千金藤属植物化学分类学的初步研
防己科千金藤属(Stephania)［1］植物多数种类为药用植物，可用于解热、镇痛、抗菌消炎、止血、散瘀、消肿、利尿等。
在此，特对该属植物的化学分类学进行了初步研究，提出了一些新的学术观点，为科学的分类提供依据。1 千金藤属植物的形态学演变规律和生物碱的分布
据罗献瑞、杨鹤鸣多年调查的结果，中国千金藤属植物至今已发现39种，其中多数新种由其建立。在《中国植物志》［2］中，该属植物分为3个亚属。Ⅰ粉防己亚属(Subgen.Botryodiscia);Ⅱ千金藤亚属(Subgen.Stephania)，包括Ⅱ1原千金藤组(Sect.Laxithyrsa)和Ⅱ2千金藤组(Sect.Stephania)；Ⅲ山乌龟亚属(Subgen.Tuberiphania)，包括Ⅲ1地不容组(Sect.Transcostula)和Ⅲ2山乌龟组(Sect.Tuberiphania)。罗献瑞［3］认为，属内植物的进化趋势为雌花花被幅射对称演化到左右对称；花序由单伞形聚伞花序发展到复伞形聚伞花序；花序疏散到紧密团集；雌雄花序同形进化为雌雄花序异形；内果皮上的雕纹小横肋型比柱型原始。根据这些原则所确定的属内植物亲缘关系为Ⅱ千金藤亚属→Ⅲ山乌龟亚属。亚属下各组间进化程序差异明显，在Ⅱ亚属下，Ⅱ1原千金藤组→Ⅱ2千金藤组；在Ⅲ亚属下，Ⅲ1地不容组→Ⅲ2山乌龟组。Ⅰ粉防己亚属只有粉防己S.tetrandra S.Moore一种，形态学特征上有一定的独特性，归入Ⅱ亚属和Ⅲ亚属皆不适宜，故单独立一亚属。
千金藤属植物主要含生物碱，大致可分为6种类型。Ⅰ莲花烷型(hasubanan,HAS)，Ⅱ阿朴碱型(aporphine,AP)，Ⅲ原阿朴碱型(proaporphine,PAP)，Ⅳ原小檗碱型(protoberberine,PBB)，Ⅴ双苄基异喹啉型(bisbenzylisoquinoline,BBI)，Ⅵ吗啡二烯酮型(morphinandienones,MOR)［1，4，5］。另有少数其它类型的生物碱。6类生物碱在中国千金藤属32种植物中的分布见图1(无成分报道的7种植物未收入)。现以此32种植物中生物碱的存在情况来探讨该属的化学分类学。
Fig1 The distribution of the alkaloids of6types in Stephania plants found in China，X axis stands for species of plants,Y axis stands for the numbers of alkaloids.No.1-17species belong to Sect.Tuberiphania,No.18-23species belong to Sect.Transcostula,No.24-26species belong to Sect.Stephania,No.27-31species belong to Sect.Laxithyrsa,No.32species belong to Subgen.Botryodiscia2 关于千金藤属植物化学分类学的初步研究2.1 千金藤属的化学成分特征 由上述千金藤属植物所含生物碱的分布可以认为，千金藤属植物是苄基异喹啉类生物碱的重要分布中心；其中AP型为各亚属共有的类型，已知有25种植物含此型生物碱；HAS型生物碱仅存在于本属植物［4，6］；PBB型的l-tetrahydropalmatine分布于本属20种植物中。以上特征可作为千金藤属的属极化学成分特征。2.2 亚属和亚属下各组的化学成分特征与进化程度 粉防己亚属仅粉防己Stephania tetrandra S.Moore一种，以富含BBI型生物碱为特征，另含PBB型3种，AP型2种，其它类型5种，无HAS型、PAP型、MOR型，其中19种成分为该属独有。粉防己本属其它种植物的化学成分差异较大，其含有10余种结构类型比较复杂的BBI型，以及许多专有成分，所以可能为特殊的、进化程度较高的种类。形态学上，粉防己的雌花花被为保存完整的2轮，辐射对称，不如另两亚属进化；雄花只有1轮萼片，又显示出高于另两亚属的进化水平；粉防己的花及内果皮雕纹也较特殊。无论从化学成分或形态学特征考察，粉防己都具有一定的独特性，其与两个亚属的亲缘关系也较难确定。因此，可能为一特化种类，将其列为一独立亚属较合理。
千金藤亚属集中分布有HAS型生物碱，而在另两亚属中仅地不容组的金线吊乌龟Stephania cepharantha Hayata和汝兰S.sinica Diels各含1种HAS型生物碱，因此HAS型生物碱对3个亚属的划分有一定的意义。该亚属下的两个组中，原千金藤组含有各类型生物碱，千金藤组无MOR型和PAP型生物碱。从生物碱类型看，原千金藤组含有的类型多些；从其数量看，两组差不多。杨鹤鸣［7］曾将含有化学成分较多的台湾千金藤S.sasakii Hayata ex Yamamoto置于千金藤组。如果这种归类比较合适，那么在两组共有类型的生物碱中，原千金藤组的各类生物碱均明显地较千金藤组为少，提示前者比后者原始。在形态学上，原千金藤组因单伞形聚伞花序和花序不紧缩，而比以复伞形聚伞花序和花序紧缩为特征的千金藤组原始。
山乌龟亚属存在较多的AP型和PBB型生物碱。在该亚属23种植物中，有19种含l-tetrahy-dropalmatine,而其它两亚属仅在台湾千金藤S.sasakii Hayata ex Yamamoto中发现了此生物碱，所以l-tetrahydropalmatine的存在与否可为亚属级的分类提供参考。在本亚属下，山乌龟组不含HAS型，BBI型也极少，仅江南地不容S.excentrica Lo含有，而地不容组存在一定数量的BBI型。所以，生物碱成分能为两组的区分提供信息。关于进化趋势，地不容组含有的生物碱类型多些，生物碱的数量两组接近，很难就此说明地不容组反而比山乌龟组进化。在植物形态上，罗献瑞［3］认为山乌龟组雌雄花序常异形，内果皮柱型雕纹，比雌雄花序常同形，内果皮小横肋型的地不容组进化。2.3 各亚属间的亲缘关系 千金藤属下3个亚属植物均含异喹啉生物碱，所以3个亚属植物间可能具有密切的亲缘关系，共置于千金藤属下。
Fig2 The relationships of evolution as Stephania plants Ⅰ Subgen.Botryodiscia Ⅱ Subgen.Stephania Ⅲ Subgen.Tuberiphania
关于3个亚属间的关系，假定由前述形态学得出的关系是正确的，则很难分析成分的变化。设想3个亚属植物并行发展，如图2的模式。因为Ⅰ、Ⅱ1、Ⅲ1均含有一定数量的BBI型，故这3个类群可能有一定的联系。Ⅱ1和Ⅲ1均发现含PAP型，但该型种类和植物种类均少，尚不能说明这4个组的密切关系。HAS型是本属独有的生物碱类型，在分类与演化过程中的意义较重要的。Ⅱ1、Ⅲ1均有HAS型，进一步提示两组关系较近，可能来源于共同祖先。罗献瑞［3］在关于本属植物分类学研究中也曾提出“地不容组的雕纹类型以及这个组中的某些种如地不容Stephania epigaea Lo(可能还有金线吊乌龟S.cepharantha Hayata)的单伞形聚伞花序，都表明它与原千金藤组有某种联系”。此外，从6种生物碱的总体分布看，Ⅱ1和Ⅲ1都存在这6种生物碱，由Ⅱ1到Ⅱ2的发展中，PAP型和MOR消失；由Ⅲ1到Ⅲ2的发展中，HAS型消失，BBI型也基本上被淘汰。或许是共同的祖先给予Ⅱ1和Ⅲ1各种类型的生物碱，然后它们根据各自生存发展的需要而选择性地充分发展了某些类型生物碱。至于3个亚属的进化程度高低，从化学成分上目前尚难判别，依据形态学特征，亚属Ⅲ雌花花被高度简化因而较亚属Ⅱ进化。2.4 有关江南地不容S.excentrica Lo的归属问题 江南地不容的归属一直存在分歧。在形态学上，江南地不容的变异较大。其块根可露于地面，呈团块状，雌花多数左右对称，表现出山乌龟亚属的特征；但也可生于地下，呈条状或纺锤状，雌花也发现有辐射对称的，表现出千金藤亚属的特征。朱兆仪等［8］认为，江南地不容的根横切面组织无三生维管束，不含左旋四氢巴马亭(l-tertrahydropalmatine)，将它置于千金藤亚属更为合理。在山乌龟亚属下，《中国植物志》［2］将其归属于山乌龟组，而杨鹤鸣曾归入地不容组。从所含化学成分类型分析，江南地不容含有几种BBI型，山乌龟组中除它以外的18种植物无一含BBI型，地不容组存在一定数量的BBI型，因此，认为将其归于地不容组可能会比山乌龟组更适宜。至于归属地不容组还是千金藤亚属还有待进一步研究。由于江南地不容兼有不同亚属的一些特征，又可看出亚属之间具有密切联系。江南地不容可能是千金藤属植物中亚属间或组间的过渡类型，它的某些形态特征已经进化，但另一些形态特征和化学成分仍未达到相应的进化程度。2.5 关于以往一些观点的讨论 王宪楷等［6］和杨鹤鸣［7］都对千金藤属植物中生物碱的分布进行过分析，并提出有关分类学的一些观点至今仍然适用，如HAS型为本属专有成分，粉防己的成分具有独特性等。但是随着化学成分研究的不断深入，过去的一些观点已经不再适用。
起初l-terahydropalmatine存在于山乌龟亚属下的山乌龟组，杨鹤鸣［7］以此作为划分山乌龟组与地不容组的依据之一。现已在地不容组6种植物中的4种以及千金藤亚属的1种植物中均已提得这一生物碱。因此，认为这一成分的存在与否并不能作为上述分类依据之一，但仍可为山乌龟亚属与其它两亚属的分类提供参考。杨鹤鸣［7］曾提出PBB型仅存在于山乌龟亚属，而今在千金藤亚属中亦发现此类型生物碱。
由于千金藤亚属植物中HAS型生物碱的进一步被发现，HAS型生物碱对原千金藤组和千金藤组的分类价值有所下降或已无意义。
近几十年来，植物化学分类学取得了很大进展，但仍难以整体地替代植物分类学，目前仅能用已有的化学资料对植物分类系统作某些补充或修改。随着化学成分及其生源合成路线的不断被发现，植物化学分类学也在逐渐发展。以植物外部形态与内部特性相辅相成地研究，才能摸索出自然界中的合理集群与演化规律，并为开发利用植物资源提供可靠的途径。