决明子中蒽醌化合物组成和功能的研究

论文摘要

决明子是豆科植物决明（Cassia obtusifolia L.）或小决明（Cassia tora L.）的成熟干燥种子,为药食同源中草药。决明子在我国种植面积广泛,具有清肝明目、润肠通便和调压降脂的作用,是我国卫生部首批公布的药食同源食物之一。蒽醌化合物是决明子中主要的功效成分,具有抗氧化、抑菌、抗突变等多种药理活性,在医药、保健品和食品添加剂等领域应用广泛。故本课题选择决明子作为研究对象,对决明子中的主要功效成分进行分离和鉴定,研究蒽醌化合物的体外抗氧化和抗诱变活性,为合理开发利用决明子资源提供理论依据。采用柱层析的方法对决明子中的蒽醌化合物进行分离,通过化学和波谱分析方法鉴定化合物的结构。分离得到9种蒽醌类化合物,分别鉴定为大黄酚（Ⅰ）、大黄素甲醚（Ⅱ）、8-甲氧基大黄酚（Ⅲ）、大黄素（Ⅳ）、黄决明素（Ⅴ）,8-甲氧基大黄素（Ⅵ）、2-甲氧基大黄酚-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷（Ⅶ）,4,6,7-三甲氧基芦荟大黄素-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷（Ⅷ）,大黄素-6-O-β-龙胆二糖苷（Ⅸ）。化合物Ⅲ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ和Ⅸ均为首次从该植物中分得。通过单因素以及正交试验,得到决明子中蒽醌化合物最佳提取工艺:乙醇浓度70%（v/v）,温度50℃,固液比1:25,提取时间为1.5小时,蒽醌得率为8.05mg/g原料。采用碱溶-酸沉的方法对粗提物中蒽醌化合物进行分离, NaOH溶液浓度为0.5%、固液比为1:15下提取,在pH值为2的条件下沉淀,得到黄色粉末状蒽醌提取物,含量达到65.4%。决明子在150℃加热过程中总蒽醌含量基本不变,游离蒽醌含量显著增加,结合蒽醌（糖苷）的量明显降低。利用HPLC对加热过程中9种蒽醌化合物的含量变化进行了分析。推断蒽醌糖苷化合物的糖苷键会受热分解,转变为蒽醌苷元。采用亚油酸过氧化、Cu2+诱导的低密度脂蛋白（LDL）氧化、还原力和螯合过渡金属离子等试验,研究了大黄酚、大黄素甲醚、8-甲氧基大黄酚、大黄素、黄决明素和8-甲氧基大黄素的体外抗氧化作用。实验结果表明各化合物在12.5-50mmol/L的浓度范围内,可以抑制AIBN引发的亚油酸过氧化。通过对反应体系的紫外可见吸收光谱变化的分析,推断各蒽醌化合物通过两种不同方式捕获自由基,抑制氧化反应的发生。各蒽醌化合物在高浓度均可抑制Fe2+引发的亚油酸过氧化,但大黄酚在低浓度时表现为促氧化作用。蒽醌化合物对AIBN和Fe2+引发的亚油酸过氧化的抑制作用均较BHT弱。还原力实验结果表明黄决明素、8-甲氧基大黄素和8-甲氧基大黄酚表现出明显的还原能力,在相同浓度下,黄决明素还原能力最强,而大黄酚、大黄素甲醚和大黄素的还原力较弱。实验结果还表明各蒽醌化合物可以抑制Cu2+诱导的LDL氧化,提示其可能具有潜在的预防动脉粥样硬化的功能。通过紫外可见吸收光谱分析,推断大黄酚、大黄素甲醚、大黄素和8-甲氧基大黄素可以通过螯合Cu2+来抑制LDL氧化。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 决明子简介
• 1.2 决明子的研究与利用现状
• 1.2.1 决明子的化学成分
• 1.2.2 决明子的药理活性与临床应用
• 1.2.3 利用生物工程技术培养决明及生产蒽醌类物质
• 1.3 蒽醌化合物的研究现状
• 1.3.1 蒽醌化合的的分布和理化性质
• 1.3.2 蒽醌化合物的含量测定
• 1.3.3 决明子中蒽醌化合物的提取
• 1.3.4 蒽醌化合物的生理功能
• 1.4 立题背景及意义
• 1.5 本论文主要研究内容
• 第二章 决明子中蒽醌化合物的分离、纯化及结构鉴定
• 2.1 前言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 实验材料与设备
• 2.2.2 实验方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.4 本章小结
• 第三章 决明子中蒽醌类物质的提取工艺研究
• 3.1 前言
• 3.2 实验材料与方法
• 3.2.1 实验材料与试剂
• 3.2.2 主要仪器与设备
• 3.2.3 实验方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 乙醇回流提取决明子中蒽醌化合物
• 3.3.2 碱溶-酸沉法分离蒽醌化合物的研究
• 3.3.3 加热处理对决明子中蒽醌化合物的影响
• 3.4 本章小结
• 第四章 决明子中蒽醌化合物的抗氧化活性研究
• 4.1 前言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 主要实验材料与设备
• 4.2.2 实验方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 蒽醌化合物的还原力
• 4.3.2 蒽醌化合物对AIBN 引发的亚油酸过氧化反应的抑制作用
• 2+引发的亚油酸过氧化反应的抑制作用'>4.3.3 蒽醌化合物对Fe²⁺引发的亚油酸过氧化反应的抑制作用
• 4.3.4 蒽醌化合物对 LDL 氧化的抑制作用
• 4.3.5 蒽醌化合物对过渡金属离子的螯合作用
• 4.4 本章小结
• 第五章 决明子中蒽醌化合物对苯并（a）芘诱导细胞 DNA 损伤的保护作用
• 5.1 前言
• 5.2 材料与方法
• 5.2.1 材料与试剂
• 5.2.2 主要仪器与设备
• 5.2.3 实验方法
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 苯并（a）芘对 CHO 细胞 DNA 的损伤作用
• 5.3.2 蒽醌化合物对 CHO 细胞 DNA 的损伤作用
• 5.3.3 蒽醌化合物对苯并（a）芘诱导细胞 DNA 损伤的保护作用
• 5.4 本章小结
• 第六章 决明子中自由基清除活性成分的筛选和鉴定
• 6.1 前言
• 6.2 材料与方法
• 6.2.1 主要实验材料与设备
• 6.2.2 实验方法
• 6.3 结果与讨论
• 6.3.1 抗氧化活性成分的筛选分离
• 6.3.2 组分 F-A 的 HPLC 分析与结构鉴定
• 6.3.3 F-A-1 和 F-A-2 的自由基清除活性
• 6.4 本章小结
• 论文主要结论
• 论文创新点
• 附录1 蒽醌化合物的NMR图谱
• 附录2 F-A-1和F-A-2的NMR图谱
• 致谢
• 博士研究生期间发表的论文