背景:“十字花科植物多为一年生、二年生或多年生植物,大部分是草本植物。大多数植株本身具有毛。根大多数为块根。茎呈直立或铺散状,茎形态在十字花科植物中变化较大。叶子可分为两种形态:基生叶呈旋叠的形状;茎生叶通常为互生,单叶为全缘状、具齿或有分裂,基部为抱茎或半抱茎状态,有时也呈各式深浅不一的羽状分裂或羽状复叶;一般没有托叶。花整齐。大部分花为两性花,也有退化成单性的,但不常见;花大多为总状花序,顶生或腋生,少有单生。”十字花科的植物大都含有不少具有生理活性的成分,在民间的应用也颇为广泛。“十字花科某些属的植物的种子含强心苷类;有些属的植物中含硫苷类,水解后产生硫氢酸对羟基苄酯或异硫氰酸烯丙酯,外用可消炎,内服可为刺激性祛痰药”。这也表明了十字花科下的很多植物可被视为潜在性的药用植物。十字花科常被用于食物和药物,其科下所含的属的数目众多,而岩芥菜属作为十字花科的一个属,也成为科研人员进行研究的目标。罗马尼亚山岩芥菜(Aethionema armenum Boiss.)是十字花科岩芥菜属的植物,广泛分布于土耳其,在中国未发现该植物的存在。经过文献的搜索以及查阅后可知,关于岩芥菜属大多是在该植物的基因多样性以及分类学方面进行的研究,研究人员通过ISSR技术和RAPD技术将土耳其分布的岩芥菜属进行分类并研究其中的关系,岩芥菜属总共约有41个不同的种,大约有20多个种分布在土耳其有分布,其中就包括罗马尼亚山岩芥菜。对于岩芥菜属的分类,早期仅仅是根据表面特征来区分,但是作者表示,这种分类方法对于植物来说并不科学,因为自身的特征不仅仅取决于植物的表象形态,环境对其也有着明显的影响。研究人员结合着基因组与PCR技术对其进行鉴定,认为这两种技术可以应用于除了岩芥菜属以外的其他植物的分类。这个方面的研究能够为后面的研究人员提供较为权威的植物分类,从而为植物的科目归属提供有力的证据,对植物体内所含有的物质的推断提供线索。从查过的文献可以得知对于岩芥菜属的研究并不十分丰富,罗马尼亚山岩芥菜就更为缺乏。由于十字花科是一个范围广泛的科,所以科研人员对这个科的研究也相对比较全面。这为研究罗马尼亚山岩芥菜起了指导作用。很多十字花科的植物内含有生物碱类成分,岩芥菜属作为十字花科分支下的一个属含有去甲茛菪碱的典型的次生代谢产物。从岩芥菜属的生物基因合成路径以及十字花科的其他属能够发现这个路径是十字花科在早期进化时就已经形成的,在十字花科中去甲茛菪碱的代谢有两条路径:第一条路径为TR1,即托品碱经过一系列的作用生成莨菪碱或者时辣根碱。另外一条路径称之为TR2,即伪托品碱经过一系列的作用生成打碗花精及其各种相似物,即打碗花精A3,打碗花精A5,打碗花精A5,打碗花精B3,打碗花精B4,打碗花精B2能够与葡糖脑苷酶进行作用,而葡糖脑苷酶对戈谢病具有显著的作用。戈谢病(GD)即我们常说的葡糖脑苷脂病,它是一种家族性糖脂代谢疾病,是染色体的隐性遗传疾病,是溶酶体沉积病中最常见的一种。葡糖脑苷脂是一种可溶性的糖脂类物质,是细胞的组成成分之一,在人体内广泛存在。由于葡糖脑苷脂酶的缺乏而引起葡糖脑苷脂在肝、脾、骨骼和中枢神经系统的单核-巨噬细胞内蓄积而发病,产生相应的临床表现。戈谢病在世界各地均有发病。经过学者研究表明某些种类的打碗花精被证实能与土豆毒性产生反应。葡糖异硫氰酸盐广泛存在于十字花科植物中,科研人员从此处作为指导进行研究。并且异硫氰酸盐在抗癌方面的作用也被研究证实。虽有文献报道称葡糖异硫氰酸盐在罗马尼亚山岩芥菜的种子中有存在,但对该成份的分离纯化以及鉴定过程并给未给出细节。硫氰酸盐中糖的部分经过酶的降解而产生的异硫氰酸盐具有抗炎的作用,但是目前此生物活性并未在此植物甚至是岩芥菜属中做清晰的描述。也有些文献当中提及罗马尼亚山岩芥菜中也含有生物碱,只是没有过多的讲述。目的:此课题研究的主要目的是从该全株植物甲醇提取物中分离鉴定出其所含化合物,丰富该植物在植物化学方面的信息。方法:对于植物的研究,由于天然药物的性质,一般会分根、茎、叶、花做分别的研究,在20世纪左右学者们主要集中于研究种子部分但本课题进行研究的对象是罗马尼亚山岩芥菜的全株植物。主要的部分是全株植物的甲醇提取部分。我们认为甲醇作为溶剂的溶解能力比较强,相比于水煎煮能在室温下溶解样品。水煎煮由于需要加温,所以在一定程度上,可能会由于温度的原因,导致植物内的样品发生反应,所以要尽量避免这种情况出现。而且相对于纯品而言,粗提物比较稳定,在自然状态下发生变化的几率比较小。这样就尽量避免在不必要的条件下致使物质的结构及性质发生改变。得到的甲醇粗提物会经过液-液萃取对其进行初步的分离,根据相似相溶的原理。萃取之后分为正己烷相,二氯甲烷相,正丁醇相以及水相。这四个溶剂可以将物质分为不同极性范围的四相。然后我们选取了正丁醇相以及二氯甲烷相作为主要的研究部分。正己烷的极性较小,样品很难旋干,这样不利于实验数据的记录。水相极性较大,所含物质大多数为大分子,在结构鉴定方面有很大的困难。二氯甲烷相是研究的比较多的部分,其小分子结构相比于正丁醇相方面比较简单。正丁醇相的物质大多含有糖类,鉴定起来有难度,所以在正丁醇相中发现新的化合物的可能性更大一些,此次课题的优选部分也是选定为正丁醇相。结合正丁醇的极性以及其溶剂特性,以及对键合相的影响,采用大孔树脂分离其萃取物。也就是采用了柱色谱的方法,柱色谱是一种分配色谱。色谱体系中含有两个相,一个称之为固定相,一个称之为流动相。固定相相当于载体,流动相即是洗脱剂,当流动相对固定相以及固定相上的物质进行洗脱时,反复的利用洗脱剂与物质的混合物中所含有的组分进行一个分配平衡,从而在最后达到了分离的目的。在分离天然产物方面柱色谱法是我们常用的分离和纯化手段。柱色谱也分为正相色谱和反相色谱,当固定相的极性大于流动相的极性时,这种色谱称之为正相色谱,反过来的称之为为反相色谱。根据相似相溶的原理。装有大孔树脂的色谱柱便属于反相色谱柱,用于分离极性相对较大的物质,而大孔树脂相对来说孔径略大,可以粗略的进行类似于分子筛的作用的一个初步的筛选。大孔树脂色谱所应用的为甲醇和水的溶剂洗脱系统。以不同比例的两个溶剂组成洗脱剂将正丁醇相的物质进行分离。为了尽量使得洗脱剂与样品很好的混溶,增加了溶剂的洗脱次数。分离后得到了样品的子样品流分。在对这些子样品流分进行初步处理之后,进行分离条件的分析与分离方法的优化。在分析样品方面高效液相色谱是分析化合物的必要方法。高效液相色谱在研究天然产物及成分分析中起到了重要的作用,高效液相也可分为分析液相和制备液相。其原理是同其他色谱过程一样的,高效液相也是运用溶质在固定相以及流动相之间不断的交换的过程。它可以借助溶质在流动相以及固定相之间的分配系数、亲和力与吸附力以及分子本身的大小差异所产生的排阻作用之间的差别导致不同的化合物之间彼此分离。”高效液相根据所要分离的化合物不同,也分为正相与反相。对于正丁醇来说因为该相萃取的化合物与正丁醇的极性相似,采用的是反相的高效液相进行分析以及分离条件的筛选。根据高效液相的分析结果所显示的在该条件下的保留时间以及同一样品流分当中所含物质的分离程度为参考对分离的方法进行优化。分析所用的色谱柱选择的是ODS反相色谱柱,也就是常说的C18柱;“它是由长链烷基作为键合相组成的,就其材料组成的性质来说具有较高的碳含量和更好的疏水性能,所以尤其对各种类型的生物大分子具有更强的适应能力,所以C18柱应用的较为普遍广泛。”为了保持分离出的化合物与计划分离得到的目标化合物一致,以分析的方法应用于制备,等度的洗脱方式进行样品的分离与纯化。对得到的化合物进行纯度的验证,然后进行结构的鉴定。在天然化合物的结构鉴定方面对于鉴定物质结构的方法,一般采用的是核磁、质谱、红外、紫外相结合的方法。核磁共振波谱解析是进行结构鉴定的重要方法,核磁共振波谱的产生是因为在磁场环境中,有些原子核具有磁性,这些原子核在高磁场的作用下,吸收射频辐射之后就会引起核的自旋能级的跃迁。所以对于有机化合物来说对我们比较重要的就是碳谱与氢谱了。对于化学物质的结构鉴定来说,对于未知的化合物我们不仅仅依靠一级谱图的辅助,还要结合二级谱图找到碳氢以及氢氢之间的关系。从核磁共振的原理方面考虑,由于氢原子的原子核具有磁性,如果氢原子在分子中的化学环境不同,那么在核磁波谱上就会呈现出不同的吸收峰,也会呈现出不同的化学位移。研究人员可以根据峰的裂分状况以及化学位移的范围推断出氢原子所链接的化学基团。对于天然有机化合物来说的基本组成元素是碳、氢与氧氮,其它元素的组成可能性相对较小。但是单单给出氢的信息不足以推断出化合物的结构,所以碳谱在研究过程中也十分必要,根据碳的化学位移的范围能够更加方便的帮助确定化学物质基团的性质与其所处的大致的化学环境。综合出碳谱与氢谱的信息,用DEPT谱图以及HSQC予以确认,就能够相对全面的推断出化合物结构的组成。DEPT谱图主要帮助识别碳谱图中的伯碳、仲碳、叔碳,在与碳谱对比之后能够直观的找出季碳的相关信息,结合HSQC的谱图加以确认,这样基本就可以帮助确定结构组成。本课题的主要任务是发现罗马尼亚山岩芥菜植物内物质的分离纯化以及鉴定。在此次研究中综合运用了碳谱、氢谱、DEPT谱图以及其它的二维谱图将已分出来的化合物的结构进行推理与鉴定。在此次研究中我们综合运用了薄层色谱,柱色谱,高效液相等多种化合物的分离和纯化方法,并结合核磁,三重四级杆质谱,飞行时间高分辨液质联用仪的等先进设备进行结构的分析与鉴定,并达到了预期的效果。结果:16个化合物从该植物中分离出来,其中6个新的化合物被发现,即methyl-6’-(2”O-β-D-glucopyranosylbenzoyl)-2-O-β-D-glucopyransyl-benzoate(T1),2’,7-dehydro-2-O-β-D-glucopyranosylsalicylicacid-6’(2-O-β-D-glucopyranosyloxy)benzoate(T4),6’-(2-methoxybenzoyl)-salicylic acid-2-O-β-D-glucopyranoside(T5),4-hydroxy coumarin-4-β-D-apiofuranosyl-[1→6]-O-β-D-glucopyranoside(T8),2’,7-dehydro-3’-(2-methoxybenzoyl)-2-O-β-D-glucopyranosyl-salicylicacid-6’-O-β-Dglucopyranoside(T10),6-(2-methoxybenzoyloxy)-β-D-glucopyranosyl-(4→6)-β-Dglucopyranose-4-(2-methoxy)-benzoate(T17)。4-hydroxycoumarin-4-β-D-glucopyranoside有少量的化合物信息。结论:该植物中分离出的化合物丰富了该属植物的化学信息,其生物活性方面有待进一步研究,如果成功发现新化合物的生物活性,也有个能为新药的研发提供一个基础信息,对修饰化合物方面提供一个新的思路。