基于特异性引物扩增和标志蛋白质发现的角类中药鉴定研究

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角类中药(Antler derived Chinese Medicines,ACM)是指药用动物的角及其加工品。鹿角为鹿科动物马鹿Cervus elaphus Linnaeus或梅花鹿Cervus nippon Temminck已骨化的角或锯茸后翌年春季脱落的角基;鹿茸则为梅花鹿或马鹿的雄鹿未骨化密生茸毛的幼角;羚羊角为牛科动物赛加羚羊Saiga tatarica Linnaeus的角。角类中药疗效确切,临床应用多;近年来,其需求量较大,但因其动物资源有限,故常出现使用其他动物角类冒充正品进行销售的现象,严重影响了该类临床用药的安全性与有效性。目前,角类中药主要依靠性状特征进行辨别,其主观性较强,对人员专业素养要求很高;尤其是药材经过炮制加工成饮片后更加难以分辨,因此仅依赖传统方法不足以可靠地鉴别该类中药的真伪及其动物来源。本研究根据鹿角、羚羊角及其各自常见伪品基原动物的线粒体基因差异设计与筛选引物,然后基于物种特异性引物扩增建立了鉴定鹿角及羚羊角真伪的PCR技术;利用SDS-PAGE和2-DE分离技术发现了鹿角与鹿茸的差异性蛋白质,为鹿角与鹿茸的鉴别提供依据;此后,通过MALDI-TOF/TOF-MS和MASCOT检索对鹿角与鹿茸的特征蛋白质进行分析与鉴定。主要研究内容如下:(1)首先基于马鹿、梅花鹿、驯鹿及水鹿的线粒体基因差异,应用DNAMAN和Oligo软件设计出合适的引物,并按照筛选原则确立候选引物,对鹿角及其伪品的DNA进行PCR扩增后,根据目的条带有无与亮暗程度进一步筛选出三对引物PC、PRT和PRU;然后对PCR扩增条件进行优化,并考察了特异性和灵敏度,以及进行自制鹿角掺伪品的检测;最后将所建立的检测方法用于对市售鹿角的真伪鉴定。结果显示设计筛选出的3组引物具有较强的专属性,其中马鹿角与梅花鹿角共用一条引物,目的扩增片段的长度为187 bp,伪品驯鹿角和水鹿角的目的产物长度分别为200 bp和101 bp;在优化的PCR条件下,扩增反应特异性良好,引物间无交叉反应;引物PRT检测限可达到1 ng·μL-1,而PC和PRU的检测限均为10 ng·μL-1;本技术可检出自制掺伪品中的梅花鹿与马鹿及其伪品来源驯鹿和水鹿,所建立的方法可用于对鹿角掺伪品的鉴定;对14批市售鹿角炮制品进行检测,发现其中有9批为鹿角正品,其余5批为伪品驯鹿角。(2)基于赛加羚羊、绵羊、黄羊及山羊的线粒体基因差异设计候选引物,对羚羊角及其伪品的DNA供试品溶液进行PCR扩增后,进一步筛选出四对引物;然后对PCR扩增条件和反应体系进行优化,并考察了特异性和灵敏度,以及进行自制羚羊角掺伪品的检测;最后将所建立的多重PCR技术用于鉴定市售羚羊角的真伪。结果显示,最优单重PCR扩增条件下,扩增反应特异性良好,引物间无交叉反应,且扩增产物的双向测序结果与基因数据库的匹配度高;在最优PCR反应体系中,混合DNA模板经扩增后目的产物条带清晰且无非特异性扩增;本多重PCR的检测灵敏度为10 ng·μL-1,可检出自制掺伪品中的赛加羚羊及其伪品来源绵羊、黄羊和山羊;对市售羚羊角片与羚羊角粉两种炮制品进行检测,发现12批羚羊角中,有7批被鉴定为羚羊角正品;2批次被鉴定为绵羊角和山羊角掺伪品;其余3个批次被鉴定为伪品绵羊角和山羊角;同时,对三批含羚羊角中成药进行初步检测,在扩增产物的电泳分析图中未观察到目的条带。(3)用高速匀浆分散法和超声法分别提取鹿角与鹿茸中的蛋白质,并进行电泳分析。SDS-PAGE结果表明,鹿角与鹿茸的蛋白质在分子量14.4 kD116 kD之间有少量分布,鹿茸比鹿角的蛋白质种类更为丰富。其中,鹿角的蛋白质SDS-PAGE图谱中存在2条清晰的蛋白条带,而鹿茸出现了4条蛋白条带,这些稳定存在的蛋白质条带可作为依据对两者进行鉴别。然后,对3批鹿茸及5批鹿角饮片的蛋白质进行了SDS-PAGE分析,发现3批鹿茸饮片中有2批次具有鹿角蛋白条带分布的特征,仅有1批次符合鹿茸蛋白质的SDS-PAGE图谱特点,因而鉴定前述2批次为鹿茸的冒用品鹿角;此外,5批市售鹿角均符合鹿角蛋白图谱特征。2-DE结果表明,鹿角的蛋白点在70 kD45 kD之间有少量分布,主要在pH 57和分子量约为45 kD左右的I区,以及碱性端pH 10和66.2 kD上下的II区;而鹿茸的蛋白点则密集分布于pH 57和分子量大约在45 kD的区域III内,且在pH 56间,分子量约为20 kD区域存在3个重复出现的蛋白点。鹿角和鹿茸蛋白质的2-DE电泳图谱存在一定差异,有望作为两者的鉴别依据。(4)选取了鹿角与鹿茸的SDS-PAGE蛋白质条带,依次进行胶内消化、MALDI-TOF/TOF-MS分析以及数据库检索匹配。结果发现,鹿角的蛋白质鉴定结果均低于80分,未能鉴定出可信度较高的蛋白质;而从鹿茸中鉴定出了3个可信度较高的蛋白质,其中从蛋白质条带II与蛋白质条带III中分别鉴定出了马鹿白蛋白(ALB)和马鹿假定蛋白,有望作为鉴别鹿角和鹿茸的依据;但从条带CP中鉴定出的蛋白质来源于菌类,有待于进一步的确认。
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