利于中藥材的鑒別。黎潔文[3]通過對何首烏、何首烏近緣種和混淆品ITS2序列的變異分析,尋找具有穩(wěn)定差異的變異位點,設(shè)計特異性引物,確定PCR反應(yīng)條件,采用平板凝膠電泳并創(chuàng)新地使用毛細管凝膠電泳檢測特異性PCR擴增產(chǎn)物,建立何首烏位點特異性PCR分子鑒別方法。
2.4 ISSR技術(shù)
ISSR技術(shù)又被稱之為錨定簡單序列重復(fù)技術(shù),具有重復(fù)性好、多態(tài)性高等特點,屬于近幾年來發(fā)展起來的一類新型的分子標記技術(shù),在中藥材鑒定方面得到廣泛的應(yīng)用。ISSR技術(shù)用錨定的微衛(wèi)星DNA為引物,在PCR技術(shù)中,錨定引物可以引起特定位點退火,從而使與錨定引物互補間隔不太大的重復(fù)序列間DNA片段進行PCR擴增。例如,采用ISSR技術(shù)鑒別雞血藤及其混偽品,通過篩選出5條ISSR隨機引物,對廣西產(chǎn)雞血藤與其混偽品進行擴增,擴增出的DNA指紋圖譜之間有明顯差異,可見ISSR技術(shù)可作為鑒別廣西產(chǎn)雞血藤與其混偽品的有效手段,為廣西產(chǎn)雞血藤提供了分子水平的鑒別依據(jù)。并通過實驗發(fā)現(xiàn)在檢測出的遺傳變異靈敏度上ISSR技術(shù)高于RAPD技術(shù),ISSR技術(shù)更適用于廣西產(chǎn)不同居群雞血藤的遺傳多樣性分析。
(1)一些中藥材可能存在次生代謝產(chǎn)物影響DNA提取,或者經(jīng)過炮制的中藥材會對DNA提取造成干擾;(2)分子生物看不見摸不著,使得在做方法可行性試驗時需進行大量的實驗來摸索與優(yōu)化,并需要較強的專業(yè)技術(shù)能力;(3)中藥材種植方法、產(chǎn)地、栽培變異等因素不同,影響每種標記方法的重現(xiàn)性與穩(wěn)定性,實際應(yīng)用時需要大量樣品來驗證;(4)藥鑒定的發(fā)展趨勢是尋找高效、便捷、準確的鑒定方法,但一般的分子標記鑒別方法仍需經(jīng)過藥材DNA的提取、PCR擴增、電泳檢測三個步驟,時間還是長于其他鑒別方法。
科技日新月異的發(fā)展,分子生物學(xué)更是以其可變性強、研究方向多樣、適用范圍廣等優(yōu)勢,在藥品檢驗的領(lǐng)域上開始高速地發(fā)展,很多基于PCR的先進技術(shù)已經(jīng)開始進入到中藥材的鑒別中。當然,我們還需要致力于解決文中提到的不足之處,讓PCR技術(shù)能成為快速、準確、穩(wěn)定的藥品檢定技術(shù)。
[1] 張文娟,魏 鋒.PCR-RFLP法用于半定量檢測川貝母摻偽的研究[C].南京:中國藥學(xué)會藥物分析專業(yè)委員會,2013/10:331-334.
[2] 徐 紅,王崢濤,胡之璧,等.中藥DNA分子鑒定技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J].世界科學(xué)技術(shù)-中醫(yī)藥現(xiàn)代化,2003,5(2):24-30.
[3] 黎潔文.基于ITS2序列分析的何首烏PCR-RFLP和AS-PCR的分子鑒別研究[D].廣東:廣州中醫(yī)藥大學(xué),2015.
本文編輯:趙小龍
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ISSN.2095-8242.2017.24.4731.01