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药用植物蚬壳花椒化学成分分析及繁殖技术研究

马英姿  
【摘要】:蚬壳花椒Zanthoxylum dissitum Hemsl,中药名为单面针,为芸香科花椒属常绿灌木。根、茎及叶均可入药,主治牙痛、腰痛、妇女月经过多,产后月经不调等症。分布于我国西南、广东、广西、湖南、湖北、陕西等地。近年来,相关中成药厂生产规模日趋扩大,而蚬壳花椒的自然繁殖率低,至使该自然资源日趋贫乏。寻求适宜的繁殖途径,并合理利用蚬壳花椒资源已势在必行。 本研究对湘西产蚬壳花椒药材进行了化学成分分析,采用乙醇回流得到乙醇浸膏后,再用氯仿连续回流提取,去除酸、碱性成分后,获得中性亲脂性浸膏。通过硅胶柱层析对浸膏的化学成分进行分离,从中得到了7种化合物单体,并最终采用1H-NMR、13C-NMR、MS等现代光谱学手段对这7种单体进行了结构鉴定,确定化合物分别为:正二十六烷、正十六烷醇、β-谷甾醇、熊果酸、异虎耳草素、佛手内酯、白藓碱。除β-谷甾醇和白藓碱外,其余5个化合物均为首次从该植物中分离得到。其中,熊果酸、异虎耳草素、佛手内酯、白藓碱等都具有较重要的药用价值,该结果为进一步开发和利用蚬壳花椒提供了参考依据。 建立了蚬壳花椒中白藓碱含量的HPLC测定方法。分别对蚬壳花椒的1-3年生幼苗的根、茎、成熟的叶及生药内的白藓碱含量进行了检测,结果为1、2年生茎、成熟的叶及叶柄中均未检测出白藓碱;3年生茎、1-3年生根中检测出白藓碱;3年生根中白藓碱的含量是3年生茎内含量的3.89倍,是生药含量的2.19倍。不同pH值溶液胁迫处理蚬壳花椒幼苗后,能促进植株内的白藓碱含量增加,其中pH为2.5的酸性处理,幼苗内白藓碱含量达0.04725μg·g-1,是对照的7.13倍;pH为9.5的碱性处理,白藓碱的含量达0.03200μg·g-1,是对照的4.83倍,但植株在酸性或碱性过强的情况下均不能正常生长。该研究为高效合理利用蚬壳花椒及合理选择栽培土壤提供参考依据。 对蚬壳花椒的生态学特性进行了研究。蚬壳花椒主要分布在海拔500~1000m的常绿阔叶林中,喜阳但忌强光直射;喜湿,常生长在沟溪边;原始生境土壤pH值范围为5.7~7.6,有机质含量平均值为9.02%,C/N为16.9~22.89,冬季平均绝对含水量为26.89%。 解剖学研究表明,其营养器官构造具双子叶植物的基本特征,根的初生木质部有三原型和四原型;幼茎表面有表皮毛和腺体,茎内含少量分泌囊和结晶;叶上、下表皮细胞差异显著,上表皮细胞较大,少量分泌囊紧接下表皮。生物碱组织化学反应显示,茎中,生物碱主要存在于周皮、次生木质部的射线细胞及髓部细胞内;根中,生物碱大量存在于周皮、次生韧皮部及次生木质部的射线细胞中;叶片中不含生物碱。黄酮类化合物显色反应不明显。 为探索蚬壳花椒自然繁殖中的致危因素,对其种子的休眠和萌发特性进行了研究。采用多种方法处理蚬壳花椒的当年成熟的种子,在常规萌芽条件下不能萌发;用TTC法检测种子生活力,活力达93.33%,去除种皮后给予合适萌芽的条件后,种子可以萌发,证明蚬壳花椒种子的胚在当年已发育成熟;种皮的透水性也较好,与休眠关系不大;蚬壳花椒种皮浸出液对极易发芽的十字花科白菜种子萌发有一定的抑制作用,推测休眠的主要原因可能是种皮内含有抑制萌芽的物质。获得种子萌芽率较高的方法为:浓硫酸处理6min,去除种皮,然后用50 mg·L-1的GA3浸泡5min,清洗后置于25℃培养箱内培养,萌芽率可达60%。 以带顶芽或腋芽的茎段为材料,研究蚬壳花椒微繁殖技术,实验表明:MS+2.0 mg·L-16-BA+0.05 mg·L-1NAA,为最佳腋芽诱导培养基,诱导率达64%;MS+2.0 mg·L-1ZT+0.2 mg·L-1NAA,为最佳丛芽诱导培养基,诱导率达90%,增殖系数为2.7;MS+6-BA 0.5 mg·L-1+NAA 0.05 mg·L-1+生物素1.0mg·L-1,为最佳增殖培养基,增殖系数可达4.0;1/3 MS+IBA 0.5 mg·L-1+NAA 0.05mg·L-1,为最佳生根培养基,生根率可达78%。 为了解不同酸碱环境对幼苗生长的影响,用不同pH值溶液处理蚬壳花椒组培苗,结果显示,组培苗在pH为3~8的范围内,7d内基本能正常生长,而在pH为2、10、11.5的处理下,组培苗明显到受伤害;用酶联免疫法测定IAA、ABA、GA、ZR四种内源激素含量变化,结果显示,四种内源激素对于不同的胁迫处理都呈现出一定的变化反应,pH为6时,IAA含量始终高于其它处理,IAA含量的变化与ABA的含量变化呈相反的趋势;ZR的含量在2-3d时达到高峰,后期pH为6的处理含量最高;GA3含量总体上呈波浪状上升的趋势。 以上研究为以后蚬壳花椒的人工栽培,有效成分的提取、规模化繁殖提供技术指导和理论依据。


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