全 文 ：收稿日期:2009-10-21;　修订日期:2010-03-20
基金项目:山东省自然科学基金(No.Y2008B50);
山东大学威海分校优秀青年学术团队基金
(No.1070508200001)
作者简介:赵瑞建(1984-),女(汉族),山东菏泽人 ,现任山东大学威海分
校海洋学院在读硕士研究生 ,学士学位,主要从事天然产物化学方面的研
究工作.
＊通讯作者简介:孟凡君(1966-), 男(汉族),山东潍坊人 , 现为山东大学
威海分校海洋学院副教授 ,博士学位 ,主要从事天然产物化学和功能材料
方面的研究工作.
华北鸦葱不同部位挥发油化学成分分析
赵瑞建 1 ,刘玉雪 1 ,朱　健1 ,王康杰 1 ,满　超2 ,孟凡君＊
(1.山东大学威海分校海洋学院 ,山东 威海　264209;2.齐鲁制药有限公司 ,山东济南　250101)
摘要:目的 分析华北鸦葱根 、茎叶和花的挥发油的化学成分。方法 采用水蒸气蒸馏法提取华北鸦葱根 、茎叶和花部位
的挥发油 , 用气相色谱 -质谱联用(GC-MS)技术鉴定化学成分。结果 首次从华北鸦葱根 、茎叶和花的挥发油中分别鉴
定出 8, 24, 15种成分。结论 华北鸦葱挥发油中共鉴定出 40种化学成分。根 、茎叶和花部位挥发油中的主要成分均为脂
肪酸类和酯类。同已报道的蒙古鸦葱全草的挥发油的化学成分相比 ,华北鸦葱挥发油中的化合物在数量与组成上均与
之有很大差异。
关键词:华北鸦葱;　挥发油;　水蒸气蒸馏;　气相色谱 -质谱联用(GC-MS)
DOI标识:doi:10.3969 /j.issn.1008-0805.2010.08.019
中图分类号:R284.1/R284.2　　文献标识码:A　　文章编号:1008-0805(2010)08-1891-02
GC-MSAnalysisofEssentialOilsfromDifferentOrgansofScorzoneraalbicaulisBunge
ZHAORui-jian1 , LIUYu-xue1 , ZHUJian1 , WANGKang-jie1 , MANChao2 , MENGFan-jun＊
(1.MarineColege, ShandongUniversityatWeihai, ShandongWeihai264209, China;2.QiluPharmaceutical
Co.Ltd., ShandongJinan250101, China)
Abstract:ObjectiveToanalyzetheconstituentsofessentialoilsfrom differentorgansofScorzoneraalbicaulisBunge.
MethodsTheessentialoilsfromdiferentorgansofScorzoneraalbicaulisBungewereisolatedbyhydrodistillationandidentifiedby
GC-MS.ResultsForthefirsttime, 8, 24 and15 compoundswereidentifiedfromvolatileoilsobtainedfromroot, stems, leav-
es, andflowersrespectively.ConclusionAtotalof40 compoundswereidentifiedfromScorzoneraalbicaulisBunge.Aliphatic
acidandesterrepresentedthetwomostabundantchemicalclassesindiferentorgans.Comparedwithreportedresultsforvolatile
oilfromScorzoneramongolicaMaxim, thereweremorecompoundsinessentialoilfromScorzoneraalbicaulisBunge.Furthermore,
thecomponentsofessentialoilsfromthetwoChinesemedicinalherbsaredistinctlydiferentinclassification.
Keywords:ScorzoneraalbicaulisBunge;　Essentialoil;　Hydrodistilation;　GC-MS
　　华北鸦葱 ScorzoneraalbicaulisBunge,又名白茎鸦葱 、笔管草 ,
系菊科(Compositae)鸦葱属(Scorzonera)植物 , 为多年生草本 ,在
我国主要分布于东北及黄河流域以北各省区 [ 1] ,具有清热解毒 、
祛风除湿 、平喘之功效 , 主治感冒发烧 、哮喘 、乳腺炎 、疔疮 、关节
痛 、带状疱疹 [ 2] 。
鸦葱属植物全世界约有 175种 , 其中许多种植物具有重要药
用价值。近年来已从该属植物中分离得到了倍半萜 、三萜 、苯丙
素 、木脂素和黄酮等 [ 3 ～ 9] ,但迄今作者未见关于华北鸦葱化学成
分研究的文献报道。本研究采用气相色谱 -质谱联用(GC-
MS)技术 , 首次分别对华北鸦葱的根 、茎叶及花部位的挥发油化
学成分进行了分析 , 旨在为华北鸦葱挥发油及其化学成分的研究
与开发提供科学依据 。
1　材料与仪器
华北鸦葱于 2008-07采自山东省威海市沿海丘陵地区 ,由
山东大学威海分校海洋学院赵宏副教授鉴定 , 确认是华北鸦葱 ,
其拉丁名称为:ScorzoneraalbicaulisBunge。
无水硫酸钠 ,分析纯 , 天津市北方天医化学试剂厂;无水乙
醚 , 分析纯 ,天津科密欧化学试剂有限公司。
QP-2010型气相色谱 -质谱联用仪(日本岛津);DS-1高
效组织捣碎机(上海标本模型厂);数显自动恒温电热套(龙口先
科仪器公司);水蒸气蒸馏提取装置等。
2 　方法
2.1 　挥发油的提取 用高效组织捣碎机分别将新鲜的华北鸦葱
根 、茎叶 、花粉碎 , 采用 《中国药典》 2005年版 Ⅰ 部附录 XD方
法 [ 10](不加二甲苯)进行水蒸气蒸馏 , 至馏出液无油珠(约需
7h)。所提取的挥发油用无水硫酸钠干燥 ,并用乙醚溶解 , 密封 ,
4 ℃保存 ,备用。
2.2 　挥发油化学成分的 GC-MS分析
2.2.1　GC-MS分析条件 GC条件:DB-5MS型石英毛细管色
谱柱(0.25mm×30 m, 0.25 μm);程序升温 ,初始温度 50 ℃, 以
10.0 ℃· min-1速率升温至 280 ℃, 并保持 5 min;气化室温度
250 ℃;载气为氦(He), 体积流速 1.0 ml· min-1;进样量 1 μl;分
流比 150∶1。
MS条件:电子轰击(EI)离子源 , 电离电压为 70 eV;离子源
温度 200 ℃;倍增器电压 1 000 V;质量扫描范围 m/z45 ～ 600。
2.2.2　挥发油化学成分定性定量分析 对总离子流图中的各峰
经质谱扫描后得到质谱图 , 通过 NIST27、NIST147 、WILEY7标准
质谱图库进行检索 ,结合相关文献进行人工检索和解析 , 并查对
相关质谱资料 ,从基峰相对丰度 、离子碎片峰等方面进行比较 , 确
认物质的化学结构。通过 GC-MSsolution工作站数据处理系
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统 , 按峰面积归一化法计算各化合物在挥发油中的相对含量。
3　结果与讨论
采用 GC-MS方法对华北鸦葱根 、茎叶和花挥发油化学成分
的结构鉴定及含量确定结果见表 1。
表 1　华北鸦葱不同部位挥发油的化学成分及其相对含量
编号 tR/min 化合物名称 分子式 相对含量(%)根 茎叶 花
1 5.375 丙基丙二酸 C6H10O4 — — 0.17
2 8.933 间苯二甲酸二甲酯 C10H10O4 — — 2.25
3 9.083 邻苯二甲酸二甲酯 C10H10O4 — — 54.05
4 9.508 十四甲基环七硅氧烷 C14H42O7Si7 — — 2.44
5 9.542 2, 4-癸二烯醛 C10H16O 1.30 0.26 —
6 10.700 正十五烷 C15H32 — 0.26 —
7 10.942 对苯二甲酸二甲酯 C10H10O4 — — 5.72
8 11.850 2-丙酰基苯甲酸甲酯 C11H12O3 6.91 3.38 0.46
9 12.008 2, 3, 6-三甲基十烷 C13H28 — 0.45 —
10 12.367 油酸 C18H38 — — 0.67
11 12.625 硝呋妥因 C8H6N4O5 — — 4.45
12 13.108 邻苯二甲酸乙酯烯丙酯 C13H14O4 — — 2.92
13 13.233 正十八烷 C18H38 — 0.35 —
14 13.533 邻苯二乙酸二乙酯 C12H14O4 2.53 0.21 0.20
15 14.500 5-(2, 4-二甲基 C12H20O — 0.37 —
戊 -3-烯-2-基)-
环戊 -2-烯醇
16 15.383 正十四烷酸 C14H28O2 — 0.59 —
17 17.133 异植物醇 C20H40O — 0.41 —
18 17.475 正十五烷酸 C15H30O2 62.18 — —
19 17.483 正十六烷酸 C16H32O2 — 47.95 —
20 17.500 正十七烷酸 C17H34O2 — — 7.34
21 17.992 棕榈酸三甲基硅基酯 C19H40O2Si 4.62 3.37 —
22 19.075 棕榈醛二烯丙醇缩醛 C22H42O2 0.67 —
23 19.154 亚油酸 C18H32O2 17.55 7.24 —
24 19.233 亚麻酸乙酯 C20H34O4 — 8.72 —
25 19.242 亚麻醇 C18H32O 4.31 — —
26 19.408 正二十烷 C20H42 — 5.60 —
27 19.558 亚油酸三甲基硅基酯 C21H40O2Si — 6.91 —
28 19.633 18-三甲基硅氧 C22H42O3Si — 1.37 —
基亚油酸甲酯
29 19.767 硬脂氧基三甲基硅烷 C21H44O2Si — 0.51 —
30 20.267 正二十一烷 C21H44 — — 0.35
31 21.883 正二十四烷 C24H50 — — 0.18
32 21.892 正二十三烷 C23H48 — 0.73 —
33 22.650 正二十二烷 C22H46 0.60 — —
34 23.392 正二十九烷 C29H60 — — 0.37
35 23.400 正三十四烷 C34H70 — 1.32 —
36 24.217 正三十五烷 C35H72 — 1.25 —
37 24.558 4, 9, 13, 17-四甲基- C22H36O — 0.76 —
4, 8, 12, 16-四烯十八醛
38 25.133 正三十六烷 C36H74 — — 0.46
39 25.142 正四十烷 C40H82 — 1.85 —
40 26.200 7, 3, 4, -三甲 C18H16O7 — 1.19 —
氧基槲皮素
　　“— ”表示该组分未检出
3.1　不同部位挥发油化学成分分析 从华北鸦葱根的挥发油中
分离出 8个色谱峰 , 鉴定出 8种成分 ,分为脂肪酸 、酯 、醇 、醛和烃
类。其中相对含量在 1%以上的有 7种 , 分别为正十五烷酸
(62.18%,含量最高)、亚油酸(17.55%, 含量次高)、2 -丙酰基
苯甲酸甲酯(6.91%)、棕榈酸三甲基硅基酯(4.62%)、亚麻醇
(4.31%)、邻苯二乙酸二乙酯 (2.53%)及 2, 4 -癸二烯醛
(1.30%)。这些化合物中脂肪酸含量最高 , 达 79.73%;其次为
酯(14.06%)、醇(4.31%);醛和烃含量较少 , 分别为 1.30%、
0.60%。
茎叶挥发油中分离出 28个色谱峰 , 鉴定了其中 24种成分 ,
占挥发油总量的 95.72%,分为脂肪酸 、酯 、烃 、醇 、醛及酚类衍生
物。其中 12种化合物含量在 1%以上 , 有正十六烷酸(47.95%,
含量最高)、亚油酸(7.24%)、亚麻酸乙酯(8.72%)、亚油酸三甲
基硅基酯(6.91%)、正二十烷(5.60%)、 2-丙酰基苯甲酸甲酯
(3.38%)和棕榈酸三甲基硅基酯(3.37%)等。茎叶挥发油中含
量最多的两类化合物为脂肪酸和酯 , 含量分别 55.78%,
23.96%;其次为烃(12.32%);其他类别化合物含量较少 , 分别为
醛(1.69%)、酚衍生物(1.19%)、醇(0.78%)。
花挥发油中分离出 22个色谱峰 , 鉴定了其中 15种成分 , 占
挥发油总量的 82.03%,分为酯 、脂肪酸 、杂环化合物及烃。其中
含量在 1%以上的有 7种 , 如邻苯二甲酸二甲酯(54.05%, 含量
最高)、对苯二甲酸二甲酯(5.72%)、邻苯二甲酸乙酯烯丙酯
(2.92%)、间苯二甲酸二甲酯(2.25%), 其他成分有正十七烷酸
(7.34%)、硝呋妥因(4.45%)、十四甲基环七硅氧烷(2.44%)。
酯类含量最高 , 为 65.6%;脂肪酸次之 , 为 8.18%;杂环化合物占
4.45%;烃类最少 ,为 3.80%。
3.2 　不同器官中挥发油化学成分组成的异同 在根 、茎叶和花 3
个不同部位的挥发油中 , 茎叶挥发油中鉴定出的成分最多(24
种),花次之(15种), 根最少(8种)。在三者的挥发油中共含有
2种相同成分 , 分别为 2-丙酰基苯甲酸甲酯和邻苯二甲酸二甲
酯。其中根和茎叶的挥发油在成分构成上比较相似 ,共有 5种相
同成分 ,分别为亚油酸(17.55%, 7.24%)、2-丙酰基苯甲酸甲酯
(6.91%, 3.38%)、棕榈酸三甲基硅基酯(4.62%, 3.37%)、邻苯
二乙酸二乙酯(2.53%, 0.21%)和 2, 4 -癸二烯醛(1.30%,
0.26%)。花的挥发油中除 2种共同成分外 , 其他成分均与根 、茎
叶的挥发油的化学成分不同。
华北鸦葱根 、茎叶和花 3个部位的挥发油中的化学成分可分
为 7类化合物 , 分别为脂肪酸 、酯 、烃 、醇 、醛 、酚和杂环化合物。
茎叶挥发油中含 6类化合物 ,根挥发油中含 5类 ,花含 4类 ,三者
均含脂肪酸 、酯和烃类 , 且三者中主要成分均为脂肪酸和酯。 其
中茎叶挥发油中化学成分仅比根挥发油中多一类酚衍生物;花挥
发油中化学成分组成同根 、茎叶差异较大 , 含有杂环化合物硝呋
妥因。
3.3　华北鸦葱挥发油化学成分与鸦葱属其他植物挥发油化学成
分的比较 本研究所鉴定出的华北鸦葱挥发油的化学成分与王斌
等报道的蒙古鸦葱全草挥发油化学成分在组成和相对含量上均
有很大差异。本研究从华北鸦葱根 、茎叶和花 3个部位的挥发油
中共分析鉴定出 7类 40种化合物 , 其中含量最多的两类化合物
是脂肪酸和酯类 ,主要成分为正十五烷酸 、正十六烷酸 、邻苯二甲
酸二甲酯和亚油酸。王斌等 [ 11]报道的从蒙古鸦葱全草的挥发油
中鉴定出 13种成分 ,包括烃 、卤代烃 、醇 、酮 4类化合物 , 其中含
量最多的两类化合物是烃和醇 ,主要成分是三十一烷和何帕 -22
(29)-烯 -3β -醇。烃 、醇是华北鸦葱挥发油和蒙古鸦葱挥发
油中共有的两类化合物 ,此外 , 华北鸦葱挥发油中还含有脂肪酸 、
酯 、醛 、杂环化合物和酚衍生物 ,而蒙古鸦葱挥发油中还含有卤代
烃和酮 。
4 　结语
本研究首次采用 GC-MS方法分别从华北鸦葱根 、茎叶和花
部位的挥发油中分析鉴定出 8, 24和 15种化合物。 3个部位挥
发油中主要成分均为脂肪酸类和酯类。其中根部挥发油主要成
分是正十五烷酸(62.18%)和亚油酸(17.55);茎叶部主要成分
为正十六烷酸 (47.95%)、亚麻酸乙酯 (8.72%)和亚油酸
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时珍国医国药 2010年第 21卷第 8期 LISHIZHENMEDICINEANDMATERIAMEDICARESEARCH2010VOL.21NO.8
(7.24%);花部主要成分是邻苯二甲酸二甲酯(54.05%)和正十
七烷酸(7.34%)。
华北鸦葱挥发油中共鉴定出 40种化合物 , 多于蒙古鸦葱全
草挥发油的 13种 ,并且二者的化学成分在组成上也有很大差异。
通过本研究 , 明确了华北鸦葱根 、茎叶和花不同部位的挥发
油的主要成分及相对含量 ,为进一步有效的开发利用该植物提供
了理论和实验依据。
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MS和 ICP-MS分析 [ J].时珍国医国药 , 2007, 18(10):2364.
收稿日期:2009-09-28;　修订日期:2010-03-10
基金项目:国家 “十一五 ”科技支撑计划重点项目(No.2006BAI09B01);广东省自然科学基金(No.7300349);中国博士后科学基金资助项目
(No.20070420764)
作者简介:杨锦芬(1978-),女(汉族),广东遂溪人 ,现任广州中医药大学副研究员 ,博士学位 ,主要从事药用植物生物技术研究工作.
＊通讯作者简介:陈蔚文(1950-),男(汉族),中国台湾台北人 ,现任广州中医药大学教授 ,博士学位 ,主要从事中药药理与中药资源研究工作.
阳春砂 3-羟基 -3-甲基戊二酰辅酶 A
还原酶基因的克隆及分析
杨锦芬 1, 2 ,何国振2, 3 ,阿迪卡利 2, 3 ,徐　晖1, 2 ,何　瑞 1, 2 ,詹若挺1, 2 ,陈蔚文 1, 2＊
(1.广州中医药大学 ·中药资源科学与工程研究中心 ,广东 广州　510006;
2.中药资源科学教育部(省部共建)重点实验室 , 广东 广州　510006;
3.广州中医药大学·中药学院 ,广东 广州　510006)
摘要:目的 克隆阳春砂萜类生物合成途径上游关键酶——— 3-羟基 -3 -甲基戊二酰辅酶 A还原酶(3 -hydroxy-3-
methylglutarylcoenzymeAreductase, HMGR)(EC:1.1.1.34)的编码基因;分析基因的功能及其在阳春砂不同组织中的表
达。方法 用基于 RT-PCR的方法从阳春砂叶片中获得编码 HMGR的 cDNA全长序列 , 克隆基因编码区;用生物信息学
的方法对其编码蛋白进行相似性检索和功能分析;用半定量 RT-PCR法比较基因在阳春砂不同组织中的表达差异。结
果 获得了全长 2 023 bp的编码阳春砂 HMGR的 cDNA序列 , 命名为 AvHMGR(GenBank登记号:FJ455511)。 AvHMGR编
码的蛋白与其他植物来源的 HMGR有很高相似性 , 含有 NADPH结合基序和底物 HMG-CoA结合基序 , N-端有两个跨
膜结构域。保守功能结构域的分析结果表明 AvHMGR属于 3-羟基 -3-甲基戊二酰辅酶 A还原酶家族。 AvHMGR在包
括茎 、根 、果皮和种子团的广泛组织中表达 ,且在这些组织中的表达量均高于在叶片中的表达。结论 从阳春砂中克隆了
AvHMGR基因 , 为进一步鉴定基因功能 、探明阳春砂萜类生物合成的基因调控机制打下基础。
关键词:阳春砂;　萜类化合物;　3-羟基 -3-甲基戊二酰辅酶 A还原酶(HMGR);　基因克隆;　基因表达
DOI标识:doi:10.3969 /j.issn.1008-0805.2010.08.020
中图分类号:R2-03　　文献标识码:A　　文章编号:1008-0805(2010)08-1893-05
CloneandAnalysisofGeneEncoding3 -hydroxy-3-methylglutarylCoenzymeARe-
ductasefromAmomumvilosum
YANGJin-fen1, 2 , HEGuo-zhen2, 3 , MeghaNathAdhikari2, 3 , XUHui1, 2 , HERui1, 2 , ZHANRuo-ting1, 2 , CHEN
Wei-wen1, 2＊
(1.ResearchCenterofChineseHerbalResourceScienceandEngineering, GuangzhouUniversityofChineseMed-
·1893·
LISHIZHENMEDICINEANDMATERIAMEDICARESEARCH2010VOL.21NO.8 时珍国医国药 2010年第 21卷第 8期