全 文 ：第 31卷　第 4期 西北农林科技大学学报 (自然科学版 ) Vol. 31 No. 4
2003年 8月 Jour. of No rthw est Sci-Tech Univ . o f Ag ri. a nd Fo r. ( Na t. Sci. Ed. ) Aug. 2003
黑刺菝葜中的甾体皂甙研究
张存莉 1 ,李文闯 2 ,高锦明2 ,傅建熙 2
( 1西北农林科技大学 林学院 ; 2生命科学学院 ,陕西 杨陵 712100)
　　 [摘　要 ]　从黑刺菝葜 ( Smilax scobinicaulis Wringh C. H. )根中首次分离得到 2个甾体皂甙化合物 ,经理化、
光谱分析及与标准样品对照 ,鉴定化合物Ⅰ 为拉克索皂甙元 -3-O-[α-L-吡喃阿拉伯糖基 -( 1→ 6) ]-β-D-吡喃葡萄糖
甙 ,化合物Ⅱ为拉克索皂甙元-3-O-[β -D-吡喃葡萄糖基 -( 1→ 4) ]-[α-L-吡喃阿拉伯糖基 -( 1→ 6) ] -β -D-吡喃葡萄糖
甙。
[关键词 ]　黑刺菝葜 ;百合科 ;甾体皂甙
[中图分类号 ]　 R284. 2　　　　 [文献标识码 ]　 A [文章编号 ]　 1671-9387( 2003) 04-0163-04
　　黑刺菝葜 ( Smilax scobinicaul is Wrigh t C. H. )
又名短梗菝葜 ,为百合科菝葜属植物 ,临床用于治疗
风湿性腰腿病、小儿惊风、肠炎、疮疖、癌肿等病症。
在我国北方作威灵仙和金刚刺入药已有多年历
史 [1 ] ,但有关其甾体皂甙化学成分未见报道。笔者对
黑刺菝葜根茎进行了研究 ,首次从该植物中分离得
到两个甾体皂甙 ,并采用化学方法、光谱方法鉴定其
分别为拉克索皂甙元 ( lax ogenin) -3-O-[α-L-吡喃阿
拉伯糖基 -( 1→ 6) ]-β-D-吡喃葡萄糖甙 (化合物Ⅰ )
和拉克索皂甙元 -3-O-[β-D-吡喃葡萄糖基 -( 1→ 4) ]-
[α-L-吡喃阿拉伯糖基 -( 1→ 6) ]-β -D-吡喃葡萄糖
甙 (化合物Ⅱ ) ,经药理试验表明化合物Ⅰ 和Ⅱ对肝
癌 SMMC-7721、子宫颈癌 HeLa和胃腺癌 MGC80-
3细胞 [2 ]及磷酸二醋酶 ( PDE) [ 3 ]有很强的抑制作用。
因此 ,黑刺菝葜可以作为开发抗肿瘤和治疗心血管
疾病的首选药用植物资源。
1　材料与方法
1. 1　试验材料
　　试验材料为 1999-08采自生长于太白山的百合
科菝葜属植物黑刺菝葜的根茎 ,经西北农林科技大
学生命科学学院吴振海副研究员鉴定原植物。 试验
材料阴干 ,粉碎后过孔径为 1. 98 mm的筛。
1. 2　药品与仪器
酒精为工业酒精 ,其余试剂均为分析纯。大孔树
脂 D101型由天津制粒制胶厂生产 ,柱层析所用硅
胶由青岛海洋化工厂生产。熔点用 XRC-1型显微熔
点仪测定 ,温度计未校正 , FAB-M S由 ZAB-HS型
质谱仪测定 , NM R用 INOV A400型超声核磁共振
仪测定 , IR用 Equinox-55FT红外光度计测定 , KBr
压片。
1. 3　试验方法
1. 3. 1　甾体皂甙的提取分离　将 3 kg黑刺菝葜根
粉用体积分数 95%乙醇水浴加热回流提取 3次 ,合
并、回收溶剂 ,浸膏用水溶解 ,然后依次用石油醚、乙
醚、乙酸乙酯和水饱和的正丁醇萃取 ,正丁醇萃取部
分用大孔树脂 D101进行反相柱层析 ,用不同浓度
的工业酒精依次洗脱 ,体积分数 80%乙醇浸膏部分
进行硅胶柱层析 ,用不同比例氯仿 - 甲醇 -水反复
洗脱 ,甲醇重结晶分别得化合物Ⅰ ( 26 mg )、化合物
Ⅱ ( 100 mg )。
1. 3. 2　结构鉴定　化合物Ⅰ : 白色针状结晶 ( 26
mg ) , mp 265～ 267℃ ; Lieberman-Burchand反应呈
蓝绿色 ; M olish反应反应液界面出现紫色环。 取化
合物Ⅰ 20 mg溶于 2 mol /L HCl溶液 (溶剂为
VM eOH∶ VH2O= 1∶ 1) ,水浴加热 4 h至水解完全后 ,
用 1 mol /L NaOH中和剩余酸。再用 CH3 Cl萃取生
成的甙元 ( 8 mg ) ,剩余水层与糖进行 TLC对照。 D-
葡萄糖 Rf= 0. 32,展开液体积比为 ( nBuOH∶
Me2 CO∶ H2O= 4∶ 5∶ 1) ; L-阿拉伯糖 Rf= 0. 40,
展开液体积比为 ( nBuOH∶ Me2 CO∶ H2O= 4∶ 5∶
1) , FAB-M S m /z: 747 [M+ Na ]
+ , 731 [M+ Li ]
+ ,
甙元 EI-M S: 430 [M+ ] ,碎片离子峰 358, 316, 287,
139, 115, [ ( Glu) Ac4 ]
+ 331, [ ( Ara) Ac3 ]
+ 259, 213,
211; IRυKBrmax (cm- 1 ) 3 439. 2( O H) , 2 947. 14( CH) ,
1 705. 88( C= O) , 1 455. 89, 1 383. 06, 1 245. 14,
[收稿日期 ]　 2002-09-09
[基金项目 ]　西北农林科技大学青年基金 ( 63073-080800)
[作者简介 ]　张存莉 ( 1967- ) ,女 ,陕西泾阳人 ,讲师 ,在读博士 ,主要从事植物化学及野生植物开发利用的教学和科研工作。
DOI : 10. 13207 /j . cnki . jnwaf u. 2003. 04. 043
1 057. 91, 945. 10, 917. 00, 899. 30, 855. 00( 25-R螺
甾烷醇甙 ,强度 899. 30 cm- 1> 917. 00 cm- 1 )。
　　1 HNMR(氕代二甲亚砜 ):δ4. 979 ( 1H, d, J=
6. 8 Hz, H-1″) , 4. 544 ( 1H, q, J= 7. 0 Hz, H-16) ,
3. 590 ( 1H, dd, J= 10. 5, 3. 7 Hz, H-26a ) , 3. 491
( 1H, dd, J= 10. 5, 10. 5 Hz ) , 2. 312 ( 1H, dd,
J= 12. 4, 4. 2 Hz, H-7eq) , 2. 080 ( 1H, dd, J= 12. 0,
2. 9 Hz, H-5) , 1. 964 ( 1H, dd, J= 12. 4 Hz, H-7ax ) ,
0. 902 ( 3H, d, J= 6. 9 Hz, H-21) , 0. 728( 3H, s, H-
18) , 0. 719( 3H, d, J= 5. 7 Hz, H-27) , 0. 657( 3H, s,
H-19)。13 C-NMR谱见表 1。
化合物Ⅱ : 白色粉末 ( 100 mg ) , mp 268～ 271
℃ , Licberman-Burchand反应呈蓝绿色 ; M olish反
应反应液界面出现紫色环。取化合物Ⅱ 5. 0 mg溶
于 2. 0 mol /L HCl溶液中 (溶剂为 VM eOH∶ VH
2
O=
1∶ 1) ,水浴加热回流 4 h至水解完全 ,用 CH3 Cl萃
取甙元 ,剩余水层与糖标样、甙元与化合物Ⅰ的糖及
甙元进行 TLC对照 ,结果同化合物 I。 FAB-M S m /
z: 909 [M+ Na ]
+ , 893 [M+ Li ]
+ , 545 [ M-162-162-
H2O + H ]
+ 。 IRυKBrmax ( cm- 1 ) 3 422. 08 ( O H) ,
2 945. 28( CH) , 1 705. 17 ( C= O ) , 1 453. 45,
1 378. 70, 1 249. 97, 1 052. 30, 980, 930, 900. 22,
866. 96 ( 25R-螺甾烷醇甙 ,强度 900. 20 cm- 1 >
930. 00 cm
- 1
)。
　　 1 HNMR(氕代二甲亚砜 ): δ4. 415( 1H, d, J=
8. 0 Hz, H-1″′) , 4. 327( 1H, J= 8. 0 Hz, H-1″) , 4. 105
( 1H, d, J= 6. 8 Hz, H-1′) , 4. 544( 1H, q, J= 7. 0 Hz,
H-16) , 3. 590 ( 1H, dd, J= 10. 5, 3. 7 Hz, H-26a ) ,
3. 491 ( 1H, dd, J= 10. 5, 10. 5 Hz, H-26b ) , 2. 319
( 1H, dd, J= 12. 4, 4. 2 Hz, H-7eq) , 2. 080( 1H, dd,
J= 12. 0, 2. 9 Hz, H-5) , 1. 964( 1H, dd, J= 12. 8,
12. 4 Hz, H-7ax ) 0. 902( 3H, d, J= 6. 9 Hz, H-21) ,
0. 727( 3H, s, H-18) , 0. 718( 3H, d, J= 5. 7 Hz, H-
27) , 0. 658( 3H, s, H-19)。13C-NMR谱见表 1。
表 1　化合物Ⅰ 和化合物Ⅱ的 13C-NM R数据 (氘代 DMSO ,δppm, TM S内标 )
Table 1　 13C-NM R chemical da ta of saponinsⅠ andⅡ ( CD3 SOC D3 ,δppm, TM S)
碳原子
C
化合物Ⅰ CompoundⅠ
甙元
Aglycone
DEPT
糖
Sugar
DEPT
化合物Ⅱ Com poundⅡ
甙元
Aglycone
DEPT
糖
Sugar
DEPT
1 35. 8 CH2 Inn er-glu 35. 8 CH2 1′ 100. 1 CH
2 29. 7 CH2 1′ 100. 4 CH 29. 7 CH2 2′ 74. 8 CH
3 76. 3 CH 2′ 73. 3 CH 76. 3 CH 3′ 75. 6 CH
4 26. 0 CH2 3′ 75. 3 CH 26. 0 CH2 4′ 79. 9 CH
5 55. 4 CH 4′ 70. 4 CH 55. 4 CH 5′ 73. 0 CH
6 209. 7 C 5′ 76. 5 CH 209. 7 C 6′ 67. 7 CH2
7 45. 8 CH2 6′ 67. 1 CH2 45. 8 CH2 4-Glu
8 36. 6 CH 6-O-ara 36. 6 CH 1″ 103. 0 CH
9 52. 4 CH 1″ 103. 3 CH 52. 4 CH 2″ 73. 2 CH
10 40. 9 C 2″ 70. 1 CH 40. 9 C 3″ 76. 3 CH
11 20. 7 CH2 3″ 72. 4 CH 20. 7 CH2 4″ 70. 5 CH
12 40. 2 CH2 4″ 68. 1 CH 40. 2 CH2 5″ 75. 5 CH
13 40. 3 C 5″ 65. 8 CH2 40. 3 C 6″ 60. 9 CH2
14 55. 4 CH 55. 4 CH 6-ara
15 31. 1 CH2 31. 1 CH2 1″′ 103. 7 CH
16 79. 9 CH 79. 9 CH 2″′ 72. 7 CH
17 61. 7 C 61. 7 C 3″′ 73. 2 CH
18 16. 0 CH2 16. 0 CH3 4″′ 70. 0 CH
19 12. 7 CH2 12. 7 CH3 5″′ 66. 8 CH3
20 41. 0 CH 41. 0 CH
21 14. 5 CH2 14. 5 CH3
22 108. 3 C 108. 3 C
23 30. 8 CH2 30. 8 CH2
24 28. 5 CH2 28. 4 CH
25 29. 7 CH 30. 8 CH2
26 65. 8 CH2 66. 8 CH2
27 17. 0 CH2 17. 0 CH2
2　结果与分析
2. 1　化合物Ⅰ的结构解析
　　化合物Ⅰ 为白色针状结晶 , mp 265～ 267℃ ,
Liebermann-Burchard反应和 Molish反应显示为
甾体皂甙 ; FAB-M S给出 [M+ Na ]+ 和 [M+ Li ]+ 分
别为 ( m /z): 747和 731,表明其分子离子 [ M ]+ 为
724。甙元的 [M+ ]= 430,结合碎片离子峰 358, 316,
287离子初步确定为拉克索皂甙元 [ 4]。 IR谱中显示
甙的特征 ( 3 439, 1 057 cm- 1 ) ,酮基 ( 1 706 cm- 1 )和
25-R-螺甾烷的特征 ( 954, 917, 899和 855 cm- 1 ,其
中强度 899 cm- 1 > 917 cm- 1 ) [4 ] , 化合物 Ⅰ 用
164 西北农林科技大学学报 (自然科学版 ) 第 31卷
2 mo l /L HCl水解 ,糖部分用标样进行薄板检测确
定为 L-阿拉伯糖和 D-葡萄糖 ( TLC) ;化合物Ⅰ 用
乙酐吡啶乙酰化 ,在化合物Ⅰ 的乙酰化物 EI-M S中
出现 m /z 259的末端五碳糖特征碎片离子和 m /z
547的双糖乙酰化碎片离子 ,表示阿拉伯糖处于糖
链的末端 ,化合物Ⅰ的 13 C-NM R谱中 ,葡萄糖的δC6
为 67. 1,发生了显著的配糖化位移效应 [5 ] ,表明α-L
阿拉伯糖连在葡萄糖的 C6上。甙元部分的化学位移
与拉克索皂甙元相比较 ,发现 C3发生显著甙化位
移 ,向低场移动了 6. 2,其他基本一致。进一步确定
甙元为拉克索皂甙元 , 1 HNMR中葡萄糖和阿拉伯
糖的异端质子重叠 ,出现在δ4. 979处 ,且 J= 6. 8 Hz
揭示其甙键构型分别为 β和α。综上分析 ,化合物Ⅰ
的结构确定为 25-R-螺甾烷 -3β-醇 -6-酮-3-O-[α-L-
吡喃阿拉伯糖基 ( 1→ 6) ]-β-D-吡喃葡萄糖甙。其13 C-
NM R数据与贾忠健等 [ 6]从粗糙菝葜 ( Smilax le-
brunii Lev l)中分离的甾体皂 25-R螺甾烷 -3β -醇 -6
酮-3-O [α-L-吡喃阿拉伯糖基 ( 1→ 6) ]-β -D-吡喃葡
萄糖甙的数据基本一致 (表 1) ,故最后判定化合
物Ⅰ 的结构见图 1。
图 1　化合物Ⅰ 的结构式
Fig. 1　 St ructure o f compoundⅠ
2. 2　化合物Ⅱ的结构解析
化合物Ⅱ为白色粉末。 Lieberman-Burchand反
应和 Molish反应显示为甾体皂甙。 FAB-M S给出
m /z: 909 [M+ Na ]+ , 893[M+ Li ]+ ,表明其分子量
是 886, IR谱中显示甙的特征 ( 3 422. 08 cm- 1 ) ,酮
基 ( 1 700. 17 cm- 1 )和 25-R-螺甾烷的特征 ( 980,
930, 900. 22, 866. 96 cm
- 1 ,且强度 900. 22> 930
cm
- 1 )。13 C-NMR谱中δ209. 774也显示甙中一个酮
基的存在。1HNM R中 0. 658( s)和δ0. 718( s)为皂甙
甾核上两个角甲基的信号 , 0. 727( d)和 0. 902(d)为
螺环仲碳原子所连甲基的信号 , 3个糖基异碳原子
的信号在 δ4. 415(d, J= 8. 0 Hz) ,δ4. 327( d, J= 8. 0
Hz)和 δ4. 105( d, J= 6. 8 Hz)。上述数据都显示出
25-R-螺甾烷甙的特征。化合物Ⅱ用 2 mo l /L HCl水
解后用 CH3 Cl萃取生成甙元 ,甙元和糖部分与化合
物Ⅰ进行 T LC, IR, 1 HNMR和 13 C-NMR谱对照 ,发
现两个化合物所含的甙元和糖的种类完全一样 ,因
此 ,断定化合物Ⅱ中甙元是拉克索皂甙元 ,糖部分是
2个分子葡萄糖和 1个分子阿拉伯糖 ,将化合物结
构中糖部分与甲基-β -D-葡萄糖甙的化学位移比较
发现:化合物Ⅱ中 C4和 C-6位发生配糖化位移 ,内
侧六碳糖的 C-4, C6与甲基 -β-D-葡萄糖甙的 C6比
较 , C6向低场分别移动了 8. 7和 5. 39,其余数据与
甲基 -β-D-葡萄糖甙化学位移基本一致 ,由此断定与
拉克索皂甙元 3-OH相连的是葡萄糖 ,甙中剩余 2
个糖的化学位移与 β -D-葡萄糖和α-L-阿拉伯糖比
较 ,除 C-1位发生配糖化位移外 ,其他基本一致。再
据13 C-NM R位移值确定另一分子葡萄糖连接在内
部葡萄糖 C-4上 ,阿拉伯糖连接在 C6上 ,再结
合1 HNM R中内部葡萄糖、葡萄糖和阿拉伯糖异端
质子的化学位和偶合常数 (δ4. 415, J= 8. 0 Hz) ,
(δ4. 327, J= 8. 0 Hz)和 (δ4. 105, J= 6. 8 Hz)表明甙
键构型分别是 β和α。再根据 M+峰可知化合物分子
式为 C44 H2OO18 ,它的碳原子化学位移归属见表 1。
这与 Sato shi等 [3 ]从粘鱼须 ( Smilax sieboldl l )中分
离的甾体皂甙 lax agenin 3-O-β -D-glucopy rano syl-
( 1→ 4 ) -O-[α-L-arabinopyrano sy l-( 1→ 6 ) ]-β -D-
glucopy rano side基本一致。综上所述 ,化合物Ⅱ断
165第 4期 张存莉等:黑刺菝葜中的甾体皂甙研究
定为拉克索皂甙元 -3-O-[β -D-吡喃葡萄糖基 -( 1→
4) -[α-L-吡喃阿拉伯糖基-( 1→ 6) ]-β -D-吡喃葡萄糖
甙 ,其结构式见图 2。
图 2　化合物Ⅱ的结构式
Fig. 2　 St ructure o f compoundⅡ
[参考文献 ]
[1 ]　中华人民共和国卫生部药典委员会 .中华人民共和国药典 [M ].广州:广东科技出版社 , 1995.
[2 ]　李　忌 ,陈俊杰 ,巨　勇 ,等 .天然甾体皂甙化合物的抗肿瘤活性 [ J ].天然产物研究与开发 , 1999, 11( 1): 14- 17.
[3 ]　 Satosh i K B, Mimaki Yoshio, Sashida Yu taka, et al. Steroidal saponins f rom th e rhizomes of Smi lax sieboldl l [ J ] . Phy toch emis t ry, 1992,
31( 7): 2445- 2450.
[4 ]　 Brigi ta de Valeri , Alf redo Usubi llaga. Sapogenins f rom Solanum meridense [ J]. Ph ytochemis t ry, 1989, 28( 9): 2509.
[5 ]　肖崇厚 .中药化学 [M ].上海:上海科学技术出版社 , 1997, 394.
[6 ]　 Jia Zhong-jian, Ju Yong. Steroidal s aponins f rom Sm ila x lebrunii [ J ]. Ph ytochemis try, 1992, 31( 9): 3173- 3175.
Steroidal saponins from Sm ilax scobinicaulis
ZHANG Cun-l i
1 , LI Wei-chang
2 ,GAO Jin-ming
2 , FU Jian-xi
2
( 1 College of Forest; 2 College of Lif e Sciences ,Northwest Sci-Tech Universit y of Agricult ure and Forestry , Yangling , Shaanx i 712100,China)
Abstract: Two steroidal saponins w ere fi rst isolated f rom 95% ethanolic ex t ract of the rhizome of Sm i-
lax scobinicaul is Wrigh t C. H. . Thei r st ructures were established on the basis of spect ral and chemical
methods as laxogenin-3-O-[α-L-arabinopyranosy l-( 1→ 6) ]-β -D-g lucopy ranoside and laxogenin-3-O-[β -D-
g lucopyr nosyl-( 1→ 4) ]-[α-L-a rabinopy rano syl-( 1→ 6) ]-β-D-glucopy rano side.
Key words: Sm ilax scobinicaul is; Liliaceae; steroidal saponin
166 西北农林科技大学学报 (自然科学版 ) 第 31卷