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高特异性PCR方法鉴别乌梢蛇及其混淆品

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高特异性PCR方法鉴别乌梢蛇及其混淆品

?论

高特异性PCR方法鉴别乌梢蛇及其混淆品

著?

唐晓晶1,冯成强1,黄璐琦h,钱忠直2,崔光红1,张继3(1.中国中医科学院中药研究所,北京100700;2.国家药典委员会,北京

100061;3.中国药品生物制品检定所,北京100050)

摘要:目的建立一种简便、准确的鸟梢蛇药材DNA分子标记鉴别方法。方法根据鸟梢蛇及10种常见混淆品线粒体12SrRNA基因序列,设计一对专用于鸟梢蛇的鉴别引物HWL—l和HWH一1,用不同的复性温度PCR扩增,确立特异性反应条件,并利用此方法鉴别从市场上购买的各种鸟梢蛇药材。结果PCR结果是在65℃复性温度下,正品鸟梢蛇得到约320bo的扩增带,而混淆品在同样的条件下无扩增带。为检验该方法的准确性,对市售鸟梢蛇炮制品随机选取13块进行PCR鉴别验证,其中正品9块,混淆品4块,检出率达100%。结论所设计的鉴别引物对正品乌梢蛇有高度的特异性。PCR方法稳定性高,同种不同个体间的种内差异对鉴定结果无影响。本方法简单、准确、快速、灵敏度高、重现性好。关键词:鸟梢蛇;高特异性;PCR鉴别中图分类号:R284

文献标识码:A

文章编号:1001—2494(2007)05—0333—04

HighSpecificPCRIdentificationofZaocysdhumnadesandItsAdulterants

TANG

Xiao-jin91,FENG

Cheng—qian91,HUANG

Lu—qil+,QIAN

Zhong—zhi2,CUI

Guang—hon91,ZHANGJi3

(1.InstituteofChineseMateriaMedica,ChinaAcademyofChineseMedcalSciences,Belting100700,China;2.Committeeof

China

Phar-

macopeia,Beijing100601,China;3.NationalInstitutefor

theControl

ofPharmaceuticalandBiologicalProducts,&拼昭100050,China)

ABSTRACT:OBJECTIVE

To

on

develop

convenientandeffectivemethod

forthe

identificationofZaocysdhumnades(black

snake).METHODS

pairofhighlyspecific

Based

thesequenceofmitochondrial12SrRNAgenefragmentofZaocysdhumnadesanditsadulterants,a

and

primer(HWL-l

WaS

HWH-1)weredesignedfordistinguishingZaocysdhumnadesfromotherspeciesofsnake.A

tO

specificPCRreactionconditionhades

established.吼e

primerswereemployedamplifytheDNAtemplatesextractedfromZaocysdhum-

and10otherspeciesofsnake,underdifferentannealingtemperatures.Usingthismethod,Zaocysdhumnadesfromthirteensam—

Wagat

pleaboughtfromdrugstoreswithannealed

identified.RESULTS

no

About320bpDNAfragment

wag

amplifiedfromZaocysdhumnadesinPCR

temperature

65℃.whereas

any

DNAfragmentWas

amplifiedfromothersnakesamplesunderthesamereaction

condition.Zaocysdhumnadesstudy,thirteen

WasclearlydistinguishedfromotherbyPCRreactionwiththehighlyspecificprimers.Inthepresent

samples。boughtfromdifferentdrugstores,werealsoidentifiedbythehighlyspecificPCRwiththeprimers.髓eresults

were

indicatedthat9samplestionbased

on

Zaocysdhumnadesandtheothers

Theprimelt'8

were

adulterants,whichinthepresentstudy

wasconsistentwiththeconlusionofauthentiea-

morphology.CONCLUSION

designed

arehighlyspecificforZaocysdhumnndes.711lis

method

issimple,fast

and

reproducable.

KEYWORDS:ZaocysdhumnaZks;highspecific;PCRidentification

乌梢蛇为《中国药典》(2005版)一部收载的一种常用中药,来源于游蛇科动物乌梢蛇[Zaocysdhumnades(Cantor)]的干燥体。有祛风、通络、止痉之功效。用于风湿顽痹、麻木拘挛、半身不遂、抽搐痉挛、瘰疠恶疮…。

鉴于乌梢蛇作为中药的临床功效确切,但商品来源复杂、药材性状鉴别困难的现状旧J,我们对市

场上乌梢蛇药材流通情况进行了调查。商品流通中多以红点锦蛇[Elapherufodorsata(Cantor)]、黑眉锦蛇[Elaphetaeniura(Cope)]、玉斑锦蛇[E/aphe,mn-darinus(Cantor)]、王锦蛇[觑0p船carinata(Guenth—er)]、灰鼠蛇[Ptyaskorros(Schlegel)]等来混作正品药材进行销售【3】,这些品种多数与乌梢蛇同科不同属,因其来源相近,造成鉴定困难。此外,药材在加

作者简介:唐晓晶,女,硕士

263.net

‘通讯作者:黄璐琦,男.研究员Tel:(010)64014411-2955Fax:(ore)84044340E—mail:huangluqi@

中国药学杂志2007年3月第42卷第5期

ChinPharrn.,,2007March,V01.42No.5

?333?

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工处理时剖去内脏后,要进行干燥熏黑处理,皮上的花纹特征、颜色几近消失,难以辨认,而且其大小、形态特征与乌梢蛇相近,这是造成其性状鉴别困难的另一重要原因。随着分子生物技术的发展,利用

药材分子遗传标记鉴别研究,满足目前市场常见混

伪品的鉴别要求,寻找更为经济实用、准确便捷、稳定性高的方法,本实验用高特异性PCR方法对乌梢

蛇药材及其混淆品的原动物和炮制品进行鉴别。1材料与方法1.1材料

用于高特异性PCR鉴别方法学研究的实验材料见表1。乌梢蛇炮制品购自北京同仁堂、北京京隆堂、北京阳光同仁药房、北京金象大药房。1.2乌梢蛇高特异性PCR鉴别引物的设计

DNA分子遗传标记技术鉴别中药材的真伪已成为

可能。王义权等Ho通过对乌梢蛇及其混淆品线粒体Cytb基因进行测序,通过对测序结果的比对分析来鉴别乌梢蛇的真伪,但因对DNA进行测序成本较高,操作有难度,不同人的测序结果会存在偏差,所以在实际应用中适用性不强。为了深入乌梢蛇类

表1实验材料的种类、来源和数量

Tab1

Numberand

Code1、234

ZaocysZaoeysZaocys

source

ofspeciesofcrudedrugsusedforPCRidentification

Species

S㈣e

Zhangshu,jiangxiAII斟O,HebeiChangbei,jia,喾dZhangshu,Jiangxi

^tXlgUO,HebeiAnguo。Hebei

Number

2l12l1lllll2232222ll2ll

dhumnades(Cantor)dhumnades(Cantor)dhumnades(Canlor)

5觑叩krufodorsata(Cantor)

67

E/aphe

rufodorsata(Cantor)

E/aphe肌凸眦如[几hm(Cantor)

8矾印kmanda而ms(Cantor)Zlmngshu,Ji∞gxi

Anguo,HebeiNICPBPl)

Zhang*hu,JiarlgxiNICPBPl)

Zlmngshu,Jiangxi

9尉啦e

101112

蛐tad/am(Sehlegel)

t'tyas/Ⅻros(Scldegel)

Ptyas

rad/uta(S&hsd)

korros(Snhhgel)

13剧印k缸e耐m(Cope)

14

Elaplw

to”niura(Cope)chaIlgbei。JiangxiZhangshu,Jiangxi

Anguo,ltebei

15、觑啦ecarinata(Guenther)16。觑啦ecar/nata(Guen&er)

1718192021

Dinodon

n讲ⅫD,棚(Cantor)

Zhangshu,Jhn祭i

Anguo,Hebei

D/notion九讲格明拼姗(Cantor)

Natr/x

annu/am(Hallowdl)Zhangshu,Jiangxl

Natr缸伽眦‘砷(Hallowell)A“印o,Hebei蜘naja(Li=nueus)Zhangshu,Jiangxi

NICPBPl)Anguo,Hebei

PtyasPtyas

22Ⅳc咖M豇(Linnueus)

2324

mitresll8(Linnaeus)mucoMl*(Linnaeus)

ZlmngBhu,Jian商

注:1)中国药品生物制品检定所

Nom:1)m出∞minstitute

forthecontrolofpharmaceuticalandbiologicalpwducla

从GenBank下载正品原动物乌梢蛇及混伪品黑眉锦蛇、红点锦蛇、灰鼠蛇、眼镜蛇、赤链蛇、玉斑锦蛇、赤链华游蛇、王锦蛇、滑鼠蛇、原动物线粒体

12S

蛇段)的干燥肌肉组织约1g,参照王义权等[53方法提取DNA模板。

1.4特异性PCR鉴别方法

rRNA基因序列(GenBank登录号依次为:

AF233940,

AF236675,AF236670,

AF236680,

PCR反应体系25斗L,其中10mmol?L一7蹦s.

HCl(pH8.3),50mmol?L。1氯化钾,M92+1.5mmol?L~,dNllP各0.15斗mol?L~,Taq(Takara

DNA50

Ex

AF236676,AF236683,

A砣33939,A砣36677,

AF236674,AYl22828),经DNAMAN软件对位排列分析正、混品间DNA序列差异,设计出一对能特异性扩增乌梢蛇12SrRNA基因片段的特异性鉴别引物HWL-1和HWH-1(上海生工生物公司合成)。乌梢蛇及其混淆品12SrRNA序列(约800bp)的部分序列,见表2。

1.3模板DNA的提取

取乌梢蛇及混淆品原动物和炮制品(醋炙乌梢

ChinPhann.,,2007March,V01.42No.5

Taq),引物各O.15p。mol?L~,模板

cc延伸30s;25个

ng。循环参数:95℃预变性4rain;95℃变

min,72

性40s,55—65℃复性l

循环;72℃延伸5min。PCR反应选用不同的复性温度以寻找合适的PCR鉴别反应参数。实验中设

置无DNA模板的阴性对照。取5灿反应液经

1.8%琼脂糖凝胶电泳,EB染色,紫外凝胶分析检测,成像。

中国药学杂志2007年3月第42卷第5期

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表2乌梢蛇及其混淆品125rRNA序列(约800bp)的部分序列

Tab2

Partfragmentsof125rRNAofZaocysdhumnadesanditsadulterants

注:斜体加粗部分为设计的特异性引物

Note:Italicp8r18a∞d档isnod印ec击oprime

同时用扩增约400bp的12SrRNA基因片段的通用引物(L1091

扩增出一条带(图2B);当复性温度升至65℃,25个循环时,其反应具有高度特异性,仅正品乌梢蛇有良好的单一扩增带,其余样品皆无扩增带出现。当退火和延伸温度合并为68℃时,正品也未见扩增带出现。故特异性PCR循环参数确定为:95℃预变性4min;95℃变性40S,65℃复性1min,72℃延伸30s,25个循环;72℃延伸5min。因此,依据鉴

AAAc7rGGGAlTAGA7rAC?5

CCCACTAT3’和H1478

7I'GAcTGcAGAGGGT一

GACGGGCGGTGTGT3’)在55℃的复性温度下对上述用于PCR鉴别的模板DNA作阳性扩增对照【6J。2结果

2.1模板质量研究

乌梢蛇药材及混淆品原动物和炮制品(醋炙乌梢蛇段)提取的DNA模板用通用引物L1091和H1478扩增,得到约400bp扩增带(图1),表明样品中模板DNA质量符合PCR反应的要求。

别引物扩增模板DNA有无扩增条带即可确定受试

样品是否为正品(图3)。

图2退火温度55(A)和60oC(B)乌梢蛇鉴别引物PCR扩增

图1

12S

rRNA基因通用引物L1091(A)和H1478(B)扩增

Fig2

Agarose

gelelectrophoresisofPCRamplificationforthe

at

模板DNA(阳性对照)

Fig1

AgarosegeldeetrophoresisofPCRamplificationof12S

identificationofthecrudesnakedrugs;A—AnnealedB—Annealedat60oC.Codesblel

are

55oC;

the翻ll,ne嬲describedinTa-

rRNAgenefragmentfromoriginalnealed

at

animals[Positive

control

all—

55℃withuniversalprimersL1091(A)andH14782.3个体差异的研究

因物种种内存在变异,本次实验针对动物类药材不同产地间物种的变异是否会影响PCR特异性鉴别结果进行了验证。将所有收集到的乌梢蛇正品及混淆品原动物的DNA模板进行PCR鉴别,结果显示不同来源的4个正品乌梢蛇在320bp处出现扩增带,而混淆品均未见扩增带(图3B)。表明乌梢

Chin

Pharm

(B)]

2.2

高特异性PCR鉴别的研究

用鉴别引物PCR扩增乌梢蛇原动物样品的

DNA,当复性温度为55℃时,乌梢蛇的正品有两条

带,玉斑锦蛇、红点锦蛇、三索锦蛇有1条很弱的带

(图2A);当复性温度为60℃,乌梢蛇、赤链蛇同时

中国药学杂志2007年3月第42卷第5期

J,2007March,V01.42

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No.5

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图3退火温度65℃鸟梢蛇鉴别引物PCR扩增

Fig3

Agaros

geleleetrophoresisofPCRamplificationannealedat

65℃with

diagnostic

pfime碍HWL-1

andHWH-1.

N——Negativecontrol;M—-DNAsizemarker

蛇及其混淆品同一物种的种内差异不会影响高特异

性PCR鉴别的结果。

2.4炮制品特异性鉴别的研究

用乌梢蛇鉴别引物,对北京同仁堂、京隆堂、阳光同仁药房、金象大药房随机购买的乌梢蛇药材炮制品进行PCR鉴别,结果显示,样品1,2,3,4,6,8,11,12,13在约320bp处出现一条明亮的扩增带,表明为正品乌梢蛇;而样品5,7,9,10均无扩增带出现,表明是乌梢蛇的混淆品(图4)。本结果与根据药材外观性状、显微鉴别的鉴定结果完全一致。

图4

65℃时鸟梢蛇炮制品PCR鉴别反应;N一阴性对照;M—DNA

marker;1—4一北京同仁堂;5—7一北京京隆堂;

8—10二{V.京阳光同仁大药房;11一13一北京金象药房

Fig4

AgarosgelelectrophoresisofPCRamplication

foridenti-

fieationofthirteensamplefromdrugstors

l一4一BeijingTbng

ren

tang;5~7一BeringJinglongtang;8一

10一Beijing

Yangguangtongrenyaofang;1

1~13一BeijingJinx-

iangyaofang;N—?negativecontrolwithoutDNAtemplate;M—-DNAmarker

3讨论3.1市场调查

文献报道的乌梢蛇混淆品达二三十种,不同文献报道的种类也存在较大差异,本次研究未能包括所有文献报道的混淆品。实际调查中发现,有些混淆品在商品流通中出现的频率极低,另一些则由于来源于非游蛇科,在外观上其形态、大小与乌梢蛇相

ChinPharmJ,2007March,V01.42No.5 

差很远,通过性状特征容易区别开。所以本课题组寻找市场上充伪频率高、来源相近、外观形态上与乌梢蛇相近的品种,进行了PCR鉴别研究,这才具有重要意义。

3.2

药材炮制品的特异性鉴别

市售的乌梢蛇药材部分是经过醋炙的乌梢蛇

段,失去个体的完整性,更利于不法商贩进行制假、掺假,以大量的混淆品来充当正品乌梢蛇。由于药

材在醋炙过程中外观形态、皮和骨骼等会发生不同程度的改变,所以给乌梢蛇药材性状鉴别带来了更大的困难。而本研究显示,用DNA分子标记鉴别则

能够更好地克服这个弊端,对乌梢蛇类药材的炮制

品在DNA水平上进行准确鉴定。如将这对特异性引物加入Taq试剂盒配成鉴别试剂盒,PCR时只需加入模板和引物,反应完成后即可直接电泳,使鉴别反应更加简化、便捷;供各级药检所用来鉴定药材及其炮制品,具有很大的应用价值。真正体现出了药材分子鉴别快速、准确可靠、易于操作的优点。3.3个体差异的研究

动物类药材由于其自身的特殊性,与植物药不同的是它不会固定生长。蛇类药材的产地遍布于全国,是否不同产地、人工繁殖或野生乌梢蛇种内差异

会影响到PCR鉴别的结果,为此在收集样品时,分

别从不同地方收集到同一种的不同个体,正品乌梢蛇药材达到4条,炮制品购自不同药店13件,有效避免了每个物种只有一个样品的弊端,从而消除了

出现假阳性的可能。

致谢:江西省药品检验所章光文所长、中药室罗耀华主任、周国平主任在实验样品的收集过程中给予帮助。

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(收稿日期:2005.10-24)

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