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无论是发达国家还是发展中国家,传统药用植物对人类疾病和健康做出的贡献都不可忽视。石蒜属(Lycoris spp.)植物资源在我国分布最为丰富,全球约有20余种,我国有15种之多,其中12种为中国所特有,且分布相对集中在我国长江以南地区,资源蕴藏量巨大,在民间有广泛的利用,具有观赏价值和药用价值。本研究在开展石蒜属植物民族植物学和民族生态学调查的基础上,对石蒜属植物的资源分布状况、生态环境、民间传统利用及其抗阿尔茨海默症的药理活性进行了较为系统的研究,以明确石蒜属植物作为筛选治疗阿尔茨海默症的潜在药用植物的物质基础,科学评价有关石蒜属植物的传统药用知识,为进一步研究开发该属植物资源提供基础资料。1.多次对贵州、浙江、江苏、安徽、广西的石蒜属植物进行民族植物学及民族生态学调查,获得了不同民族和地区民间传统利用石蒜属植物的信息,记录了不同少数民族对石蒜属植物分类及应用的独特认知,主要用途集中在园艺价值和药用价值。另外,调查了我国石蒜属植物的生物学特征、分布及生境,并采集到12种石蒜属植物,包括54份凭证标本、60份研究材料。2.通过UPLC-QTOF-MS指导用于目标化合物的快速靶点式分离、纯化和鉴定红蓝石蒜(L.haywardii)鳞茎的提取物,通过对分子离子峰和离子碎片的规律理解,结合文献分析,尝试性快速鉴定了 20个生物碱类化合物。利用多种色谱法分离纯化出15个化合物,通过质谱、核磁共振波谱确定了 8个化合物,这些化合物均为首次从红蓝石蒜中分离纯化得到,确定了红蓝石蒜鳞茎中主要生物碱类化合物的化学成分类型。其余化合物仍有待进一步研究,以发现新的化合物及其药理活性成分,为红蓝石蒜开发和应用提供基础研究及数据。3.利用代谢组学技术进行了石蒜属植物的化学成分研究:(1)分别采集、鉴定了石蒜属植物(L.aurea,L.caldwellii,L.chinensis,L.incarnata,L.longituba,L.radiata,L.sprengeri,L.squamigera,L.straminea,L.x houdyshelii,L.haywardii,L.hybrid),获得了每个种的总生物碱提取物,通过多次测试确定分析了石蒜属植物超高液相质谱的最佳条件,为后期进行石蒜属植物的指纹图谱研究提供了数据支持;(2)首次利用代谢组学方法分析12种石蒜属植物的化学成分状况。通过分析12种石蒜属植物总生物碱的UPLC-ESI-MS图谱,获得了所含生物碱化学成分以及种间化学成分差异。采用TOF-ESI-MS进行标准品和各种石蒜属植物总生物碱提取物共注射模式分析,应用MS准确记录碎片峰进而结合SciFinder及相关文献进行化学结构鉴定工作,通过标定化合物进行鉴定,最终得出5种生物碱类型的12个化合物,分别为加兰他敏型生物碱 galanthamine、lycoramine 以及 lycoranmine N-oxide;石蒜碱型生物碱 lycorine和dihydrolycorine;高石蒜碱型生物碱hippeastrine和oduline;文殊兰碱型生物碱haemanthamine、crinamidine以及vittatine;水仙环素碱型生物碱narciclasine;多花水仙碱型生物碱dihydro-latifaliumin C;(3)通过多变量分析(PCA,OPLS-DA)对12种石蒜属植物代谢产物的化学成分进行聚类分析,将石蒜属植物分为两大簇,说明聚合为同一类的石蒜属植物具有相似的代谢成分,与传统分类学的结果具有相似性,初步说明12种石蒜属植物的代谢成分与其不同出叶期有相互关联性,也验证了化学分类学的合理性,为石蒜属植物的分类提供了一定的依据。通过主成分分析提取石蒜属植物中的特征化合物,即具有分类学意义的潜在特征性化合物20个,最终确定16个特征化合物用于发现和寻找种间化合物的差异性,为后期进一步分析其在不同石蒜属植物中的化学成分和含量打下基础;(4)分析了 12种石蒜属植物的石蒜碱、加兰他敏和力克拉敏的含量及变化,结果表明在同属不同种间其含量变化相差悬殊,显示出种间化合物的差异性,可为后期合理开发和利用药用植物资源提供的数据和科学依据,也可为石蒜属不同种质资源的筛选和药物开发提供重要参考。4.利用秀丽线虫CL2355模型,对石蒜属植物总生物碱提取物的抗阿尔茨海默症的分子机制进行筛选研究。分别对12种石蒜属植物总生物碱进行CL2355的5-HT敏感性分析,并针对乙酰胆碱酯酶ace-2的qRT-PCR实验来验证石蒜属不同种之间总生物碱的抗阿尔茨海默症活性变化。结果表明,所有石蒜属植物提取物均具有延缓外源性5-HT作用下CL2355瘫痪的作用;采用qRT-PCR进行的研究同样表明石蒜属各种总生物碱均有降低ace-2基因表达的作用,即抗阿尔茨海默症作用。结合两种实验研究结果,说明所有石蒜属植物总生物碱提取物均具有抗阿尔茨海默症的作用,其中L.incarnata,L.chinensis,L.straminea,L.x houdyshelii以及L.radiata效果最佳,可作为重点资源开展研究。本研究构建了民族植物学、民族生态学、天然产物化学、代谢组学、药理学以及分子生物学等多学科交叉的跨学科研究技术体系,探索现代民族植物学的研究模式,选取12种石蒜属植物为研究对象,分析其属内种间生物碱类化合物的成分及含量的差异性,探讨石蒜属植物中抗阿尔茨海默症有效成份的存在、分布以及含量,以及能反映其种群遗传特性的化合物类型,对石蒜属物种的鉴定、探讨石蒜属植物种内种间关系以及开发抗阿尔茨海默症的新药具有十分重要的理论意义和应用价值,并探索以民族药物学为导向的药物筛选工作,为我国石蒜属生物资源的保护和可持续利用提供科学依据。