橐吾屬倍半萜類化合物結(jié)構(gòu)多樣性及其化學(xué)分類學(xué)意義研究.pdf

1、倍半萜(sesquiterpenoids)是菊科(Asteraceae)、尤其是千里光族(Senecioneae)植物中的重要特征性化合物。該類化合物常因?qū)?、種特異性而具有潛在的分類學(xué)價(jià)值，但目前利用該化合物性狀、并篩選合適的類群進(jìn)行有效探討系統(tǒng)分類方面的較為深入的研究較少。橐吾屬(Ligularia Cass.)是菊科千里光族的一個(gè)大屬，該屬的分類一直存在爭議。因此，引入更多可靠的分類證據(jù)至關(guān)重要。倍半萜類化合物在橐吾屬植物中分布廣泛

2、、結(jié)構(gòu)類型多樣且研究較充分。將物種所含的倍半萜類型作為分類證據(jù)引入到橐吾屬分類研究中，既可以驗(yàn)證倍半萜類化合物的分類學(xué)價(jià)值，又可以為目前的橐吾屬分類現(xiàn)狀提供佐證。該屬植物是傳統(tǒng)的藥用植物，倍半萜類化合物是其藥理活性成分，將倍半萜的結(jié)構(gòu)類型應(yīng)用到該屬的分類中也具有擴(kuò)大和合理利用藥用植物資源、預(yù)測植物中的化學(xué)成分和尋找新藥源等現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文通過大量的文獻(xiàn)研究，整理歸納了迄今為止已報(bào)道的分布于58種橐吾屬植物中的535種倍半萜類化

3、合物。首次嘗試通過數(shù)量分類方法將物種所含倍半萜類化合物的結(jié)構(gòu)類型應(yīng)用到橐吾屬的分類研究中，并結(jié)合倍半萜類化合物的生物合成途徑對分類結(jié)果進(jìn)行分析?；贗TS基因構(gòu)建了橐吾屬植物的DNA系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系樹，結(jié)合該屬現(xiàn)有的形態(tài)學(xué)分類，檢驗(yàn)倍半萜類化合物在橐吾屬中分類的可行性，整理這一化學(xué)特征在該屬的系統(tǒng)演化過程，并與現(xiàn)有的形態(tài)學(xué)分類結(jié)論進(jìn)行比較。通過對橐吾屬植物標(biāo)本的研究，提取47個(gè)形態(tài)特征信息作為分類性狀，對含倍半萜類化合物的51個(gè)橐吾屬物種進(jìn)

4、行形態(tài)特征的數(shù)量分類，結(jié)合本文的化學(xué)和分子結(jié)論對現(xiàn)有的形態(tài)學(xué)分類系統(tǒng)進(jìn)行評價(jià)，并運(yùn)用SPSS相關(guān)性方法分析植物的葉脈和花序類型與植物所含倍半萜類型的關(guān)系。
　　通過聚類分析方法建立了倍半萜類化合物關(guān)系樹，將58種橐吾屬植物的倍半萜類化合物按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分成8個(gè)組。聚類分析顯示的物種倍半萜類化合物關(guān)系與倍半萜的生源關(guān)系是一致的，充分顯示了以倍半萜結(jié)構(gòu)類型作為橐吾屬分類依據(jù)具有一定可行性。經(jīng)與DNA分子和形態(tài)學(xué)證據(jù)比較的結(jié)果也證實(shí)了這種可

5、行性，并得出倍半萜類化合物在橐吾屬的演化過程:桉烷型(eudesmane)倍半萜可能是橐吾屬較為原始的化學(xué)結(jié)構(gòu);艾里莫芬烷(eremophilane)大類倍半萜在橐吾屬植物中有比較清晰的演化過程:傘房組傘房系(Ser.Calthifoliae)的eremophilane-12，8-olides和furanoeremophilanes→傘房組小頭系（Ser.Retusae）的furanoeremophilanes→線苞組(Sect.Ste

6、nostegia)的eremophilane-12，8(14，6)-diolides→傘房組羽脈系(Ser.Lapathifoliae)的eremophilane-12，8(14，6)-diolides和eremophilane dimers→橐吾組有翅系(Ser.Racemiferae)的eremophilane dimers和cacalols（G支）→橐吾組(Sect.Ligularia)的cacalols和benzofurane-

7、type sesquiterpenes（H和I支）。不過在更進(jìn)化的藍(lán)灰組(Sect.Senecillis)植物中沒有出現(xiàn)更復(fù)雜“高級”的倍半萜類型，反而再次以桉烷型、雙環(huán)艾里莫芬烷型、eremophilane-12，8-olides等原始倍半萜類型為主要化合物。此外，SPSS相關(guān)性方法分析結(jié)果表明:葉脈羽狀的橐吾屬植物常含eremophilane-12，8(14，6)-diolide型倍半萜，而具有總狀花序的橐吾屬植物多含有蟹甲草酚型倍