玉米素的应用与制备

概述^[1]

玉米素是一种天然细胞分裂素。1963年从未成熟的玉米种子中分离出来。现已从许多高等植物中找到十几种天然细胞分裂素。其具有促进细胞分裂、促进侧芽发育、延缓叶片衰老和蔬菜贮藏保鲜的作用。根部是合成玉米素的重要场所，幼叶、芽、幼果和正在发育的种子中也能形成。

应用^[2-3]

玉米素能促进植物细胞分裂，阻止叶绿素和蛋白质降解，减慢呼吸作用，保持细胞活力，延缓植株衰老。在植物体内移动性差，一般随蒸腾水流在木质部运输。其应用举例如下：

1）玉米素对高羊茅和多年生黑麦草抗旱性影响。在土壤含水量分别为90%、60%、40%、25%的干旱胁迫和土壤含水量始终为90%的充分浇水条件下，设4个玉米素浓度处理(0，10，50，100μmol/L)，测定了两种草坪草的坪观质量、叶片相对含水量、叶片萎焉、电导率、脯氨酸、丙二醛(MDA)和地下生物量等指标变化。结果表明：与不施加玉米素处理相比，干旱胁迫下，施加玉米素能显著提高两种草坪草的草坪质量和相对含水量(P<0.05)，减轻草坪草叶片细胞电解质渗漏和萎蔫度(P<0.05)，降低脯氨酸和丙二醛(MDA)含量(P<0.05)，提高高羊茅和多年生黑麦草抗旱性。在干旱胁迫后期，高浓度玉米素处理(50μmol/L或100μmol/L)的高羊茅和多年生黑麦草各项指标均表现出更加显著的优势(P<0.05)，表明高浓度玉米素对草坪草抵御干旱胁迫的作用更大。

2）玉米素对抑郁模型和正常大鼠行为的差异性影响。取雄性SD大鼠随机分为正常组(n=10)，模型组(n=23)，利用孤养+CUMS方法建立慢性不可预见性应激大鼠抑郁症模型，并再次分为正常+玉米素组(n=10)，模型+生理盐水溶媒组(n=11)和模型+玉米素组(n=12)，正常+玉米素组和模型+玉米素组腹腔注射玉米素(10mg/kg，qd)21d，模型+生理盐水溶媒组注射等容量生理盐水溶剂。在造模和用药期间进行大鼠体质量检测、旷场实验和糖水消耗实验。结果：在造模期间，与正常组相比，模型组大鼠的体质量下降(P<0.01)，旷场实验水平得分、垂直得分和总得分降低(均P<0.01)，糖水消耗比下降(P<0.05)。给药期间，正常+玉米素组给药前后的体质量、旷场实验、糖水消耗实验结果均相似，而模型+玉米素组大鼠与用药前、模型+生理盐水溶媒组比较旷场实验的垂直得分、水平得分、总得分均明显增加(P<0.05)，糖水消耗比均升高(P<0.05)。结论：玉米素对慢性不可预见性应激大鼠的抑郁样行为可能具有改善作用。

制备^[4]

一种沼液浓缩液中玉米素的提取制备方法，包括以下步骤：

(1)样品处理

取沼液200g，烘箱烘干称重。称取适量干燥物，置于圆底烧瓶中，加入200ml甲醇，加热回流2h，2次。将浸提液浓缩烘干后，用适量的乙酸乙酯萃取3次，将乙酸乙酯萃取后的滤渣继续用适量的正丁醇萃取3次，得正丁醇萃取液。

(2)沼液中玉米素的制备

将适量正丁醇萃取液，称取适量100-200目粗硅胶与溶解的正丁醇萃取液进行拌样，不停的进行搅拌，待正丁醇挥干后备用。称取适量200-300目细硅胶装入到玻璃柱中，使硅胶自由沉降，将拌样后的样品采用干法上样撒入到装好的硅胶柱中，静置，使样品充分沉落。于是依次用二氯甲烷：乙酸乙酯＝10：1；8：1；6：1；4：1；2：1；纯甲醇进行梯度洗脱，每20mL为一个馏分收集，并采用薄层层析色谱(TLC)检测，合并具有相同斑点的馏分，回收有机溶剂。将氯仿：乙酸乙酯(6：1-2：1)段经TLC检测后分为A、B、C三个组分。将这三个组分去除溶剂后用色谱级甲醇溶解，用HPLC技术检测。

(3)HPLC色谱条件

色谱柱：AgilentSB-C18色谱柱(4.6mm×250mm，5μm，上海安捷伦科技有限公司)；流动相A：超纯水流动相B：(色谱纯)；紫外检测波长：245nm；流速：0.3mL/min；柱温：35℃；流动相洗脱梯度：

(4)按照步骤(3)所述HPLC方法对步骤(2)得到的三个组分分别用同样的HPLC方法检测，得到三个组分的液相色谱图，采用保留时间法对沼液中制备出的组分定性。玉米素标准物质的液相出峰时间为24.051min，在相同条件下，某一组分出峰时间为24.951min，和玉米素标准品出峰保留时间相近，于是判断该组分为玉米素。经测试玉米素含量为96％。

主要参考资料

[1] 农业大词典

[2] 玉米素对高羊茅和多年生黑麦草抗旱性影响的研究

[3] 玉米素对抑郁模型和正常大鼠行为的差异性影响

[4] CN201711056815.1一种沼液浓缩液中玉米素的提取制备方法