专利名称：一种提高长春花植物体内长春碱、长春新碱含量的方法
技术领域：
本发明涉及一种用物理方法处理植物种子以提高植物体内生物碱含量的方法，尤其涉及一种用物理方法处理长春花植物种子以提高长春花植物体内生物碱含量的方法。
背景技术：
长春花是一种重要的药用植物，它含有100多种生物碱，其中长春碱和长春新碱是目前应用最为广泛的天然植物抗癌药物。但它们在长春花中的含量极其微小，仅为十万分之几甚至百万分之几。化学合成与半合成结果也不理想。因此这两种药物来源困难，价格极其昂贵。长春碱全世界每年只能生产几十公斤，长春新碱每年只能生产几公斤，这样的产量远远不能满足市场需求。因此。提高长春花植物体中长春碱和长春新碱含量的方法，以获取更多的长春碱和长春新碱具有十分重要的意义。
现有技术中，提高长春花体中长春碱和长春新碱含量的方法有张琪玲等人试图通过长春花内生真菌培养来产生长春新碱(长春花内生真菌的分离及其发酵产生药用成分的初步研究，张玲琪等，《中草药》，2000，11(31)805p)，该方法效果不理想，对长春碱和长春新碱含量的提高很少。赵剑等人则研究了不同培养基上诱导长春花叶片愈伤组织过程对生物碱变化的影响，从原理上指出这可能是合成长春碱的一种途径，但这种方法目前尚未成功，还需要进一步探索。(长春花叶片愈伤组织诱导及培养过程中生物碱合成类型的变化和调节及有关酶的分析，赵剑等，《中草药》，1999，7，30，)发明内容本发明的目的就是提供一种提高长春花植物中长春碱和长春新碱含量的方法，该种方法对提高长春碱和长春新碱含量的效果显著，操作简单方便、费用低，适于成批处理，便于产业化生产，以满足人类防病、治病的需要，具有很好的经济效益和社会效益。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种提高长春花植物体内长春碱、长春新碱含量的方法，其作法是将长春花植物种子置于压强为1Mpa～100Mpa的传压介质环境中处理10分钟～24小时。
本发明的有益效果是试验证明，采用多种不同的传压介质，选择本发明方法范围内的不同压强和时间对长春花种子进行高压处理，然后在同样的自然条件下与未经处理的种子同时分组进行了育种栽培实验，并对各组长春花植物体内的长春碱和长春新碱的含量进行了详细的分析检测和比较；结果表明采用本发明方法对长春花植物种子进行处理，可使植物体内长春碱含量提高1.7倍以上，长春新碱含量提高1.25倍以上，其效果显著，重复性也很好。并且本发明方法操作简单，方便，费用低，适合于成批处理长春花种子，便于产业化，以满足人类防病、治病的需要，具有很好的经济效益和社会效益。
上述的传压介质的温度为1℃～60℃。传压介质更佳的温度为10℃～40℃。
在高压处理种子的同时适当加温可提高处理效果，还能消毒、灭菌，有利于长春花的生长，但温度不宜超过60℃，否则会造成种子内的蛋白质及细胞破坏。处理时的最低温度不宜低于1℃，否则植物体种子内的水份将结冰，而使种子生命力丧失。
上述的传压介质为空气、氮气、二氧化碳、惰性气体中的一种或一种以上的混合气体。
传压介质的环境应是各向均等的压强环境，只有在这样均匀受压的环境中，种子的细胞才能避免剪切力等的破坏作用。本发明采用的这些气体既能均匀传压，又不会与种子发生明显的化学作用。当种子在除空气以外的其它几种气体中高压处理时，会经历一段缺氧的过程。但由于种子的呼吸作用不强，加上缺氧时间也不长，使其影响并不明显，反而可以认为种子经历这种缺氧胁迫作用的锻炼，有利于提高植物的生存能力及改良性能。惰性气体如氩气、氦气等可以作为传压介质来使用，但其成本高，一般不采用。传压介质不宜采用氧气，因为在高氧环境下，种子的呼吸作用加剧，使种子的生命力过早消耗，而失去或减弱其播种时的生命力。
上述的传压介质为水或对植物种子进行预防病虫害处理的浸种液。
上述的浸种液选自食盐水、石灰水、代森锌水溶液、代森铵水溶液、升汞及盐酸的水溶液、甲醛水溶液、硫酸铜水溶液、硝酸银水溶液、高锰酸钾水溶液、磷酸三钠水溶液中的任一种。
以水或水溶液作传压介质可较好的传递各向均等的压强环境，使种子均匀受压。若采用常用的浸种处理液作为传压介质，就可以在加压处理的同时，进行浸种处理，高压浸种具有更高的效率和更好的效果。
下面结合实施例对本发明进一步说明具体实施方式
实施例一以水作为传压介质，在小型压机上对长春花种子进行10MPa的高压处理，温度为25℃，保压时间为24小时。然后，将静水压处理过的种子在正常自然条件下播种育苗，以未经高压处理的种子为对照组。成苗后每组各随机选取100株移栽至试验田，在相同条件下进行常规水肥管理和病虫害防治。在3个月以后对植株进行药物成分含量检测。由于目标成分含量很低，无法进行单株检测，便将每组各分5次，每次随机选取本组中20株一起制样检测。制样材料为植株整体(含茎、叶、花、根等)，检测仪器为高效液相色谱仪。检测结果试验组中长春碱和长春新碱相对含量均比对照组显著增高。其中，试验组植物体内长春碱平均相对含量提高到对照组的2.31倍，长春新碱平均相对含量提高到对照组的1.57倍。
实施例二以甲醛水溶液作为传压介质，在小型压机上对长春花种子进行10MPa的高压处理，温度30℃，保压时间为6小时。然后，将经处理过的种子在正常条件下播种育苗，以未经处理的种子为对照组。成苗后移栽至试验田，在相同条件下进行常规水肥管理和病虫害防治，取生长旺盛期内植株进行检测，发现试验组植物体内长春碱含量提高到对照组的2.3倍。
实施例三以二氧化碳作为传压介质，在小型压机上对长春花种子进行100MPa的静高压处理，温度40℃，保压4小时，然后将处理过的种子正常条件下播种育苗。以未经处理的种子为对照。成苗后移栽至试验田，在相同条件下进行常规水肥管理和病虫害防治，取生长旺盛期内植株进行检测。发现试验组植物体内长春碱含量提高到对照组的2.5倍，长春新碱含量提高到对照组的1.48倍。
实施例四以磷酸三钠水溶液作为传压介质，在小型压机上对长春花种子进行1MPa的静高压处理，温度1℃，保压10分钟，然后将处理过的种子正常条件下播种育苗。以未经高压处理的种子为对照。成苗后移栽至试验田，在相同条件下进行常规水肥管理和病虫害防治，取生长旺盛期内植株进行检测。发现试验组植物体内长春碱含量提高到对照组的1.7倍，长春新碱含量提高到对照组的1.3倍。
实施例五以氮气作为传压介质，在高压装置上对长春花种子分三组进行静高压处理。压强分别为10MPa，温度为25℃，保压6小时，然后以未经高压处理的种子为对照，在同样自然条件下播种育苗。成苗后每组各随机选取100株移栽至试验田，在相同条件下进行常规水肥管理和病虫害防治。3个月后对植株进行检测，检测方法同实施例一。长春碱和长春新碱的平均含量比对照组均有明显提高。长春碱含量为对照组的1.91倍，长春新碱含量为对照组的1.25倍。
实施例六与实施例五的方法基本相同，唯一不同的是压强为20MPa。长春碱含量为对照组的2.33倍，长春新碱含量为对照组的1.26倍。
实施例七与实施例五的方法基本相同，唯一不同的是压强为30MPa。长春碱含量为对照组的2.50倍，长春新碱含量为对照组的1.46倍。
实施例五、六、七的检测结果呈现出处理压强越高，长春花植物体内药物成份含量越高的趋势。
实施例八以食盐水作为传压介质，在小型压机上对长春花种子进行100MPa的静高压处理，温度60℃，处理24小时，然后将处理过的种子正常条件下播种育苗。以未经高压处理的种子为对照。成苗后移栽至试验田，在相同条件下进行常规水肥管理和病虫害防治，取生长旺盛期内植株进行检测。发现试验组植物体内长春碱含量提高到对照组的2.4倍，长春新碱含量提高到对照组的1.51倍。
实施例九以1％的石灰水为传压介质，在55℃温度下对长春花种子进行静高压处理，压强为80MPa，保压时间为30分钟 处理后，以未经高压处理的种子为对照，在相同条件下正常播种育苗。成苗后每组随机选取100株移栽至试验田，进行同样的常规水肥管理和病虫害防治。3个月后对植株进行检测，检测方法同实施例一。发现试验组植物体内长春碱含量提高到对照组的1.85倍，长春新碱含量提高到对照组的1.30倍。
实施例十以空气为传压介质，在10℃温度下对长春花种子进行静高压处理，压强为5MPa，保压时间为2小时。检测发现试验组植物体内长春碱含量提高到对照组的1.80倍，长春新碱含量提高到对照组的1.35倍。
实施例十一以氮气和二氧化碳的混合气体为传压介质，在45℃温度下对长春花种子进行静高压处理，压强为15MPa，保压时间为15小时。检测发现试验组植物体内长春碱含量提高到对照组的1.90倍，长春新碱含量提高到对照组的1.35倍。
本发明的方法不限于上述实施例的具体条件，传压介质只要是能传递各向均等的压强，并且不与长春花种子发生有损种子化学作用的气体或液体均可。包括但不限于空气、氮气、二氧化碳、惰性气体中的一种或一种以上的混合气体；水、食盐水、石灰水、代森锌水溶液、代森铵水溶液、升汞及盐酸的水溶液、甲醛水溶液、硫酸铜水溶液、硝酸银水溶液、高锰酸钾水溶液、磷酸三钠溶液中的任一种。实际上，浸种液可以是两种以上的混合物，只要混合的浸种液之间不发生抵消浸种效果的化学反应即可。
本发明的处理压强越高，处理效果越好，其处理时间可相应缩小，但最短时间为10分钟。处理时间可为24小时，甚至更长，但时间过长，在应用中增加了成本，而处理效果并未相应增强。实施时一般不超过24小时。
处理的温度在1℃～60℃，只要不使长春花种子产生冻伤或热损害均可。当然室温处理的成本最低，适当加温效果更好。
需要强调的是本发明处理结果的重复性和一致性很好。凡采用本发明的方法在规定条件范围内，处理长春花种子，均使植株中的长春碱和长春新碱的平均相对含量显著增长。
权利要求
1.一种提高长春花植物体内长春碱、长春新碱含量的方法，其作法是将长春花植物种子置于压强为1Mpa～100Mpa的传压介质环境中，处理10分钟～24小时。
2.根据权利1所述的一种提高长春花植物体内长春碱、长春新碱含量的方法，其特征在于所述的传压介质的温度为1℃～60℃。
3.根据权利2所述的一种提高长春花植物体内长春碱、长春新碱含量的方法，其特征在于所述的传压介质的温度为10℃～40℃。
4.根据权利1所述的一种提高长春花植物体内长春碱、长春新碱含量的方法，其特征在于所述的传压介质为空气、氮气、二氧化碳、惰性气体中的一种或一种以上的混合气体。
5.根据权利1所述的一种提高长春花植物体内长春碱、长春新碱含量的方法，其特征在于所述的传压介质为水或对植物种子进行预防病虫害处理的浸种液。
6.根据权利5所述的一种提高长春花植物体内长春碱、长春新碱含量的方法，其特征在于所述的浸种液选自食盐水、石灰水、代森锌水溶液、代森铵水溶液、升汞及盐酸的水溶液、甲醛水溶液、硫酸铜水溶液、硝酸银水溶液、高锰酸钾水溶液、磷酸三钠水溶液中的任一种。
全文摘要
本发明公开了一种提高长春花植物体内长春碱、长春新碱含量的方法，将长春花植物种子置于压强为1MPa～100MPa的传压介质环境中处理10分钟～24小时。该种方法对提高长春碱和长春新碱含量的效果显著，操作简单方便、费用低，适于成批处理，便于产业化生产，以满足人类防病、治病的需要，具有很好的经济效益和社会效益。
文档编号A01G7/00GK1593096SQ20041004015
公开日2005年3月16日 申请日期2004年7月9日 优先权日2004年7月9日
发明者洪时明, 陈丽英 申请人:西南交通大学