药用植物范文10篇

药用植物范文篇1

关键词：药用植物；代谢组学；功能基因组学

代谢组学是对生物体内代谢物进行大规模分析的一项技术［1］，它是系统生物学的重要组成部分（如图1所示），药用植物代谢组学主要研究外界因素变化对植物所造成的影响，如气候变化、营养胁迫、生物胁迫，以及基因的突变和重组等引起的微小变化，是物种表型分析最强有力的工具之一。在现代中药研究中，代谢组学在药物有效性和安全性、中药资源和质量控制研究等方面具有重要理论意义和应用价值。另外，在对模式植物突变体文库或转基因文库进行分析之前，代谢组学往往是首先考虑采用的研究方法之一。目前，国外已有成功利用代谢组学技术对拟南芥突变株进行大规模基因筛选的例子，这为与重要性状相关基因功能的阐明和选育可供商业化利用的转基因作物奠定了基础。

图1系统生物学研究的四个层次略

目前，还有许多经济作物的全基因组测序计划尚未完成，由于代谢组学研究并不要求对基因组信息的了解，所以在与这些作物有关的研究领域具有更大的利用价值，这也是其与转录组学和蛋白组学研究相比的优势之一。代谢组学研究涉及与生物技术、分析化学、有机化学、化学计量学和信息学相关的大量知识，Fiehn［2］对代谢组学有关的研究方向进行了分类（见表1）。

1代谢组学研究的技术步骤

代谢组学研究涉及的技术步骤主要包括植物栽培、样本制备、衍生化、分离纯化和数据分析5个方面（见图2）。

1.1植物栽培

对研究对象进行培育的目的是为了对样本的稳定性进行控制，相对于微生物和动物而言，植物的人工栽培需要考

表1代谢组学的分类及定义略

虑更多的问题，如中药材在不同年龄、不同发育阶段、不同部位以及光照、水肥、耕作等环境因素的微小差异都可引起生理状态的变化，而这些非可控及可控双重因素的影响很难进行精确的控制，从而影响药用植物代谢组研究的重复性。为了解决以上问题，推荐使用大容量的培养箱［3］，定时更换培养箱中栽培对象的位置，以及使用无土栽培技术等，FukusakiE［4］利用无土栽培系统将水和养分直接引入植物根部，并且对供给量进行精确地控制，大大提高了实验的重复性。

1.2样本制备

为了获得稳定的实验结果，样本制备需要考虑样本的生长、取样的时间和地点、取样量以及样本的处理方法等问题，并根据分析对象的分子结构、溶解性、极性等理化性质及其相对含量大小对提取和分离的方法进行选择，逐一优化试验方案。MaharjanRP等［5］用6种方法分别对大肠杆菌中代谢产物进行提取，发现用－40℃甲醇进行提取的效果最好。现阶段代谢组学的分析对象主要集中在亲水性小分子，尤其是初级代谢产物，气相色谱质谱联用(GCMS)和毛细管电泳质谱（CEMS）联用都是分析亲水小分子的重要技术。FiehnO等［6］使用GCMS对拟南芥叶片中的亲水小分子进行了分析，发现酒石酸半缩醛、柠苹酸、别苏氨酸、羟基乙酸等15种植物代谢物。

1.3衍生化处理

对目标代谢产物的衍生化处理取决于所使用的分析设备，GCMS系统只适合对挥发性成分进行分析，高效液相色谱法（HPLC）一般则使用紫外或荧光标记的方法对样本进行衍生处理，BlauK［7］对酯化、酰化、烷基化、硅烷化、硼烷化、环化和离子化等衍生方法进行了详细的说明。然而离子化抑制常使得质谱分析过程中目标代谢产物的离子化效率降低，这主要是由于分离过程中污染物与目标代谢物难以完全分离开所引起的，优化色谱分离时间可有效缓解离子化抑制，然而在实际操作中不可能对上百种代谢产物的分离时间进行优化，利用非放射性同位素稀释法进行相对定量可以很好的解决该问题。HanDK等［8］应用同位素编码的亲和标记（ICAT），根据经诱导分化的微粒蛋白及其同位素标记物的峰面积比，对该蛋白的相对含量进行分析。ZhangR等［9］发现同位素标记技术也可用于代谢组学的研究，但是却存在许多困难。活体的同位素标记方法对于同位素的洗脱是一种非常有潜力的技术，目前关于使用34s的研究已有报道［10］。

图2代谢组学研究技术步骤略

1.4分离和定量

分离是代谢组学研究中的重要步骤，与质谱联用的色谱和电泳分析技术都是使用紫外或电化学检测的方法进行定量，其对代谢组数据的分辨率与定量能力都有一定的影响。TomitaM等［11］总结了各种色谱分离法中经常遇到的技术问题，认为毛细管电泳和气相色谱法由于具有较高的分辨率，已成为代谢组学研究的常规技术手段之一，液相色谱因其适用范围广，应用也相当广泛。

TanakaN等［12］用高效液相色谱对样品进行分离，认为使用硅胶基质填充毛细管整体柱的高效液相色谱系统具有用量少、灵敏性高、低压降高速分离等优势；同时，TolstikovV等［13］也使用硅胶填充的毛细管液相色谱方法对聚戊烯醇类异构体进行了有效分离，获得了很好的分辨率。TanakaN等［14］发现二维毛细管液相色谱法的分辨率比传统的高效液相法高10倍。相对于其他色谱方法而言，超临界流体色谱（SFC）是分离疏水代谢物最具潜力的技术之一，特别适用于分离那些传统HPLC难以分析的疏水聚合物，BambaT等［15］通过SFC对聚戊烯醇进行分析，证明其具有较好的分离能力。针对质谱中存在的共洗脱现象，HalketJM等［16］发明了一种适用于GCMS的反褶积系统，对共洗脱的代谢产物进行分离与识别。AharoniA等［17］使用傅立叶变换离子回旋共振质谱（FTICRMS）对非目标代谢物进行分析，快速扫描植物突变样品，获得了一定量的代谢成分。

与分离一样，定量能力也是代谢组学研究中的重要因素，其取决于各分析系统的线性范围。傅立叶转换核磁共振（FTNMR)、傅立叶红外光谱（FTIR）以及近场红外光谱法（NIR）等技术由于敏感性低，重复性受共洗脱现象影响较小也被用于检测中。近年来，FTNMR技术常被用于植物代谢组的指纹图谱研究［18］，但由于NMR分析需要样品量较大，分析结果易受污染，GriffinJL［19］发现将统计模式识别与FTNMR相结合可以对代谢物进行全面分析。除FTNMR之外，FTIR通过对有机成分的结构进行常规光谱测定，也可适用于代谢组学的研究，特别是应用于构建代谢组学的指纹图谱。尽管它不能对代谢物进行全面分析，但对具有特定功能的组分却有很好的定量效果，对从工业及食品原材料中分离的代谢混合物也可以进行全面分析，目前，已有学者将其成功地应用于拟南芥［20］和番茄［21］代谢产物指纹图谱的研究中。

1.5数据转换

为阐明代谢物复杂的线性或非线性关系，需要进行多变量分析，将原始的色谱图数据转换为数字化的矩阵数据，通过对色谱峰鉴定和整合从而进行多变量分析。由于环境等因素的干扰，光谱数据需要通过适当的数据加工方法进行校正，包括：①降低噪声；②校正基线；③提高分辨率；④数据标准化。JonssonP等［22］报道了一种关于GCMS色谱图数据处理的方法，可以对大量代谢产物样品进行有效的识别。

2代谢组学中的数据分析方法

2.1主成分分析法（PCA）

主成分分析法，将实测的多个指标用少数几个潜在的相互独立的主成分指标线性组合来表示，反映原始测量指标的主要信息。使得分析与评价指标变量时能够找出主导因素，切断其他相关因素的干扰，作出更为准确的估量与评价。PCA数据矩阵通常来自于GCMS，LCMS或CEMS，因此将目标代谢产物作为自变量，而相应的代谢产物含量作为因变量，定义与最大特征值方向一致的特征向量为第一主成分，依此类推，PCA便能通过对几个主要成分的分析，从代谢组中识别出有效信息。主成分分析有助于简化分析和多维数据的可视化，但是该方法可能导致一部分有用信息的丢失。

2.2层次聚类分析法（HCA）

层次聚类分析法也常用于代谢组学的研究中，它是将n个样品分类，计算两两之间的距离，构成距离矩阵，合并距离最近的两类为一新类，计算新类与当前各类的距离。再合并、计算，直至只有一类为止。进行层次聚类前首先要计算相似度（similarity），然后使用最短距离法（NearestNeighbor）、最长距离法（FurthestNeighbor）、类间平均链锁法（BetweengroupsLinkage）或类内平均链锁法（WithingroupsLinkage）四种方法计算类与类之间的距离。该方法虽然精确，但计算机数据密集，对大量数据点进行分析时，更适合选用K均值聚类法(KMC)或批次自组织映射图法(BLSOM)，而HCA适合将数据转换为主成分后使用。2.3自组织映射图法(SOM)

神经网络中邻近的各个神经元通过侧向交互作用相互竞争，发展成检测不同信号的特殊检测器，这就是自组织特征映射的含义。其基本原理是将多维数据输入为几何学节点，相似的数据模式聚成节点，相隔较近的节点组成相邻的类，从而使多维的数据模式聚成二维节点的自组织映射图。除PCA和HCA外，SOM同样也可应用于包括基因组和转录组等组学研究中［23］。最初SOM计算时间长，依靠数据输入顺序决定聚类结果，近年来SOM逐渐发展成为不受数据录入顺序影响的批次自组织映射图法(BLSOM)。由于BLSOM可以对类进行调整，且有明确的分类标准，优化次序优于其他聚类法，已在基因组学和转录组学数据分析中得到广泛的应用。

2.4其他数据采矿方法

除PCA、HCA和SOM外，很多变量分析方法都可用于植物代谢组学的分析。软独立建模分类法(SIMCA)是利用主成分模型对未知样品进行分类和预测，适合对大量样本进行分析；近邻分类法(KNN)和K平均值聚类分析法(KMN)也可用于样品分类；主成分回归法(PCR)或偏最小二乘回归法(PLS)在某些情况下也可使用。然而到目前为止由于还没有建立一个标准的数据分析方法，代谢组学仍然是一门有待完善的学科。

3代谢组学在药用植物中的实践

植物药材来源于药用植物体，而药用植物体的形态建成是其体内一系列生理、生化代谢活动的结果。植物代谢活动分为初生代谢和次生代谢，初生代谢在植物生命过程中始终都在发生，其通过光合作用、柠檬酸循环等途径，为次生代谢的发生提供能量和一些小分子化合物原料。次生代谢往往发生在植物生命过程中的某一阶段，其主要生物合成途径有莽草酸途径、多酮途径和甲瓦龙酸途径等。植物药材含有的生物碱、胺类、萜类、黄酮类、醌类、皂苷、强心苷等活性物质的绝大多数属于次生代谢产物，因此探讨次生代谢产物在药用植物体内的合成积累机制及其影响因素，对于提高活性物质含量、保证药材质量、稳定临床疗效等具有重要意义。孙视等［24］通过对银杏叶中黄酮类成分积累规律的研究，提出了选择具有一定环境压力的次适宜生态环境解决药用植物栽培中生长和次生产物积累的矛盾。王昆等［25］以人参叶组织为材料,总结了构建人参叶cDNA文库过程中存在的一些关键问题和应采取的对策,为今后关于人参有效成分如人参皂苷的生物合成途径及其调控的基础研究提供技术参考和理论指导。最近，美国加利福尼亚大学伯克利分校的Keasling等［26］采用一系列的转基因调控方法，通过基因工程酵母合成了青蒿素的前体物质——青蒿酸，其产量超过100mg/L，为有效降低抗疟药物的成本提供了机遇。经过长期的研究积累，人们对代谢途径的主干部分（为次生代谢提供底物的初生代谢途径）已经基本了解，例如酚类的莽草酸途径，萜类的异戊二烯二磷酸(IPP)途径等。被子植物中一些相对保守的次生代谢途径也得到了很好的研究，如黄酮类、木质素的生物合成与调控。然而，对次生代谢最丰富最神奇的部分——特定产物合成与积累的过程，还所知甚少［27］。

4展望

近年来，代谢组学正日益成为研究的热点，越来越多的人已加入到代谢组学的研究中。随着代谢组学积累的数据和信息量的增大，其在药用植物学各个领域的应用价值也与日俱增。它将不仅能对单个代谢物进行全方面的分析，更能寻找其代谢过程中的关键基因、通过代谢指纹分析对药用植物进行快速分类、进一步研究药用植物有效成分代谢途径以及环境因子对植物代谢和品质的影响与调控机制。

然而依据传统中医药学和系统生物学的指导思想，目前急待解决的是中药种质资源的代谢组学研究和中药体内作用的代谢组学研究。同时，代谢组学在分析平台技术、方法学手段和应用策略等方面相对于其他组学技术还需要进一步发展和完善，还需要其他学科的配合和介入。相信随着更有力的成分分析设备的使用及代谢组数据库的建立，药用植物代谢组学将对中医药学产生深远的影响。

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药用植物范文篇2

最近几年，尽管已有一部分制药企业将研究重心转移到了组合化学、分子建模等新技术的应用研究等方面，但药用植物仍然是作为新药及其先导化合物的重要来源。目前，世界上销量最好的药物中有大约1/4是来源于天然产物，值得一提的是，其中有4个药用植物来源的新药刚刚进入美国市场：蒿乙醚（Arteether，商品名Artemotil），为合成的青蒿素衍生物（Artemisinin），最初分离自我国传统草药黄花篙Artemisiaannua，作为抗疟疾药物使用；雪花莲胺碱（Galantamine，商品名Reminyl）来源于石蒜科雪花莲属的Galanthusworonowii，用于治疗阿尔茨海默病，它对乙酰胆碱酯酶（AChE）具有抑制作用，并通过结合和调节烟碱乙酰胆碱受体而减缓神经细胞的衰退过程［3］；尼替西农（Nitisinone，商品名Orfadin），用于治疗酪氨酸血症（Tyrosinaemia），它是将天然除草剂硝磺酮（Mesotrione）进行结构修饰得到的，最初分离于桃金娘科的红千层Callistemoncitrinus；噻托（Tiotropium，商品名Spiriva），是一种由颠茄Atropabelladonna中提取的异丙基阿托品衍生物（Ipratropium），它作为吸入性抗副交感神经支气管扩张剂，用于治疗慢性阻塞性肺病（Chronicobstructivepulmonarydisease，COPD）［4］。

随着人类基因组测序计划的完成，很多与疾病相关的重要靶位点被发现，高通量筛选分析技术能够直接以这些靶位点为目标对化合物进行活性分析，利用该技术对那些已经分离出来的活性成分重新进行研究，又有很多新的发现，这方面的例子有：靛玉红（Indirubin）对细胞周期蛋白依赖的激酶具有抑制作用［5］，葫芦素（CucurbitacinI）可以专一性地抑制STAT3激活的肿瘤细胞JAK/STAT3信号途径［6］，以及白桦脂酸（Betulinicacid）通过激活p38而抑制黑素瘤细胞的增殖［7］。

天然产物的生物活性与其普遍具有的结构特征（如手性中心、芳香环、杂环和不饱和性等）具有密切的关联，该特点使得植物来源的新药在作为药物使用的同时，还可以作为先导物进行结构优化，这也对人工合成技术提出了挑战，另外，利用组合化学技术建立天然产物结构数据库，也能使可供利用的化合物结构成倍增加［8］。

2抗癌药物研发

据估计，从1990年至今，癌症的发生率和死亡率增加了约25％，当前全世界的癌症病例已经超过1200万，癌症已成为仅次于心血管病的第二大死亡原因，其中最致命的4种癌症分别为肺癌、胃癌、肝癌和直肠癌［9］。目前，有40％的抗癌药物来源于天然产物，其中植物来源的药物在治疗癌症方面发挥了重要的作用。临床上使用的植物源抗癌药可分为4类：长春花碱、鬼臼毒素（Epipodophyllo）、紫杉烷类（Taxanes）和喜树碱（Camptothecins）。

分离于长春花Catharanthusroseus的长春碱（Vinblastine）和长春新碱（Vincristine）已经临床使用了近40年，其作用机理是通过特异地结合微管蛋白并使之解聚而阻断有丝分裂［10］；鬼臼毒素分离于盾叶鬼臼Podophyllumpeltatum，也可结合微管蛋白，在细胞循环的GII期通过可逆抑制DNA拓扑异构酶II使得DNA双链断裂，由于毒性太高，研究人员对其进行结构修饰获得了目前临床上使用的足叶乙苷（Etoposide）［11］；包括紫杉醇（Paclitaxel）及其衍生物在内的紫杉烷类化合物也可与微管蛋白结合，但是并不干扰其组装或使之解聚，其中紫杉醇最初分离于短叶紫杉Taxusbrevifolia，早在20世纪90年代就已经获得了美国FDA的批准［12］；喜树碱分离于喜树科植物喜树Camptothecaacuminata，最初由于具有抑制骨髓细胞的严重副作用而被放弃，但在发现其具有抑制拓扑异构酶I的活性之后，又重新引起了研究人员的注意，它可以使DNA发生裂解并重新组装［13］。在2002年，仅紫杉烷和喜树碱两种新药就占据了全球将近1/3的抗癌药物市场，总价值超过27.5亿美金。

截至2003年，美国国立癌症研究院（NCI）已经对5886种植物（分别代表2582个种，1358属和288科）进行了样品采集、分类整理和活性成分的初步研究，其中多数来源于物种遗传多样性较高的热带雨林地区，在该筛选过程中由于采用了中空纤维分析技术（Hollowfiberassay）而使得筛选效率显著提高。经过多年努力，许多不同结构的生物活性成分被分离出来，如香豆素类化合物（Coumarins）、葫芦素（Cucurbitacins）、黄酮类化合物、环烯醚单萜（Iridoids）、木脂素类（Lignans）、柠檬苦素类（Limonoids）、萘醌类（Naphthoquinones）和萜类化合物等。其中有许多正在进行进一步的研究，如白桦脂酸和Silvestrol，后者分离于印度尼西亚楝科植物高氏马兜铃Aristolochiafoveolata的果实，它对肺癌（Lu1,ED50＝1.2nM）、前列腺癌（LNCaP,ED50＝1.5nM）和乳腺癌（MCF-7,ED50＝1.5nM）细胞均具有抑制作用［14］。

3癌症化疗药物的研发

针对癌症发生和形成的不同阶段有许多不同的治疗策略，例如清除自由基、分解致癌物、抑制癌细胞增殖、诱导细胞凋亡、增强免疫力、调节基因表达和抑制新生血管的生成等。草药和可食用植物等诸多植物来源的产品长期以来就为人们所广泛使用，因此被开发用于癌症化疗用途在安全性上是很有保障的，其中有很多正在进行临床试验，包括姜黄色素（Curcumin，结肠癌I期临床)、三羟基异黄酮（Genistein，乳腺癌I期)、大豆异黄酮(前列腺癌II期)、吲哚基-3-甲醇(乳腺癌I期)、芥子醇（Perillylalcohol，乳腺癌I期)、维他命A酸衍生物（Retinoicacid，I期)、苯乙基异硫氰酸盐(肺癌I期)和白藜芦醇（Resveratrol，I期）［15］。其它代表性的化合物还有异甘草苷元（IxocarpalactoneA）和异甘草素（Isoliquiritigenin），前者分离于可食用植物茄科的Physalisphiladelphica，其叶、茎部位的提取物可提高奎宁还原酶的活性，已知该酶与人体中化学致癌物的代谢有关，后者分离于原产秘鲁的香二翘豆（Dipteryxodorata，又称黑香豆，英文名Tonkabean）的种子［16］。此外，还有4个从构树Broussonetiapapyrifera中分离获得的黄酮类化合物，它们均为强效的芳香化酶抑制剂,可通过抑制绝经后妇女体内芳香化酶的活性而降低乳腺癌的复发率［17］。

在研究植物来源的癌症化疗药物的过程中，又有许多与药物化疗作用有关的新靶点相继发现，如抗突变、抗氧化、诱导HL-60细胞分化、雌激素受体拮抗作用和酶活性的抑制（如蛋白激酶C和鸟氨酸脱羧酶）等。与此同时，一些极具应用价值的试验方法也逐渐建立起来，例如鼠乳房器官培养（Mousemammaryorganculture，MMOC）用于体外鉴定化合物对二羟甲基丁酸（DMBA）所致机能障碍的抑制作用。

4机遇与挑战

尽管药用植物来源的新药研发已取得了显著的成功，但在当前仍面临诸多挑战。在新药研发的过程中，先导物的鉴定、优化、开发和临床试验都要消耗相当长的时间。据估计，药物开发的周期平均为10年以上，总共需花去超过8亿美金，其中大部分成本都消耗在筛选过程中大量淘汰的先导物上，平均5000个先导物中只有1个成功通过临床试验。提高进入开发期药物的质量和数量，是新药研发人员目前面临的一大难题。由于药用植物新药研发与其它类型的药物研发相比更加复杂和漫长，目前许多制药公司都在降低其在天然产物研发方面投资的比重，并将资金转移到了疾病的诊断和预防等其它方面［18］。

为了加速药用植物新药研发的进程，需要建立一整套标准化的有关植物采集、生物活性成分筛选和化合物分离纯化的技术步骤。生物活性成分高通量筛选方法的设计是一项很有挑战性的任务，在筛选方法确定之后，化合物或化合物库即可用于生物活性的测定，通过开发天然产物化合物库，用组合化学的手段将各种化合物的特征结合起来，可从一定程度上增加可供选择的先导物的数量和命中率，但这也可能会遇到更多的问题［19］。同样，化合物分离速度的提高也有赖于新的技术手段的应用，例如，以NMR、MS和高通量X-Ray衍射技术为基础的一些新方法已经成功用于药用植物先导物的开发。有理由相信，从药用植物中发现有利用价值的天然产物在未来很长的一段时间内仍是新药研发的一个基本手段。

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药用植物范文篇3

1教学内容突出职业性

目前部分高职院校还采用本科教育模式，知识泛而全，职业技能不突出。笔者通过调研药学相关专业学生职业岗位所需的知识技能，深入分析中药鉴定学、中药学等专业课程对药用植物学知识和技能的要求，重新整合，构建新的教学内容（见表1）。该教学内容打破传统学科体系下的课程设置，按照岗位工作任务对教学内容进行精简，重在突出职业性。改革后的教学内容，以知识够用为度，不强调知识的系统性和完整性，并根据整合内容的不同分为4大教学模块，每一模块与不同的工作岗位和工作任务相对应，从而实现了理论与实践的一体化。

2教学模式突出实践性

通过分析每一模块相对应的实践技能，结合国家职业资格考试对中药材种植员、中药购销员、中药质检工、中药调剂员等职业岗位对技能的要求，找出关键技能进行专项训练，构建出“知识模块＋技能操作”的新型教学模式（见表2）。为了加强实践教学管理（课堂实验和教学实习），确保实践教学质量的提高，该门课程理论教学与实践教学开出比例应为1∶2．5左右为宜。通过这些方法和技能的训练，学生能够正确观察并识别中药材的显微构造。能够利用药用植物不同器官的形态结构特征进行中药材的性状描述和饮片识别。能够利用植物检索表等鉴定工具鉴定常见药用植物，从基源上确定中药材的真伪优劣。改革后的教学模式，一方面突出了药用植物识别和为中药鉴定服务的功能；另一方面突出了勇于探索、善于解决问题的实践性。

药用植物范文篇4

[关键词]甘草；药用植物；资源调查；质量评价

甘草是我国在传统医学之中使用较多的药用植物，在以往的使用中由于过度开发现象的出现使得野生甘草区域的储量不断减少，当前人工种植区和野生甘草区的面积和密集程度都发生了较大的变化，对甘草药用植物的分布情况进行调查分析可以优化当前甘草种植行业的发展，提升人工甘草药材的质量，实现种植的可持续发展。

1调查方法简述

1.1走访调查。在本文的研究之中，使用较多的一种调查方法就是走访调查，在调查过程中，工作人员会对甘草种植产区的政府、科技站、林业局等国家机构进行调查走访，对该区域的甘草种植情况有较为充分的了解。之后调查人员会对药物公司和药材商人进行走访，对野生和人工种植甘草的种植面积、质量和市场环境等进行了解。并在走访过程中对甘草药材的种植方式、种植产量等细节进行了解。1.2样方调查。完成走访调查之后，调查人员可以根据获得的资源分布信息在周边分别寻找野生甘草生长区域和人工种植区域，样地应当按照实验规定进行选取，并使用GPS等技术来辅助调查样区的选择。在设定腕臂调查区域之后，调查人员可以对样地之中的甘草数量、植物的生长情况进行记录，并采摘样品在实验室之中测定甘草中成分含量。1.3甘草中的成分测定。在实验室之中，实验人员可以对采集的甘草植物成分进行分析。一般来说，实验人员会使用HPLC方法来对甘草中甘草酸和甘草苷的含量进行测定，并在实验中将两种成分的平均值作为对比，对样区之中甘草的生长情况进行判断。1.4调查路线的设计。我国的甘草分布区之中均存在人工种植和野生并存的现象，在本文的调查之中，重点针对我国的传统甘草产区，包括东北地区、中西部地区以及新疆地区等，在这些地区分别设置了40个调查样地，对这些产区中人工种植甘草和野生甘草进行了采集，并对这些区域的甘草种植情况和市场进行了走访。

2调查结果和分析

2.1野生甘草的资源分布。根据调查结果可知我国当前的野生甘草资源主要在东北、华北和西北地区有分布，野生甘草生长区域的跨度较广，其分布范围和以往的文献之中的记载没有发生较大的出入。但是在调查之中发现，野生甘草的种群密度发生了较大的变化，东北地区和西北的野生甘草群落没有出现连续成片的现象，出现野生甘草连续生长的区域只有华北的三边地区和甘肃一带。2.2野生甘草的蕴藏量。野生甘草的蕴藏量一般是根据公式蕴藏量=单位面积*总分布面积来进行计算，在实际估算过程中由于野生甘草的分布范围分散且生长密度不均匀，因此，要获得较为准确的数据，实验勘测人员可以使用如下的措施来提升准确性：首先，实验人员应当在野生甘草的分布区域设置范围较大的样地，其次，增加样方的规格种类和数量，在计算中使用官方数据和地方统计数据，增加计算结果的可信度。根据实验数据进行估算，可以得知东北地区的野生甘草的蕴藏量在5万左右，中西部地区的野生甘草蕴藏量约为24.6万，新疆地区的野生甘草蕴藏量约为18.6万，其中，东北地区的野生甘草蕴藏量最少。根据几个主要产区的甘草蕴藏量进行估计，当前我国全国野生甘草蕴藏量应当在50万左右，大部分野生甘草在内蒙古中西部和新疆北部，这些地区仍然是我国甘草的主要产区。2.3野生甘草的生长环境和种群特征。从调查数据可以看出，野生甘草主要分布在降水量较少、冬夏温差大的地区，这些低哦区大都是温带干旱气候，其土壤一般是碳酸盐黑土型。在本文调查的40个样地之中，研究人员对区域中野生甘草的株高、地茎个群落类型进行了分析。通过对实验数据和样地类型的分析，我们可以了解到甘草的主要生长土地类型是草甸和岗子，在甘草的生长区域一般伴有芦苇、沙蒿等植物。野生甘草在我国分布较广，且其生长区域不存在人类的干扰，这也就造成了甘草种群结构特点存在较为明显的差异。新疆地区的甘草株高以及生长密度要高于东北地区和中西部地区，东北地区甘草生长密度小，生长状况较之新疆地区和中西部地区交叉、中西部地区是我国传统药材的产地，但是，在近年来的开发中使得野生甘草的生长自然环境造成了破坏，影响了野生甘草的种群密度。

3甘草酸和甘草苷的含量分析

实验人员对调查样地之中的野生甘草进行了分析，对植物中甘草酸以及甘草苷的含量进行了测定，就实验数据进行分析，在99份野生甘草之中甘草酸的质量分数在0.67%到5.31%之间，新疆地区的甘草中甘草酸含量最高。甘草苷含量在0.42%到3.7%之间，同样是新疆地区甘草质量最佳。本研究对我国当前甘草资源的种植现状进行了调查，从甘草的分布区域、生长情况以及有效成分的含量进行了实验，对不同区域甘草生长情况进行了分析，为未来甘草种植业发展提供了参考。

【参考文献】

[1]中国药典.一部[S].2005:59.

[2]段天璇,于密密,刘春生,等.HPLC法同时测定甘草指纹图谱暨甘草苷、甘草酸含量[J].中成药,2006,28(2):161.

[3]王继永,刘春生,王文全.中国东北地区甘草资源考察报告[J].中国中药杂志,2003,28(4):308.

药用植物范文篇5

关键词：药用植物；特征；园林景观；应用

药用植物除了具备防治病症、强身保健的功能，还具备绿化环境、减少城市绿化维护成本的功能。因此药用植物与庭园造景之间有着深远的历史渊源。把药用植物适宜配置于公园绿地中，尤其是在人口稠密或环境污染严重的区域，如居住区、校园、办公室、工厂、诊所等，既可增强民众健康，也可以较好地保存地方药用植物的品种资料。由于自然环境的逐步污染、生物多样性的日益下降以及各类传播性疾病的增多，药用植物在庭园造景中的使用前景将日益广阔。

1在园林绿化中应用的药用植物种类

目前在园林造景中，使用比较普遍的药用植物大约有200多种，其中又以不同浓度的宿根花卉和一、二年生草本植物居多。

1.1芳香型药用植物

这些花卉大多从嗅觉角度满足了人们的需求，在部分发达国家和地区已形成满足特定人群需要的一种花木，而药用香荚兰木中除了薄荷和刺槐的个别变种，大多数品种在北方地区无法露地越冬，如紫苏、香叶天竺葵、罗勒、迷迭香、薰衣草、百里香、香蜂花等。而芳香一类的药用植物，除满足正常人嗅觉方面的要求，使人精神愉快之外，还可用以满足特殊人群的需求，如盲人对“观赏”花木的需求等，称之为园艺疗法[1]。

1.2药用兼观赏植物

这些花卉大多从视觉角度满足了游客的需求，而许多景观中常用的花卉如月月红、牡丹、芍药、白头翁、千日红、粗筒苣苔、蓖麻、红花、射干、凌霄、万寿菊、金盏菊、凤仙花、橘梗等均是药用植物，而这些花卉与景观风光的关联也较为紧密，使用范围也最广，是现阶段大量药用兼观赏性植物中应用于景观的主要植物。

1.3药用果蔬植物

此类药用植物主要分为了药用蔬菜类、药用水果类，主要从味觉的角度上适应了人们生活需求。药用蔬菜类接近于一般人们的日常生活，对人们来说也并不陌生，如：菠菜、苘蒿、茭白、梅、杏、枇杷、无花果、砂棘、山梨、猕猴桃等，虽已被人们所广泛认知，但由于现阶段的农村居民素质仍参差不齐，且无法保障卫生与环保的科学管理，故目前在公共园林中的使用尚不普遍，但若是在家庭花园如别墅花园、生活区小花园、家居阳台等地大量栽培，既可以增添田园逸趣又可以给小园林添加实用价值。

1.4外疗型的木本植物

外疗型的木本植物利用其树干、径、叶等，均可以产生、分泌不同形式的挥发性物质，从而杀灭多种细菌、增强人体器官的生物功能；又或者由于这种绿色植物中含有抗菌药物以及具有抗病毒功效的化学物质，从而能够散发出多种气味；绿色植物中的物质可以借助这种气味传播到空气中，从而经由人的呼吸系统以及肌肤毛孔进入体内，达到抗病、强身以及益寿的功效。故此类植物也统称为保健型的药用植物，适宜用作营造保健型的生态小区、森林公园。

2药用植物应用现阶段存在的问题

2.1药用资源没有得到合理利用

当前的药用植物种类较少，药用植物具备观赏性、健康性和环境功能性，而在园艺中大量应用的观赏和芳香植物，却远远不能反映出药用植物的全部经济特性和实用价值。

2.2把药用植物当作观赏性植物使用

园林艺术工作者们大多数都走进了一种误区，大多将药用植物作为观赏性花卉来利用。这样颠倒主次的方式，不但使药用植物的特点没有展现，而且还在一定程度上影响了美观，从而极大地抑制了在园林景观中药用植物的功能发挥。

2.3多数药用植物的栽种没有因地制宜

在使用药用植物设计园林绿化时，有些原则性的问题绝对不可出差错。景观艺术工作者就应该从园林绿化方面入手，从多角度考察植被功能，并按照绿化的角度，对各种植被加以正确合理的配置，以便构成各种植物群落系统。而只有处理好这种植物循环或竞争的关系，才可以最优化地应用于药用植物景观。园林工作者也不能不进行考察就一味地把药用景观和自然环境搭配，而药用植物的选择布置也应该按照自身生长习性、各自的功能进行判定。如果适时地把药用植物根据功能加以配合，有时疗效就会非常惊人。所以园林艺术工作者也应该将药用植物的不同特点加以有效组合，有时功效也会非常大。园林艺术工作者应该将药用植物的不同特点加以有效组合，并以全新的形式完成园林景观的整体布局[2]。

2.4多数民众对药用植物不甚了解

大部分群众对药用植物认识比较模糊，对药用植物的作用还是停留在欣赏层次。所以，即使熟悉了药用植物的特点，在需要进行布置时也要循序渐进，绝不能妄图一蹴而就。在营造绿色健康养生环境的同时，也要使广大民众能够更容易接受，可以选择在植物园、公园等自然场所内加以合理种植，必要时可以在绿色植物前面摆放科普标牌。这样，不但能够使民众更加熟悉药用植物的特征、名称，提高对健康环境认识，也能够使药用植物更加深入群众的日常生活。

3药用植物在园林景观绿化中的作用

药用植物，作为中华民族文化的重要组成部分，具有着无法取代的优越性，所以结合自然与园林景观发展药用植物，也将是建设园林景观的主要方法之一。

3.1观赏价值

一是观花、看果、赏叶、知茎以及姿态等。而常用的药用植物不仅具备一定的药用价值，而且其中不少花卉种类也产生出了美丽且独特的花朵、叶子、水果形状和造型等，而常绿植物售价却非常昂贵，如曼陀罗、虎耳草、金玉簪、橘梗、马射干、野菊花、多花紫藤等；二是用于森林公园等地生花卉的观赏性。药用植物通常成荫生状，虽然它通常生长于较偏僻的林缘地、山沟中和较稀森林树下，但它在郁闭度更高的城市树林中，也常常可以生长得良好。所以，在城市园林景观建造中利用精心的设计布局对药用植物进行营建，不仅有较高的观赏价值，还可以促进人们的身心健康。

3.2保健作用

由于药用植物在成长过程中逐步释放出具有特定医疗功能的化学物质，对人体健康产生着特殊的影响，因而也可以看作自然疗法中的一类。一是嗅觉感受。这种植物主要通过产生花香或特殊的气味，为身体的嗅觉系统带来了不同的感受，也因此形成了不同的影响；二是外疗功能。外疗功能主要是指木质植物运用其树干、根茎、叶片等能形成、分泌各种形态的挥发性化学物质，从而杀死各类病菌、提高人体器官的生物功能等；三是内疗功能。内疗功能主要是指运用这种药用植物的根、茎、叶以及花朵和果实等，按不同功能进行的内服或外敷，从而能够达到预防、治疗的功效；四是功能作用。所谓的功能护理作用，是指某些花草植物不但具备了嗅觉感受、外疗型特征，其花、叶、根等还有能够保健或食疗功能的内疗作用，如无花果、银杏、山梨、桂花、猕猴桃、枇杷等[3]。

3.3环保作用

由于环保问题的日趋严重，将药用植物作为维护环境的一个新途径。药用植物环保功能多种多样，大致有以下4个方面。第一，可以净化室内空气，药用植物不但可以为人类带来大量的氧气，同时也在一定程度上吸附着有害气体；第二，防沙、消声。药用植物可以被用于制造林带，从而发挥防沙、消声的功能；第三，固土护坡。由于一些药用植物根系比较发达，环境适应能力强，所以可以在多数地区如河堤、水塘等种植，可以很好地起到固土护坡的效果。有些药用植物还可种植于公路旁和天桥下，能够降低城市园林绿化维护的成本；第四，教育意义。由于大部分人对药用植物的了解较浅显，在药用植物前摆放的科普牌使人们在潜移默化中增加了卫生认识，从而发挥了宣传教育的作用。

4药用植物在园林景观中的前景展望

4.1因地制宜，合理选取

因为中国幅员辽阔、地广深邃，在不同的气候地区里都生存着适宜的药用植物类型，从而需要最大限度挖掘药用植物的综合价值，并因人制宜地使植物生态多样性得到了最大的丰富，以便于人类更好地投身到国家园林景观工程和城市园林造景工程的设计施工之中。从城市园林景观设计者与建设者的角度出发，就需要加深人们对其专业知识的了解，需要人们通过对各个品种药用植物的生长特点的熟练掌握，全面兼顾城市种植环境的综合要求，也需要人们经过合理的配色和设计，使得药用植物真正可以在都市园林景观中，完整地实现其显著的实用价值。同时，通过对药用植物性能和特点的挖掘与探究，也需要每个品种药用植物都可以在科学合理的搭配下，实现良好的经济保健作用和人文美学价值，从而形成独特的保健型生态园林城市[4]。

4.2扩大研究，引种驯化

在公园景观绿化的设计中，要对药用植物的生长发育环境加以科学合理的设计和布局，既要产生观赏价值，又要产生健康效果，从而有利于维护人类身心健康。至于传统的引种方式或技术驯化，也正是指通过采取人工或者自然的方法引入外来的植物种子；又或者通过对该植株本身在原来的自然土壤中进行了适度栽培；再或者从技术层面上改善了被引入植物植株本身的遗传因素；又或是采用了在相对复杂的外部环境干扰下的科学管理措施，从而使得引进植物植株能够迅速生存，进而实现预期目的。

4.3多层开发，综合利用

从生态多样性理论上来看，可通过多层次研究，将药用植物及其在园林景观中的重要经济价值，加以综合利用。由于如今中国城镇化发展进度正呈现着日趋加快的态势，且城市绿地面积有限，所以在有限空间内实现花木数种的多样化成了如今中国都市园林规划的重点发展方向。还可通过运用经营管理手段提高生态效益，以进一步挖掘药用植物本身所具有的经营价值，并进一步发展其对景观、人文等的综合效益。针对不同植物的药材部分进行采摘，并通过规范化加工将其变成中药材，以提高经济效益；也可与其他植株配套栽种，形成专业的药材植物园，将观赏和生产紧密结合在一起，以增加经济效益。

4.4优化设计，完善服务

目前的药用植物在庭园景观中的作用已经不止局限于常绿植物，已经有不少医养结合、保健院等的庭园植物造景设备，也用在了药用植物的护理功效上，其所特有的护理活性元素也给庭园景观设计提供了附加价值。这就需要建筑设计时既要强调人对药用植物等综合要素的运用，又要增加人的参与性、丰富游览性，要着力于调动人们的身心状况。因此，就必须在庭园的景观设计中增加疗养的要素，如保持花卉和常绿、落叶等树木间的均衡配合，以营建富有开放式和私密性的游憩空间等，如把橘梗、甘草、柴胡药、黄岑等药用植物加以合理搭配栽植等，不但可以运用艳丽的颜色让人缓解心情、舒适身心，而且还能够起到通过杀菌技术除害等作用，进而增加了对园内景观的服务功效[5]。

5结束语

综上所述，利用常用药用植物进行庭园景观的制作，是将园林艺术和传统中药文化交流融合发展的必然结果，这不但将形成中国园林艺术的主体特色，同时对世界园林及园艺美术的发展也将产生积极的作用。生态医药植物园，向世人全面介绍了中华民族源远流长的人文历史和中华民族传统医药学文明，为人类的生存环境提供了一个良好的自然基础。

参考文献：

[1]王增.园艺疗法在公园植物景观设计中的应用———以国家南方药用植物博览园中的五感花园设计为例[J].现代园艺，2020，43（12）：103-104.

[2]杨佳.药用植物在城市景观设计中的应用策略[J].艺海，2020（11）：112-114.

[3]薛芳，晏阳.樟树市药用植物的园林应用研究[J].安徽农业科学，2020，48（22）：125-131.

[4]穆颖，廖启炓.厦门市忠仑公园药用植物园规划设计初步探析[J].林业科技情报，2020，52（1）：91-94.

药用植物范文篇6

宋代苏颂主持编撰的《本草图经》，是我国最早附有植物图的本草著作，也是植物科学绘图的雏形［1］。始撰于上世纪50年代，后于2009年获国家自然科学一等奖的植物学巨著《中国植物志》，共附植物科学绘图千余幅，凝聚了全国164位优秀植物画工作者的心血，也是植物科学绘图辉煌时期的真实写照。中间经过60年跌宕起伏的发展变化，由于诸多原因，现今全国从事植物科学绘图人员已不足300人［2］。目前全国开设这类专业性绘图课程的高校非常少，而笔者在生药实验的教学实践中体会到植物科学绘图在中药学专业相关教学及科研中的重要性［3］，于2006年到云南昆明植物研究所进修学习药用植物科学绘图，于2008年在本校开设了《植物科学绘图与艺术鉴赏》选修课，十年来学生选课积极性很高。该门课程主要以药用植物为对象，运用专业的绘图技法，科学性与艺术性地再现植物体宏观特征和显微组织的微观特征，是对文字描述的形象补充和印证，是表现植物、认识植物的一种重要手段［4］。在学校的高度重视和师生的共同努力下，《药用植物科学绘图》课程建设于2017年获我校教学成果三等奖;2017年《中药绘图》课程列入我校“全国中药学类专业学生知识技能大赛”的培训课程。

2植物科学绘图的应用情况

在《药用植物学》《中药鉴定学》《生药学》等课程的实验教学中，需要学生将所观察到的药材性状、显微鉴定研究结果客观地绘制出相应的药材显微图(图1)与药材图(图2)［5］。例如在讲解《药用植物》实验课，毛茛科黄连属植物特征时，需学生绘出药用植物黄连的原植物形态特征:根状茎上着生多数须根，叶基生，有长柄，三或五全裂，聚合蓇葖果，科学客观地展示出黄连植物器官间相互着生关系(如图3)。从而提高学生在野外对药用植物的识别能力，巩固加深所学知识，调动了通过十年师生坚持不懈的努力，植物科学绘图在中药学学科教学中逐渐挥出其独特作用，同时在学校也获得了一定的声誉。2017年中药学专业认证期间，植物科学绘图学科得到了专家的肯定。该学科也融入了贵阳中医学院社团活动中如火如荼地开展。如校书法协会每年皆会举办的“现场手绘药用植物绘图大赛”，药学院不定期举办的“中药专业植物绘图培训班”，全校开展“手绘药用植物图开放性实验”。2017年师生利用业余时间经过几个月辛勤绘制，完成了贵阳中医学院药学院“文化走廊”和本草楼内共百余幅药用植物挂图。见图4。

3植物科学绘图融入学生素质培养

一幅幅精美的植物画给全校师生带来美的享受，也展示中医药院校的风采，《药用植物科学绘图》课程是将植物学、中药专业知识与艺术绘图有机结合的课程，它在传播专业知识和技能的同时，熏陶学生审美情趣和艺术鉴赏能力，培养学生独立思考、勤于观察、科学思维、分析解决问题的能力，引导学生树立科学的世界观和美学观［6］。《药用植物科学绘图》课程在教学和实践中还须不断提高，力求通过各种校园活动来考察学生的学习效果，调动学生学习主动性和积极性，以期促进中药学相关专业学习。

参考文献

［1］孙英宝，马履一，覃海宁.中国植物科学画小史［J］．植物分类学报，2008，46(5):772－784.

［2］田新智．讨论植物科学绘图与绘画［J］．植物学通报，1999，16(4):470－476.

［3］吴向莉，何顺志，王祥培，等.植物科学画在中药学教学及科研中的运用探讨［J］．贵阳中医学院学报，2014，36(01):154－156.

［4］刘媛.植物科学绘图中绘画技法的应用［D］．石家庄:河北师范大学，2014.

［5］陈川惠.浅谈药用植物生物绘图方法［J］．卫生职业教育，2015，33(11):63－65.

药用植物范文篇7

1.1传统的实验教学

传统的药用植物学实验内容多为验证性实验，在实验教学中采取的教学方法一般是带教老师介绍实验目的、实验材料、实验内容和实验方法，然后由学生根据实验材料，按照实验内容、实验方法的描述验证学过的理论知识。虽然通过教师的讲解，学生对实验内容和方法己经有了较详细的了解，并在实验过程中对学生实验操作也有较详尽而规范的要求和不断的督导，但是学生因为缺少实验学习的能动性，在实验过程中大多敷衍了事、照本宣科，不去分析实验的机理，不去探讨实验中的问题，使实验教学的质量在教学活动中大打折扣。

1.2传统实验教学方法改进为了配合药用植物学的教学改革，对药用学实验课程的教学内容和方法要进行一些必要改革。在实验内容方面，可以把实验内容分为四部分，即基本实验技术；基础的验证性实验、综合性实验、探索性实验；在实验教学方法方面：对于不同的实验内容采取不同的教学方法，目的是让学生能积极主动的通过实验课的学习获取知识［2，3］。

1.2.1基本实验技术基本实验技术是指一些基本的实验技能，如显微镜的使用方法、临时装片的制作、生物绘图技术、显微化学方法以及实验室常用药品、试剂、染液等的配制，玻璃器皿的洗涤方法等等，这些基础性的实验技术，要求每一位学生都能熟练掌握，并在期末的实验考核中能有所反映。实验教学方法就采用传统的教师先讲授，然后学生进行验证的教学方法。

1.2.2基础的验证性实验以巩固课堂所学的理论知识为目的，通过药用植物学中的经典实验和观察性实验，使学生掌握基本的实验方法和培养学生的观察能力，如植物细胞的基本形态与结构观察；植物组织的主要类型及结构观察；植物营养器官和生殖器官的结构观察等实验。这些实验按传统的教学方法虽然有利于学生基础知识的巩固，但这种单一的教学模式不能调动学生进行积极的思维，实验课显得枯燥，没有生机和活力。

如果我们尝试把“验证性”实验转变为“探索性”的实验，就会有截然不同的教学效果。如在实验教学方法上，采取让学生在课前预习实验，上课时教师通过提问检查学生预习情况并对实验要点和实验注意事项简要提示，留出较多时间让学生自己动手观察，然后通过相互讨论来解决实验中出现的问题，最后由教师做总结。对有些实验的材料，除了教师准备的实验材料外，鼓励学生自己准备实验材料，如细胞、植物营养器官、生殖器官的观察、分类学上的实验都可以通过鼓励学生自己准备实验材料，提高学生学习积极性。同时在实验过程中，穿插徒手切片法、染色法、生物绘图法等基本实验技能的培养。

1.2.3综合性实验主要针对的是植物分类学的实验，以基本实验技术和基础的验证性实验的技能为基础，变实验室单一观察的方法为实验室与野外观察相结合的方法，把传统分类学实验设计为以比较解剖和野外资源调查为主的综合实验。比如，先通过学习让学生直观的认识不同类群的植物，总结各类植物的特征，然后带学生到野外进行对比和扩展实验，巩固理论知识。如对裸子植物、被子植物常见重要类群的特征和分布特点；校园常见物种的鉴定，检索表的编制；某一地区的药用植物资源的调查；珍惜濒危植物的调查等均可设计为综合实验。

通过综合性的实验，使学生既了解植物物种的多样性、植物资源的丰富性，又增强学生保护植被，保护生态环境的决心。

1.2.4探索性实验通过基本技能实验，基础实验和综合性实验的训练，学生已经具备了一定的植物学基础知识、操作和动手能力，可以根据学生的实际能力和实验室的具体情况确定几个研究方向，让学生自己查资料，自行设计实验方案，经教师检查修改后，利用野外实习和课外假日时间来完成实验的题目。通过探索性实验可以培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，培养学生创造力和科研能力，为学生完成毕业论文和将来的自我发展打下坚实的基础。

2重视野外实习，培养学生的观察能力［4～6］

2.1对生态环境的观察

任何生物的生存都必须依托于一定的环境，药用植物也不例外。野外实习首先要指导学生认识各种生态环境。指出各类生态环境的特点，尤其指出重点考查的药用植物的主要生态环境。

2.2对单株植物的观察在观察其形态后，要注重从植物的分类学特征上进行观察，观察植物的根、茎、叶、花、果实等器官。对于一些当地特产的药用植物要重点观察药用部分器官的形态特征。对于细部的观察可以在采集后整理标本时进行。

2.3培养学生的采集标本能力

2.3.1对采集标本的选择

药用植物的采集要特别注意其标本的典型性和完整性。所谓典型性是指所采标本要具有明显的分类特征，在同种植物中有较强的代表性。所谓完整性，是指整株标本的根、茎、叶、花、果俱全，尤其要采带花的，因为花是鉴定种类的主要依据。对于地下部分有突出特征的药用植物，如百合科、薯蓣科等，应注意采集这此植物的鳞茎、根茎等，它们也是鉴定物种的重要依据。遇到雌雄异株的植物，应分别采集雌、雄株。草木植物的茎生叶和基生叶不同时要注意采集基生叶，如茵陈、荠菜等。寄生植物采集时要把寄生全部或部分采下，并注明关系。

2.3.2采集的注意事项采集标本要注重质量，尽量减少野外采集的数量，对于植物的产地、生活环境、性状、花的颜色、采集日期等都要做详细记录，这对标本的鉴定和研究有很大帮助。一份没有记录的标本是没有科学价值的。

2.4培养学生的标本制作能力

2.4.1保证压制标本的质量

要指导学生做好药用植物标本，最初压制时，必须使标本舒展，叶片应有正面和反面两种叶子，为今后制作药用植物的腊叶标本做好准备。

2.4.2开展标本展评

在实习阶段，应组织学生随时进行采集制作标本的讲评话动，指导学生科学采集标本。野外实习结束后，可以进行以学生、小组或班级为单位的标本展评话动，调动学习的积极性。

2.4.3留存优秀标本把学生野外实习作为教学科研的一部分。教师应有针对性地采集、制作一批高质量药用植物标本，也可以选择学生制作精良的标本，充实学校的标本室和教学科研素材。

3建立自由开放型实验室，促进学生个性特长的发展

药用植物学的主要培教学目标是讲授药用植物学基础知识和基本技能等。它是一门实践性很强的学科，不通过反复实践是很难掌握的。实验教学和野外实习是在规定的时间内，在有限的课堂教授和实践时间内达不到掌握知识的目的。为此，根据培养实用型人才的目标，我们进行实验改革，提出了自由开放型实验室的教学理念，在药学专业药用植物学的实验教学中进行了初步尝试。

自由开放型实验室的含义：其一是指一个单元的实验内容在一段时间内向学生自由开放，学生可以利用课余时间进入实验室学习、实践，给学生提供学习时间和空间的自由；其二是给学生提供学习的自由，使学生学习的积极性、主动性和创造性得到充分发挥，学生可以自由选择实验项目、实验方法、实验材料，实施开放式探究，促使学生个性特长的发展。

自由开放型实验主要安排在课余时间进行，一般一个教学单元的内容向学生开放两个星期，指定一位教师或实验员在实验室值班。这段时间主要是让学生进行自由探究学习，教师一般不给予辅导，让学生自己去摸索、设计、操作、得出结果。但实验准备所需用的仪器、药材标本、试剂要有充分的余地，比教学目标要求所规定的内容尽可能多，让学生自由选择，为学生特长发展提供自由的空间［7，8］。

总之，从当今教学改革的发展趋势来看，学生实践能力的培养越来越受到重视。药用植物学试验教学、野外实习和自由开放型实验室的实施，有利于本门学科教学质量的提高和促进学生各种能力的发展，特别是学生实际操作动手能力和创新能力的培养，对学生学习后续课程乃至他们今后的发展均有促进作用。只有教会求学者会学，求学者能学，才能开拓，才能创新。

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药用植物范文篇8

【关键词】药用植物;代谢组学;功能基因组学

代谢组学是对生物体内代谢物进行大规模分析的一项技术[1],它是系统生物学的重要组成部分(如图1所示),药用植物代谢组学主要研究外界因素变化对植物所造成的影响,如气候变化、营养胁迫、生物胁迫,以及基因的突变和重组等引起的微小变化,是物种表型分析最强有力的工具之一。在现代中药研究中,代谢组学在药物有效性和安全性、中药资源和质量控制研究等方面具有重要理论意义和应用价值。另外,在对模式植物突变体文库或转基因文库进行分析之前,代谢组学往往是首先考虑采用的研究方法之一。目前,国外已有成功利用代谢组学技术对拟南芥突变株进行大规模基因筛选的例子,这为与重要性状相关基因功能的阐明和选育可供商业化利用的转基因作物奠定了基础。

图1系统生物学研究的四个层次略

目前,还有许多经济作物的全基因组测序计划尚未完成,由于代谢组学研究并不要求对基因组信息的了解,所以在与这些作物有关的研究领域具有更大的利用价值,这也是其与转录组学和蛋白组学研究相比的优势之一。代谢组学研究涉及与生物技术、分析化学、有机化学、化学计量学和信息学相关的大量知识,Fiehn[2]对代谢组学有关的研究方向进行了分类(见表1)。

1代谢组学研究的技术步骤

代谢组学研究涉及的技术步骤主要包括植物栽培、样本制备、衍生化、分离纯化和数据分析5个方面(见图2)。

1.1植物栽培

对研究对象进行培育的目的是为了对样本的稳定性进行控制,相对于微生物和动物而言,植物的人工栽培需要考

表1代谢组学的分类及定义略

虑更多的问题,如中药材在不同年龄、不同发育阶段、不同部位以及光照、水肥、耕作等环境因素的微小差异都可引起生理状态的变化,而这些非可控及可控双重因素的影响很难进行精确的控制,从而影响药用植物代谢组研究的重复性。为了解决以上问题,推荐使用大容量的培养箱[3],定时更换培养箱中栽培对象的位置,以及使用无土栽培技术等,FukusakiE[4]利用无土栽培系统将水和养分直接引入植物根部,并且对供给量进行精确地控制,大大提高了实验的重复性。

1.2样本制备

为了获得稳定的实验结果,样本制备需要考虑样本的生长、取样的时间和地点、取样量以及样本的处理方法等问题,并根据分析对象的分子结构、溶解性、极性等理化性质及其相对含量大小对提取和分离的方法进行选择,逐一优化试验方案。MaharjanRP等[5]用6种方法分别对大肠杆菌中代谢产物进行提取,发现用-40℃甲醇进行提取的效果最好。现阶段代谢组学的分析对象主要集中在亲水性小分子,尤其是初级代谢产物,气相色谱质谱联用(GCMS)和毛细管电泳质谱(CEMS)联用都是分析亲水小分子的重要技术。FiehnO等[6]使用GCMS对拟南芥叶片中的亲水小分子进行了分析,发现酒石酸半缩醛、柠苹酸、别苏氨酸、羟基乙酸等15种植物代谢物。

1.3衍生化处理

对目标代谢产物的衍生化处理取决于所使用的分析设备,GCMS系统只适合对挥发性成分进行分析,高效液相色谱法(HPLC)一般则使用紫外或荧光标记的方法对样本进行衍生处理,BlauK[7]对酯化、酰化、烷基化、硅烷化、硼烷化、环化和离子化等衍生方法进行了详细的说明。然而离子化抑制常使得质谱分析过程中目标代谢产物的离子化效率降低,这主要是由于分离过程中污染物与目标代谢物难以完全分离开所引起的,优化色谱分离时间可有效缓解离子化抑制,然而在实际操作中不可能对上百种代谢产物的分离时间进行优化,利用非放射性同位素稀释法进行相对定量可以很好的解决该问题。HanDK等[8]应用同位素编码的亲和标记(ICAT),根据经诱导分化的微粒蛋白及其同位素标记物的峰面积比,对该蛋白的相对含量进行分析。ZhangR等[9]发现同位素标记技术也可用于代谢组学的研究,但是却存在许多困难。活体的同位素标记方法对于同位素的洗脱是一种非常有潜力的技术,目前关于使用34s的研究已有报道[10]。

图2代谢组学研究技术步骤略

1.4分离和定量

分离是代谢组学研究中的重要步骤,与质谱联用的色谱和电泳分析技术都是使用紫外或电化学检测的方法进行定量,其对代谢组数据的分辨率与定量能力都有一定的影响。TomitaM等[11]总结了各种色谱分离法中经常遇到的技术问题,认为毛细管电泳和气相色谱法由于具有较高的分辨率,已成为代谢组学研究的常规技术手段之一,液相色谱因其适用范围广,应用也相当广泛。

TanakaN等[12]用高效液相色谱对样品进行分离,认为使用硅胶基质填充毛细管整体柱的高效液相色谱系统具有用量少、灵敏性高、低压降高速分离等优势;同时,TolstikovV等[13]也使用硅胶填充的毛细管液相色谱方法对聚戊烯醇类异构体进行了有效分离,获得了很好的分辨率。TanakaN等[14]发现二维毛细管液相色谱法的分辨率比传统的高效液相法高10倍。相对于其他色谱方法而言,超临界流体色谱(SFC)是分离疏水代谢物最具潜力的技术之一,特别适用于分离那些传统HPLC难以分析的疏水聚合物,BambaT等[15]通过SFC对聚戊烯醇进行分析,证明其具有较好的分离能力。针对质谱中存在的共洗脱现象,HalketJM等[16]发明了一种适用于GCMS的反褶积系统,对共洗脱的代谢产物进行分离与识别。AharoniA等[17]使用傅立叶变换离子回旋共振质谱(FTICRMS)对非目标代谢物进行分析,快速扫描植物突变样品,获得了一定量的代谢成分。

与分离一样,定量能力也是代谢组学研究中的重要因素,其取决于各分析系统的线性范围。傅立叶转换核磁共振(FTNMR)、傅立叶红外光谱(FTIR)以及近场红外光谱法(NIR)等技术由于敏感性低,重复性受共洗脱现象影响较小也被用于检测中。近年来,FTNMR技术常被用于植物代谢组的指纹图谱研究[18],但由于NMR分析需要样品量较大,分析结果易受污染,GriffinJL[19]发现将统计模式识别与FTNMR相结合可以对代谢物进行全面分析。除FTNMR之外,FTIR通过对有机成分的结构进行常规光谱测定,也可适用于代谢组学的研究,特别是应用于构建代谢组学的指纹图谱。尽管它不能对代谢物进行全面分析,但对具有特定功能的组分却有很好的定量效果,对从工业及食品原材料中分离的代谢混合物也可以进行全面分析,目前,已有学者将其成功地应用于拟南芥[20]和番茄[21]代谢产物指纹图谱的研究中。

1.5数据转换

为阐明代谢物复杂的线性或非线性关系,需要进行多变量分析,将原始的色谱图数据转换为数字化的矩阵数据,通过对色谱峰鉴定和整合从而进行多变量分析。由于环境等因素的干扰,光谱数据需要通过适当的数据加工方法进行校正,包括:①降低噪声;②校正基线;③提高分辨率;④数据标准化。JonssonP等[22]报道了一种关于GCMS色谱图数据处理的方法,可以对大量代谢产物样品进行有效的识别。

2代谢组学中的数据分析方法

2.1主成分分析法(PCA)

主成分分析法,将实测的多个指标用少数几个潜在的相互独立的主成分指标线性组合来表示,反映原始测量指标的主要信息。使得分析与评价指标变量时能够找出主导因素,切断其他相关因素的干扰,作出更为准确的估量与评价。PCA数据矩阵通常来自于GCMS,LCMS或CEMS,因此将目标代谢产物作为自变量,而相应的代谢产物含量作为因变量,定义与最大特征值方向一致的特征向量为第一主成分,依此类推,PCA便能通过对几个主要成分的分析,从代谢组中识别出有效信息。主成分分析有助于简化分析和多维数据的可视化,但是该方法可能导致一部分有用信息的丢失。

2.2层次聚类分析法(HCA)

层次聚类分析法也常用于代谢组学的研究中,它是将n个样品分类,计算两两之间的距离,构成距离矩阵,合并距离最近的两类为一新类,计算新类与当前各类的距离。再合并、计算,直至只有一类为止。进行层次聚类前首先要计算相似度(similarity),然后使用最短距离法(NearestNeighbor)、最长距离法(FurthestNeighbor)、类间平均链锁法(BetweengroupsLinkage)或类内平均链锁法(WithingroupsLinkage)四种方法计算类与类之间的距离。该方法虽然精确,但计算机数据密集,对大量数据点进行分析时,更适合选用K均值聚类法(KMC)或批次自组织映射图法(BLSOM),而HCA适合将数据转换为主成分后使用。

2.3自组织映射图法(SOM)

神经网络中邻近的各个神经元通过侧向交互作用相互竞争,发展成检测不同信号的特殊检测器,这就是自组织特征映射的含义。其基本原理是将多维数据输入为几何学节点,相似的数据模式聚成节点,相隔较近的节点组成相邻的类,从而使多维的数据模式聚成二维节点的自组织映射图。除PCA和HCA外,SOM同样也可应用于包括基因组和转录组等组学研究中[23]。最初SOM计算时间长,依靠数据输入顺序决定聚类结果,近年来SOM逐渐发展成为不受数据录入顺序影响的批次自组织映射图法(BLSOM)。由于BLSOM可以对类进行调整,且有明确的分类标准,优化次序优于其他聚类法,已在基因组学和转录组学数据分析中得到广泛的应用。

2.4其他数据采矿方法

除PCA、HCA和SOM外,很多变量分析方法都可用于植物代谢组学的分析。软独立建模分类法(SIMCA)是利用主成分模型对未知样品进行分类和预测,适合对大量样本进行分析;近邻分类法(KNN)和K平均值聚类分析法(KMN)也可用于样品分类;主成分回归法(PCR)或偏最小二乘回归法(PLS)在某些情况下也可使用。然而到目前为止由于还没有建立一个标准的数据分析方法,代谢组学仍然是一门有待完善的学科。

3代谢组学在药用植物中的实践

植物药材来源于药用植物体,而药用植物体的形态建成是其体内一系列生理、生化代谢活动的结果。植物代谢活动分为初生代谢和次生代谢,初生代谢在植物生命过程中始终都在发生,其通过光合作用、柠檬酸循环等途径,为次生代谢的发生提供能量和一些小分子化合物原料。次生代谢往往发生在植物生命过程中的某一阶段,其主要生物合成途径有莽草酸途径、多酮途径和甲瓦龙酸途径等。植物药材含有的生物碱、胺类、萜类、黄酮类、醌类、皂苷、强心苷等活性物质的绝大多数属于次生代谢产物,因此探讨次生代谢产物在药用植物体内的合成积累机制及其影响因素,对于提高活性物质含量、保证药材质量、稳定临床疗效等具有重要意义。孙视等[24]通过对银杏叶中黄酮类成分积累规律的研究,提出了选择具有一定环境压力的次适宜生态环境解决药用植物栽培中生长和次生产物积累的矛盾。王昆等[25]以人参叶组织为材料,总结了构建人参叶cDNA文库过程中存在的一些关键问题和应采取的对策,为今后关于人参有效成分如人参皂苷的生物合成途径及其调控的基础研究提供技术参考和理论指导。最近,美国加利福尼亚大学伯克利分校的Keasling等[26]采用一系列的转基因调控方法,通过基因工程酵母合成了青蒿素的前体物质——青蒿酸,其产量超过100mg/L,为有效降低抗疟药物的成本提供了机遇。经过长期的研究积累,人们对代谢途径的主干部分(为次生代谢提供底物的初生代谢途径)已经基本了解,例如酚类的莽草酸途径,萜类的异戊二烯二磷酸(IPP)途径等。被子植物中一些相对保守的次生代谢途径也得到了很好的研究,如黄酮类、木质素的生物合成与调控。然而,对次生代谢最丰富最神奇的部分——特定产物合成与积累的过程,还所知甚少[27]。

4展望

近年来,代谢组学正日益成为研究的热点,越来越多的人已加入到代谢组学的研究中。随着代谢组学积累的数据和信息量的增大,其在药用植物学各个领域的应用价值也与日俱增。它将不仅能对单个代谢物进行全方面的分析,更能寻找其代谢过程中的关键基因、通过代谢指纹分析对药用植物进行快速分类、进一步研究药用植物有效成分代谢途径以及环境因子对植物代谢和品质的影响与调控机制。

然而依据传统中医药学和系统生物学的指导思想,目前急待解决的是中药种质资源的代谢组学研究和中药体内作用的代谢组学研究。同时,代谢组学在分析平台技术、方法学手段和应用策略等方面相对于其他组学技术还需要进一步发展和完善,还需要其他学科的配合和介入。相信随着更有力的成分分析设备的使用及代谢组数据库的建立,药用植物代谢组学将对中医药学产生深远的影响。

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药用植物范文篇9

关键词：短梗五加；特性；种子；育苗

短梗五加［Eleutherococcussessiliflorus（Rupr．＆Maxim．）S．Y．Hu］，灌木，是北方地区地道的名贵药材。具有祛风湿，补肝、补肾，强筋骨，活血通脉等功效。药物制剂主要用于治疗风湿，腰腿痛，神经衰弱，跌打损伤等症，具有良好的治疗和调理作用。对于身体疲劳乏力，失眠健忘具有良好的调理作用。对于身体的免疫低下，以及植物神经功能紊乱等症，具有最佳治疗效果。具有抗衰老，抗疲劳，安神，强壮身体等保健作用。种、根、皮入药，简称“五加皮”，治疗脾肾阳虚、腰膝酸软、体虚乏力、失眠、多梦、食欲不振等。具有治疗痛风、祛湿、健胃、健脾、利尿等功效，短梗五加的种、皮、根也可调制成“五加皮”药酒，或制成“刺五加浸膏”，其药用价值深受消费者喜爱。早春时节，短梗五加嫩叶又是人们喜食的名贵山野菜“刺五加叶”。短梗五加在东北地区是优质的经济树种，是药用、食用兼备的保健食品。东北地区广泛人工栽培，其发展前景广阔。

1形态特性

灌木或小乔木，高1．6～6．6m。皮深灰色，具裂纹。枝浅灰色，具小刺。叶纸质，长椭圆形，长6．4～16．6cm，宽2．3～8．5cm，先端较尖，基部楔形，无绒毛，边缘具锯齿，叶柄长1．6～11mm。圆锥状花序，直径1．7～4．1cm，花多数，顶生，总花梗长0．3～4．3cm，密被绒毛，花无梗，具白色的绒毛，边缘具锯齿，花瓣5，椭圆形，深紫色，长1．2～3．1mm，具绒毛，子房2室，筒状。果实球形或椭圆形，深黑色，长0．8～1．9cm。花期8～10月，果期9～11月。

2生长环境

短梗五加喜光，喜肥，喜温暖气候，土壤肥沃、温润的沙壤土生长良好。耐寒、耐旱。通风、透光的采伐迹地分布广泛。

3分布范围

黑龙江、吉林、辽宁和山西等地分布广泛，全国各地均有栽培。国外朝鲜、俄罗斯等国家也有分布。

4繁殖方法

生产上常用的繁殖方法有播种繁殖，根茎繁殖，压条繁殖，扦插繁殖等，重点介绍种子繁殖方法。

4．1选地、整地

根据短梗五加的生物学和生态学特性，喜光等特性，选择土壤肥沃，排水良好，水源充足，交替便利的地块，进行秋整地。选地去掉土地砂石、树根等杂物，之后平整土地，亩施腐熟的农家肥2000kg，均匀施肥，深翻45cm，做宽70cm，高30cm的垄，之后灌1次大水。

4．2种子处理

短梗五加种子具有生理后熟特性，种子育苗，种子发芽率低，必须经过处理，才能提高种子发芽率。选择优良特性的种子，经过严格筛选后，用2％高锰酸钾溶液浸种4．0h，进行种子消毒。生产上比较成熟的种子处理技术是混沙变温催芽法。播种前45天进行种子处理，把经过筛选消毒处理的种子，放入25～35℃的温水中浸泡24h，之后捞出种子，沥干水分，按种子和细沙1∶3的比例进行混合拌种，混合一定要均匀，种纱混合后湿度调控为60％～65％，装入25cm×25cm×25cm的木箱中，每箱放入种沙混合物2kg，放置室内，1～10天室内温度调控为15～20℃，经常检查翻动种子，防治因透气不好，种子霉变，结合翻动，室内湿度60％～65％。11～20d室内温度调控为20～25℃，湿度65％～70％，加强室内通风次数，防止种子霉烂。21～30d室内温度调控为5～10℃，湿度65％～70％，室内用1％高锰酸钾溶液消毒1次。31～45d室内温度调控25～28℃，湿度70％～75％，增加翻动种子次数，每天通风2～3次，当种子有35％以上发芽裂口时，即可准备播种。

4．3播种

黑龙江南部地区4月下旬即可进行播种。播种前对处理的种子进行筛选，去掉霉变种子等，选择健康种子，进行播种。播种前对苗圃地进形灌水，浇透，待大垄土壤见干见湿后，进行播种。采用条播，垄上开深3．5cm的浅沟，进行均匀播种，亩播种量9～10kg，播种后马上覆盖细土，覆盖种子厚度2～3cm，轻轻压实，马上浇1次透水，搭设遮阳棚，进行遮阴。

5苗期管理

5．1浇水

短梗五加苗期水分管理至关重要，直接影响发芽率。根据床土见干见湿的原则，进行浇水，每次浇水要浇透，浇水时选择空中喷雾方式进行，防止水流直接冲击苗床的种子露出，造成种子生理干旱，影响种子发芽。遇到雨季，进行进行排水，防止水涝。苗木进入休眠期之前，浇1次封冻水。

5．2除草

除草的原则是除早、除小，未出苗时除草，轻轻拔草，避免带出种子，出苗后除草不要伤及小苗，除草后轻轻压实苗木的根部，防止因为拔草露出根系。

5．3间苗、补苗

当苗高10cm以上时，进行间苗和补苗，间苗的原则是留强去弱，苗距12cm，缺苗的进行补栽，补栽后及时补水，防止补苗缓苗。

5．4施肥

当苗木进入高生长期时，亩追施复合肥35kg，追肥时在垄上距离小苗根部10cm，挖5cm深的沟进行适量施肥，防止灼伤小苗。苗木进入休眠期之前，亩施钾肥25kg。无梗五加栽植后每年追肥2次，第1次追肥在早春萌芽时进行；第2次追肥菜用无梗五加在采收后进行，果菜兼用在摘前1周进行，平均追肥施用量为腐熟有机肥45t／hm2以上，可配合施用适量氮肥、磷肥，施用量为2t／hm2。菜用无梗五加追肥时在行间开沟，果菜兼用宜在树冠投影处开沟，沟深10～15cm，均匀撒入肥料后覆土，施肥后浇透水。

5．5修剪

当苗高10cm以上时，随时对小苗进行修剪，去掉老叶、病叶、病枝、病株等，并集中堆积烧毁处理。修剪方法：（1）平茬修剪。当苗高15cm以上时，从根茎部进行平茬修剪。平茬作业选择春季萌动前进行，剪去植株的地上部分，留茬高度不超过5cm，剪口要剪平，剪后剪口涂白防止伤流和病虫害感染。（2）幼树修剪。植株木质化后进行修剪。修剪的目的是修正树形，增加树冠面积，增加结果枝为目的，主枝高1．8m时，截断，增强侧枝发育。主枝短截后2周，修剪主侧枝，原则是阳面多剪，阴面少剪，延长枝剪掉。（3）结果期修剪。以轻剪主枝和延长枝为主，剪掉细弱枝、病虫枝和下垂枝。（4）更新修剪。树龄大的植株，需要进行老树更新修剪，方法是对主枝、侧枝进行回缩重剪，达到老树发新枝的目的。

5．6越冬

短梗五加1年生苗木木质化程度底下，越冬苗需要进行防寒处理，生产上常用的方法是遮盖草帘。遮盖草帘前1周浇1次防冻水，当苗床见干见湿后，进行草帘遮盖。

6病虫害防治

6．1病害

苗期病害主要是立枯病。育苗的中后期发病严重。发病时主要危害幼苗的茎和根部，发病初期幼苗出现不规则的深色的病斑，幼苗萎蔫等症状，严重时茎和根部逐渐变成深褐色，直至幼苗干枯死亡。防治方法：（1）苗床要严格进行消毒作用，预防病菌传播。苗床土壤用45％亚氯硝基苯500倍液消毒，或40％聚砹·嘧霉胺300倍液消毒，2种药剂交替使用，防止病菌产生抗药性。（2）用苗病净或利克菌等药剂进行拌种处理。预防种子传播病菌。（3）加强苗期管理。出苗后及时清除发病的幼苗，并集中烧毁处理。及时除草和松土，防止杂草丛生和土壤板结。苗期增加土壤肥力，促进苗木生长健壮，提高抗病能力。（4）苗期发病初期，喷施45％恶霜嘧铜菌酯600～900倍液，或40％聚砹·嘧霉胺500～700倍液，或25％甲基立枯磷乳油800～1000倍液，几种药剂混合使用，防止效果更好，发病严重时可几种药剂交替使用，连续喷施4次，每次间隔7天。

6．2虫害

苗期虫害主要是叶蝉。危害时以若虫或成虫刺吸幼苗茎叶的汁液，导致幼苗叶片和茎出现浅色的小斑点，危害严重时小斑点逐渐发展成大的病斑，严重影响苗木生长发育，最后致使苗木茎、枝条、叶片发黄枯萎而死亡。防治方法：（1）种子和苗床要喷施药剂，预防虫害发生。（2）施用农家肥时，一定要施腐熟的牛马粪。（3）加强苗期管理，合理密植，加强通风透光。（4）结合休眠期苗木修剪，清除苗床的落叶、杂草及病枝、病株，集中烧毁处理，减少越冬虫卵。（5）少量发生虫害时，可利用虫害的趋光性，可田间安装黑光灯进行成虫诱杀，可有效控制虫口密度。（6）虫害严重时，喷施7．5％的溴氰菊酯可湿性粉剂900～1200倍液，或55％杀螟松乳油800～1100倍液，2种药剂交替喷施。

参考文献

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药用植物范文篇10

【关键词】鸡骨香提取分离化学成分

鸡骨香Crotoncrassifolius为大戟科巴豆属植物，别名千人打、土沉香、黄牛香、鸡角香、透地龙等，主要分布于海南、广东、广西、福建等我国南部地区，越南、老挝、泰国也有分布。其根可作药用，性苦、辛、温；具有行气止痛、祛风消肿、燥湿等功效［1］，国内主要用于治疗胃痛和风湿骨痛。泰国学者LaddawanBoonyarathanakornkit等［2］报道，该植物有抗癌活性。关于鸡骨香的化学成分，在20世纪80年代，LaddawanBoonyarathanakornkit等进行了初步的研究，从该植物种分离得到4个化合物，即cyperenoicacid，acetylaleuritolicacid，β-amyrin和chettaphanin-Ⅰ，在国内尚未有其化学成分的研究报道。为了补充和丰富该植物的研究内容，为该植物的药用提供理论基础，本实验进一步对鸡骨香根的化学成分进行研究，分离鉴定了7个化合物，其中有6个化合物首次从该植物中分离得到。

1仪器与材料

柱层析材料为青岛海洋化工厂生产的100-200，200-300目硅胶；薄层层析材料为青岛海洋化工厂生产的硅胶G，60H，GF254型硅；凝胶SephadexLH-20为瑞典AmershamBiosciences生产。所用试剂均为工业纯，经过重蒸后使用。

质谱由VGAutoSpec-3000质谱仪测定，电离条件为70ev；核磁共振谱由BrukerAM-400.0型核磁共振仪测定（TMS为内标），核磁共振氢谱（1HNMR）在400.13MHz下测定，核磁共振碳谱（13CNMR）在100.6MHz下测定。

鸡骨香C.crassifolius干燥根0.9kg，2005²12由海口市中药材公司提供，经海南大学海洋学院邓世明博士鉴定为大戟科巴豆属植物鸡骨香CrotoncrassifoliusGeisel。凭证标本存放于海南大学海洋学院。

2方法与结果

2.1提取和分离鸡骨香干燥根（0.9kg）粉碎后用70%的乙醇浸提3次，48h/次，乙醇提取液减压浓缩后加水使成悬浮液，依次用石油醚、醋酸乙酯萃取。

石油醚部分提取物（10.5g）经硅胶柱层析（100～200目），石油醚-醋酸乙酯（10∶1）洗脱，每份收集200ml，经TLC检测合并相同的流份，得到J1～J88个组分。其中J2（1.4g）组分经硅胶柱层析，石油醚-氯仿（1∶2）洗脱，每份收集50ml，合并11～15流份，析出晶体，得化合物Ⅱ（84mg）。J3(1.2g)浓缩液有方晶析出，溶解后过柱，分别用石油醚-氯仿（1∶15）、氯仿-醋酸乙酯（10∶1）洗脱，每份收集约20ml，3～8流份再过柱，经氯仿-石油醚（10∶1）洗脱，得化合物Ⅳ（18mg）。J5经柱层析，用氯仿洗脱，每份收集15ml，收集6～8流份，得化合物Ⅲ（45mg），该化合物硫酸显红色；11～16流份过柱，用氯仿-石油醚（10∶1）洗脱，每份收集20ml，5～8流分经石油醚-丙酮（15∶1）洗脱，得化合物Ⅵ和Ⅶ；17～22流份过柱，用石油醚-丙酮（20∶1）洗脱，得2～6流份，过凝胶SephadexLH-20，甲醇洗脱得化合物Ⅴ（0.36mg）；

醋酸乙酯部分提取物用氯仿-醋酸乙酯（20∶1～4∶1）梯度洗脱，每份收集50ml，经TLC检测，合并成分相同部分。其中第二部分经过氯仿-丙酮（30∶1）洗脱，每份收集约30ml，4～18流份经石油醚-丙酮（2∶1）洗脱，得化合物Ⅰ。

2.2结构鉴定

2.2.1化合物Ⅰ无色晶体，易溶于醋酸乙酯，mp:131.5～132.5℃；分子式C24H28O9；质谱EI-MS：470，417,324,292,264,94,81；核磁共振13C-NMR（100.6MHz,CDCl3）δ：40.7(C-1),26.5C-2),32.1(C-3),57.0(C-4),136.3(C-5),70.0(C-6),32.6(C-7),35.7(C-8),53.9(C-9),130.2(C-10),18.9(C-11),72.3(C-12),125.2(C-13),107.8(C-14),144.3(C-15)，139.4（C-16）,16.6(C-17),170.9,171.5(C-18,C-19),176.5(C-20),170.2(21)，52.4，52.8（-OCH3）,21.0(-CH3)；核磁共振1HNMR（400.13MHz,CDCl3）δ：2.16(2H,m,H-1),2.18(1H,m,H-2a),2.02(1H,m,H-2b),2.15(2H,m,H-3),5.46(2H,t,J=8.00,H-6,H-12),1.61(1H,s,H-7a),2.05(1H,m,H-7b),1.88(1H,m,H-8),1.73(1H,s,H-11a),1.61(1H,d,J=3.4,H-11b),6.34(1H,s,H-14),7.36(1H,s,H-15),7.45(H,s,H-16),1.00(3H,d,J=6.68,-CH3),1.88(3H,s,CH3CO-),3.72(6H,s,-OCH3)。核磁共振13C-NMR和核磁共振1HNMR数据与文献［3］中化合物MallotucinB一致，确定化合物Ⅰ为MallotucinB。其结构式见图1。

2.2.2化合物Ⅱ晶体，易溶于氯仿和石油醚，分子式C15H22O2；质谱EI-MS：234，191，178,163，133，91；核磁共振13C-NMR（100.6MHz,CDCl3）δ：68.2(C-1),25.7(C-2),36.3(C-3),123.1(C-4),173.2(C-5),31.3(C-6),48.0(C-7),26.9(C-8),27.9(C-9),36.0(C-10),41.7(C-11),26.2(C-12),19.3(C-13),18.0(C-14),171.3(C-15)；核磁共振1HNMR（400.13MHz,CDCl3）δ：1.56(1H,m,H-2a),1.77(1H,ddd,H-2b),2.67-2.79(2H,m,H-3a,H-3b,H-6b),2.25(1H,m,,H-6a),1.98(1H,m,H-7),1.38(1H,ddd,H-8a),1.89(1H,dddd,H-8b),1.27(1H,dddd,H-9a),1.54(1H,m,H-9b),2.08(1H,m,H-10),0.83(3H,s,H-12),1.00(3H,s,H-13),0.87(3H,d,H-14)。核磁共振13C-NMR和核磁共振1HNMR数据与文献［2］化合物Cyperenoicacid基本一致，确定化合物Ⅱ为Cyperenoicacid。其结构式见图1。

2.2.3化合物Ⅲ无色油状物，分子式为C15H24O；EI－MS（m/z）：220(M+)，217，189，147，124，109，81，55；核磁共振13C-NMR（100.6MHz,CDCl3）,δ：53.4(C-1),26.7(C-2),41.7(C-3),81.1(C-4),54.1(C-5),30.0(C-6),27.5(C-7),24.7(C-8),38.9（C-9),153.6(C-10),20.2(C-11),16.3(C-12),28.7(C-13),26.1(C-14),106.6(C-15)；核磁共振1HNMR（400.13MHz,CDCl3）δ：0.44(1H,d,J=10.4Hz,H-6),0.66(1H,m,H-7),1.01(3H,s,H-13)，1.02(3H,s,H-12)，1.26(3H,s,H-14)，4.62,4.65（each1H,brs,H－15)。核磁共振13C-NMR和核磁共振1HNMR数据与文献［4］中化合物Ent-spathulenol一致，确定化合物Ⅲ为Ent-spathulenol。其结构式见图1。

2.2.4化合物Ⅳ晶体，mp：94℃，分子式C15H24O，质谱EI-MS（m/z）：219［M-1］+,203,189,175,133；核磁共振13C-NMR（100MHz,CDCl3）,δ：65.8(C-1),26.1(C-2),37.8(C-3),131.1(C-4),146.2(C-5),28.1(C-6),48.5(C-7),27.5(C-8,C-9),35.2(C-10),41.1(C-11),26.1(C-12),19.3(C-13),17.9(C-14),60.6(C-15)；核磁共振1HNMR（400.13MHz,CDCl3）δ：1.44(1H,m,H-2a),1.63(1H,d,J=13.0Hz,H-2b),2.62(1H,m,H-3a),2.40(1H,d,J=15.0Hz,H-3b),2.62(1H,m,H-6a),2.28(1H,m,H-6b),1.86(1H,m,H-7),1.25(1H,m,H-8a),1.72(1H,m,H-8b),1.07(1H,m,H-9a),1.43(1H,m,H-9b),1.96(1H,m,H-10),0.80(3H,s,H-12),0.92(3H,s,H-13),0.89(3H,s,H-14),4.15(2H,q,H-15)。核磁共振13C-NMR和核磁共振1HNMR数据与文献［2］化合物Cyperenol一致，确定化合物Ⅳ为Cyperenol。其结构式见图1。

2.2.5化合物Ⅴ无色晶体mp：223～224℃，分子式C30H50O；核磁共振13C-NMR（100.6MHz,CDCl3）δ：38.7(C-1),27.4(C-2),79.0(C-3),38.9(C-4),55.3(C-5),18.3(C-6),34.3(C-7),40.9(C-8),50.4(C-9),37.1(C-10),20.9(C-11),25.1(C-12),38.0(C-13),42.8(C-14),27.4(C-15),35.5(C-16),42.7(C-17),48.2(C-18),47.9(C-19),150.4(C-20),29.8(C-21),39.9(C-22),27.9(C-23),15.3(C-24),16.2(C-25),16.1(C-26),14.5(q,C-27),18.0(C-28),19.2(C-29),109.6(C-30)；核磁共振1HNMR（400.13MHz,CDCl3）δ：3.20（1H,dd，H-3）,2.29(1H,ddd，H-19),4.60(1H,bs,H-29a),5.52(1H,bs,H-29b),1.21,0.96,0.92,0.91,0.90,0.87,0.85(s,-CH3)；碳谱和氢谱数据与文献［5］中化合物Lupeol基本一致，确定化合物Ⅴ为Lupeol。其结构式见图1。

图1化合物Ⅰ～Ⅴ结构（略）

2.2.6化合物Ⅵ白色针状晶体mp：135～136℃，10%硫酸显红色，分子式为C29H50O；质谱EI-MS（m/z）：414（M+），396，381，329，303，255，213，145，107，85。碳谱数据（13C-NMR，CDCl3,100.6Hz）δ：37.3(C-1),31.9(C-2),71.8(C-3),42.2(C-4),140.7(C-5),121.7(C-6),31.9(C-7),31.6(C-8),50.2(C-9),36.5(C-10),21.1(C-11),39.8(C-12),42.3(C-13),56.8(C-14),24.3(C-15),28.3(C-16),56.1(C-17),11.9(C-18),19.5(C-19),36.2(C-20),18.9(C-21),33.9(C-22),26.1(C-23),45.8(C-24),29.1(C-25),19.4(C-26),19.1(C-27),23.1(C-28),12.0(C-29)；核磁共振1HNMR（400.13MHz,CDCl3）δ：5.54（t,1H,J=5.3Hz,6-H）,3.56(m,1H,3-H),2.31-1.04为甾核骨架和侧链氢，1.03(s,3H,19-CH3),0.95(d,3H,J=6.6Hz,21-CH3),0.88(d,3H,J=6.7Hz,28-CH3),0.85(t,3H,J=7.0Hz),0.82(d,3H,J=6.6Hz,29-CH3)。碳谱和氢谱数据与文献［6］中化合物β-谷甾醇一致，确定化合物Ⅵ为β-谷甾醇。

2.2.7化合物Ⅶ白色针状晶体mp：168～169℃，10%硫酸显红色，碳谱数据（13C-NMR，CDCl3,100.6Hz）δ：37.3(C-1),31.9(C-2),71.8(C-3),42.2(C-4),140.7(C-5),121.7(C-6),31.9(C-7),31.6(C-8),50.2(C-9),36.5(C-10),21.1(C-11),39.8(C-12),42.3(C-13),56.1(C-14),24.3(C-15),29.0(C-16),56.7(C-17),12.1(C-18),19.5(C-19),40.2(C-20),21.1(C-21),138.3(C-22),129.3(C-23),51.3(C-24),31.9(C-25),21.1(C-26),19.0(C-27),25.5(C-28),12.3(C-29)；核磁共振1HNMR（400.13MHz,CDCl3）δ：5.37（t,1H,J=2.6Hz,6-H）,5.17、5.02（dd,JI=8.7Hz,J2=15.2Hz,22-H，23-H）,3.56(m,1H,3-H),2.31-1.04为甾核骨架和侧链氢，1.03(s,3H,19-CH3),1.04(d,3H,J=6.9Hz,26-CH3),0.82(t,3H,J=7.5Hz,28-CH3),0.87(d,3H,J=6.4Hz,22-CH3),0.82(d,3H,J=7.6Hz,29-CH3)。碳谱和氢谱数据与文献［7］中化合物豆甾醇一致，确定化合物Ⅶ为豆甾醇。

3讨论

大戟科Euphorbiaceae巴豆属CrotonL.植物多为乔木或灌木，稀亚灌木。全世界有八百余种，广布于热带、亚热带地区。我国有21种，4变种，主要分布在我国南部地区。该属多数品种能入药，少数品种有毒。该属植物主要含有萜类、生物碱、肌醇类、多酚等化合物。其中，萜类化合物最常见，二萜类化合物为该属植物的主要活性成分［8］。

本实验从大戟科巴豆属植物鸡骨香的干燥根中分离得到7个化合物，5个萜类化合物，2个甾体。从化合物的类型看，与报道的该属其他植物的化合物类型是相似的，主要是萜类化合物。

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