基于代谢组学的中国千金藤属植物化学分类学及资源品质研究

中国防己科(Menispermaceae)千金藤属(Stephania)植物种类丰富，药用价值高。然而，该属的分类学研究基础较薄弱，从而影响了进一步开发利用。本项目拟在全面采集中国千金藤属植物并初步调查资源的基础之上，研究其分类和品质。该属植物中生物碱类成分的分布有规律，且各类型的生源途径较明确，因而着重以生物碱为特征性成分研究该属的化学分类，并结合形态学的新信息，综合探讨该属的分类，为资源的开发提供理论指导。同时，活性生物碱在该属植物中存在与含量的数据可以评价药用资源植物的品质，为资源的综合利用提供客观数据。研究方法引入基于代谢组学思想的化学指纹图谱技术，模式识别技术，UPLC/HPLC-DAD/MS等现代分析手段，可为分类与品质研究提供更全面、准确的化学信息。本项目理论结合实践开展研究，将明确中国千金藤属的分类，揭示化学信息与分类之间的内在规律，为资源的开发利用提供科学依据。

防己科（Menispermaceae）千金藤属（Stephania Lour.）在《中国植物志》中记载有39种和1变种，2013年文献又报道了一新种S. Novenanthera Heng-Chang Wang，其中多数种类可供药用。然而，该属的某些药用种类被过度采挖，属下分类仍存在争议。为此，我们在调查国产千金藤属植物资源的基础上，应用化学分类学、形态学和植物成分分析的新技术，研究该属的分类和品质，为资源的进一步开发利用提供依据。.我们在查阅国内各标本馆馆藏标本和相关文献的基础上，前往广西省、广东省、云南省、海南省、四川省、浙江省、江苏省和重庆市等分布区，对千金藤属植物进行野外资源调查并采集植物样品。三年来，共采集并鉴定了该属33种植物的100余个样品，涵盖了属下的各亚属和各组，为分类学研究提供了充足的样本，并初步了解了该属药用植物野生资源的现状。.应用新型的光学显微镜和扫描电镜，观察千金藤植物叶的显微特征，获得了一些有助于分类与鉴定的新信息。最重要的发现为该属植物叶表皮细胞壁上乳突状凸起的分布式样与3个亚属的划分密切相关，据此支持分类位置有分歧的江南地不容归入山乌龟亚属，判断S. Novenanthera应归属于山乌龟亚属。.以生物碱类成分为特征性成分，研究千金藤属的化学分类。建立了HPLC–MS/MS定性法和HPLC–DAD化学指纹图谱法，获取较全面的化学色谱信息，采用直观分析法结合模式识别技术中的主成分分析法对数据进行分析。同时，归纳文献报道的生物碱在该属植物的分布规律，结合各类型生物碱的生源途径，探讨属下各类群之间的异同和亲缘关系。结果表明，三个亚属具有特征性成分；将该属植物分为三个亚属是合理的，但亚属下的组难以区分；山乌龟亚属比千金藤亚属进化；江南地不容应归于山乌龟亚属。.采用HPLC–DAD法测定了千金藤属植物样品中10种重要活性生物碱的含量，筛选出富含这10种生物碱的植物种类，除了粉防己亚属的粉防己富含粉防己碱和防己诺林碱，其他成分含量高的种类均为山乌龟亚属植物。.上述研究结果为中国千金藤属的分类提供了形态学和化学的新依据，对原有分类系统给予了佐证和完善，为该属药用资源植物的合理利用以及新药源的寻找提供了科学依据。