对烟草化学成分及生物活性的相关研究

发表时间:2020/7/21   来源:《科学与技术》2020年7期   作者:杨洪峰 齐彩凤 刘海龙 于宏男
[导读] 烟草属管状花科目,分布广泛,烟草化学成分相对复杂,

        摘要:烟草属管状花科目,分布广泛,烟草化学成分相对复杂,其生物活性涉及的方面较多。本文将围绕烟草化学成分进行阐述,详细分析生物活性,注重对烟草中的非挥发性成分进行分析,了解化学成分中的生物活性,坚持理论联系实际的基本原则,旨在为日后研究工作的顺利进行奠定基础。
        关键词:烟草;化学成分;生物活性

        前言:烟草的品质不同,在对烟草的化学成分进行分析的过程中可以发现其内部存在二萜以及降解产物、倍半萜及三萜等。注重研究烟草的生物活性,将抗阿尔茨海默病活性以及抗肿瘤活性有效的整合在一起,深入研究,以此为烟草化学成分以及生物活性的研究提供理论依据。
1.烟草化学成分分析
1.1二萜及其降解产物
        烟草化学成分较多,二萜及其降解产物就是其中的一种,在对这种成分的数量进行研究的过程中,数据显示有40个左右。对烟草中二萜骨架的类型进行分析,其类型较丰富,包括苏丹烷型以及西柏烷型等。在对烟草进行鉴定的过程中,其中主要的成分为西柏烷型二萜,数量在60个左右,对该成分的构型进行分析,1S、2E占有关键的比重,由此可以看出该化学成分中的生源途径存在相似性。在对烟草进行分离的过程中,会得到西柏烷型化合物,对此时的C-4状态进行观察,可以发现会存在1个羟基。注重对西柏烷型二萜进行划分,可以是4R小组,也可以是4S小组。对西柏烷型二萜中的化合物进行分析,主要包括11E、6R、2E、1S等。烟草最初分离获取的成分较为复杂,可以发现主要与西柏烷型二萜的生源途径紧密相关,也是其中关键的代谢物。随着研究的逐渐深入,相关的专家学者纷纷对烟草中的苏丹烷型化合物数量进行分析,并从中得出共同的生源合成衔取,这主要是由所形成的化合物会发生环化反应以及消除反应。
1.2倍半萜及三萜
        对烟草化学成分中的倍半萜以及三萜进行研究,在研究的过程中我们可以发现主要包括榄香烯以及单环金合欢烷等骨架类型倍半萜。在实际研究的过程中,注重与生源途径进行研究,相关的专家学者将plytuberin以及Rishitin型倍半萜有效的整合在一起,对其中的桉烷中间体进行深入的分析,数据显示存在一致性。在对C-14甲基降解反应进行研究的环节中,可以发现会产生Rishitin型倍半萜类化合物,其中桉烷C-2、C-3等氧化反应,均会产生该类化合物。同时,在形成三环plytuberin型倍半萜的过程中,对形成的方式进行分析,会发现主要与桉烷C-2、C-3所产生的氧化反应有关,其中C-C键断裂也可以形成三环plytuberin型倍半萜,当环化反应重新发生时,也会发生该倍半萜。随着研究的逐渐深入,对烟草中化学成分进行分离,已经能够分离出羽扇豆醇棕榈酸酯,但是从目前的研究角度进行分析,其分离主要以微量成分的形式存在。
1.3其它化合物成分
        在烟草的其它化学成分进行分析,除了二萜及其降解产物、倍半萜及三萜等化合物之外,还包括二嗪皮叮-6-O--D-吡喃葡萄糖苷、苯乙醇-D-吡喃葡萄糖苷等化学成分。随着对烟草化学成分研究工作的不断推进,还发现了烟草中所存在的新生物碱,其中存在亚麻酸甘油酯类化合物,由此可以发现当前烟草中的化学成分类型较多、且复杂。同时,在实际研究的过程中,观察到烟草呈现出较好的激动活性,主要体现在对褪黑素体方面,这就能够很好的说明为什么人吸烟与情绪有关,在对烟草中的化学成分进行研究的过程中,从中提取出能够对褪黑素产生激动活性的化合物,在今后研究烟草的应用领域具有较强的借鉴价值。


2.烟草生物活性研究
2.1抗阿尔茨海默病活性
        我们对阿尔茨海默病进行研究,从吸烟的角度进行分析,将不吸烟的普通群众与吸烟的群众进行比较,经过数据显示前者患上阿尔茨海默病的概率更高,在对抗阿尔茨海默病的活动进行分析的过程中,将现代药理学研究理论应用其中,主要是由于烟草中的烟碱化合物在发挥作用,其抗阿尔茨海默病的活性较好。为进一步证实该观点,将采取阿尔茨海默病大鼠模型的方式进行分析,关注大鼠海马区的状态,将相关的药物注入其中,随即对水迷宫试验进行观察,在对烟碱阿尔茨海默病组大鼠以及非烟碱阿尔茨海默病组大鼠的学习以及功能与正常大鼠进行比较的过程中,可以发现前者与正常大鼠相似,而后者却与正常大鼠之间存在较大的差异。随即对普通阿尔茨海默病大鼠海马组织、烟碱阿尔茨海默病组大鼠海马组织以及正常组海马组织进行比较,对海马组织中的白细胞介素含量进行比较,可以发现普通阿尔茨海默病大鼠海马组织中的白细胞介素含量均比后两者要高,在对其中存在的差异进行分析,在实际应用的过程中具有一定的统计学意义。经过上述分析可以得出,烟草中的烟碱能够对认知功能的改善起到一定的积极作用。对这种作用机制进行深入的研究,其中烟草中的烟碱发挥作用,经过试验可以发现会对炎性细胞因子的分泌产生一定的抑制作用,在对神经系统炎反应进行观察时,其反应逐渐呈现出减弱的趋势,可以有效的纾解人的情绪,使情绪症状得到改善,但是需要注意的是,烟碱中的成分较多,其中的成分会对神经产生一定的影响,呈现出明显的生物活性。
2.2抗肿瘤活性
        对烟草的抗肿瘤活性进行分析,在抗肿瘤的过程中主要发挥中等程度的作用。为了证实这一点,将采取筛选实验的方式进行,将3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2以及5-苯基四氮唑溴盐应用其中,对此时化合物量的浓度进行分析,主要在10-20NM,可以发现对抗前列腺癌的活性较好,主要在PC-3M细胞中发挥作用,对该细胞的毒性进行研究,可以发现毒性较弱,但是经过试验分析抗增生活相对较好,由此可知烟草在抗肿瘤的领域中将发挥积极的作用。如今,在对烟草的抗肿瘤活性进行分析的过程中采取组分提取的方式进行,对烟草原料进行超微粉碎,随即开展常温提取、高温提取等操作,通过细胞活性实验筛选活性最强组分。
2.3其它活性
        对烟草的其它生物活性进行研究,对其中所包含的顺式-5-(2-氧代丙基)-烟碱等化合物进行分析,经过试验的验证,可以发现其中的激动活性较好,随即相关的专家学者对烟草中的褪黑素受体1以及2进行分析,随即开展活性试验筛选,并对辣椒素受体1进行观察,可以发现上述物质中的激动活性均较好。同时,对这些物质量的浓度以及激动率进行检测,当前者达到1.53MM下时,后者可达到55.41%,此时细胞株的含量也呈现出上升的趋势,高达128.11%左右。为了进一步的证实,开展单体化合物体外抗乙型肝炎病毒活性的筛选试验,对其中的绿原酸的抗乙型肝炎病毒进行观察,经过分析可以发现该病毒DNA的复制活性较高。同时,在获取索拉那斯酮等倍半萜的过程中,主要通过在病毒感染的烟草中来实现,都呈现出较强的抗菌活性。以薄色谱板试验进行分析,在开展试验的过程中,对其中涉及的螺岩兰草酮以及黏霉菌酮等抗菌活性进行研究,可以发现呈现出较强的态势,对其中的中等抗菌活性化合物中的最小抑制活性量、最弱抗菌活性进行分析,可以发现前者在10点,而后者在100点,由此可见这些成分中的抗菌活性较为理想,且在今后具有较强的研究价值。
结论:如今,随着烟草种植规模的逐渐扩大,其浪费现象较为严重,此次注重对烟草的化学成分以及生物活性进行研究,并在其它领域中发挥关键作用,积极发挥烟草中生物活性的优势,将其有效的应用在医疗行业,一定程度上有助于实现烟草的社会价值。
参考文献:
[1]杨鹏飞,华涛,黄申,杨靖,魏涛,毛多斌.烟草中西松烷型二萜类化学成分研究进展[J].化学试剂,2020,42(04):380-388.

[2]魏晓欣.关于烟草化学成分及生物活性的相关探讨[J].科技与创新,2018(04):78-79.

[3]杨彩艳,莫丽娟,孙佩玲.烟草化学成分及生物活性研究现状[J].天然产物研究与开发,2016,28(10):1657-1663+1621.

作者简介:杨洪峰(1987.01--)性别:男,籍贯:内蒙古赤峰市,学历:本科,毕业于南京工业大学;现有职称:助理工程师;研究方向:烟草化学。
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