芍藥在中國(guó)是重要的觀賞花卉，同時(shí)其根也是重要的中藥材質(zhì)料。根據(jù)現(xiàn)代藥理學(xué)分解，芍藥根中的藥理活性因素重要是單帖苷類(lèi)化合物，單寧類(lèi)化合物和丹皮酚類(lèi)化合物，重要成果有抗炎、免疫調(diào)治、抗癌、抗病毒、抗細(xì)菌、抗真菌、保護(hù)肝臟和保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)等作用。根據(jù)《中華人民共和國(guó)藥典》(2015版)(以下簡(jiǎn)稱《藥典》)劃定，只有芍藥(Paeonia lactiflora)和川赤芍(P. anomala subsp. veitchii)的根可以作為‘赤芍’使用，但市場(chǎng)上存在野生芍藥被采挖作為‘赤芍’出售的現(xiàn)象?，F(xiàn)在，還沒(méi)有關(guān)于中國(guó)原產(chǎn)的芍藥野生種根中次生代謝物組成和含量的全面報(bào)道。因此，以野生芍藥作為‘赤芍’的更換品使用存在很大的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。

圖1 中國(guó)原產(chǎn)野生芍藥的種和亞種

本研究系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)了中國(guó)原產(chǎn)的野生芍藥7個(gè)原生種2個(gè)亞種共計(jì)20個(gè)居群的根樣品。對(duì)樣品舉行預(yù)處理后，利用高效液相色譜串聯(lián)四極桿航行時(shí)間質(zhì)譜(HPLC-Q-TOF-MS)對(duì)芍藥主根中的次生代謝因素舉行定性分解，共檢出21種重要次生代謝產(chǎn)品，劃分屬于單萜苷類(lèi)化合物(monoterpenoid glycosides，8種)、酚類(lèi)化合物(phenols，4種)、丹皮酚類(lèi)化合物(paeonols，1種)、單寧類(lèi)化合物(tannins，7種)和類(lèi)黃酮化合物(flavonoids，1種)。

圖2 在254 nm下芍藥根中成果因素的高效液相色譜峰圖

圖3 芍藥根中重要次生代謝物的化學(xué)結(jié)構(gòu)

利用高效液相色譜二極管陣列檢測(cè)器聯(lián)用儀(HPLC-DAD)對(duì)所有樣品中定性后的因素舉行定量測(cè)定。各次生代謝因素的含量在不同樣本之間存在顯著不同。在單萜苷類(lèi)化合物中，芍藥組(section Paeonia)植物根中的指示性因素芍藥苷(Paeoniflorin)的含量在多數(shù)樣本中含量很高(0.549-39.29mg/g DW，下同)，其中芍藥(P. lactiflora)的芍藥苷含量最高，變化幅度在56.26-77.80%之間。芍藥新苷(Lactiflorin)在多數(shù)樣品中含量低，甚至未檢測(cè)到，但在優(yōu)美芍藥(P. mairei)的兩個(gè)居群中含量劃分是25.97 mg/g和17.48 mg/g，遠(yuǎn)高于其他樣本。單寧類(lèi)化合物在多數(shù)芍藥根中含量較高，除芍藥(只有9%)外，其他6個(gè)種根中單寧類(lèi)化合物相對(duì)含量均跨越38%，其中川赤芍的4個(gè)居群相對(duì)含量跨越60%。

圖420個(gè)野生芍藥居群的根樣品中5大類(lèi)成果化合物的含量變化

利用21種次生代謝產(chǎn)品在各個(gè)樣品中的含量作為變量對(duì)20個(gè)居群舉行聚類(lèi)分解用以正確形貌各個(gè)居群之間的不同性。根據(jù)根中次生代謝物的組成和含量將20個(gè)居群聚類(lèi)為四個(gè)組，本研究中芍藥(P. lactiflora)的四個(gè)居群聚為第二組(group2)，優(yōu)美芍藥兩個(gè)居群(P18和P19)聚類(lèi)為第三組(group3)，而在第一組(group1)中包羅毛葉草芍藥、草芍藥原亞種、川赤芍、新疆芍藥和塊根芍藥居群，其中草芍藥原亞種的兩個(gè)居群和塊根芍藥居群開(kāi)始聚為一組。

圖5 野生芍藥20個(gè)居群基于21種次生代謝物組成和含量不同聚類(lèi)圖

結(jié)論

本研究效果發(fā)現(xiàn)，除《藥典》劃定的芍藥(P. lactiflora)和川赤芍可以做藥用外，毛葉草芍藥(P. obovata subsp. willottiae)、優(yōu)美芍藥、白花芍藥(P. sterniana)，多花芍藥(P. emodi)部門(mén)居群的根中芍藥苷含量高于《藥典》劃定的最小值。優(yōu)美芍藥根系中芍藥新苷和總單萜苷類(lèi)化合物含量均顯著高于其他原生種，可以作為開(kāi)發(fā)和提取芍藥新苷和總單萜苷類(lèi)化合物的潛在種質(zhì)資本。其次，芍藥(P. lactiflora)根中單寧類(lèi)化合物重要為五沒(méi)食子酰葡萄糖苷，六沒(méi)食子酰葡萄糖苷和七沒(méi)食子酰葡萄糖苷含量較低；川赤芍和優(yōu)美芍藥中以六沒(méi)食子酰葡萄糖苷和七沒(méi)食子酰葡萄糖苷為主，后期可以根據(jù)開(kāi)發(fā)不同的成果性產(chǎn)品的需要來(lái)篩選合適的種質(zhì)資本。第三，本研究還發(fā)現(xiàn)，草芍藥原亞種和塊根芍藥根中單萜苷類(lèi)和單寧類(lèi)化合物這兩類(lèi)成果性因素含量顯著低于其他樣本，建議不作為開(kāi)發(fā)藥用資本的種質(zhì)。最后，統(tǒng)一個(gè)種下的不同居群在次生代謝物的種類(lèi)和含量上也存在一定不同，后期需要進(jìn)一步研究發(fā)生這些不同的重要影響因素。

特別要強(qiáng)調(diào)的是，野生芍藥多數(shù)種群處于極端瀕危狀態(tài)，不適互助為藥用植物直接利用。本研究對(duì)中國(guó)原產(chǎn)所有野生芍藥種類(lèi)根中因素和含量舉行了詳盡分解，旨在挖掘可以作為藥用的芍藥屬種質(zhì)資本。后期的深度開(kāi)刊利用，必須先保護(hù)后開(kāi)發(fā)，在有用保護(hù)珍貴野生資本基礎(chǔ)上再開(kāi)刊利用，今后亟待成立野生種就地保育、人工仿野生種植基地，而非盲目無(wú)控制的采挖野生資本。

(博士生楊勇為論文第一作者，于曉南和王亮生為配合通訊作者，李珊珊和Jaime A. Teixeira da Silva參與了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分解和論文修改)