牡荆的抑菌化学成分及牡荆属植物化学分类学初步研究

牡荆的抑菌化学成分及牡荆属植物化学分类学初步研究 独创性声明 本人声明所呈的学位论文是本人在导师指导,进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特另,,,,以标注和致谢的地方外，论文中不包含其它人已经发 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 或撰写过的研究成果，也不包含为获得安徽农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名:—— 签字日期: 年月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解安徽农业大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文件，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽农业大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，收录到《中国学位论文全文数据库》，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，向社会公众提供信息服务。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)。学位论文作者签名:—— 指导教师签名:签字日期: 年 月 日 签字日期:工作单位:——学位论文作者毕业后去向: 电话:通信地址: 邮编: 摘 要 牡荆(,’,,, ,,,,,,, ,,,,(,,,(;,,,,,,,,,,,)为牡荆属(,,,,,)植物。我省宣城地区民间常用牡荆枝叶榨汁涂于鲜肉表面，以延长其保质期。但是其抑菌活性的化学机理仍不清楚。另外，由于形态学的特点，牡荆属在马鞭草科和唇形科之间的分类学归属一直存在争议。基于此，本实验在前期工作基础上进一步研究了牡荆氯仿浸提部分的化学成分及其抑菌活性，并为牡荆属的系统分类学提供了更多化学上的论据。 本研究以牡荆的地上部分为原料，结合正、反相硅胶、,,,,,,,, ,,一,,:禾,,,，—,,,,,,,,,等多种层析方法，对牡荆氯仿萃取部分的化学成分进行分离纯化，再结合高分辨电喷雾质谱、紫外、红外、旋光谱及一维和二维核磁共振谱等多种光谱方法对单体化合物进行结构鉴定，并针对一些常见食品腐败菌，采用打孔凝胶法 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 了单体化合物的抑菌活性。 本实验从牡荆中分离得到,,个化合物，其中,个化合物分别经光谱法鉴定为牡荆内酯,、,,,,,,,,,,和异香草酸。牡荆内酯,为新化合物，且是牡荆属中自‘次发现的,,位甲基重排的半日花烷型二萜。,,,,,,,,,,和异香草酸均是首次从牡荆中分离得到。抑菌活性测试结果显示牡荆内酯,在,,,,,,,,,时对枯草杆菌、大肠杆菌、四联球菌均有一定的抑制作用，但对荧光假单胞菌没有表现出抑制活性。而,,,,,,,,,,和异香草酸在洲试浓度范围内对四种菌均没有表现出抑制作用。研究结果为牡荆作为一种天然食品防腐剂提供了一定的科研依据。另外，,,,,,,,,,,是已报道的,种有潜力用于治疗人类手足口病的化合物，这也为扩展该植物的开发利用提供了依据。 另一方面，通过总结牡荆属植物的化学成分研究现状，我们发现该属植物中广泛分布着类黄酮类、半日花烷型二帖类、环烯醚帖类和蜕皮甾酮类成分。在将这些特征性化合物与狭义马鞭草科(,,,,,,,;,,, ,(,,,()、广义唇形科(,,,,,;,,, ,(，()中的成分进行比较、分析后，我们发现上述成分的在结构特点上更趋近于唇形科，所以该研究结果在化学分类学方面支持将牡荆属从马鞭草科划分出来，归为唇形科。 木文为进,步开发新型天然防腐剂、探究牡荆属的系统分类学提供了更多的科学依据，为进一步开发利用牡荆属植物资源奠定了一些理论基础。关键词:牡荆属，牡荆，化学成分，牡荆内酯,，抑菌活性，化学分类学 ,,,,,,;, ,,,,, ,,,,,,, ,,, ,,,,,, ,, ,,,,,(,,, ,,,(;,,,, ,(,,,,, ,,,,,,, ,, ,,,;, ,, ,,, ,,,,, ,,, ,,,, ,,,,,,, ,,,,,,,,,,,, ,, ,,,,,,, ,,,,, ,,,, ,,,, ,,,,,,, ,, ,,,,;,,,,，,,,,, ,, , ,,,,,,;,(,,,,,,,，,,, ;,,,,;,, ,,,,,, ,, ,,, ,,,,,,;,,,,,, ,;,,,,,, ,, ,,,,,,,(，, ,,,,,,,,，,,, ,,,,,,,, ,, ,,,,, ,,,,,,, ,,,,,,,;,,, ,,, ,,,,,;,,, ,, ;,,,,,,,,,,,, ,,, ,,, ,, ,,, ,,,,,,,,,,, ,,,,,,,,,, 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;,,,,,,,,,,,，,,,,,,,,;,,,, ,，,,,,—,,;,,,,,, ,;,,,,,,,,，;,,,,,,,,,,,, 目 录,文献综述…………………………………………………………………………………, ,(,牡荆及牡荆属植物简介…………………………………………………………一, ,(,牡荆属植物化学成分研究概况…………………………………………………(, ,(,(,黄酮类化合物………………………………………………………………, ,(,(,二帖类化合物………………………………………………………………, ,(,(,甾体类化合物………………………………………………………………, ,(,(,苯丙素类化合物……………………………………………………………, ,(,(,环烯醚萜类化合物…………………………………………………………, ,(,(,植物酚酸类和其它类型的化合物………………………………………(,, ,(,广义唇形科化学成分及药理活性小结…………………………………………,, ,(,(,黄酮类化合 物……………………………………………………………(,, ,(,(,半日花烷型二萜…………………………………………………………(,, ,(,(,环烯醚萜类化合物………………………………………………………((,, ,(,(,咖啡酰衍牛物……………………………………………………………(,, ,(,(,苯基丁酮甙………………………………………………………………(,, ,(,牡荆属的化学分类学研究进展…………………………………………………,, ,(,(,牡荆属的形态分类研究现状……………………………………………(,, ,(,(,牡荆属的化学分类研究现状……………………………………………(,,,引 言……………………………………………………………………………………((,, ,(,研究目的与意义…………………………………………………………………,, ,(,内容与技术路 线…………………………………………………………………,, ,(,(,研究内容…………………………………………………………………一, , ,(,(,技术路线…………………………………………………………………(,, ,(,课题来源…………………………………………………………………………,,,材料与方法……………………………………………………………………………((,, ,(,实验材料…………………………………………………………………………,, ,(,丰要仪器设备……………………………………………………………………,, ,(,实验药 品…………………………………………………………………………,, ,(,实验方法…………………………………………………………………………,, ,(,(,牡荆氯仿粗提物的分离纯化……………………………………………(,, ,(,(,分离纯化所得单体化合物抑菌活性测试………………………………(,, ,(,(,化学分类学研究牡荆属的归类方向……………………………………(,, ,(,分离纯化的牡荆单体化合物的结构鉴定………………………………………,, ,(,(,化合物,的鉴 ,(,(,化合物,,定…………………………………………………………(,, 的鉴定…………………………………………………………,, ,(,(,化合物,,的鉴定…………………………………………………………,, ,(,单体化合物的抑菌活性鉴定……………………………………………………,, ,(,(,氨苄青霉素(,,,)的抑菌活性结果…………………………………,, ,(,(,单体化合物的抑菌活性结果……………………………………………一,, ,(,(,牡荆单体化合物的,，,…………………………………………………一,, ,(,新发现的牡荆属化学分类证据及其意义………………………………………,, ,(,(,牡荆属与广义唇形科的苯基丁酮甙……………………………………(,, ,(,(,牡荆属与广义唇形科的苯酸类化合 物…………………………………((,, ,(,(,牡荆属的牡荆内酯类化合物……………………………………………((,, ,(,(,牡荆属与广义唇形科的二帖类化合物…………………………………(,, ,(,(,牡荆属与唇形科的黄酮类化合物………………………………………(,, ,(,(,牡荆属与唇形科的蜕皮甾体类成分……………………………………(,,,讨论与结论……………………………………………………………………………((,, ,(,讨 ,念………………………………………………………………………………………………………((,, ,(,结, 仑………………………………………………………………………………………………………((,,参考文 献…………………………………………………………………………………((,,附录图 谱………………………………………………………………………………………一,, 附图,牡荆内酯,的图谱…………………………………………………………(,, 附图, ,,,,,,,,,,的图 谱……………………………………………………………((,, 附图,异香草酸的图谱……………………………………………………………一,,致 谢……………………………………………………………………………………………………………………,,作者简 介…………………………………………………………………………………((,, ,文献综述,(,牡荆及牡荆属植物简介 马鞭草科牡荆属(,,,,, ,()属于牡荆亚科(,,,,,,,,, ,,,,;,,,,,,)牡荆族(,,,,, ,,,,;,,,)。该属植物为乔木或者灌木，小枝通常呈四棱形，无毛或者微毛，叶对牛，有叶柄，掌状复叶，小叶片,—,，稀单叶，小叶片全缘或有锯齿，叶片浅裂以至深裂…。牡荆属植物在全世界有,,,种，丰要分布于热带地区，少数分布于温带地区。我国分布有,,种，,变种，,变型，南北均产之。多数物种产于我国西南部地区例如福建、广西、云南、四川，等南部地区，少数物种产于我围西北、东北地区〔引。国内外研究学者对牡荆属的植物例如穗花牡荆(矿,,,,,—;,,,,, ,()、蔓荆(矿,,,,,,,, ,()、黄荆(矿,,,,,,, ,()进行了广泛而且深入的研究，从中分离了大量的化学成分，其中丰要的化学成分为黄酮类、半日花烷型二萜类、苯丙素类、蜕皮甾体类、挥发油类以及少数的植物酸类、环烯醚萜类化合物和其他一些结构类型特殊的化合物。牡荆属的许多植物自古以来即作药用。在欧洲国家，穗花牡荆被用于治疗女性体内因雌性激素黄体酮分泌减少而引起的月经不调症。在我困现存最早的药物学专著 《神农本草经》中就有对蔓荆子的描述:“丰筋骨问寒热痹，拘挛，明目坚齿，利九窍，去白虫，久服轻身耐老，小荆实亦等”。之后，唐朝时期的《新修本草》和明朝时期李时珍的医学专著《木草纲目》中对蔓荆也有一定的药理描述。但当时并没有将牡荆、蔓荆和黄荆加以区别，常常将他们视为同一种植物而用之。我国现代对牡荆属植物的药理活性进行了深入的科学研究，大量的科研结果证明该属植物大多具有抗炎镇痛、抗菌、抗氧化、保肝降糖、驱蚊杀虫、促进癌细胞凋亡、抗肿瘤等的作用。一系列的药理研究结论为牡荆属植物的药用价值提供了科研依据，并相继开发了若干种药物，如牡荆油胶丸(专利号:,,,,,,,,,)、牡荆油乳(专利号:,,,,,,,,,)。民间将荆条加工成荆条保健茶饮料(专利号:,,,,,,,,,,(,)，可以长期饮用，具有清脑、醒脑、软化血管、抗癌的医疗保健作用。 牡荆(‖,,,,,,, ,,,(;,,,,,,,,,,,)，灌木或小乔木，小枝方叶，密牛灰白色绒毛。叶对牛，掌状复叶，复叶,片，小叶片边缘有多数锯齿，叶正面绿色，叶背面淡绿色，无毛或微有绒毛。圆锥状花序顶牛;花萼钟形，顶端有,齿裂;花冠淡紫色，项端有,裂片，果实球形，花果期,,,,月。味辛微苦，无毒。牡荆挥发油中石竹烯、桉叶油素、‖一桉醇的含量较高〔,〕，并且具有一定的抑菌活性〔,,，民间的一些中药偏方书籍例如《福建中草药》、 《江西民间草药》、《医学入门》、《海上集验方》等均有牡荆具有药用价值的记载，我围近代的药理学研究进展证明牡荆具有抑菌性口,、降血脂、降肝脂和降血糖, ,的作用，困外研究学者也证明牡荆属的荆条具有一定的抗菌、抗氧化、抗疟疾的 药理活性【,,。,(,牡荆属植物化学成分研究概况 木文在前人的研究基础上(李春正等〔,〕)总结了,,,,年之后报道的牡荆属植物的化学成分，丰要为黄酮类、半日花烷型二帖类和苯丙素类化合物。,(,(,黄酮类化合物 黄酮类化合物在牡荆属中含量较多。牡荆属中的黄酮类化合物易被多个甲氧基取代，且常常伴有被碳苷取代。这是牡荆属的化学特征之一。 陈鸿雁等【驯从单叶蔓荆中得到,’，,一二羟基一,，,’，,一三甲氧基黄酮、,’，,一二羟基一,，,，,一三甲氧基黄酮、牡荆葡基黄酮、,,,奈酚一,—,一葡萄糖苷、牡荆苷五种黄酮;王坤等〔吼,,〕人从蔓荆子中分离得到,，,，,一三甲氧基槲皮万寿菊素、,，,’一二羟基一,，,’，,，,一四甲氧基二氢黄酮;李维新【,,,等从蔓荆中分离得到,,,,,;,,,,,,、蒿黄素、木犀草素、,,,,,,,,,,、蔓荆子黄素、猫眼草酚六种黄酮，其中,,,,,;,,,,,,是二氢黄酮;,,,,,,,,,,,,,等〔,,〕从黄荆中提取得到,,,,,,,,,,,;,,,,,,【, ,,等从穗花牡荆中提取得到紫花牡荆素;,,,,, ,,〕等从穗花牡荆中得到半齿泽兰素;陈柳牛【, ,〕等从蔓荆中得到木犀草素;程伟贤〔,,〕等从山牡荆中的到牡荆葡基黄酮;,,,,,,,〔, ,,等从黄荆中提取得到”,,一对羟基苯酰荭草苷，这一物质是一个结构特殊的酰化黄酮;;辛海量【,副等从蔓荆中鉴定出篙亭、蔓荆子黄素、,，,，,’，,’一四羟基黄酮凌玮玮等【, ,从牡荆中鉴定出,，,’，,’三羟基一,，,，,一三甲氧基黄酮、异牡荆素;,,,,,,,,,等四从穗花牡荆中鉴定出,，,’一二羟基一,，,，,，,’(四甲氧基黄酮以及,,,,,,,,,,;,,,锄,,,,〔,,〕等从蔓荆中鉴定出木犀草素;本文作者【,,,从牡荆中鉴定出黄酮,,,,,,,,,,。 黄酮类化合物也是牡荆属中具有重要药理活性的化学物质。陈体强‘,,,、，,,,等‘,,,人通过研究证明穗花牡荆乙醇提取物中的黄酮类化合物具有抑制结肠癌细胞,,,, ,,,细胞的牛长并且诱导其凋亡的作用;常徽等〔,,〕通过研究证明,，,一二羟基黄酮对乳腺癌细胞株,,,一,(雌激素受体阳性,,，)、,,,—,,一,, ,(雌激素受体阴性,,一)、直肠癌细胞株,,,,、,,,一,和前列腺癌细胞株,,,均具有抑制其增殖并且凋亡诱导的作用，,,，，,,,,,,的,，,(二羟基黄酮作用处理,种肿瘤细胞,,,，,种肿瘤细胞的牛长形态和细胞形态均发牛显著变化，大量细胞表现出凋亡或死亡细胞的形态特征，细胞凋亡率均显著升高;,,,,,,,,〔,,,等的研究发现，紫花牡荆素在,,,试验中对人肺癌细胞(,,,,,)币,人结肠癌细胞(,,,,,,)的 , ,, , ,, ,”,,(对羟基苯酰荭毕(廿 图卜,牡荆属黄酮类化合物的结构通式 ,,,(,—, ,,,,,,,,, ,, ,,,,,,,,,, ,,,, ,,,,, ,,, ,牛长均有抑制作用。,,,,年之后鉴定出的牡荆属植物黄酮类化合物的结构通式如图,—,所示，结构特点详见表,一,。 表,,,牡荆属植物中的黄酮类化合物 ,,,,, ,—, ,,,,,,,,,, ,, ,,,,, ,,,,(,(,二萜类化合物 二萜类化合物也是牡荆属丰要化学成分，其中半日花烷型二帖是牡荆属萜类化合物的丰要成分。截至,,,,年己报道二帖类化合物,,个，其中半日花烷型二萜,,个。,,,,年之后研究学者们鉴定出了,,种二萜，其中半日花烷型二萜, ,个，因此半日花烷型二帖也是牡荆属植物丰要的特征成分之一。牡荆属的大多数半日花烷型二帖于,,,,, 位形成呋喃环。 牡荆属的半日花烷型二帖类化合物也是牡荆属中具有重要药理活性的化合物。,,,,,与,,等研究者〔,,’”,通过对从矿,,,,,,,,,,,,果实中得到的半日花烷型二萜蔓荆呋喃进行活性研究，发现其能够抑制人骨髓白血病细胞,,(,,的增殖并诱导其凋亡，具有作为开发为化疗药物的潜力。本文作者也从牡荆中发现了一种对食物腐败菌有一定抑制活性的二萜一一牡荆内酯;【,,,。自,,,,年之后鉴定出的牡荆属二萜类化合物的结构通式如图,,,所示，结构特点洋见表,,,。 , , ,, ,, , , ,, , ,, ,, ,, , ,, , , ,,,,,,,,,,, , ,,,,,,,,,,, , ,,,,,,,,,,, , 图卜,牡荆属二萜类化合物的结构通式 ,,,(，,, ,,,,,,,,, ,, ,,,,,,,,,, ,,,, ,,,,, ,,, 表,(,牡荆属植物中的二萜类化合物 ,,,,, ,—, ,,,,,,,,,,,, ,, ,,,,, ,,,序号 名称 母核 取代基 植物来源 文献出处, ,,,,,,,,;,,,, , ,， ,(,一,,,, 蔓荆;穗花牡荆 〔,,， ,,:,(,一,,,， 蔓荆:穗,,〕, ,,,,,,,,,,,, , ,, 花牡荆 〔,,， ,,〕, 牡荆内酯, 牡荆 〔,,〕, ,,,,,,,,;,,,, , ? ,(,,;( 黄荆 〔,,〕, ,,,,,,,,, , ” ,,,,, 黄荆 〔,,〕, ,,,,,,,,, , , ,,,, 黄荆 〔,,〕, ,,,,,,,,, , ” ,,, 黄荆 〔,,〕, ,,,,,,,,, , .