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研究人员针对金银花(JYH)易被掺假问题,开展 Proofman-LMTIA 技术鉴别研究,该技术检测精准,对中药质量控制意义重大。
在中医药的世界里,金银花(Lonicera japonica Thunb.,简称 JYH)就像一颗璀璨的明珠,是传统中医常用的一味良药。它有着清热、解毒、疏散风热等功效,常用于治疗痈肿疔疮、喉痹、丹毒、热毒血痢、风热感冒等病症。然而,市场上金银花的身影却并不 “纯粹”,常被价格较低的山银花(Shanyinhua,简称 SYH)冒充。山银花与金银花虽然同属忍冬属,但化学组成和药用功效存在差异,山银花中某些成分可能会引发不良反应,而金银花富含的绿原酸和木犀草素 - 7 - O - 葡萄糖苷等成分使其在清热、解毒方面功效更优。这种掺假行为不仅损害了消费者的利益,还威胁到了人们的健康。
目前,《中国药典》中规定的金银花鉴别方法,如形态学检查、显微镜鉴别、薄层色谱法(TLC)和高效液相色谱法(HPLC)等,存在主观性强、需要专业设备和技术人员操作等问题。近年来,拉曼光谱结合深度学习、基于 ITS2 序列的 DNA 条形码等新技术虽有应用前景,但昂贵的设备和较长的检测时间限制了它们的推广。因此,寻找一种快速、经济、可靠且无需复杂设备的金银花鉴别方法迫在眉睫。
许昌学院食品安全生物标志物快速检测技术河南省重点实验室、化学与材料工程学院的研究人员,在王德国教授团队的带领下,开展了一项针对金银花鉴别的研究。他们运用 Proofman-LMTIA(Proofman 探针 - 阶梯熔解温度等温扩增)技术,为金银花的精准鉴别带来了新的曙光。该研究成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员开展此项研究时,用到了多种关键技术方法。首先是 DNA 提取技术,从不同的植物材料、药品和固体饮料样本中提取基因组 DNA,为后续实验提供物质基础。其次是基于 5.8S-ITS2 序列的引物设计技术,通过比对金银花和山银花的 5.8S-ITS2 序列差异,设计出特异性引物和 Proofman 探针。此外,还运用了等温扩增技术,即 Proofman-LMTIA 技术,在恒温条件下进行核酸扩增,实现对金银花的快速检测 。
研究结果如下:
- 5.8S-ITS2 rDNA 序列分析和引物设计:通过 DNAMAN7 软件对金银花和山银花的 5.8S-ITS2 rDNA 序列进行比对,发现了包括 99G/A、106 C/T 和 122 A/G 三个单核苷酸多态性(SNPs)位点的显著差异。基于这些差异位点,遵循 LMTIA 引物设计原则,成功设计出特异性引物和 Proofman 探针,这些引物能确保金银花的成功扩增 。
- 引物筛选:利用 SYBR Green I 荧光检测法对多组引物进行筛选,在不同温度下比较其对金银花质粒 pMD19T-LjDNA 的扩增效果。结果显示,F1 引物组在 58℃时扩增最早,在第 12 个循环就实现了显著扩增,因此被选择用于后续测试 。
- 温度优化:对 Proofman-LMTIA 反应温度进行优化,在 59℃ - 67℃范围内进行测试。结果表明,67℃时扩增最快,扩增循环从第 17 个循环开始,故将 67℃确定为最佳反应温度 。
- 特异性实验:以 10 ng/μL 的金银花质粒 pMD19T-LjDNA 为阳性对照,10 ng/μL 的山银花质粒 pMD19T-LmDNA 和灰毡毛忍冬(L. hypoglauca)的基因组 DNA 为阴性对照进行实验。结果显示,只有在金银花质粒 DNA 存在时才发生扩增,证明了该方法对金银花具有高度特异性 。
- 灵敏度实验:对金银花质粒 pMD19T-LjDNA 进行系列稀释,从 10 ng/μL 到 1 pg/μL 进行测试。结果表明,该方法在低至 10 pg/μL 的浓度下仍能可靠扩增,1 pg/μL 时无扩增,确定其灵敏度阈值为 10 pg/μL 。
- 检测限实验:制备不同比例的金银花和山银花质粒混合物进行检测,结果显示 Proofman-LMTIA 能成功检测出低至 1%(v/v)浓度的金银花,证明该方法的检测限为 1%(v/v) 。
- 市场样本检测:运用 Proofman-LMTIA 技术对 8 个市售金银花切片样本、6 种含金银花的药品和 1 种固体饮料进行检测。结果显示,所有样本均被准确鉴定,8 个金银花切片样本的检测阳性率达到 100%,含金银花的药品和固体饮料也均被证实含有金银花,验证了该方法在实际应用中的可靠性 。
研究结论与讨论部分指出,Proofman-LMTIA 技术是金银花分子鉴定领域的重大突破。与传统和先进的鉴定技术相比,它具有操作简单、成本低、检测快速、特异性高和灵敏度强等优势。该技术能够在 1 小时内完成基因组 DNA 提取和真伪鉴定,尤其适用于含有多种草药成分的高度加工中药产品的鉴定。然而,该技术也存在一定局限性,目前只能进行定性检测,无法确定样本中金银花的具体含量。未来研究可通过引入内参基因开发定量版本,同时进一步与便携式自动化平台集成,拓展其在现场检测的应用。此外,还可探索该技术的多重检测潜力,结合机器学习算法提高检测准确性,为中药行业质量控制提供更强大的支持。总之,Proofman-LMTIA 技术为保障金银花产品的质量和安全提供了有效手段,有望在中药行业得到广泛应用,推动中药质量控制体系的发展 。