内蒙古白刺属植物黄酮和花青素成分分析及色谱指纹图谱的建立

摘要

白刺属植物在内蒙古分布有4个种:唐古特白刺(Nitraria tangutorum Bobr.)、西伯利亚白刺(Nitraria sibilica Pall.)、齿叶白刺(Nitraria roborowskii Kom.)和泡泡刺(Nitraria sphaerocarpa Maxim.)。其中唐古特白刺为中国特有种。上述4种白刺均具有极强的抗逆能力，作为多年生落叶灌木，是防治土地荒漠化的先锋植物，亦可用于盐碱化土壤的改良。白刺属植物兼具生态价值和经济价值，对唐古特白刺果实的研究表明，其果实中富含多种花青素成分，是少有的天然抗氧化剂来源，作为食品添加剂和保健食品的开发正在展开。除泡泡刺为膜质干果外，其余3种白刺果实均为荒漠半荒漠地区少见的核果状浆果。目前对分布面积广阔的西伯利亚白刺果实成分的研究尚不充分，而对于唐古特白刺除果实以外其他部位的黄酮成分鉴定也并不系统，且分布区重叠的多个白刺属植物间缺乏化学成分的比较研究，这都限制了内蒙古地区野生白刺资源的深入开发和利用。本研究对西伯利亚白刺果实中的花青素进行了成分鉴定和含量测定，分析其果实在发育过程中花青素成分的动态变化;对唐古特白刺果实、叶片、种子、茎组织黄酮成分进行了系统分析，建立了唐古特白刺叶黄酮成分的指纹图谱并与西伯利亚白刺、齿叶白刺、泡泡刺和一种过渡类型白刺叶提取物进行了综合比较。本研究的开展对于明确西伯利亚白刺果实花青素成分、深入了解唐古特白刺不同部位黄酮成分以及开发利用白刺属下各种质资源，用于品种选育和产业开发具有重要的意义。主要研究结果如下:
　　1.建立了高效液相色谱串联质谱(MSn)方法，从西伯利亚白刺果实甲醇提取物中鉴定了12种花青素组分，分别为:矢车菊素3-槐糖苷、矢车菊素3-戊糖苷、矮牵牛素3-芸香糖-葡萄糖苷、芍药素3-槐糖苷、矮牵牛素3-鼠李糖苷、锦葵素3-阿拉伯糖苷、芍药素3-己糖苷、矢车菊素3-顺式-香豆酰二葡萄糖苷、矢车菊素3-反式-香豆酰二葡萄糖苷、天竺葵素3-香豆酰二葡萄糖苷、芍药素3-丙二酰葡萄糖苷、矮牵牛素3-香豆酰葡萄糖苷。利用所建立的半定量方法方法，分析并比较了3个不同发育阶段和2个采集点样品中花青素组成和含量的差异，其中矢车菊素3-反式-香豆酰二葡萄糖苷含量为最高，达到27.88mg/100g。
　　2.采用高效液相色谱串联质谱(MSn)方法对产自内蒙古西部地区的唐古特白刺果实、种子、叶片、茎组织中甲醇提取物进行了定性分析，识别出14种黄酮成分，包括槲皮素衍生物3种、山奈素衍生物3种、异鼠李素衍生物8种，均为二糖苷以上糖苷衍生物。建立了对上述黄酮成分的超高效液相色谱分析体系，通过标准品进行半定量分析，得到并比较各组织中各黄酮成分含量，结果显示唐古特白刺叶中黄酮含量达到42.43 mg/g，是已报道沙棘果实中的4倍。
　　3.建立了分析唐古特白刺叶黄酮成分的RP-HPLC方法，以黄酮成分为评价指标，分析采自4个地点、不同生长期的唐古特白刺叶片样品，通过《中药色谱指纹图谱相似度评价系统》分析所得数据，建立了分离度和重现性较好的唐古特白刺指纹图谱。使用上述分析体系同时对其他3种白刺和1种过渡类型白刺叶样品进行了分析，比较了各白刺种内和种间相似度，其中对泡泡刺的叶成分分析尚属首次。结果显示相同的遗传背景使得种内黄酮组分较种间更为一致，不同白刺种间黄酮类成分的组成和含量差异较大，揭示了白刺属下各种在化学成分层面上的丰富性，对于白刺属植物种质资源的保护和开发提供了佐证。

目录

声明

缩写词

摘要

第一章 引言

1．1 黄酮类化合物研究进展

1．1．1 黄酮简介

1．1．2 黄酮的理化性质和活性

1．2 黄酮的提取、分离纯化以及结构鉴定方法

1．2．1 黄酮的提取

1．2．2 黄酮的分离纯化

1．2．3 黄酮的结构鉴定

1．3 花青素研究进展

1．3．1 花青素简介

1．3．2 花青素结构和理化性质

1．3．3 花青素的提取方法

1．3．4 花青素的分离纯化方法

1．3．5 花青素的结构鉴定方法

1．4 色谱指纹图谱的研究进展

1．4．1 色谱指纹图谱简介

1．4．2 色谱指纹图谱的的技术要求

1．4．3 高效液相色谱在色谱指纹图谱建立中的应用

1．4．4 联用技术

1．5 白刺概述

1．5．1 白刺属植物的系统地位

1．5．2 白刺属下种类的分布及亲缘关系

1．5．3 白刺属植物的生理特性

1．5．4 白刺属植物的化学成分

1．5．5 白刺的生态和资源价值

1．5．6 开发利用中存在的问题

1．6 研究的目的和意义

第二章 西伯利亚白刺果实不同发育阶段花青素成分的分析

2．1 实验材料与试剂

2．1．1 实验材料

2．1．2 实验试剂

2．2 实验仪器与方法

2．2．1 花青素的提取

2．2．2 花青素的质谱分析

2．2．3 花青素的色谱分析

2．2．4 标准曲线的绘制

2．2．5 统计分析方法

2．3 结果与分析

2．3．1 花青素成分的鉴定

2．3．2 花青素的含量

2．4 讨论

第三章 唐古特白刺各组织中黄酮成分的分析

3．1 实验材料

3．1．1 植物材料

3．1．2 实验试剂

3．2 实验仪器与方法

3．2．1 实验仪器

3．2．2 唐吉特白刺各组织样品黄酮的提取

3．2．3 白刺甲醇提取物的定性分析

3．2．4 唐古特白刺黄酮的半定量分析

3．2．5 标准曲线的建立

3．2．6 方法学考察

3．3 结果与分析

3．3．1 黄酮标准品的LC-MS分析

3．3．2 唐古特白刺种子甲醇提取物的定性分析

3．3．3 唐古特白刺果实提取物中黄酮成分的鉴定

3．3．4 唐古特白刺叶甲醇提取物的定性分析

3．3．5 唐古特白刺茎甲醇提取物的定性分析

3．3．6 唐古特白刺各组织样品黄酮成分的含量分析

3．4 讨论

第四章 四种白刺属植物叶的指纹图谱

4．1 材料与方法

4．1．1 植物材料

4．1．2 试剂与药品

4．1．3 仪器设备

4．1．4 样品制备

4．1．5 色谱条件

4．1．6 数据分析

4．1．7 方法学考察

4．1．8 芦丁标准曲线的建立

4．2 结果与分析

4．2．1 样品制备条件的选择

4．2．2．色谱条件的选择

4．2．3 唐古特白刺叶指纹图谱的生成

4．2．4 唐古特白刺HPLC指纹图谱的数据分析

4．2．5 白刺属植物色谱指纹图谱的种间比较

4．3 讨论

第五章 结论

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢