林木是生产天然产物的重要资源,选择利用树体的果实或叶片中的次生代谢物(天然产物)开发药物、保健品等,是扩大药源、保护资源和可持续利用的有效途径。楸树(Catalpa bungei C.A.Mey.)为紫葳科(Bignoniaceae)梓属(Catalpa)植物,落叶乔木,原产中国,是珍贵优质用材树种和著名的园林观赏树种。在目前林权制度改革和森林分类经营的新形势下,如何提高楸树非材用部位的经济效益,实现楸树资源的可持续利用成为亟待解决的问题。本文以楸树的叶片和种子为对象,研究了楸树叶片和种子中生物活性成分,并进一步探讨了化合物对人宫颈癌(He La)细胞增殖和凋亡的影响。取得了以下主要结果:1.根据各种化学成分系统预试的特有颜色反应和沉淀反应,判断楸树叶片中含有氨基酸、多肽、蛋白质、糖、苷、甾体、三萜类、酚类、黄酮类、香豆素、内酯、强心苷及生物碱,可能含有鞣质、蒽醌,不含皂苷、有机酸、挥发油及油脂。2.筛选出了抗氧化活性强的楸树无性系。比较了来源于甘肃和河南两产地的12个楸树无性系叶片提取物中酚类物质含量及抗氧化活性,结果发现,甘肃产地的楸树无性系6叶片中酚类物质含量及抗氧化活性最强;进一步与同属的梓树和灰楸比较发现,甘肃产地的楸树无性系6叶片提取物中酚类物质含量及抗氧化活性均显著强于梓树和灰楸。3.分离得到了楸树叶片中抗氧化活性成分。采用生物活性追踪法,利用柱层析分离,并评价各分离组分及化合物的抗氧化活性。结果发现,乙酸乙酯萃取相中总酚含量及抗氧化活性强于石油醚萃取相、正丁醇萃取相和水(萃余)相;分离乙酸乙酯萃取相,得到7个组分,其中Fr.5组分对DPPH自由基的清除能力比同浓度BHT高2.86倍;进一步分离Fr.5组分,得到两个具有抗氧化活性的黄酮类化合物,分别为木犀草素和芹菜素。该化合物首次从楸树叶片中分离得到。4.采用生物活性追踪法,利用柱层析分离,以抑制枯草芽孢杆菌和蜡状芽孢杆菌的抑菌圈大小为评价指标,寻找楸树叶片中抑菌活性成分。结果发现,乙酸乙酯萃取相的抑菌活性强于石油醚萃取相、正丁醇萃取相和水(萃余)相;分离乙酸乙酯萃取相得到29个组分,其中19号(Fr.4.1)组分的抑菌活性较强;进一步分离19号组分,得到木犀草素和芹菜素两种化合物。考察两个化合物的抑菌活性发现,木犀草素和芹菜素具有协同增效作用,二者的配比为1︰1时抑菌活性最强。5.分离得到了楸树叶片中抗肿瘤活性成分。采用生物活性追踪法,利用柱层析分离,结合磺酰罗丹明B(SRB)法筛选楸树叶片中抑制He La增殖的活性成分。结果发现,楸树叶片提取物的乙酸乙酯萃取相对He La细胞增殖的抑制作用强于石油醚萃取相、正丁醇萃取相及水(萃余)相;从乙酸乙酯萃取相中分离出的29个组分均可抑制He La细胞增殖,其中17号(Fr.3.11)组分抑制作用最强。进一步从Fr.3.11组分中分离得到一个具有抗肿瘤活性的化合物,为熊果酸。该化合物为首次从楸树叶片中分离得到。6.探讨了熊果酸对He La细胞增殖和凋亡的影响。釆用SRB法、划痕试验、克隆形成试验以及应用流式细胞仪观察熊果酸对He La细胞增殖及凋亡的影响,并利用Western Blotting方法检测凋亡过程中相关蛋白的表达。结果发现,熊果酸对Hela细胞增殖具有抑制作用,并通过内源性途径及外源性途径参与诱导Hela细胞凋亡。7.分析了楸树种子油及脱脂种粕中的活性成分。采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用法分析楸树种子油中脂肪酸及植物甾醇组成,高效液相色谱(HPLC)法测定种子油中生育酚含量,高效液相色谱-质谱(HPLC-MS)联用法分析脱脂种粕中黄酮类成分组成,并考察其抗氧化活性。结果表明,从楸树种子油中共检测出11种脂肪酸,其中以亚油酸、α-亚麻酸和油酸为主,不饱和脂肪酸含量占脂肪酸的87.37%;种子油中含有菜油甾醇(21.52%)、豆甾醇(4.43%)、β-谷甾醇(74.05%)、γ-生育酚(0.89 mg·g-1)及α-生育酚(0.44 mg·g-1);脱脂种粕中含有7种黄酮类成分,总黄酮含量为9.39 mg·g-1,同时脱脂种粕提取物具有抗氧化活性。以上结果明确了楸树叶和种子中的活性成分及其结构,初步阐明了活性成分诱导肿瘤细胞凋亡的分子机制。为保健品、药品等的研制、新型油料的开发以及综合开发利用楸树植物资源提供一定的理论参考和科学指导。