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皱边石杉的化学成分及形态解剖学研究

裴刚

  石杉碱甲是我国学者于1986年首次从蛇足石杉(Huperzia serrata(Thunb.ex Murray)Trev)中分离出来的一种新结构生物碱。药理实验表明它能抑制乙酰胆碱酯酶活性,有效地改善老年人记忆功能,对治疗老年痴呆症有特殊疗效。随着当今社会人口老龄化,老年痴呆症发病率不断上升,市场对石杉碱甲的需求量越来越大。但迄今为止,还没有合成出其活性与天然石杉碱甲相当的化合物。而蛇足石杉的野生资源远不能满足市场需求。因此寻找石杉碱甲新的资源是值得研究的课题。目前还没有从石杉属其它植物中分离得到石杉碱甲的报道。同时关于石杉属植物主要化学成分的含量测定方法、主要化学成分与生长环境及季节的关系等方面的研究都还处于空白状态。皱边石杉(Huperzia crispate Ching)属于石杉科石杉属,为我国特有种。它分布于江西,湖北,四川,重庆,贵州,云南,湖南,湖南分布为新记录。皱边石杉生长在海拔900~2600m林下荫湿处。目前有关皱边石杉化学成分、药理及其形态解剖学的研究均未见报道。本项研究选择皱边石杉为材料,对其所含的生物碱类、黄酮类、三萜类等进行了系统研究。分离得到了石杉碱甲,开辟了新的药用资源。发现了一个新结构化合物皱边甲素。建立了皱边石杉中石杉碱甲、杜鹃素、总黄酮含量测定方法,并研究它们与环境及季节的关系。同时对皱边石杉的形态解剖学进行了研究。这些研究为皱边石杉的开发和利用提供了科学依据,并填补了石杉属植物研究的一些空白。实验结果如下:1、化学成分研究:采用氧化铝、硅胶柱层析法首次对皱边石杉的乙醇提取物进行了分离,通过UV、限、~1H-NMR、~(13)C-NMR、MS等光谱解析鉴定,得到9个化合物,分别为:石杉碱甲(Huperzine A,Ⅰ)、皱边甲素(Zhoubian A,Ⅱ)、正三十烷醇(n-Triacontanol,Ⅲ)、Serratenediol-3-acetate(Ⅳ)、Serratenediol(Ⅴ)、β—谷甾醇(β-Sitosterol,Ⅵ)、芹菜素(Apigenin,Ⅶ)、杜鹃素(Farrerol,Ⅷ)、木犀草素(Luteolin,Ⅸ)。2、主要成分含量研究:1)建立了HPLC测定皱边石杉中石杉碱甲含量的方法。色谱条件:Lichrospher C_(18)柱(150mm×4.6mm);流动相:甲醇:水(40:60);流速:1ml/min;柱温:25℃;检测波长:31 sum;进样量:20…。测定结果表明皱边石杉中石杉碱甲含量明显高于文献报道蛇足石杉中石杉碱甲的含量,显示皱边石杉可以作为提取石杉碱甲的原料药材,其开发和利用具有较高价值。不同产地中皱边石杉中石杉碱甲的含量有所不同。皱边石杉中石杉碱甲在不同的季节内含量变化不大:石杉碱甲在皱边石杉中的含量以春季含量最高。2)建立了 HPLC测定皱边石杉中杜鹃素含量的方法。色谱条件为:LIChrOSphCr C18柱(150mm X 4.6nun);流动相:甲醇:水:磷酸(30:700.4);流速:0.sml/min;柱温:25 aC;检测波长:290urn;进样量:20PI。测定结果显示不同产地的皱边石杉中杜鹃素含量高低差异不明显;皱边石杉中杜鹃素的含量随季节变化,春季中含量最高。3)建立了采用分光光度法,分别以芦丁、杜鹃素为对照品,对不同产地、不同采集季节的皱边石杉中的总黄酮含量进行测定。测定结果显示不同产地的皱边石杉中总黄酮含量高低有差异;皱边石杉中总黄酮类化合物的含量有季节变化。不同结构种类的黄酮在植物体内的时间积累不同。春季以二氢黄酮类为主,秋季则以黄酮类为主。3、皱边石杉中主要化学成分与生态环境中有关因子的相关性研究,采用SPSS10.0统计软件进行数据处理,结果显示:1)皱边石杉中石杉碱甲含量与年平均温度呈负相关、与土壤中速效K的含量呈正相关。2)皱边石杉中总黄酮含量与海拔呈负相关、与土壤中有机质的含量呈正相关。测定结果表明,皱边石杉中石杉碱甲、总黄酮的含量的高低受到不同生态因子的影响。4、采用石蜡切片技术、电镜扫描技术首次对皱边石杉的内部结构、抱子囊和抱于形态进行了研究。皱边石杉茎的结构研究结果表明,它的中柱为原生中柱;抱子叶与营养叶同型。叶肉分化不明显,为等面叶,横截面观叶肉细胞呈等径形。上表面叶脉隆起突出,由表皮、基本组织和维管束组成,外韧维管束,横切面观为很小的圆形;袍子囊肾形,单生于叶腋间,在扫描电镜下,其表面具有网状纹饰网眼不规则,网脊弯曲;抱子一型,四面体型,辐射对称。周壁具有孔穴状纹饰,外壁光滑,表面具条脊状突起。5、新鲜材料的组织化学反应结果显示,生物碱主要分布茎的韧皮部,茎的皮层细胞中也有生物碱的分布。生物碱在叶中主要集中于气孔周围的细胞中。黄酮类在茎中主要存在于木质部。……   
[关键词]:皱边石杉;化学成分;含量测定;组织形态
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:湖南农业大学2003年