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药用植物的化学成分具有结构多样、生物活性丰富且不易耐药的特点。我国药用植物的种类多达上万余种,这为我们从药用植物的化学成分中发现药理活性显著的天然分子,继而将其发展为创新药物创造了有利的条件。对药用植物化学成分的研究有利于推动我国中药的发展和传播,也是国际药学领域关注的研究方向之一。生物碱和萜类化合物是两类非常重要的天然产物,它们广泛地存在于各种药用植物中,是天然产物化学十分活跃的研究领域。它们的骨架庞杂、类型繁多、结构千变万化。Cordell G.A等人于2001年就已经报道,来源于天然界的生物碱约有30000多个,而从植物中分离得到的生物碱约有20000多个包括1900多种骨架,可见植物是生物碱的重要来源。萜类是植物挥发油的主要成分,据不完全统计,目前发现的此类化合物约有23000多个。生物碱和萜类化合物的生物活性也很丰富。长春新碱、秋水仙碱、紫杉醇、青蒿素等著名药物的发现使这两类化合物成为药理学、合成学、天然产物领域研究的热点。本论文以富含生物碱的夹竹桃科药用植物盆架树属盆架树(Winchia calophylla A.DC.)和富含萜类的两种菊科药用植物橐吾属掌叶橐吾(Ligularia przewalskii(Maxim.)Diels)、千里光属Senecio destomtanii为研究对象,对它们的化学成分进行了研究,并进行了相关的生物活性测试,以期从这两类化合物中发现质优低毒的药物先导分子。同时,研究了菊科药用植物风毛菊属云木香(Saussurea lappa C.B.Clarke)中具有生物活性的倍半萜内酯类化合物去氢木香烃内酯(DHC)对宫颈癌细胞HeLa的抑制作用和作用机理,为DHC在抗癌领域的应用提供了参考。利用多种常规分离技术和方法(硅胶柱层析、重结晶等),结合高效液相色谱(HPLC),从上述药用植物中分离得到了102个化合物,采用波谱分析(HRESIMS、UV、1H NMR、13C NMR、1H-1H COSY、DEPT 135、HSQC、HMBC、NOESY、CD)和文献对照的方法,鉴定了它们的结构,分别为30个吲哚类生物碱、12个倍半萜、10个三萜、12个甾体、5个黄酮、6个香豆素类化合物、24个苯的衍生物、3个长链类脂肪族化合物,其中有2个新化合物(Wc 3、Wc8),均从盆架树中分离得到,分别为akuammiline型和vincorine型的生物碱。本论文首次报道了盆架树中sarpagine型生物碱(Wc 27)的存在和S.destomtanii的化学成分。测试了量多的化合物的抗植物病原真菌活性。其中吲哚类生物碱Wc 2、7、10和11表现出了显著的抗植物病原真菌活性,并且具有广谱的抑菌作用。Wc2对P.italicum的抑制IC50值为10μM,Wc 2抑制Fusarium oxysporum f.sp cubenis(香蕉枯萎病菌)的IC50值为11μM,Wc 7抑制Rhizoctonia solani(辣椒立枯丝核病菌)的IC50值也为11μM,均好于甲基托布津(阳性对照药物)的作用。此外,从S.destomtanii中分离得到的三萜Sd 4、Sd 6和从L.przewalskii中分离得到的倍半萜衍生物Lp 1、三萜Lp 12也显示了中等程度的抗植物病原真菌活性。我们还测试了部分生物碱的抗乙酰胆碱酯酶活性和细胞毒活性,结果显示这些生物碱的抗乙酰胆碱酯酶活性和细胞毒活性都不明显。据文献报道,DHC对肝癌细胞、肺癌细胞、卵巢癌细胞、宫颈癌细胞等多种肿瘤细胞均表现出较强的抑制作用,但对其机理的研究尚不完善。因此,本论文对从菊科植物云木香中提取得到的DHC诱导宫颈癌细胞HeLa的凋亡机制进行了研究,发现DHC可以降低HeLa细胞中硫氧还蛋白还原酶(TrxR1)的活性,使得细胞中的活性氧(ROS)累积,从而导致氧化应激,最终诱导HeLa细胞凋亡。此外,DHC也可引起HeLa细胞内硫醇含量的降低,导致氧化应激的发生。本论文综述了DHC在抗癌、抗炎、抑菌等生物活性方面的应用和相关机理,为DHC在发展新药方面提供了较为可靠的依据,也为研究其它具有相似生物活性的化合物的作用机制提供了参考。本论文在一定程度上丰富了这三种药用植物化学成分的研究,为合理利用和开发这些药用植物给予了帮助,为筛选药物先导化合物提供了有效的凭据。对DHC抗癌机理的研究为其在抗肿瘤方面的应用提供了理论支持,也为寻找新的抗癌药物提供了可参考的靶点。