灯心草及其炮制品质量标准提升研究

目的:通过对灯心草及其炮制品的各项常规物质检查和薄层色谱以及主要成分的检视,为灯心草、煅灯心草及朱砂拌灯心草饮片质量标准的建立提供参考依据。方法:通过TCL对10批样品进行鉴别;根据2015版《中国药典》对灯心草生品及其炮制品饮片的水分、总灰分与浸出物含量以及主要成分进行检测。结果:灯心草生品水分含量(8.17%±0.25%),灰分含量(2.36%±0.91%),浸出物含量(5.03%±1.21%);煅灯心草水分含量(3.14%±1.74%),灰分含量(16.84%±5.34%),浸出物含量(6.56%±1.20%);朱砂拌灯心草水分含量(7.93%±3.55%),浸出物含量(4.83%±1.36%);灯心草去氢厄弗酚含量在0.0390~1.2039 mg/g。薄层色谱主斑点清晰,专属性强,液相色谱含量测定方法可靠,稳定性强。结论:本次实验操作方法便捷,重现性良好,为灯心草生品、煅灯心草、朱砂拌灯心草的质量控制提供参考。

不同利用方式对灯心草群落固碳能力的影响

本文以贵州龙里草原为试验地,通过对龙里灯心草群落的植被、地表凋落物和土壤主要组分进行实地观测,探究围封、刈割、放牧3种利用方式对草地固碳能力的影响。结果表明:3种利用方式植被地上生物量以围封最大,刈割次之,放牧最小;不同利用方式对凋落物影响不明显。3种利用方式对植被地下生物量的影响不同。不同利用方式对土壤有机碳、全氮的影响显著,对土壤全磷及容重的影响不大。3种利用方式主要通过改变土壤主要组分来影响植被生长,进而改变植被生物量,从而改变灯心草群落的固碳能力以及对环境的贡献。围封、放牧、刈割通过改变土壤有机碳及容重来改变土壤的固碳能力。

灯心草酚性成分的分离与结构鉴定

为研究灯心草科灯心草属植物灯心草(Juncus effususL.)干燥茎髓中的酚性成分,运用正相和反相硅胶柱色谱法对灯心草乙酸乙酯部位进行分离纯化,并用波谱技术鉴定化合物结构。共分离得到6个酚性成分,其结构分别鉴定为7-羧基-2-羟基-1-甲基-5-乙烯基-9,10-二氢菲(1),2,3-异丙叉-1-O-阿魏酰甘油酯(2),(2S)-2,3-异丙叉-1-O-对羟基桂皮酰甘油酯(3),dehydroeffusal(4),对羟基苯甲醛(5)和毛地黄黄酮-5,3′-二甲酯(6)。其中化合物1和2为新化合物,化合物5和6为首次从该属植物中分得,本文首次报道了化合物6的13C NMR数据。

灯心草化学成分的研究(Ⅱ)

目的对灯心草Juncus effusus L.石油醚和醋酸乙酯提取物的化学成分进行研究。方法运用正相和反相硅胶柱层析对灯心草石油醚和醋酸乙酯提取物进行分离纯化,并用波谱技术鉴定其结构。结果从灯心草石油醚提取物分得2个甾体化合物stigmast-4-en-6β-ol-3-one(1),(24R)-stigmast-4-ene-3-one(2),从醋酸乙酯提取物分得两个二氢菲类化合物juncusol(3)和efffusol(4)。结论化合物1和2均为首次从灯心草属植物中分得。

灯心草化学成分研究

目的:对灯心草Juncus effususL.的化学成分进行研究。方法:运用正相和反相硅胶柱层析对灯心草乙酸乙酯部位进行分离纯化,用波谱技术鉴定化合物结构。结果:从灯心草乙酸乙酯部位分得5个化合物,β-谷甾醇(Ⅰ),过氧化麦角甾醇(Ⅱ),7-氧代-β-谷甾醇(Ⅲ),胡萝卜甙(Ⅳ)和3-羟基-2,5-己二酮(Ⅴ)。结论:化合物Ⅱ、Ⅲ和Ⅴ均为首次从灯心草属植物中分得。

灯心草抗氧化活性成分研究

采用DPPH法对两种灯心草属植物不同溶剂提取物进行抗氧化活性研究。结果表明灯心草乙酸乙酯提取物的抗氧化活性最强。评价了从该活性部位分离出的四个化合物清除DPPH自由基的活性,化合物3显示了一定的清除DPPH自由基的活性。

不同改良剂对铅锌尾矿污染土壤中灯心草生长及重金属积累特性的影响

通过盆栽试验研究了铅锌尾矿污染土壤上施用钙镁磷肥、海泡石、碳酸钙和有机肥等4种改良剂对灯心草生长发育和产量以及重金属元素Cu、Cd、Pb、Zn积累特性的影响,并分析了施用改良剂后土壤pH值和土壤中有效态重金属含量的变化。结果表明,与对照比较,不同改良剂及其不同施用水平均能不同程度地提高土壤pH值,降低土壤中有效态重金属含量,从而显著地抑制了Cu、Cd、Pb向灯心草地上部的转移,降低了重金属在灯心草地上部植株中的积累,改善了灯心草的生长和发育,增产效果达到极显著水平(P<0.01)。改良剂的施用显著地抑制了灯心草地下部对Cd、Pb、Zn的积累,但对Cu则表现出促进作用。改良剂的不同处理间存在显著差异。总体来看,当土壤中钙镁磷肥、碳酸钙、海泡石和有机肥施用量分别为80、40、40、80g·kg-1时改良效果最佳。

EDTA调控下灯心草和龙须草对铅锌尾矿污染土壤的修复潜力

采用盆栽试验，研究了不同质量摩尔浓度EDTA（b（EDTA））调控下灯心草和龙须草对铅锌尾矿污染土壤的修复潜力．结果表明：当b（EDTA）为0．125-2．000mmol／kg时能显著促进生长在铅锌尾矿污染土壤中灯心草和龙须草地上部生物量的增产，分别在0．500和1．000mmol／kg时达到最大值．EDTA对2种草地上部生物量的影响大于地下部，分别通过影响株高和分蘖数实现，且对灯心草的影响程度大于龙须草．添加EDTA可以显著提高2种草对各重金属的富集能力，尤其以Pb，Cu最为明显．同时发现，EDTA对植物积累重金属能力的促进作用存在植物种类和重金属元素种类之间的差异．灯心草和龙须草分别在重金属积累、转运和生物量上存在优势，在EDTA调控下将2种植物合理搭配种植在铅锌尾矿污染土壤中能取得良好的重金属去除效果。

香蒲、灯心草人工湿地的研究──Ⅰ.净化污水的效果

本文研究了种植香蒲Typhaangustifolia或灯心草Juncuseffusus的人工湿地对城镇污水和人工污水污染物的净化效果，调查了香蒲、灯心草不同季节的生长差异及高浓度污水冲击负荷对其生长的影响．香蒲、灯心草人工湿地净化城镇污水，出水水质总体上达到国家Ⅱ、Ⅲ类地面水标准；灯心草湿地对人工污水中凯氏氮、总磷、化学耗氧量的去除率维持在94％以上．氨氮的去除率为82．7％－99．7％；在正常条件下，香蒲湿地夏季对凯氏氮、氨氮的去除率在96％以上，冬李明显低于其它李节（P＜0．05）．对总磷,化学耗氧量的去除率一般均在94％以上,最低为85.8％．在冬季及高化学耗氧量（CODCcr1000mg／L左右）人工污水冲击下，香蒲叶枯死,而灯心草生长一直旺盛．因此，香蒲、灯心草是武汉及北纬30°附近地区人工湿地较为适宜的水生植物，特别是灯心草冬季生长良好，是更为理想的净水植物．

Cu、Cd、Pb、Zn、As复合污染对灯心草的生理毒性效应

通过盆栽试验,以现行土壤环境质量标准为浓度设置依据并结合实际污染土壤研究了不同处理水平的Cu、Cd、Pb、Zn、As5种重金属复合污染对灯心草生长、叶绿素含量及保护酶系统的影响。实验结果表明:5种重金属复合污染对灯心草地上部生长有一定程度的抑制作用,在土壤环境质量二级标准上限值处灯心草地上部生物量减产9.15%,<10%,但地下部生物量减产趋势不明显。复合重金属污染抑制灯心草的光合作用使叶绿素含量减少、叶绿素a/b值降低。在接近土壤环境质量标准低浓度设计范围内,灯心草3种保护酶有逐渐被激活的趋势,表现出一定的协调性共同抵制重金属的毒害。但在高浓度处理水平下,酶活性遭到抑制。生长在矿毒水和铅锌尾矿污染土壤中的灯心草地上部生物量分别下降28.23%和37.1%,但POD、SOD和CAT3种酶活性均高于对照。通过应用综合生态环境效益法,以灯心草为指示植物可以将土壤环境质量二级标准上限值设定为土壤中5种重金属的临界毒性效应值。

重金属复合污染对灯心草的生态毒性效应及重金属积累特性的影响

以现行土壤环境质量标准为浓度设置依据并结合实际污染土壤,通过盆栽试验研究了Cu、Cd、Pb、Zn、As5种重金属复合污染对灯心草的联合生理毒性效应及各重金属在灯心草植株内的积累和分布情况。结果表明,5种重金属复合污染对灯心草地上部生长有一定程度的抑制作用,当污染达土壤环境质量二级标准上限值,灯心草地上部生物量减产9.15%,但地下部生物量减产趋势不明显,灯心草分蘖数、株高与地上部干重呈显著正相关。生长在矿毒水和铅锌尾矿污染土壤中的灯心草,地上部生物量分别减产28.23%和37.1%,但POD、SOD和CAT3种酶活性均高于对照。在Cd、Pb、Cu、Zn、As复合污染条件下,各重金属在灯心草茎叶和根系中的积累和分布存在差异,且与土壤中重金属含量间存在一定的相关性。应用综合生态环境效益法,以灯心草为指示植物,可以将土壤环境质量二级标准上限值设定为土壤中5种重金属的临界毒性效应值。

香蒲、灯心草人工湿地的研究──Ⅲ.净化污水的机理

通过香蒲Typhaangustifolia和灯心草Juncuseffusus人工湿地微生物分布状况的调查，水生植物生长状况的观察，研究了介质、水生植物和微生物三者净化污水的作者，探讨了人工湿地对污水中污染物质的去除机制．研究表明，人工湿地对污水的氮、磷和化学耗氧量的去除作用是介质、水生植物和微生物综合作用的结果，粘性土壤和花岗石介质更利于污水中磷的去除．

灯心草化学成分研究

目的:对灯心草进行化学成分研究。方法:运用柱层析和波谱技术分离鉴定其化学成分。结果:共分离鉴定了8个化合物,分别为木犀草素、圣草酚、2,’5,’5,7-四羟基黄酮、木犀草素-7-O-β-D-葡萄糖苷、对羟基苯甲酸甲酯、香草酸、棕榈酸、正十四烷。结论:除木犀草素和木犀草苷外,其余六个化合物均系首次从该植物中分离得到。

单一重金属污染对灯心草生长及重金属积累特性的影响

盆栽试验结果表明：在设置的低浓度范围内，Cd、Ph、Cu能够刺激灯心草的生长。而As（地上部除外）、Zn在整个浓度设置范围内对灯心革的生长都表现出抑制作用，且各重金属对灯心草地下部生物量影响不显著。各重金属对灯心草生长抑制程度为：Zn〉As〉Cu〉Pb〉Cd。以灯心草生物量减产10％为依据，将土壤中Cd、Pb、Cu3种重金属临界值分别设定为10、100、100～200mg·kg^-1。灯心草不适合在Zn污染的土壤中种植，土壤中As临界值尚需作进一步的研究来确定。除Cd外，其余4种重金属主要累积于灯心草根部。回归分析表明，Cd、Ph在灯心草地上和地下部以及As在灯心草地下部的积累量与土壤中各重金属添加量之间存在显著线性关系（P〈0．05）。

灯心草部分生理生化指标对土壤复合重金属胁迫的响应

通过盆栽试验,以叶绿素含量和POD、SOD、CAT3种抗氧化酶活性作为观测指标,研究了Cu、Cd、Pb、Zn和As复合重金属胁迫下灯心草部分生理生化指标的变化趋势和机理。结果表明,灯心草的生理毒害效应呈明显的剂量-效应关系。表现为与对照相比,叶绿素含量减少,叶绿素a/b值降低,叶片失绿现象明显。随着复合重金属胁迫浓度的增加,灯心草3种酶活性均呈先升后降的变化趋势,但出现抗性酶活性高峰所对应的重金属浓度不同,表现出不同的特征变化趋势。总体来说,在接近土壤环境质量标准低浓度设计范围内,酶活性有逐渐被激活的趋势。但在高浓度水平下,酶活性普遍受到抑制。生长在铅锌尾矿和模拟矿毒水污染土壤中的灯心草叶绿素合成受到显著抑制(P<0.05),但POD和CAT两种酶活性均高于对照。

灯心草抗菌活性成分的研究

以薄层色谱自显影生物技术指导分离,研究灯心草的抗菌活性成分.采用正相和反相硅胶柱色谱法和重结晶技术,从该植物的乙酸乙酯提取物中分离到两个化合物.化合物经1H NMR,13CNMR,ESIMS分别鉴定为2,7-二羟基-1,6-二甲基-芘(Ⅰ)和dehydroeffusol(Ⅱ).用滤纸扩散法测定dehydroeffusol的抗菌活性,结果显示:dehydroeffusol对所测试的4种革兰氏阳性菌和白色念珠菌显示一定的抗菌活性,对所测试的4种革兰氏阴性菌无明显抑制作用.

UPLC同时测定灯心草中绿原酸、隐绿原酸、咖啡酸和木犀草素的含量

目的:建立灯心草中绿原酸、隐绿原酸、咖啡酸和木犀草素UPLC含量测定方法。方法:采用AgilentPoroshell 120 EC-C18色谱柱(100 mm×3.0 mm,2.7μm),以乙腈-0.1%的甲酸水溶液为流动相,梯度洗脱,流速0.4 mL/min,检测波长325和350 nm,柱温30℃。结果:绿原酸、隐绿原酸、咖啡酸和木犀草素分别在0.65～64.96μg/mL(r1=0.9997)、0.16～16.32μg/mL(r2=0.9999)、0.33～32.64μg/mL(r3=0.9999)和0.41～40.60μg/mL(r4=0.9998)内线性关系良好;平均加样回收率(n=6)在95.8%～102.7%,RSD均小于4.7%。结论:该方法快速、准确、重现性好,可用于灯心草中绿原酸、隐绿原酸、咖啡酸和木犀草素的含量测定。

复合重金属胁迫对灯心草生长及其积累特性的影响

盆栽试验结果表明:Cd、Pb、Cu、Zn、As 5种重金属复合胁迫对灯心草地上部生长有一定程度的抑制作用,在土壤环境质量二级标准上限值处灯心草地上部生物量减产9.15%,小于10%,生长在矿毒水和铅锌尾矿污染土壤中的灯心草地上部生物量分别减产28.23%和37.1%,但地下部生物量减产趋势不明显。以地上部生物量为参考指标,可初步将土壤环境质量二级标准上限值拟设定为土壤中各重金属的临界毒性效应值。在Cd、Pb、Cu、Zn、As复合胁迫条件下,各重金属在灯心草茎叶和根系中的积累和分布存在明显差异,且与土壤中各重金属含量间存在一定的相关性。

高速逆流色谱法分离纯化灯心草的四个菲类化合物

本研究建立了高速逆流色谱法分离纯化灯心草中四个主要菲类成分effusol、dehydroeffusol、juncusol、dehydrojuncusol的方法。以环己烷-乙酸乙酯-甲醇-水为溶剂体系,上相为固定相,下相为流动相,流速2mL/min,主机转速850 rpm,温度25℃,对灯心草经80%乙醇回流提取,乙酸乙酯超声萃取得到的粗提物经高速逆流色谱2次纯化,得到dehydroeffusol、effusol、dehydrojuncusol、juncusol的纯度分别为99.3%、98.5%、98、7%、97.4%。

重金属单—污染对灯心草生长及重金属积累特性的影响

盆栽试验结果表明：在土壤环境质量标准低浓度设置范围内,Cd、Pb、Cu能够刺激灯心草的生长。而As(地上部除外)、Zn在整个浓度设置范围内对灯心草的生长都表现出抑制作用。相对于地上部而言,各重金属对灯心草地下部生物量影响趋势不明显。单一污染条件下,各种金属对灯心草各项生长指标的抑制程度大小排序为：Zn＞As＞Cu＞Pb＞Cd。以灯心草生物量减产10％为依据,可以将土壤中Cd、Pb、cu三种重金属临界值分别设定为10mg／kg、100mg／kg、100mg／kg。灯心草不适合在Zn污染的土壤中种植,土壤中As临界值则尚需作进一步的研究来确定。除Cd外,其余四种重金属均主要积累在灯心草根部。根据线性回归分析,Cd、Pb在灯心草地上部和地下部以及As在灯心草地下部的积累量与土壤中对应各重金属添加量之间存在显著线性关系(P＜0.5)。