管花肉蓯蓉、肉蓯蓉、鎖陽,如何正確鑑別基原?
在植物相關藥物/食品開發中,基原正確性為首要條件,但由於藥材資源日益缺乏,Covid-19疫情後更加重此現象,相似藥材混用或誤用的情況勢必日益增加,禾百安科技具有豐富的基原鑑定經驗與整合性平台,可提供各界有關藥材/植物基原鑑定的各式需求,確保最終產品之安全性與有效性。
管花肉蓯蓉、肉蓯蓉與鎖陽為常見誤用或混用的物種,其中以管花肉蓯蓉單價較高,並可當作食品原料使用,最容易有誤用或混用的情況。依據臺灣中藥典第四版記載,上述三種藥材基原整理如下表。
針對這三種藥材,以外觀一般性狀進行基原鑑定,因個別藥材外觀特徵明顯,可清楚判別,適用於藥材飲片基原鑑定。然而,若樣品為藥材粉末,就無法以上述外觀一般性狀的方法進行辨別,加上臺灣中藥典第四版及中華人民共和國藥典2020年版中,有關管花肉蓯蓉與肉蓯蓉於藥材粉末顯微觀察的內容皆相同,與鎖陽內容相比,也有許多相似之處,並無顯著鑑別性。臺灣中藥典第四版一般性狀與粉末鑑別記載如下表。
因此,若要以藥材粉末進行管花肉蓯蓉、肉蓯蓉與鎖陽之基原鑑定,無法套用傳統藥典記載的基原鑑定方式。禾百安科技於2017年,以「融合傳統與現代科學-中藥基原多元鑑定技術平台」獲得衛福部/經濟部「藥物科技研究發展獎」製造技術類銅質獎,針對管花肉蓯蓉、肉蓯蓉與鎖陽藥材粉末基原鑑定,可應用其中藥基原多元鑑定技術平台,利用以下兩個方式進行。
1. HPLC分析平台
依據臺灣中藥典第四版,管花肉蓯蓉、肉蓯蓉與鎖陽含有指標成分規範如下
(1)管花肉蓯蓉:松果菊苷(Echinacoside)和毛蕊花糖苷(Verbascoside)的總量不得少於1.5%。
(2)肉蓯蓉:松果菊苷和毛蕊花糖苷的總量不得少於0.3%。
(3)鎖陽:無相關指標成分規範。
禾百安科技利用管花肉蓯蓉與鎖陽藥材粉末,進行上述松果菊苷及毛蕊花糖苷之HPLC分析,結果如下圖。
因鎖陽藥材不含有松果菊苷及毛蕊花糖苷成分,可由HPLC分析平台清楚鑑別管花肉蓯蓉/肉蓯蓉與鎖陽;然而,管花肉蓯蓉與肉蓯蓉間之松果菊苷及毛蕊花糖苷成分,僅有含量之差異性,無法以HPLC分析平台進行鑑別。
2. DNA barcoding平台
DNA barcoding (DNA條形碼)主要是利用基因組內的DNA片段來鑑定物種,DNA primer越多,越能針對不同的生物體進行DNA片段複製,獲取其DNA barcoding進行比對。禾百安科技目前擁有16組不同的DNA primer,其中3組適用於真菌類、12組適用於植物及4組適用於動物。
分別萃取管花肉蓯蓉、肉蓯蓉與鎖陽藥材粉末之DNA,再以上述12組適用於植物鑑定的DNA primer進行聚合酶鏈反應(Polymerase chain reaction),並經DNA sequencing後,於NCBI資料庫進行比對,結果如下表。
由上述結果得知,肉蓯蓉與鎖陽,即使藥材形態為粉末,都可藉由選取特定的DNA primer進行DNA鑑別;但即使已選用12組不同的DNA primer,仍無法有效針對管花肉蓯蓉進行DNA鑑定。因次,禾百安科技參考相關文獻,導入巢式聚合酶鏈式反應(Nested PCR)方法,降低因DNA primer與DNA template間不正確的區域結合,產生非特異性的PCR產物。管花肉蓯蓉藥材粉末,其DNA以Nested PCR擴增後,其序列比對相似度從35.5%提升到99.4%,大幅改善其非特異性PCR產物的干擾,相關數據整理如下表。
綜合以上結果,整理適用於管花肉蓯蓉、肉蓯蓉及鎖陽基原鑑定方式如下表。
藉由本次開發管花肉蓯蓉、肉蓯蓉及鎖陽基原鑑定方式之經驗得知,僅依循傳統藥典記載之基原鑑定項目已不足以應付各式各樣的藥材,以至於藥材是否裁切為飲片,是否粉碎為藥材粉末,甚至藥材是否經過炮製,都大大影響基原鑑定的方法選擇。因此,未來將持續應用中藥基原多元鑑定技術平台,逐步完善中藥材鑑定,提供全面性且完整性的中藥材基原鑑定解決方法。