基于顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用技术对唇形科植物挥发性化合物的化学分类学研究

《BMC Plant Biology》：HS-SPME/GC-MS as a chemotaxonomic tool: a study on selected Lamiaceae species

　　

摘要

背景

化学分类学是获取分类学见解、确保正确分类的重要工具，这对植物物种的安全利用至关重要。唇形科植物以其精油而闻名，在历史上对烹饪、药用和园艺实践发挥了重要作用。本研究旨在评估顶空固相微萃取法（HS-SPME）作为化学分类学研究可靠分析工具的适用性和有效性。研究展示了来自中欧和南欧的14个选定唇形科分类群（包括9个种和5个亚种，尽可能确定时）的挥发性植物化学物质研究成果。采用HS-SPME提取挥发性有机化合物，随后通过GC-MS分析进行定性分析。

结果

共鉴定出94种来自不同组别的化合物（脂肪酸衍生物、醇类、烃类、单萜、倍半萜、苯丙烷类类和异戊二烯类），分别在Lamium、Salvia、Stachys和Betonica属物种中检测到24、56、59和43种挥发性物质。挥发性代谢物的多元统计分析显示，所研究的分类群根据其分类学分类呈现出明显的聚类。这加强了HS-SPME和GC-MS在化学分类学研究中挥发性有机化合物定性分析方面的有效性和可靠性。层次聚类分析（HCA）表明Salvia与Stachys/Betonica之间的植物化学相似度高于Salvia与Lamium之间的相似度。此外，植物表现出种内相似性，不受地理起源的影响，并且在每个研究的属内鉴定出三种不同的化学类型。

结论

HS-SPME/GC-MS结合多元统计分析有效地根据挥发性有机化合物谱区分了所研究的唇形科分类群。研究结果表明，基于HS-SPME和GC-MS的挥发性有机化合物定性分析作为补充化学分类学工具具有潜力，叶片提供了持续丰富的挥发性有机化合物谱，是研究分类群间比较分析的合适植物材料。

图形摘要

背景

化学分类学是获取分类学见解、确保正确分类的重要工具，这对植物物种的安全利用至关重要。唇形科植物以其精油而闻名，在历史上对烹饪、药用和园艺实践发挥了重要作用。本研究旨在评估顶空固相微萃取法（HS-SPME）作为化学分类学研究可靠分析工具的适用性和有效性。研究展示了来自中欧和南欧的14个选定唇形科分类群（包括9个种和5个亚种，尽可能确定时）的挥发性植物化学物质研究成果。采用HS-SPME提取挥发性有机化合物，随后通过GC-MS分析进行定性分析。

结果

共鉴定出94种来自不同组别的化合物（脂肪酸衍生物、醇类、烃类、单萜、倍半萜、苯丙烷类类和异戊二烯类），分别在Lamium、Salvia、Stachys和Betonica属物种中检测到24、56、59和43种挥发性物质。挥发性代谢物的多元统计分析显示，所研究的分类群根据其分类学分类呈现出明显的聚类。这加强了HS-SPME和GC-MS在化学分类学研究中挥发性有机化合物定性分析方面的有效性和可靠性。层次聚类分析（HCA）表明Salvia与Stachys/Betonica之间的植物化学相似度高于Salvia与Lamium之间的相似度。此外，植物表现出种内相似性，不受地理起源的影响，并且在每个研究的属内鉴定出三种不同的化学类型。

结论

HS-SPME/GC-MS结合多元统计分析有效地根据挥发性有机化合物谱区分了所研究的唇形科分类群。研究结果表明，基于HS-SPME和GC-MS的挥发性有机化合物定性分析作为补充化学分类学工具具有潜力，叶片提供了持续丰富的挥发性有机化合物谱，是研究分类群间比较分析的合适植物材料。

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