《Phytochemistry》：Acyloxyneryl esters in
Doronicum austriacum subsp.
giganteum essential oil: structure elucidation, synthesis, and GC–MS/RI library development
编辑推荐：
•首次报道 *Doronicum austriacum* subsp. *giganteum* 根部的精油化学成分谱。•通过二维核磁共振波谱和 13C–1H 偶联证据确认了九种新的羟基橙花醇二酯。•采用标准品与气相色谱共注射法成功区分了 C-8/C-9 位异构体以及紫罗兰酮(
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首次报道 *Doronicum austriacum* subsp. *giganteum* 根部的精油化学成分谱。
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通过二维核磁共振波谱和 13C–1H 偶联证据确认了九种新的羟基橙花醇二酯。
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采用标准品与气相色谱共注射法成功区分了 C-8/C-9 位异构体以及紫罗兰酮(Z)/金合欢醇(E)几何异构体。
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建立了气相色谱–质谱/保留指数参考标准集（极性/非极性色谱柱），有效降低了酰基单萜酯类化合物误鉴的问题。
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细胞色素 P450 介导的氧化与酰基转移反应生成二酯化合物，其可能具有明确的生态功能。
引言
在植物中，低分子量酯类挥发性化合物往往体现了初级代谢与次生代谢的交汇。在各种植物顶空成分谱中（尤其是果实和花香），"简单"酯类通常以乙酸酯和含 2-甲基丙酸酯（异丁酸酯）、2-甲基丁酸酯及 3-甲基丁酸酯（异戊酸酯）结构片段的短支链酰基酯为主，这些结构源自支链氨基酸（缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸）经相应的酰基辅酶 A 中间体进行的分解代谢（Schwab 等，2008；Bizzio 等，2022；El Hadi 等，2013）。酯的形成通常由醇酰基转移酶催化，该类酶将上述酰基供体与来源于多条代谢途径的醇类受体偶联，包括萜类、苯丙烷类及氧脂素代谢途径；因此，支链酰基可能酯化来自多种生物合成途径的醇（Schwab 等，2008；Bizzio 等，2022）。在此框架下，支链酰基和/或醇基单元的不饱和类似物可通过生物合成过程中代谢中间体及其氧化状态的可用性得到合理解释（Bizzio 等，2022）。
开链紫罗兰酮/香叶醇系列的单萜类化合物广泛分布于菊科及相关科植物中，其酯化衍生物——尤其是单酰化和双酰化形式——代表了一类重要的次生代谢产物。已在若干植物类群中报道了此类化合物，包括菊科 Liatris × platylepis (Schumann) Small（即 Liatris platylepis K. Schum.）和 L. cylindracea Michx. 地上部分所含的酰化及烯丙基氧化型香叶醇和紫罗兰醇酯类化合物，以及菊科 Verbesina occidentalis L. (Walter) 和 Artemisia sieversiana Ehrh. ex Willd. 中所含的同类化合物；唇形科 Premna odorata Blanco（同义名 Premna subscandens Merr.）的叶片中；以及菊科 Eupatorium cannabinum L. 及其亚种 E. cannabinum subsp. corsicum (Req. ex Loisel.) P.Fourn. 的根部中（Bohlmann and Dutta, 1979a, 1979b；Bohlmann and Lonitz, 1978；Zdero and Bohlmann, 1987；Paolini, 2005；Paolini 等，2007；Sudo 等，1999）。这些研究结果表明，开链单萜醇的烯丙基氧化及其后续酰化作用构成了植物次生代谢中反复出现的修饰模式，在富含含氧萜类化合物的菊科类群中尤为突出。
类似的开链单萜酯类化合物在昆虫中也已有充分记载，在其中它们常作为信息素和性信息素发挥功能。紫罗兰醇、香叶醇及香茅醇衍生的酯类已被鉴定为半翅目和鞘翅目昆虫性信息素混合物中的关键成分，包括 Oechalia schellenbergii (Guérin-Méneville, 1831) 以及 Agriotes 属的若干物种（Aldrich 等，1996；Odinokov 等，1991；Tolasch 等，2010），并且已制备出相应的合成类似物，以探究其构效关系并改善信息素诱捕剂的性能（Siirde 等，1993；Cookson and Liverton, 1985）。支链酰基片段在常见植物酯类中的反复出现，为氨基酸来源的酰基供体与萜类来源的醇受体之间提供了合理的生化联系，所形成的酯类组成谱可能与涉及植物—昆虫相互作用的信息化学空间产生交集（Schwab 等，2008；Bizzio 等，2022）。
Doronicum L.（菊科）是一类包含约 35 种欧洲—亚洲多年生植物的类群，属于以萜类和乙炔类次生代谢产物著称的菊科谱系（Badalamenti 等，2021）。虽然二萜内酯和多炔化合物是该属报道最为详尽的组成部分，但该科植物常常在地下器官中积累多样的含氧及酰化萜类化合物，包括含氧 p-伞花烃衍生物（Dimitrijevi? 等，2025）以及多种酯化单萜。在该属内，*Doronicum austriacum* subsp. *giganteum* (Griseb.) Stoj. & Stef. 是一种巴尔干山地植物，其挥发性成分此前仅被研究过一次：该研究报告了地上部分富含二萜的精油，主要成分为 germacrene D（长叶松二烯 D）、β-caryophyllene（β-金合欢二烯）、α-humulene（α-葎草二烯）以及 (Z,E)-α-farnesene（α-法尼烯）（Lazarevi? 等，2009）。相比之下，该亚种根部精油的化学组成尚属未知。根部处于与根际土壤进行化学交互作用的界面，其中的代谢产物可参与本底防御、抗菌保护以及与土壤微生物的通信。这种生态背景——加之地下器官的储存功能——使得根部精油成为探索器官特异性挥发性化学组成及结构独特的酰化单萜类化合物的合理研究对象。
我们的初步气相色谱–质谱分析表明，该根部精油主要由紫罗兰醇异丁酸酯和紫罗兰醇 2-甲基丁酸酯组成，此类酯类将单萜醇与源自氨基酸代谢的支链酰基相偶联（详见下文）。如此丰度的紫罗兰醇酯类可作为生物合成前体和/或组成标记物，用于研究通过 C-8/C-9 位置选择性烯丙基氧化（可能由细胞色素 P450 型氧化酶催化）生成高度含氧、酰化的开链单萜，随后经由短链酰基辅酶 A 供体（例如异丁酰基辅酶 A 和 2-甲基丁酰基辅酶 A）参与的酰基转移反应。据此，我们对 *D. austriacum* subsp. *giganteum* 的根部精油开展了全面研究，旨在实现两个目标：（i）分离并阐明此前未被认识的含氧单萜二酯类化合物；（ii）建立一套稳健的气相色谱–质谱/保留指数及核磁共振波谱参考体系（辅以合成标准品支持），以便可靠地区分结构相近的几何异构体。
各章节摘要
精油成分分析与含氧单萜二酯的检测
D. austriacum subsp. giganteum 地下器官的精油此前尚未经过成分表征。经水蒸气蒸馏获得黄色精油（质量分数 0.21%）。气相色谱–氢火焰离子化检测器（GC-FID）峰面积归一化分析表明，紫罗兰醇异丁酸酯（44.2%）和紫罗兰醇 2-甲基丁酸酯（28.8%）是已鉴定成分中含量最高的两种组分（表 S1）。这些百分比数值为未经校正的相对 GC-FID 峰面积，不应被解读为绝对质量分数。由于含氧和酰化类同系物
结论
本研究是首次针对 *D*. *austriacum* subsp. *giganteum* 根部精油成分开展的深入研究。研究发现该精油以开链单萜酯类为主，通过详细的色谱和波谱分析，鉴定出一系列含氧紫罗兰醇衍生物。总共表征了九种此前未被描述的天然产物：8-异丁酰氧基紫罗兰醇异丁酸酯、9-异丁酰氧基紫罗兰醇异丁酸酯，
通用实验方法
所有试剂和溶剂均购自商业供应商（美国密苏里州圣路易斯市 Sigma-Aldrich；德国达姆施塔特 Merck；美国马萨诸塞州沃尔瑟姆 Fisher Scientific），除溶剂外均未经进一步纯化，溶剂在使用前进行了新鲜蒸馏和干燥处理。柱色谱采用 60 目硅胶（40–63 μm，比利时 Geel 市 Acros Organics 公司），薄层色谱
CRediT 作者贡献声明
Milan ?. Dimitrijevi?：起草原稿、调查研究、数据整理。Irena Lj. Raca：起草原稿、调查研究。Niko S. Radulovi?：审稿与编辑、监督指导、资源提供、项目管理、方法学设计、调查研究、资金获取、数据整理、概念构思。
利益冲突声明
作者声明，不存在任何可能影响本文研究结果的已知竞争性经济利益或个人关系。
致谢
本工作是 Milan Dimitrijevi? 在 Niko Radulovi? 指导下的博士论文的一部分。本研究由塞尔维亚共和国科学、技术发展与创新部资助（项目编号：451-03-33/2026-03/200124 和 451-03-34/2026-03/200124）。
Milan ?. Dimitrijevi?|Irena Lj. Raca|Niko S. Radulovi?
