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轮钟花(Cyclocodon lancifolius(Roxburgh)Kurz)为桔梗科(Campanulaceae)轮钟草属(Cyclocodon)植物,轮钟花俗名也叫红果参。轮钟花果实,即红果参果,是一种药食两用型的水果,其作为扶贫产业项目之一,已经从野生实现规范化种植,在西南地区产生经济效益,具有良好的市场前景。但现阶段关于红果参果的研究基础薄弱,限制了红果参果资源的开发和利用。因此本课题将对红果参果的化学成分进行系统的研究,并初步考察其生物活性,为红果参果的综合开发利用提供参考。本课题以红果参果实为研究对象,主要开展了以下研究内容:1.红果参果大类成分分析及其生物活性初步研究以五批红果参果为材料,采用溶剂法制备红果参果乙醇提取物和粗多糖。采用紫外分光光度法测定其总黄酮、总花色苷、总多酚和多糖含量,进一步通过超高效液相色谱-飞行时间-串联质谱技术(UPLC-QTOF-MS)分析其化学成分。利用α-葡萄糖苷酶抑制模型考察粗多糖、乙醇提取物及其主要代表成分的体外α-葡萄糖苷酶抑制作用。结果表明,5个批次的红果参果粗多糖中多糖含量为27.59%~37.59%;乙醇提取物中总黄酮含量为1.22%~1.77%,总花色苷为0.90%~1.14%,总多酚含量为13.11%~18.85%。乙醇提取物化学成分丰富多样,通过UPLC-QTOF-MS从中共鉴定出21个化合物,包含10个黄酮、3个有机酸、3个花色苷、3个酚酸、1个氨基酸和1个聚炔类成分。红果参果乙醇提取物、粗多糖及其代表化合物木犀草素显示出显著的α-葡萄糖苷酶抑制活性,IC50值分别为7.52 μg/mL、37.43 μg/mL和8.03 μg/mL,明显高于阳性对照阿卡波糖(616.17 μg/mL)。研究初步明确了红果参果的物质基础,并首次发现其潜在的抗糖尿病活性。2.红果参果提取物系统化学成分研究采用正反相硅胶、大孔树脂、Sephadex LH-20凝胶、半制备HPLC、TLC、重结晶等分离手段对红果参鲜果90%乙醇提取物中的化学成分进行系统分离纯化,并利用核磁、质谱、圆二色谱、诱导圆二色谱等波谱手段和酶/酸水解、糖衍生化等化学手段进行单体化合物的结构鉴定,共分离鉴定得到42个化合物,包括聚炔类化合物14个,苯丙素类化合物9个,萜类化合物2个,呋喃类化合物4个,黄酮类化合物3个,甾体、生物碱、有机酸及其他化合物10个;其中新化合物共14个(CL-1~CL-14),包括6个聚炔(CL-1~CL-6,轮钟花炔苷A~F)、2个苯丙素(CL-7和CL-8,轮钟花苷A和B)、2个萜类(CL-9和CL-10,轮钟花萜苷A和B)、4个呋喃(CL-11~CL-14,轮钟花呋喃A~D)。CL-1是结构中带有生物碱单元的聚炔苷;CL-3和CL-4是一对具有新苷元结构的聚炔苷;CL-7为含有生物碱单元的苯丙素苷。3.单体化合物的α-葡萄糖苷酶及黄嘌呤氧化酶(XO)抑制活性的考察采用α-葡萄糖苷酶抑制活性和XO抑制活性体外筛选方法,对部分单体化合物(CL-1~CL-12,CL-15,CL-17~CL-27)进行活性考察。结果显示聚炔化合物CL-17表现出明显的α-葡萄糖苷酶抑制活性,在0.05 mg/mL的浓度下抑制率为83.42%。两个聚炔类成分:9-(tetrahydropyran-2-yl)-non-trans-2,8-diene-4,6-diyn-l-ol(CL-17)、codonopilodiynosideA(CL-22),一个苯丙素化合物:epipinoresinol(CL-24),2个呋喃化合物:轮钟花呋喃A(CL-11)、轮钟花呋喃B(CL-12),对XO具有明显抑制作用,测得CL-24在0.25 mg/mL浓度下抑制率为77.96%,其它化合物 IC50 值分别为:CL-17:772.5 μM;CL-22:402.5 μM;CL-11:372.5 μM;CL-12:284.5μM。构效关系初步总结表明,聚炔结构中吡喃环的存在、烯与二炔共轭的程度会影响化合物对α-葡萄糖苷酶的抑制活性。聚炔成分的糖苷化、结构中烯与二炔共轭程度的大小,双四氢呋喃木脂素结构中甲氧基取代的数量会对化合物的XO抑制活性产生重要影响。综上,本课题对红果参果的化学成分进行了系统的研究,并对红果参果实提取物及分离得到的单体化合物进行初步活性考察,基本明确了红果参果物质基础,并从中得到抑制α-葡萄糖苷酶及XO的活性化合物,这为后续深入研究提供实验依据,为红果参果的开发利用提供参考。