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Analysis of Flavonoids in Endangered Plant Sinocalycanthus chinensis Using Thin Layer Chromatography

濒危植物夏蜡梅黄酮化合物薄层色谱分析



全 文 :武汉植物学研究 2007,25(4):366—370
Joarnal oy Wuhan Botanical Research
濒危植物夏蜡梅黄酮化合物薄层色谱分析
马金娥 ,金则新 ,李钧敏
(1.西南大学三峡库区生态环境教育部重点实验室,重庆 400715;2.台州学院生态研究所,浙江临海 317000)
摘 要:采用薄层层析法对不同居群夏蜡梅(Sinocalycanthus chinensis)叶、同一居群夏蜡梅不同营养器官中的黄酮
化合物进行分离,并以芦丁为标准品通过双波长锯齿扫描作定量分析。结果表明:不同居群夏蜡梅叶片中黄酮化
合物含量以鸡窝坪居群最高,中坪居群次之,龙塘山居群最低,除双石边和白水坞两个居群差异不显著外,其它各
居群间差异均达到显著水平;同一居群夏蜡梅黄酮化合物在不同营养器官中含量不同,叶片中含量显著高于其它
营养器官,根、茎、一年生枝和二年生枝等4个营养器官中黄酮化合物含量差异不显著。薄层层析法分离黄酮化合
物组分结果显示,除大明山居群叶片黄酮化合物为5种组分外,其它居群叶片均为 7种组分;大明山居群夏蜡梅的
根、茎、一年生枝和二年生枝等营养器官黄酮化合物均为 6种组分,叶片中缺少 值为 0.66的化合物。
关键词:夏蜡梅;黄酮化合物;薄层层析;双波长锯齿扫描
中图分类号:Q946 文献标识码 :A 文章编号:1000—470X(2007)04—0366—05
Analysis of Flavonoids in Endangered Plant Sinocalycanthus
chinensis Using Thin Layer Chromatography
MA Jin—E · ,JIN Ze—Xin ,LI Jun—Min
(1.Key laboratory ofEco—environments in Three Gorges Reservoir RegiOn’s(Min~try ofEducation),Faculty ofLife Sciences,Southwest
China University,Chongqing 400715,China;2.Institute ofEcology,Taizhou University,Linhai,Zhejiang 317000,China)
Abstract:The flavonoids in the leaves 0I Sinocalycanthus chinemis from different populations and those in
the diferent organs from the same population were extracted and separated by using polyamide TLC-chro·-
matography.Every component was quantitatively analyzed by dual wavelength flying scanning using rutin
as the standard sample.The results showed as the following.The content of flavonoids in Jiwoping popula—
tion was the highest,while that in Zhongping population the second and that in Longtangshang population
the lowest.There was signifcant difference among pair—wise populations,except for that between Shuang—
shibian population and Baishuiwu population.In the same population,the content of flavonoids in different
organs was different.The content of flavonoids in the leaves was significantly higher than those in other or—
gans.There was no signifcant difference among stems,one year twigs and two years twigs.Based on the a—
nalysis of TLC chromatography,seven components were found in the flavonoids extracted from the leaves
except that there were only 5 components found in the flavonoids extracted from the leaves in Damingshan
population.Six components were found in the flavonoids extracted from the roots,stems,one year twigs
and two years twigs.The component with Rf equal to 0.66 was absent in leaves.
Key words:Sinocalycanthus chinemis;Flavonoids;Thin layer chromatography;Dual wavelength flying
scanning
夏蜡梅(Sinocalycanthus chinens~)是落叶灌木,
仅零星分布于浙江省临安市和天台县的部分地区,
资源极少,为国家二级保护植物 ¨。夏蜡梅主要
分布在海拔470—1200 m的中山地带,生长于较隐蔽
湿润的环境中 J,其叶片对感冒、咳嗽、气喘具有一
定的疗效 。现代药学研究表明,许多药用植物的
药理作用与其所含的次生代谢物质有关。次生代谢
与初生代谢一样是植物体内重要的生理代谢,次生
物质在协调与环境的关系上充当着重要的角色。植
物面临环境胁迫时,次生代谢产物能提高植物自身
保护和生存竞争能力L5 J。目前对夏蜡梅次生代谢物
质的研究主要有夏蜡梅叶片挥发油 J,生物碱L6 J、
收稿13期:2007-02-06,修回日期:2007-05-31。
基金项目:浙江省自然科学基金资助项目(Y504220)。
作者简介:马金娥(1981一),女,研究生,主要从事植物生理生态学研究。
十通讯作者(Author for co~espondence.E—mail:jzx@tzc.edu.cn)。
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第 4期 马金娥等:濒危植物夏蜡梅黄酮化合物薄层色谱分析 367
总皂苷 等次生代谢物总含量的测定以及成分分
析。黄酮化合物是高等植物中普遍存在的次生代谢
物质,具有重要的生理作用 和药用价值⋯ 。
其作用的发挥取决于某些特定结构的化合物,这些
化合物的合成和积累不仅与 自身的遗传特性有关,
还受一定环境条件的诱导。不同生境夏蜡梅叶中黄
酮化合物种类和含量是否存在差异,同一生境夏蜡
梅不同器官黄酮化合物的组分是否相同、各组分又
是怎样分配的呢,本研究就这些问题采用薄层色谱
的方法对各样地材料进行分析,试图揭示黄酮化合
物合成与分布的一般规律,为进一步开发利用夏蜡
梅黄酮化合物提供依据。
l 材料与方法
1.1 实验材料
夏蜡梅(Sinocalyc口 chinensis)材料采 自浙
江临安市和天台县的7个居群,它们是临安市的大
明山(DMS)、白水坞(BSW)、双石边(SSB)、龙塘山
(LTS)、前坑(QK)和天台县大雷山的中坪(ZP)、鸡
窝坪(JWP)等,各居群的环境资料见表 1。大明山
居群采集根、茎、叶、一年生枝、二年生枝等5种营养
器官,其它居群只采集叶片,全部材料于2003年8月
表 1 夏蜡梅居群环境资料
Table 1 The environment data of diferent Sinocalycanthua chinensis population
上旬采集。
1.2 研究方法
1.2.1 样品处理 将采集的样品用塑料袋封装,立
即带回实验室,将样品洗净,自然风干,100c水蒸气
固定2.5 min,70~C干燥 12 h,研磨后经过 0.25 mm
金属网筛,将烘干样品放人磨口瓶,置于干燥器中保
存,备用。
1.2.2 黄酮化合物提取及芦丁标准品液配制 称
取样品0.1 g,加甲醇(分析纯)5 mL,80~C水浴回流
提取6 h,转移至 15 mL离心管中,4000 r/min离心
10 min,取上清至25 mL容量瓶中,用甲醇 10 mL冲
洗残渣,4000 r/min离心 10 min,将上清合并,用甲
醇定容至 25 mL,作为层析样液。称取芦丁标准品
(中国药品生物制品检定所)5 mg放人 25 mL容量
瓶中,用 甲醇定容,再取出 5 mL用 甲醇定容至
25 mL,得0.04 mg/mL的标准品液。
1.2.3 聚酰胺薄层层析 薄层层析使用 10 cm×
20 cm聚酰胺薄膜(浙江省台州市路桥四甲生化塑
料厂)作为层析板,采用半自动点样仪(德国DESA—
GA公司)点样,点样起始点距边缘 15 mm,两个样
品间的距离为 10 mm,起始线距底边约 10 mm,每个
样品 10 L,标准品分别点 2、4、6、8、10 L制作标
准曲线。展开剂使用水 :无水乙醇 :丁酮 :乙酰丙
酮 =13:3:3:1,展开距离85 mm。展开后晾干,喷
0.1 moL/L的A1C1 一甲醇显色剂显色,于254 nm紫外
灯下观察并记录斑点颜色及位置。
1.2.4 黄酮化合物及各组分含量测定 采用双波
长薄层扫描仪 CD60(德国 DESAGA公司)对标准品
在200~700 nm范围内进行光谱扫描,结果在420 nm
处吸收峰最大,故选择420 nln为扫描波长,510 nm
参比波长对层析样进行双波长锯齿扫描,狭缝在
1.0 mm×4.0 mm。不同样品中各组分含量根据标
准曲线计算,黄酮化合物含量为各组分之和。
2 结果与分析
2.1 不同居群夏蜡梅叶片黄酮化合物薄层色谱
不同居群夏蜡梅叶片黄酮化合物薄层层析结果
见图1。254 nm紫外灯下,谱带 I中含有 5个斑点
(缺少 R,值为0.66和0.78的两种化合物),而谱带
Ⅱ~Ⅶ中均含有7个斑点。各谱带中均有一个斑点
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第 4期 马金娥等:濒危植物夏蜡梅黄酮化合物薄层色谱分析 369
0

‘i



11o’ v :
j
=
=

=



=
. .


.I = 兰
0.15 0.28 0 45 0 66 0.72 0.78
R瞧 Rivalues
图 5 不同居群夏蜡梅叶中黄酮化合物各成分含量
Fig.5 The content of diferent components of flavonoids in the leaves of chiner~ from diferent populations
E 呈
qⅡ
蠢砉
图 6 大明山居群夏蜡梅不同器官黄酮化合物各成分含量
Fig.6 The content of diferent components of flavonoids in diferent organs of S.chinensis from DMS population
方差分析表明这4种器官中黄酮化合物含量差异不
显著。
2.5 不同居群夏蜡梅叶黄酮化合物各成分含量
不同居群夏蜡梅叶片中黄酮化合物种类基本相
同(图5),大明山居群含有 5种(可能因为R,值为
0.66和0.78的两种化合物含量过低),其它各居群
均含有 7种。不同居群中各组分的含量比例不同,
总体上以 ,为0。04、0.15和0.28的3种组分含量
较高,尺,为0.66和 0.78的组分含量较低。同一组
分不同居群的含量不同,大雷山的中坪和鸡窝坪种
群含量较高,主要是 R,值为0.28的组分(芦丁)显
著高于其它居群。
2.6 夏蜡梅不同营养器官黄酮化合物各成分含量
大明山居群夏蜡梅不同器官黄酮化合物各组分
含量差异很大(图6)。叶片中各组分的含量除 R,
值为0.72的组分与其它器官差异不大外,其它组分
的含量均高于其它器官。根、茎、一年生枝和二年生
枝中黄酮化合物含量主要集中分布于 R,值为0.04
和0.72的两种化合物。
3 讨论
植物能合成不同类型的自然产物,并且只有特
定的植物种类产生特异的次生代谢物质 J,或者显
著地增加特定的次生代谢产物在体内的含量。特殊
的次生代谢产物和次生代谢途径是植物适应环境、
趋利避害的重要适应机制之一 。黄酮化合物是
植物生理代谢过程中的次生物质,这些物质的生物
合成,往往受到植物的发育阶段,酶的调节和遗传机
制的控制,并与植物生长的生态环境密切相关 。
不同居群夏蜡梅叶片中黄酮化合物的含量不同,天
台大雷山2个居群的含量比临安居群高,主要是大
雷山2个居群的芦丁含量显著高于其它居群。这可
能与光照强度有关,大雷山2个居群位于灌木层顶
层,光照强度大,而临安 5个居群位于林下灌木层,
光照强度弱。有研究表明,外施 20 mg/L的芦丁处
理对阴生植物白掌和万年青光合光抑制具有保护作
用 。夏蜡梅是阴生植物,黄酮化合物的合成可能
是夏蜡梅适应强光的一种机制。
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370 武 汉 植 物 学 研 究 第 25卷
生态环境的变化同时引起不同居群中同一器官
黄酮化合物种类的变化,谭仲明等发现不同的生态
环境对葱属植物的黄酮化合物有影响 ¨,曾波等研
究也发现不同地区四川大头茶含有的黄酮化合物种
类是不同的 ¨,表现出不同居群样品的层析谱不
同。临安大明山居群夏蜡梅叶中含有5种黄酮化合
物,其它居群都含有7种;大雷山中坪和鸡窝坪 2个
居群 ,=0.04的化合物颜色与其它居群不同。黄
酮化合物在植物体内的合成和积累是在植物具有相
关基因的基础上,受一定环境条件诱导的结果,这说
明植物在长期的繁衍、发展过程中,形成了对特定环
境的适应能力。
不同器官中黄酮化合物的组分和含量不同,这
不仅与环境因子相联系还与这些物质的合成和运输
密切相关L9 J。夏蜡梅叶片黄酮化合物的含量显著
高于其它器官,这个结果比较符合植物次生代谢产
物的合成规律。因大多数黄酮化合物在植物叶片中
合成,再运输至茎、根后逐渐转化分解,故茎、根等器
官的黄酮化合物含量明显下降。此外,黄酮化合物
在不同器官之间可能因转化而导致组分不同。
次生代谢产物在植物提高自身保护和生存竞争
能力、协调与环境关系上充当着重要的角色,其产生
和变化比初生代谢产物与环境有着更强的相关性和
对应性 ¨ 。黄酮化合物能调节植物生长,保护植
物免受紫外线的损伤,在植物.微生物相互作用中具
转导功能,以及作为植物抗毒素和活性氧清除剂等,
同时也是药用植物的主要活性成分之一 。夏蜡
梅叶片黄酮化合物含量较高,各组分成分复杂,对于
夏蜡梅分离出来的黄酮化合物的具体化学结构,作
者将通过红外光谱、气相色谱.质谱联用仪及核磁共
振仪等方法进行进一步的鉴定。
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