JP7038992B2 - カンゾウの植物種の同定方法 - Google Patents
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Description
本実施形態に係るカンゾウ種を同定する方法は、マメ科カンゾウ属に属する植物の抽出物を得る抽出物取得工程と、当該抽出物を精製して精製物を得る精製物取得工程と、当該精製物のNMR測定を行い、NMRデータを取得するNMR測定工程と、NMRデータに基づいて多変量解析処理を行う解析工程と、多変量解析処理の解析結果に基づいて植物の種を同定する同定工程とを含む。
なお、本明細書において「種」とは、生物分類学上の種を意味するものとし、種の下位概念である亜種、品種等も含むものである。
同定対象であるマメ科カンゾウ属に属する植物を準備し、その抽出物を取得する。本実施形態における「抽出物」には、植物を抽出原料として得られる抽出液、当該抽出液の希釈液若しくは濃縮液、当該抽出液を乾燥して得られる乾燥物、又はそれらの粗精製物等が含まれる。
上記のようにして取得された抽出物に固相抽出処理を施して精製することで、精製物を取得する。後述するように、本実施形態に係る同定方法においては、NMRスペクトルデータを多変量解析処理に供することで算出されたPCAスコアに基づいて、カンゾウの植物種を同定する。上記のようにして取得された抽出物には、カンゾウの植物種に代表的な成分が含まれるものの、当該抽出物をNMR測定に付すると、当該代表的な成分以外の成分(夾雑物)を示すNMRスペクトルの影響により、カンゾウの植物種を正確に同定することが困難となるおそれがある。しかしながら、本実施形態のように、上記抽出物に固相抽出処理を施して取得した精製物についてNMR測定を行うことで、上記代表的な成分以外の成分(夾雑物)を示すNMRスペクトルの影響を最小限にすることができるため、カンゾウの植物種を正確に同定することができる。
上記精製物取得工程により取得された溶出画分(例えば、50~80容量%の低級アルコール水溶液により溶出された溶出画分)を重溶媒(DMSO-d6、メタノール-d4、ピリジン-d5、アセトン-d6、重水-d2等)に溶解させて、NMR測定用のサンプル溶液を調製する。そして、当該サンプル溶液を1H-NMR測定に供し、NMRスペクトルデータを取得する。本実施形態においては、上記精製物(溶出画分)をNMR測定に供し、得られたNMRスペクトルデータを後述する解析工程(S4)に供し、多変量解析を行う。一般に、植物抽出物に含まれる各種成分を同定する方法として、液体クロマトグラフィー質量分析法(LC/MS)が用いられるが、本発明者らが鋭意検討した結果、LC/MSを用いたとしても、カンゾウの植物種を同定するのが困難であった。しかしながら、本実施形態のように、上記精製物のNMR測定により得られたNMRスペクトルデータを用いて多変量解析を行うことで、後述する実施例からも明らかなように、カンゾウの植物種を正確に同定することができる。
上記NMR測定工程により取得されたNMRスペクトルデータを、バケット積分により、データ量のより小さいNMRのヒストグラムデータに縮約する。バケット積分は、NMRスペクトルデータのケミカルシフト軸(周波数軸)に沿った観測範囲を一定幅(典型的には0.04ppm)の刻みで多数のバケット(ケミカルシフトの小区間)に分割して、各パケットのNMRスペクトルの強度の積分を行う処理である。その結果として、多数のバケットの積分値のセットからなるヒストグラムが、NMRスペクトルデータの縮約として得られる。バケット積分は、例えば、NMR処理ソフト(例えば、ALICE2 for Metabolome,日本電子社製等)等を用いて行われ得る。
上記のようにして算出されたPCAスコアに基づいて、カンゾウの植物種を同定する。カンゾウの植物種に含まれる代表的成分のPCAスコアは、各植物種において異なる。したがって、予め、カンゾウの各植物種に含まれる代表的成分のPCAスコアを求めておき、上記解析工程(S4)にて算出されたPCAスコアと、予め求めておいたカンゾウの各植物種のPCAスコアとを対比することで、カンゾウの植物種を正確に同定することができる。
カンゾウの植物種として、グリチルリーザ・グラブラ(Glychyrrhiza glabra)の根茎部(10g)、グリチルリーザ・インフラータ(Glychyrrhiza inflata)の根茎部(10g)及びグリチルリーザ・ウラレンシス(Glychyrrhiza uralensis)の根茎部(10g)を準備し、各根茎部を抽出溶媒としてのメタノールで還流抽出し、エバポレータで溶媒を留去して3種のカンゾウの抽出物を得た。
測定装置:Agilent 400MR VNMRS400(アジレント・テクノロジー社製)
サンプル濃度:10mg/mL
重溶媒:DMSO-d6
測定温度:20℃
遅延時間:1.5sec
パルス幅:45.0degree
観測時間:3.5sec
積算回数:16回
抽出溶媒を超純水に変更した以外は、試験例1と同様にして、3種のカンゾウについての50容量%メタノール溶出画分及び80容量%メタノール溶出画分のPCAスコアを算出した。50容量%メタノール溶出画分のPCAスコアプロットを図4に、80容量%メタノール溶出画分のPCAスコアプロットを図5に示す。図4及び図5に示すPCAスコアプロットにおいて、「○」はグリチルリーザ・グラブラ(Glychyrrhiza glabra)のPCAスコアを示し、「×」はグリチルリーザ・インフラータ(Glychyrrhiza inflata)のPCAスコアを示し、「△」はグリチルリーザ・ウラレンシス(Glychyrrhiza uralensis)のPCAスコアを示す。
Claims (4)
- マメ科カンゾウ属に属する2種以上の植物の混合物の抽出物を得る抽出物取得工程と、
前記抽出物を精製して精製物を得る精製物取得工程と、
前記精製物のNMR測定を行い、NMRデータを取得するNMR測定工程と、
前記NMRデータに基づいて多変量解析処理を行う解析工程と、
前記解析結果に基づいて前記植物の種を同定する同定工程と
を含み、
前記精製物取得工程は、前記抽出物を固定相に接触させる固相抽出処理を行う工程と、30容量%以下の低級アルコール水溶液にて前記固定相から溶出させて第1溶出画分を得る工程と、前記第1溶出画分を得た後、50~80容量%の低級アルコール水溶液にて前記固定相から溶出させた第2溶出画分を前記精製物として得る工程とを含むことを特徴とするカンゾウの植物種の同定方法。 - 前記カンゾウ属に属する植物が、グリチルリーザ・グラブラ(Glycyrrhiza glabra)、グリチルリーザ・インフラータ(Glycyrrhiza inflata)又はグリチルリーザ・ウラレンシス(Glycyrrhiza uralensis)であることを特徴とする請求項1に記載のカンゾウの植物種の同定方法。
- 前記解析工程において、前記NMRデータに主成分解析処理を施して主成分スコアを算出することを特徴とする請求項1又は2に記載のカンゾウの植物種の同定方法。
- 前記同定工程において、前記主成分スコアに基づいて、前記植物の種を同定することを特徴とする請求項3に記載のカンゾウの植物種の同定方法。
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