2.2　化学分类标志

2.2.1　初级代谢产物

2.2.1.1　脂肪酸

与其他化学分类标志相比，脂肪酸/脂质化学性质相对不活泼，易从植物中提取。脂肪酸（FA；图2-1）轮廓已用于有花植物、树木和其他有胚植物的多层分类阶元。Lang等（2011）研究了哥廷根大学藻类培养集的2076株稳定期微藻的FA轮廓。识别定量76个FA和10个其他亲脂分子。FA轮廓测值纳入数据库分析，发现FA分布模式体现了门和纲水平的遗传亲缘关系，是适宜的化学分类标志。在较低分类水平，例如近缘种间或种内多个分离株之间，FA含量变异较大，难以预测新分离株的FA轮廓。

搜集巴西里约热内卢州海岸13种大型藻类（绿藻门Chlorophyta、褐藻门Ochrophyta和红藻门Rhodophyta）和一种海草（大米草属Spartina sp），研究其FA分布规律（Fleury等，2011），发现脂肪酸甲酯分布反映了遗传亲缘关系，是适宜的化学分类标志。塞尔维亚和马其顿的老鹳草属Geranium（牻牛儿苗科Geraniaceae）和高度相关的牻牛儿苗属（Erodium），其精油主要含FA和FA衍生化合物（45.4%～81.3%），棕榈酸和（E）-植醇是主要成分（Radulovic等，2013a）。老鹳草属和牻牛儿苗属遗传亲缘关系近，相应地精油组成也接近。

用GC-FID和GC-MS研究12种芸苔属（Brassica）（十字花科Brassicaceae）植物的FA组成（Barthet，2008）。以C18：1（n–7）/（n–9）比值作为化学分类标志，所研究物种分三组。第一组有欧洲油菜（B. napus）、芜青（B. rapa）和非洲芥菜（B. tournefortii），芝麻菜（Eruca sativa）与油菜相关。第二组包括非洲芥菜，萝卜（莱菔）（Raphanus sativus）和白芥（Sinapis alba）。第三组有芥菜（B. juncea）、埃塞俄比亚芥（B. carinata）和黑芥（B. nigra）。三组彼此区分显著，与其他物种也有显著区别。

用GC/MS分析23种唇形科（Labiatae）水苏属（Stachys）种子油的FA组成（Gören等，2012），主要化合物为亚油酸（27.1%～64.3%）、油酸（20.25%～48.1%）、棕榈酸（4.3%～9.1%）、硬脂酸（微量～5.2%）和6-十八碳炔酸（2.2%～34.1%）。6-十八碳炔酸也许可成为水苏属的化学分类标志。系统研究17种咖啡属（Coffea）（茜草科Rubiaceae）植物59个基因型的FA和固醇（Dussert等，2008），发现基于种子FA组成的分组契合基于生态和地理分布的分组（图2-2），与基于细胞核和质体DNA的系统树也比较一致（表2-1），而基于固醇的分组不能解释不同物种的地理亲缘关系。叶子FA组成可用于茜草科化学分类学（Mongrand等，2005），在主成分分析（PCA）中可以很好地分开咖啡族（Coffeae）、九节族（Psychotrieae）和茜草族（Rubieae）。

2.2.1.2　蛋白质，氨基酸和碳水化合物

测定人参（Panax ginseng）（五加科Araliaceae）[2Fe-2S]铁氧还蛋白的全长氨基酸序列（Mino，2006），可基于此序列分析亲缘关系，表明人参与有伞状花的植物在分类上较接近。大戟属Euphorbia（大戟科Euphorbiaceae）18种植物胶乳中含有蛋白水解酶，其中9种以内肽酶为特征（Domsalla等，2010），且都是丝氨酸内肽酶。研究64种大戟属胶乳的蛋白水解活性和丝氨酸蛋白酶活性，其中5种已知有蛋白水解活性，4种含有至少一个丝氨酸内肽酶。发现所有样品均能水解标记的酪蛋白，6个胶乳样品的活性被特异的丝氨酸蛋白酶抑制剂完全抑制，15个样品未受影响，其余43个样品有残余活性，提示其他类型（半胱氨酸，金属和天冬氨酸）内肽酶可能起作用，也说明蛋白水解酶可能是有用的化学分类标志。

不同物种的细胞壁组成和结构的差异反映在FTIR光谱的碳水化合物指纹区（1200～800cm-1），可用于有花植物的化学分类（Kim等，2004）。对枸杞鲜果果汁中的代表性化学成分枸杞多糖和p-胡萝卜素进行测定（姚，2010），明确不同产地、不同种枸杞子的品质，为进一步开发利用枸杞子资源提供依据。民间对枸杞子和地骨皮使用品种混乱，为搞清楚药用品种和非药用品种之间的差异，引导人们正确利用本属植物药用资源，用红外光谱法（infrared spectroscopy，FT-IR）简便快速地对中国枸杞属植物进行了鉴别和分析。

2.2.1.3　烷烃

在基于9种n-烷烃含量的PCA图上，塞尔维亚云杉居群和2种松树清晰地分开，而后两者部分重叠（Nikolic等，2013）。塞尔维亚云杉（Picea omorikan）正烷烃C29和C31含量高，C19、C20、C21、C22、C23和C24在波斯尼亚松（Pinus heldreichii）含量高，C28在马其顿松（Pinus peuce）丰度高。分析195个来自7个居群的欧洲黑松（Pinus nigra）个体，其分属几个种内分类单元（ssp. nigra，var. gocensis，ssp. pallasiana和var. banatica）（Bojovic等，2012）.var. gocensis、ssp. pallasiana和var. banatica n-烷烃在C16～C33之间，ssp. nigra在C18～C33之间。丰度最高的是C23、C25、C27和C29烷烃。居群Ⅰ～Ⅲ和Ⅴ针叶蜡质以高含量的C23、C25和C27烷烃，低含量的C24、C26、C28和C30烷烃为特征，这些居群可归入ssp. nigra。居群Ⅵ的C22、C24、C30和C32烷烃多，C25和C27烷烃少，归入ssp. pallasiana。居群Ⅶ属于var. banatica，C29、C31和C33烷烃含量较高。居群Ⅳ和Ⅴ的蜡质组成似乎不同，此二居群以前均归入P.nigra var. gocensis。居群Ⅳ的烷烃组成接近ssp. pallasiana，而居群Ⅴ更接近ssp. nigra。在巴尔干半岛中部，欧洲黑松群体具有显著的多样化和分化，这些群体可被视为不同的种内分类单元。n-烷烃是很有用的化学标志物。

用GC和GC/MS分析Scandix balansae（针果芹属，伞形科Apiaceae）干燥果实精油样品，鉴别81个成分（Radulovic等，2013b），占精油总量91.4%。主要的挥发性化合物是中链n-烷烃，即十三烷（6.7%；图2-3）、十五烷（13.4%）和十七烷（19.3%），以及长链同系物二十九碳烷（7.6%）。许多次要精油成分，例如十四烷基-3-甲基丁酯（tetradecyl -3-methylbutanoate），十八烷基-2-甲基丙酸酯（octadecyl-2-methylpropanoate）、3-甲基丁酯（3-methylbutanoate）和戊酸酯（pentanoate），局限分布于伞形科乃至整个植物界某些类群，戊酸酯是较少报道的天然化合物。通过用标准化合物鉴定这些较少见成分，使其成为针果芹属化学分类标志的候选。用多元统计分析（MVA）比较这些样品和针果芹族（Scandiceae）另外58个精油样品，表明该族挥发性化合物代谢的进化既非属特异的，也与形态进化不符。茄子（茄科Solanaceae）和相关种叶表皮的n-烷烃链长分布模式可用做替代性的分类标记（Halinski等，2011），分类结果与目前公认的系统学结论符合。

2.2.1.4　炔烃

在Echinops bannaticus（蓝刺头属，菊科Compositae）106个和E. sphaerocephalus81个精油成分中，含硫聚乙炔化合物（图2-4）和三并五元环（triquinane）倍半萜约各占80%（Radulovic和Denic，2013）。通过多元统计对比分析该属8种植物精油组成，探讨这个形态高度统一的属内成员的亲缘关系。PCA和聚合式层次聚类提示E. bannaticus和E. sphaerocephalus（蓝刺头组section Echinops）成组，它们与漏卢（E. grijsii，山防风）亲缘较近，说明漏卢这个中国种归入蓝刺头组。PCA相关性矩阵有助于认识精油成分间的生合联系，并与目前对含硫聚乙炔化合物、倍半萜和单萜的生合认识吻合。

2.2.1.5　类胡萝卜素

用HPLC-PAD、GC-MS和UHPLC-PAD-ESI-MS分析沙棘亚种（Hippophae rhamnoides L.）、ssp. Carpatica 6个变种浆果和叶的类胡萝卜素（游离的和酯化的）组成（Pop等，2014）。GC-MS揭示出每个变种浆果特异的FA轮廓，靶向UHPLC-MS识别了参与类胡萝卜素酯化的FA：棕榈油酸（C16：0）、肉豆蔻酸（C14：0）和硬脂酸（C18：0）。浆果类胡萝卜素总量53～97mg/100g干重，叶3.5～4.2mg/100gDW。浆果主要有类胡萝卜素二酯，如玉米黄素棕榈酸酯（zeaxanthin di-palmitate），而叶只有游离类胡萝卜素，如叶黄素（图2-5）、β-胡萝卜素、紫黄素（violaxanthin）和新黄素（neoxanthin）。PCA找到适宜的类胡萝卜素生物标记物，有助于确定罗马尼亚沙棘亚种的分类地位和真伪鉴别。

2.2.2　次生代谢产物（SM）

苔藓类（bryophytes）包含地钱植物门（Marchantiophyta，liverworts）、苔藓植物门（Bryophyta，mosses）和角苔植物门（Anthocerotophyta，hornworts）。地钱植物的细胞油脂体产生多种单萜、倍半萜和二萜，以及芳香族化合物，如联苄（bibenzyl）、bis-bibenzyls和乙酸衍生物（acetogenins）（Asakawa等，2013）。绝大多数地钱倍半萜和二萜是高等植物相应化合物的对映体。很多此类化合物具有特征性的气味和有趣的生物活性，例如，过敏性接触性皮炎，抗微生物，细胞毒，杀虫，昆虫拒食剂，抑制超氧阴离子自由基释放，抑制5-脂氧化酶，钙调蛋白，透明质酸酶，环氧化酶，DNA聚合酶β，α-葡萄糖苷酶和NO产生，抗氧化，毒鱼，神经营养和肌松活性等。每种地钱合成独特的成分，可用于化学分类学。

搜集喀麦隆草本植物，其产生3742种植物化学物，分离自67科，还有319种半合成产物，总共4061个化学结构（Ntie-Kang等，2013）。去掉重复的共得2770个纯化合物。至少2.5% SM从一些科分离出，这些科是研究重点，包括豆科（Leguminosae）（13.9%）、桑科（Moraceae）（10.6%）、藤黄科（Guttiferae）（10.1%）、芸香科（Rutaceae）（6.5%）、楝科（Meliaceae）（4.5%）、大戟科（Euphorbiaceae）（4.4%）、菊科（Compositae）（3.9%）、姜科（Zingiberaceae）（3.4%）、金莲木科（Ochnaceae）（3.2%）、紫葳科（Bignioniaceae）（3.1%）、山榄科（Sapotaceae）（3.1%）和夹竹桃科（Apocynaceae）（2.8%）。萜类在喀麦隆药用植物中丰度最高（分离化合物的26.0%），然后是黄酮（19.6%）、生物碱（11.8%）、氧杂葱酮（5.4%）、醌类（5.0%）和糖苷（4.9%），该结果与之前对1859种次代物的分析结果类似。

2.2.2.1　精油和挥发性萜

一些精油中的单萜、倍半萜、芳香族化合物、脂肪烃和其他化合物的结构如图2-6（a）～（e）所示。通过分析挥发性SM可鉴别多样环境中生长的克隆，因为挥发性萜类直接受树木生长环境影响（Niogret等，2013）。内源因素包括植物解剖和生理特性，以及挥发物的生合路径，这些因素在植物不同组织或不同季节均有变动，也可能受DNA适应性改变影响（Barra，2009），从而在同种植物中形成生态型（ecotypes）或化学型（chemotypes）。近年使用精油组成进行化学分类的报道较多，发现精油成分的种内化学多态性十分显著。

苍术属（Atractylodes）植物挥发油成分分析（邹，2010），GC-MS鉴定了8个物种中至少58种挥发油成分，如左旋乙酸龙脑酯、α-愈创木烯、茅术醇、γ-芹油烯、10-香树烯，等等。苍术与罗田苍术、朝鲜苍术与辽东苍术、关苍术与鄂西苍术和白术分别聚成一类，说明它们挥发油成分比较相似。北苍术与朝鲜苍术和辽东苍术挥发油成分较接近，两者聚成一类，这与数量分类学聚类结果一致。

Phebalium squamulosum（芸香科Rutaceae：Boronieae族）6个亚种的精油成分具有显著的种内和种间变异，提示存在迥异的化学型，也支持之前观察到的基于形态证据的隔离物种（segregate species）（Sadgrove等，2014）。GC-MS鉴定了145个来自芸香科柑橘属（Citrus）、枳属（Poncirus）和金柑属（Fortunella）果皮油的挥发物，包括64个初步确认的（Liu等，2013a）。基于此的化学分类结果符合Swingle形态分类，柑橘属、枳属和金柑属几乎完全分开。化学分类学可区分柑橘亚属中的Citrophorum、Cephalocitrus和Sinocitrus。莽山野柑（Citrus nobilis Lauriro），柑橘家族的野生种质，所含挥发物类似柚。

单萜挥发物β-水芹烯、柠檬烯（limonene）和γ-松油烯，苯丙烷类草蒿脑（estragole），（E）-茴香脑和肉豆蔻醚，可作为新西兰和澳大利亚6种Gingidia（伞形科Umbelliferae）植物的化学分类标志物（Sansom等，2013）。精油组成可用于蒿属（Artemisia）（菊科Compositae）化学分类和不同居群生物多样性研究（Maggio等，2012）。

用毛细管GC和GC/MS分析伊朗唇形科香科科属（Teucrium stocksianum ssp.stocksianum）（TSS）和T. stocksianum ssp. gabrielae（TSG）地上开花部分水蒸馏精油（Sonboli等，2013），鉴定65个化合物，分别占精油总量的93.3%和95.1%。倍半萜（52.9%）在TSS精油中量多，主要有顺-倍半香桧烯水合物（12.0%）、表-β-红没药醇（6.6%）、愈创萜醇（5.4%）和β-桉叶油醇（4.4%），单萜（61.2%）在TSG精油中量多，主要有α-蒎烯（23.0%）、β-蒎烯（13.0%）、月桂烯（6.3%）和香桧烯（6.3%）。两亚种含量均高的是α-蒎烯（22.0%和23.0%）和β-蒎烯（6.5%和13.0%）。表-α-杜松醇、月桂烯和香桧烯在TSG中含量高，在TSS中量少（＜1.5%）。有7个成分，占TSS精油总量的25.9%，在TSG中缺乏，而TSG富含顺-倍半香桧烯水合物、愈创萜醇和β-桉叶油醇。

香科科属（Teucrium polium）和T. montanum精油主要含倍半萜（64.3%和72.7%），分别为牻牛儿烯D（31.0%）和δ-杜松烯（8.1%）（Radulovic等，2012）。蒜味香科科（T.scordium ssp. scordioides）精油主要含单萜薄荷呋喃（11.9%），使其区别于其他同属物种。这些萜类均为有用的化学分类标志物。

用GC-FID和GC/MS分析伊朗唇形科罗勒（Ocimum basilicum）21个水蒸馏精油样品（Pirmoradi等，2013），其分属于两个变种（var. purpurascens和var. dianatnejadii）。精油产率0.6%～1.1%（mL/g）。鉴定49个化合物，占精油总量96.6%～99.7%。以甲基蒌叶酚（33.6%～49.1%）为代表的芳香族化合物和以芳樟醇（14.4%～39.3%）为代表的氧化单萜是精油主要成分（图2-7）。var. purpurascens含有单萜烃，而var. dianatnejadii不含，提示单萜烃可用于化学分类。聚类分析（CA）将两变种清楚地分开，尽管变种间没有明显的化学型变异。CA确认了唯一主要化学型（甲基蒌叶酚/芳樟醇）。

分析塞尔维亚野生欧洲黑松（Pinus nigra）种内分类单元（ssp. nigra，var. gocensis，ssp. pallasiana和var. banatica）7个地方种群的精油变异（Sarac等，2013）。从来自195棵树的针叶样品鉴定了58个精油成分。主要有α-蒎烯（43.6%）和牻牛儿烯D（29.8%），占精油总量73.4%。比较萜类（含量＞5%）平均化学轮廓，发现所研究居群与意大利中部和希腊居群（ssp. nigra）最相似。CA将居群分为三组：第一组有居群Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ（ssp. nigra），第二组是居群Ⅵ（ssp. pallasiana），第三组是居群Ⅶ，其精油组成最独特（ssp. banatica）。

22个常见萜类化合物清楚地分开3种孑遗针叶植物（Nikolic等，2011）。塞尔维亚云杉（Picea omorika）的含氧单萜和倍半萜量大；Pinus heldreichii和P. peuce的倍半萜和单萜烃含量高。总酮含量，尤其是侧柏酮异构体和小茴香酮（fenchone），具有化学分类意义（Tsiri等，2009）。崖柏属（Thuja）（柏科Cupressaceae）精油分析可用于种和亚种的化学分类学。

用毛细管GC和GC/MS分析比较山姜属大高良姜（Alpinia galanga）（姜科Zingiberaceae）、距花山姜A. calcarata、A. speciosa和A. allughas叶、花和根状茎的精油组成（Padalia等，2010），发现单萜是主要成分。叶和花精油主要含1,8-桉树脑、α-萜品醇、（E）-甲基肉桂酸、樟脑、松油烯-4-醇、α-和β-蒎烯。内葑基乙酸（endo-fenchyl acetate）、外葑基乙酸（exo-fenchyl acetate）和内-葑醇只存在于大高良姜、距花山姜和A. speciosa的根茎。A. allughas根茎精油富含β-蒎烯。北印度山姜属生长于亚温带和亚热带地区的物种，在精油组成方面变异显著。基于代表性的分子骨架用CA找到精油组成的异同。1,8-桉树脑、松油烯-4-醇、樟脑、蒎烯、（E）-甲基肉桂酸和葑基衍生物可用作化学分类标志物。

用GC/FID和GC/MS分析伊朗18种阿魏属（Ferula）（伞形科Umbelliferae）植物23个居群精油的化学分类意义（Kanani等，2011），鉴别了84个成分，占精油总量81.3%～99.7%。主要有α-萜品基乙酸（73.3%）、2,3,4-三甲基噻吩（49.0%）、香桧烯（75.3%）、马鞭草烯酮（69.4%）、β-蒎烯（59.0%～66.3%）和（Z）-β-罗勒烯（41.7%）。基于精油成分含量百分比的CA区分了4组分类单元：① 以单萜烃为主；② 以氧化单萜为主；③ 以有机硫化物为主；④ 以单萜、倍半萜和脂肪烃为主。在种水平，F. hirtella在精油成分方面显著区别于F. szowitsiana，F. galbaniflua迥异于F. gummosa，证实它们均为独立的物种。精油分析也用于金丝桃属（Hypericum）（藤黄科Guttiferae；Yuce和Bagci，2012）化学分类学。

环烯醚萜（iridoid）是单萜衍生物，可用于柳穿鱼属（Linaria）（玄参科Scrophulariaceae；Guiso等，2007）和婆婆纳属Veronica L.（玄参科；Saracoglu等，2011）化学分类学。从定性角度看，茜草科（Rubiaceae）长柱花属（Crucianella maritima）两个样品环烯醚萜模式相似（Venditti等，2014），从两样品分离出相同化合物（车叶草苷，车叶草苷酸和去乙酰基车叶草苷酸），车叶草苷含量最高。车叶草苷酸是Sardinia品系含量第二多的化合物，Latium品系中的车叶草苷酸和去乙酰基车叶草苷酸含量相当。这些环烯醚萜可用于茜草科化学分类，尤其对C. maritima所在亚科有用。

茜草科某些物种的根或根茎用于催吐药和抗阿米巴药ipecac（吐根制剂）。真ipecac（Carapichea ipecacuanha）的化学性质已知，并区别于来自Ronabea emetica（syn.Psychotria emetic；茜草科）根茎的有条纹的/假的ipecac。此物也用于巴拿马传统医学，其近缘种Ronabea latifolia的果实在哥伦比亚用作箭毒添加物。用标准色谱技术提取R. emetica化合物（Berger等，2011），用NMR和MS研究其结构。从R. emetica叶提取4个环烯醚萜糖苷，即车叶草苷、6α-羟基栀子苷、去乙酰基车叶草苷酸和车叶草苷酸。用作传统药的根茎富含去乙酰基车叶草苷酸。R. latifolia情况相似。这与茜草科九节属（Psychotria）和近缘属产生吐根碱型和吲哚生物碱的特点迥异，具有化学分类意义，是新定义的属Ronabea的特征。通过明确R. emetica的化学轮廓，化学分类学有助于甄别ipecac掺杂。

洋甘草（Glycyrrhiza glabra，豆科Leguminosae）在传统医学、香精和甜味剂工业中具有重要价值。甘草属植物化学研究受到关注，其挥发物研究对理解嗅觉和味觉性质十分重要。用蒸汽蒸馏和固相微萃取获得洋甘草、胀果甘草G. inflata和G. echinata根挥发物（Farag和Wessjohann，2012）。两个酚类物质，百里酚和香芹酚，只存在于洋甘草精油和顶空（headspace）样品，且埃及样品含量最高。G. echinata精油富含（2E，4E）-癸二烯醛（21%）和β-石竹烯氧化物（24%），胀果甘草较多1α，10α-epoxyamorpha-4-ene（13%）和β-dihydroionone（8%）。PCA和层次聚类分析将G. echinata和胀果甘草与洋甘草清楚地分开，主要是酚类和脂肪醛在前两者和洋甘草间差异大。百里酚和香芹酚可作为洋甘草的化学分类标志，也与洋甘草的味道有关。

可用振动光谱区分同一物种不同个体的精油轮廓（化学型）（Baranska等，2005）。光谱数据与GC结果相关性好。电子鼻（e-nose）由多种类型的芳香化合物传感器技术发展而来，已用于木本植物的化学分类（Wilson，2013）。挥发物BinBase质谱数据库适用于化学分类研究间比较（Skogerson等，2011）。精油分析可以为某个属的化学分类提供有价值的基础信息。

2.2.2.2　倍半萜

可用倍半萜双醛含量区分Pseudowintera（八角科Winteraceae）物种（Wayman等，2010）。P. insperata富含香豆酸（3.0%～6.9%叶干重），P. axillaris富含paxidal（2.2%～6.9%），来自新西兰不同地区的P. colorata富含水蓼二醛（1.4%～2.9%）和9-deoxymuzigadial（0～2.9%），可用于化学分类。

新喀里多尼亚特有的Treubia isignensis var. isignensis是一种形态原始的地钱（liverwort），用二乙基醚提取，用TLC和GC/MS分析提取物（Coulerie等，2014）。该物种化学上也十分原始，只产生橄榄烷、桉叶烷、土青木香烷和gorgonane型倍半萜烃，可作为该种的化学分类标志。未检测到氧化萜类或芳香族化合物。

α-红没药醇（图2-8）是重要的芳香物，目前取自Candeia树（Vanillosmopsis erythropappa；菊科Asteraceae）。过量采伐Candeia树破坏资源，迫切需要寻找替代作物获取此种倍半萜醇。通过化学分类评估，发现两种产于南非的鼠尾草属（Salvia）植物富含α-红没药醇（Sandasi等，2012）。用GC-MS和中红外光谱（MIRS）分析地上部水蒸馏得到的精油。基于GC-MS和MIRS数据用正交投影/潜在结构判别分析（latent structures-discriminant analysis，OPLS-DA）进行多元统计分类。Salvia stenophylla和S.runcinata精油区别明显。基于MIRS数据建立偏最小二乘（PLS）校正模型，GC-MS作为参考方法，定量α-红没药醇。决定系数0.999，预测错误率RMSEP 0.54%。

菊科（Asteraceae），被子植物最大科之一，产生倍半萜内酯（SLs）。产自加那利群岛Tenerife岛、El Hierro岛和La Gomera的Gonospermum属植物均产生SLs，可用其作为化学分类标志，提示加那利群岛特有的Gonospermum、Lugoa和菊蒿属（Tanacetum）物种归入同一属，从而不支持Gonosperminae的单系性（Triana等，2010）。

研究从Flourensia campestris（FC；菊科）分离的植物毒倍半萜（–）-hamanasic acid A［（–）-HAA；7-carboxy-8-hydroxy-1（2），12（13）-dien-bisabolene］在该属南美物种中的分布（López等，2014），评估叶的水提物对植物的毒性。经GC-MS、NMR和莴苣毒性分析证实，化感物质（–）-HAA存在于F. fiebrigii（FF）和F. oolepis（FO），在F. hirta（FH）、F. riparia（FR）和F. niederleinii（FN）中未发现（–）-HAA。（–）-HAA在FF叶中的含量与FC相近（约15mg/g），明显高于FO（0.8 mg/g）。筛选其他物种的结果提示，（–）-HAA仅存在于Flourensia属。当地植物群落中最具代表性的37个物种（26种本地植物，11种外来植物）均无（–）-HAA，尽管其中很多种类与Flourensia同科同族。所有Flourensia物种叶的水提物强烈抑制莴苣发芽和根叶生长，不管是否产生（–）-HAA，提示缺乏（–）-HAA的本属植物产生了其他强力的植物毒化合物。与该属基于外部形态的分类不同，化学分类支持FC和FF是近缘种，而与FR距离较远。产生（–）-HAA的FO原划入另一演化支，但据化学分类结果应予重新修订。

菊苣属Cichorium calvum（菊科Compositae）和C. pumilum的形态特征和分子分析不足以区分这两个近缘野生种。可从C. calvum的SMs选出该种独有的化学标志物。从C. calvum根分离出10个倍半萜内酯（Michalska等，2014），包括7个也存在于C. pumilum的山莴苣素型愈创木内酯。地上部也有两物种共有的SMs，还有甲基环己烯糖苷：staphylionoside D，saussureoside B和komaroveside A。这些降异戊二烯存在于菊苣属，基于其组成可区分C.calvum。

与橙花叔醇相关的倍半萜内酯可作为菊蒿属（Tanacetum）化学分类标志（Triana等，2013）。加拿大莴苣（Lactuca canadensis）（菊科）的倍半萜内酯也有化学分类意义（Michalska等，2013）。菊科矢车菊属（Centaurea zuccariniana）的主要倍半萜内酯是malacitenolide、蓟苦素和4′-O-乙酰基蓟苦素（Ciric等，2012），属于Acrolophus组的希腊矢车菊属植物也产生这些倍半萜内酯，故其对于矢车菊属具有化学分类意义。

用HPLC-MS研究八角属（Illicium）（五味子科Schisandraceae）17种植物22个果皮样品（Hu等，2010），用SAS软件进行CA。在化学上八角属物种可分5组。评估伪毒八角亭、6-脱氧伪毒八角亭和pseudomajucin的分布用于化学分类。LC-MS可鉴别八角茴香。

金粟兰科（Chloranthaceae）有三属，金粟兰属（Chloranthus）、雪香兰属（Hedyosmum）和草珊瑚属（Sarcandra）。归纳各类型化合物在不同属种的分布（曹，2009），我国草珊瑚属和金粟兰属共有的倍半萜骨架有艾里莫酚烷、揽香烯、桉叶烷、吉马烷和钓樟烷（表2-2）；金粟兰属和雪香兰属共有骨架为愈创木烷；草珊瑚属和雪香兰属共有骨架为香橙烷；金粟兰属特有骨架为菖蒲烷和杜松烷。可见在化学上金粟兰属与草珊瑚属亲缘关系较近，雪香兰属与它们亲缘关系较远。

注：*表示与其他植物共有，↑表示化合物总数。

2.2.2.3　二萜

中国鼠尾草属是一个较复杂和特殊的类群，遗传基因和东亚独特的地理环境决定本类群植物化学成分的特殊性。二萜丹参酮类和咖啡酰缩酚酸类化合物在中国鼠尾草属中分布甚广，为该属的特征性化合物，且这两类成分都有很好的生物活性。探索这两类活性成分在本类群中的分布规律具有重要意义。为扩大本属药用植物资源，更客观地评价本属药用植物质量，收集了40种鼠尾草属植物，计57个样品（李，2008）。用HPLC-DAD法测定样品中丹参酮类成分（丹参酮Ⅰ，隐丹参酮，二氢丹参酮Ⅰ，丹参酮ⅡA）和酚酸类成分（丹参素、原儿茶酸，原儿茶醛，咖啡酸，绿原酸，迷迭香酸，紫草酸，丹酚酸B，丹酚酸A）的含量。发现孤隔鼠尾草亚属宽球苏组（Euryspace）和荔枝草亚属丹参组（Drymosphace）的植物广泛含有丹参酮类，且丹参酮类主要分布在这两类群植物的根部，地上部的含量较低，而在美洲鼠尾草亚属和鼠尾草亚属两类群中没检测到四种丹参酮类成分。实验结果首次从化学分类学角度支持Bentham的分类系统对宽球苏组和丹参组的处理，也表明宽球苏组和丹参组可能为一个单独的进化支（clade）。酚酸类广泛分布在中国鼠尾草属植物中，但不同种类酚酸在不同类群中分布有明显差异。紫草酸和丹酚酸B广泛分布在中国鼠尾草属各类群，除了引种的美洲鼠尾草亚属植物中没检测到这两个成分，其他三个亚属均有植物含有这两成分。目前无国外鼠尾草类群产此类成分的报道。如果考虑这两成分含量，会发现只有在荔枝草亚属丹参组植物中，这两成分极为丰富，其他类群中这两成分或缺失或微量存在。丹酚酸B在本属不同类群中间断分布可能使其具有潜在的分类学价值。该研究对开发本属药用资源意义重大。初步探讨了中国鼠尾草属亲缘关系、传统疗效和化学成分间的联系，发现虽然有个别物种根据形态特征被放在同一类群，但它们的化学成分和疗效却与其所属类群中的其他植物相差甚远，推测这些物种形态学的某些相似性可能为趋同进化的结果。故有必要对我国鼠尾草属植物进行更广泛的植物化学、药用植物亲缘学及分子系统学方面的研究，为开发新的药用资源提供科学理论依据。

地中海区域的毒马草属（Sideritis）（唇形科Lamiaceae）物种可分4组（Fraga，2012）。第一组富含三萜，而非二萜。第二组富含半日花烷型双环二萜。第三组特征是贝壳杉烯型四环二萜。第四组产生ent-beyer-15-ene和/或ent-atis-13-ene型四环二萜。用UPLC-QTOF-MS/MS 10min内快速分离21个鼠尾草属二萜，通过对比标准化合物和文献确切或初步鉴定（Zhou等，2009），可用于化学分类学。

宽叶泽苔草（Caldesia grandis）是少见濒危的泽泻科（Alismataceae）水生植物。已知43个化学成分存在于宽叶泽苔草和近缘的泽泻属（Alisma）、慈姑属（Sagittaria）和皇冠属（刺果泽泻属）（Echinodorus）（Zheng等，2007）。这些类群共有二萜成分。贝壳杉烷型二萜分布于泽苔草属，泽泻属和慈姑属；克罗登烷型二萜分布于慈姑属和皇冠属；pimarene和松香烯（abietene）型二萜仅存于慈姑属。贝壳杉烷型和松香烯型二萜是处于二萜生源合成途径最顶端的类型，克罗登烷型二萜处于该途径底端，相对原始，pimarene型二萜介于两者之间。宽叶泽苔草和泽泻属都有桉叶烷型和愈创木烷型倍半萜。因此宽叶泽苔草和泽泻属的亲缘关系比慈姑属、刺果泽泻属近，推测它们的进化层次可能依次是刺果泽泻属、慈姑属、泽泻属和宽叶泽苔草。核型分析和化石记录支持此推测。

黑松（Pinus thunbergii）针叶提取物的酸性化合物富含半日花烷型二萜（反-湿地松酸）（Shpatov等，2013），除去叶子的小枝和外层树皮提取物主要有松香烷型二萜（新枞酸，脱氢枞酸，枞酸，左旋海松酸和长叶松酸；图2-9）。针叶提取物的主要中性化合物是10-二十九烷醇、labdanoids（18-羟-13-表-泪柏醚，trans-communol）和β-谷甾醇。在脱叶小枝提取物，labdanoids（18-羟-13-表-泪柏醚，trans-communol，13-epi-torulosol）、塞拉烷型三萜（3β-methoxyserrat-14-en-21-one）和β-谷甾醇是主要的中性成分，外皮提取物富含中性化合物serratanoids（3β-methoxyserrat-14-en-21-one）。黑松地上部亲脂代谢物分布可用于化学分类。

用毛细管电泳-二极管阵列检测（CE-DAD）分离爱沙尼亚红豆杉属（Taxus）酚类化合物，用HPLC-MS分析紫杉烷二萜化合物（Truus等，2012）。基于CE在pH 9.3的化合物分离和214 nm指纹扫描，研究7个红豆杉变种。用HPLC-MS对6个红豆杉变种的4个关键紫杉烷（10-去乙酰基巴卡亭、巴卡亭Ⅲ、三尖杉宁碱和紫杉醇；图2-9）进行相对定量。基于CE和色谱数据进行PCA，以16种酚类化合物和14种紫杉烷为特征量。聚类分组符合传统形态分类，PCA可用于区分红豆杉变种。由于红豆杉化学成分的种内定量差异显著，基于个别成分定量数据的化学分类并未取得理想的分类结果（郝等，2012）。Ge等（2008）基于红豆杉属植物在化学分布上的整体差异开展化学分类学研究，首先开发了适于不同种属红豆杉样品的HPLC指纹分析方法，获取了13个红豆杉根须及30个红豆杉枝叶样品的HPLC-DAD代谢指纹图谱，通过对比不同红豆杉种属来源样品的代谢指纹后发现，不同种属红豆杉的根须具有近乎一致的化学分布，提示该属植物根须组织具有相似的代谢框架。然而，不同种红豆杉的枝叶样品却显示了不同的代谢指纹。基于此，借助多变量分析技术，开展了基于代谢指纹相似性的红豆杉化学分类研究，将8个红豆杉种分为6组，但种间界限并不清晰。进而用PCA的降维能力及等度聚类分析的分类能力，提出了基于特征标识物的红豆杉化学分类新方法。用PCA寻找并选择了与红豆杉属分类最相关的12个特征峰作为化学分类的标识物，借助层次聚类分析开展了基于特征代谢物分布相似性的红豆杉化学分类研究，获得了种间界限清晰的分类结果，取得了与分子分类相似的红豆杉属种间相互关系。该方法不但克服了传统化学分类（基于人为设定化学标识物的绝对量）受人为及环境因素影响大等弊端，还有很强的实用性，可用于红豆杉样品的种属来源鉴定以及红豆杉原料的质量控制。借助LC-MS鉴定了所选12个红豆杉属植物的特征分类标识物，它们在不同种红豆杉中的分布不但有特征性，且在个别种中有较高含量。这些研究为红豆杉资源开发提供重要依据。

2.2.2.4　三萜皂苷

5种中国产白头翁属（Pulsatilla）（毛茛科Ranunculaceae）植物的HPLC三萜皂苷指纹图谱迥异，尽管10个峰为共有（Li等，2011）。14个样品分为4组：所有朝鲜白头翁（P. koreana）样品在Ⅰ组，蒙古白头翁（P. ambigua）在Ⅱ组，兴安白头翁（P. dahurica）和细叶白头翁（P. turczaninovii）在Ⅲ组，白头翁（P. chinensis）在Ⅳ组。朝鲜白头翁和兴安白头翁差异显著，细叶白头翁和蒙古白头翁差异大。化学分类结果与传统形态分类一致。由于蒙古白头翁DNA序列未知，暂时难以比较分子亲缘关系（图2-10）和化学分类结果。孙等（2008）研究两种毛茛科铁线莲属（Clematis）植物的化学成分，用HPLC-ELSD、HPLC-MS和HPLC/ESI-MSn对不同地区采集的多种铁线莲属植物的皂苷成分进行检测，从化学分类学角度探讨本属植物的亲缘关系。创建HPLC-MSn法考察三萜皂苷在铁线莲属植物中的分布，根据其中17个推定结构的三萜皂苷探讨本属植物间的亲缘关系。结果表明，化学分类与经典形态分类不完全一致，其中某些种甚至存在较大出入，值得进一步深入探讨。本研究为铁线莲属药用植物资源的深入开发利用提供研究基础。

从加州七叶树（Aesculus californica）（七叶树科Hippocastanaceae）种壳分离出15个细胞毒多羟基齐墩果烷型皂苷aesculiosides C1～C15（Yuan等，2013）。与本属其他种相比，加州七叶树的三萜皂苷的结构多样性更显著。化学分类特征：aesculiosides C1～C15，与苷元C3相连的是吡喃葡萄糖基，而非吡喃葡萄糖醛酸基，后者存在于该属其他物种皂苷中。七叶树属在北半球间断分布，加州七叶树皂苷具有重要的进化和化学分类意义。

从杂种车轴草（Trifolium hybridum；豆科Leguminosae）地上部分离出5个azukisapogenol糖苷，其中3个是3-O-[-α-L-arabinopyranosyl（1→2）]-β-D-glucuronopyranosyl azukisapogenol，3-O-[-β-D-glucuronopyranosyl（1→2）-β-D-glucuronopyranosyl]-29-O-β-D-glucopyranosyl azukisapogenol，和3-O-[-α-L-arabinopyranosyl（1→2）-β-D-glucuronopyranosyl]-29-O-β-D-glucopyranosyl azukisapogenol（Pérez等，2013）。这些皂苷是车轴草属特有的，具有化学分类意义。

2.2.2.5　苯丙素类/酚类化合物

分析芍药科芍药属（Paeonia）14个种和2个亚种根部丹皮酚，芍药苷和它们的类似物（Guo等，2008b）。这些化合物的分布和含量在牡丹组（sect. Moutan）、芍药组（sect.Paeonia）和北美芍药组（sect. Onaepia）不同。牡丹组所有种富含丹皮酚和其类似物。芍药组的丹皮酚和其类似物量少，存在于芍药（P. lactiflora）、川赤芍（P. anomala ssp.veitchii）、美丽芍药（P.mairei）和块根芍药（P. intermedia）。在北美芍药组未发现上述化合物。丹皮酚结构简单，在植物中分布广泛。该化合物的减少和缺失可能是进化的结果。推测木本类型的牡丹组最原始，最先从芍药属的祖先类型衍生出来，草本类型为次生类群。在草本类型中，与牡丹组关系较近的是芍药组。牡丹组中，肉质花盘亚组（subsect. Vaginatae）的种类较革质花盘亚组（subsect. Delavayanae）种类的丹皮酚成分少，表现出较后者更进化一些。牡丹组中，含微量丹皮酚类成分的几个类群除美丽芍药外均是分布于中国的二倍体种，特别是芍药和川赤芍形态上属于芍药属的原始类群，而芍药组中形态特化的种类均未发现有丹皮酚类。

从Bagassa guianensis（桑科Moraceae）心材提取17个SMs，包括6个桑辛素、8个类二苯乙烯化合物（芪类化合物）和3个已知的黄酮类（Royer等，2011），说明B. guianensis与桑属（Morus）近缘，应归入桑科狭义桑族（Moreae）。从苯丙酸、苯乙醇衍生物、黄酮和酚酸中确定8个化合物作为红景天属（Rhodiola）（景天科Crassulaceae）7种植物的化学分类标志（Liu等，2013b），化学分类结果与基于ITS的分子亲缘关系一致。

鼠尾草属（Salvia）（sage）是唇形科最大属，包括至少900种。用二元色谱指纹分析波兰20种鼠尾草属植物（Ciesla等，2010）。视频扫描用于比较高效薄层色谱（HPTLC）指纹，也使用了数字扫描配置文件和图像处理程序。图2-11所示为多酚标准物。该步骤省时，操作简便，能区分所研究各物种。可用于化学分类，发现新的药用植物资源。例如，发现S.triloba的指纹图谱类似鼠尾草（S.officinalis）。

茶叶多酚作为化学分类标志，研究中国和日本89棵野生（小叶的茶C. sinensis var.sinensis和大叶的普洱茶C. sinensis var. assamica）、杂交和种植的茶树之间的亲缘关系（Li等，2010）。（–）-表没食子儿茶素3-O-没食子酸盐（EGCG）、（–）-表没食子儿茶素（EGC）、（–）-表儿茶素3-O-没食子酸盐（ECG）、（–）-表儿茶素（EC）、（+）-儿茶素、木麻黄素和没食子酸作为多酚标志。PCA找到13个多酚模式，发现黄酮B环的结构类型，例如，邻苯三酚-（1和2）和儿茶酚-（3和4）类型，对分类影响大。Ward’s最小方差聚类分析得到3个亚聚类组成的树形图。亚聚类A有老茶树“古树”茶（普洱茶）和栽培变种“Taidi”茶，提示相对原始的茶树含化合物3和4较多，1和2较少。亚聚类B是中国的杂交种，亚聚类C是日本茶树和中国台湾茶树，化合物3和4比亚聚类A少。化合物1和2越多，3和4越少，则茶树品系越年轻。综合形态特征、地理分布信息和茶树的栽培历史，提示化学分类结果符合当前茶树起源理论，说明西双版纳和云南普洱是茶树物种起源地之一。

苯乙醇苷可用于糙苏属（Phlomis）（唇形科）化学分类（Kirmizibekmez等，2005）。苯乙醇苷是所研究样品中最多的多酚化合物，占香科科属Teucrium polium（唇形科）和蒜味香科科T. scordium酚类总量的60%，占T. montanum和T. chamaedrys酚类总量的90%（Mitreski等，2014）。系统分析定量香科科属酚类化合物具有化学分类意义，有助于基于酚类轮廓和含量的价值化过程。

以药用植物亲缘学理论为指导，综合运用植物分类学、化学分类学和分子生药学等方法对苦苣苔科（Gesneriaceae）药用植物进行了较全面研究（白，2010）。① 初步明确了半蒴苣苔属、唇柱苣苔属、蛛毛苣苔属和吊石苣苔属部分药用植物种类的亲缘关系，对扩大和可持续利用药用植物资源具有指导意义。② 确定了半蒴苣苔属、唇柱苣苔属、蛛毛苣苔属和吊石苣苔属的15种药用植物的显微鉴别特征。③ 对苦苣苔科24种药用植物中苯乙醇苷类成分分布进行了分析。用HPLC定量苦苣苔科11种植物5个苯乙醇苷，即阿克苷、paraboside B、isonuomioside A、paraboside Ⅱ和paraboside Ⅲ（Bai等，2013）。苯乙醇苷存在于绝大多数苦苣苔科物种，但苯乙醇苷类型在不同物种有差异。阿克苷分布于大多数物种（表2-3），paraboside B、isonuomioside A、paraboside Ⅱ和paraboside Ⅲ零散分布。在ITS系统发育树上，绝大多数长蒴苣苔族（Trib.Didymocarpeae）序列在芒毛苣苔族（Trib.Trichosporeae）的低端（图2-12）。化学分类结果支持形态学观点，芒毛苣苔族在进化上比长蒴苣苔族高级。

注：“*”表示含有；—表示未检测到。

sun hebes（婆婆纳属Veronica；车前科Plantaginaceae）的化学分类特征是肉桂酸衍生物的酯、环烯醚萜、苯乙醇苷和高浓度的verminoside（Taskova等，2012）。对比物种的化学轮廓有助于评估类群的系统发育关系。

氧杂葱酮非普遍地存在于龙胆科（Gentianaceae）21属121种植物中，已报道约100个化合物（Jensen和Schripsema，2002）。根据推测的生合路径，将这些化合物分组。根据氧杂葱酮分布将该科各属分为4组，分组与基于叶绿体trnL内含子和matK序列的分子系统发育分析有很好的相关性。

用HPLC同时测定朝鲜山芹（Ostericum koreanum）（kangwhoal；伞形科Umbelliferae）干燥根6个香豆素化合物，即紫花前胡苷、氧化前胡内酯、bisabolangelone、羌活醇、欧前胡素和异欧前胡素（Kim等，2012），可用于鉴定多个来源的38个样品和化学分类学。中药药性包括药物发挥疗效的物质基础和治疗过程中所体现的作用。以分析中药药性形成的思维方法为切入点，发现植物分类学、药用植物亲缘学和中药药性之间的关联性，提出基于亲缘关系的中药药性研究思路与策略，以伞形科“辛味”中药为代表，开展了相关分析和研究（唐，2011）。历代医家通过取象比类方式，以“象”为工具，根据药物外在之象，与天地自然之象关联，将中药的共同特征和属性进行标志、归类，达到认识和应用中药的目的，蕴涵了“取象、类比、交叉、明理”的深刻含义。象思维指导中药药性的形成，成为认识和发现药物的工具，而药用植物亲缘学是现代发现新药和新资源的理论和方法，也蕴含了传统象思维的理念，植物分类学则是认识和鉴别植物的理论，是药用植物亲缘学的基础，也是中药药性形成的生物学基础。三者都非常重视药用植物的外在特征，即形态性状，依据形态性状的共同点，归纳总结其共性规律，包括从外在的形态性状进行类比和归纳推理其所含的化学成分、药理作用及其传统疗效、性味归经等。北沙参来源于伞形科珊瑚菜（Glehnia littoralis）的干燥根，所含化学成分与该科常用中药白芷有较好的相似性，北沙参与白芷的色谱成分共有峰16个。结合现代研究的文献报道，北沙参与白芷含有的共性香豆素成分欧前胡素和异欧前胡素有很好的舒张血管活性，一定程度上反映了辛味能行能散的作用。南沙参不含欧前胡素和异欧前胡素等舒张血管活性成分，未能显示出一定的镇痛作用。

建立快速反相HPLC方法，同时分离测定克罗地亚8种车前属（Plantago）（车前科Plantaginaceae）植物（P. altissima，P. argentea，P. coronopus，P. holosteum ssp. depauperata，P. holosteum ssp. holosteum，P. holosteum ssp. scopulorum，P. lagopus，P. maritima）的黄酮和酚酸（Jurišić Grubešić等，2013）。所分析酚类化合物的含量（叶干重百分含量）在种间变异很大：芦丁（最高0.024%，P.argentea），金丝桃苷（最高0.020%，P. lagopus），槲皮苷（最高0.013%，P. holosteum ssp. holosteum），槲皮素（最高0.028%，P. holosteum ssp. scopulorum），绿原酸（最高0.115%，P. lagopus）和咖啡酸（最高0.046%，P. coronopus）。只在P. argentea检测到异槲皮苷（0.020%），异绿原酸在所有种中均未检测到。多元分析UPGMA和PCA表明车前属种间多酚化合物含量差异显著，可作为本属化学分类标志物。

在台湾青枣（Ziziphus mouritiana；鼠李科Rhamnaceae）20个变种不同部位检测到含量不等的鞣酸、没食子酸、咖啡酸、香草酸、阿魏酸、绿原酸和肉桂酸，可用于化学分类（Singh等，2007）。酚酸和黄酮用于区分蓍（Achillea millefolium L.）（菊科）集合的二倍体分类单元（Benedek等，2007）。代谢轮廓提示荨麻属（Urtica）（荨麻科Urticaceae）显著的植化多样性，一组以高含量的羟基脂肪酸为特征（例如绝大多数安第斯美洲物种），另一组富含酚酸（尤其是异株荨麻U. dioica演化支）（Farag等，2013）。但是代谢物聚类分析结果与系统发育分析不一致。

大戟科山靛属（Mercurialis annua）和M. perennis用于补充医学。可用化学标志物区分这些物种（Lorenz等，2012）。GC/MS结果表明pyridine-3-carbonitrile和烟酰胺只存在于M. annua的CH2Cl2提取物中。用聚酰胺对CH2Cl2提取物进行色谱分离，获得MeOH组分含有很多侧链饱和的n-烷基间苯二酚，其分布模式在两物种类似，但n-烷基间苯二酚同源物也有某些特定的差异。H2O提取物经LC/MS/MS检测发现有缩酚酸成分。M. perennis产生mercurialis acid［2R-（E-咖啡酰基）-2-酮戊二酸］和phaselic acid［E-咖啡酰基-2-苹果酸］，M. annua只产生phaselic acid。缩酚酸构象是2S（M. annua）和2R（M. perennis）。

2-（2-苯乙基）色酮和dibenzophenones是沉香属（Aquilaria）（瑞香科Thymelaeaceae；Huang等，2013）和亚科（Aquilarioideae）的特征成分，与黄酮、二萜和三萜用于沉香属化学分类。

大麻素是大麻属（Cannabis）（大麻科Cannabaceae）特有terpenophenolic化合物。THC/CBD比值＜25%的化学型归入C. sativa，＞25%的归入C. indica（Hillig和Mahlberg，2004）。C. indica较多富含tetrahydrocannabivarin（THCV）和/或次大麻二酚（CBDV）的个体。化学分类提示本属可能有两个种。

2.2.2.6　黄酮

用LC-ESI-MS/MS同时测定日本槐（Styphnolobium japonicum）（豆科Leguminosae）6个主要黄酮（Chang等，2013），即槐黄苷、染料木苷、染料木黄酮、芦丁、槲皮素和山柰酚。6个活性化合物的含量差异可用于多个来源样品的化学分类，以及许多相似样品的标准化和区分。用12个黄酮化合物区分34个沙棘果样品（Chen等，2007）。中国沙棘（亚种）（Hippophae rhamnoides ssp. sinensis）（胡颓子科Elaeagnaceae）和云南沙棘（亚种）（H. rhamnoindes ssp. yunnanensis）没有显著差异，提示两亚种在化学分类上亲缘较近。黄酮苷可用于甄别尤那尼（Unani传统埃及希腊阿拉伯医学）草药洋甘菊（母菊属Matricaria chamomilla）和伪混品，即春黄菊属（Anthemis nobilis）、母菊属（Matricaria aurea）和旋覆花属（Inula vestita）（Ahmad等，2009）。

用有药理活性的异黄酮苷元染料木黄酮、大豆黄酮、芒柄花黄素和鹰嘴豆芽素A分类13种波兰车轴草属（Trifolium）（豆科Leguminosae）植物（Zgórka，2009）。在从科到种多个分类水平，萘骈二蒽（如金丝桃素和伪金丝桃素）、黄酮醇糖苷（如异槲皮苷和金丝桃苷）、双黄酮（如穗花杉双黄酮）、间苯三酚衍生物（如贯叶金丝桃素和加贯叶金丝桃素）和氧杂葱酮可作为藤黄科金丝桃属（Hypericum）化学分类标志（Crockett和Robson，2011），提示某一分类单元特定的保守的生合路径，或者，通过趋同进化在一分类单元内出现两次或更多次。

黄酮可用于鸢尾属（Iris）（鸢尾科Iridaceae；Wang等，2010；图2-13）化学分类。采用多种现代色谱技术对白射干（野鸢尾Iris dichotoma）的化学成分进行了系统分离研究（黄，2011）。从白射干95%乙醇提取物的各部位中分离得到87个化合物，利用多种谱学手段鉴定了其中42个，包括28个黄酮及其衍生物（12个异黄酮，4个异黄酮苷，2个黄酮，4个黄酮醇，3个黄酮醇苷，1个二氢黄酮醇，2个二氢黄酮醇苷），3个双四氢呋喃苯丙素，1个有机酸，10个酚及酚苷类化合物。对分布在中国的射干类药材及鸢尾属植物进行传统药物学调查，对具有传统疗效的鸢尾属植物进行整理，包括俗名、入药部位、传统用法、传统疗效及应用、凭证标本等。综合鸢尾属植物的传统分类学、传统药物学调查、化学成分研究，对射干类药材及鸢尾属药用植物亲缘学进行初步探讨，发现射干类药材及鸢尾属植物的现代药理活性与传统疗效间有很好的相关性。提示该属植物功效主治上差别的物质基础与特征性成分有关，为合理开发利用本属药用资源提供理论依据。

7-甲氧基黄酮适用于漆树科（Anacardiaceae）化学分类学（Feuereisen等，2014）。沙棘富含维生素、酚类和类胡萝卜素等多种活性化合物，有益于人类健康和营养。在果和叶含的酚类物质中，黄酮醇种类多，质量佳，适宜作为分类标志。用UHPLC/PDA-ESI/MS分析种植沙棘亚种ssp. carpatica 6个变种果和叶（Pop等，2013）。果和叶主要含不同比例的异鼠李素（Ⅰ）糖苷。按含量高到低，Ⅰ-3-新橘皮糖苷、Ⅰ-3-葡萄糖苷、Ⅰ-3-rhamnosylglucoside、Ⅰ-3-槐糖苷-7-鼠李糖苷和游离的异鼠李素在果中较多（共鉴定17个化合物），叶富含Ⅰ-3-rhamnosylglucoside、Ⅰ-3-新橘皮糖苷、Ⅰ-3-葡萄糖苷、槲皮素-3-戊糖苷、山柰酚-3-芸香苷和槲皮素-3-葡萄糖苷（共鉴定19个化合物）。浆果平均黄酮醇苷含量917 mg/100 g DW。叶黄酮醇苷含量高于果，平均1118 mg/100 g DW。PCA分析的定量数据集的变异占总方差91%（果）和73%（叶），提示样品间差异显著。黄酮醇衍生物可用于区分变种，以及特异区分果和叶组成。

大体形态、叶解剖学和分子系统发育分析提示皂帽花属（Dasymaschalon）和假鹰爪属（Desmos）（番荔枝科Annonaceae）是两个独立的属。这两属含有甲酰基取代的黄酮，取代A环和非取代的B环，可作为化学分类标志（Zhou等，2012）。

用两个LC/MS系统分析8种北美羽扇豆属（Lupinus elegans，L. exaltatus，L. hintonii，L. mexicanus，L. montanus，L. rotundiflorus，L. stipulatus，Lupinus sp.）、3种地中海羽扇豆属（白羽扇豆L. albus，狭叶羽扇豆L. angustifolius，黄羽扇豆L. luteus）和1种欧洲种植的南美羽扇豆属（南美羽扇豆L. mutabilis）植物根叶的黄酮苷（Wojakowska等，2013）。用CID/MSn实验得到LC/MS轮廓，根据代谢组学标准倡议在3个可信度水平鉴定12个物种175个黄酮苷结构，主要在水平2和水平3。其中一些化合物是同分异构的或同量异位（异序）的，区别在于苷元羟化程度和分子中存在配糖基、酰基或烷基。由质子化/去质子化分子（[M+H]+/[M–H]–）的确切m/z值，准确性好于5×10–6，得到苷类分子的元素组成。获得以下信息：苷元结构，糖基类型（己糖，脱氧己糖或戊糖），糖基与苷元的连接方式，黄酮苷的酰基取代。黄酮苷轮廓用于羽扇豆属化学分类，明确区分地中海和北美羽扇豆属植物。

建立6种常用行气中药的黄酮HPLC指纹图谱，包括柑橘属Citri grandis（毛橘红）、C. grands（光橘红）、Citri Reticulatae Pericarpium（陈皮）、Citri Reticulatae Pericarpium Viride（青皮）、Aurantii Fructus（枳壳）和Aurantii Fructus Immaturus（枳实）（Chen和Lin，2011）。采用C18柱，甲醇-水体系（加乙酸）。6种草药分为柚苷型和橘皮苷型。毛橘红和光橘红共有15个色谱峰；陈皮、青皮、枳壳和枳实共有10个峰。6种草药共有5个峰。毛橘红和光橘红色谱整体相似性0.928～0.996。陈皮、青皮和枳实整体相似性0.922～0.997。但枳壳与其他的相似性仅0.454～0.773。所建立黄酮指纹可用于直观比较草药差异。6种草药的色谱特征峰的高和峰面积迥异，但其与不同草药的行气功能是否有关需要进一步研究。

用HPLC分析中国小檗科淫羊藿属（Epimedium），主要是Epimedium亚属Diphyllon组35种1变种129个叶片样品的淫羊藿苷类黄酮指纹图谱（Guo等，2008a）。主要依据样品图谱中的第二组峰“ABCI”组峰特征将所有图谱归为4大类9亚类，通过与花形态性状的关联分析，确定不同类型图谱以及包含色谱峰的演化关系，提出：Ⅱ-3是最原始的类型，Ⅱ-1、Ⅳ、Ⅰ-3为原始类型直接衍生的类型；Ⅰ-1为基本类型，Ⅰ-2、Ⅰ-4、Ⅲ、Ⅱ-2为进化或特化类型。HPLC图谱类型划分与W. T. Stearn 2002年发表的淫羊藿属分类系统Diphyllon组下4个系的划分具有较好的相关性。

2.2.2.7　木脂素

联苯环辛烯类木脂素集中分布于五味子科（Schisandraceae）（刘，2009），可认为是五味子科的特征性成分，除了传统的保肝作用，这类化合物中很多具有潜在的抗氧化、抗肿瘤和抗HIV活性，尤其是八元环C6、C9位上有羟基或者酯化取代时具有更好的抗HIV和抗肿瘤活性。螺苯骈呋喃型联苯环辛烯类木脂素绝大多数存在于南五味子属（Kadsura），其特殊的螺苯骈呋喃环及其钙拮抗、抗凝血和抑制血小板聚集的活性，不仅初步说明了民间南五味子属药用植物藤茎具有较强活血化瘀作用的活性物质基础，也提示在对南五味子属的药材质量标准研究中，可考虑以此类成分作为定性定量指标。五味子科植物中木脂素成分的分布规律提示，在演化程度上五味子属（Schisandra）较南五味子属更原始（Xu等，2008）。环菠萝蜜烷类三萜在五味子属和南五味子属均有分布，尤其是A环开环的环菠萝蜜烷类三萜在抗HIV和抗肿瘤活性方面有很好的潜力，而结构更进化的7/7/5/6型三萜内酯显示了很强的细胞毒活性，目前只在南五味子属的长梗南五味子（K. longipedunculata）中发现。从五味子属的小花五味子（S. micrantha）和狭叶五味子（S. lancifolia）中分离得到的多个成环复杂且高度氧化的类三萜内酯也具有抗肿瘤和抗HIV潜力。综合五味子科植物的传统分类学、化学成分研究、现代药理学研究及传统疗效调查，对五味子科的药用植物亲缘学进行初步探讨，发现五味子科植物的现代药理活性研究与传统疗效之间有很好的相关性，很多活性找到了相对应的物质基础，提示两属植物功效主治上差别的物质基础与特征性成分有关，为合理开发利用本科药用资源提供了理论依据。

用HPLC法对不同产地、不同采集时间三白草（Saururus chinensis）（三白草科Saururaceae）地上和地下部三白草酮进行含量测定（彭，2011）；对同科植物裸蒴（Gymnotheca chinensis）、白苞裸蒴（G. involucrate）、蕺菜（Houttuynia cordata）和峨眉蕺菜（H. cordata var. emeiensis）中三白草酮的分布进行考察。对三白草科的文献资料进行了较全面的综述，包括系统分类学、地理分布、传统药效、化学成分和药理活性等，并对三白草科植物的化学分类学和药用植物亲缘学进行了初步探讨。胡椒目（Piperales）金粟兰科富含萜类（表2-4），倍半萜占绝大部分，没有木脂素。胡椒科和三白草科含有相同类型木脂素类，还都含有阿朴啡型和异喹啉生物碱，这是生物碱中较原始的类型。金粟兰科不含此类成分。可见亲缘关系上前两科较近。

注：++表示主要成分；+表示含有。

三白草科的木脂素类结构类型有二芳基丁烷型、芳基萘型、四氢呋喃型、双四氢呋喃型、苯骈呋喃型、四氢呋喃型倍半木脂素和四氢呋喃型双新木脂素。目前所知除一个双四氢呋喃型木脂素外，其余都分布于三白草属，没有在其他类群中发现，因此是三白草属特征性化学成分。在三白草属三白草中还得到4个结构类似carpanone的独特的木脂素。其结构中的一个C6-C3单元可能发生开环，断裂，然后重新连接的过程，骨架变化大，称为断联木脂素。目前只在该属中有报道，表明该属在化学上的独特性。蕺菜属生物碱成分在化学结构上的多样性和复杂性说明该属比三白草属进化，与形态、化学等方面证据一致。三白草属的三白草和美洲三白草共有成分为木脂素和生物碱。两者木脂素结构类型相同，说明亲缘关系很近。

2.2.2.8　生物碱

喹诺里西啶生物碱N-甲基金雀碱，金雀花碱和jussiaeiines A、C和D是葡萄牙荆豆属（Ulex）（豆科Leguminosae）的化学标志（Máximo等，2006）。毛茛目防己科（Menispermaceae）富含异喹啉生物碱，可用于化学分类（de Wet等，2011）。嘧啶-β-二氮芴型生物碱报道较少，对番荔枝属（Annona）（番荔枝科Annonaceae）的化学分类很重要（Costa等，2006）。托品烷生物碱用于遍布热带的鱼黄草属（Merremia）（旋花科Convolvulaceae）的化学分类（Jenett-Siems等，2005）。糖生物碱澳洲茄碱、α-澳洲茄边碱、β-澳洲茄边碱、α-茄碱及它们的苷元（澳洲茄胺和茄啶）有助于解决茄科龙葵（Solanum nigrum）复合体的形态分类难题（Mohy-Ud-Din等，2010）。S. retroflexum的化学标记物无显著差异，可作为龙葵的变种或亚种。

Lapiedra martinezii（石蒜科Amaryllidaceae）有49个生物碱类化合物，类型有高石蒜碱、石蒜碱、多花水仙碱、haemantamine和水仙环素等（Ríos等，2013）。位于分布区南北边缘的居群，其生物碱模式不同于分布中心区。可在系统发育框架内解释生物碱含量变异。甾体生物碱可用于百合科贝母属（Fritillaria）化学分类（Li等，2009；Hao等，2013，2015）。化学分类研究表明并非所有Sceletium属（番杏科Aizoaceae）均产生该属特征性的日中花碱型生物碱（Patnala和Kanfer，2013），说明有必要选择正确的Sceletium物种，确保相关植物药生物碱含量符合质量标准。

哥伦比亚古柯种植者传统上种植3个古柯变种生产可卡因，即古柯属Erythroxylum novogranatense var. novogranatense、E. novogranatense var. truxillense和E. coca var. ipadu。2001年以来，在当地推广了15个产可卡因古柯属新品种，每种的物理特性不同，产可卡因生物碱水平与传统变种相当（Casale等，2014）。每个栽培种随机选5个植株，检查生物碱含量，研究变异特征。10个新品种具有经典的E. coca var. ipadu生物碱轮廓，4个生物碱轮廓类似E. novogranatense和E. coca var. ipadu杂交种，只有1个新品种的生物碱轮廓具异质性，无显著特征。

为探讨广义小檗科（Berberidaceae）植物的亲缘关系、化学成分与疗效间存在的联系性，即药用植物亲缘学的研究，将有关本科的植物化学、疗效等信息数据与植物亲缘关系进行综合的研究分析（Peng等，2006）。发现本科化学成分可划分为几大类：苄基异喹啉类生物碱、鬼臼毒素类木脂素、三萜皂苷、喹喏里西啶生物碱和淫羊藿苷类黄酮等，结合其疗效，发现广义小檗科从药用植物亲缘学角度观察，可划分为4个独立的小科，即南天竹科（Nandinaceae）、小檗科（Berberidaceae）（狭义）、狮足草科（Leonticaceae）和鬼臼科（Podophyllaceae）。

化学分类结果支持吴征镒等的分类系统。南天竹科富含苄基异喹啉生物碱（BIAs），如小檗碱、巴马亭、药根碱、黄连碱、木兰花碱、南天竹种碱、南丁宁碱和普罗托品。该属还富含氰基化合物南天竹氰苷、穗花双黄酮和两个苯甲醛的葡萄糖苷，表明该属与其他三小科关系较远。Nandina indica是南天竹科唯一物种，用于清热解毒（传统疗效指数405，肖等，1986）、止咳（605）等。狭义小檗科包括小檗属（Berberis L.）和十大功劳属（Mahonia Nutt.），富含BIAs，如小檗碱、巴马亭、药根碱、非洲防己碱和木兰花碱，尤其是双苄基异喹啉生物碱，如小檗胺和尖刺碱，含量较高。该小科常用于清热解毒（3114）。长期以来，小檗属和十大功劳属是小檗碱和小檗胺的主要来源。鬼臼科分为两族。鬼臼族（Podophylleae）包括鬼臼属（Podophyllum）、桃儿七属（Sinopodophyllum）、八角莲属（Dysosma）和山荷叶属（Diphylleia），含有多种鬼臼毒素木脂素类化合物，该族植物用于生产抗癌药鬼臼毒素衍生物。传统用于活血祛瘀（1694）、消肿解毒（574）、清热解毒（417）。淫羊藿族包括淫羊藿属（Epimedium）、温哥华属（Vancouveria）、裸花草属（Achlys）、鲜黄连属（Jeffersonia）（Plagiorhegma）和兰山草属（Ranzania），化学成分多样。淫羊藿属和温哥华属富含淫羊藿苷类黄酮，是该类群特征成分。淫羊霍属传统用于壮阳（1988）、祛风除湿（1838）。狮足草科包括牡丹草属（Gymnospermium）、囊果草属（Leontice）、红毛七属（Caulophyllum）和蓬加蒂属（Bongardia），含β-香树脂素三萜和喹喏里西啶生物碱，传统用于活血祛瘀（909）、祛风除湿（582）。

2.2.2.9　糖苷

硫代葡萄糖苷（GLs）存在于Aurinia leucadea（十字花科Brassicaceae）和A. sinuata的种子和根，用HPLC定量脱硫硫苷（Blazevic等，2013）。两物种主要的硫苷是葡萄糖庭荠素（GAL，1）、4-戊烯基硫代葡萄糖苷（GBN，2）和glucoberteroin（GBE，3）。用GC/MS分析酶水解后的挥发物，发现硫苷多含有异硫氰酸盐（ITCs）。C5烷基硫苷1、2和3可作为Aurinia属的化学分类标志。

分析野老鹳草（Geranium carolinianum）（牻牛儿苗科Geraniaceae）腺毛渗出物，发现独特的二糖衍生物（Asai等，2011）：n-辛基-4-O-异丁酰基-α-L-吡喃鼠李糖基-（1→2）-6-O-异丁酰基-β-D-吡喃葡糖苷，n-辛基-4-O-异丁酰基-α-L-吡喃鼠李糖基-（1→2）-6-O-（2-甲基丁酰基）-β-D-吡喃葡糖苷和n-辛基4-O-（2-甲基丁酰基）-α-L-吡喃鼠李糖基-（1→2）-6-O-异丁酰基-β-D-吡喃葡糖苷。即caroliniasides A-C。n-烷基糖苷衍生物是少见的SMs类型，可用于老鹳草属化学分类学。

2.2.2.10　醌类

1,4-萘醌衍生物7-甲基胡桃醌和白花丹醌具有广泛的药理活性，萘醌（NQs）在茅膏菜属（Drosera）（茅膏菜科Droseraceae）的分布具有化学分类意义。本属各物种均产7-甲基胡桃醌和白花丹醌，且两者比值是物种特异的（Egan和van der Kooy，2012），7-甲基胡桃醌与色素沉着呈负相关。评估7-甲基胡桃醌的拒食剂功能，其在D. capensis多个器官中和个体发育期的分布，发现在年轻器官和生殖器官中量大，具防御功能。研究NQs生合和肉食习性的关系，发现7-甲基胡桃醌被最多诱导和定位于叶，与捕食昆虫相适应。有重要生态互作功能的SM可能具有属级的化学分类意义。

2.2.3　宏量元素和微量元素

唇形科香薄荷属Satureja montana和S. subspicata用作调味品、胡椒粉替代品，加入茶饮、果汁，及作为药物使用。用GC-FID和GC/MS分析克罗地亚每种7个居群精油化学组成，宏量元素Na、K、Ca、Mg和微量元素B、Fe、Cu、Mn、Zn、Al、Pb、Cr、Cd、Ni、Hg、As含量用ICP-AES分析（Dunkic等，2012）。抗氧化化合物用UV/VIS分光光度计测定，用扫描电镜研究腺毛类型和分布。S. montana所有居群精油主要成分是香芹酚和百里香酚，属于同一酚类化学型，S. subspicata富含α-桉叶油醇、β-桉叶油醇和匙叶桉油烯醇，分为3个化学型。两物种Ca、Mg含量明显较高，K和Na中度高，Hg和As在定量限以下。宏量元素和微量元素在化学分类中的意义值得进一步探讨。