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薰衣草精油化学成分和活性研究认领

作者：

董光耀

学位授予单位：

中国科学院大学

摘要：

薰衣草(Lavandula angustifolia Mill)是一种多年生的植物，其属于唇形科薰衣草属。薰衣草精油具有广泛的使用价值和多样的生物活性，特别是其神经方面的活性尤为突出。本研究主要为分离和确定薰衣草精油的化学成分并结合分子对接筛选薰衣草精油中具有良好抗乙酰胆碱脂酶活性的化合物，为后续薰衣草精油中具有抗乙酰胆碱脂酶活性的先导化合物的发现与开发提供科学依据。　　1.薰衣草精油的化学成分研究　　为了增加GC-MS定性分析薰衣草精油成分的准确度，本研究分别采用装备HP-5ms毛细管柱的GC-QTOF-MS和装备有HP-1和HP-INNOWax柱的GC-MS分析薰衣草精油，共确定了40种薰衣草精油成分，占薰衣草精油总成份的92.08％。薰衣草精油主要由31.53％含氧单萜化合物，43.23％酯类化合物，8.03％单萜化合物，3.61％倍半萜化合物，4.54％含氧倍半萜化合物和少量1.14％其它化合物组成。　　2.薰衣草精油抗氧化和抗菌活性研究　　为了探究薰衣草精油的生物活性，分别采用DPPH、ABTS法和琼脂孔穴扩散-抑菌圈法评价薰衣草精油的抗氧化和抗菌活性。结果显示采用DPPH和ABTS法测定的IC50值分别为7.24±0.15mg/mL和0.95±0.02mg/mL，薰衣草精油对大肠杆菌，白色念珠菌和金黄色葡萄球菌抑菌圈大小分别为9mm、10mm和11mm。结果表明薰衣草精油具有中等的抗氧化活性和较为均衡抑菌能力，具有开发成广谱抗菌剂的潜力。　　3.制备气相色谱流分收集器冷却系统的改进　　为了降低制备气相色谱分离薰衣草精油的成本，采用自制冷井冷却系统代替原先的液氮冷却系统，使分离成本由675元/天降至25元/天。该系统不仅显著的降低了成本，而且具有进一步改进的空间。　　4.薰衣草精油流分浓缩回收率试验和化学成分的分离　　为了选择适当的流分浓缩方式，通过比较减压旋蒸和氮吹两种浓缩方法浓缩薰衣草精油稀释液的回收率发现采用减压旋蒸方法浓缩精油稀释液的回收率高于氮吹，因此决定采用减压旋蒸方法浓缩精油流分。　　首先以梯度洗脱方式(正己烷∶乙酸乙酯=100∶0，100∶1，100∶1.5，100∶3，100∶8，100∶15，100∶30，100∶50，0∶100)通过硅胶柱层析法分离薰衣草精油。然后采用改进后的制备气相从合适的流分中分离制备薰衣草精油单体，并采用13C-NMR检测分析结构。通过上述方法总共分离得到18个化合物，其中有6个化合物是无法通过GC-MS联用NIST14数据库确定。　　5.薰衣草精油活性化学成分的筛选　　为了从薰衣草精油发现具有抗乙酰胆碱脂酶活性的成分，通过软件Autodock4.2计算分析已确定的薰衣草精油成分与乙酰胆碱酯酶的结合能量。结果发现化合物39、40、45和乙酰胆碱酯酶的结合能量最低，分别是-7.02kcal/mol、-6.98kcal/mol和-7.67kcal/mol。虽然它们与乙酰胆碱酯酶的结合能量不如加兰他敏与乙酰胆碱的结合能量(-8.60kcal/mol)，但是具有进一步优化结构改善活性的潜力。

摘要译文

关键词：

薰衣草精油; 化学成分; 分子对接筛选; 生物活性

学位年度：

2020

学位类型：

硕士

学科专业：

药物化学

导师：

买吾兰江·买提努尔

中图分类号：

R284[中药化学];R28[中药学];O62[有机化学]

学科分类号：

1005[中医学];100801[中药资源学];100804[中药化学];070303[有机化学];081704[应用化学]