甘草中有效成分的分离纯化、结构鉴定、生物活性测定及活性指纹图谱研究

摘要

中药有效成分是其发挥药效作用的物质基础，对评价中药材的质量、制定中药质量控制标准控制、优化制剂工艺、揭示中药作用机制、实现中药现代化具有重要意义。甘草酸和甘草黄酮是中药甘草中主要的有效成分，目前的分离纯化方法存在着繁琐、工作量大的缺点，用做质量控制指标成分的标准品也由于制备困难无法满足市场需求，在活性研究方面也存在某些空白，本论文在甘草有效成分的分离纯化，结构鉴定，生物活性测试及指纹图谱技术方面进行了大量有益的研究探索。 建立了一种采用大孔树脂吸附解吸甘草提取液制备具有抗溃疡活性而无假醛固酮样副作用的无酸甘草黄酮提取物DGL的简便有效的方法。采用优选出的极性大孔树脂XDA-1，在最佳分离条件下，甘草总黄酮的回收率为74.8％，无酸提取物中黄酮的纯度为21.9％，副产品甘草酸在冰醋酸中重结晶后HPLC-UV纯度达82.2％，回收率为48％。然后用泡沫分离对甘草酸进行进一步纯化。甘草酸的富集比随操作参数的不同在3.35-12.8之间变动。质量回收率最高达72.3％。泡沫液的HPLC-UV纯度由82.2％增加为88.5％-91.7％。对更复杂的甘草粗提物，富集比为3.84，甘草酸质量回收率为50.0％。此方法有望作为柱色谱的前富集方法或柱色谱后的后纯化方法富集纯化甘草酸。 甘草提取物已被用于美白化妆品中，为研究其物质基础，采用柱层析方法从乌拉尔甘草中分离纯化了4个主要的黄酮类化合物，分别鉴定为甘草甙、异甘草素—葡萄糖芹菜甙、异甘草甙和甘草素。首次评价了它们以及甘草查耳酮甲对蘑菇酪氨酸酶单酚酶活性的影响。动力学研究表明：异甘草素—葡萄糖芹菜甙、异甘草甙和甘草查耳酮甲对于单酚酶活性均为竟1争性抑制剂，它们对蘑菇酪氨酸酶单酚酶活性抑制的IC50分别为0.072mM，0.038mM，0.0258mM，可以作为潜在的食品抗褐变剂和美白化妆品添加剂；甘草甙对酪氨酸酶没有抑制作用；而甘草素可提高酪氨酸酶的活性而具有协同作用，应用粗提物时应该去除。以L-DOPA为底物时，五种化合物均没有明显的抑制作用。这些抑制剂对酪氨酸酶单酚酶和二酚酶活性影响的不同可能与两种酶活性作用的底物不同有关。 首次将基于HPLC在线清除DPPH()自由基活性快速筛选自由基清除剂的方法用于甘草中抗氧化剂的筛选，从甘草的氯仿和乙酸乙酯萃取物中分离得到5个具有清除自由基活性的化合物：dehydroglyasperinD(C5)、glyuralinC(C6)、isoliquiritigenin(C7)、glycycoumarin(C8)、glycyrrhisoflavoneB(C9)，其中C6和C9为首次从甘草中分离得到。离线活性测定表明，C5、C6和C9与抗氧化剂EGC、GC、quercetin、EGCg类似，具有快的动力学特征；C8则与EC、CH和Trolox类似，具有中等动力学特征；C7反应则很慢。前5min内对DPPH()自由基的清除率，除C7很低外，其它四种化合物均与EC和CH类似，在33.0～51.1％之间。因此它们可以作为潜在的抗氧化剂用作抗衰老药物或食品的保鲜剂。 对于八种不同品种和产地甘草的氯仿相和乙酸乙酯相萃取物，内蒙古杭锦旗的乌拉尔甘草的总提取率最高，在离线条件下清除DPPH()自由基的EC50值最低，这与传统用药认为此种甘草质量上乘的看法是一致的。采用HPLC-DPPH()在线活性分析技术，将甘草组分与抗氧化活性完美结合在一起，得到表征活性的指纹图谱，比较了不同品种和产地甘草的氯仿相和乙酸乙酯相萃取液在线清除自由基的活性。相似度计算和聚类分析表明此方法可用于甘草的品种和产地的鉴别和质量评价。

目录

文摘

英文文摘

第一章研究概况及目标

1.1研究概况

1.1.1甘草资源分布

1.1.2甘草中的化学成分

1.1.3甘草酸的分离纯化方法

1.1.4甘草总黄酮的分离纯化方法

1.1.5甘草的药理作用

1.2存在问题和本论文研究目标

1.2.1存在问题

1.2.2本论文研究目标

参考文献

第二章无酸甘草黄酮提取物和甘草酸的分离制备

2.1前言

2.2材料与方法

2.2.1实验材料

2.2.2实验方法

2.3结果与讨论

2.3.1吸附液pH值对各种大孔树脂吸附性能的影响

2.3.2吸附等温线

2.3.3不同浓度乙醇对各种大孔树脂静态解吸性能的影响

2.3.4大孔树脂XDA-1的吸附动力学

2.3.5大孔树脂XDA-1动态吸附上样浓度的选择

2.3.6不同浓度乙醇的动态解吸

2.3.7用XDA-1大孔树脂制备无酸甘草提取物和甘草酸

2.3.8氮气流量对泡沫分离效果的影响

2.3.9原料液浓度的影响

2.3.10初始料液pH值的影响

2.3.11泡沫分离所得甘草酸的质量纯度

2.3.12甘草提取液的泡沫分离纯化

2.4结论

参考文献

第三章甘草黄酮的分离、鉴定及其对酪氨酸酶活性的影响

3.1前言

3.2材料与方法

3.2.1实验材料

3.2.2实验方法

3.3结果与讨论

3.3.1甘草黄酮的结构鉴定

3.3.2五种甘草黄酮对酪氨酸酶单酚酶活力的影响

3.3.3甘草黄酮对蘑菇酪氨酸酶的抑制机理

3.3.4甘草黄酮对蘑菇酪氨酸酶迟滞时间的影响

3.4结论

参考文献

第四章甘草中自由基清除剂的在线筛选、分离和结构鉴定

4.1前言

4.2材料与方法

4.2.1实验材料

4.2.2实验方法

4.3结果与讨论

4.3.1 DPPH自由基贮存液浓度对信噪比的影响

4.3.2不同反应环尺寸和DPPH液流速对分离度、信噪比和检测限的影响

4.3.3在线清除DPPH自由基的量效关系

4.3.4离线条件下甘草不同萃取液对DPPH自由基清除活性的比较

4.3.5甘草三氯甲烷相萃取液中自由基清除剂的在线分离鉴定

4.3.6甘草乙酸乙酯相萃取液中自由基清除剂的在线分离鉴定

4.3.7甘草中抗氧化剂与已知抗氧化剂在离线条件下对DPPH自由基的清除动力学及清除能力的比较

4.4结论

参考文献

第五章不同品种和产地甘草的抗氧化活性及活性指纹图谱研究

5.1前言

5.2材料与方法

5.2.1实验材料

5.2.2实验方法

5.3结果与讨论

5.3.1不同品种和产地的甘草萃取物在离线条件下对DPPH自由基的清除活性

5.3.2九种甘草中化合物保留时间的确定

5.3.3不同品种和产地的甘草氯仿相萃取物在线清除DPPH自由基的活性指纹图谱研究

5.3.4不同品种和产地的甘草乙酸乙酯相萃取物在线清除DPPH自由基的活性指纹图谱研究

5.3.5指纹图谱相似度的计算以及聚类分析

5.3.6甘草氯仿相和乙酸乙酯相萃取物中物质的HPLC-TOF/MS分析

5.4结论

参考文献

第六章结论与展望

6.1研究结论

6.2研究的创新之处

6.3研究展望

附录1：甘草中九种化合物的NMR谱图

附录2：攻读博士期间已发表和待发表的论文及成果

致谢