盾叶薯蓣中甾体皂苷的分离与结构鉴定

・化学成分・
盾叶薯蓣中甾体皂苷的分离与结构鉴定①
程　娟1,胡长鹰2,庞自洁3,徐德平13
(11江南大学食品学院,江苏无锡　214122;21暨南大学食品科学与工程系,广东广州　510520;
31江苏省、中国科学院植物研究所,江苏南京　210014)
摘　要:目的　对盾叶薯蓣进行化学成分研究。

方法　利用反相色谱技术分离盾叶薯蓣水相部分中的化学成分,用1H2NM R、13C2NM R、135D EPT、HM Q C和HM BC等方法鉴定其结构。

结果　从新鲜的盾叶薯蓣根茎分得3个甾体皂苷,分别鉴定为薯蓣皂苷元232O2Β2D2吡喃葡萄糖基(1→3)2Β2D2吡喃葡萄糖基(1→4)2[Α2L2吡喃鼠李糖基(1→
2)]2Β2D2吡喃葡萄糖苷( )、(25R)2262O2Β2D2吡喃葡萄糖基2呋甾烷252烯23Β,22Φ2二醇232O2Β2D2吡喃葡萄糖基
(1→3)2Β2D2吡喃葡萄糖基(1→4)2[Α2L2吡喃鼠李糖基(1→2)]2Β2D2吡喃葡萄糖苷( )、(25R)2262O2Β2D2吡喃葡萄糖基2呋甾烷252烯23Β,22Φ2二醇272羰基232O2Β2D2吡喃葡萄糖基(1→3)2Β2D2吡喃葡萄糖基(1→4)2[Α2L2吡喃鼠李糖基(1→2)]2Β2D2吡喃葡萄糖苷( )。

结论　化合物 为一新甾体皂苷,命名为盾叶薯蓣皂苷H(zingiberen in H)。

关键词:盾叶薯蓣;呋甾烷皂苷;甾体皂苷;盾叶薯蓣皂苷H
中图分类号:R28411 文献标识码:A 文章编号:0253-2670(2008)02-0165-03
Isola tion and structure iden tif ica tion of stero ida l sapon i n
from D ioscorea z ing iberens is
CH EN G Juan1,HU Chang2ying2,PAN G Zi2jie3,XU D e2p ing1
(11Schoo l of Food Science and T echno logy,Sou thern Yangtze U n iversity,W ux i214122,Ch ina;21D epertm en t of Food Science and Engineering,J inan U n iversity,Guangzhou510520,Ch ina;31In stitu te of Bo tany,
J iangsu P rovince and Ch inese A cadem y of Science,N an jing210014,Ch ina) Abstract:Objective　To study the chem ical con stituen ts of D ioscorea z ing iberensis1M ethods　T he fresh rh izom e of D1z ing iberensis w as ex tracted th ree ti m es,3h once w ith E tO H2H2O at80℃1T he E tO H w as evapo rated under reduced p ressu re to give a residue w h ich w as su sp ended in w ater and then w as exact2 ed w ith p etro leum ether,ethyl acetate,and n2bu tano l fracti on1T he w ater fracti on w as iso lated by the re2 versed2p hase OD S co lum n ch rom atograp hy1T he chem ical structu res w ere elucidated by m ean s of 1H2NM R,13C2NM R,135D EPT,HM Q C,and HM BC sp ectro scop ic analyses1Results　T h ree stero idal sapon in s w ere iso lated from the fresh rh izom e of D1z ing iberensis1T he com pounds w ere iden tified as:di o s2 gen in232O2Β2D2glucop yrano syl(1→3)2Β2D2glucop yrano syl(1→4)2[Α2L2rham nop yrano syl(1→2)]2Β2D2 glucop yrano side( ),(25R)2262O2Β2D2glucop yrano syl2fu ro st252en23Β,22Φ2di o l232O2Β2D2glucop yrano syl (1→3)2Β2D2glucop yrano syl(1→4)2[Α2L2rham nop yrano syl(1→2)]2Β2D2glucop yrano side( ),and (25R)2262O2Β2D2glucop yrano syl2fu ro st252en23Β,22Φ2di o l272carbonyl232O2Β2D2glucop yrano syl(1→3)2Β2D2 glucop yrano syl(1→4)2[Α2L2rham nop yrano syl(1→2)]2Β2D2glucop yrano side( )1Conclusion　Com2 pound is a novel com pound nam ed as zingiberen in H1
Key words:D ioscorea z ing iberensis C1H1W righ t;fu ro stane sapon in;stero idal sapon in;zingiberen in H
盾叶薯蓣D ioscorea z ing iberensis C1H1W righ t 又名黄姜、火头根,为薯蓣科薯蓣属多年生草本缠绕性植物。

盾叶薯蓣的根茎含薯蓣皂苷元,其是合成多种甾体激素和甾体避孕药理想的前体[1]。

薯蓣皂苷具有调血脂[2]、抗血小板聚集[3]、促进胆汁分泌、诱导人红白血病细胞和人白血病细胞分化和抑制肿瘤细胞生长的作用[4]。

目前对盾叶薯蓣中水溶性成分的研究相对较少,水溶性化学物质的组成还不清楚。

本研究
・
5
6
1
・
中草药　Ch i nese Trad itiona l and Herba l D rugs　第39卷第2期2008年2月
①收稿日期:2007209219
:1219@
以新鲜的盾叶薯蓣为材料,研究经正丁醇萃取后的水相中的化学成分,从中分离出3个单体,分别鉴定为薯蓣皂苷元232O2Β2D2吡喃葡萄糖基(1→3)2Β2D2吡喃葡萄糖基(1→4)2[Α2L2吡喃鼠李糖基(1→2)]2Β2 D2吡喃葡萄糖苷( )、(25R)2262O2Β2D2吡喃葡萄糖基2呋甾烷252烯23Β,22Φ2二醇232O2Β2D2吡喃葡萄糖基(1→3)2Β2D2吡喃葡萄糖基(1→4)2[Α2L2吡喃鼠李糖基(1→2)]2Β2D2吡喃葡萄糖苷( )、(25R)2262O2Β2D2吡喃葡萄糖基2呋甾烷252烯23Β,22Φ2二醇272羰基232O2Β2D2吡喃葡萄糖基(1→3)2Β2D2吡喃葡萄糖基(1→4)2[Α2L2吡喃鼠李糖基(1→2)]2Β2D2吡喃葡萄糖苷( )。

化合物 为一新甾体皂苷,命名为盾叶薯蓣皂苷H(zingiberen in H)。

1　实验部分
111　仪器与设备:中科院上海有机化学研究所提供的B ruker A vance500M H z核磁共振仪;江阴市灵杏药化设备有限公司生产的中药粉碎机W FJ8-20。

112　材料:新鲜的盾叶薯蓣D1z ing iberensis C1 H1W righ t由陕西省白河农场王林先生提供,由江苏省、中科院植物研究所徐增莱副研究员鉴定为盾叶薯蓣;无水乙醇、丙酮、硫酸、茴香醛、冰醋酸、甲醇、石油醚(30～60℃)、正丁醇皆为A R级,购自上海化学试剂采购供应站;其他试剂皆为分析纯。

GF254硅胶板由山东烟台芝罘化工厂生产;大孔吸附树脂AB28由南开大学化工厂生产;M C I、OD S柱填料为进口分装。

113　提取与分离:取37kg新鲜的盾叶薯蓣根茎,切片后加入70%乙醇(料液比1∶7),回流提取3h,重复3次,将乙醇提取物用石油醚萃取脱脂,直至石油醚层无色为止。

然后用3倍体积的醋酸乙酯萃取,直到醋酸乙酯相无色为止。

将醋酸乙酯提取后的剩余物用水饱和正丁醇提取多次,直到正丁醇相无色为止,剩余部分经浓缩至适当体积后作水相。

将水相部分上AB28大孔吸附树脂柱(1500mm×80mm),依次用去离子水、不同体积分数的乙醇梯度洗脱,每500mL收集一份,经TL C 鉴定,R f值相同的洗脱液合并,分成A～E5部分,将D部分上OD S柱(600mm×60mm)先用1500 mL去离子水洗脱,再用不同体积分数的乙醇梯度洗脱,每梯度洗脱500mL,每20mL收集一管,经TL C鉴定和茴香醛硫酸试剂显色,将R f值和显色相同的洗脱液合并,共得a～c3个组分。

将以上3个组分浓缩至一定体积后再分别反复上OD S和M C I柱(450mm×30mm)10%～30%乙醇梯度洗脱,每梯度洗脱300mL,洗脱流速110mL m in,20mL收集一管,经TL C鉴定纯度,得到3个纯化合物 ～ 。

114　结构鉴定:将所得3个化合物用氘代吡啶(p yridine2d5)溶解后进行1H2NM R、13C2NM R、135D EPT、HM Q C和HM BC测定分析。

2　结果与讨论
化合物 :白色无定形粉末,可溶于甲醇、乙醇,不溶于水。

从1H2NM R谱可观察到2个单峰甲基∆0198,1113;3个双峰甲基∆0175(3H,d,J=414 H z),1100(3H,d,J=518H z),1124(3H,d,J=618 H z);4个糖端基质子的信号∆4165(1H,d,J=813 H z),5133(1H,d,J=718H z),5139(1H,d,J=311 H z),6128(1H,s)。

化合物 的13C2NM R谱共有51个碳信号,除归属为糖基上24个碳信号外,母核上有27个碳信号,其中∆12210和14110为烯碳信号,∆10915处为一个季碳信号,表明该化合物为一个甾体皂苷,其苷元信号与薯蓣皂苷元基本一致[5]。

在化合物 的13C2NM R谱中还可观察到4个端基碳信号∆C 10610,10417,10210和10012,表明有4个糖基存在。

通过以上分析并参照文献[5,6]核实,鉴定化合物 为薯蓣皂苷元232O2Β2D2吡喃葡萄糖基(1→3)2Β2D2吡喃葡萄糖基(1→4)2[Α2L2吡喃鼠李糖基(1→2)]2Β2D2吡喃葡萄糖苷。

化合物 :白色无定形粉末,溶于甲醇、乙醇,极易溶于水。

从1H2NM R谱可观察到2个单峰甲基∆0198和1113;3个双峰甲基∆1106(3H,d,J=617 H z),1140(3H,d,J=617H z)和1179(3H,d,J= 519H z);一个双键氢∆5139;5个端基质子信号∆6126(1H,s),5124(1H,d,J=716H z),5114(1H,d, J=716H z),5103(1H,d,J=715H z)和4195(1H, d,J=717H z)。

化合物 的13C2NM R谱共有57个碳信号,其中30个为糖基上碳信号,皂苷元有27个碳信号。

∆12211和14112为烯碳信号,∆11110为一个季碳信号,表明该化合物为一个甾体皂苷,除C226位向低场位移外,其余信号与薯蓣皂苷元基本一致[5]。

在薯蓣皂苷元中,C226的化学位移值为∆67左右,而该化合物C226的化学位移值为∆7514,说明该化合物为薯蓣皂苷元的F环开环,并成糖苷。

所以该化合物的皂苷元部分为原薯蓣皂苷元。

从化合物 的13C2NM R谱中可观察到5个端基碳信号∆10611, 10511,10417,10119和10011,表明有5个糖基存
・
6
6
1
・中草药　Ch i nese Trad itiona l and Herba l D rugs　第39卷第2期2008年2月
在。

通过HM BC 谱分析可知∆4191的质子与C 226(∆7514)相关,说明∆4191的端基质子的糖与皂苷元的C 226相连。

通过TO CSY 和HM Q C 谱的解析,可对糖链上质子与碳信号进行归属。

通过以上分析并参照文献[7],可推定化合物 为(25R )2262O 2Β2D 2吡喃葡萄糖基2呋甾烷252烯23Β,22Φ2二醇232O 2Β
2D 2吡喃葡萄糖基(1→3)2Β2D 2吡喃葡萄糖基(1→4)2[Α2L 2吡喃鼠李糖基(1→2)]2Β2D 2吡喃葡萄糖苷,与
文献报道一致[7,8]。

化合物 :白色无定形粉末,溶于甲醇、乙醇,极易溶于水。

m p 247℃,Eh rlich reagen t 试剂阳性,
[Α]20
D -3212°(M eO H ,c 0120),ES I 2M S 给出m z 124016[M -H ]-,107816[M -H -162]-,91616[M -H -162-162]-。

在化合物 的1H 2NM R 谱可
观察到2个单峰甲基∆0198和1113;3个双峰甲基∆1108(3H ,d ,J =617H z ),1142(3H ,d ,J =617H z )和1185(3H ,d ,J =519H z );1个烯质子∆5141;5个端基质子信号∆6130(1H ,s ),5125(1H ,d ,J =716H z ),5118(1H ,d ,J =716H z ),5102
(1H ,d ,J =715H z )和4191(1H ,d ,J =717H z )。

化合物 的
13
C 2NM R 谱共有57个碳信号(表1),除归属糖环上
30个碳信号外,皂苷元部分有27个碳信号。

其中,∆20112为一个羰基碳信号,∆16513和12614可能为
烯碳信号,∆11018为一个季碳信号,表明该化合物可能为一个甾体皂苷。

将化合物 与化合物 比较,发现两者在A 、C 、D 、E 环上化学位移信号几乎一致,表明化合物 也可能为原薯蓣皂苷元的衍生物。

在B 环中,烯碳信号中的C 25位的化学位移由∆14110向低场移动到∆16513,C 26位的化学位移由∆12210向低场位移到∆12614,这表明羰基可能连在C 27位上,C 28位的化学位移也由∆3119向低场位移到∆4512,证明了羰基连在C 27位上。

同时,在HM BC 谱中,可观察到羰基碳(∆20112)与烯质子(∆5141)有相关关系,进一步证明羰基连在C 27位上。

在化合物 的13C 2NM R 谱中还可观察到5个端基碳信号∆10610,10511,10417,10118和10014,表明有5个糖基存在。

通过HM BC 谱分析可知∆4191的质子与C 226(∆7514)相关,说明∆4191的端基质子的糖与皂苷元的C 226相连。

通过TO CSY 和HM Q C 谱的解析,可对糖链上质子与碳信号进行归属。

将化合物 与化合物 进行比较,发现两者的糖基信号几乎一致,表明化合物 与化合物 有相同的糖链连接顺序。

因此,推定化合物 为(25R )2262O 2Β2D 2吡喃葡萄糖基2呋甾烷252烯23Β,22Φ2二醇272羰基232O 2Β2D 2
吡喃葡萄糖基(1→3)2Β2D 2吡喃葡萄糖基(1→4)2[Α
2L 2吡喃鼠李糖基(1→2)]2Β2D 2吡喃葡萄糖苷。

化合物 的结构式见图1。

经文献检索,化合物 为新化合物,命名为盾叶薯蓣皂苷H (zingiberen in H )。

表1　化合物 的13C -N M R 数据(i n pyr id i ne -d 5,125M Hz )
Table 1　13C -N M R Da ta of co m pound
(i n pyr id i ne -d 5,125M Hz )
苷元部分
碳位
碳位
糖部分
碳位
碳位
1361616
8115Glc 2621
105114′691522919176311275125′781137814181615378146′61174381819181847118Glc 21″10610516513204018578162″7412612614211617663103″77137201122211018Glc 21100144″711984512233714281155″771795011242815376156″621610381925341447817R ha 2110118112113267514577112721512391127
17166
611937219134117Glc 21′10417475171450112′73195691615
3418
3′
8814
6
1818
R =Β2D 2glc (1→3)2Β2D 2glc (1→4)2[Α2L 2rha (1→2)]2Β2D 2glc
图1　化合物 的化学结构式
F ig 11　Che m ica l structure of co m pound
参考文献:
[1]　林向阳,任凤莲1盾叶薯蓣中薯蓣皂甙元的提取研究进展
[J ]1河北科技师范学院学报,2005,19(3):722751
[2]　马海英,赵志涛,王丽娟,等1薯蓣皂苷元和黄山药总皂苷
抗高脂血症作用比较[J ]1中国中药杂志,2002,27(7):52825311
[3]　Tobari A ,T esh i m a M ,Koyanagi J ,et al 1Sp iro stano ls ob 2
tained by cyclizti on of p seudo saponin derivatives and compari 2son of anti 2p latelet agglutinati on activities of sp iro stano l gly 2co sides [J ]1E u r J M ed Che m ,2000,35(5):51125271
[4]　宋　宇,梁长青,何忠梅,等1薯蓣皂苷元体外抗肿瘤作用
的研究[J ]1中国肿瘤,2004,13(10):65126531
[5]　唐世蓉,姜志东1盾叶薯蓣地上部分的三个新甾体皂甙[J ]1
云南植物研究,1987,9(2):23322381
[6]　唐世蓉,吴余芬,庞自洁1薯蓣皂苷甾体皂苷的分离鉴定
[J ]1植物学报,1983,25(6):55625611
[7]　耿　勇,谭宁华,周　俊,等1新鲜黄山药中C 27甾体皂苷的
化学成分的研究[J ]1中国天然药物,2004,2(1):252271[8]　徐德平,胡长鹰,唐世蓉,等1盾叶薯蓣水溶性成分的研究
[J ]1中草药,2007,38(1):6281
・
761・中草药　Ch i nese Trad itiona l and Herba l D rugs 第39卷第2期2008年2月。