11种浙江产铁线莲属药用植物生药学研究

摘要

铁线莲属(Clematis L.)植物属于毛茛科(Ranunculaceae)，铁线莲属植物广泛分布于世界各地，全球约有300多种，主要分布于亚热带和热带地区。我国有铁线莲植物147种，各地均有分布。浙江省内共有31种(包括变种)铁线莲属植物，为华东地区种类最多的省份。铁线莲属植物花大色艳，花期较长，是优良的垂直绿化材料，有“攀援植物皇后”的美称。此外，该属植物还具有较高的药用价值，如我国原产的铁线莲属植物中可供药用的有85种(包括种以下单位)。民间常用作利尿通淋、祛风止痛类药物，近年来发现该属植物具有抗肿瘤的作用而使该属植物倍受关注。 本文对11种浙江产铁线莲属进行了较为系统的生药学研究，包括文献考证、资源调查、样品采集、物种鉴定、异地栽培、组织解剖研究、有效成分定性定量分析等，数据分析中涉及主成分分析、聚类分析等统计手段，试图找出不同物种之间的区别和联系，以期铁线莲属药用植物的深入研究积累生药资料，同时也将为浙江产铁线莲属药用植物资源的综合利用提供参考依据。 通过资源调查及实地考察，收集了11种铁线莲属植物(包括种以下分类单位)。除部分材料固定作组织解剖或干燥后作化学成分测定外，其余均栽培于浙江师范大学生物园。 通过对根的显微观察发现：单叶铁线莲木质部二或四原型，山木通的木质部三或四原型，柱果铁线莲木质部主要为二或四原型，其他8种铁线莲主要为二原型。直径约2mm的根显微结构显示，除威灵仙、圆锥铁线莲、湖州铁线莲、山木通仍以初生结构为主外，其余物种均以次生结构为主要组成份，韧皮纤维明显，它们的表皮受到内部次生生长的挤压，有剥落的痕迹，未见明显周皮。 从茎显微观察发现，不同铁线莲属的植物在外形上有一定区别，毛果扬子铁线莲嫩茎近圆形，圆锥铁线莲嫩茎12-15个大小不等的纵棱突起，毛蕊铁线莲嫩茎成五边形，其余8种铁线莲茎均呈较明显六边形。直径约1mm左右的茎主要以初生结构为主，但有些种已出现少量的次生生长。维管束数量上存在着差异：毛蕊铁线莲维管束5-10个，圆锥铁线莲嫩茎多边形，20个大小不等，其余物种的维管束为6-12个不等。直径约2mm的茎外形轮廓的内凹程度有所减轻，均已出现次生生长，但初生结构和次生结构的比例仍大致相当；2mm的茎基本上没有发现周皮；维管组织外围的纤维层明显，1-3层不等。 通过对叶片的显微结构观察，我们发现11种铁线莲属植物叶片上表皮均无气孔，气孔分布在下表皮，气孔器均属于无规则型，无保卫细胞，气孔指数12.55％-3.15％、栅表比1:4.23—1:20.7不等。从叶片的横切差别不明显。叶柄的显微结构观察结果显示大多数近轴面略凹陷，呈五面型，但湖州铁线莲的叶柄横切呈六面型，圆锥铁线莲叶柄横切呈不规则的V字形，单叶铁线莲茎横切近圆形。维管束个数5-12个不等。 此外，不同种铁线莲属植物的各类结构大小、细胞大小、形状、层次、数量等方面也有一定程度的差异。 借助于11种本属植物的茎和叶红外指纹图谱，采用主成分分析法进行了排序分析，并对同种铁线莲的茎和叶的红外光谱归一化处理后进行对比分析。发现铁线莲茎和叶样品在4000～1700cm-1区域有相似的红外光谱特征，在1700～700 cm-1。区域不同种的样品又存在一定的差异。据此，将铁线莲分为3个区，这一分区与传统分类学上的分组有一定的相关性，同一区内铁线莲属植物的化学组分相似，但是与传统分组还是存在着一定的差异，究其原因可能是傅里叶红外法在分类学方面有其局限性，也有可能是采集的材料来自于不同的产地和季节，从而导致样品内的化学组分不稳定；铁线莲的茎和叶的红外光谱之间存在一定的差异，为为进一步研究铁线莲药源提供了红外指纹图谱依据。 通过紫外光谱组法对11种铁线莲属植物的茎和叶进行了扫描分析，并利用past软件对以上数据进行聚类分析，发现(1)同一种植物，使用不同极性的溶剂提取，所得到的紫外光谱图会有一定的差异。(2)同一种溶剂提取，不同种铁线莲的紫外光谱图较相似，但吸光光度值差异比较明显，说明不同种铁线莲的化学成分相似，但含量有较大的差异。(3)对11种铁线莲的紫外吸光光度值进行聚类分析，可将其分为三个区：5(毛蕊铁线莲)聚为1类(I区)，3(湖州铁线莲)聚为一类(II区)，1-钝齿铁线莲、2-单叶铁线莲、4-毛果铁线莲、6-女萎、7-山木通、8-威灵仙、9-毛果扬子铁线莲、10-圆锥铁线莲、11-柱果铁线莲为一类(III区)。其中I区为尾叶铁线莲组，II区为铁线莲组，III区为威灵仙组，这与《中国植物志》中所说的基本一致。3(单叶铁线莲)本应归为I区的尾叶铁线莲组，与5(毛蕊铁线莲)的亲缘关系较近，但聚类图里显示为III区威灵仙组，并与I(钝齿铁线莲)的亲缘关系较近，这点值得继续研究。 以芦丁为标品，采用紫外分光光度法，首次对浙江产11种铁线莲属药用植物的茎和叶中的总黄酮类含量进行研究，以便找出总黄酮含量较高的铁线莲植物及其植株上总黄酮含量较高的部位。结果表明，不同部位铁线莲属植物总黄酮含量差异很大，其含量大小为为叶>茎。总黄酮含量最高的为女萎叶达5.581％，显著高于其他收集系，最低为湖州铁线莲茎仅0.195％。总的变化趋势是叶中总黄酮含量高的种，茎的总黄酮含量也高。但叶总黄酮含量的种排序，与茎总黄酮含量的种排序不完全相同。方差分析表明，不同种间、不同部位间及种类和部位间的总黄酮含量均有显著性差异。

目录

文摘

英文文摘

声明

1文献考证

1.1铁线莲属药用植物分类学及组织形态学研究

1.1.1铁线莲属的分类学研究

1.1.2形态特征及显微特征研究

1.2铁线莲属植物化学成分研究

1.2.1皂苷类化合物

1.2.2黄酮类化合物

1.2.3挥发油类化合物

1.2.4木脂素类化合物

1.2.5其他

1.3铁线莲属药用植物药理药效及临床应用研究概况

1.3.1民间药用概况

1.3.2药理作用研究

1.3.3临床作用及毒副作用

1.4小结

2.11种铁线莲属药用植物形态特征及样品采集

2.1 11种铁线莲属药用植物的形态特征

2.1.1铁线莲Clematis Linn.植物的形态特征

2.1.2原植物形态特征与生长习性

2.2样品采集与分种检索表

2.2.1样品采集及伴生植物

2.2.2样品分种检索表

3.11种铁线莲属药用植物组织形态学研究

3.1材料与方法

3.2实验结果

3.2.1根的显微构造

3.2.2茎的显微构造

3.2.3叶的显微构造

3.2.4叶显微常数测定

3.3讨论

4浙江产不同种铁线莲属药用植物的FTIR-主成分分析

4.1材料与仪器

4.2测定方法及数据处理

4.2.1实验方法

4.2.2特征吸光谱带的提取与数据分析

4.3结果与分析

4.3.1不同种铁线莲属药用植物叶的主成分分析

4.3.2不同种铁线莲属药用植物茎的主成分分析

4.3.3铁线莲茎与叶的红外光谱分析

4.4讨论

5紫外光谱组法鉴别11种铁线莲属药用植物

5.1材料与仪器

5.2实验方法

5.2.1实验步骤

5.2.2数据处理

5.3实验结果

5.3.1实验数据

5.3.2数据分析

5.3.3应用紫外光谱仪对88个样品测定紫外光谱图:

5.3.4聚类分析图

5.4讨论

6.11种浙江产铁线莲属药用植物的总黄酮含量的测定

6.1材料与仪器

6.1.1材料

6.1.2仪器及试剂

6.2实验方法

6.2.1显色剂的配制

6.2.2对照品储备液的制备

6.2.3样品溶液的制备

6.2.4标准曲线的制作

6.3实验结果

6.3.1显色剂考察

6.3.2测试波长的选择

6.3.3重复性实验

6.3.4稳定性实验

6.3.5精密度实验

6.3.6回收率实验

6.3.7不同种类不同部位总黄酮含量的测定

6.4讨论

7结语

参考文献

附图(1)

附图(2)

攻读学位期间取得的研究成果

致 谢