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三七(Panax notoginseng(Burk.)F.H.Chen)为五加科(Araliaceae)人参属(Panax)植物,是我国著名的珍贵中药材,也是云南的重要药物资源。本论文以植物化学为基础,以植物化学技术和生物技术为手段,围绕三七产业中存在的炮制工艺不规范和连作障碍问题开展了进一步的研究。论文较深入地阐明了炮制三七药性改变的化学物质基础,为三七炮制工艺和炮制后的质量控制提供了物质基础,并研究了三七根际土壤的化学成分,尝试从化感作用的角度探讨三七连作障碍产生的机制。研究内容涉及天然产物化学、药理活性、植物生物学等多学科专业的研究领域。从不同的学科角度来研究三七,是植物化学与植物资源的可持续发展相结合的一次尝试。本论文由四个部分组成。第一章引言对本研究立题的目的、意义以及所开展研究内容作了简要的论述。第二章在原有研究工作的基础上,对熟三七的化学成分进行较深入的研究,并探讨了其药理活性。第三章从化感作用的角度探讨三七连作障碍产生的机制。第四章综述介绍了植物化感作用研究进展。 三七在传统上有生熟两种不同的用法。近几十年来在生三七的化学、药理活性等方面已有大量的研究,然而对于炮制三七的认识仍然很有限。本论文对蒸制三七的化学成分和药理活性进行了较深入的研究。运用现代分离技术和波谱手段,从熟三七中分离鉴定了71个化合物,包括67个达玛烷型三萜皂苷及其苷元、1个甾酮和3个酚苷,其中新化合物32个,另有5个化合物系首次从三七中分离得到。应用高分辨质谱、核磁共振波谱、诱导圆二色谱、碳氢异核耦合及各种光谱手段,鉴定了化合物的平面和立体结构。对所分离得到的化合物进行了一系列的活性评价,结果显示,所有化合物对五株人类肿瘤细胞(骨髓癌细胞HL-60,肝癌细胞SMMC-7721,乳腺癌细胞MCF-7,肺癌细胞A-549和结肠癌细胞SW480)均无细胞毒活性;化合物61显示出乙酰胆碱酯酶抑制活性;新化合物1,2,6,7,8,14,17和已知化合物20,43,45,46,48,49,53,57,59及熟三七的主成分20(R)-人参皂苷Rh1(33)和20(R)-人参皂苷Rg3(38)均显示出具有促进PC12细胞分化的活性,而生三七五个主成分人参皂苷Rg1,Rb1,Rd,Re,和三七皂苷R1则均无此活性。研究结果为三七的炮制加工以及熟三七的进一步开发利用提供了科学基础和依据。 连作障碍是三七种植业面临的一个严重问题,已制约了整个三七产业的可持续发展。而三七连作障碍的一些基本的科学问题仍然不清楚,其中首要的问题即是连作障碍产生的机制。化感作用是栽培植物中较常见的现象,一般认为三七的化感作用在连作障碍中起到了重要作用,但目前尚未获得有力的科学证据。本论文利用植物化学手段,对三七根际土壤的化学成分进行了系统研究,尝试从化感作用的角度对三七连作障碍的形成机制进行初步的探索。本研究从三七根际土壤的甲醇提取物中分离鉴定了9个单体化合物,包括7个乌苏烷型三萜酸和2个蒽醌类的化合物,并通过GC-MS分析鉴定15个挥发性成分。同时利用生物测试手段研究了三七根际土壤提取物对三七种子萌发、幼苗生长及发育的影响,在研究过程中发现三七根际土壤甲醇提取物的正己烷萃取部分和乙酸乙酯萃取部分对三七种子萌发和幼苗生长均具有一定的抑制作用。 化感作用广泛存在于药物植物和农作物的栽培过程中,也是近些年研究的热点,论文最后对植物化感作用研究进展进行了综述,就化感作用的定义、化感物质的分类、释放途径、收集方法、生物测试方法、作用机理以及应用前景做了详细的阐述。