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香鳞毛蕨是一种具有特殊香气的多年生草本植物,其特点是老叶宿存,系鳞毛蕨科鳞毛蕨属。香鳞毛蕨主要分布于亚洲温带、欧洲和北美洲,通常生长在岩屑坡和岩石的裂缝中。特别是在五大连池分布的香鳞毛蕨,其只生长于火山喷发后所形成的熔岩环境中,当地居民用它来治疗多种皮肤病(牛皮癣、痤疮、皮疹和皮炎),民间验方利用香鳞毛蕨已有几十年的历史。此外,香鳞毛蕨还具有抗菌、镇痛、抗氧化、抗肿瘤和治疗类风湿性关节炎的作用。本文对香鳞毛蕨的精油和间苯三酚类成分进行了分离提取,并对纯化出的成分进行了抗菌活性考察。研究结果如下:1.建立了香鳞毛蕨精油以及4种间苯三酚类成分的分析方法。(1) GC-MS结合保留指数对香鳞毛蕨精油成分进行了鉴定,共鉴定了18个成分,占精油总量的89.65%,结果表明香鳞毛蕨精油富含倍半萜类化合物。(2)确定了RP-HPLC同时柃测香鳞毛蕨中4种间苯三酚类成分的色谱条件。色谱柱为ODS C18色谱柱(100mm×4.6mm.i.d.,2.6μm),流动相为乙腈-水-甲酸,柱温为25℃。本方法重复性好、准确度高、稳定性强,适用于香鳞毛蕨及其他植物中香鳞毛蕨素等间苯三酚类成分的分析及检测。2.采用无溶剂微波萃取技术对香鳞毛蕨中的精油进行了提取,中心组合设计结合响应而分析优化提取工艺,考察了提取时间、辐射功率和含水率对提取率的影响,确定了最佳的提取工艺参数:提取时间:34min辐射功率:500w含水率:50%在上述条件下对香鳞毛蕨精油进行提取,精油的平均提取率为0.33%,其R.S.D.为5.19%。响应面分析结果表明,在各影响因素中,提取时间对香鳞毛蕨精油提取率的影响最大,其次是辐射功率,最后是含水率。提取率与试验因素之间并不是简单的线性关系,对香鳞毛蕨精油提取率有较强交互作用的是提取时间和辐射功率。无溶剂微波提取法实现了香鳞毛蕨精油的高效提取,精油提取后的材料可继续用于其它目标成分的提取。3.采用负压空化提取法对香鳞毛蕨中间苯三酚类成分进行提取。考察了液固比、提取时间、空气流量、压力、提取次数等因素对负压空化提取过程中间苯三酚类成分提取率的影响,确定了最佳工艺参数:液固比:10:1(mL/g)提取时间:20min空气流量:30mL/min压力:-0.04~-0.05MPa提取次数:3次在上述条件下,香鳞毛蕨素、绵马酚、绵马素PB和绵马素BB的提取率均达到94%以上。由于负压空化提取技术以负压为动力,提取过程在密闭体系和常温操作系统下进行,所以这一方法具有节能效果好,无有机溶剂释放,有效成分无高温降解发生等优点,适用于香鳞毛蕨以及其他植物中活性成分的高效提取。4.对香鳞毛蕨中绵马酚、绵马素PB、香鳞毛蕨素和绵马素BB的分离富集方法进行了研究。(1)采用树脂柱吸附技术对香鳞毛蕨中的绵马酚和绵马素PB的分离富集进行了研究,洗脱流程为:5BV30%乙醇溶剂用于移除杂质,10BV50%乙醇溶剂被用于收集绵马酚,15BV70%乙醇溶液用来富集绵马素PB,沈脱流速为2BV/h。(2)采用树脂柱色谱技术对香鳞毛蕨中的香鳞毛蕨素和绵马素BB的分离富集进行了研究,对HPD-826,AB-8和HPD-600三种树脂的分离性能进行了考察,结果表明AB-8树脂对香鳞毛蕨素和绵马素BB的分离性能较好。确定了最佳洗脱流程为:10BV70%乙醇溶剂用于移除杂质,30BV80%乙醇溶剂被用于收集香鳞毛蕨素,20BV95%乙醇溶液用来富集绵马素BB,洗脱流速为6BV/h。(3)经过树脂富集后,绵马酚的含量从1.40mg/g增加到了10.4mg/g,提高了7.4倍;绵马素PB在产品中的含量从4.9mg/g增加到了41.8mg/g,增长了8.52倍。他们的回收率分别为85.73%和78.41%。采用AB-8树脂柱色谱动态分离后,香鳞毛蕨素的含量从4.10mg/g增加到了34.4mg/g,提高了8.39倍:绵马素BB在产品中的含量从9.5mg/g增加到了56.9mg/g,增长了5.99倍。他们的回收率分别为91.22%和75.64%。5.采用中压硅胶柱层析及重结晶技术对香鳞毛蕨中绵马酚、绵马素PB、香鳞毛蕨素和绵马素BB进行了纯化,并采用一系列方法对纯化所得化合物结构进行了确认。(1)确定了香鳞毛蕨样品中绵马酚、绵马素PB、香鳞毛蕨素和绵马素BB的中压硅胶柱层析分离方法以及重结晶条件。经HPLC检测表明绵马酚、绵马素PB、香鳞毛蕨素和绵马素BB的纯度依次为96.2%,95.1%,97.7%和95.3%。回收率依次为78.26%,63.27%,73.24%和65.63%。(2)经纯化得到具有一定纯度的化合物,通过理化性质、紫外(UV)、质谱(ESI-MS-MS)与核磁共振谱(’H-NMR和13C-NMR)技术,结合文献报道信息确定所得产品为目标化合物。6对香鳞毛蕨不同溶剂萃取物、纯化得到的4种间苯三酚类成分以及香鳞毛蕨精油的抗菌活性进行了初步研究,研究结果如下:(1)考察了不同极性溶剂萃取物的抗菌活性,受试菌种包括痤疮杆菌、金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、变形杆菌、绿脓杆菌和白色念珠菌。不同极性部位对细菌和真菌都具有较好的抑制作用,其中对石油醚、乙酸乙酯、正丁醇和水这四种极性溶剂萃取物最为敏感的菌株是大肠杆菌,其最小抑菌浓度分别为1.95,1.95,3.9和3.9mg/mL。(2)香鳞毛厥精油对痤疮杆菌的最小抑菌浓度为0.0391%(v/v),香鳞毛蕨精油的最小杀菌浓度为0.0782%(v/v)。香鳞毛蕨精油对痤疮杆菌的抑菌活性优于文献报道的迷迭香精油,与J‘香精油抑制痤疮杆菌的活性相当。(3)对香鳞毛蕨中4种间苯三酚类成分较为敏感的菌株是表皮葡萄球菌,金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、变形杆菌、白色念珠菌和痤疮杆菌。香鳞毛蕨素对白色念珠菌的最小杀菌浓度为125μg/mL,杀菌效果与氯霉素相当,优于红霉索和青霉素。绵马酚、绵马素PB和绵马素BB对表皮葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、变形杆菌和白色念珠菌的杀菌效果与阳性对照相当或优于阳性对照。香鳞毛蕨素、绵马酚、绵马素BB和绵马素PB对痤疮杆菌的最小抑菌浓度分别为15.63,15.63,31.25和125μg/mL。(4)绵马素BB的动态杀菌曲线表明浓度为MBC(2MIC)的绵马素BB对瘁疮杆菌在5小时内可以将细菌全部杀灭。通过聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)研究了绵马素BB对痤疮杆菌的蛋白表达量的变化,结果表明绵马素BB可能通过抑制26kDa和33kDa两种特异蛋白而起作用。采用琼脂糖凝胶电泳研究了绵马素BB对痤疮杆菌DNA的裂解作用,结果表明浓度MBC的绵马素BB作用痤疮杆菌能导致其DNA出现碎裂。综上所述,无溶剂微波萃取技术和负压空化提取技术适用于香鳞毛蕨中精油及间苯三酚类成分的提取。树脂柱吸附和树脂柱色谱可以有效地分离富集香鳞毛蕨中四种主要的间苯三酚类成分,纯化后,绵马酚、绵马素PB、香鳞毛蕨素和绵马素BB的纯度分别达到96.2%,95.1%,97.7%和95.3%,总回收率为46.07%,36.63%,45.80%和38.66%。香鳞毛蕨不同极性溶剂萃取物和纯化得到的间苯三酚类成分均具有抑菌效果。对绵马素BB抑制痤疮杆菌的分子机制进行了初步的探索,为进一步开发利用植物药提供了良好的基础。