盾叶薯蓣的化学成分及其药理作用研究

发布时间：2017-11-01 21:30

  本文关键词：盾叶薯蓣的化学成分及其药理作用研究

  更多相关文章： 盾叶薯蓣 黄姜 甾体皂苷 质量控制 脑缺血再灌注损伤

【摘要】：盾叶薯蓣(Dioseorea zingiberensis C.H.Wright)是薯蓣科(Dioscoreaceae)薯蓣属(Dioscorea)多年生草本植物,习用名为黄姜,最早记录于春秋时期的《山海经》中。其性凉、味苦、微干,具有清肺止咳、利湿通淋、通经止络和解毒消肿等功效。以根状茎入药,民间主要用来治疗皮肤化脓性感染、肺热咳嗽、蜂蜇、软组织损伤、疼痛、跌打扭伤等症。盾叶薯蓣的根状茎中主要含有淀粉、纤维素、皂苷、黄酮等化学成分,而甾体皂苷是主要的药效成分。盾叶薯蓣主要用来生产薯蓣皂素(薯蓣皂苷元),水溶性甾体皂苷对心血管疾病具有明显的治疗和预防作用。本论文针对盾叶薯蓣药材的主要活性成分—甾体皂苷展开相关的研究工作：分离单一成分；建立定性定量分析方法；探索质谱裂解规律；发现新的药理作用。(1)提取分离盾叶薯蓣中的主要成分建立传统的柱色谱层析技术与现代色谱分离技术相结合的模式,对盾叶薯蓣根状茎中的主要活性成分甾体皂苷进行系统地分离。首先用经典的柱色谱将甾体皂苷分成极性不同的部分,接下来利用HSCCC和制备型HPLC进行精细的分离。HSCCC分离得到5个化合物,制备型HPLC分离得到20个化合物。采用波谱学NMR和MS进行结构鉴定,25个化合物分别是：1:25(R)-26-O-β-D比喃葡糖基-呋甾-△5(6),20(22)-双烯-3β,26-二醇-3-O-β-D比喃葡糖基-(1→3)-β-D-吡喃葡糖基-(1→4)-α-L-吡喃鼠李糖基-(→2)-β-D-吡喃葡糖苷；2:25(R)-26-O-β-D-比喃葡糖基-呋甾-△5(6)-烯-3β,22α,26-三醇-3-O-β-D-吡喃葡糖基-(1→3)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)]-β-D-吡喃葡糖苷；3：25(R)-26-O-β-D-吡喃葡糖基-呋甾-△5(6)-烯-3β,22α,26-三醇-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)-β-D-吡喃葡糖苷；4：25(R)-26-O-β-D-吡喃葡糖基-呋甾-△5(6),20(22)-双烯-3β,26-二醇-3-O-β-D-吡喃葡糖基-(1→3)-β-D-吡喃葡糖基-(1→2)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)]-β-D-吡喃葡糖苷；5：25(R)-26-O-β-D-比喃葡糖基-呋甾-△5(6),20(22)-双烯-3β,26-二醇-3-O-β-D-吡喃葡糖基-(1→4)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)]-β-D-毗喃葡糖苷；6：25(R)-螺甾-△5(6)-烯-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)-β-D-吡喃葡糖苷；7：25(S)-螺甾-△5(6)-烯-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)-β-D-吡喃葡糖苷；8：25(R)-螺甾-△5(6)-烯-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)]-β-D-吡北喃葡糖苷；9：25(R)-螺甾-△5(6)-烯-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)-[β-D-吡喃葡糖基-(1→4)]-β-D-吡喃葡糖苷；10：25(R)-螺甾-△5(6)-烯-3-O-β-D-吡喃葡糖基-(1→4)-β-D-吡喃葡糖苷；11：25(R)-螺甾-△5(6)-烯-3-O-β-D-吡喃葡糖基-(1→3)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)]-β-D-吡喃葡糖苷；12：25(S)-螺甾-△5(6)-烯-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)-[β-D-吡喃葡糖基-(1→4)]-β-D-吡喃葡糖苷；13：25(R)-螺甾-△5(6)-烯-3-O-β-D-吡喃葡糖基-(1→2)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→3)]-β-D-吡喃葡糖苷；14.25(R)-26-0-β-D-吡喃葡糖基-呋甾-△5(6)烯-3β,22α,26-三醇-3-O-β-D-吡喃葡糖基-(1→4)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)]-β-D-吡喃葡糖苷；15：25(S)-26-O-β-D-吡喃葡糖基-呋甾-△5(6)-烯-3β,22α,26-三醇-3-O-β-D-吡喃葡糖基-(1→4)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)]-β-D-吡喃葡糖苷；16：25(S)-螺甾-△5(6)-烯-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)]-p-D-吡喃葡糖苷；17：25(R)-26-O-β-D-吡喃葡糖基-呋甾-△5(6),20(22)-双烯-3β,26-二醇-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→3)-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)]-p-D-吡喃葡糖苷；18：25(R)-26-O-β-D-吡喃葡糖基-呋甾-△5(6)-烯-3β,22α,26-三醇-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)]-β-D-吡喃葡糖苷；19：25(R)-螺甾-△5(6)-烯-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)-β-D-吡喃葡糖苷；20：25(R)-螺甾-△5(6)-烯-3-0-β-D-吡喃葡糖基-(1→3)-β-D-吡喃葡糖基-(1→4)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)]-β-D-吡喃葡糖苷；21：25(S)-26-0-p-D-吡喃葡糖基-呋甾-△5(6)-烯-3β,22a,26-三醇-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)-β-D-吡喃葡糖苷；22：25(R)-26-0-β-D-吡喃葡糖基-呋甾-△6(6)-烯-3β,26-二醇-22-甲氧基-3-O-βD-吡喃葡糖基-(1→3)-β-D-吡喃葡糖基-(1→2)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)]-β-D-吡喃葡糖苷；23：25(R)-26-0-β-D-吡喃葡糖基-呋甾-△5(6)-烯-7-酮-3β,22a,26-三醇-3-O-β-D-吡喃葡糖基-(1→3)-β-D-吡喃葡糖基-(1→4)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)]-β-D-吡喃葡糖苷；24：25(R)-26-0-β-D-吡喃葡糖基-呋甾-△5(6)-烯-3β,22α,26-三醇-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)]-p-D-吡喃葡糖苷；25：25(R)-26-0-β-D-吡喃葡糖基-呋甾-△5(6)-烯-3β,22α,26-三醇-3-O-β-D-吡喃葡糖基-(1→6)-β-D-吡喃葡糖基-(1→3)-β→D-吡喃葡糖基-(1→4)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)]-β-D-吡喃葡糖苷。(2)盾叶薯蓣药材分析方法的建立甾体皂苷是盾叶薯蓣药材的活性成分,本文建立两种方法对盾叶薯蓣药材进行全面的质量评价。建立HPLC-ELS D对盾叶薯蓣药材中5种甾体皂苷成分,即黄姜素A、盾叶新苷、三角叶薯蓣皂苷、薯蓣皂苷和纤细皂苷,进行定性分析和含量测定。经过方法学考察之后,对7批不同产地的盾叶薯蓣药材进行评价。在上述所建立的方法基础之上,利用HPLC-ELSD对10批不同产地和不同采收期的盾叶薯蓣药材建立甾体皂苷成分的指纹图谱。采用相似度软件对所建立起来的样品指纹图谱进行相似度评价。通过相似度的差异比较不同批次之间样品的异同。结合上述两种方法对盾叶薯蓣药材进行检测,所得到的结果可靠性强,可用于药材真伪鉴别和质量的评估。(3)总结甾体皂苷质谱裂解规律建立HPLC-ESI-Q/TOF-MS/MS方法,对盾叶薯蓣根状茎中的甾体皂苷进行结构表征。首次采用本方法对12种对照品进行质谱研究,通过观察和分析他们裂解产生的碎片,总结出不同苷元(甾体母核)结构的甾体皂苷其质谱行为的特点。采用对照品对照法对色谱图上68个色谱峰中的12个进行了确证,根据上述所总结的质谱裂解规律和以前所报道的数据,对剩余56个未知色谱峰进行了初步的结构判断。(4)研究甾体皂苷新的药效活性甾体皂苷对于心血管疾病具有较好的治疗效果,由甾体皂苷研制而成的地奥心血康、维奥欣、盾叶冠心宁等均已经应用到临床。通过实践观察,治疗效果比较理想。在某种程度上,心血管疾病与脑血管疾病有着某种内在的联系。所以本文探索了盾叶薯蓣中甾体皂苷对于脑缺血再灌注损伤(又名脑卒中,一种脑血管疾病)的保护作用。采用大脑中动脉阻塞法(MCAO)对大鼠脑缺血90 min,然后再灌注24 h,建立疾病动物模型。提前灌胃给予甾体皂苷,进行干预治疗,采用不同的方法对病理学和相关的血清等指标进行检测。与模型组相比,大鼠经过药物干预治疗之后,结果显示：死亡率、神经功能评分、脑组织水肿和脑梗死面积呈显著性下降趋势；因缺血造成神经细胞形态异常的情况有所改善；氧化因子(CAT、SOD、MDA、NO和iNO S)和炎症因子(IL-1β、IL-6、IL-10和TNF-α)向着正常生理水平有着不同程度的恢复；相关凋亡基因(Bcl-2、Bax 和Caspase-3)受到调控；因脑组织受伤激活的NF-κB和ERK 1/2信号通路受到了抑制。上述实验结果说明经过甾体皂苷的干预预防之后,对于脑缺血再灌注所引起的脑组织损伤具有一定程度的治疗作用。作用机制可能与甾体皂苷具有抗脑水肿、抗氧化、抗炎和抗凋亡有关,而以上机制可能受到NF-κB和ERK 1/2信号通路的调控。
【关键词】：盾叶薯蓣 黄姜 甾体皂苷 质量控制 脑缺血再灌注损伤
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R284.1;R285.5
【目录】：

• 英文缩写词表3-6
• 中文摘要6-10
• ABSTRACT10-26
• 第一章 盾叶薯蓣基础研究26-43
• 一 药材简介26-29
• 1 药性特点26
• 2 医药典籍26
• 3 分类归属26-27
• 4 形态特征27
• 5 分布与采摘27-28
• 6 繁殖方式28-29
• 6.1 种子繁殖28
• 6.2 根茎繁殖28-29
• 6.3 组织培养29
• 6.4 细胞培养29
• 6.5 倍体育种29
• 二 功能成分29-34
• 1 薯蓣皂苷元30-31
• 2 甾体皂苷31-33
• 3 其他成分33-34
• 三 提取34-37
• 1 薯蓣皂苷元34-35
• 1.1 直接酸水解法34
• 1.2 预发酵-酸水解法34-35
• 1.3 生物转换法35
• 1.4 CO_2超临界萃取法35
• 2 甾体皂苷35-37
• 2.1 粗提36
• 2.2 除杂36
• 2.3 分离36-37
• 四 含量测定37-38
• 1 薯蓣皂苷元37-38
• 1.1 重量法37
• 1.2 比色法37
• 1.3 TLC37
• 1.4 GC37-38
• 1.5 HPLC38
• 2 甾体皂苷38
• 五 生物活性38-41
• 1 传统医药中的应用38-39
• 2 现代药理作用39-41
• 2.1 抗肿瘤39-40
• 2.2 抗血小板聚集40
• 2.3 降血脂作用40
• 2.4 抗心肌缺血40
• 2.5 抗炎40-41
• 2.6 杀灭钉螺41
• 2.7 溶血41
• 2.8 其他41
• 六 小结41-43
• 第二章 甾体皂苷化合物的分离与鉴定43-89
• 一 引言43-45
• 1 HSCCC43
• 2 制备型HPLC43-45
• 二 实验材料45-46
• 1 原料药45
• 2 试剂45
• 3 仪器45-46
• 三 样品前处理46-47
• 1 制备甾体总皂苷46-47
• 2 粗分47
• 四 HSCCC对FRAC.6的分离47-54
• 1 配制样品溶液47-48
• 1.1 制备HSCCC分离的供试品溶液47-48
• 1.2 制备分析型HPLC的供试品溶液48
• 2 测定分配系数48-49
• 2.1 色谱条件48
• 2.2 分配系数(Partition coefficient,K)48-49
• 3 配制两相溶剂系统49
• 4 分离过程49-50
• 5 纯度鉴定50
• 6 讨论50-54
• 6.1 两相溶剂系统50-52
• 6.2 制备样品溶液52-53
• 6.3 洗脱方式53
• 6.4 流动相速度53
• 6.5 转速53
• 6.6 温度53-54
• 6.7 气泡54
• 6.8 检测器54
• 五 制备型HPLC对FRAC.8-19的分离54-64
• 1 制备样品溶液54
• 1.1 分析型HPLC供试品溶液54
• 1.2 制备型HPLC供试品溶液54
• 2 色谱条件54-55
• 2.1 分型HPLC54-55
• 2.2 制备型HPLC55
• 3 分离过程55-62
• 3.1 分离Frac.855-56
• 3.2 分离Frac.956
• 3.3 分离Frac.1056-57
• 3.4 分离Frac.1157
• 3.5 分离Frac.1257-58
• 3.6 分离Frac.1358
• 3.7 分离Frac.1458-59
• 3.8 分离Frac.1559-60
• 3.9 分离Frac.1660
• 3.10 分离Frac.1760-61
• 3.11 分离Frac.1861
• 3.12 分离Frac.1961-62
• 4 纯度鉴定62
• 5 讨论62-64
• 5.1 色谱条件62-63
• 5.2 色谱条件的放大63-64
• 六 结论64-65
• 七 结构鉴定65-89
• 第三章 建立盾叶薯蓣中甾体皂苷类化合物的分析方法89-110
• 引言89
• 第Ⅰ部分 利用HPLC对盾叶薯蓣根状茎中5种甾体皂苷成分进行定量分析89-98
• 概述89-90
• 1 实验材料90-91
• 1.1 药材90
• 1.2 对照品90-91
• 1.3 试剂91
• 1.4 仪器91
• 2 配制溶液91-92
• 2.1 对照品溶液91
• 2.2 供试品溶液91-92
• 3 色谱条件92
• 4 方法学考察92-95
• 4.1 线性范围92-93
• 4.2 定量限和检测限93
• 4.3 精密性和准确性93-94
• 4.4 稳定性94
• 4.5 重复性94-95
• 4.6 加样回收率95
• 5 样品测定95-96
• 6 讨论96-98
• 6.1 前处理96
• 6.2 色谱条件96-97
• 6.3 测定结果97-98
• 第Ⅱ部分 盾叶薯蓣根状茎中甾体总皂苷成分指纹图谱的建立98-108
• 概述98-99
• 1 实验材料99-101
• 1.1 药材99
• 1.2 对照品99-100
• 1.3 试剂100-101
• 1.4 仪器101
• 2 配制溶液101
• 2.1 对照品溶液101
• 2.2 供试品溶液101
• 3 色谱条件101-102
• 4 方法学考察102
• 4.1 精密性102
• 4.2 稳定性102
• 4.3 重复性102
• 5 指纹图谱的建立102-106
• 5.1 特征指纹图谱的生成102-104
• 5.2 共有峰的确定与指认104-106
• 6 讨论106-108
• 6.1 前处理106
• 6.2 色谱条件106-107
• 6.3 参照峰107
• 6.4 解析方式107
• 6.5 测定结果107-108
• 第Ⅲ部分 结论108-110
• 第四章 HPLC-MS/MS对盾叶薯蓣中甾体皂苷类成分的表征110-139
• 引言110-113
• 1 实验材料113-115
• 1.1 原药材113
• 1.2 对照品113-115
• 1.3 试剂115
• 1.4 仪器115
• 2 配制溶液115
• 2.1 对照品溶液115
• 2.2 供试品溶液115
• 3 分析条件115-116
• 3.1 色谱条件115-116
• 3.2 质谱条件116
• 4 对照品测定116-123
• 4.1 Type Ⅰ116-117
• 4.2 Type Ⅱ117-119
• 4.3 Type Ⅲ119-120
• 4.4 Type Ⅳ120-121
• 4.5 Type Ⅴ121-122
• 4.6 Type Ⅵ122-123
• 5 样品测定123-136
• 5.1 已知结构的鉴定124
• 5.2 未知结构的表征124-136
• 5.2.1 苷元为Type Ⅰ类型结构的表征124-125
• 5.2.2 苷元为Type Ⅱ类型结构的表征125-134
• 5.2.3 苷元为Type Ⅲ类型结构的表征134-135
• 5.2.4 苷元为Type Ⅳ类型结构的表征135
• 5.2.5 苷元为Type Ⅴ类型结构的表征135
• 5.2.6 苷元为Type Ⅵ类型结构的表征135-136
• 5.2.7 苷元为Type Ⅶ类型结构的表征136
• 5.2.8 苷元为Type Ⅷ类型结构的表征136
• 6 讨论136-137
• 6.1 前处理136
• 6.2 色谱条件136
• 6.3 质谱条件136-137
• 7 结论137-139
• 第五章 甾体皂苷对于脑缺血再灌注损伤的预防作用139-169
• 一 引言139-145
• 1 简介139
• 2 发病机制139-144
• 2.1 兴奋性氨基酸140-141
• 2.2 细胞内Ca~(2+)超载141-142
• 2.3 自由基损伤142
• 2.4 酸中毒142
• 2.5 炎症因子142-143
• 2.6 细胞凋亡143-144
• 2.6.1 线粒体途径143
• 2.6.2 死亡受体途径143-144
• 3 治疗药物144-145
• 3.1 针对脑缺血的药物144
• 3.1.1 溶栓型144
• 3.1.2 抗血小板聚集型144
• 3.1.3 抗凝血型144
• 3.2 针对I/R的药物144-145
• 3.2.1 Ca~(2+)拮抗剂144-145
• 3.2.2 自由基清除型145
• 3.2.3 神经营养因子型145
• 3.2.4 抗炎型145
• 3.2.5 抗凋亡型145
• 4 中药对I/R作用145
• 二 实验145-153
• 1 材料145-147
• 1.1 原药材145-146
• 1.2 试剂146
• 1.3 仪器146-147
• 1.4 动物147
• 2 配制溶液147-148
• 2.1 PBS缓冲液147-148
• 2.2 TTC染色剂148
• 2.3 HE染液148
• 2.4 多聚甲醛溶液148
• 2.5 尼氏染液148
• 2.6 麻醉药148
• 3 制备甾体总皂苷148-149
• 4 动物给药149
• 5 制备模型149-150
• 6 检测指标150-153
• 6.1 表观指标150
• 6.1.1 神经功能评分150
• 6.1.2 死亡率150
• 6.2 脑梗死面积150-151
• 6.3 脑水肿含水量151
• 6.4 HE染色151
• 6.5 尼氏染色151
• 6.6 免疫组织化学染色151-152
• 6.7 氧化因子152
• 6.8 炎症因子152
• 6.9 蛋白质印记152
• 6.10 数据分析152-153
• 三 甾体皂苷对MCAO大鼠实验的结果153-162
• 1 死亡率153
• 2 神经功能评分,脑梗死面积和脑水肿153
• 3 组织病理学153-155
• 3.1 HE染色153
• 3.2 尼氏染色153-155
• 4 免疫组织化学155-156
• 4.1 AQP-4155-156
• 4.2 Caspase-3156
• 5 氧化因子156
• 6 炎症因子156-158
• 7 蛋白质印记158-162
• 7.1 Bcl-2和Bax158-162
• 7.2 ERK 1/2和NF-κB162
• 四 讨论162-166
• 1 抗水肿163
• 2 抗氧化163-164
• 3 抗炎164
• 4 抗凋亡164-165
• 5 细胞信号通路165-166
• 五 注意事项166-167
• 六 结论167-169
• 第六章 全文总结169-171
• 一 甾体皂苷成分的提取分离169
• 二 建立盾叶薯蓣药材质量的分析方法169
• 三 利用高效液相色谱串联质谱技术对盾叶薯蓣中甾体皂苷进行结构表征169-170
• 四 盾叶薯蓣甾体皂苷的药效作用170-171
• 创新点171-172
• 参考文献172-187
• 攻读博士学位期间取得的科研成果187-191
• 发表的论文187-189
• 英文(SCI)187-188
• 中文188-189
• 专利189-190
• 科研项目190-191
• 致谢191-193
• 作者简介193

【参考文献】

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中国博士学位论文全文数据库 前1条

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中国硕士学位论文全文数据库 前1条

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