三种植物的次生代谢产物及生物功能研究
发布时间：2020-10-14 12:16
本论文共由五章组成,第一章对植物次生代谢产物的研究进展进行了简要的概述。第二至四章,分别论述了三种植物不同部位的化学成分及生物活性研究,包括大戟科大戟属植物狼毒大戟(Euphorbia fischeriana Steud),唇形科青兰属植物大理青兰(Dracocephalum taliense),以及菊科植物三裂叶豚草(Ambrosia trifida L.)。第五章对本论文开展的研究进行了总结和展望。通过硅胶柱色谱、Sephadex LH-20凝胶柱色谱、高效液相色谱(HPLC)等色谱分离技术,从上述3种植物的不同部位共发现32个化合物,利用核磁共振(NMR)、质谱(MS)、紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)等波谱解析手段对这些化合物进行结构鉴定,类型包括萜类、甾体、酚类等,其中新的萜类化合物5个。对分离得到的化合物分别进行了棉铃虫拒食活性测试、细胞毒和抗炎活性筛选,活性筛选结果为这些植物的开发利用提供了一定的科学基础。植物乳汁(Latex)是由植物的乳汁器所产生,当植物受到昆虫取食或机械损伤时能够快速地在受伤部位释放的一种粘性汁液。狼毒大戟为大戟科大戟属植物,全草含有丰富的白色乳汁。本论文通过活性测试发现,狼毒大戟根部乳汁对棉铃虫(Helicoverpa armigera)显示较强的拒食活性,其拒食中浓度(EC_(50))为0.015μL/cm~2;与此同时,该乳汁甲醇提取物还对棉铃虫幼虫的生长显示了抑制作用。通过植物毒活性测试发现,狼毒大戟乳汁提取物对拟南芥根部生长具有抑制活性,抑制中浓度(IC_(50))为116.24±9.17μg/mL。显微观察发现,乳汁提取物可以使根尖细胞排列不规则,且使其表皮细胞受损。为了探究乳汁中的活性物质,本论文利用植物化学的技术手段从狼毒大戟根部乳汁中分离鉴定8个巴豆烷型二萜,包括新化合物3个(LY-2、LY-3、LY-5),都为长链脂肪酸酯化的巴豆烷二萜。活性测试结果发现,乳汁中的主要化合物LY-1和LY-4对棉铃虫显示了较强的拒食活性,EC_(50)分别为2.59±0.35和15.32±1.61μg/cm~2。进一步定量分析了LY-1和LY-4在狼毒大戟乳汁、根、茎和叶中的含量,发现LY-1和LY-4主要富集在乳汁中,其含量分别为655.19±9.86和4319.07±143.26μg/g。并且LY-1和LY-4还能被植物释放到根系土壤中,在土壤中的含量分别为3.67±0.19和12.33±0.93μg/g。综上所述,狼毒大戟乳汁及其中的巴豆烷二萜能够为该植物提供防御植食性昆虫和其它植物的功能,为资源植物狼毒大戟的开发与利用提供科学依据。大理青兰为唇形科药用植物。本论文从大理青兰根部分离得到化合物17个,结构类型包括松香烷二萜、三萜及甾体,其中包含了一个新的二萜(DY-1)和一个新的三萜(DY-6)。生物活性测试发现,DY-6表现出明显的细胞毒活性,其中对NCI-H1975(肺癌细胞)、HepG2(肝癌细胞)的IC_(50)分别为7.17±0.26和6.58±0.14μM。本论文丰富了大理青兰根部次生代谢产物的化学多样性,为该植物根部药用物质的发现奠定了基础。三裂叶豚草为菊科入侵杂草,对东北地区生物多样性产生严重危害。本论文从三裂叶豚草根部分离鉴定了化合物7个(TY-1~TY-7),结构类型包括甾体及小分子酚类化合物。通过对三裂叶豚草中次生代谢产物的研究,期望为该植物入侵机制的研究提供基础。
【学位单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：Q945
【部分图文】：
.2.1 实验仪器、材料及常用试剂（1）仪器：Agilent 1260 型高效液相色谱仪；Waters AutoSpec Premier P776；岛PLC-IT-TOF；AVANCE Ⅲ-600 MHz 核磁共振仪；岛津 GCMS-QP2020；旋转蒸发仪型旋转蒸发仪；冷却水循环装置；离心机；冷冻干燥机；超声波清洗器；电子天平璃层析柱。（2）材料：Agilent Eclipse XDB-C18反相柱；柱层析硅胶（200-300 目）（青岛海工集团）；薄层层析硅胶板 GF254（青岛海洋化工集团）；反相硅胶 MCI-gel CHP-20P胶 Sephadex LH-20。（3）试剂：丙酮；乙酸乙酯；石油醚；甲醇；二氯甲烷；四氢呋喃；二甲亚砜硫酸；无水乙醇。（4）植物材料狼毒大戟根部位乳汁于 2017 年 8 月采于辽宁省铁岭地区，植物由沈阳农业大学教授鉴定，样本存放于沈阳农业大学生物科学技术学院。
16图 2-6 狼毒大戟乳汁中次生代谢产物的提取分离流程图Figure 2-6 Extraction and isolation of secondary metabolites from the latex of E. fischeriana2.2.2.2 脂肪酸链水解方法及 GC-MS 分析条件水解方法：1）将 1 mg 样品溶解于 1 mL 的无水乙醇中，然后加入 1 mL 的 10 %KOH 的乙醇溶液，随后在室温下反应 24 h。2）向反应液中加入 10 mL 的 1.5 M 的 H2S酸水进行稀释酸化。3）将稀释酸化后的反应液按 1：1 的比例用 CHCl3萃取，然后LY-2 和 LY-5 的 CHCl3部分浓缩，将 LY-3 的 CHCl3部分进一步用甲醇甲酯化后浓缩最后所有有机相浸膏均用正己烷溶解，并通过 GC-MS 进行分析。GC-MS 分析条件：仪器为岛津 GC-MS QP2020 GC-MS 联用仪，该分析用的色谱是 （膜厚：0.25 μm，内径 0.25 μm，长度 30 m），所用载气为氦气，流速为
Figure 2-8 Comparison of MS spectra of alkaline hydrolysis of LY-2, 3, and 5 with those in computerlibrary (NIST14).图 2-8 中，A、C、E 分别代表 LY-2、LY-3、LY-5 脂肪酸链的 MS 分析谱图，B、D、F 分别代表与 LY-2、LY-3、LY-5 脂肪酸链相似度较高的脂肪酸 MS 谱图，依次为
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本文编号：2840648
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【部分图文】：
.2.1 实验仪器、材料及常用试剂（1）仪器：Agilent 1260 型高效液相色谱仪；Waters AutoSpec Premier P776；岛PLC-IT-TOF；AVANCE Ⅲ-600 MHz 核磁共振仪；岛津 GCMS-QP2020；旋转蒸发仪型旋转蒸发仪；冷却水循环装置；离心机；冷冻干燥机；超声波清洗器；电子天平璃层析柱。（2）材料：Agilent Eclipse XDB-C18反相柱；柱层析硅胶（200-300 目）（青岛海工集团）；薄层层析硅胶板 GF254（青岛海洋化工集团）；反相硅胶 MCI-gel CHP-20P胶 Sephadex LH-20。（3）试剂：丙酮；乙酸乙酯；石油醚；甲醇；二氯甲烷；四氢呋喃；二甲亚砜硫酸；无水乙醇。（4）植物材料狼毒大戟根部位乳汁于 2017 年 8 月采于辽宁省铁岭地区，植物由沈阳农业大学教授鉴定，样本存放于沈阳农业大学生物科学技术学院。
16图 2-6 狼毒大戟乳汁中次生代谢产物的提取分离流程图Figure 2-6 Extraction and isolation of secondary metabolites from the latex of E. fischeriana2.2.2.2 脂肪酸链水解方法及 GC-MS 分析条件水解方法：1）将 1 mg 样品溶解于 1 mL 的无水乙醇中，然后加入 1 mL 的 10 %KOH 的乙醇溶液，随后在室温下反应 24 h。2）向反应液中加入 10 mL 的 1.5 M 的 H2S酸水进行稀释酸化。3）将稀释酸化后的反应液按 1：1 的比例用 CHCl3萃取，然后LY-2 和 LY-5 的 CHCl3部分浓缩，将 LY-3 的 CHCl3部分进一步用甲醇甲酯化后浓缩最后所有有机相浸膏均用正己烷溶解，并通过 GC-MS 进行分析。GC-MS 分析条件：仪器为岛津 GC-MS QP2020 GC-MS 联用仪，该分析用的色谱是 （膜厚：0.25 μm，内径 0.25 μm，长度 30 m），所用载气为氦气，流速为
Figure 2-8 Comparison of MS spectra of alkaline hydrolysis of LY-2, 3, and 5 with those in computerlibrary (NIST14).图 2-8 中，A、C、E 分别代表 LY-2、LY-3、LY-5 脂肪酸链的 MS 分析谱图，B、D、F 分别代表与 LY-2、LY-3、LY-5 脂肪酸链相似度较高的脂肪酸 MS 谱图，依次为
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1 邓彦彦;三种植物的次生代谢产物及生物功能研究[D];沈阳农业大学;2019年
本文编号：2840648
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