8-芡中药资源化学研究.ppt
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1、代表性水生药用植物芡资源化学研究 与资源有效利用,南京中医药大学 吴启南 二0一三年十一月二十三日,全国中药资源化学研究与资源有效利用的新思路新方法 暨“中药资源与开发”专业系列规划教材师资培训研讨班,一、水生药用植物资源简介 二、芡的品种资源概述 三、芡的资源生产现状 四、芡的资源化学研究 五、芡的资源有效利用,目 录,一、水生药用植物资源简介,一、水生药用植物资源简介,根据中华本草、中药大辞典及中国海洋湖沼药物学等记载,初步统计结果表明,目前,药用水生植物约有262种;隶属于72科154属。 其中被子植物:62科,248种,涉及双子叶植物42科,178种,单子叶植物20科,70种; 裸子植
2、物:1科,1种; 蕨类植物:9科13种。,一、水生药用植物资源简介,湿生植物:千屈菜、半枝莲、鱼腥草等。,植物,挺水植物:泽泻、黑三棱、石菖蒲、蒲黄、莲子等。,浮叶植物(漂浮植物):芡、眼子菜等。,沉水植物:黑藻等。,一、水生药用植物资源简介,主要化学成分类型 黄酮类:如莲、芡实 、三棱、蒲黄、三白草、鱼腥草、浮萍等; 挥发油类:泽泻、三棱、三白草、鱼腥草、石菖蒲等; 生物碱类:三白草、莲、鱼腥草等; 有机酸类:三棱、蒲黄等。 特征性成分:原萜烷型三萜(泽泻)等。,一、水生药用植物资源简介,主要药理活性 抗菌、抗病毒作用; 增强机体免疫能力; 对心血管系统的作用; 抑制血小板聚集、抑制血栓形成
3、、影响血液流变性; 镇痛,保肝,抗肿瘤,利尿等作用。,一、水生药用植物资源简介,药用水生植物资源开发与利用 药用价值:黑三棱、泽泻民、浮萍等。 食用价值:芡实、莲子、菱、慈姑、鱼腥草等,泽泻的花茎、芡实的茎也可食用。 水环境治理价值:石菖蒲、长苞香蒲、芦苇、水薄荷常用于水污染的生物治理和环境修复。 其他价值:园林水景的重要造景素材;芦苇、黑三棱的茎、叶可编织成生活用品;荷叶、芦苇叶可作为食品加工的辅助材料等。,二、芡的品种资源概述,芡实 为睡莲科植物芡Euryale ferox Salisb. 的成熟种仁。 始载于神农本草经,历版药典中均有记载。 具有益肾固精,补脾止泻,祛湿、止带的功效。 主
4、治梦遗、滑精、遗尿、尿频、脾虚久泻、白浊、 带下。,本草品汇精要,芡茎三月生叶贴水,大于荷叶,皱纹如 榖,蹙衄如沸,面青背紫,茎、叶皆有刺。其茎长至丈余,中亦有孔有丝,嫩者剥皮可食。五六月生紫花,花开向日结苞,外有青刺,如猬刺及栗球之形。花在苞顶,亦如鸡喙及猬喙。剥开内有斑驳软肉裹子,累累如珠玑。壳内白米,状如鱼目。,本草纲目,江南产者其汇红紫光润无刺,自扬而北产者汇有刺而青绿为异。,(一)本草考证,2019/6/15,芡 实 简 介,刺 芡,苏 芡,刺 芡,苏 芡,叶正反面叶脉分枝处均具刺,密生针刺,密被倒向硬刺,果实青色,个体较大,叶反面叶脉分枝处具刺,无刺,无刺,果实污紫色,植 株,椭圆
5、形,暗灰或暗灰褐色,个体较小,正常叶,叶 柄 果 柄 花 柄,萼 片 果 实,种 子,类圆形,橙红色,苏芡,刺芡,芡实及其近缘种药材ITS2 条形码鉴定研究,ITS2条形码序列能够准确鉴别芡实及其近缘种药材,从DNA条形码分子鉴定角度,刺芡和苏芡为一个单倍型,属于同一个物种。,三、芡的资源生产现状,16,全国芡实药材及商品分布图,国内芡实种植地,刺芡,苏芡,4月,5月,6月,7月,8月,9月,10月,2019/6/15,苏州市娄葑镇群力村,2019/6/15,采收加工,乘船用长柄镰刀将果实稍带果柄割下,用网兜将果实捞起,采果工下水用刀采收,堆沤脱果皮,手工剥去个果皮,刺芡,苏芡,2019/6/
6、15,收集的样品,四、芡的资源化学研究,(一)芡的化学成分,1. 黄酮类化合物(flavones),5,7,4-三羟基-二氢黄酮,5,7,3,4,5-五羟基二氢黄酮,2.环肽类化合物(cyclic peptide),(一)芡的化学成分,3. 葡糖基甾醇类化合物(glucityl sterols),芡实中葡糖基甾醇类化合物主要有:24-methylcholest5enyl-3O- pyranoglucoside、24ethylcholest5enyl-3Opyranoglucoside、24 ethylcholesta5, 22Edienyl-3O- pyranoglucoside 3种吡喃糖苷
7、,它们可能是芡实的活性物质成分。此外,还有木脂素苷、异落叶松树脂醇-9-O-D-吡喃葡萄糖苷。,4. 烷烃类化合物及不饱和脂肪酸(alkane and unsaturated fatty acid),(一)芡的化学成分,5. 脑苷脂类化合物(cerebrosides),(一)芡的化学成分,6. 倍半木脂素类(sesquineolignans),7 . 其他化合物: 芡实所含的化合物类型较多,除上述类型化合物外,尚含有-生育酚、-生育酚和-生育酚、多糖、多酚等化合物。,1、指纹图谱评价研究,HPLC指纹图谱研究,NIR指纹图谱研究,IR指纹图谱研究,(二)定性研究, HPLC指纹图谱研究, NI
8、R指纹图谱研究,叠加图,标记峰,一阶导数,二阶导数,主峰位,种子类中药淀粉多糖特征, IR指纹图谱研究,3400、2931、1654、1540、1368、1155、1081、1021、858、575cm-1,多O-H、N-H取代,酰胺带,氨基酸多肽类特征峰,多糖特征峰,-糖苷键为主,含少量-糖苷键,淀粉峰, IR指纹图谱研究,2、芡实粉末X射线衍射图谱研究,芡实的X射线衍射在2约为的15,17,18 ,23,26和29有较强的衍射峰。 强度大小为181715232629。,(二)定性研究,根据前面对芡实粉末x射线衍射的分析,可以初步推断芡实粉 末中淀粉的晶体类型为A型。,淀粉类型,结论,x射线
9、衍射将天然淀粉分为3个基本类型:A、B、C型。 A型:谷类如玉米、小麦、稻米淀粉为特征,在15,17,18和23有较强的衍射峰 B型:块茎、果实、茎类淀粉如马铃薯,西米以及香蕉和含直链淀粉超过30%40%的玉米淀粉为特征 在5.6,17,22和24有较强的衍射峰出现 C型:处于A、B两种模式之间,如豆类和其它根类淀粉。包含有A,B型2种晶型,芡实药材的XRD Fourier指纹图谱分析,芡实中的主体成分是淀粉,故芡实粉末的X射线衍射图谱中的衍射峰主要表现为淀粉的特征衍射峰。通过对芡实标准药材的X射线衍射图谱中衍射特征峰的研究,初步推断芡实药材粉末中淀粉的晶体类型为A型。,对芡实淀粉的4个特征衍
10、射峰进行了分析,同时对组成图谱的所有数据作相关系数分析,结果表明不同品种之间相似度极高。,1、水溶性蛋白含量测定,(二) 定量研究,各产地水溶性蛋白质均值为0.4577mg/g。长江流域南方北方,2、氨基酸含量及营养评价,2019/6/15,方法: 氨基酸自动分析仪法 色谱条件 :波长570nm(其他氨基酸),440nm(脯氨酸),阳离子交换树脂分析柱,柱温57,分析时间40min。 样品准备:磺基水杨酸水解测定游离氨基酸,盐酸水解测定总氨基酸。,种类少,波动大,种类多,含量均衡,种类少,波动大,种类多,含量均衡,种类少,波动大,2、氨基酸含量及营养评价,2、氨基酸含量及营养评价,各种必需氨基
11、酸与WHO/FAO推荐氨基酸模式谱比较(mg/100g 蛋白质),结果表明芡实中人体必需氨基酸配比合理,是一种优质的膳食蛋白。与各类食品氨基酸模式相比,芡实蛋白与谷物蛋白相似。同时,芡实蛋白又需与牛奶、肉类等优质蛋白配合食用,互补各自的氨基酸缺陷,才能达到膳食配比更合理更健康。,第一限制性氨基酸,第二限制性氨基酸,2019/6/15,除蛋白前后:粗多糖纯度为73.25%,精多糖为76.22%; 粗多糖蛋白质含量为6.27%,精多糖为1.39%。,2019/6/15,理化性质,均一分子量,均一分子量,未知,3、多糖成分含量与分离鉴定,单糖组成 HPLC-RID,3、多糖成分含量与分离鉴定,紫外全
12、波长扫描图,葡萄糖回归曲线图,4、HPLC测定芡实中维生素E的含量,图1 VE标准品及样品的HPLC图 Fig.1 HPLC chromatograms of vitamin E from standard and sample A:VE标准品 B:芡实样品 1、-生育酚 2、+-生育酚 3、-生育酚,A,B,表 不同产地芡实中不同构型VE含量测定结果 Tab. sult of determination of different configuration of vitamin E from 15 habitats,5、 不同产地芡实中8 种无机元素含量比较,表1 不同产地芡实中8种无机元素
13、含量 g/g,n=6),微波消解-火焰原子吸收光谱法测定了4 种不同产地芡实中Ca、Mg、Cu、Zn、Fe、Mn、K和Na的含量,比较了不同产地芡实中w(Zn)/w (Cu)比值。结果表明,广东芡实中w(Zn)/w(Cu)比值最高,山东和湖北芡实中w(Zn)/w(Cu)较低,从微量元素的医疗保健功效角度来看,广东芡实的品质优于其他产地。,6、汞污染芡实根部过氧化物酶活性的动态变化,重金属离子污染对植物过氧化物酶活性的影响有着时间和浓度上的动态变化。汞污染对芡实根部过氧化物酶活性随时间延长呈下降趋势。在受害时间相同的条件下,酶活性随着培养液中Hg2+浓度的升高而呈现下降的趋势。,7、芡实对重金属
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- 中药 资源 化学 研究
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