木棉花化学成分研究及活性部位的抗糖尿病作用

摘要

木棉花是木棉科木棉属植物木棉(Bombax malabaricum DC.)的干燥花，主要分布于我国南部、印度、澳大利亚北部等热带和亚热带地区。在中国，木棉花既是传统中药，也是凉茶的重要原材料，具有清热解毒，祛风除湿等功效，主治腹泻、痢疾、发热和慢性炎症等。研究表明，木棉花提取部分具有抗氧化、抗菌消炎、保护肝脏、心脏等活性，目前国内外对其化学成分及药理活性的研究还不够深入，因此本论文对木棉花进行系统化学成分研究，对得到的单体化合物进行了含量和活性测定，并进一步探究了其活性部分的抗糖尿病作用。
　　本实验应用现代色谱技术分离纯化，同时运用现代波谱技术(NMR及UPLC-MS)进行结构鉴定，共分离了15个单体化合物，鉴定为β-谷甾醇(β-sitosterol，1)、胡萝卜甙(daucosterol，2)、原儿茶酸(protocatechuic acid,3)、芒果苷(mangiferin，4)、柽柳苷(tamarixin，5)、异槲皮素(isoquercetin，6)、 muraxanthone(7)、芦丁(rutin，8)、异牡荆素(isovitexin，9)、木犀草素-6-C-葡萄糖苷(luteolin-6-C-glucoside，10)、N-顺式对香豆酰酪氨酸(N-(Z)-p-coumaroyltyrosine11a）、N-反式对香豆酰酪氨酸(N-(E)-p-coumaroyltyrosine11b）、槲皮素(quercetin，12)、橙黄胡椒酰胺(aurantiamide，13)和莨菪亭(scopoletin，14)，其中化合物5、7、10、11a、11b和13是首次从本属植物中分离得到。
　　在化学成分研究的基础上，建立了UPLC-MS同时定量木棉花中12种化合物的含量测定方法，并对花的不同部位（全花、花瓣、花萼、花蕊）以及花的各个提取部分(甲醇提取物、甲醇相、甲醇∶水(1∶1)相和水相）中的12个化合物(3-13)进行了含量测定。结果显示，木棉花中主要化合物是3、4和5，并且花瓣和花萼中黄酮类化合物的种类和含量远高于花蕊;对于四种粗提物，化合物主要存在于1∶1相中，并且以3、4、5和7为主。
　　对15个单体化合物和4种粗提物的抗氧化活性和抑制麦芽糖酶的活性进行了研究。分别测定了DPPH自由基清除能力和对DNA断裂的保护作用，结果显示，7个酚类化合物(3-8，12)和1:1相表现出了很强的清除DPPH自由基的能力（EC50均小于20μg·mL-1），并且对过氧自由基引起的DNA损伤具有明显的保护作用。抑制麦芽糖酶作用显示，化合物3和12表现出了良好的抑制麦芽糖酶活性，IC50值分别是51.5和38.24μg·mL-1。
　　我们对木棉花主要活性部分(1:1相，剂量是200、400、600mg·kg-1)对STZ诱导的糖尿病大鼠的作用进行研究，考察了血糖、血脂、氧化应激、肝脏功能等指标。结果显示，木棉花1:1相低剂量组(200 mg·kg-1)在给药3周后，能够改善糖尿病大鼠消瘦、精神不振、多饮、多食和多尿等症状;显著降低空腹血糖水平(P＜0.01)，改善糖耐量及胰岛素耐量异常，维持体内葡萄糖稳定，增加机体对外源胰岛素的敏感性;改善脂代谢紊乱，LDL-C，TC，TG显著下降(P＜0.01)，HDL-C显著升高(P＜0.05);调节氧化应激水平，SOD活性增强，MDA水平降低;并且糖尿病大鼠的肝脏的具有一定的保护作用。以上结果均可表明木棉花具有潜在的治疗糖尿病的作用。
　　本研究对木棉花的化学成分进行了系统分离，建立了药材的质量控制方法及其相关成分在生物样品中的分析方法，并对其药效物质基础和药物动力学进行了研究，为其进一步开发与利用提供依据。

目录

声明

摘要

符号说明

第一章 木棉花研究概述

1．1 木棉花的研究现状

1．2 木棉花的化学成分研究

1．2．1 黄酮类化合物

1．2．2 苯丙素类化合物

1．2．3 甾体化合物

1．2．4 酚酸类化合物

1．2．5 其他类化合物

1．3 木棉花的生物活性

1．3．1 抗氧化活性

1．3．2 抗菌活性

1．3．3 保肝作用

1．3．4 心脏保护作用

1．3．5 抗炎作用

1．3．6 抗癌作用

1．3．7 其他作用

1．4 研究目的和意义

参考文献

第二章 木棉花的化学成分研究

2．1 实验材料

2．1．1 植物材料

2．1．2 仪器

2．1．3 试剂

2．2 实验方法

2．3 结果与分析

2．3．1 薄层色谱分析

2．3．2 核磁结果分析

2．3．3 UPLC-MS分析

2．3．4 UPLC-MS分析结果

2．4 小节

第三章 木棉花中12个主要成分的定量分析

3．1 实验材料

3．1．1 样品

3．1．2 仪器

3．1．3 试剂

3．2 样品的制备

3．2．1 样品溶液制备

3．2．2 标准品溶液制备

3．3 色谱条件

3．4 最低定量限、最低检测限、回收率和精密度的测定

3．5 结果与分析

第四章 木棉花中单体化合物的体外活性研究

4．1 实验材料

4．1．1 样品

4．1．2 仪器

4．1．3 试剂

4．2 实验方法

4．2．1 抗氧化活性测定

4．2．2 麦芽糖酶抑制活性实验

4．3 结果与分析

4．3．1 木棉花抗氧化活性

4．3．2 木棉花对麦芽糖酶的抑制作用

4．4 小节

第五章 木棉花活性部分对糖尿病大鼠的作用

5．1 实验材料

5．1．1 实验动物

5．1．2 实验药物

5．1．3 仪器

5．1．4 试剂

5．2 实验方法

5．2．1 实验药品制备

5．2．2 造模与给药

5．2．3 糖耐量和胰岛素耐量检测

5．2．4 样本制备

5．2．5 生化指标检测

5．3 结果与分析

5．3．1 木棉花提取物相对糖尿病大鼠状态的影响

5．3．2 木棉花提取物对糖尿病大鼠空腹血糖状况的影响

5．3．3 木棉花提取物对糖尿病大鼠葡萄糖耐量的影响

5．3．4 木棉花提取物对糖尿病大鼠胰岛素耐量的影响

5．3．5 木棉花提取物对糖尿病大鼠血脂水平的影响

5．3．6 木棉花提取物对糖尿病大鼠肝脏功能的影响

5．3．7 木棉花提取物对糖尿病大鼠氧化应激指标的影响

5．4 讨论

第六章 结论

参考文献

致谢

在读期间学术成果

附图