太子參根際土壤酚酸類自毒物質(zhì)的分析測(cè)定

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1.福建中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，福建 福州 350122；2.福建省中醫(yī)藥研究院，福建 福州 350003

太子參根際土壤酚酸類自毒物質(zhì)的分析測(cè)定

吳丹1趙立2龐文生1周美蘭2胡娟1.2*

1.福建中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，福建 福州 350122；2.福建省中醫(yī)藥研究院，福建 福州 350003

目的對(duì)太子參根際土壤中酚酸類自毒物質(zhì)進(jìn)行分析測(cè)定。方法1 mol/L的NaOH溶液超聲提取樣品，過(guò)濾；HCl調(diào)節(jié)濾液pH至2.5，乙酸乙酯萃取，有機(jī)相揮干；甲醇定容，高相液相色譜檢測(cè)。結(jié)果太子參種植后的土壤中對(duì)羥基苯甲酸、香草酸、丁香酸、對(duì)香豆酸等物質(zhì)含量高于種植前土壤。結(jié)論太子參種植后的土壤中酚酸類自毒物質(zhì)含量升高。

太子參；根際土壤；酚酸；自毒物質(zhì)

太子參為石竹科植物孩兒參Pseudostellariaheterophylla(Miq.)Pax ex Pax et Hof f m.的干燥塊根，有益氣健脾、生津潤(rùn)肺的功效[1]。從太子參中提取的多糖在抗T2DM降糖作用中具有潛在的實(shí)用價(jià)值[2]。目前太子參在福建、貴州、江蘇、安徽、山東等地區(qū)均有種植，道地產(chǎn)區(qū)福建柘榮縣產(chǎn)量較大[3]。在同一塊土壤中連續(xù)栽培同種或同科的作物時(shí)，即使在正常的栽培管理狀況下，也會(huì)出現(xiàn)生長(zhǎng)勢(shì)變?nèi)酢a(chǎn)量降低、品質(zhì)下降、病蟲害嚴(yán)重的現(xiàn)象即為連作障礙[4]；酚酸類自毒物質(zhì)已經(jīng)被證明是導(dǎo)致連作障礙的主要原因之一[5]。太子參種植的連作障礙導(dǎo)致的病蟲害頻發(fā)、土壤惡化等問(wèn)題，使得藥材產(chǎn)量和品質(zhì)嚴(yán)重降低。筆者采用HPLC方法，對(duì)太子參根際土壤中羥基苯甲酸、香草酸、丁香酸、對(duì)香豆酸進(jìn)行測(cè)定，考察酚酸類自毒物質(zhì)在太子參種植前后土壤中的變化趨勢(shì)。

1 儀器與材料

1.1 儀器 U-3000高效液相色譜儀(U-3000 DAD檢測(cè)器、Chromeleon 7數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，Dionex公司)；AE240S型電子分析天平(梅特勒-托利多有限公司)；KQ3200DE數(shù)控超聲清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)；Orbital shaker水平振動(dòng)脫色搖床(海寧市其寧貝爾儀器公司)；pHS-3B精密 pH 計(jì)(上海雷磁儀器有限公司)；RE-201D旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(鞏義市予華儀器有限公司)。

1.2 材料 太子參土壤樣品采集于福建省柘榮縣。香草酸(批號(hào)：110776-201503，中國(guó)食品藥品檢定研究所)；丁香酸(批號(hào)：MUST-16041901)、對(duì)香豆酸(批號(hào)：MUST-16060613)購(gòu)自成都曼思特生物科技有限公司；對(duì)羥基苯甲酸(批號(hào)：SH8200，北京索萊寶科技有限公司)。氫氧化鈉(批號(hào)：160516，西隴科學(xué)股份有限公司)，鹽酸(批號(hào)：20141125，衡陽(yáng)市凱信化工有限公司)，乙酸乙酯(批號(hào)：20160413，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)，冰乙酸(批號(hào)：20101026，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)。

2 方法

2.1 樣品 采集選取太子參種植地塊，采集種植前后土壤樣品。五點(diǎn)取樣法取樣，除去表層土壤(0～5 cm)，抖根法收集。除去細(xì)根、石塊等雜物，風(fēng)干，研磨，過(guò)2 mm篩，密封保存。共采集樣品8份，樣品信息見表1。

2.2 溶液制備

2.2.1 對(duì)照品溶液的制備 精密稱取對(duì)羥基苯甲酸1.09 mg、香草酸1.05 mg、丁香酸1.02 mg、對(duì)香豆酸1.04 mg，置于100 mL容量瓶中，加甲醇并定容至刻度，得混合對(duì)照品溶液。

表1 太子參土壤樣品詳細(xì)信息表

注：1.以h命名的樣品為太子參收獲期采集的根際土壤樣品，q命名的樣品為未種植太子參土壤樣品。2.H1為太子參開花期采集的根際土壤樣品，Q1為未種植太子參土壤樣品。

2.2.2 供試品溶液的制備 分別稱取8份樣品各25 g，置于500 mL錐形瓶中，記為q3、h3、q4、h4、q5、h5、Q1、H1。分別加入1 mol/L NaOH溶液200 mL，振蕩，超聲30 min，置于搖床上振搖2 h。過(guò)濾，濾液用鹽酸調(diào)節(jié)pH至2.5，靜置過(guò)夜，離心。上清液轉(zhuǎn)移至500 mL分液漏斗，加入200 mL乙酸乙酯溶液萃取兩次，收集有機(jī)相。回收乙酸乙酯，殘?jiān)眉状既芙猓ㄈ葜? mL。0.45 μm微孔濾膜過(guò)濾，即得供試品溶液。

2.3 色譜條件 色譜柱：SinoChrom ODS-BP(4.6 mm×250 mm，5 μm)；檢測(cè)波長(zhǎng)：280 nm；流速0.6 mL/min；柱溫：30 ℃；進(jìn)樣量：10 μL。流動(dòng)相A為1%冰乙酸水溶液，流動(dòng)相B為甲醇，0～17 min(A：75%～75%，B：25%～25%)，17～45 min(A：75%～60%，B：25%～40%)。

2.4 方法學(xué)考察

2.4.1 精密度實(shí)驗(yàn) 精密吸取同一供試品溶液，按“2.3”項(xiàng)下的色譜條件，連續(xù)進(jìn)樣6次，比較色譜峰保留時(shí)間，結(jié)果表明6次進(jìn)樣色譜峰相對(duì)保留時(shí)間和相對(duì)峰面積的RSD值在0.12%～0.35%，說(shuō)明儀器精密度良好。

2.4.2 重復(fù)性實(shí)驗(yàn) 取同一樣品，按“2.2.2”項(xiàng)下方法，平行制備6份供試品，按“2.3”項(xiàng)下色譜條件測(cè)定，結(jié)果表明6次進(jìn)樣色譜峰相對(duì)保留時(shí)間和相對(duì)峰面積RSD值在1.06%～1.88%，表明此方法重復(fù)性良好。

2.4.3 穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn) 取同一供試品溶液，分別在0、12、24、36、48 h進(jìn)樣分析，色譜峰相對(duì)保留時(shí)間和相對(duì)峰面積的RSD值0.24%～1.31%。結(jié)果表明供試品溶液在48 h內(nèi)穩(wěn)定。

2.5 樣品測(cè)定 太子參種植前后土壤中各酚酸物質(zhì)檢測(cè)結(jié)果見圖1、表2。太子參種植前后土壤中均存在對(duì)羥基苯甲酸、香草酸、丁香酸、對(duì)香豆酸，但這四種酚酸類物質(zhì)在種植前后土壤中含量存在差異，種植后土壤中四種酚酸物質(zhì)的峰面積約是種植前土壤的5.5倍。收獲期土壤h3中，丁香酸、對(duì)香豆酸峰面積較種植前q3增加；收獲期土壤h4中，對(duì)羥基苯甲酸、香草酸、丁香酸峰面積較種植前q4均增加；收獲期土壤h5中，對(duì)羥基苯甲酸、香草酸、丁香酸、對(duì)香豆酸峰面積依次比種植前q5增加了2.2、2.7、1.1、3.7倍；開花期土壤H1中，四種酚酸峰面積依次比種植前Q1增加了2.9、4.0、4.6、9.0倍。

表2 酚酸類物質(zhì)峰面積表

3 討論

3.1 中藥材種植前后土壤中酚酸類物質(zhì)含量的變化 由檢測(cè)結(jié)果可以看出，4個(gè)采樣點(diǎn)太子參根際土壤中檢測(cè)出4種酚酸物質(zhì)，分別為對(duì)羥基苯甲酸、香草酸、丁香酸、對(duì)香豆酸，其含量太子參種植后比種植前增加。有文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)，人參、三七、玉竹等藥用植物種植后土壤中均檢測(cè)出多種酚酸類物質(zhì)，其含量隨連作年限的增加而累積[6]。

3.2 酚酸類物質(zhì)對(duì)土壤和中藥材種植的影響 酚酸類物質(zhì)是植物生命活動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的重要次生代謝產(chǎn)物，通過(guò)根系分泌釋放到根際土壤中。酚酸類自毒物質(zhì)會(huì)損傷作物根系，改變土壤理化性質(zhì)，使土壤中病原菌含量增大[7]。酚酸類自毒物質(zhì)含量增加，會(huì)引發(fā)中藥材生長(zhǎng)緩慢、土壤酸化、病毒病嚴(yán)重等，產(chǎn)生連作障礙。

3.3 克服太子參連作障礙的措施 連作障礙導(dǎo)致的太子參產(chǎn)量降低、品質(zhì)下降等問(wèn)題日益嚴(yán)重，探索克服太子參連作障礙的有效措施刻不容緩。恰當(dāng)?shù)南麥p措施如土壤熱處理、稻參輪作模式、微生物菌肥修復(fù)等[8]，既能加速太子參土壤中酚酸類物質(zhì)降解，又可以有效抑制病原菌生長(zhǎng)，改善土壤結(jié)構(gòu)、修復(fù)土壤環(huán)境，從而緩解太子參連作障礙的發(fā)生。

綜上所述，利用HPLC法檢測(cè)太子參根際土壤中存在對(duì)羥基苯甲酸、香草酸、丁香酸、對(duì)香豆酸，種植后土壤含量變化呈增加趨勢(shì)；根據(jù)酚酸類自毒物質(zhì)的性質(zhì)及特征，探索消減方法，為克服作物種植連作障礙提供理論依據(jù)。

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福建省中青年教師教育科研項(xiàng)目(JK2016019/JAT160222)，福建省屬公益類科研院所基本科研專項(xiàng)(2015R1035-1)。

吳丹(1992-)，女，土家族，碩士研究生在讀，研究方向?yàn)橹兴幓钚猿煞峙c質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究。E-mail：wudan.112@qq.com

胡娟(1962-)，女，土家族，博士研究生，教授，研究方向?yàn)橹兴幓钚猿煞峙c質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究。E-mail：huj@fjtcm.edu.cn

R284.1

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1007-8517(2017)24-0032-03

2017-11-07 編輯：程鵬飛)