蕤核葉片化學(xué)成分的研究

王藝苗，邰源臨，張 強(qiáng)，朱廣龍，魏學(xué)智*

(1.山西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山西臨汾041000;2.水利部水土保持植物開(kāi)發(fā)管理中心，北京100083)

蕤核葉片化學(xué)成分的研究

王藝苗1，邰源臨2，張 強(qiáng)1，朱廣龍1，魏學(xué)智1*

(1.山西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山西臨汾041000;2.水利部水土保持植物開(kāi)發(fā)管理中心，北京100083)

通過(guò)對(duì)蕤核葉片化學(xué)成分進(jìn)行定性檢測(cè)，測(cè)出其含有蛋白質(zhì)、氨基酸、多肽類(lèi)、生物堿、糖類(lèi)、黃酮類(lèi)、有機(jī)酸、蒽醌類(lèi)、酚類(lèi)和鞣質(zhì)、揮發(fā)油和皂甙這些物質(zhì)。對(duì)不同葉位生物堿和黃酮類(lèi)物質(zhì)分布規(guī)律進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)隨著葉位降低，兩類(lèi)物質(zhì)含量呈現(xiàn)先增加后減小的規(guī)律，高含量部位分布于第三、四葉位。同時(shí)，隨著葉位降低，不同葉位葉面積逐漸增加，變化差異顯著。

蕤核;化學(xué)成分;葉位;黃酮類(lèi)物質(zhì);生物堿

蕤核(Prinsepia uniflora Batal.)，別名扁核木、馬茹、茹茹、蕤仁(甘肅、陜西等地)，是薔薇科(Rosaceae)扁核木屬(Prinsepia Royle)的一種多年生落葉灌木，主要分布在我國(guó)甘肅、寧夏、陜西、山西、內(nèi)蒙古等地區(qū)［1］。

蕤核對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境要求不嚴(yán)，一般黃綿土上均能生長(zhǎng)，具有抗旱、喜光、耐寒、耐瘠薄、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，具有很好的水土保持效益。有關(guān)蕤核的研究報(bào)道尚不多見(jiàn)，主要是蕤核形態(tài)特征描述、果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分［2］、育苗栽培［3］、光合特性［4］、葉片解剖結(jié)構(gòu)和生物堿、黃酮類(lèi)物質(zhì)的組織化學(xué)定位［5］、染色體數(shù)目和核型分析［6］以及總黃酮提取工藝優(yōu)化［7］這些方面。黃酮類(lèi)物質(zhì)和生物堿類(lèi)物質(zhì)作為藥用成分和次生物質(zhì)，是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)［8-11］，目前已發(fā)現(xiàn)蕤核也含有黃酮類(lèi)化合物和生物堿這兩類(lèi)重要的次生物質(zhì)［5，7］。因此，為將蕤核作為一種資源植物進(jìn)行有效開(kāi)發(fā)和利用，本文通過(guò)常規(guī)方法首次對(duì)蕤核葉片所含化學(xué)成分進(jìn)行定性檢測(cè)，并對(duì)不同葉位葉面積變化以及黃酮類(lèi)物質(zhì)和生物堿類(lèi)物質(zhì)的分布規(guī)律做了分析，為有效開(kāi)發(fā)利用和保護(hù)資源提供一定理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)用品

蕤核葉片，2010年采自山西省臨汾市龍祠村。蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)，其余試劑均為分析純。

KQ-250E型超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)，RE-52A型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠(chǎng))，SHB-Ⅲ型循環(huán)水式多用真空泵(鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司)，AM300便攜式葉面積儀(澳作生態(tài)儀器有限公司)，WFJ-7200型可見(jiàn)分光光度計(jì)(上海龍尼柯儀器有限公司)，101-3BS型電熱鼓風(fēng)干燥箱(金壇市榮華儀器制造有限公司)，WFH-204B三用紫外分析儀(上海精科實(shí)業(yè)有限公司)。

2 試驗(yàn)方法

2.1 蕤核葉片化學(xué)成分的定性分析

采用超聲波輔助提取法，制備蕤核葉片水提液(A)、醇提液(B)、酸性乙醇提取液(C)，按照常規(guī)化學(xué)成分的定性檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè)。定性檢查試驗(yàn)及反應(yīng)現(xiàn)象見(jiàn)表1。

2.2 蕤核不同葉位葉面積變化規(guī)律以及黃酮類(lèi)物質(zhì)和生物堿分布規(guī)律研究

材料準(zhǔn)備：從蕤核植株的形態(tài)學(xué)上端開(kāi)始，按照每隔6片采摘5片的方法依次取材，每5個(gè)連續(xù)葉片設(shè)定為一個(gè)葉位。共采摘5個(gè)不同葉位的葉片，依次用 P1，P2，P3，P4，P5表示。T 表示全株整體混合葉片。

2.2.1 不同葉位黃酮類(lèi)物質(zhì)分布規(guī)律研究

(1)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的制作［12］

準(zhǔn)確稱(chēng)取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品5.0 mg，用60%微熱乙醇溶液溶解并定容至50 mL，搖勻得濃度為0.1mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)液。

準(zhǔn)確吸取標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液 0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0 mL于6只比色管中，加30% 乙醇至5 mL，加濃度5%NaNO2溶液0.3 mL，搖勻，放置6min，加濃度10%Al(NO3)3溶液0.3 mL，搖勻放置6min，加濃度1mol/L NaOH溶液4 mL，加水0.4 mL，搖勻靜置15 min，以空白作為參比液，于510 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度值。

(2)黃酮類(lèi)物質(zhì)提取及含量測(cè)定

分別稱(chēng)取5個(gè)葉位葉片粉末5.1 310 g置于錐形瓶?jī)?nèi)，加入100 mL 60%的乙醇浸泡24 h，然后置于超聲波清洗儀內(nèi)，50℃，振蕩提取45 min，取出，冷卻至室溫，過(guò)濾，將濾液于60℃減壓回收，得到濃縮液。石油醚脫色，棄去石油醚層，并用60%乙醇將剩余溶液定容至250 mL。

各取1 mL溶液，按照標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的制作方法測(cè)定每份溶液的吸光值。

2.2.2 不同葉位生物堿分布規(guī)律研究

(1)總生物堿的提取

分別稱(chēng)取5個(gè)葉位的葉片粉末各20 g，加入適量3%NaOH溶液拌勻、陰干，于60℃烘箱內(nèi)烘30 min，然后加氯仿浸泡24 h，于超聲清洗器中50℃振蕩提取30 min×3次，合并提取液，減壓回收溶劑。濃縮液用0.5%鹽酸萃取3次，所得酸液用濃NaOH調(diào)pH值為9～10后，再用氯仿萃取3次。回收氯仿后，加入60%乙醇5mL，得總生物堿提取液。

(2)滴定法［13］測(cè)定不同葉位生物堿的含量變化

準(zhǔn)確吸取生物堿提取液各5 mL，依次加入0.1 mol/L硫酸15 mL、蒸餾水15 mL和甲基紅指示液3滴，用 0.2 mol/L NaOH滴定至溶液變黃，記錄NaOH溶液的消耗體積，計(jì)算與生物堿反應(yīng)所消耗的硫酸，以此反映溶液中生物堿的含量：

式中：n為與生物堿反應(yīng)所消耗H2SO4的量(mol);

v1為H2SO4總體積(mL);

n1為所用H2SO4的濃度(mol/L);

v2為NaOH消耗體積(mL);

n2為所用NaOH的濃度(mol/L)。

2.2.3 蕤核不同葉位葉面積變化規(guī)律研究

從每個(gè)葉位隨機(jī)選取10片長(zhǎng)勢(shì)健康、葉面光潔的葉片作為材料，通過(guò)AM300便攜式葉面積儀測(cè)定其面積，取平均值。

2.2.4 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS13.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和單因素方差分析，多重比較采用Duncan法。

2 結(jié)果與分析

2.1 化學(xué)成分檢測(cè)結(jié)果

通過(guò)對(duì)蕤核葉片進(jìn)行化學(xué)成分定性檢測(cè)，表明蕤核葉片中含有蛋白質(zhì)、氨基酸、多肽類(lèi)、生物堿、糖類(lèi)、黃酮類(lèi)物質(zhì)、有機(jī)酸、蒽醌類(lèi)、酚類(lèi)和鞣質(zhì)、揮發(fā)油和皂甙這些類(lèi)別物質(zhì)。

2.2 不同葉位葉面積變化規(guī)律以及生物堿和黃酮類(lèi)物質(zhì)含量分布規(guī)律研究

2.2.1 不同葉位黃酮類(lèi)物質(zhì)含量分布規(guī)律研究

(1)蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)制作結(jié)果

以蘆丁濃度(x)作為橫坐標(biāo)，吸光值(y)作為縱坐標(biāo)進(jìn)行線(xiàn)性回歸，得出標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的回歸方程為y=0.1 026x+0.0 005，相關(guān)系數(shù)r=0.9 995，說(shuō)明在0～0.5 mg/mL范圍內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)品濃度與吸光值之間有很好的線(xiàn)性關(guān)系，與朗伯-比爾(Lambert-Beer)定律相符。

表1 化學(xué)成分定性檢測(cè)試驗(yàn)及結(jié)果

圖1 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品溶液濃度與吸光度關(guān)系曲線(xiàn)圖

(2)不同葉位黃酮類(lèi)物質(zhì)含量分布規(guī)律研究

表2 不同葉位黃酮類(lèi)物質(zhì)含量

試驗(yàn)結(jié)果表明，從植株形態(tài)學(xué)上端到下端，隨著葉位的下降，黃酮類(lèi)物質(zhì)的含量總體上呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，含量高低依次為P3＞P4＞P2＞P5＞P1，各葉位之間含量差異顯著(P＜0.05)。即形態(tài)學(xué)上端和末端葉位含量最低，中間葉位含量較高;第四葉位含量最高，且與其它葉位含量差異顯著(P＜0.05)，植株整體葉片含量(T)為(13.34±0.003)mg，明顯低于第四葉位含量而略高于第五葉位含量，與第五葉位含量差異不顯著(P＞0.05)。

2.2.2 不同葉位生物堿含量分布規(guī)律研究

對(duì)于生物堿的含量分布，試驗(yàn)采用滴定法進(jìn)行研究。試驗(yàn)中，與生物堿反應(yīng)所消耗的硫酸量與溶液中生物堿的量成正比。由硫酸消耗量的趨勢(shì)圖可知，其消耗量大小依次為P3＞P4＞P2＞P5＞P1，即各葉位生物堿含量高低依次為P3＞P4＞P2＞P5＞P1。形態(tài)學(xué)上端和末端葉位含量最低，中間葉位含量較高，第三葉位含量最高，但與第二、第四葉位含量差異不顯著。整體葉片含量(T)高于末端葉位而低于第四葉位，且與第三葉位含量差異不顯著(P＞0.05)。

圖2 不同葉位生物堿溶液消耗的硫酸量

2.2.3 不同葉位葉面積變化規(guī)律

圖3 不同葉位葉面積變化規(guī)律

從圖3可以看出，隨著葉位的降低，蕤核不同葉位葉面積逐漸增加，葉面積大小依次為P3＞P4＞P3＞P2＞P1，各葉位之間差異顯著(P＜0.05)。頂端葉位葉片，由于生長(zhǎng)時(shí)間較短，葉片面積最小，平均值為3.191 cm2;中間葉位葉片面積逐漸增加，底端葉位(第五葉位)葉片面積最大，平均值為8.001 cm2。這表明，生長(zhǎng)時(shí)間是影響葉面積的關(guān)鍵因素。

3 討論

化學(xué)成分定性檢測(cè)研究結(jié)果表明，蕤核葉片含有蛋白質(zhì)、氨基酸、多肽類(lèi)、生物堿、糖類(lèi)、黃酮類(lèi)物質(zhì)、有機(jī)酸、蒽醌類(lèi)、酚類(lèi)和鞣質(zhì)、揮發(fā)油和皂甙這些類(lèi)別物質(zhì)。物質(zhì)種類(lèi)豐富，具有開(kāi)發(fā)和研究?jī)r(jià)值。尤其是同時(shí)含有黃酮類(lèi)物質(zhì)和生物堿等藥用成分。

對(duì)于這兩類(lèi)物質(zhì)在蕤核植株葉片內(nèi)的分布情況，試驗(yàn)結(jié)果表明，由于生長(zhǎng)期的不同，不同葉位黃酮類(lèi)物質(zhì)和生物堿兩類(lèi)次生物質(zhì)含量有所不同，從植株形態(tài)學(xué)上端到下端，隨著葉位的下降，兩類(lèi)物質(zhì)的含量總體上均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。植物次生代謝是一類(lèi)復(fù)雜的代謝類(lèi)型，是由初生代謝派生的一類(lèi)特殊代謝過(guò)程，是植物在長(zhǎng)期進(jìn)化中對(duì)環(huán)境適應(yīng)的結(jié)果。植物次生代謝物的產(chǎn)生和分布通常有種屬、器官組織和生長(zhǎng)發(fā)育期的特異性［14］。前人的蕤核葉片組織化學(xué)定位研究表明［5］，黃酮類(lèi)物質(zhì)主要分布于柵欄組織、海綿組織和厚角組織中;生物堿分布于遠(yuǎn)軸面厚角組織和葉脈木質(zhì)部中。

生物堿和黃酮類(lèi)物質(zhì)均為廣泛存在于植物體內(nèi)的次生代謝產(chǎn)物，由初級(jí)代謝產(chǎn)物衍生而成。在生長(zhǎng)期內(nèi)，蕤核植株頂部葉位葉片生長(zhǎng)期較短，以初級(jí)代謝為主，葉片內(nèi)主要積累了氨基酸、多糖、核酸等初級(jí)代謝產(chǎn)物。第三、第四葉位葉片生長(zhǎng)期較長(zhǎng)，初級(jí)代謝產(chǎn)物積累較多，次生物質(zhì)的合成量也增多，加上在這段時(shí)期內(nèi)，由于葉片直接暴露于空氣中，遭受外界環(huán)境的脅迫，進(jìn)一步加劇了次生物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和產(chǎn)生，以抵抗外界不良因素，因此總體上合成速度遠(yuǎn)大于分解速度，使其得到了積累。從第五葉位開(kāi)始，由于生長(zhǎng)期較長(zhǎng)，次生物質(zhì)消耗和降解速率增大，導(dǎo)致其總體含量下降，再加上葉面積的增大，增大了次生物質(zhì)的消耗量，從而呈現(xiàn)出如圖所示的變化趨勢(shì)。但兩類(lèi)物質(zhì)的合成速率不相同，穩(wěn)定性也不同，因而使黃酮類(lèi)物質(zhì)的高含量部位集中于第四葉位葉片內(nèi)，而生物堿的高含量部位出現(xiàn)在第三葉位。

葉面積變化并不與黃酮類(lèi)物質(zhì)和生物堿含量表現(xiàn)相似的變化規(guī)律。頂部葉位葉面積最小，兩類(lèi)物質(zhì)含量也最少。中間葉位葉面積有所增加，兩類(lèi)物質(zhì)含量也增加，并出現(xiàn)含量最高區(qū)。末端葉位葉面積最大，兩類(lèi)物質(zhì)含量反而明顯下降。這就說(shuō)明葉面積大小對(duì)生物堿和黃酮類(lèi)物質(zhì)的含量有一定的影響，但并非是決定二者含量的關(guān)鍵因素。

4 結(jié)論

經(jīng)過(guò)對(duì)蕤核葉片進(jìn)行化學(xué)成分定性檢測(cè)，根據(jù)其反應(yīng)現(xiàn)象，表明蕤核葉片含有大量蛋白質(zhì)、糖類(lèi)、氨基酸、多肽類(lèi)、酚類(lèi)和鞣質(zhì)、黃酮類(lèi)物質(zhì)、揮發(fā)油和皂甙，少量生物堿、有機(jī)酸、蒽醌類(lèi)物質(zhì)。生物堿和和黃酮類(lèi)物質(zhì)主要分布于蕤核植株第三到第四葉位的葉片(第23至38片葉片)中，葉面積的變化對(duì)兩類(lèi)物質(zhì)的含量影響不大。因此，為了保護(hù)和有效利用蕤核這種野生植物資源，在研究其次生物質(zhì)時(shí)，應(yīng)該采摘植株中部位置的葉片，避免濫砍濫伐，造成資源破壞和水土流失。

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Research on Chemical Constituent in Leaves of Prinsepia uniflora Batal.

Wang Yimiao1，Tai Yuanlin2，Zhang Qiang1，Zhu Guanglong1，Wei Xuezhi1*
(1.College of Life Sciences，Shanxi Normal University，Shanxi 041000，China;2.Plant Development and Management Center for Soil and Water Conservation，Ministry of Water Resources，Beijing 100083，China)

Based on the chemical constituent detection of leaves of Prinsepia uniflora Batal.，several kinds of substances were detected such as protein，amino acid，peptides，alkaloids，carbohydrate，flavonoids，organic acids，anthraquinones，phenols，tannin，volatile oil and saponins.Reseraching on distributing rules of the content of alkaloids and flavonoids in different position of leaves showed that the content first increased and then decreased as the position of leaves dropped.At the same time，the largest content of alkaloids and flavonoids located in the third and the fourth position of leaves.Meanwhile，area of leaves at different position increase obviously.

Prinsepia uniflora Batal.;chemical constituent;position of leaves;flavonoids;alkaloids

R284.2

A

1006-9690(2012)05-0044-05

10.3969/j.issn.1006-9690.2012.05.0012

2012-02-12

王藝苗(1985-)，女，碩士研究生，主要從事植物次生物質(zhì)方面的研究。

*通訊作者：魏學(xué)智(1956-)，男，教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事結(jié)構(gòu)植物學(xué)與植物次生物質(zhì)方面研究。E-mail：wxz3288@163.com