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森林资源是人类赖以生存的基础资源,挖掘林木潜在功效是未来新兴生物产业的理论基础。金银忍冬(Lonicera maackii)为忍冬科(Caprifoliaceae)忍冬属(Lonicera)落叶灌木,与著名的金银花为同属植物,化学成分及功效与金银花具有相似性,然而相对于应用广泛的金银花,金银忍冬的研究和利用还处于开发阶段,关于其各部位不同季节的化学成分对细胞毒性影响的规律研究还不够深入和完善,严重阻碍了其精准开发和利用。本研究旨在评估和鉴定金银忍冬各部位中的活性成分;揭示活性成分在金银忍冬各部位不同季节内的分布规律、积累动态、活性成分类型和作用;筛选和比较各部位不同季节有效活性成分对体外细胞毒性的影响,确定其在现代植物抗癌药物中的开发价值,为人们更好利用植物资源提供了关键性数据和指导。主要研究结果如下:(1)评估了不同温度下金银忍冬各部位挥发物的活性成分。采用热脱附(室温)、热重(850℃)和热裂解(850℃)技术,对金银忍冬树叶、树枝、树皮和木材4个部位的挥发物成分进行分析。热脱附所有部位共鉴定出145种化学成分,酸类化合物种类和相对含量最高;热重结果表明,金银忍冬各部位的热解规律基本类似,4个部位热重反应中热解的起始温度、终止温度、失重速率以及失重峰值点等有差异,升温速率选择20℃/min峰形利于热重分析;热裂解检测结果表明,所有部位共检测出275种化合物,各部位烃类物质相对含量最高。不同部位挥发物活性成分之间有差异,发现了镰叶芹醇、人参炔醇、香茅醛等珍贵医药成分,证实了金银忍冬各部位具有影响细胞毒性的活性成分和研究价值。(2)筛选了金银忍冬各部位提取物中活性成分对细胞毒性的影响。选取金银忍冬各部位不同溶剂的提取物,采用GC-MS和UPLC-QTOP-MS分别检测提取物中的易挥发和非挥发性活性成分。结果得出,易挥发性成分中发现了维生素E、香草酸、香芹酚等有效活性成分。各部位检测出非挥发性化学成分分别有315、150、147和165种。比色法(MTT)检测结果证明金银忍冬各部位乙醇提取物对不同癌细胞的抑制作用,方差分析得出树枝部位提取物对肝癌细胞(Hepg2)抑制作用显著,杀死率最大为85.58%;各部位对胃癌细胞(SGC-7901)抑制作用差异不显著;树叶部位对白血病细胞(K562)抑制作用显著,杀死率最大为74.08%。分析出非挥发性已知具有药用效果的活性成分绿原酸、咖啡酸、槲皮素和芹菜素等25种活性成分在金银忍冬各部位中的种类、相对含量、功效和分布规律对细胞毒性的影响。(3)探索了季节对于金银忍冬挥发物中化学成分官能团组成和结构特征影响。选取4个不同生长期树叶、树枝、树皮、木材、树根和根皮6个部位,分析得出,不同季节挥发物FTIR红外图谱在9个区间位置存在明显的共有峰,个别峰位稍有移动,特殊峰峰强上存在差异。FTIR透光率强弱证明各部位不同季节之间化学成分相对含量有差异,树叶部位透光率春>夏=秋,树枝部位冬季最高,树皮部位春>夏>秋>冬,木材部位冬>夏>春>秋,树根部位冬季最强,根皮部位春季明显,其他三季相似。表明了各季节活性成分种类或相对含量存在差异性,初步证明了季节对细胞毒性的影响规律。(4)探究了不同季节金银忍冬提取物中易挥发性活性成分的变化规律。金银忍冬春、夏、秋、冬6个部位所有提取物中共检测出710种易挥发性成分,各季节分别检测出311、311、346和260种化合物,秋季化学成分种类最丰富。通过比对分析各部位、不同季节和不同溶剂中化合物种类、主要成分、活性成分差异,筛选出对细胞毒性有影响的有效活性成分,如秋季树叶提取物中的花生五烯酸、春季树枝部位的3-羟基-4-甲氧基肉桂酸等共计20种,探索不同季节对细胞毒性的影响。(5)探究了不同季节提取物中非挥发性成分中活性成分的变化规律。金银忍冬所有部位提取物中检测出1870种非挥发性成分,春、夏、秋、冬四季分别鉴定出166、180、178、71种活性成分,其中具有医药用途的成分四季分别有144、142、131、55种,抗肿瘤和抗癌功效成分四季分别有21、34、29、14种。比较发现各部位检测出的同一种化学成分组成相近相对含量各异,季节间差异累积,导致部位间活性成分差异更明显。通过主成分分析、因子分析和聚类分析,可通过组合不同采收时间和部位,降低工作量同时达到精准获得对细胞毒性影响的特征活性成分。(6)探明了不同季节金银忍冬提取物中有效活性成分对细胞毒性的影响。不同季节对不同癌细胞毒性结果影响有差异,夏季癌细胞抑制作用波动较大,春、秋、冬三个季节的抑制作用较强且差异不明显。通过有效活性分子分布规律和细胞毒性结果分析,确定冬季树枝部位对Hepg2癌细胞、夏季树叶对SGC-7901癌细胞、春季木材对K562癌细胞和冬季根皮对人乳腺癌细胞(MDA-MB-231)中的活性成分抑制作用最大,不同癌细胞最大杀死率分别是79.4%、62.2%、74.4%和70.2%,采用小分子药物靶点预测,冬季树枝部位提取出的芝麻酚、补骨脂素、橘皮酸(又名3-羟基-4-甲氧基肉桂酸)和表白桦脂酸,夏季树叶部位提取出β-谷甾醇、花生四烯酸、齐墩果酸和芹菜素,春季木材部位提取出补骨脂异黄酮、宝藿苷I、皮树脂醇、芝麻素和川陈皮素,冬季根皮部位提取出的马兜铃酸C、商陆皂苷甲和肉豆蔻醚活性成分分别与不同癌细胞具有多个共同靶点,初步验证了金银忍冬中活性成分协同抗癌的作用。本研究通过评估和鉴定金银忍冬不同部位及不同季节的活性成分类型、分布规律,分析了各部位不同季节有效活性成分对体外细胞毒性的影响,为金银忍冬的抗癌作用研究提供了一定的数据基础,为金银忍冬的系统开发和利用提供了一定的科学依据。