【摘要】：目的:在當歸[Angelica sinensis(Oliv.)Diels]形成層分生組織(Cambial meristematic cells,CMCs)和愈傷組織細胞(dedifferentiated plant cells,DDCs)體系前期研究中,本課題組首次對兩種細胞做了轉(zhuǎn)錄組測序,發(fā)現(xiàn)CMCs和DDCs中很多基因表達水平具有顯著性差異,CMCs中合成桂皮酸、香草酸、咖啡酸、對香豆酸和對羥基苯甲酸等次級代謝產(chǎn)物相關(guān)酶的基因表達量較DDCs顯著提高,因此本實驗對當歸CMCs體系、DDCs體系和其根部中以上成分的含量進行測定。目前未發(fā)現(xiàn)利用植物CMCs對香豆素進行生物轉(zhuǎn)化的相關(guān)報道,本實驗首次嘗試利用當歸CMCs體系對6-羥基-3-羧酸乙酯香豆素(底物I)和7,8-二羥基-3-羧酸乙酯香豆素(底物II)進行生物轉(zhuǎn)化。本課題組前期利用喜樹(Camptotheca acuminate Decne.)CMCs和DDCs體系對4-甲基香豆素類進行生物轉(zhuǎn)化,其中4,7-二甲基-6-羥基香豆素(b)轉(zhuǎn)化為2個產(chǎn)物,前期已分離得到4,7-二甲基香豆素-6-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(b-1),本實驗利用制備HPLC對另一個產(chǎn)物(b-2)進行分離、結(jié)構(gòu)鑒定,以及測定單胺氧化酶(MAO)抑制活性。方法:利用HPLC測定當歸CMCs體系、DDCs體系和其根部中的桂皮酸、香草酸、咖啡酸、對香豆酸和對羥基苯甲酸含量。利用當歸CMCs體系對6-羥基-3-羧酸乙酯香豆素(底物I)和7,8-二羥基-3-羧酸乙酯香豆素(底物II)進行生物轉(zhuǎn)化,利用ODS柱色譜、制備HPLC等手段及重結(jié)晶技術(shù)對轉(zhuǎn)化體系進行分離。利用制備HPLC對喜樹CMCs和DDCs體系對4,7-二甲基-6-羥基香豆素(b)生物轉(zhuǎn)化中產(chǎn)物(b-2)進行分離,并測定MAO抑制活性。結(jié)果與結(jié)論:當歸CMCs中桂皮酸、咖啡酸、對香豆酸和對羥基苯甲酸含量較DDCs高,分別是DDCs中的2.05、2.45、2.49和1.52倍,而當歸DDCs中香草酸含量較高,是CMCs的1.67倍。綜合來看,與當歸DDCs體系相比,CMCs體系能產(chǎn)生更多的次級代謝產(chǎn)物,與轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果吻合。同時,當歸CMCs中咖啡酸、對香豆酸和對羥基苯甲酸含量均高于當歸貯藏根,分別是貯藏根中的1.54、1.56和1.82倍,說明源自于當歸貯藏根的CMCs體系,與原植物相比,能分泌出更多的次級代謝產(chǎn)物,更具有商業(yè)應(yīng)用價值。通過當歸CMCs體系對底物I的生物轉(zhuǎn)化,對轉(zhuǎn)化體系進行分離純化,共得8個化合物,根據(jù)理化性質(zhì)和光譜數(shù)據(jù)進行結(jié)構(gòu)鑒定,分別為:p-hydroxyphenylethanol(I-1),4-hydroxy-3-methoxy benzene ethanol(I-2),daucosterol(I-3),Nb-acetyltrytamine(I-4),(3-methoxycar-bonylamino-2-methyl-phenyl)-cabamic acid methy lester(I-5),obtucarbamate A(I-6),1,1′-methanediyl bis(4-methoxybenzene)(I-7),β-sitosterol(I-8)。其中化合物I-3和I-8為當歸植物化學(xué)成分,而化合物I-1、I-2、I-4、I-5、I-6和I-7未從當歸原植物中分離得到過,可能是底物I作為外源物質(zhì)誘導(dǎo)當歸CMCs體系合成的化合物,本實驗以當歸中所含小分子化合物為基礎(chǔ)推測了其生物合成途徑。通過當歸CMCs體系對底物II的生物轉(zhuǎn)化,對轉(zhuǎn)化體系分離純化,共得8個化合物,分別為:1-(4-hydroxyphenyl)-1,2-ethanediol(II-1),5-methyluracil(II-2),p-hydroxyphenylethanol(II-3),daucosterol(II-4),phenazine-1-carboxamide(II-5),2-nonyl-4-hydroxyquinoline N-oxide(II-6),caffeine(II-7),β-sitosterol(II-8)。其中化合物II-1、II-4和II-8為當歸化學(xué)成分;而化合物II-2、II-3、II-5、II-6和II-7未從當歸原植物中分離得到過,可能是底物II作為外源物質(zhì)誘導(dǎo)當歸CMCs體系合成的化合物,本實驗推測了其生物合成途徑。其中phenazine-1-carboxamide為吩嗪類化合物,是首次從植物中分離得到,可見當歸CMCs體系在底物II誘導(dǎo)下增加了天然吩嗪類化合物的來源。由以上結(jié)果可知,當歸CMCs體系含有豐富的酶類,在底物I和底物II誘導(dǎo)下,合成了一系列化合物。然而在轉(zhuǎn)化體系中未得到底物I和底物II的直接轉(zhuǎn)化產(chǎn)物,推測二者可能作為外源化合物投入CMCs體系后,對細胞產(chǎn)生一定的毒性,CMCs體系開啟自我保護機制,利用自身的酶將二者降解成對本體系無害的小分子化合物。本課題組前期以Pechmann法合成4個甲基取代的香豆素:4,8-二甲基-7-羥基香豆素(a)、4,7-二甲基-6-羥基香豆素(b)、4-甲基-6,7-二羥基香豆素(c)和4,7-二甲基-5-羥基香豆素(d),并利用喜樹DDCs和CMCs體系對以上4個香豆素進行生物轉(zhuǎn)化,已經(jīng)分離純化得到4個轉(zhuǎn)化產(chǎn)物,分別為4,8-二甲基香豆素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(a-1)、4,7-二甲基香豆素-6-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(b-1)、4-甲基-6-羥基7-甲氧基香豆素(c-1)和4,7-二甲基香豆素-5-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(d-1)。本實驗利用制備HPLC對底物b的另一個轉(zhuǎn)化產(chǎn)物進行分離并鑒定,得新化合物4,7-二甲基香豆素-6-O-β-D-甘露糖苷(b-2)。對以上9個化合物進行MAO抑制活性測定,發(fā)現(xiàn)底物a、b、c的MAO抑制活性均高于相應(yīng)的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物a-1、b-1、b-2、c-1性,而底物d的MAO抑制活性低于相應(yīng)的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物d-1。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：廣東藥科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S567;Q946

【參考文獻】

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本文編號：2355111