论文部分内容阅读
中药覆盆子为蔷薇科植物华东覆盆子(Rubus chingii Hu)的干燥果实,待夏初果实由绿变绿黄时采收,除去梗、叶后,置沸水中略烫或略蒸,干燥后使用。其作为一味药食同源的传统中药,收载于历年《中国药典》中,具有益肾、固精、缩尿、养肝明目的功效,在临床中被广泛应用于治疗遗尿尿频,目暗昏花等症状。现代研究也证实,中药覆盆子具有抗氧化、抗炎、抗癌等活性。为了探究中药覆盆子采收入药的依据,探明中药覆盆子果实颜色与临床疗效之间内在联系的物质基础,同时阐明中药覆盆子中特征性成分-鞣花单宁和果胶的组成及相关生物活性,本研究基于中药覆盆子的不同颜色,对不同产地中药覆盆子的主要活性多酚类成分差异进行了比较,并系统分析了覆盆子中鞣花单宁类成分的组成,对中药覆盆子中鞣花单宁类成分的构效关系进行了深入研究。同时,为了探究中药覆盆子中鞣花单宁的开发利用方法,利用鞣花单宁与天然多糖材料(低甲氧基果胶、塔拉胶),采取两步制备法,制备出了具有良好物理特性及高抗氧化性的新型可食用膜。最后,针对果胶类成分,以中药覆盆子残渣作为原料,对中药覆盆子果胶进行提取并加以物理修饰,进而对原果胶及修饰果胶的结构及活性进行研究,比较两者之间的差异。本研究为中药覆盆子资源的综合利用及深入研究提供一定的理论依据。主要内容如下:(一)以不同产地的中药覆盆子为原料,按照不同成熟度将中药覆盆子果实进行分组,并对两组中主要活性多酚(黄酮、鞣花单宁)含量进行比较,结果表明,两组果实之间总鞣花单宁含量表现出显著性差异(P<0.05)。同时,LC-TOF结果显示,两组果实中主要鞣花单宁成分的组成比例存在显著性差异,表明覆盆子果实成熟过程中鞣花单宁会发生相互转化,进而推测覆盆子果实成熟过程中鞣花单宁的含量及组成可能是影响果实自身颜色,并导致不同成熟度覆盆子药效产生差异的潜在原因之一。(二)以中药覆盆子为原料,采用柱色谱层析分离得到鞣花单宁富集物,通过QTOF-MS/MS鉴定出其中25种主要鞣花单宁类化合物,并根据鉴定结果推测出了中药覆盆子中鞣花单宁可能存在的转化过程。在此基础之上,通过不同柱色谱,PHPLC等分离方法以及质谱、二维NMR等结构鉴定方法,从中药覆盆子中分离并鉴定出5种鞣花单宁类单体,包括了chingiitannin A(1)、lambertianin A(2)、sanguiin H-6(3)、casuarictin(4)和sanguiin H-2(5),其中chingiitannin A为新化合物。(三)对新化合物chingiitannin A的抗糖尿病活性进行了初步评价。结果表明,chingiitannin A具有良好的抗α-葡萄糖苷酶活性及抗α-淀粉酶活性,酶动力学研究表明其酶抑制机制为非竞争性可逆抑制。荧光光谱测定与分子对接试验结果则表明,chingiitannin A能够通过与酶变构位点发生结合,改变酶结构中酪氨酸残基和色氨酸残基周围微环境,引起酶的荧光静态猝灭,并抑制其活性。细胞实验表明,chingiitannin A对L6小鼠骨骼肌细胞未表现出细胞毒性,并且显著提高了其糖摄取能力(P﹤0.05),以上结果表明chingiitannin A具有潜在的糖尿病治疗功效。此外,对中药覆盆子中其他主要鞣花单宁类成分(lambertianin A、sanguiin H-6、casuarictin、ellagic acid)的活性差异及构效关系进行了研究。结果表明,不同鞣花单宁均表现出了良好的抗氧化活性及非酶糖基化抑制活性,结构中羟基数量及糖苷键C-1位galloyl片段的构型能够对其活性产生显著影响。同时,lambertianin A、sanguiin H-6及casuarictin是浓度依赖型抗糖基化化合物,其抗非酶糖基化机制与ellagic acid有所不同。另外,L6小鼠骨骼肌细胞实验结果表明,鞣花单宁能够提高细胞糖摄取能力,其中ellagic acid表现出了显著性(P﹤0.05)。研究结果表明,鞣花单宁的组成可能是影响覆盆子疗效的重要因素之一。(四)以低甲氧基果胶和塔拉胶为基材,中药覆盆子鞣花单宁富集物为添加剂,制备低甲氧基果胶-塔拉胶-鞣花单宁复合可食用膜。结果表明,塔拉胶及鞣花单宁能够显著的影响膜的抗水性及机械性能。同时,鞣花单宁改变了膜的内部结构及连接方式。可食用膜具有良好的缓释功能和抗氧化活性,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有良好的抑制活性。以上实验结果证实塔拉胶和鞣花单宁能够有效改善可食用膜性能,同时新型可食用膜可作为功能性薄膜在食品包装领域具有潜在的应用价值。(五)以中药覆盆子残渣为原料,采用柠檬酸提取法提取覆盆子果胶,采用超声方法对其进行修饰。结构测定结果显示,相比于原果胶,超声修饰降低了原果胶中性糖含量及甲氧基化程度,同时提高了半乳糖醛酸及多酚含量。扫描电镜结果则表明,超声修饰导致原果胶发生断裂并产生大量球形碎片。活性实验结果表明,覆盆子原果胶和修饰果胶均具有良好的抗氧化活性和抗α-葡萄糖苷酶活性,在人肝细胞L02模型中均可有效抵抗H2O2诱导的细胞损伤,并降低细胞内ROS水平。同时,超声修饰可以有效提高原果胶的相关活性。以上结果表明覆盆子渣是功能性果胶的潜在良好来源,同时超声修饰是提高果胶功能性的有效方法之一。综上,通过对中药覆盆子物质基础和鞣花单宁、果胶等构效关系的研究,为中药覆盆子相关产品研发及综合利用提供了一定的理论基础和实验依据。