【摘要】：紫莖澤蘭(Eupatorium adenophorum)為菊科澤蘭屬多年生草本植物,原產(chǎn)于南美洲墨西哥地區(qū),如今已成為我國主要入侵植物之一,使我國西南地區(qū)的經(jīng)濟遭受了巨大損失,并對生態(tài)環(huán)境造成了嚴重威脅。目前已采取了化學防治、生物防治、機械防除等多種方法對紫莖澤蘭進行治理,但未能取得良好的效果。為提高紫莖澤蘭經(jīng)濟價值,變廢為寶,促進防治,本研究在紫莖澤蘭化學成分研究的基礎上,進行了活性成分的分離純化、毒性成分脫除、產(chǎn)品的安全性評價等研究,為紫莖澤蘭的資源化利用提供了依據(jù)。本論文得到的主要研究結(jié)果如下:(1)對紫莖澤蘭中的單咖啡酰奎尼酸類物質(zhì)進行了分離純化和鑒定。使用制備液相色譜制備了新綠原酸、綠原酸、隱綠原酸三種單體,首次在紫莖澤蘭中鑒定和制備了新綠原酸和隱綠原酸。(2)進行了紫莖澤蘭不同溶劑提取物對體外肝細胞毒性的研究,對提取物中的化學成分進行測定,初步確定倍半萜類為主要肝毒性物質(zhì)。進一步分離得到三種倍半萜類單體,分別為9-羰基-10,11去氫澤蘭酮、10Jα-9-羰基澤蘭酮和10Hβ-9-羰基澤蘭酮。三種物質(zhì)均具有體外肝細胞毒性。(3)對紫莖澤蘭中綠原酸類化合物的提取工藝進行了研究。對比了加熱攪拌提取法和超聲輔助提取法,加熱攪拌法提取效果更好。不同溫度下加熱攪拌提取符合二級動力學模型。優(yōu)化后加熱攪拌法所用提取溶劑為60%體積分數(shù)乙醇,固液比1:30,溫度為80℃,新綠原酸、綠原酸和隱綠原酸的提取率分別為6.46、19.73和3.32mg/g。將提取罐體積放大,固液比1:10兩次提取,綠原酸的回收率達到96.86%。(4)對紫莖澤蘭綠原酸粗提物進行初步純化。比較了大孔樹脂法、超濾膜分離法以及溶劑萃取法,大孔樹脂法所得產(chǎn)品綠原酸含量最高。通過靜態(tài)和動態(tài)吸附解吸實驗研究了大孔樹脂對綠原酸的吸附作用。從9種不同性質(zhì)的大孔樹脂中篩選得到NKA-Ⅱ型樹脂。NKA-Ⅱ樹脂對紫莖澤蘭粗提物中綠原酸的吸附符合Langmuir熱力學模型和準二級動力學模型。對大孔樹脂分離純化工藝進行了優(yōu)化和放大,所得綠原酸純度為22.17%,收率為82.14%。大孔樹脂純化工藝效率高,穩(wěn)定性好。(5)對大孔樹脂所得綠原酸純化物進一步精制,以獲得高純度綠原酸產(chǎn)品。比較了聚酰胺樹脂柱層析結(jié)晶法和萃取結(jié)晶法。對綠原酸在聚酰胺樹脂上的吸附情況作了研究,并對純化工藝進行了優(yōu)化和放大。所得綠原酸產(chǎn)品的純度為86.53%,回收率為84.77%,濃縮后結(jié)晶綠原酸純度可達96.82%。使用萃取結(jié)晶法所得綠原酸純度可達96.03%,方法更易操作。(6)對三種紫莖澤蘭綠原酸產(chǎn)品(紫莖澤蘭粗提物,綠原酸6.11%;大孔樹脂純化物,綠原酸22.17%;結(jié)晶產(chǎn)物,綠原酸96.03%)進行了安全性評價。毒素成分檢測結(jié)果表明主要倍半萜類毒素在分離純化過程中已被逐漸脫除。體外肝細胞毒性實驗表明三種產(chǎn)品在培養(yǎng)基中濃度達到400 μg/mL時未產(chǎn)生明顯毒性。急性毒性實驗結(jié)果表明當灌胃量達到15 g/kg體重時,小鼠沒有死亡現(xiàn)象,沒有異常表現(xiàn),各器官未見異常。以上實驗初步證明三種紫莖澤蘭綠原酸產(chǎn)品是安全的。(7)對不同純度的三種紫莖澤蘭綠原酸產(chǎn)品進行了體外抗氧化活性實驗和體外促小鼠脾臟淋巴細胞增殖實驗。隨著產(chǎn)品中綠原酸含量的提高,產(chǎn)品的體外抗氧化活性增強。高濃度的三種產(chǎn)品可以顯著提高小鼠脾臟淋巴細胞體外增殖能力,其中紫莖澤蘭粗提物效果相對更好一些,可能其他成分也起到協(xié)同作用。(8)將紫莖澤蘭原料及其提取殘渣進行堆肥化處理,達到資源的全利用。堆肥處理后,各項指標達到腐熟標準。對紫莖澤蘭中主要化感成分進行檢測,堆肥之后均檢測不到化感物質(zhì)9-羰基-10,11去氫澤蘭酮。種子發(fā)芽實驗表明堆肥后產(chǎn)品無植物毒性。
【圖文】：

１．１紫莖澤蘭研究概述逡逑１．１．１紫莖澤蘭在我國分布情況逡逑紫壟澤蘭（五叩如們？畫ｃｆ＜ｉｅ？ｏｐ／２0ｒ＿Ｓｐｒｅｎｇ，圖１．１）為菊科澤蘭屬多年生叢生型逡逑草本或半灌木植物，原產(chǎn)于南美洲墨西哥和哥斯達黎加等地區(qū)，現(xiàn)已廣泛分布于世界逡逑的熱帶、亞熱帶地區(qū)。紫莖澤蘭從２０世紀４０年代開始由中緬邊境入侵我國云南逡逑南部地區(qū)，隨后快速蔓延，并于７０年代開始對我國造成災害。在云南外來入侵植物逡逑中，，具有Ｉ級危害的有６種，其中最嚴重的就是紫莖澤蘭［４〗。紫莖澤蘭繁殖速度快、競逡逑爭力極強，已經(jīng)對我國西南地區(qū)造成了嚴重的生態(tài)破壞和經(jīng)濟損失［５；６］。目前，紫莖逡逑澤蘭已入侵云南、四川、貴州、廣西、西藏等省份，甚至在湖北和重慶的三峽地區(qū)也逡逑有發(fā)現(xiàn)。在２００３年國家環(huán)保總局和中國科學院公布的首批１６種外來入侵物種名單中，紫莖逡逑澤蘭名列首位ｍ。調(diào)查表明紫莖澤蘭以約每年６０邋ｋｍ的速度向東和向北擴張，長江以

１．２．１綠原酸類物質(zhì)及化學結(jié)構(gòu)逡逑綠原酸（ｃｈｌｏｒｏｇｅｎｉｃａｃｉｄ），化學名邋５－（＞咖啡�？崴幔ǎ担希悖幔妫妫澹铮欤瘢酰椋睿椋悖幔悖椋洌担义希茫眩粒�，其結(jié)構(gòu)由咖啡酸與奎尼酸（圖１．３）縮合而成，是植物細胞在有氧呼吸過程中逡逑經(jīng)莽草酸途徑所產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物。綠原酸分子式為Ｃ６Ｈ１８0９，分子量為３５４．３，熔點為逡逑２０８°Ｃ，比旋光度［ａ］Ｄ＝３５．２°邋（０２．８）。綠原酸在２５°Ｃ水中溶解度為４％，溶解度隨溫逡逑度而變化，在熱水中溶解度較大［６６］。逡逑綠原酸及其類似物廣泛存在于高等植物中。一般情況下，植物體內(nèi)的綠原酸類物逡逑質(zhì)并不單獨存在，而是多種類似物共同存在。綠原酸類化合物含有羥基和鄰二酚羥基，逡逑易溶于水、甲醇、乙醇、丙酮等溶劑，微溶于乙酸乙酯，難溶于氯仿、乙醚等極性很逡逑低的溶劑。綠原酸類物質(zhì)主要由奎尼酸與咖啡酸、阿魏酸、對香豆酸、３，５－二甲氧基逡逑肉桂酸等縮合而成。主要包括單咖啡酰奎尼酸（３－０－咖啡�？崴帷ⅲ担埃Х弱？徨义纤帷ⅲ矗埃Х弱？崴幔┮约半p咖啡�？崴幔ǎ�
【學位授予單位】：中國科學院大學(中國科學院過程工程研究所)
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TQ914

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 OUYANG Can-bin;LIU Xiao-man;YAN Dong-dong;LI Yuan;WANG Qiu-xia;CAO Ao-cheng;GUO mei-xia;;Immunotoxicity assessment of cadinene sesquiterpenes from Eupatorium adenophorum in mice[J];Journal of Integrative Agriculture;2016年10期

2 郭瑞霞;李力更;王于方;王磊;張Z誒

本文編號：2585018