牡荆化学成分及其抑菌活性研究

论文摘要

牡荆（Vitex negundo Linn. var. cannabifolia）为马鞭草科牡荆属（Vitex L.）植物,在我国有广泛分布,其茎叶、根部和果实皆可入药。国内外学者对牡荆属植物穗花牡荆（Vitex agnus-castus L.）、黄荆（Vitex negundo L.）、蔓荆（Vitex trifolia L.）等的化学成分及相关生物活性做了大量的研究,发现牡荆属植物含有大量的黄酮类、二萜类、植物甾体激素类、环烯醚萜类、苯丙素类化合物,以及多种挥发性化学成分,其生物活性主要涉及调节激素水平、抗肿瘤、消炎镇痛、抗菌、抗氧化等。本文以采集于安徽宣城地区牡荆的干燥地上部分为材料,对其抑制腐败菌的化学成分进行研究。研究结果对系统了解牡荆化学成分,利用牡荆资源开发新型天然防腐剂具有重要意义。本课题通过比较牡荆地上部分95%乙醇粗提物的石油醚萃取部分、氯仿萃取部分、正丁醇萃取部分的抑菌活性,确定牡荆抑菌活性成分的集中部分。利用GC-MS对牡荆挥发油化学成分进行分析,确定其主成分。利用多种色谱分离方法（硅胶柱色谱、ODS柱色谱、Sephadex LH-20柱色谱、MCI-gel CHP20P柱色谱）对活性化学成分集中的萃取物进行分离纯化。应用光谱学方法（EI-MS、ESI-MS、NMR、UV）对分离所得的单体化合物物进行结构鉴定。采用打孔法、微量稀释法检测分离纯化所得的单体化合物、挥发油及挥发油主成分对大肠杆菌、枯草杆菌、四联球菌和荧光假单胞杆菌的抑制作用,筛选主要抑菌活性成分。结果表明牡荆挥发油的主要成分为石竹烯（43.12%）、β-榄香烯（4.03%）和桧烯（3.82%）;从牡荆提取物石油醚萃取部分、正丁醇萃取部分分离得到8个化合物,应用光谱学方法（EI-MS、ESI-MS、NMR、UV）共鉴定出5个单体化合物,分别为γ-生育酚（化合物1）、生育醌（化合物2）、豆甾-5-烯-3-醇（化合物3）、5, 3’, 4’-三羟基-3, 6, 7-三甲氧基黄酮（化合物6）、异牡荆素（化合物8）;采用GC-MS对化合物4和5进行了初步鉴定,分别为α-亚麻酸甲酯（化合物4）和三甾体混合物（化合物5）,三甾体混合物主成分为麦角甾-5-烯-3-醇、豆甾-5, 22-二烯-3-醇、豆甾-5-烯-3-醇。其中化合物1、2、3、4为首次从该属植物中分离得到。抑菌活性测定结果显示,牡荆粗提物对枯草杆菌、大肠杆菌、四联球菌、荧光假单胞菌都有一定的抑制作用,其主要抑菌活性部位为石油醚部分和正丁醇部分,抑菌活性与添加提取物浓度呈正相关关系。进一步研究牡荆粗提物的石油醚和正丁醇部分活性成分的抑菌活性发现,牡荆挥发油、石竹烯和β-榄香烯均对大肠杆菌、枯草杆菌、四联球菌表现出较强的抑制作用,而分离所得的单体化合物在浓度为1000μg/mL以下时只有5, 3’, 4’-三羟基-3, 6, 7-三甲氧基黄酮（化合物6）对供试菌有一定抑制作用。说明挥发油是牡荆的主要抑菌活性成分,其中的含量较高的石竹烯、β-榄香烯对其抑菌活性有较大贡献,5, 3’, 4’-三羟基-3, 6, 7-三甲氧基黄酮（化合物6）也具有一定的抑菌活性,但最低抑菌浓度较高。总的来说牡荆具有被开发为食品防腐剂的潜力。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 牡荆属植物的分类及其传统药用价值
• 1.2 牡荆属植物主要化学成分研究进展
• 1.2.1 二萜类化合物
• 1.2.2 黄酮类化合物
• 1.2.3 环烯醚萜类化合物
• 1.2.4 甾体类化合物
• 1.2.5 三萜类化合物
• 1.2.6 木脂素类化合物
• 1.2.7 挥发油
• 1.3 牡荆药理作用研究进展
• 1.3.1 抑菌活性
• 1.3.2 细胞毒活性
• 1.3.3 调节激素水平
• 1.3.4 抗氧化活性
• 1.3.5 解热镇痛，抗炎作用
• 1.3.6 呼吸系统活性
• 1.3.7 杀虫作用
• 1.4 植物性天然防腐剂研究概况
• 2 引言
• 2.1 研究目的和意义
• 2.2 研究内容和技术路线
• 2.2.1 研究内容
• 2.2.2 技术路线
• 2.3 课题来源
• 3 材料与方法
• 3.1 材料
• 3.2 主要仪器设备
• 3.3 实验药品
• 3.4 实验方法
• 3.4.1 牡荆地上部分活性成分的分离纯化
• 3.4.2 牡荆提取物及分离纯化所得单体化合物抑菌活性测定
• 4 结果与分析
• 4.1 牡荆地上部分活性成分的分离纯化
• 4.1.1 牡荆挥发油的提取
• 4.1.2 牡荆粗提物的提取及分级萃取
• 4.1.3 柱层析法分离纯化牡荆石油醚部分
• 4.1.4 柱层析法分离纯化牡荆正丁醇部分Ⅰ、Ⅱ
• 4.1.5 牡荆挥发油成分分析结果
• 4.1.6 市售石竹烯、β-榄香烯的GC、GC-MS 分析结果
• 4.1.7 GC-MS 初步鉴定分离所得的低极性单体化合物
• 4.1.8 分离所得的高极性单体化合物HPLC 分析结果
• 4.1.9 分离纯化的牡荆单体化合物的结构鉴定
• 4.2 牡荆提取物及分离纯化所得单体化合物抑菌活性研究
• 4.2.1 牡荆乙醇粗提物及其各部分萃取物抑菌活性研究
• 4.2.2 微量稀释法测定牡荆挥发油、石竹烯及β-榄香烯抑菌活性
• 4.2.3 打孔法测定分离纯化所得牡荆单体化合物的抑菌活性
• 5 结论与讨论
• 5.1 讨论
• 5.2 结论
• 参考文献
• 附录A 牡荆中分离纯化的单体化合物的NMR 谱图
• 附录B 牡荆中分离纯化的单体化合物的ESI-MS 谱图
• 附录C 化合物6 的紫外光谱图
• 致谢
• 作者简介