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黄花草木樨叶片水浸液的化学成分



全 文 :990 2013 年第 8 期
收稿日期:2013-04-30
作者简介:余沁欣 (1992 -) ,女,浙江义乌人,从事植物生理生化研究工作。E-mail:yuqinxin1223@ 163. com。
通信作者:蒋 明。E-mail:jiangming1973@ 139. com。
文献著录格式:余沁欣,张金国,蒋明,等. 黄花草木樨叶片水浸液的化学成分 [J]. 浙江农业科学,2013 (8) :990 - 992.
黄花草木樨叶片水浸液的化学成分
余沁欣,张金国,蒋 明,胡佳渭,罗礼礼,袁妮莉
(台州学院 生命科学学院,浙江 椒江 318000)
摘 要:以黄花草木樨叶片水浸液为材料,利用气相色谱-质谱联用 (GC-MS)和高效液相色谱 (HPLC)
测定化学成分。GC-MS检测结果表明,水浸液中有草木樨甙、香豆素、2-吡咯烷酮和 2,3-二氢苯并呋喃等 11 种
物质;HPLC检测结果表明,水浸液中香豆素和阿魏酸的含量分别为 1. 672 × 10 -4 g·L -1和 6. 337 × 10 -8 g·L -1。
关键词:黄花草木樨;水浸液;化学成分;气相色谱-质谱联用
中图分类号:Q 948. 12 文献标志码:A 文章编号:0528-9017(2013)08-0990-03
黄花草木樨 (Melilotus officinalis)又名香马料
木樨、黄陵零香、黄甜车轴草和香草木樨等,为豆
科 (Leguminosae)草木樨属一年生或越年生草本
植物,茎直立,植株高 1 ~ 2. 5 m,三出复叶,总
状花序,花朵黄色,植株有芳香。黄花草木樨原产
欧洲东部、伊朗及西伯利亚一带,由于生物量高、
蛋白质含量丰富,而且具有耐瘠薄、抗盐碱和耐干
旱等优点,作为牧草和绿肥作物引入我国栽植,在
一定程度上促进了畜牧业和农业的发展。但是,在
我国的东北、华北、西南和长江流域以南地区黄花
草木樨逸生为杂草,成片或零散分布,对入侵地的
农业生产和生物多样性产生了严重影响[1]。
外来植物的成功入侵有着多方面的原因,繁殖能
力强、环境的适应性高和传播能力强是入侵种的基本
特征[2]。黄花草木樨有抗旱、耐寒和耐盐碱等特点,
而且种子数量惊人,具备了入侵的条件,已在我国的
很多地方定居并形成庞大的种群[1]。化感作用是外来
植物成功入侵的重要机制之一[3 -5],化感作用是指植
物通过向环境释放化学物质,形成一个微环境区域,
并对周围植物产生有害或有利的作用[6 -7],化感作用
是生态学和农业科学研究的热点之一[8]。本研究利用
气相色谱-质谱联用法 (GC-MS)和高效液相色谱法
(HPLC)检测黄花草木樨叶片水浸液的化学成分及含
量,为化感物鉴定和化感作用研究奠定基础。
1 材料与方法
1. 1 植物采集
黄花草木樨植株采自浙江省临海市灵江边,样
点位于 28°50. 501N,121°10. 169E,海拔 14 m,西
边为河流,东边为公路。该样点地势平坦,面积约
60 m2,黄花草木樨成片分布,长势十分茂盛。黄
花草木樨的伴生植物有一年蓬 (Erigeron annuus)、
葎 草 (Humulus scandens)、山 莴 苣 (Lagedium
sibiricum)、乌蔹莓 (Cayratia japonica)、狗牙根
(Cynodon dactylon)和白茅 (Imperata cylindrica)等。
1. 2 水浸液制备
称取 100 g 黄花草木樨叶片,用 500 mL 无菌
ddH2O浸泡,置于 25 ℃恒温箱中 48 h,经 3 层无
菌纱布过滤后得到水浸液母液。
1. 3 化学成分测定
气相色谱-质谱仪为岛津 GC-MS-QP2010,柱升
温程序为 50 ℃ (保持 3 min,以 10 ℃·min -1升
温)→300 ℃ (以 20 ℃·min -1升温)→330 ℃,
用一次性无菌滤头过滤水浸液,取 1 μL 用于 GC-
MS检测,利用仪器自带的软件包分析化学成分。
液相色谱仪为安捷仑 1 100 s,流动相为甲醇∶水为
30∶ 70,取 20 μL 水浸液,用 HPLC 测定香豆素
(273 nm)和阿魏酸 (322 nm)的浓度,并计算出
各自的含量。
2 结果和分析
2. 1 GC-MS分析
对黄花草木樨叶片水浸液进行 GC-MS 分析
(图 1)。通过检索谱库,结果水浸液中共检测到
11 种化合物 (表 1) ,它们是草木樨甙、香豆素、
乙酸、2,5,6-三甲基-1,3-氧硫杂环己烷、丙三
DOI:10.16178/j.issn.0528-9017.2013.08.021
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醇、2-吡咯烷酮、3-甲基-1-丁醇甲酸酯、2,3-二
氢苯并呋喃、2-甲氧基-4-乙烯苯酚、3-O-甲基-D-
吡喃葡萄糖和 3-异丁基吡咯 [1,2-a]吡嗪-1,4-
二酮等。
图 1 黄花草木樨叶片水浸液化学成分的 GC-MS总离子流
表 1 黄花草木樨叶片水浸液 GC-MS检测到的化合物
编号 保留时间 /min 英文名称 中文名称 分子量 /u 分子式
1 2. 565 Ethanoic acid 乙酸 60 C2H4O2
2 6. 835 2,5,6-Trimethyl-1,3-oxathiane 2,5,6-三甲基-1,3-氧硫杂环己烷 146 C7H14OS
3 9. 175 1,2,3-Propanetriol 丙三醇 92 C3H8O3
4 10. 165 2-Pyrrolidinone 2-吡咯烷酮 85 C4H7NO
5 10. 565 1-Butanol,3-methyl-,formate 3-甲基-1-丁醇甲酸酯 116 C6H12O2
6 11. 185 2,3-Dihydrobenzofuran 2,3-二氢苯并呋喃 120 C8H8O
7 13. 675 2-Methoxy-4-vinylphenol 2-甲氧基-4-乙烯苯酚 150 C9H10O2
8 14. 760 Melilotin 草木樨甙 148 C9H8O2
9 15. 495 Coumarin 香豆素 146 C9H6O2
10 18. 700 3-O-Methyl-d-glucose 3-O-甲基-D-吡喃葡萄糖 194 C7H14O6
11 19. 850 3-Isobutylhexahydropyrrolo [1,2-a] pyrazine-1,4-dione 3-异丁基吡咯 [1,2-a]吡嗪-1,4-二酮 210 C11H18N2O2
2. 2 HPLC测定
2. 2. 1 香豆素含量
HPLC测定黄花草木樨叶片水浸液中香豆素的结
果 (图 2)表明,香豆素的初峰时间在 19. 724 min。
香豆素的峰面积为 Y = 2 604. 912 35,根据回归方
程 Y = 43. 526 75 + 306. 477 28X,得到香豆素的浓
度 X = 8. 357 51 g·L -1,香豆素的含量为 1. 672 ×
10 -4 g·L -1。
图 2 黄花草木樨水浸液的 HPLC图谱 ( 273 nm)
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2. 2. 2 阿魏酸含量
根据 HPLC 结果得到黄花草木樨叶片水浸
液色谱图 (图 3) ,定性结果表明,水浸液中
确实含有阿魏酸,初峰时间在 17. 502 min,峰
面积为 Y = 93. 668 25,根据回归方程 Y =
- 233. 202 13 + 103 160. 759 16X,得到阿魏
酸的浓度 X = 3. 168 6 × 10 - 3 g· L - 1,含量为
6. 337 × 10 - 8 g·L - 1。
图 3 黄花草木樨水浸液 HPLC图谱 ( 322 nm)
3 小结与讨论
GC-MS和 HPLC是检测物质化学成分的重要技
术手段,近年来在化感物质鉴定和含量测定方面得
到广泛应用。Seal 等[9]利用 GC-MS 在水稻 (Oryza
sativa)根分泌物中鉴定出 25 种化合物,主要有酚
类、苯基烷酸类和吲哚类物质;Singh 等[10]利用
HPLC从入侵植物马缨丹 (Lantana camara)中鉴定
出伞形酮、6-甲基香豆素、龙胆酸和香草酸等物质。
本研究利用 GC-MS 从黄花草木樨叶片水浸液
中鉴定到香豆素、乙酸、香豆酮和草木樨甙等化合
物,并利用 HPLC检测到了阿魏酸的存在。香豆素
和阿魏酸是 2 种重要的化感物质,它们通过抑制细
胞有丝分裂,使受体植物生长减缓[11 - 12]。高浓度
的香豆素和阿魏酸对紫花苜蓿 (Medicago sativa)
种子的萌发均表现出抑制作用[13]。阿魏酸对杉木
(Cunninghamia lanceolata)种子的萌发和幼苗生长
的抑制作用随着浓度的增加而加强[14]。
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(责任编辑:张才德)