（动物学专业论文）四合木化学成分分析.pdf

国家自然科学基金项目( n o 3 0 5 7 0 3 4 4 ) 摘要 四合木( t e t r a e n am o n g o l i c am a x i m ) 是我国特有的珍稀濒危植物，该植物 具有较强的杀线虫活性，为了深入了解四合木的特点及其科学价值和应用价值， 本文采用气相色谱一质谱联用、正相柱色谱、t o y o p e a rh w - 4 0 和制备型高效液相色 谱等技术对其化学成分做了初步研究，方法和结果如下： 以四合木的根、茎叶和花为材料，以石油醚为溶剂，采用热回流法得到石油 醚提取物，利用g c m s 对其成分进行分离、鉴定。茎叶中共鉴定出4 0 种化合 物，其中烷烃类化合物8 种、羧酸类化合物1 1 种、酯类化合物9 种、萜类化合 物2 种、甾体类化合物2 种、醇类化合物3 种、其他类化合物5 种，占脂溶性成 分总量的8 0 5 。四合木茎叶石油醚提取物相对含量最高的成分是油酸( 1 5 3 3 ) ， 其次为9 谷甾醇( 9 1 2 ) ，再次是9 ，1 2 一十八碳二烯酸甲酯( 7 2 4 ) 。 花中共鉴定出2 6 种化合物，其中烷烃类化合物1 2 种、羧酸类化合物5 种、 酯类化合物3 种、萜类化合物3 种、甾体类化合物3 种，占样品总量的8 6 6 6 。 四合木花石油醚提取物相对含量最高的成分是t e t r a t e t r a c o n t a n e ( 1 8 0 8 ) ，其次 为e i c o s a n e ( 1 5 7 7 ) ，再次是n o n a c o s a n e ( 1 3 4 3 ) 。 根中共鉴定出1 6 种化合物，其中烷烃类化合物1 种、羧酸类化合物6 种、 酯类化合物4 种、萜类类化合物3 种、甾体类化合物3 种，共占样品总量的5 7 6 。 四合木根部石油醚提取物相对含量最高的成分是u r s 1 2 e n 2 8 a l ( 1 3 6 0 ) ，其 次为9 ，1 2 o c t a d e c a d i e n o i ca c i d ( z ，z ) ( 1 1 2 7 ) ，再次为f i - s i t o s t e r o l ( 8 6 2 ) 。 采用顶空吸附法，以活性碳为吸附剂，采集生活状态四合木挥发性物质，用 正定烷沈脱，利用g c m s 对其成分进行分离、鉴定。共鉴定出1 4 种化合物， 烷烃类化合物8 种、羧酸类化合物1 种、酯类化合物1 种、萜类类化合物1 种、 含量最高为c y c l i co c t a a t o m i cs u l f u r ( 12 8 ) ，其次为c v c l o n o n a s i l o x a n e ， o c t a d e c a m e t h y l ( 7 0 2 ) ，再次为h e p t a d e c a n e ，2 , 6 ，1 0 ，1 4 一t e t r a m e t h y l ( 4 6 2 ) 。 采用多种现代色谱分离技术，包括大孔吸附树脂、正相柱色谱、t o y o p e a r h w - 4 0 和制备型高效液相色谱，对四合木乙酸乙酯提取部分进行分离，以多种 有机波谱手段，包括1 h 。n m r 、1 3 c n m r ，等有机波谱解析方法鉴定单体化合 物的结构。从乙酸乙酯层中分离得到了2 个为已知化合物。它们分别是 3 b ( 3 ，4 d i h y dr o x y c i n n a m o y l ) 一e r y t h r o d i o l 和槲皮素。 关键词：四合木；化学成分；气质联用；高效液相色谱 圈家自然科学基金项日( n o 3 0 5 7 0 3 4 4 ) a b s t r a c t t e t r a e n am o n g o l i c am a x i mi su n i q u et oo u rc o u n t r yo fr a r ea n de n d a n g e r e d p l a n t s ，t h ep l a n th a sas t r o n gn e m a t i c i d a la c t i v i t y , f o rad e e p e ru n d e r s t a n d i n go ft h e c h a r a c t e r i s t i c sa n da p p l i c a t i o nv a l u ea n ds c i e n t i f i cv a l u eo ft e t r a e n a ，a n dt h i sp a p e r u s e dg c m s ，n o r m a lp h a s ec o l u m nc h r o m a t o g r a p h y , t o y o p e a rh w - 4 0 ，p r e p a r a t i v e h p l c ，a n dm a k eap r e l i m i n a r ys t u d yo fi t sc h e m i c a lc o m p o s i t i o n m e t h o d sa n d r e s u l t sa r ea sf o l l o w s w i t ht h er o o t ，s t e m ，l e a f , f l o w e ro ft m o n g o l i ca sm a t e r i a l sa n dw i t hp e t r o l e u m a ss o l v e n t ，t h ep e t r o l e u me x t r a c t i o nf r o mt h ep o w d e ro ft m o n g o l i ce x t r a c t e db yh o t r e f l u x ，a n di t sc o m p o s i t i o nw a ss e p a r a t e da n di d e n t i f i e db vg c m sa n a l y s i s 4 0 c o m p o u n d sw e r es e p a r a t e da n di d e n t i f i e di nt h ep e t r o l e u me x t r a c t i o no ft h es t e ma n d l e a fo ft m o n g o l i c a ，a n dt h em a i nc o m p o u n d sw e r ea l k a n e ( 8k i n d s ) ，c a r b o x y l i c a c i d ( 1 lk i n d s ) ，e s t e r ( 9k i n d s ) ，t e r p e n e ( 2k i n d s ) ，s t e r o i d ( 2k i n d s ) ，a l c o h o l ( 3 k i n d s ) a n do t h e rc o m p o u n d s ( 5k i n d s ) w h i c hs h a r e d8 0 5 o ft h et o t a ll i p o s o l u b l e c o n s t i t u e n t s t h ec o m p o u n dw i t hh i g h e s tr e l a t i v e l yc o n t e n tw a so l e i ca c i d ( 1 5 3 3 1 ， t h es e c o n dw a se s i t o s t e r o lf 9 1 2 ) a n dt h et h i r dw a s9 ，1 2 o c t a d e c a d i e n o i ca c i d ， e t h y ie s t e r ( 7 2 4 1 2 6c o m p o u n d sw e r es e p a r a t e da n di d e n t i f i e di nt h ep e t r o l e u me x t r a c t i o no ft h e f l o w e ro ft m o n g o l i c a ，a n dt h em a i nc o m p o u n d sw e r ea l k a n e ( 1 2k i n d s ) ，c a r b o x y l i c a c i d ( 5k i n d s ) ，e s t e r ( 3 k i n d s ) ，t e r p e n e ( 3k i n d s ) ，s t e r o i d ( 3k i n d s ) ，w h i c hs h a r e d 8 6 6 6 o ft h et o t a ll i p o s o l u b l ec o n s t i t u e n t s t h ec o m p o u n dw i t hh i g h e s tr e l a t i v e l y c o n t e n tw a so l e i ca c i d ( 1 5 3 3 ) ，t h es e c o n dw a se i c o s a n e ( 1 5 7 7 ) a n dt h et h i r d w a sn o n a c o s a n e ( 1 3 4 3 1 1 6c o m p o u n d sw e r es e p a r a t e da n di d e n t i f i e di nt h ep e t r o l e u me x t r a c t i o no ft h e r o o to ft m o n g o l i c a ，a n dt h em a i nc o m p o u n d sw e r ea l k a n enk i n d s ) ，c a r b o x y l i ca c i d ( 6k i n d s ) ，e s t e r ( 4 k i n d s ) ，t e r p e n e ( 3k i n d s ) ，s t e r o i d ( 3k i n d s ) ，w h i c hs h a r e d5 7 6 o f t h et o t a ll i p o s o l u b l ec o n s t i t u e n t s t h ec o m p o u n dw i t hh i g h e s tr e l a t i v e l yc o n t e n tw a s u r s 1 2 e n 2 8 a l ( 1 3 6 0 ) ，t h es e c o n dw a s9 ，1 2 o c t a d e c a d i e n o i ca c i d ( z ，z ) 一 ( 1 1 2 7 ) a n dt h et h i r dw a s 吞s i t o s t e r o l ( 8 6 2 ) 。 u s e dt h em e t h o do f h e a d s p a c ea d s o r p t i o n ，w i t h a c t i v a t e dc a r b o na s a d s o r b e n t c o l l e c tv o l a t i l es u b s t a n c e so fl i v i n gt m o n g o l i c ，e l u t e di tw i t hn - b u t a n e ， a n di t sc o m p o s i t i o nw a ss e p a r a t e da n di d e n t i f i e db yg c m s 1 4c o m p o u n d sw e r e s e p a r a t e da n di d e n t i f i e d ，a n dt h em a i nc o m p o u n d sw e r ea l k a n e ( 8k i n d s ) ，c a r b o x y l i c a c i d ( 1k i n d s ) ，e s t e r ( 1k i n d s ) , t e r p e n e ( 1k i n d s ) n ec o m p o u n dw i t hh i g h e s tr e l a t i v e l y c o n t e n tw a sc y c l i co c t a a t o m i cs u l f u r ( 1 2 8 ) ，t h es e c o n dw a sc v c l o n o n a s i l o x a n e ， o c t a d e c a m e t h y l ( 7 0 2 ) a n dt h et h i r dw a sh e p t a d e c a n e ，2 , 6 1 0 ，1 4 t e t r a m e t h y l ( 4 6 2 ) b yc o l u m nc h r o m a t o g r a p h y , i n c l u d i n g s i l i c ag e l ，t o y o p e a rh w - 4 0a n d p r e p a r a t i v eli p l c a n dt w oc o m p o u n d sw e r ei s o l a t e df r o me ae x t r a c to ft m o n g o l i c t h e i rs t r u c t t i r e sw e r ei d e n t i f i e db ym e a n so f1 h n m r 1 3 c n m ra n d2 d n m r s p e c t r a t h e ya r e a l lk n o w n ，3 b 一( 3 ，4 一d i h y dr o x y c i n n a m o y l ) 一e r y t h r o d i o l a n dq u e r c e t i n w e r ei s o l a t e da n di d e n t i f i e df r o me ae x t r a c to ft m o n g o l i c i i v k e yw o r d s ：t e t r a e n am o n o g o l i c a ；c h e m i c a lc o m p o n e n t ；g c m s ；h p l c i v 本研究为因家自然科学基会项目( n o ：3 0 5 7 0 3 4 4 ) 资助 独创性：声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰 写过的研究成果，也不包含为获得苤盗竖基盘堂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己在论文中作了明确的说明 并表示了谢意。 期：婵6 、多厂 学位论文版权使用授权书 本人完全了解天津师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权将学位 论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段 保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名导师签名： 乙。7 t 易，i 7 灭津师范人学0 9 届硕i ：毕业论文p q 合术化学成分分析 1 厶j l 一 日i j舌 植物是生物活性化合物的天然宝库，植物中次生物质已超过4 0 万种u l ，约 有一万种已鉴定了分子结构，现在已经知道，植物产生的许多次生代谢物如糖苷 类、醌和酚类、香豆素类、木质素类、生物碱、多炔类、噻吩类、环戊四氢苯并 呋哺类、萜类、甾类等对昆虫具有很强的生物活性。植物中次生物质的产生是植 物复杂分支代谢途径的产物，它影响昆虫或其他有机体对食物的选择、摄食和利 用，从而影响昆虫的生长发育、行为和群体生物学【2 1 。杀虫植物与昆虫协同进化 过程中形成了一种可遗传的特性，使植物不受昆虫为害或为害较轻【3 】。它有抑制 害虫的专一性、控制效果的积累性和持久性，与环境的协调性以及其他防治措施 的相容性，是害虫综合治理中一项重要措施。植物与昆虫协调进化规律的揭示以 及越来越多的抗虫植物次生代谢物质被发现，这些使人们重新注意到应用植物次 生代谢物质控制害虫的巨大潜力。 植物性农药的研究与开发主要有两个方面的内容：一是直接开发利用，即直 接将植物的全株或某一部分力h - r _ 成合适制剂来使用；二是间接的开发利用，即在 生物活性的追踪指导下，提取分离植物中的活性成分，鉴定其分子结构，发现先 导化合物，进行模拟合成，从中筛选新型农药，其关键是如何发现植物中的有效 成分结构，进而模拟修饰合成新化合物，从中开发可商品化的害虫控制剂1 4 j 。由 此可见，以植物源农药活性成分为先导结构筛选新型农药的研究不仅对我国创制 具有自主知识产权的新型农药具有重要意义，在农药开发史上也是具有极其重要 而深远意义，而且潜藏着巨大经济价值。 四合木( t e t r a e n am o n g o l i c a ) 属于亚洲中部荒漠特有的古老的残遗植物，是第 一批国家重点保护植物，具有重要的科学价值和经济意义。本项研究对四合木的 挥发性气体、花、茎叶、根部的化学成分进行分离及结构分析，一方面是为了深 入了解四合木化学特性；另外期望从植物源农药研发的角度，从四合木中能够找 到具有一定价值的植物源农药化合物的先导结构，为这种珍稀濒危植物的保护及 其持续利用的价值提供新的资料。 第1 章文献综述 第1 章文献综述 四合木( t e t r a e n am o n g o l i c am a x i m ) 隶属于蒺藜科( z y g o p h y l l a c e a e ) 的 木 亚科( t e t r a e n o i d e a e m a e t s z z h a n g ) ，是单种属植物1 5 j 。也是阿拉善鄂尔多斯生 物多样性中心的特有植物【6 1 ，国家己将其y i j y g - 级保护的珍稀濒危植物门。主要 分布在内蒙古鄂尔多斯高原西北部、库命齐沙漠以南、桌子山山麓地带，少量延 伸至乌达低山残丘区，向西越过黄河在宁夏石嘴山北部有小面积分布1 8 9 j 。 四合木为落叶小灌木，高可达9 0 厘米。老枝红褐色，小枝灰黄色或黄褐色， 偶数羽状复叶，对生或簇生于短枝上，托叶膜质。花1 2 朵着生于短枝上；萼片 4 ，卵形或椭圆形，长约3 毫米，宽约2 5 毫米，花瓣4 ，白色具爪，萼片椭圆形， 长约2 毫米，宽约1 5 毫米，爪长约1 5 毫米；雄蕊8 ，排成2 轮，外轮4 个较短，内 轮4 个较长，花丝基部有白色薄膜状附属物，具花盘；子房上位，4 深裂，被毛， 4 室，花柱单一，丝状，着生子房近基部。果长下垂，具4 个不开裂的分果瓣，分 果瓣长6 8 毫米，宽3 4 毫米；种子镰状披针形，表面密被褐色颗粒。2 n = 2 8 。 1 1 植物化学研究进展 植物化学是植物学与有机化学相结合而形成的一门交叉学科，是植物资源 合理利用的基础。植物化学以植物为研究对象，运用有机化学的基础和手段，对植 物的化学成分，主要是次生代谢产物进行提取分离、结构测定、化学修饰与合成， 揭示植物次生代谢产物的形成、功能、分布和用途，特别是它们生物活性方面的 用途。发现植物的次生代谢产物的用途并保持次生代谢产物存在植物的永续利用 是一项重要任务。所以植物化学不仅是植物资源丌发利用的基础，也是植物多样 性保护的一个重要方面。 1 1 1 植物化学研究现状 植物化学研究对象通常是一些分子量在2 5 0 0 以下的小分子。植物资源的利用， 本质上是植物化学成分及其功能的利用，植物小分子如药物、天然农药、香料、 天然色素、功能食品的利用，涉及到人类生活的各个方面1 1 0 1 。我国对植物小分子 2 天津师范人学0 9 届顾# 业论文 明合木化学成分分析 的利用有悠久的历史，在周代和周代以前就有用植物做酒、醋和染料的记载，药用 化学成分如樟脑、乌头类型生物碱的分离皆早于欧洲。遗憾的是和其它学科一样 没有发展成为近代科学。植物化学的研究是有机化学发展史的起点，我国近代植 物化学研究始于2 0 世纪2 0 年代末，由赵承嘏开创，先后参加的老一代化学家有黄鸣 龙、朱任宏、高怡生、曾广方、朱自清等i 儿l 。2 0 世纪6 0 年代，梁晓天、蔡宪元、 林启寿和周维善等分别将核磁共振谱、玻璃板层析、柱层析等近代技术运用于植 物成分的结构分析、成分分离，为我国植物化学的发展奠定了一个良好的基础。 1 9 6 6 年方起程改进了离子交换树脂技术提取分离生物碱，现仍广泛应用。近2 0 年 来，随着分离技术的进步，各种分离材料( 如：键合硅胶、树脂、凝胶等) 和分离手段 ( 如：快速层析、高压液相层析、离心层析、逆流滴液分配层析等) 的开发和应用， 使植物中含量较微的成分以及过去很难分离的水溶性成分等得以发现；而质谱和 核磁共振技术的应用，特别是近年发展起来的核磁共振二维谱技术以及快速原子 轰击质谱( f a d m s ) 、场解吸质谱( f d m s ) 、二级电离质谱( s i m s ) 等技术的应 用，配合化学转化及降解反应，以及红外、紫外光谱和x 衍射技术的应用等，使化学 结构研究周期大大缩短，准确性不断提高。这不仅为生理活性物质的发现提供了 基础，也为研究植物生命过程中的化学现象创造了条件【1 2 】，植物化学不仅涉及到植 物生物学的各个领域，而且与植物资源多方面的开发利用息息相关，因此3 0 年来一 直是国际上很活跃的研究领域之一。目前，植物来源的功能性成分研究已成为国 际热门f 1 3 】。 1 1 2 植物化学衍生学科 科技的发展促进了植物化学研究方法、技术的发展与更新，同时也促进了多 学科之间更紧密的联系，使得学科与学科之间相互交融、渗透，从而衍生出许多新 的学科。在植物的研究中，植物小分子的多样性是令人惊奇的，以今天技术而言，用 足够量的样品( 以k g 计) 可以从一种植物中分离鉴定数百种小分子。有人推测一 种植物可能发现2 0 0 0 - 3 0 0 0 种小分子，而且其分布有一定的规律性。这无疑对植 物的分类、系统进化和生态学研究有促进作用，于是化学生态学、化学分类学和 化学系统学应运而生。 植物化学生态学：化学生态学是研究探讨生物和生物、生物和环境问化学作 3 第1 章文献综述 用关系的- r - j 新兴学科。1 9 7 5 年美国化学生态学杂志出刊，标志“化学生态 学”诞生，、jb e l l 等的化学生态学专著( 1 9 8 4 ) ，为植物化学生态学的发展奠定 了基础。植物在生态系统中占有重要的地位，植物和植物、植物和微生物、植物 和动物之间普遍存在着通过次生物质为媒介的化学作用关系【1 4 l ，探讨发现并充分 利用这些自然的化学作用规律对实现2 1 世纪的持续发展具有重要价值，因而兴起 了一门以研究植物次生物质生态功能为内容的学科植物化学生态学。植物 化学生态学不仅对揭示植物与其它有机体之间的化学作用关系和阐明生物共进 化原理具有重要的理论价值，而且为符合持续发展策略的植物保护提供了新的机 会。对化学环境中他感物质对生物体的他感作用研究是植物化学生态学的重要研 究途径。他感作m ( a l l e l o p a t h y ) 是指植物在生长过程中，通过植物、微生物或残体 分解产生的化学物质，对该种植物或周围植物( 包括微生物) 产生间接或直接的有 害1 1 5 1 ( 即克生作用) 或有利的作用。a l l e l o p a t h y 一词是1 9 3 7 年由德国科学家 m o l i s h l l 6 j 提出的。同时，他感作用可以认为是以植物为息源( 供体) ，以他株植物 或微生物为息宿( 受体) 的信息传递。生态学的信息就是各层次生态系统中组分 间相互联系的形式【1 7 , 1 8 1 。植物化学生态学信息的研究己成为生态学和化学生态 学中最活跃，最能为社会与生产服务的领域之一。在千姿百念的植物群落中，各种 各样植物的组成是有一定规律的。有些植物只生长在特定的某一群落或某些群落 中，有些植物则能生长在许多群落中，而有些植物的出现往往会引起其它植物的消 退，植物克生作用是造成这些现象的重要因素之一。为了解植物生化他感作用在 草业( m f b j 杂草) 中的作用，白雪芳1 1 9 l 等于1 9 8 6 - 1 9 8 8 年通过查阅资料并对我国大 部分牧区和农区实地考察，证明在植物间广泛存在着因植物次生代谢产物对微生 念环境的改变所引起的植物种内和种间生长发育相互促进和抑制的生化他感作 用。其中植物问的克生作用( 抑制作用) 表现的较为明显，而这种作用与草原退化 和农f f l 杂草的蔓延有着密切关系。对他感作用的研究可以在茶叶生产中降低化感 物质的不利影响，充分利用其有利作用，丌展协调治理，提高经济产量有着重要的 理论指导意义【2 0 1 。在栽培育种上，应用化感物质诱导茶树的直接抗性，选育高抗性 茶树品种，以提高茶叶产量。在栽培中丌展协调治理病虫害，人为调控茶树生长环 境中的相关化感物质的浓度，利用化感物质对病原菌的生长抑制作用，达到防治病 虫害的目的；利用挥发性互利素提高天敌寻觅寄主害虫的效率以提高茶树间接抗 性，从而达到提高茶叶生产经济效益的目的【2 。近年来，植物和其它有机体通过次 4 天津师范人学0 9 届颂f ：毕业论文p q 合小化学成分分析 生物质为媒介的化学作用关系引人注目，其中植物的诱导化学防御，植物的化学通 讯，植物次生物质和进化的关系，植物与人类的化学关系和海洋植物化学生态学是 2 1 世纪植物化学生态学值得关注的前沿领域。植物化学生念学前沿领域的进展 将为实现2 1 世纪的持续发展，尤其是在生态安全条件下提高农业产量并达到对病 虫草害的有效控制方面具有重要意义。 植物化学分类学：植物化学分类学( p h y t o c h e m o t a x o n o m y ) 是以植物的化学成 分及其生物合成途径为依据，配合经典分类学及有关学科，对植物加以分类和记述， 研究各类群间的亲缘关系，探讨植物界的演化规律的一门科学【2 2 1 。 植物化学分类法：植物的化学组成随种类而异，有些成分在植物中的分布很 不均衡，有些成分分布只限于某种或几种植物种，有些则较广泛地分布于有亲缘关 系的邻近的属或科中，而有些则可见于关系很疏远的不同植物类群。但植物的亲 缘关系和其化学成分之间还是有密切关系的，植物化学成分的存在不是偶然的，有 可确定的生源和生态基础。因此化学成分可以作为分类的一项重要参考指标来研 究生物类群之间的亲缘关系和演化规律，揭示物种在分子水平上所反映出来的特 有现象，从而可以探索各种植物之间的关系和起源。传统分类学以植物外部形态 和性状为依据，仅限于区别植物种类的异同和分类群的鉴定。自林奈提出“自然系 统”的思想以来，人类已给2 0 0 多万种生物进行了分类命名，但基本上都是依据生 物个体的形态结构的特征进行的，这种方法有很大的局限性和人为性。植物化学 分类学是经过化学在植物分类学中的应用，使得化学与植物学的相互渗透而产生 的- f - j 崭新的边缘学科，也可以说是从分子水平上来研究植物的分类和植物界的 演化规律的科学。药用植物化学分类学的主要依据就是小分子化合物和生物大分 子化合物瞄】。随着科学的发展，在形态学方法基础上发展出染色体分类法、d n a 分子杂交法、显微分类法、化学分类法等方法1 2 4 1 。在化学分类法中，依据药用植 物次生代谢产物( 如糖类、黄酮类、植物碱、挥发油、鞣质等) 以及有生物信息 的大分子( 如r n a 及蛋白质等) 在化学性质上的差异，已发展出色谱、光谱、免疫 学等技术。傅罩叶变换红外光谱法( f 1 1 r ) 是目前应用较广的分类法之一。该方 法已应用于植物药材的质量控制、种类认定、热稳定性的实时原位跟踪瞄j 以及细 菌的快速鉴别、发育监控和分类。而相应的近红外和傅里叶变换拉曼技术对人参 等药用植物的产地( 中国、韩国) 的鉴别也曾有报道。黄吴、孙素琴、许锦文等f 2 6 】 首次采用傅罩叶变换红外光谱法( f i i r ) 对五加科、桔梗科、木兰科、樟科、豆科 5 第1 章文献综述 等科目中的典型药用植物进行了系统研究，比较了各科内植物的异同，并且讨论了 相同植物不同药用部位、不同采药时间对其红外谱图的影响。结合药典中关于药 物主体有效成分的记载，分析了各药用植物谱图中主要成分的特征基团，对主要吸 收峰进行了指认。他们认为，在传统形态比较分类方法的基础上，f i t r 可以成为 一种快速、可靠、客观、有效的化学分类学的补充方法。 植物化学分类学的意义：植物化学分类学主要对各级分类群所含的化学成分 的特征及其合成途径进行比较研究，探索各类化学成分在植物界的分布规律，研究 植物成分本身的进化：根据植物所含的化学成分及其生物合成途径，配合传统分类 学及各有关学科，共同研究植物类群的起源和植物系统发育。植物化学分类学不 仅提供分子水平的分类证据，以弥补植物形念分类的不足，还揭示植物系统发育在 分子水平上所反映出来的规律。 1 1 3 中国植物化学研究进展 我国高等植物近3 力种，仅少于巴西和哥伦比亚，但气候带类型的多样性可以 说在世界上绝无仅有。我国植物的多样化为植物化学研究提供了丰富对象，而且 我国医药的悠久历史和民间丰富的传统经验，也为植物化学的发展提供了有利的 客观条件。植物化学主要是研究、发现生物活性成分的化学。从最近1 0 年国际 植物化学发展趋势看，脱离生物活性的纯植物化学成分研究已经同趋萎缩，围绕重 大疾病寻找生物活性成分是最主要趋势。发现天然药物特别是传统中药的生物活 性成分仍是我们当前的一个重要使命。发展我国现代植物化学要加强国际问合作， 不断引进国际新技术、新仪器如色谱一质谱一核磁联用等，用活性追踪分离，进行 先导化合物的结构修饰、合成和仿生合成，研究领域不应局限于药物，而应进行新 天然农药、特殊油脂、特殊精油、功能食品等。植物化学的发展要与多学科相互 渗透、协调、促进发展。这样，一方面可以加快植物化学的发展速度，避免研究过 程的各个方面之间脱节。另一方面可以促使新学科的诞生。任何事物在发展过程 中都必须保持其特色，勇于创新，才能在竞争中立足。我国植物化学的发展也应该 走有中国特色的发展道路。从1 种植物中分离近百种化学成分已无困难，而从3 4 种中药组成的有用复方中发现能够阐明其物质基础的生物活性成分研究，在2 1 世纪初将取得突破性进展，而此点我国最有特色。 1 2 濒危植物的化学成分研究进展 二十世纪八十年代以来，生物多样性的保护和持续利用，成为全球极为关注 6 天津师范人学0 9 届硕f j 毕业论文朋合木化学成分分析 的焦点，而珍稀濒危物种的保护和拯救工作则是其重要环节之一。中国科学院昆 明植物研究所博士研究员龚洵称，因生态环境的破坏和不合理的开发利用，目自仃 物种的灭绝速度己达到历史上正常灭绝速度的一千倍。据有关数据显示，全球约 三十万种植物中，约五分之一的植物生存受到危胁。在云南，被列入中国植物 红皮书稀有濒危植物的植物就有一百五十四种。 对濒危植物长叶榧不同产地、不同质量大小的种子中可溶性糖、粗脂肪、总 蛋白质、总黄酮、总绿原酸、总鞣质等6 种化学成分的含量进行了测定与分析。 结果表明：不同产地、不同质量大小的长叶榧种子中6 种化学成分的含量均存在差 异。不同产地长叶榧种子中可溶性糖、总黄酮的含量以浦江地区最高，粗脂肪、 总绿原酸、总鞣质的含量以桐庐地区最高，总蛋白质的含量以富阳地区最高。桐 庐地区不同质量大小的长叶榧种子中，除总绿原酸外，种子质量越大，可溶性糖、总 黄酮、总鞣质的含量越高，但粗脂肪、总蛋白质的含量却越低。长叶榧种子可溶 ， 性糖的含量与粗脂肪的含量呈显著负相关。 试验检测出夏蜡梅种子千粒重和含水量，并对种仁的化学成分进行分析，结果 表明：粗脂肪、粗蛋白、淀粉、可溶性糖、粗纤维、灰分、氨基酸的质量分数分 别为4 3 1 5 7 、1 4 1 2 8 、7 1 7 2 、8 1 6 1 、7 1 0 8 、2 1 3 3 、0 1 5 9 ，蛋白质组 分以水溶性和碱溶性蛋白质为主，盐溶性蛋白质含量相对较低；大量元素以n 最 高、k 最低，微量元素含量依次为z n f e n a m n c u n i 。单因素方差分析 表明，不同大小级种子的粗蛋白、可溶性糖和醇溶蛋白存在显著或极显著差异，1 1 种矿质元素大部分以大种子的含量最高，除c a 、n a 、f c 和n i 之外，其他元素均存 在不同程度的显著差异。 戴胜军等从烈香杜鹃的干燥茎叶乙醇提取的醋酸乙酯部位中分离鉴定出1 4 个黄酮单体：槲皮素、异鼠李素、金丝桃苷、仙人掌苷、陆地棉苷、山柰素、半 乳吡喃糖苷、杨梅皮素、吡喃糖苷、( 对羟基苯甲酰基) 金丝桃苷、花旗松素、 广寄生苷、槲皮素、吡喃木糖苷、槲皮苷、蓼属苷、槲皮素、吡哺半乳糖等。z h e n g s h a n g z h e n 等从烈香杜鹃的乙醇提取全株的醋酸乙酯部位中分离鉴定出五个黄 酮类化合物：槲皮素、5 2 羟基2 6 ，7 2 二甲氧基黄酮、山柰酚2 3 2 0 2 8 2 d 2 葡萄糖 苷、烈香杜鹃素i ( 1 ) 、烈香杜鹃素j i ( 2 ) 等。 第1 章文献综述 r ，o 1r ，- - o h r z = h 。r 3 = o h 2r ，= o c h 鲁r p c , h i r r - o c h l 圉1 烈香杜鹃素l ( 1 ) 和烈香杜鹃素( 2 ) f i g 1 t h em r t l c l u i e so fl 纶x i a n 热如a n 址it 1 ) a n d ( 2 ) 1 3 蒺藜科植物的化学成分研究进展 自1 8 4 1 年g o e b e l 首次报道从骆驼蓬( p e o a n u mh a r m a l al ) 种子中分离出二氢 骆驼蓬碱【2 6 l 以来，印度、原苏联等固学者对蒺藜科植物进行了大量研究。研究主 要集中在骆驼蓬p e o a n u mh a r m a 肠l ) 和蒺藜( t r i b u l u st e r r e s t r i sl ) 这两种植物上，迄今巳证实，蒺藜科植物主要含有生物碱类，黄酮类和皂甙 类化合物，其它尚含甾醇类、蒽醌类、氨基酸类、糖类，维生素及脂肪酸等成分。 1 3 1 生物碱 蒺藜科植物中发现的生物碱基本结构类型主要为b 咔波林( b c a r b o l i n e ) 及喹 哗林( q u i n a z o l i n e ) _ 二种类型的化合物及其衍生物；另外，含少量其他类的生物碱。 b 咔波林类生物碱及其衍生物：b 咔波林( b c a r b o l i n e ) 类生物碱为蒺藜科中种 类最多的一类。至今为止，所发现的b 咔波林类生物碱及其衍生物如表1 所示： 8 天津师范人学0 9 届硕，l ：毕业论文 阴合小化学成分分析 表18 一咔波林( 1 3 - c a r b oi n 8 ) 类生物碱及其衍生物 结构类型取代基名称 存在植物 及部位 编 号 参考 文献 r 1 咔波林类生物碱 r l = c h 3 r 2 = o c h 3 r 3 = h r l = c h 3 r ，= o h r 3 = h r i = o c h 3 r 2 = c h 3 r 3 = h r l = c h 3 r 2 = o c h 3 r 3 = o - g l u r 1 = o c h 3 r ，= h r 3 = c h 3 r 1 = o h r 2 = h r 3 = c h 3 r l = o c h 3 r 2 = o g l u r 3 = c h 3 r 1 = h r ，= h r 3 = c h 3 哈尔明 h a r m i n e 哈尔醇 h a r m o l 1 地上部、种 了、根 4 地上部分 2 7 2 9 2 7 2 7 1 全草、种了 3 全草、果实 2 2 7 ， 4 地上部分 异哈尔明1 全草、种了3 i s o h a r m i n e “一”。 路冒碱1 种予 43 2 r u l n e 哈梅林 h a r m a l i n e 全草：。种了 52 8 2 根 。 哈马酚， 1 全草、种了 6 h a r m a l o l “7 、1 ” 二氖路冈碱 1 愈伤组织 7 d i h y d r o r u i n e 。7 。 哈尔满城 h a r m a n e 3 3 1 全草、种子 2 全草、种子 83 0 3 地上部分 r i 警= o 三c g h 3 h 哈a r m 马a 拉l a c 西i d 定i - n e 1 种了9 9 r 1 第1 章文献综述 h 只t r ， r 1 = o c h 3 r ，- c h 0 r 3 = c h 3 哈马灵辛 h a r m a j i c i n e 1 种了 1 03 5 篡3 露蒸5 3 6 刀娜 r i = o c h 3 r 2 = h r i = o c h 3 r ，= h r 3 = o 哈马立宁 1 种了 1 23 9 h a r m a l i d i n e 1 。 哈马拉宁 1 种了 1 33 4 h a r m a l a n i n e 。 。 娶攀( z ) - 3 - ( 3 - ( 9 h - p 油，4 3 7 r l = h r 2 = h t r i b u l u s t e r i n e 6 果实 1 54 0 r 3 = c h 2 0 h r i = h r 2 = h r 3 = p i p e r i d i n e r l = h r ，= h r 3 = n h 2 r l = h r ，= h n = l ，2 r 1 = h r 2 = h r 3 = h 白刺碱 1 种了1 62 7 n i t r a i n 。 5 地上部分 1 7 5 地上部分1 8 4 2 5 地上部分 1 93 7 注：1 p e g a n u mh a r m a l al2 pn i g e l l a s t r u mb g e3 t e t r a c e a et e r r e s t r i s 4 z y g o p h y l l u mq a b a g o5 n k o m a r o v i i6 t r i b u l u st e r r e s t r i sl 喹唑林类生物碱及其衍生物：蒺藜科植物中喹哗林( q u i n a z o l i n e ) 类生物碱及 其衍生物见表2 1 0 天津师范人学0 9 届硕i ：毕业论文 【兀j 合木化学成分分析 表2 喹唑林( q uin a z oi in e ) 类生物碱及其衍生物 结构类型取代基名称 存在植物 及部位 编 号 参考文 献 r 2 喹唑林类生物碱 r r l = h r 2 = h r 1 = h r ，= o h r l - o r e = o h r l = c h 2 c o - c h 3 r 2 = o h 脱氧鸭嘴仡碱 d e o x y p e g a n i n e 鸭嘴花碱 p e g a n m e 鸭嘴仡酮碱 v a s i c i n o n e l 毗挚分2 0 4 5 2 叶 ! 巴、登贡 2 14 5 2 地上部分 “ 1 地上部分 2 叶2 24 5 3 地上部分 鸭嘴佳咨碱1 地上部分2 3 2 7 p e g a m a m e r l = c c h h 2 3 c o 脱氧鸭嘴仡次碱 1 全草、种予 2 4 、r l a n v l a n 、d - ；n v a r 2 = h y p e g r l - o h r 2 = h r l = o r 2 = h r l = o r = o 鸭嘴花眵碱1 全草、种了 2 5 p e 2 a n o l 翌氧鸭嘴棚碱l 絮2 6 如嘣y v a s i c i n o n e 2 ：* 扩 一 4 7 l 嵝璺分二2 7 3 9 种了、根 。 1 地上部分 2 83 7 r l = o r 2 = c h 2 c h 2p e g a m i n e 1 种了 2 94 9 c h 2 0 h r = h哮啭 1 全草 3 0 5 0 ，5 1 q u m o l l n e 第1 章文献综述 r = c h 3 甲基唪啉 1 全草 3 1 5 0 ，5 1 q u i n a l i z i n e 1 。一1 _ - - - _ _ _ _ _ - _ - _ - _ _ _ _ _ _ - - _ _ _ _ _ 一_ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 一_ - _ _ _ _ _ _ _ - - _ _ _ _ _ _ 一_ _ - _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ 一_ _ - _ _ 一_ _ _ _ _ - _ _ _ - - 一 注：1 p e g a n u mh a r m a l al 2 只n i g e l l a s t r u m 3n s i b i