1、本科毕业论文(设计)海芋的化学成分研究二级学院 药科学院专 业 药学班 级 学生姓名学 号指导教师年 月海芋的化学成分研究【摘要】目的：研究海芋根茎氯仿部分的化学成分。方法：采用硅胶柱色谱法、凝胶柱色谱法、高效液相色谱法进行分离纯化，并根据化合物的理化性质和波谱数据鉴定化合物的结构。结果和结论：研究分离得到单体化合物 1、单体化合物 2、单体化合物 3 和单体化合物 4 共四个化合物，其中 3 个分别鉴定为丁香脂素（1） 、对羟基苯甲醛（2） 、 去氢催吐萝芙木醇（3）。【关键词】海芋；酚类；黄酮类；结构鉴定Chemical constituents of Alocasia macrorrhi
2、za（L.）SchottAbstract Objective: To study the chemical constituents from Chloroform extract of Alocasia macrorrhiza（L.）Schott. Methods: The compounds were isolated by column chromatogram on silica gel, Sephadex LH-20 and HPLC. Spectroscopic evidences and physicochemical characteristics were employed
3、for the structure identification. Results and conclusion: Four compounds (compounds 1, compounds 2, compounds 3, compounds 4 ) were isolated, and three of them were identified as Syringaresinol,p-Hydroxybenzaldehyde,(6S,7E)-6-hydroxy-4,7-megastigmadien-3,9-dione.Keywords Alocasia macrorrhiza（L.）Scho
4、tt Phenol Flavonoid identification目 录1 前言 .11.1 海芋的化学成分研究进展 .11.1.1 甾醇类 .11.1.2 脑苷类 .11.1.3 氰苷类 .11.1.4 凝集素类 .21.1.5 营养物质 .21.2 海芋的药理作用研究进展 .21.2.1 抗肿瘤作用 .21.2.2 抗真菌和抗病毒作用 .31.2.3 解热消炎镇痛作用 .31.2.4 抗氧化作用 .31.2.5 其他作用 .41.3 海芋的临床用途 .41.4 展望 .42 材料与试剂 .52.1 实验材料 .52.2 实验仪器 .52.3 试剂 .53 实验部分 .73.1 实验方法
5、.73.1.1 海芋氯仿部分（AMC）的制备 .73.1.2 AMC 部分的粗分离 .73.1.3 AMC-9 部分的分离 .73.1.4 AMC-9-10 部分的分离 .93.1.5 AMC-9-4 部分的分离 .93.1.6 AMC-9-4-3 部分的分离 .103.1.7 AMC-9-6 部分的分离 .103.1.8 AMC-9-6-3 部分的分离 .113.1.9 AMC-9-7 部分的分离 .123.2 实验结果 .133.3 化合物的结构鉴定 .143.3.1 化合物 1 的结构鉴定 .143.3.2 化合物 2 的结构鉴定 .153.3.3 化合物 3 的结构鉴定 .174 结论
6、 .195 参考文献 .20致 谢 .23附录 A 单体化合物 1 的 1H NMR 谱和 13C HMR 谱 .24附录 B 单体化合物 2 的 1H NMR 谱和 13C HMR 谱 .25附录 C 单体化合物 3 的 1H NMR 谱和 13C HMR 谱 .2611 前言海芋是海芋属（Alocasia）植物海芋的干燥根茎，海芋属是天南星科（Araceae）芋亚科（Colocasioideae）芋族（Colocasieae）的一属，1839年从芋属（Colocasia）中分离单独建属。海芋属的植物在世界上约有70种，主要分布在亚热带的亚洲。我国境内拥有其中的四种，分别是：海芋Alocas
7、ia macrorrhiza（ L.）Schott、尖尾芋Alocasia cucullata（Lour.）Schott 、箭叶海芋（Alocasia longiloba Miq.）、南海芋（Alocasia hainanica N. E. Brown），生长于长江以南的热带地区。其中南海芋仅限于在海南岛产出，其他均为热带亚洲广泛布种。由于本属的北界和上限的控制，海芋可以分布到华中，而海拔最多可上升到1 700米 1。海芋作为一种有毒的民间中草药，具有清热解毒、消肿散结、祛腐生肌之功效，主要用于高热、流感、风湿关节炎、萎缩性鼻炎、瘰疬、疗疮肿毒、虫蛇咬伤等。我国对海芋的化学成分、药理作用及临床
8、应用做了相关的研究工作，对现查询到的文献做如下整理。1.1 海芋的化学成分研究进展目前暂没有系统地对海芋化学成分的分离和提取，大多为有目的地提取有关成分，并对其相应的药理活性进行研究。1.1.1 甾醇类Dinda等 2首次在海芋属中发现固醇类物质，从印度海芋根茎的甲醇提取液中分离得到五种已知的类固醇，分别为麦角固醇、油菜甾醇、豆固醇、-谷甾醇和-谷甾醇。1.1.2 脑苷类Tien等 3在海芋属根茎的乙醇提取液中分离得到了一种全新的神经酰胺 alomacrorrhiza A。1.1.3 氰苷类2海芋全株含有氰苷，已分离得到海韭菜苷（triglochinin）和异海韭菜苷（isotriglochi
9、nin）。但氰苷是否是引起海芋毒性的物质，或者是否还存在其他的有毒物质以及各成分与毒性作用的关系，目前尚不完全清楚 4。1.1.4 凝集素类Hammer等 5最早从该科海芋属中提取的到凝集素为海芋素（alocasin），是一种相对分子量为11的小分子蛋白。Kaur等 6在尖尾芋中提取出了一种具有较好抗癌活性的外源凝集素N-acetyl-D-lactosamine ，该凝集素结构较为特殊。周丽君等 7又在尖尾芋中分离得到另外一种凝集素AEL。Dhuna等 8从印度海芋中分离得到另一种具有一定抗癌活性的凝集素AIL，进一步丰富了这一类化合物。1.1.5 营养物质Aberoumand等 9在印度海芋
10、的根茎中发现了大量人体所需的营养物质（如蛋白质、纤维素、碳水化合物）及相当的矿物质含量（如钾离子、钠离子、钙离子、铁离子和锌离子等）。王东等 10从海芋的根茎中分得以分子量为22000的蛋白质AMTI具有胰蛋白酶的抑制活性。1.2 海芋的药理作用研究进展海芋用以药用已有多种记载，其根茎用药对腹痛、霍乱、疝气等具有良好的效果，尚可用于治疗肺结核、风湿性关节炎、气管炎等，调油外用可治疗神经性皮炎等。在治疗癌症方面也有一定的疗效。1.2.1 抗肿瘤作用可燕等 11用小鼠移植瘤和裸小鼠异体移植人肿瘤模型研究海芋的抗肿瘤作用，研究的结果表明海芋的水煎剂对小鼠S 180的抑制率为29.38%，对裸小鼠人胃
11、腺癌移植瘤的抑制率为46.3051.72%，对腹水瘤小鼠的生存期无明显延长作用。Kaur等 6的研究发现从尖尾芋中分离得到的凝集素N-acetyl-D-lactosamine在100gmL-1的浓度下对人宫颈癌细胞有50%的抑制率。其通过特异性结合肿瘤细胞表面的碳水化合物，从而影响肿瘤细胞的表达，达到抑制荷瘤小鼠肿瘤的3生长的目的。Dhuna等 8研究从印度海芋中分得的AIL ，发现该外源凝集素在10gmL -1的浓度下对前列腺癌细胞、结肠癌细胞的生长有50%抑制率，在50gmL -1的浓度下对口腔癌细胞生长也有50%的抑制率。周丽君等 7研究表明利用被FITC标记的海芋和尖尾芋凝集素AOL及
12、AEL ，可以识别对正常胃肠和癌变胃肠粘膜细胞表面的糖复合物，用以诊断肿瘤疾患的阳性率达到6070%。赵俊等 12研究发现海芋的醋酸乙酯和丙酮提取物作为抗肿瘤药物有较好的前景。1.2.2 抗真菌和抗病毒作用王雅东等 13采用生长速率法测得，海芋的甲醇提取物对水稻纹枯病菌菌丝生长的抑制率为41.1451.45%，其中海芋叶甲醇提取物氯仿萃取组分的活性最高。从海芋中分得的凝集素AOL可以抑制真菌Botrytis cinerea的生长，并且其在100molL-1的浓度下对 HIV-1病毒逆转录酶也有70% 的抑制活性 14。1.2.3 解热消炎镇痛作用卢先明等 15采用热板刺激致痛发和化学刺激致痛法
13、研究海芋的镇痛作用，采用对二甲苯致小鼠耳廓炎症的抑制作用和小鼠棉球肉芽肿形成的抑制作用研究海芋的消炎作用，发现海芋的镇痛、消炎作用均较为显著。张俊荣等 16用水提醇沉法对海芋分部提取，结果表明海芋对大鼠酵母性发热的有效抑制部分为醇溶部分，由于大鼠酵母性发热的体温上升与下丘脑PEG2含量上升呈中度正相关，最后得出海芋的解热机理与抑制下丘脑中PEG2升高有关，其有效成分可能为生物碱、皂苷类物质。海芋对于慢性萎缩性鼻炎、慢性支气管炎 17等其他炎症也有一定的效果。李智勇 18利用鲜海芋外敷的方法，对39例阑尾脓肿病患进行治疗，其中有30例症状、体征消失，7例有所好转，2例无效。结果表明其对肠痈（阑尾
14、脓肿型）效果良好。1.2.4 抗氧化作用4Mulia等 19发现印度海芋叶子50%含水乙醇提取物有较强的抗氧化作用。朱启红等 20发现在低Zn 2+浓度下海芋叶片中过氧化物酶、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的活性有一定增加，说明海芋适用于净化低浓度Zn 2+的废水。1.2.5 其他作用海芋也适用于治疗钩端螺旋体病、毒蛇咬伤和毒蜂蜇伤等 4。海芋根茎的乙醇提取物有显著的保肝作用 21。Ito等 22发现海芋对人类的正常皮肤成纤维细胞的生长有一定的促进作用，有利于皮肤的修护。1.3 海芋的临床用途据本草纲目记载，海芋主治疟瘴肿毒风癞，伏硵砂。民间常用于清热解毒、消肿解痛。用药部位为其根茎，内服可治疗流
15、行性感冒、风热、头痛、痔疮便血、肺结核等，外敷适用于风湿骨痛、痈疽肿毒大创。现也用于慢性支气管炎、慢性萎缩性鼻炎、阑尾炎脓肿、钩端螺旋体病和毒蛇咬伤等疾病的治疗。对于海芋属植物的毒性，最常见的为对皮肤和粘膜的刺激作用，作用迅速而猛烈，在接触或误食后会引起接触部位的红肿疼痛，继而产生如舌体喉头肿大、恶心呕吐、腹泻等，严重中毒也可致死亡。但将其经过晒干、煮沸等去毒处理后仍可正常应用。1.4 展望海芋作为中国传统中药，除开其毒性以外不良反应较少。经过中药的处理方式基本可以除去其毒性对于人体的伤害作用。但由于致毒性反应的物质尚不明确，这就为后期海芋具体的化学组成研究有了迫切的需要。根据现下对于海芋药理
16、作用及临床应用的研究分析，今后对海芋的研究应着重于以下几个方面：1.海芋的抗肿瘤作用效果突出，具体发挥作用的是其中哪一种或是多种物质的共同作用；2.海芋的毒性作用确切是来自于哪一种或是几种物质的共同作用，如何剔除或加以应用； 3.理清海芋有效成分在人体内发挥作用的具体机制和转化代谢过程；4.建立目的单体简单有效的分离提纯方法；5.建立合理的制备工艺流程等。52 材料与试剂2.1 实验材料本试验中采用的新鲜海芋采自广东省广州市广州大学城，经鉴定为天南星科海芋属植物海芋Alocasia macrorrhiza（L.）Schott 。取新鲜海芋块茎（约250 kg）除去污泥和枯叶后，切片、晾干后备用
17、。2.2 实验仪器实验所用仪器如表1所示。表1 实验用仪器列表实验仪器 型号 生产厂家旋蒸仪 OSB-2100 上海爱朗仪器有限公司真空泵 SHB- 郑州恒岩仪器有限公司自动双重纯水蒸馏器 SZ-93A 上海亚荣生化仪器厂万分之一分析天平 TP-114 丹佛仪器（北京）有限公司恒温水浴槽 HH-S4 海东玺制冷仪器设备有限公司扫描仪 MRS-2400U2 上海中晶科技有限公司超声仪 KQ-3200M 东莞市科桥超声波设备有限公司陶瓷加热板 PC-400D CORNING密度计 M-1型 沈阳市玻璃计器厂调温电热套 DZTW 北京市永光明医疗仪器有限公司Photodiode Array Detector 996型 WatersRefractive Index Detector 133型 GILSON5C18-MS- 10ID x 250 mm COSMOSILSolvent Delivery System HPXL RAININ
