Design of surface emitting distributed feedback quantum cascade laser with single-lobe far-field pattern and high outcoupling efficiency

A 7.8-mu m surface emitting second-order distributed feedback quantum cascade laser (DFB QCL) structure with metallized surface grating is studied. The modal property of this structure is described by utilizing coupled-mode theory where the coupling coefficients are derived from exact Floquet-Bloch solutions of infinite periodic structure. Based on this theory, the influence of waveguide structure and grating topography as well as device length on the laser performance is numerically investigated. The optimized surface emitting second-order DFB QCL structure design exhibits a high surface outcoupling efficiency of 22% and a low threshold gain of 10 cm(-1). Using a pi phase-shift in the centre of the grating, a high-quality single-lobe far-field radiation pattern is obtained.

无机材料的结构与物理性能：第一性原理计算

本论文的研究方向是通过密度泛函理论研究各种材料的物理化学性质。近年来相关理论和数值算法的飞速发展，使得基于密度泛函理论的第一性原理方法成为凝聚态物理、量子化学和材料科学中的常规计算研究手段。本论文对无机材料进行第一性原理研究，研究涉及材料物性包括几何构型、电子结构、磁性能、和力学性质等等。 第一章简要地介绍了密度泛函理论的基本框架和近年来的理论发展。密度泛函理论的发展以及寻找合适的交换相关能量泛函为主线。从最初的局域密度近似（LDA）、广义梯度近似（GGA）到现在的非局域泛函、自相互作用修正，多种泛函形式的出现使得密度泛函理论可以提供越来越精确的计算结果。除了改进交换相关泛函，近年来密度泛函理论向动力学平均场和含时理论等方面扩展也很活跃。这些扩展式的密度泛函理论的应用领域不断扩大。在本章的最后，我们介绍一些密度泛函理论的应用程序。 第二章我们通过第一性原理从头算系统的研究了5d过渡金属二硼化物TMB2 (TM = Hf, Ta, W, Re, Os and Ir, Pt)在假想的Pmmn空间群中的结合能、生成焓、力学常数和电子能带结构。我们的计算结果表明在力学常数和价电子浓度之间存在一种关系：即当价电子浓度在6.8到7.2之间时，体模量和剪切模量达到最大值。再者，这种力学常数与价电子浓度之间的关系可以通过电子能带结构分析，如费米面附近价电子的占据情况，决定了体系的结合能和力学性能。最大的体模量和剪切模量的获得归因于TM d-B p成键态的几乎完全占据和反键态的未占据。依据上述这种关系，我们预测了在正交结构OsB2合金化W和Re将比合金化Ir元素更容易和更硬。事实上，我们的进一步计算证实了我们的期望。 通过第一性原理计算研究了ReB2和WB2的结构、弹性力学，和电子性质。计算结果表明：ReB2的平衡态结构参数和报导的实验结构一致。在常温常压下，WB2在P63/mmc空间群比在P6/mmm更稳定。依据我们计算的多晶聚集体的体模量、剪切模量，ReB2和WB2可以被看作是具有前景的低压缩率和硬材料。再者，化合物的力学各项异性通过计算得到的弹性力学常数来详细的分析讨论。态密度和电子密度分析揭示过渡金属和硼原子之间的共价键是材料具有高的体模量、剪切模量和小的Poisson比率的原因。 第四章，采用WIEN2k程序包中的缀加平面波+局域轨道方法的第一性原理计算，研究了层状钙钛矿化合物Cs2AgF4的结构、电子结构和磁性等性质。我们的计算结果表明Cs2AgF4的基态为正交相，能量比四方相低。我们同时发现Cs2AgF4应该表现出一种强的二维铁磁性，铁磁层之间为弱的反铁磁性耦合，这一结果与实验观察相一致。更主要的是，通过分析态密度图和自旋电子密度等密度面的分析，可以清楚地看出体系中存在 和 轨道的反铁电弹性有序现象。 第五章中，采用WIEN2k程序包中的缀加平面波+局域轨道方法的第一性原理计算，研究了YBaFe2O5的晶体结构、电子和磁性等方面的物理性能，特别是有关电荷和轨道有序的情况。尽管总的3d电荷不均衡程度很小，以Fe2+ 和Fe3+阳离子t2g轨道占据数的差别所定义的轨道有序序参量相当大（0.73），无可非议的显示YBaFe2O5中存在电荷和轨道有序。O 2p和Fe eg轨道之间的强的杂化作用使得Fe2+ 和Fe3+阳离子之间总电荷差别几乎完全消失。此外，我们讨论了轨道有序和电荷有序以及磁有序之间的关系。dxz轨道有序决定了G型反铁磁性自旋有序的稳定性和电荷有序模式。

噻吩胺基稀土配合物的合成、表征

本论文共合成了两种类型12个稀土金属配合物和一个硅化合物,分别对它们进行了红外、核磁等表征，对其中的9个配合物进行了晶体结构的测定。考察了配体结构和反应条件对所生成的配合物结构的影响，研究了稀土单烷基配合物的反应性，以及稀土双烷基配合物在烷基铝和有机硼盐的共同作用下对丁二烯聚合的催化活性和选择性。主要工作内容和结论如下： (1) 合成了噻吩苯胺配体(HL1)，该配体与(Lu，Y)稀土三烷基化合物反应，通过C–H活化和烷基消除反应制备了稀土(Lu，Y)单烷基配合物1和2，配体以少见的C，N模式配位，S原子并不参与配位。配体(HL1)与Sc三烷基化合物反应制备了配体分别以C, N和N, S配位的双配的Sc配合物5。 (2) 通过改变反应时间和溶剂体系，HL1与稀土钇三烷基化合物反应可得到罕见的由稀土烷基化物和胺化物两部分组成的配合物3，它们通过噻吩环上活化的C原子连接在一起。HL1和Lu(CH2SiMe3)2(THF)2LiCH2SiMe3在甲苯和正己烷溶剂中反应可得到以L12Lu(CH2SiMe3)2为阴离子，Li(THF)4为阳离子的离子对4。 (3) 研究配合物1和2的反应性。1和2与过量的PhSiH3反应得到中心金属与Si元素交换的Si化合物。 (4) 合成了噻吩苯基膦胺配体(HL2-4)和苯基膦胺配体(HL5)配体。HL2-5与稀土(Y, Lu和Sc)三烷基化合物反应制备了稀土双烷基配合物6，7，8，9，10，11和12。进一步研究了稀土金属双烷基配合物6–12对丁二烯的催化特性，发现该系列催化剂具有独特的催化性质，能够催化丁二烯高反1，4-聚合（91.3%），得到的聚合物分子量在1到2万之间，分子量分布较窄(1.4–1.6)。 (5) 研究了金属钇(Y)，镥(Lu)，钪(Sc)三种中心金属对丁二烯聚合活性和反式1，4选择性的影响，发现催化剂对丁二烯聚合活性和反1，4选择性取决于配合物的中心金属原子，其中选择性最高为钪配合物，催化活性最佳的为钇配合物。 (6) 研究了配体HL2-4的N-芳环上的取代基分别为甲基，乙基，异丙基时催化体系对丁二烯反式1，4聚合活性和选择性的影响，发现随着N-芳环上取代基空间位阻的增大，催化剂活性逐渐下降，选择性逐渐增加，但当其取代基为异丙基时，过大的空间位阻导致活性和选择性同时有明显的下降。我们通过改变噻吩基为苯基，比较了相同聚合条件下含噻吩基的稀土双烷基配合物和含苯基的稀土双烷基配合物对丁二烯聚合活性和选择性的影响，发现噻吩环的存在对催化剂的活性和选择性有较大的影响。 (7) 在相同催化剂条件下，研究了不同聚合条件(不同类型的AlR3，不同类型的Borate，Al/Ln比等)对丁二烯反1，4聚合活性和选择性的影响。 我们发现，在AlR3和Borate这两种影响因素中，以烷基铝的类型对催化剂催化活性和选择性的影响最大，而有机硼盐的影响则比较轻微，其中以烷基铝为AliBu3，Borate为[B(C6F5)4][Me2NHPh]时，反1，4选择性为最佳。Al/Ln增大并不能够显著增加催化剂的活性，对选择性的影响也并不明显，相反，随着铝比的增加，聚合过程中的链转移增加，导致分子量下降，对于该系列稀土烷基催化剂，最佳Ln/Al 为10。

含8－羟基喹啉和噁二唑发光材料的合成与表征

本论文以提高有机／聚合物电致发光材料的发光效率为目的，通过改善发光材料分子的载流子传输平衡、增大分子体积为手段来减小荧光淬灭，设计并合成了一系列新型结构的络合物和聚合物。发现了一种合成五配位8-轻基喳琳铝络合物和双核铝8-轻基喳琳络合物的新方法，在分子中引入了电子和空穴传输基团改善了分子的载流子传输平衡，设计并合成了新型大体积的分子，提高了材料的发光效率，并系统地研究了分子结构与发光波长和发光效率的关系。主要工作如下：1发现了一种合成五配位8-经基喳琳铝络合物和双核铝8-经基喳琳络合物的新方法，克服了没有2一甲基的空间位阻作用很难形成五配位8-轻基喳琳铝络合物的困难。2合成了五配位2-甲基-8-轻基喳琳铝络合物并引入了具有不同空穴传输能力的第二配体。结果表明，与A 1 q;,相比，2-甲基-8-经基喳琳的引入导致了五配位络合物发光的蓝移，同时具有空穴传输能力的三苯胺基团的引入使电致发光器件的效率降低。3设计并合成了五配位8-轻基喳琳铝络合物，同时与Alq做了对比研究。研究发现，这一系列五配位络合物发射绿色荧光，五配位8-轻基喳琳铝络合物的发光波长主要由第一配体决定。4以五配位2-甲基-8-轻基喳琳铝和五配位8-轻基喳琳铝络合物为发光层制备了双层器件。结果表明，五配位8-经基喳琳铝络合物的电致发光波长主要由第一配体决定，第二配体只起到微弱的调节作用；第一配体对器件的发光效率起决定性的作用，第二配体的结构对络合物器件发光效率的影响在同一系列络合物中表现得非常明显。5从增加分子体积能够减小分子之间聚集，增强荧光效率这一观点出发，合成了具有双核铝的8一TTA-基喳琳络合物Me-DAlqz和PPv-DAlq3,用Me-DAlq,作发光层制备了双层器件，并与Alq_3i和AIMq_3作了对比研究。结果表明，DA 1 q,双层器件中的发光效率比Alq_3器件的性能稍高一些，证明了大体积分子能够增加荧光效率的观点。6合成了含有空穴传输性能的三苯胺基团的嗯二吟配体，并用其合 成了金属络合物。这些络合物发射蓝色的荧光，与不带三苯胺的德二哇金属络合物在溶液中发基本相同波长的荧光。但在薄膜和单层电致发光器件中，络合物的荧光发生了不同程度的红移。含三苯胺络合物的单层器件发光效率高于不含三苯胺络合物的单层器件的效率，证实了三苯胺的引入改进了载流子的传输平衡。7合成了系列嗯二哇基团两侧带有蔡环的金属络合物并以这些络合物为发光层制备了双层有机电致发光器件。结果表明，蔡环的引入导致了嗯二哇金属络合物在薄膜状态和电致发光器件中的发光波长比在溶液中的发光波长有了很大的红移。8设计并合成了既具有空穴传输性能又具有电子传输性能的蓝色发光聚合物。用电化学方法证明了它们具有两极性质，表明嗯二哇的引入增加了聚合物的电子传输能力。

原子吸收光谱法提高某些元素灵敏度的方法研究及应用

原子吸收光谱法自五十年代提出以来发展十分迅速，迄今已是一种比较成熟的仪器分析方法。对大多数元素的研究已趋于完善，要提高分析灵敏度比较困难。本工作主要从基体改进剂的角度来研究石墨炉原子吸收光谱法（GFAAS）提高某些元素，尤其是高温元素的测定灵敏度的方法及其应用。GFAAS测硼的报道很少，硼的分析灵敏度低原因的于硼在低温时易以氧化物形式挥发损失，而高温时又生成难熔的B_4C。因此，必须寻找合适的基体改进剂。本工作通过对基体改进剂量的试验以及基体改进剂对硼的灰化和原子化温度影响的研究，得到3Ca, Sr, Ca/Mg、Ca/La和Sr/Mg均可作为测硼的基体改进剂的结果，其中混合基体改进剂Ca/Mg、Ca/La和Sr/Mg较Ca、Sr单独作基体改进剂性能要优越。本工作将x射线衍射分析与热力学计算相结合，综合已有的实验现象，提出了硼原子化过程的初步机理，同时也解释了基体改进剂Sr(NO_3)_2对硼吸收信号的增强作用，并推测了相应原子化过程。即气态硼原子的产生源自固态硼原子的升华，而固态硼原子的产生源自B_2O_3的碳还原。Sr(NO_3)_2的增感作用在于子化前SrB_6的生成，减少了B_2O_3的挥发损失，阻止了B_4C的生成。此外，本工作在基体改进剂研究的基础上，选用Ca/Mg和Sr/Mg混合基体改进剂分别测定了饮用水，标准参考物质桃叶以及高温镍基合金钢中的痕量硼，进行了灵敏度、线性范围和抗干扰能力试验。硼1％吸收时的特征量分别为2.5 * 10~(-10)g和2.0 * 10~(-10)g，线性范围均达1.6μg ml~(-1)，回收率在98-105%之间，精密度为4.7-8.4%。饮用水的检出限为50ng ml~(-1) B(3σ)。本工作还比较了金属盐类注入和浸渍处理石墨管后，GFAAS测硼的灵敏度、精密度和石墨管的使用寿命。用扫描电镜分析了石墨管的表面结构，并作了相应解释。建立快速、准确和灵敏的方法检测环境试样中的痕量Be、Al、Sn和Ge，是环境分析的重要课题之一。GFAAS作为一种灵敏的分析方法已广泛地用于环境分析上，但测定某些试样中的Be、Al、Sn和Ge灵敏度尚低。为此，本工作以Ca(NO_3)_2为基体改进剂探讨了增强这四种元素灵敏度的方法。实验结果表明，最佳条件下对比测定，Ca(NO_3)_2能将Be、Al、Sn和Ge的分析灵敏度分别提高3.6，5.7，9和50倍。Ca(NO_3)_2不仅提高了Be、Al、Sn和Ge的分析灵敏度，而且也提高灰化温度，并降低原子化温度，也增强抗干扰能力。本工作还探讨了Ca(NO_3)_2对Be、Al、Sn和Ge的增感机理。实验结果表明，钙对Be和Ge的增感主要在于气相作用，钙对Al的增感主要是固相作用，而钙对Sn的增感不仅有气相作用，也有固相作用。同时利用钙的增感作用直接测定了地下水及水系沉积物标样中的痕量铍，其检出限为5.5 * 10~(-13)g Be(3σ)，回收率在98-105%之间，精密度为2.8-4.4%。也利用钙的增感作用直接测定了河水及地下水中的痕量铝，其检出限为1.1ng ml~(-1) Al (3σ)，回收率在95-106%之间，测定的精密度为2.7-6.8%。此外，本工作也研究了石墨炉原子吸收光谱法测铝时各种氯化物的干扰现象。结果发现，NaCl，KCl，FeCl_3和CuCl_2对铝产生负干扰，这种干扰来自气相中Cl和Al的结合；MgCl_2和CaCl_2对铝产生正干扰，这种干扰来自它们的氧化物对铝的增感作用；HCl不干扰铝的测定，而HClO_4对铝的干扰与石墨管的表面有关。本工作所建立的GFAAS测Al，B，Be的方法，具有简单、快速，且灵敏度高的特点，适用于环境试样中痕量铝、硼、铍的测定。

1、喜树碱类衍生物抗HIV构效关系与作用机制研究2、HIV/AIDS患者疱疹病毒感染状况及性病患者的HIV感染状况分析

1、喜树碱类衍生物抗HIV构效关系与作用机制研究 喜树碱为传统的抗肿瘤药物。本研究对经过化学结构修饰的喜树碱类衍生物进行抗HIV活性及作用机制的研究，并初步探讨了其抗HIV构效关系。 我们对喜树碱类衍生物A系列化合物A1(喜树碱)、A2(10-羟基喜树碱)及A3(7-羟基喜树碱)进行了抗HIV活性检测。化合物A1和A3有较好的抗HIV-1和抗HIV-2活性，化合物A2没有显示抗HIV活性。表明化合物A1的C-10位上-OH基团修饰可能会降低抗HIV活性，化合物A1的C-7位上-CH2OH基团修饰和C-20位-CH3缺失可能会提高其抗HIV活性。对化合物A3和A1的抗HIV机制研究发现：二者对整合酶有一定的结合活性，对慢性感染H9/HIV-1ⅢB 和Jurkat/HIV-1ⅢB细胞中病毒复制没有抑制活性、不能阻断H9/HIV-1ⅢB与正常细胞间的融合，对重组的HIV-1蛋白酶和逆转录酶没有抑制活性。化合物A1和A3不具有选择性杀伤HIV-1ⅢB慢性感染的H9和Jurkat细胞系的作用。进一步进行化合物A3诱导 H9和H9/HIV-1ⅢB、Jurkat和Jurkat/HIV-1ⅢB的凋亡实验显示，化合物A3诱导感染HIV-1ⅢB和未感染病毒细胞的凋亡没有选择性。据此我们初步认为化合物A3和A1的抗HIV作用可能与抑制整合酶活性有关，该化合物可能还作用于其它靶点。 喜树碱类衍生物B系列中化合物B1为20(S)-O - [-O-( 1'-氧基-2',2',6',6'-四甲基哌啶-4'-丁二酸)]-20-喜树碱酯，化合物B2为20(S)-O - [-N-( 1'-氧基-2',2',6',6'-四甲基-1',2',5',6'-四氢吡啶酰胺)-4'-丙氨酸)]-20-喜树碱酯)。我们对化合物B1和B2进行了抗HIV活性检测。结果显示：化合物B2有较好的抗HIV-1和抗HIV-21、喜树碱类衍生物抗HIV构效关系与作用机制研究 喜树碱为传统的抗肿瘤药物。本研究对经过化学结构修饰的喜树碱类衍生物进行抗HIV活性及作用机制的研究，并初步探讨了其抗HIV构效关系。 我们对喜树碱类衍生物A系列化合物A1(喜树碱)、A2(10-羟基喜树碱)及A3(7-羟基喜树碱)进行了抗HIV活性检测。化合物A1和A3有较好的抗HIV-1和抗HIV-2活性，化合物A2没有显示抗HIV活性。表明化合物A1的C-10位上-OH基团修饰可能会降低抗HIV活性，化合物A1的C-7位上-CH2OH基团修饰和C-20位-CH3缺失可能会提高其抗HIV活性。对化合物A3和A1的抗HIV机制研究发现：二者对整合酶有一定的结合活性，对慢性感染H9/HIV-1ⅢB 和Jurkat/HIV-1ⅢB细胞中病毒复制没有抑制活性、不能阻断H9/HIV-1ⅢB与正常细胞间的融合，对重组的HIV-1蛋白酶和逆转录酶没有抑制活性。化合物A1和A3不具有选择性杀伤HIV-1ⅢB慢性感染的H9和Jurkat细胞系的作用。进一步进行化合物A3诱导 H9和H9/HIV-1ⅢB、Jurkat和Jurkat/HIV-1ⅢB的凋亡实验显示，化合物A3诱导感染HIV-1ⅢB和未感染病毒细胞的凋亡没有选择性。据此我们初步认为化合物A3和A1的抗HIV作用可能与抑制整合酶活性有关，该化合物可能还作用于其它靶点。 喜树碱类衍生物B系列中化合物B1为20(S)-O - [-O-( 1'-氧基-2',2',6',6'-四甲基哌啶-4'-丁二酸)]-20-喜树碱酯，化合物B2为20(S)-O - [-N-( 1'-氧基-2',2',6',6'-四甲基-1',2',5',6'-四氢吡啶酰胺)-4'-丙氨酸)]-20-喜树碱酯)。我们对化合物B1和B2进行了抗HIV活性检测。结果显示：化合物B2有较好的抗HIV-1和抗HIV-2活性，而化合物B1的抗HIV活性差。表明化合物B1的C-4’位-CH2被-NH取代，同时C-3’位-CH3修饰可能会提高其抗HIV活性。对化合物B2的抗HIV机制研究发现，化合物B2对慢性感染H9/HIV-1ⅢB细胞中病毒复制没有抑制活性、不能阻断H9/HIV-1ⅢB与正常细胞间的融合，对HIV-1蛋白酶、重组的HIV-1逆转录酶及整合酶没有抑制活性。化合物B2不具有选择性杀伤HIV-1ⅢB慢性感染的H9细胞系的作用。化合物B2抗HIV的作用机制还需进一步研究。 2、HIV/AIDS患者疱疹病毒感染状况及性病患者的HIV感染状况分析 疱疹病毒是AIDS患者合并感染的常见病原体。引起人类疾病的8种疱疹病毒与HIV感染及AIDS进展、机会性感染、恶性肿瘤密切相关。为了解HIV/AIDS患者人类8型疱疹病毒感染状况，我们检测了30例AIDS患者、40例HIV携带者及70例正常对照的液标本中8型疱疹病毒感染状况。采用ELISA法检测单纯疱疹病毒1型(HSV-1)、单纯疱疹病毒2型(HSV-2)、水痘-带状疱疹病毒(VZV)和巨细胞病毒(CMV)；采用PCR法检测EB病毒(EBV)、疱疹病毒6型(HHV-6)、疱疹病毒7型(HHV-7)及疱疹病毒8型(HHV-8)。结果显示，HIV/AIDS患者中HSV-1、HSV-2、VZV、CMV、HHV-6、HHV-8 阳性率均高于健康体检者，其中AIDS患者VZV感染率与HIV携带者有显著性差异；在AIDS患者中多种疱疹病毒共感染普遍存在，必须重视HIV/AIDS患者合并疱疹病毒感染的防治。 性病可促进HIV的传播，了解性病患者的HIV感染状况及临床特征具有重要的意义。在自愿接受HIV咨询检测的基础上，对临床确诊的412例性病患者进行HIV-1/2抗体检测，并对其临床特征进行分析研究。结果显示412例性病患者的HIV检出率为2.9%。性病患者中检出HIV阳性率依次为：尖锐湿疣(6.2%)、生殖器疱疹(4.2%)、梅毒(3.4%)、淋病(1.5%)及非淋菌性尿道炎(1.0%)。83.3%合并感染HIV的性病患者存在多性伴，商业性行为普遍存在，安全套使用率极低现象。感染HIV的尖锐湿疣及生殖器疱疹患者以频繁复发为突出表现，1例合并感染HIV的梅毒患者半年即进展为神经梅毒。性病患者是HIV感染的重要高危人群，危险性行为是其感染HIV和其它性病的主要原因，应该加强性病患者的HIV检测。对临床上频繁复发的尖锐湿疣及生殖器疱疹患者、快速进展的梅毒患者应高度怀疑合并HIV感染的可能。

鰋鮡鱼类(Glyptosternoid fishes)的系统进化和动物地理学研究

鰋鮡鱼类共包括9 属43 种（亚种），隶属于鲇形目（Siluriformes）鮡科 （Sisoridae）鰋鮡亚科（Glyptosternae）中鰋鮡族（Tribe Glyptosternini）的鰋鮡 亚族（Subtribe Glyptosternina）。鰋鮡鱼类形态上的共同特征为：无胸吸着器，胸、 腹鳍水平展开，第一根鳍条完全分节或在外缘生出许多软骨细条，被外表皮所裹， 在腹面看到的是许多与分节或软骨细条大致对应的横纹皱褶。鰋鮡鱼类集中分布 于青藏高原周边的水系中，部分属种向西分布到了中亚地区的阿姆河上游，是适 应山区急流环境的一群鱼类。近年来一系列的研究表明，鰋鮡鱼类为一单系类群， 它的起源和演化与青藏高原的隆升有着直接的关系。鰋鮡鱼类的系统发育研究， 可以为青藏高原隆升的年代、幅度和形式提供间接的证据，其系统发育树的拓扑 结构也直接反映了东喜马拉雅地区诸水系的形成与演变。 本研究对鰋鮡鱼类9 属进行了系统整理。1. 发现并描述了异齿鰋属 （Oreoglanis）两新种，分别为分布于景东无量山（澜沧江水系）的景东异齿鰋 （O. jingdongensis）和分布于怒江水系南景河和南滚河的无斑异齿鰋（O. immaculatus）。认为分布于中国的异齿鰋属鱼类均属于尖须异齿鰋种组（O. siamensis species group）。指出区分异齿鰋属两个种组：尖须异齿鰋种组和细尾 异齿鰋种组（O. delacouri species group）的特征是下唇中部是否具有中央缺刻， 尾型的差别（新月型尾或凹型尾）不能用来区分两个种组，给出了异齿鰋属的检 索表，并绘制了异齿鰋属鱼类分布图。2. 对鮡属（Pareuchiloglanis）鱼类进行了 系统整理，通过外部形态度量性状的比较，认为分布于澜沧江水系的，曾经被鉴 定为扁头鮡（P. kamengensis）的标本，应属于大鳍鮡（P. macropterus），扁头鮡 和大鳍鮡之间的最明显的差别在于腹鳍前长的不同。前者的腹鳍前长为体长的 53.2-64.9%，后者的腹鳍前长均不达体长的50%。3. 通过比较金沙江水系分布的 5 种鮡属鱼类，中华鮡（P. sinensis）、前臀鮡（P. anteanalis）、壮体鮡（P. robusta）、 四川鮡（P. sichuanensis）和天全鮡（P. tianquanensis），认为天全鮡和四川鮡之 间分布水系重叠，外部形态亦无差别，天全鮡很可能为四川鮡的同物异名。给出 了鮡属鱼类的系统检索表，并绘制了鮡属鱼类分布图。利用分子系统学的原理和方法对鰋鮡鱼类进行系统发育研究。测定了6 属 15 种鰋鮡鱼类和鮡科中非鰋鮡鱼类4 属7 种共28 个体的线粒体Cyt b 基因部分 片段和全序列（1138 bp），结合从GenBank 下载的相关类群相同的基因序列，以 魾属（Bagarius）的巨魾（B. yarrelli），纹胸鮡属（Glyptothorax）的穴形纹胸鮡 （G. cavia）、亮背纹胸鮡（G. dorsalis）、扎那纹胸鮡（G. zainaensis），福建纹胸 鮡（G. fukiensis fukiensis）、海南纹胸鮡（G. fukiensis hainanensis），黑鮡属（Gagata） 的长丝黑鮡（G. dolichonema）以及褶鮡属（Pseudecheneis）的黄斑褶鮡（P. sulcatus） 和无斑褶鮡（P. immaculatus）作为外类群，采用贝叶斯法（Bayesian）、最简约 法（maximum pasimony, MP）和邻接法（neighbour-joining, NJ）构建系统发育树。 结果显示： 1. 鰋鮡鱼类为一单系类群，并且与褶鮡属互为姐妹群关系； 2. 原鮡属、鰋属和凿齿鮡属是鰋鮡鱼类的三个基部类群； 3. 异齿鰋属构成为一个单系群，大鳍异齿鰋最早从该属的基部分化出来； 4. 石爬鮡属构成一个单系，并与分布于金沙江水系的中华鮡＋前臀鮡构成姐妹 群，黄石爬鮡和青石爬鮡的单倍型相互交错；显示两个物种的分类是不合适的， 而是同一水系不同支流种群之间梯度变异的例子，依据本次研究所得出的三个分 支图，结合青石爬鮡自西至东分布于金沙江、雅砻江、大渡河、青衣江、岷江等 的分布格局以及形态特征的分布，显示形态特征的分布变化有以下趋势：自西至 东，腹鳍位置逐渐前移；颌须渐趋缩短；胸鳍趋向发达、伸达腹鳍起点。这些变 化趋势是同一水系不同支流种群之间梯度变异的极好例子； 5. 分布于澜沧江以西（包括澜沧江）水系的鮡属鱼类（扁头鮡、细尾鮡、短鳍 鮡）与分布于怒江和伊洛瓦底江水系的拟鰋属鱼类构成为一支，并且二者共同与 分布于元江上游（红河水系）的大孔鮡构成为单系。其中，短体拟鰋和拟鰋互为 姐妹种；而扁头鮡和短鳍鮡也互为姐妹种；细尾鮡的系统地位则尚不能确定； 6. 无论在MP 树、贝叶斯树还是NJ 树中，石爬鮡属、鮡属、拟鰋属和异齿鰋属 构成一个单系，并且支持率达到了100％。 7. 鰋属位于鰋鮡鱼类的基部，是较早就从鰋鮡鱼类祖先中演化出来的一个类群， 鰋类的口吸盘是一个趋同性状，是在急流环境条件下形成的一种适应性性状，在 鰋类各属中不是同源特征； 8. 鮡属鱼类不是一个单系类群，分布于金沙江流域的鮡属鱼类与同流域分布的石爬鮡属鱼类聚成一支；澜沧江及其以西水系分布的鮡属鱼类与同流域分布的拟 鰋属鱼类聚成一支，之后这两支又同异齿鰋属共同构成为一个大支。 结合鰋鮡鱼类的系统发育分支图对其动物地理学进行研究。鰋鮡鱼类是由类 似纹胸鮡属（Glyptothorax）鱼类的祖先演化而来，鰋属（Exostoma）和凿齿鮡 属（Glaridoglanis）是较早就从从类似原鮡的祖先中演化出来，鮡属、石爬鮡属、 拟鰋属和异齿鰋属这一大支由类似原鮡的祖先演化而来。在青藏高原强烈隆起等 重大地理隔离事件发生之前，类似于现生的原鮡属鱼类已经广布喜马拉雅山脉东 西两侧。在青藏高原强烈隆起等重大地理隔离事件发生后，鰋鮡鱼类在相同的地 理隔离下独自演化为现在的分布格局。

硅中Rh-B络合物性质的理论研究

于2010-11-23批量导入

吸水链霉菌、放线菌Sp.253和金色毛壳菌的次生代谢产物研究

链霉菌是十分重要的一类放线菌，绝大多数的抗生素都由该类细菌产生。毛壳属真菌是一类重要的丝状真菌，从中也发现有很多结构新颖、活性独特的活性物质。因此本论文对两株链霉菌的活性成分及一株金毛壳菌的次生代谢产物进行了研究。 1．从吸水链霉菌（Streptomyces hygroscopicus 1.358）液态发酵产物（乙酸乙酯提取物）中分离得到3个化合物，通过波谱方法鉴定为RK955A (1)、Nigericin（2）、Elaiophylin（3）。以青霉素耐药-金黄色葡萄球菌作为指示菌的抗菌活性测定表明，三者均具有较强抗菌活性。 2．通过抗肿瘤体外活性筛选模型筛选得到得到一株链霉属土壤放线菌，从中分离得到六个化合物：苯乙酰胺（4）、苯丙酰胺（5）、肉桂酰胺（6）、3-（N-（甲酰胺基）乙酰基）吲哚（7）、鸟苷磷酸（8）、鸟苷（9）。 3．从金色毛壳菌（Chaetomium aureus）的固态培养物中分离得到13个化合物，利用波谱方法将其鉴定为：金毛壳菌素A（10）、金毛壳菌素B（11）、Eugenetin（12）、Eugenitol（13）、Chaetoquadrin A（14）、Chaetoquadrin B（15）、Chaetoquadrin G（16）、Chaetoquadrin H（17）、Chaetochromin A（18）、Sterigmatocystin（19）、O-methylsterigmatocystin（20）、3β-羟基-麦角甾-5，7，22-三烯（21）和过氧麦角甾醇（22）。 4．综述了聚醚类抗生素的结构、生物合成、生物活性及作用机理。 The genus Streptomyces (Actinomycetes) is an important group of microbe. Most antibiotics known nowdays are discovered from species of Streptomyces. The fungi of the genus Chaetomium have attracted much attention because various kinds of secondary metabolites with diverse bioactivities have been found from them. Thus, the bioactive compounds from two strains of Streptomyces and the secondary metabolites of Chaetomium aureus were investigated. 1. Three compounds were isolated from the ethyl acetate extract of the fermentation broth of Streptomyces hygroscopicus. They are identified to be elaiophylin (1), nigericin (2), and antibiotic RK955A (3) on the basis of their spectroscopic data. Compounds 1-3 possess antibacterial activities against Staphyloccocus aureus. 2. It was found that the extract of the fermented broth of a strain of Actinomycetes could inhibit some tumor cel lines. Separation of the bioactive fraction led to the isolation of six compounds. They were characterized to be phenylacetamide (4), phenylpropylamide (5), trans-cinnamamide (6), 3- (N- (formylmethyl) acetamide) indole (7), guanylicacid (8), and guanosine (9). 3. From the fermented broth of Chaetomium aureus, 13 compounds were isolated for the first time. They were determined to be chaetomiumycin A (10), chaetomiumycin B (11), eugenetin (12), eugenitol (13), chaetoquadrin A (14), chaetoquadrin B (15), chaetoquadrin G (16), chaetoquadrin H (17), chaetochromin A (18), sterigmatocystin (19), O-methylsterigmatocystin (20), 3β-hydroxyergosta-5, 7, 22-triene (21) and peroxy-ergosterol (22). Compounds 10 and 11 are new ones. 4. Structure, biosynthesis, biological activity, and mechanisms of polyether antibiotics were reviewed.

绵参和地榆的化学成分研究

本论文由三章组成。第一章为综述，概述了植物中环烯醚萜类化合物的研究进展；第二和第三章为实验论文，分别报道了唇形科药用植物绵参和蔷薇科药用植物地榆的化学成分研究。 第一章概述了植物中环烯醚萜类化合物的研究成果，主要包括结构类型及药理活性等方面。 第二章包括两个部分。第一部分报道了藏药绵参（Eriophyton wallichii Benth）地上部分甲醇提取物的化学成分。采用正、反相硅胶柱层析等各种分离方法，从中共分离出7个化合物，有6个化合物为首次从该植物中分离得到，分别为β-谷甾醇（1），夏至草苦素（marrubiin，2），乌苏酸（3），cimigoside（4），5-deoxyantirrhinoside（5），8-表马钱子酸葡萄糖苷（8-epiloganic acid，6）和apigenin 7-(6''-p-coumaroyl)glucoside（7）。第二部分，采用高效液相色谱－质谱联用技术对绵参地上部分的甲醇提取物进行了分析，通过标准品对照紫、外光谱分析以及多级质谱分析与文献对照鉴定了8个成分，分别是：8-epiloganic acid（Ⅰ），quercitrin 3-glucoside-7-(6''-p-coumaroyl)glucoside（Ⅱ），ajugoside(I) （Ⅲ），chrysoeriol 7-O-E-p-coumaroyl-3-O-b-D-glucoside（Ⅳ），helichrysoside（Ⅴ），生物碱（Ⅵ），apigenin 2,3-dihydrogen-7-(6''-p-coumaroyl) glucoside（Ⅶ），apigenin 7-(6''-p-coumaroyl) glucoside（Ⅷ）。 第三章报道了中药地榆根部乙醇提取物正丁醇相的化学成分，通过正、反相硅胶柱层析等各种分离方法，从中分离得到8个化合物，分别为3,4¢- O-二甲基逆没食子酸（8），3,3¢,4¢-O-三甲基逆没食子酸（9）和3,4¢-O-二甲基逆没食子酸-4-O-b-D-木糖苷（10），19a-羟基-3-O-(a-L-阿拉伯糖)乌苏酸-28-O-b-D-葡萄糖苷（11）， 3b-[(a-L-arabinopyranosyl)oxy]-urs-11,13(18)-dien-28-oic acid b-D- glucopyranosyl ester（13），3-O-a-L-arabinopyranosyl-urs-12,18(19)-dien-28-oic acid b-D-glucopyranosyl ester（14），儿茶素（15），还有一种可能是皂苷11的工作产物（12）。 This dissertation consisted of three chapters. The first chapter elaborated the progress of iridoids occurring in plants. The later two chapters respectively elaborated the chemical constituents of Eriophyton wallichii Benth. and Sanguisorba officinalis L. The first chapter is a review of the research progress of iridoids occurring in plants, which includes their structure and pharmacology. The second chapter consisted of two parts. The first part is about the chemical constituents of methanol extraction from the aerial parts of Eriophyton wallichii Benth. Seven compounds were isolated and identified. Among them, the compounds of marrubiin, ursolic acid, cimigoside, 5-deoxyantirrhinoside, 8-epiloganic acid，apigenin 7-(6''-p-coumaroyl)glucoside were firstly reported in this plant. A HPLC-MSn method was developed for rapid identification of major compounds of Eriophyton wallichii. A total of 8 peaks in the chromatograms were unequivocally determined (peaks 1, 8) or tentatively identified (peaks 2-7) based on the detailed UV and tandem mass spectra analysis. Seven components were identified as 8-epiloganic acid（Ⅰ），Quercitrin 3-glucoside-7-(6''-p-coumaroyl)glucoside（Ⅱ），ajugoside(I)（Ⅲ），Chrysoeriol 7-O-E-p-coumaroyl-3-O-b-D-glucoside（Ⅳ），helichrysoside（Ⅴ），apigenin 2,3-dihydrogen-7-(6''-p-coumaroyl) glucoside（Ⅵ），apigenin 7-(6''-p-coumaroyl) glucoside（Ⅶ）。 The third chapter elaborated the chemical constituents of methanol extraction from Sanguisorba officinalis L, eight compounds were isolated from this plant by repeat column chromatography over silica gel. These compounds were identified as 3,4′-O-dimethylellagic acid, 3,3′,4′-O-trimethylellagic acid, 3,4′-O-dimethylellagic acid-4-O-b-D-xyloside, 3b-O-a-L-arabinopyranosyl-19a- hydroxyl-urs-12-en-28-oic acid 28-b-D-glucopyranoside, 3b-[(a-L-arabinopyranosyl)oxy]-urs-11,13(18)-dien- 28-oic acid b-D-glucopyranosyl ester，3-O-a-L–arabinopyranosyl-urs-12,18(19) -dien-28-oic acid b-D-glucopyranosyl ester, catechin.

西藏胡黄连和鸡矢藤的化学成分及黄芪多糖的提取工艺研究

本论文由四部分组成，前三部分为实验论文，第四部分为文献综述。第一、二部分分别报道了中药西藏胡黄连和鸡矢藤的化学成分研究结果。从两种药用植物中共分离和鉴定了32个化学成分，其中3个为新化合物。第三部分为黄芪多糖的提取工艺研究。第四部分概述了近年来植物多糖的研究进展。 第一章为西藏胡黄连化学成分研究。通过正、反相硅胶柱层析等分离方法从药用植物西藏胡黄连（Picrorhiza scrophulariiflora Pennell）的根茎中共分离纯化出7个化合物。运用MS、1H-NMR、13C-NMR、DEPT、HSQC和HMBC等现代谱学方法，结合理化分析对这些化合物的结构进行了分析鉴定。7个化合物中有两个是酚性的葡萄糖苷类成分：西藏胡黄连酚苷D (1)、4-O-β-D-(6-O-vanilloyl glucopyranosyl) vanillic acid (6)；四个苯乙基苷类化合物：plantamajoside (2)、plantainoside D (3)、西藏胡黄连苷A (4) 和西藏胡黄连苷F (5)；一个苯基小分子化合物：香豆酸甲酯 (7)。其中化合物1和5未见文献报道，确定为新化合物；化合物3为首次从该种植物中分到。 第二章为鸡矢藤化学成分研究。从鸡矢藤（Paederia scandense (Lour) Merrill）全草中分离出25个化合物，通过理化常数和波谱数据鉴定了它们的结构。25个化合物中包括一个蒽醌类成分：茜根定-1-甲醚 (1)；两个香豆素：异东莨菪香豆素 (2)和5-羟基-8-甲氧基吡喃香豆素 (3)；两个香豆素-木脂素化合物：臭矢菜素 B (4)和臭矢菜素 D (5)；一个木脂素：异落叶松树脂醇 (6)；两个黄酮：diadzein (7)和蒙花苷 (8)；三个三萜类化合物：齐墩果酸 (9)、乌苏酸 (10)和 3-O-β-D-吡喃葡萄糖基乌苏烷 (11)；三个甾体及其糖苷：b-谷甾醇 (12)、胡萝卜苷 (13)和(24R)-豆甾-4-烯-3-酮 (14)；六个小分子化合物：对羟基苯甲酸 (15)，咖啡酸 (16)，香豆酸 (17)，丁烯二酸 (18)，3,5-二甲氧基-4-羟基苯甲酸(19)，咖啡酸-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(20)；五个环烯醚萜类化合物：鸡矢藤苷 (21)，鸡矢藤酸 (22)，鸡矢藤酸甲酯 (23)，saprosmoside E (24)和paederoside B (25)。其中化合物25未见文献报道，为新化合物。化合物1～8、11、14、15～20为首次从该化合物中分离得到。同时对鸡矢藤中环烯醚萜类化合物做了高效液相-串联质谱(HPLC-MSn)分析，探讨了这类化合物的质谱裂解规律。 第三章为黄芪多糖的提取工艺研究。首先确定了黄芪多糖含量的测定方法，并进行了方法学验证；其次探讨了黄芪中黄芪多糖的提取工艺，确定以酶法-Sevag法联用来去除黄芪多糖中的蛋白质，可使其提取物中黄芪多糖总含量达到70％以上。 第四章为近年来植物多糖的研究进展。主要包括植物多糖的提取纯化、多糖的定性定量检测方法、多糖的结构分析和多糖的药理活性。 This dissertation consists of four parts. The first and second parts reports the studies on the chemical constituents of medicinal plants of Picrorhiza Scrophulariiflora and Paederia scandens. The third part is about the extract technique of Astragalan Polysaccharide (APS). The last part reviews the progress of the studies on plant polysaccharides. 　 The first chapter is about the chemical constituents of P. Scrophulariiflora which is widely used as an important medicine to treat various immune-related diseases. A new phenyl glycoside, scrophenoside D (1) and a new phenylethyl glycoside, scroside F (5), together with five known compounds, plantamajoside (2), plantainoside D (3), scroside A (4), 4-O-β-D-(6-O-vanilloylglucopyranosyl) vanillic acid (6); and methyl-p-coumarate (7) were isolated from the stems of P. scrophulariiflora. Their structures were elucidated by spectroscopic and chemical methods. The second chapter is about the chemical constituents of medicinal herb of P. scandens. Twenty-five compounds were isolated and purified by normal and reversed phase silica gel column chromatography. By physicochemical properties and spectral analysis, their structures were identified as rubiadin-1-methylether (1), isoscopoletin (2), 5-hydroxyl-8-methoxyl-coumarin (3), cleomiscosin B (4), cleomiscosin D (5), isolariciresinol (6), diadzein (7), linarin (8), oleanolic acid (9), ursolic acid (10), 3-O-β-D-glucopyranosyloxyl-ursane (11), b-sitosterol (12), b-daucosterol (13), (24R)-stigmast-4-ene-3-one (14), p-hydroxyl-benzoic acid (15), caffic acid (16), coumaric acid (17), trans-butenedioic acid (18), 3,5-dimethoxyl-4-hydroxylbenzoic acid (19), caffeic acid 4-O-β-D-glucopyranoside (20), paederoside (21), paederosidic acid (22), paederosidic acid methyl ester (23), saprosmoside E (24), paederoside B (25). Among them, compound 25 is a new compound. Compounds 1～8、11、14、15～20 were isolated from this plant for the first time. Futhermore, we studied the HPLC-MSn analysis and investigation of fragmentation behavior of the sulfur-containing iridoid glucosides. The third chapter is about the extracting process of Astragalan Polysaccharide (APS). The method of the content determination is built. The optimum condition of extraction of polysaccharides from Radix Astragali is defined and the more effective way to remove protein is combined enzyme method with Sevag method, by which the content of polysaccharides extract can be up to 70%. The last part is a review of the research progress of the plant polysaccharides, which includes its extraction, isolation, purification, determination, structure analysis, and pharmacology.

五枫藤、小驳骨和川西茶藨的化学成分研究

八月瓜属植物五枫藤(Holboellia latifolia Wall.)和驳骨草属植物小驳骨(Gendarussa vulgaris Nees)均为药用植物, 前者化学成分研究不深入, 后者的化学成分未见报道。川西茶藨(Ribes takare D. Don)为茶藨子属植物, 没有化学成分的报道。本论文对三个植物的化学成分和活性成分进行了研究, 主要通过色谱方法分离得到了48 个化合物, 采用波谱分析或与已知标准品对照等手段鉴定了它们的结构, 其中有1 个新的原小檗碱类化合物和3 个新的联苯类化合物,发现了具有细胞毒活性和α-葡萄糖苷酶抑制活性的化合物。1、从五枫藤地上部分的95%乙醇提取物中分离得到了12 个化合物: 五加苷K (1)、hederagenin 3-O- α-L-rhamnopyranosyl-(1→2)- α-L-arabinopyranoside (2)、β-萘乙酸(3) 、3-O-α-L-rhamnopyranosyl-(1→2)-[β-D-glucopyranosyl-(1→3)]-α-L-arabinopyranosyl oleanolic acid 28-O-α-L-rhamnopyranosyl-(1→4)-β-D-glucopyranosyl-(1→6)-β-D-glucopyranosyl ester (4) 、3-O- α-L-rhamnopyranosyl-(1→2)-O- β- D-glucopyranosyl-(1→2)- α-L-arabinopyranosyl oleanolic acid (5) 、3-O-( β-D-glucopyranosiduronic acid)-oleanolic acid 28-O- β-D-glucopyranoside (6)、lup-20(29)-en-3-one (7)、lupeol (8)、β-谷甾醇(9)、齐墩果酸(10)、乌苏酸(11)、β-胡萝卜苷(12)。化合物1 对Lu-06、N-04 和Bre-04 癌细胞株的GI50 分别是0.77µg/mL、1.26 µg/mL 和1.55 µg/mL, 化合物2 对N-04 癌细胞株的GI50 为2.44 µg/mL。2、从小驳骨地上部分的95%乙醇提取物中分离得到了1 个原小檗碱类新化合物13-hydroxyl gusanlung A (25), β-谷甾醇(9)、齐敦果酸(10)、β-胡萝卜苷(12)、棕榈酸(1-)甘油酯(13)、棕榈酸(14)、阿苯哒唑(15)、阿苯哒唑砜(16)、阿苯哒唑亚砜(17)、aurantiamide acetate (18)、华良姜素(19)、芫花素(20)、(-)-丁香树酯醇(21)、gusanlung B (22) 、eupteleasaponinsⅤ acetate (23)、gusanlungA (24)、刺五加苷E (26)、岩白菜素(27)、咖啡酸(28)。化合物25 对肝癌细胞株(HepG2) 的GI50 为2.08 µg/mL。3、从川西茶藨地上部分的95%乙醇提取物中分离鉴定了22 个化合物: β-谷甾醇(9) 、β- 胡萝卜苷(12) 、O-acetyloleanolic aldehyde (29),4,7,8-trimethoxy-2,3-methylenedioxydibenzofuran (30) 、3', 5-dimethoxy-3, 4-methylenedioxybiphenyl (31) 、桦木醇(32) 、6,7-dimethoxy-1-methyl-3,4-dihydroquinolin-2-one (33)、3'-hydroxy-5-methoxy-3,4-methylenedioxybiphenyl (34) 、7-hydroxy-4,8-dimethoxy-2,3-methylenedioxydibenzofuran (35)、桦木醛(36)、没食子酸(37) 、6β- 羟基-4- 烯-3- 酮- 豆甾醇(38) 、5α, 8α-epidioxy-(22E,24R)-ergosta-6, 22-dien-3β-ol (39)、verrucofortine (40)、6-methoxycalpogoniumisoflavone A (41)、2-羟基二苯甲酮(42)、桦木酸(43), 3, 5-二甲氧基苯甲酸-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(44)、洋芹素(45)、刺槐素(46)、水杨酸(47)、洋芹素-5-O- β-D-葡萄糖苷(48), 化合物30、31 和35 为新的联苯化合物。化合物30的α-葡萄糖苷酶抑制率为10.2% (1.00 mg/mL); 化合物35 的抑制率为17.2% (1.00mg/mL)。4、综述了1960 年以来原小檗碱类化合物药理活性研究进展。 Plants Holboellia latifolia Wall and Gendarussa vulgaris Nees, are used as folkmedicine. Ribes takare D. Don belongs to the genus Ribes. The three plants have notbeen chemically studied in detail. Chemical and bioactive study of three plants led tothe isolation of 48 compounds by chromatography. Their structures were elucidatedon the basis of spectroscopic evidence or comparison with authentic samples. Amongthe 48 componds isolated one protoberberine alkaloid and three biphenyls are newones. Cytotoxic and α-glucosidase inhibitory compounds had been found.1. Twelve compounds were isolated from the 95% ethanol extract of the aerial partof H. latifolia Wall. They were characterized as fellow: eleutheroside K (1),hederagenin-3-O- α-L-rhamnopyranosyl-(1→2)- α-L-arabinopyranoside (2),2-naphthyl acetic acid (3),3-O-α-L-rhamnopyranosyl-(1→2)-[β-D-glucopyranosyl-(1→3)]-α-L-arabinopyranosyl oleanolic acid 28-O-α-L-rhamnopyranosyl-(1→4)-β-D-glucopyranosyl-(1→6)-β-D-glucopyranosyl ester (4), 3-O- α-L-rhamnopyranosyl-(1→2)-O- β- D-glucopyranosyl-(1→2)- α-L-arabinopyranosyl oleanolic acid (5),3-O-( β-D-glucopyranosiduronic acid)-oleanolic acid-28-O- β-D-glucopyranoside (6),lup-20(29)-en-3-one (7), lupeol (8), β-sitosterol (9), oleanolic acid (10), ursolicacid (11), and β-daucosterol (12). Compound 1 showed moderate cytotoxicity againstLu-06 (GI50, 0.77 µg/mL), N-04 (GI50, 1.26 µg/mL) and Bre0-4 (GI50=1.55 µg/mL)and compound 2 showed moderate cytotoxicity against N-04 (GI50=2.44 µg/mL).2. A new protoberberine alkaloid, 13-hydroxyl gusanlung A (25), was isolated fromthe aerial part of Gendarussa vulgaris Nees, together with β-sitosterol (9), oleanolicacid (10), β-daucosterol (12), glycerol monopalmitate (13), palmific acid (14),albendazole (15), albendazole sulphone (16), albendazole sufloxide (17), aurantiamideacetate (18), kumatakenin (19), genkwanin (20), (-)-syringaresinol (21), gusanlung B(22), eupteleasaponinsⅤ acetate (23), gusanlung A (24), eleutheroside E (26),bergenin (27) and caffeic acid (28). Compound 25 showed cytotoxicity against HepG2 cells (GI50, 2.08 µg/mL).3. Phytochemical study of the Ribes takare D. Don led to the isolation of three newbiphenyls, 4,7,8-trimethoxy-2,3-methylenedioxydibenzofuran (30), 3', 5-dimethoxy-3,4-methylenedioxybiphenyl (31) and 7-hydroxy-4,8-dimethoxy-2,3-methylenedioxydibenzofuran (35), along with nineteenknown compounds, β-sitosterol (9), β-daucosterol (12), O-acetyloleanolic aldehyde(29), betulin (32), 6,7-dimethoxy-1-methyl-3,4-dihydroquinolin-2-one (33),3'-hydroxy-5-methoxy-3, 4-methylenedioxybiphenyl (34), betulinic aldehyde (36),gallic acid (37), stigmast-4-en-6β-ol-3-one (38), 5α, 8α-epidioxy-(22E, 24R)-ergosta-6,22-dien-3β-ol (39), verrucofortine (40), 6-methoxycalpogonium isoflavone A (41),2-hydroxybenzophenone (42), betulinic acid (43), 3,5-dimethoxygallic acid-4-O- β-D-glucopryranoside (44), apigenin (45), acacetin (46), salicylic acid (47) andapigenin-5-O- β-D-glucopryranoside (48). α-Glucosidase inhibitory rates ofcompound 30 and 35 were respectively 10.2% and 17.2% at a concentration of 1.00 mg/mL).4. Pharmacological activities of protoberberines were summarized.

中药射干的化学成分研究

本学位论文由4章组成。第一章是论文的主体，报道了中药射干的化学成分研究。第二章是中药射干代用品川射干的化学成分研究，并附带报道了西番莲化学成分的研究结果。第三章是射干、川射干及西番莲提取物化学成分串联质谱分析的报道。第四章为综述，概述了射干及鸢尾属植物的化学成分和药理研究进展。 在第一和二章中分别报道了射干（Belamcanda chinensis (L.) DC.）、川射干 （Iris tectorum Maxim.）及西番莲（Passiflora incarnate L.）化学成分的分离纯化与结构鉴定。采用正、反相硅胶柱层析、凝胶柱层析、薄层制备及HPLC等各种分离方法，从三种药用植物中共分离出68个不同的化合物，其中61个的结构得 得以鉴定，另外4个化合物的结构正在鉴定中，3个由于量少且有点杂质未作进一步的鉴定。 中药射干（Rhizoma Belamcandae）为射干植物的干燥根茎，从中共分离出53个化合物，通过红外、质谱及核磁共振等波谱方法鉴定了包括12个新化合物在内的48个，结构类型分别属于iridal型三萜及其新颖的二聚体、异黄酮、黄酮及黄酮醇、香豆素、甾体、芳香酸和脂肪酸及其甘油酯等。新化合物中有两个异黄酮类化合物，其结构分别鉴定为5,7,8,4′-四羟基-6-甲氧基异黄酮和5,6-二羟基-4′-甲氧基异黄酮-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷；八个新的iridal型三萜化合物分别鉴定为鸢尾烯（L）、16-甲氧基鸢尾烯、16-去羟基鸢尾烯、2-(E)-16-去羟基鸢尾烯、16-去羟基鸢尾烯B、3-乙酰基-16-去羟基鸢尾烯、iristectoroneL和iristectoroneM；两个结构骨架新颖的双三萜，分别命名为射干素A和射干素B，其分离纯化的困难以及结构的新颖和复杂突显出该论文的科学意义。除这些新化合物外，还有9个已知化合物为首次从中药射干中分离得到。此外，从中药射干的代用品川射干中分离得到7个已知化合物，主要是黄酮类成分及iridal型三萜化合物，其中1个三萜化合物为从射干中分离鉴定的新成分。另外还从西番莲中分离出8个化合物，鉴定了其中的6个，主要为黄酮碳苷。 第三章是关于射干、川射干及西番莲提取物化学成分的ESI-MS-MS分析，在初步探讨了从这些植物中分离鉴定出的一些异黄酮及黄酮碳苷的质谱裂解规律基础上，通过质谱和串联质谱分析，定性和半定量地检测了射干和川射干中主要的异黄酮成分以及西番莲中的黄酮碳苷成分，为这些药材品质的快速鉴定提供了一种简便方法。 第四章概述了射干及鸢尾属药用植物的化学和药理研究进展，特别是对其中异黄酮及三萜类成分的研究进展进行了深入系统的综述。 This dissertation is composed by four chapters. The first and second chapter reports the phytochemical investigation of three medicine plants, Belamcanda chinensis (L.)DC., Iris tectorum Maxim. and Passiflora incarnate L. Sixty eight different compounds were isolated and sixty one of them were identified. The third chapter described rapid ESI-MS-MS analysis of B. chinensis, I. tectorum, and P. incarnate. The forth part is a review about the progress of studies on the chemical constituents from Belamcanda chinensis and Iris species. Fifty-three compounds were isolated from Rhizoma Belamcandae, the rhizomes of B. chinensis by the methods of column chromatography (normal and reversed phase silica gel, Sephadex LH-20), preparative TLC and HPLC. On the basis of spectroscopic methods including IR, ESI-MS, 1-D and 2-D NMR, forty eight of them were identified as seventeen flavonoids, seventeen tritepenoids, one cumarin, five steroids and some benzene derivative etc. Among them, the structures of twelve new compounds were elucidated as 6-methoxy-5,7,8,4′-tetrahydryoxyisoflavoe, 4′-methoxy-5,6-dihydroxyisoflavone-7-O-β-D-glucopyranoside, iristectorene L, 16-methoxyisoiridogermanal, 16-dehydroxyisoiridogermanal, 2-(E)-16-dehydroxy isoiridogermanal, 16-dehydroxyiristectorene B, 3-acetyl-16-dehydroxyisoiridoger- manal, iristectorone L, iristectorone M, belamcandene A and belamcandene B. Last two new compounds are dimer of triterpenoids with a novel carbon skeleton. Beside the new compounds, nine known ones were isolated from this plant for the first time. Isolation of I. tectorum yielded seven compounds. On the basis of spectroscopic methods including ESI-MS, NMR and the comparison with authentic samples, three of them were determined as isoflavone, two of them were triterpenoids, and other two were β-sitosterol and apocynin. All of them are known compounds except one of iridal type triterpenoid, 16-dehydroxyiristectorene B, which also obtained from B. chinensis as a new compound. Isolation of P. incarnate yielded eight compounds. Six of them were determined on the basis of spectroscopic methods including ESI-MS, NMR and the comparison with authentic samples. Four of them are flavone-C-gluconside, and two are steroids. The third chapter describes the tandem mass spectrometry (ESI-MS-MS) analysis of the isoflavonoids from B. chinensis and I. tectorum, as well as C-glycosyl-flavonoide from P. incarnate, in order to explore the rapid methodology of validating the quality of the herbs. In addition, the fractionation rules of some iosflavonoids and C-glycosyl-flavonoids were discussed. The fourth chapter summarizes the research development on chemistry and pharmacology of medicine plants of B.chinensis and Iris species.

小麦胚乳蛋白组分和Glu-B3位点基因核心编码区差异与小麦品质关系的研究

小麦加工品质改良已成为我国小麦育种的主要目标之一。特别是我国加入WTO以后，对小麦产品的质量提出了更高的要求，小麦品质改良的任务将更加艰巨和重要，小麦胚乳蛋白是影响小麦加工品质性状的重要因素。因此，深入了解小麦胚乳蛋白对加工品质性状的影响及其分子基础，为品质改良提供理论依据和科学指导，对加速我国小麦品质育种和优质小麦生产具有重要意义。本研究选用在麦谷蛋白5个基因位点(Glu-A1、Glu-B1、Glu-D1、Glu-B3和Glu-D3)上均含不同等位基因的小麦品种99G45和京771及Pm97034和京771杂交F9代共164个麦谷蛋白纯合系，及228个中国推广普通小麦品种和高代育成品系为试材，研究了麦谷蛋白Glu-1和Glu-3位点基因等位变异对籽粒蛋白、湿面筋含量、Zeleny沉降值和SDS沉降值间的关系；本研究还利用小麦A、B和D基因组中低分子量麦谷蛋白亚基（LMW-GS）基因特异引物，通过PCR方法克隆了1个Glu-A3位点和3个Glu-B3位点LMW-GS基因片段，在此基础上分析了不同等位基因对品质造成差异的分子基础；另外，本研究对中国近年推广的部分品种和育成的高代品系资源的多样性进行了分析。现将主要研究结果简述如下： 1. 对来自三个麦区的148份材料的醇溶蛋白组成进行了分析，结果表明，各麦区醇溶蛋白模式具有较大差异。在ω区,A7、B、E、F、G、J、P、Q、S和U仅存在于西南秋播麦区；A3、M、N、R、W和X仅存在于黄淮特种麦区；K仅存在于北方冬麦区；A6是北方冬麦区出现频率最高的带型模式，而西南秋播麦区中D出现的频率最高。ω-区的E、H和M几种模式是以前国内外未曾报道的。且初步确定，这些模式对品质性状具有正效应。至于γ区,A、B、D、E和F在各区均有出现，其中B和E在各区出现的频率都很高，在26.1-39.6％之间。相反，H 仅出现在黄淮特种麦区，J仅限于西南秋播麦区。对于β-区醇溶蛋白，B型模式在所有区中都相当高，而模式A仅存在于第三区.对于α-区，模式A在Ⅲ区而模式D在Ⅱ区出现的频率很高。1BL.1RS易位系在中国小麦品种中出现频率高达41.2％，在I, II和Ⅲ麦区的出现频率分别为 45.5、43.5和35.2%。各生态区模式的差异可能是品种适应不同生态条件和人为选择的结果，但这有待进一步证明。由于醇溶蛋白位点（Gli-1）与LMW-GS位点（Glu-3）紧密连锁，本结果可为下面确定普通小麦LMW-GS等位基因变异所用。 2. 利用Gli-1与Glu-3的紧密连锁，以228个小麦品种/系为材料，首次对中国小麦品种麦谷蛋白亚基的6个位点进行综合分析，研究小麦籽粒蛋白与品质性状间的关系，结果表明6个高分子量（HMW）和低分子量（LMW）麦谷蛋白位点对蛋白质含量的效应大小为，Glu-D1>Glu-B3>Glu-A1=Glu-B1> Glu-A3=Glu-D3；对GMP含量的效应大小为, Glu-A3>Glu-B3>Glu-D1> Glu-B1>Glu-A1>Glu-D3；对湿面筋含量的效应大小为, Glu-B1>Glu-B3= Glu-D3>Glu-A3>Glu-A1>Glu-D1；对Zeleny沉降值的效应大小为, Glu-A1> Glu-B3>Glu-D3>Glu-D1>Glu-B1>Glu-A3；对SDS沉降值的效应大小为, Glu-B3>Glu-A1=Glu-D1=Glu-A3>Glu-D3>Glu-B1。对蛋白含量而言，各位点的最佳组合方式为1、17+18、5+10、Glu-A3e、Glu-B3g、Glu-D3b；对湿面筋含量而言，各位点的最佳组合方式为1、6+8、5+10、Glu-A3d、Glu-B3c、Glu-D3b；对Zeleny沉降值而言，各位点的最佳组合方式为N、17+18、5+10、Glu-A3d、Glu-B3d、Glu-D3b；对SDS沉降值而言，各位点的最佳组合方式为1、7+8、2.2+12、Glu-A3b、Glu-B3g、Glu-D3b。另外，分析了稀有亚基对5+12与2.2+12与品质性状的关系，认为5+12对品质有负效应，2.2+12对品质有正效应。在品质育种时，应对优异组合或优异亚基加以利用。 3. 首次利用重组自交系（RILs）为材料，研究麦谷蛋白亚基表达量与品质性状的关系，通过对重组自交系中各HMW-GS表达量的分析，认为，就单个亚基的表达量而言，7亚基最高；其次为2亚基、5亚基、12亚基和10亚基；亚基9和1的表达量最小；N亚基不表达。对成对出现的亚基对而言，x型和y型亚基的总表达量2+12>5+10>7+9>17+18。就单个亚基与品质性状的关系而言，仅有10亚基的表达量与蛋白含量的相关性达5%的显著水平，2亚基的表达量与湿面筋含量呈负相关，显著水平也达5%，其余单个亚基对品质性状均无显著影响；就x型/y型亚基的比例来看，2/12和5/10对湿面筋含量都有显著的负效应；对某一位点等位基因控制的亚基表达总量来看，2+12对SDS沉降值有显著负效应。另外，本研究得出：2＋12的亚基对的负效应主要体现在2亚基上，且在同一位点上，x型亚基的表达量大于y型。所以推导稀有亚基组合2+10很可能也是劣质亚基。 4. 以 Glu-A1、Glu-B1、Glu-D1、Glu-B3和Glu-D3作为5个因素对99G45/京771和Pm97034/京771杂交后代的蛋白质含量和SDS沉降值进行多因素方差分析。结果表明，Glu-A1和Glu-D3对蛋白含量的加性效应达5％显著水平；Glu-D1 * Glu-D3对蛋白质含量的互作效应也达5%显著水平；其余位点的加性和互作效应对蛋白质含量的影响均不显著。对SDS 沉降值而言，Glu-D1的加性效应最大,贡献率为4.2 % ,达1 %显著水平,其次是Glu-B1位点,贡献率为3.3% ,达5%显著水平。其余位点对SDS 沉降值的加性和互作效应均未达5%显著水平。总体而言, 各位点对蛋白含量的效应大小为Glu-D3 > Glu-A1 > Glu-D1>Glu-B1>Glu-B3；对SDS沉降值的效应大小为Glu-D1>Glu-B1> Glu-D3>Glu-A1> Glu-B3。Glu-D1和Glu-D3位点上等位基因变异对蛋白含量有显著或极显著影响，含Glu-D1d和Glu-D3 GD、Glu-D3 JD基因的株系分别比含Glu-D1a和Glu-D3 PD基因的株系有较高的蛋白含量；在该遗传背景下，麦谷蛋白各基因位点对蛋白含量的效应大小依次排列为：Glu-A1位点1>N；Glu-B1位点7+9>17+18>14+15；Glu-D1位点5+10>2+12；Glu-B3位点GB>JB>PB；Glu-D3位点GB>JB>PB。对SDS沉降值的效应大小依次排列为：Glu-A1位点1>N；Glu-B1位点7+9=17+18>14+15；Glu-D1位点5+10>2+12；Glu-B3位点GB>JB>PB；Glu-D3位点GB>JB>PB。所以，对蛋白含量和SDS沉降值均较好的组合为1，7+9，5+10，GB，GD。 5. 因为GB和PB对品质的效应有显著差异，选取LMW-GS位点特异扩增引物对京771、99G45和Pm97034的Glu-B3位点进行扩增，结果得到三个不一样的扩增片段（Genebank号为DQ539657－DQ539659），得到的基因片段与Genebank中已报道的同类序列高度同源。通过克隆片段组成的分析，发现对Pm97034的序列较京771和99G45段少一个7氨基酸的重复单元，这可能是它较另外两个片段对面筋强度影响小的主要原因；另外，在99G45的序列中，124位处出现L（亮氨酸）代替P（脯氨酸），158位处出现了T（苏氨酸）代换M(蛋氨酸)，这可能是99G45Glu-B3位点序列对SDS沉降值的效应显著优于Pm97034的原因。 6．通过对RILs各位点同普通小麦品种（系）各位点与品质关系的比较，发现对SDS沉降值的效应，各位点在不同研究材料中是不同的，普通小麦中：Glu-B3>Glu-A1=Glu-D1=Glu-A3>Glu-D3>Glu-B1，RILs中：Glu-D1>Glu-B1> Glu-D3>Glu-A1> Glu-B3。利用重组自交系材料（完全排除了1BL/1RS易位干扰）所得到的结果与Gupta and MacRitchie (1994)所得结论一致。进一步证实了1BL/1RS易位对小麦品质的重要影响。对蛋白含量而言，普通小麦品种（系）中，Glu-D1>Glu-B3>Glu-A1=Glu-B1> Glu-A3=Glu-D3，RILs中，Glu-D3 > Glu-A1 > Glu-D1>Glu-B1>Glu-B3，和对SDS沉降值的效应一样，推断在非1BL/1RS易位的情况下，各位点对其效应应为Glu-D3 > Glu-A1 > Glu-D1>Glu-B1>Glu-B3。 对同一位点的等位基因而言，普通小麦和重组自交系中Glu-A1和Glu-D1上的等位基因对品质性状的贡献是一致的，但Glu-B1上的等位基因对SDS沉降值的贡献发生了变化，普通小麦中17+18>7+9，RILs中7+9>17+18，这可能也是1BL/1RS造成的。 Baking quality improved is one of the main object of wheat bread in China. The overall objective of the present studies was to increase the understanding about protein quality in wheat, i.e. to make it possible to improve the production of wheat with desired quality for different end-uses. With the analysis of gluten protein in RILs, 99G45/Jing 771 and Pm97034/Jing, and 228 wheat cultivars or lines in China, the correlations between glutenin compositions and protein content, glutenin macropolymer(GMP), wet gluten content, Zeleny sedimentation value and SDS sedimentation value contentand breadmaking quality were studied. Also a rapid and efficient detection method of geneticpolymorphism at Glu-B3 loci in wheat was established using polymerase chain reaction(PCR).The results obtained were as follows: 1. Cultivated Chinese wheat germplasm has been a valuable genetic resource in international plant breeding. Patterns of gliadin among cultivated Chinese accessions are unknown, despite the proven value and potential novelty. The objective of this work was to analyse the diversity within improved Chinese wheat germplasm. The electrophoretic banding patterns of gliadin in common wheat cultivars and advanced lines were determined by acid-polyacrylamide gel electrophoresis. For 148 leading commercial cultivars and promising advanced lines used in our study, 48 patterns were identified, 29 corresponding to ω-gliadin, 9 to γ-gliadin, 5 to β-gliadin and 5 to α-gliadin. The most frequent patterns were A6 in ω; B in γ; B in β and A in the region of α. 116 band types appeared in the148 samples: 94 accessions had unique gliadin types, and 22 gliadin types while not unique were found in 54 accessions. The gliadin patterns of Chinese wheat cultivars and lines greatly differed from the patterns of wheat lines from other countries. Three patterns, E, J, H, M, N and O in the ω-zone had not previously been reported. Three wheat zones，the Northern Winter Wheat Region, the Yellow and Huai Valley River valleys Winter Wheat Region and the Southwestern Winter Wheat Region，in China showed different frequencies in their gliadin patterns. This information can be used to monitor genetic diversity with Chinese wheat germplasm. 2. To analyse the relationship between the loci and characteristics quality, we utilized the 228 cultivars/lines. The results showed that : For protein content, Glu-D1 >Glu-B3>Glu-A1=Glu-B1>Glu-A3=Glu-D3. For GMP content, Glu-A3>Glu-B3 >Glu-D1>Glu-B1>Glu-A1>Glu-D3. For wet gluten content, Glu-B1>Glu-B3= Glu-D3>Glu-A3>Glu-A1>Glu-D1. For Zeleny sedimentation value, Glu-A1>Glu-B3> Glu-D3>Glu-D1>Glu-B1>Glu-A3, For SDS sedimentation value, Glu-B3>Glu-A1= Glu-D1= lu-A3>Glu-D3>Glu-B1。For protein content, the best combination of 6 loci is (1,17+18,5+10,Glu-A3e, Glu-B3g,Glu-D3b). For wet gluten content, the best combination of 6 loci is (1,6+8,5+10,Glu-A3d,Glu-B3c,Glu-D3b). For Zeleny sedimentation value, the best combination of 6 loci is (N,17+18,5+10,Glu-A3d, Glu-B3d, Glu-D3b). For SDS sedimentation value, the best combination of 6 loci is(7+8,2.2+12,Glu-A3b, Glu-B3g,Glu-D3b)。Additional, we analysed the relationship between the subunits 5+12 and 2.2+12, think that 5+12 was negative for quality, 2.2+12 is postive for quality. It should be effective utilized. 3. It’s the first time to utilize RILs to study the relationship between subunits expression quantity and characteristics quality. The results showed that: For single subunit, the expression quantity of 7 is the highest. Then the 2, 5, 12 and 10. The expression of subunit 9 and 1 is the lowest. Subunit N is not expressed. For subunits, the expression quantity of x type and y type are 2+12>5+10>7+9>17+18. The significant relation of 5% only showed between the expression quantity of subunit 10 and protein content. The relationship between expression quantity of others and characteristic quality was not significant. For x type/ytype, 2/12 and 5/10 is negative relation insignificant level. For the subunit(s) in a loci, Only 2+12 effect SDS sedimentation value negative in significant level. 4. With RILs 99G45/Jing 771 and Pm97034/Jing 771, we found that: The effective of Glu-A1, Glu-D3 and Glu-D1 * Glu-D3 for protein content is significant at 5% level. The effect of other loci for protein wre not significant. For SDS sedimentation value, the effect of Glu-D1is the highest, which contribution is 4.2 % .Then the Glu-B1, contribution is 3.3%. The effect of other loci for SDS sedimentationvalue were not significant. In total, for protein content: Glu-D3 > Glu-A1 > Glu-D1>Glu-B1>Glu-B3; for SDS sedimentationvalue: Glu-D1>Glu-B1> Glu-D3>Glu-A1>Glu-B3. The effect of alleles in Glu-D1 and Glu-D3 loci are significant at 1% or 5%. In Glu-A1, 1>N; Glu-B1, 7+9>17+18>14+15; Glu-D, 5+10>2+12; Glu-B3, GB>JB>PB; Glu-D3, GB>JB>PB. For SDS sedimentation, Glu-A1, 1>N; Glu-B1, 7+9=17+18>14+15; Glu-D1, 5+10>2+12; Glu-B3, GB>JB>PB; Glu-D3, GB>JB>PB. The best combinations for SDS sedimentation value is 1，7+9，5+10，GB，GD. 5. Because of the difference of GB and PB for SDS sedimentation value, we selected the specific primer for LMW-GS loci to amplified the Glu-B3 of Jing771, 99G45and Pm97034. We got 3 amplify fragment (Gene Bank accession number are DQ539657－DQ539659）. We found that the fragment of Pm97034 were deleted a repetitive 7 amino acid domain, which is perhaps the reason effect the gluten strength. Furthermore, in the position 124 of sequence 99G45, L has been replaced with P. Position 158, T replaced M, which may be the reason why the Glu-B3 locus of 99G45 is prefer to Pm97034 when refer to SDS sedimentation value. 6. Comparing the results of RILs and common wheat, we found that perhaps just the1BL/1RS made the difference of loci in different accession.