全 文 ： 2011年第 31卷 有 机 化 学 Vol. 31, 2011
第 11期, 1811～1819 Chinese Journal of Organic Chemistry No. 11, 1811～1819

* E-mail: lincuiwu@126.com
Received July 21, 2010; revised March 21, 2011; accepted June 2, 2011.
国家自然科学基金(Nos. 20662001, 20962002)资助项目.
·研究论文·
新的滇桂艾纳香寡糖 BROS结构分析
许子竞 a,c 林翠梧*,a 廖敏富 a,b
(a广西大学化学化工学院 南宁 530004)
(b广西药用植物园 南宁 530023)
(c广西亿康药业股份有限公司 柳州 545006)
摘要 以滇桂艾纳香枝叶为原料, 经陶瓷膜、有机膜分离, 醇沉、Sevag法除蛋白, DEAE-纤维素柱层析和 SephadexG-10,
SephadexG-50凝胶柱色谱纯化得到的 BROS; 经 HPGPC检测分析表明, BROS为均一寡糖, MALDI-TOF-MS测定分子
量为 1314. 用 IR, HPLC, 甲基化分析, GC-MS, NMR (1H NMR, 13C NMR, 1H-1HCOSY, HMQC和 HMBC)等方法对
BROS 结构进行表征, 结果表明, 该寡糖由 1 个葡萄糖(α-D-Glcp)和 7 个果糖(β-D-Fruf)组成, 残基间以→2)Fruf-(1→链
接 , 分子末端链接为 α-Glcp-(1→, →2)-β-D-Fruf, 推出 BROS 的结构式为 : β-D-Fruf1-(2→1)-β-D-Fruf2-(2→1)-
β-D-Fruf3-(2→1)-β-D-Fruf4-(2→1)-β-D-Fruf5-(2→1)-β-D-Fruf6-(2→1)-β-D-Fruf7-(2→1)-α-D-Glcp.
关键词 寡糖(BROS); 提取纯化; 甲基化还原裂解; 核磁分析; 结构表征
Structure Analysis of a New Oligosaccharides BROS from
Blumea riparia
Xu, Zijing
a,c
Lin, Cuiwu*
,a
Liao, Minfu
a,b
(a College of Chemistry and Chemical Engineering, Guangxi University, Nanning 530004)
(b Guangxi Medicinal Plants Botantical Garden, Nanning 530023)
(c Guangxi Ecan Pharmaceutical Co. LTD, Liuzhou 545006)
Abstract Blumea riparia oligosaccharide (BROS) was obtained from branches of Blumea riparia by us-
ing ceramic and organic membrance separation, precipitation with ethanol, deproteination using Sevag
method, and fractionation through DEAE-cellulose column, Sephadex G-10 and Sephadex G-50 Gel filtra-
tion chromatography. The purity and molecular weight of BROS were determined by HPGPC and
MALDI-TOF-MS. The structure was characterized with monosaccharide composition analysis, methylation
analysis, IR, GC-MS, 1D and 2D NMR analysis. The results showed that BROS was homogeneous oligo-
saccharide and composed of one α-D-Glcp and seven β-D-Fruf. The molecular weight of BROS was 1314.
The backbone of BROS had a consisting of 1,2-linked β-D-Fruf residues, α-D-Glcp-(1→ and β-D-Fruf-(2→
connecting each end of the molecular. Finally, the BROS structure was fixed on as: β-D-Fruf1-(2→1)-β-
D-Fruf2-(2→1)-β-D-Fruf3-(2→1)-β-D-Fruf4-(2→1)-β-D-Fruf5-(2→1)-β-D-Fruf6-(2→1)-D-Fruf7-(2→1)-α-
D-Glcp.
Keywords oligosaccharide (BROS); extraction and isolation; methylation reductive cleavage; NMR
analysis; structure characterization
多糖作为构成生命活动的基本物质之一, 在抗肿 瘤、抗炎、抗病毒、降血糖、抗衰老等方面均发挥着其
1812 有 机 化 学 Vol. 31, 2011

特殊的生物活性作用. 近年来, 功能性多糖的研究已成
为一个世界性的热点, 其中研究多糖的结构是基础, 许
多不同的单糖残基、不同的连接位置和不同类型的糖苷
健, 能形成具有不同的构象、不同的相对分子质量, 以
及链内和链间氢键的二级结构, 使多糖具有复杂的结构
和活性. 滇桂艾纳香(Blumea riparia DC)为菊科艾纳香
属植物, 作为广西民间中草药, 在治疗妇女功能性子宫
出血, 产后出血, 不育不孕等方面有着悠久的用药历史,
尤其水溶性提取物具有显著的止血活性功效[1
～3], 而目
前有关滇桂艾纳香水溶性多糖研究报道除了本课题组
提取条件研究报道外[4], 未见其它相关报道. 因此, 对
纯化的滇桂艾纳香低聚糖(Blumea riparia oligosaccha-
ride, BROS)了解和阐明其结构, 无论在理论上还是在实
际应用方面都具有意义.
1 实验部分
1.1 材料与试剂
滇桂艾纳香枝叶(广西桂西制药厂提供). 苯酚、浓
硫酸、正丁醇、氯仿、95%乙醇、氯化钠、三氟乙酸、
醋酸酐、等均为分析纯. 标准半乳糖醛酸、鼠李糖、果
糖 (α-D-Fruf, β-D-Fruf, α-D-Frup, β-D-Frup)、葡萄糖
(α-D-Glcp, β-D-Glcp)、甘露糖、半乳糖(E. Merck公司).
透析袋(截留分子量: 0.5和 1 KDa)(上海华美生物工程公
司); DEAE-纤维素(上海化学试剂一厂); Sephadex G-10,
Sephadex G-50 (Pharmacia公司).
1.2 仪器
多功能陶瓷膜(截留分子量 100 kDa, 微滤膜孔径
0.1 μm), 型号: SJM-DGW;有机膜(截留分子量 1 kDa,
超滤膜孔径 2 nm; 截留分子量 10 kDa, 超滤膜孔径 50
nm), 型号: SJM-DGN 合肥世杰膜工程有限责任公司;
台式大容量离心机 TDL-5C(上海安亭科学仪器厂); 冷
冻干燥机 FD-1A-50(北京博医康实验仪器有限公司);
电脑全自动部份收集器 DBS-160(上海青浦泸西仪器
厂); 电子天平 AL204(梅特勒-托利多仪器有限公司);
紫外-可见分光光度计 SP-756P(龙尼科(上海)仪器有限
公司); Agilent 1100高效液相色谱仪(美国 Agilent公司);
Breeze 高效凝胶渗透色谱仪(HPGPC, 美国 waters 公
司); 基质辅助激光解释飞行时间质谱(MALDI-TOF-
MS, 美国 ABI 公司); 红外光谱仪(Nexus670FT-IR, 美
国 Nicolet 公司); GC/MS(美国 Agilent 公司); 核磁共振
仪(Bruker-AVANCE 600, 美国 Bruker公司).
1.3 滇桂艾纳香多糖的提取与分离纯化
取粉碎的滇桂艾纳香枝叶 6.0 kg, 加 10 倍体积的
水, 于 85 ℃提取 3次, 每次 2 h; 合并提取液、减压过滤,
滤液过陶瓷膜(微滤膜孔径 0.1 μm), 微滤液过有机膜(超
滤膜孔径 50 nm), 所得超滤液再过有机膜(超滤膜孔径 2
nm). 将截留液(被超滤膜孔径 2 nm所截留)浓缩、离心,
上清液再减压浓缩至原体积的 1/7, 加 95%的乙醇进行
醇沉, 静置过夜后离心, 将沉淀物依次用无水乙醇、丙
酮、乙醚洗涤, 冷冻干燥, 用水复溶, 采用 Sevag法脱蛋
白[5], 重复 10 次, 直至液面交界处无胶状物, 除去残留
有机溶剂, 透析, 冷冻干燥后得淡黄色粗多糖 37.1 g.
将淡黄色粗多糖溶于水 , 过 DEAE-纤维素柱层
析[6], 依次用水, 0.1, 0.3, 0.5 mol/L NaCl溶液洗脱, 分部
收集, 苯酚-硫酸法检测, 绘制洗脱曲线, 合并洗脱高峰
部分, 减压浓缩、透析, 冷冻干燥, 得各部分分级纯化滇
桂艾纳香多糖. 将干燥的 0.1 mol/L NaCl洗脱部分适量
溶于水, 经过 SephadexG-10凝胶柱脱盐、再 G-50凝胶
色谱柱分离纯化, 得到纯 BROS样品 0.651 g.
1.4 BROS纯度和分子量测定
取 1 mg BROS溶于 1 mL超纯水中, 采用高效凝胶
渗透色谱法(HPGPC)分析.
Breeze 高效凝胶渗透色谱仪型高效液相色谱仪:
色谱柱, TSK-Gel G4000SWXL (7.8×300 mm)凝胶柱;
检测器, Waters 2410示差折光检测器; 流动相, 超纯水,
洗脱流速 0.6 mL/min; 柱温与示差检测器温度, 35 , ℃
进样量 20 μL.
根据 HPGPC 的洗脱峰型确定纯度, 由标准多糖的
分子量对数与保留时间制得标准曲线, 由标准曲线及
GPC软件计算样品分子量[7].
1.5 BROS的MALDI-TOF-MS分析
MALDI-TOF质谱仪, 参数设置为: 337 nm氮分子
激光, 反射模式, 加速电压 20 kV, 延迟时间: 100～340
ns 范围内选择, 激光脉冲次数: 100～400, 质谱图多糖
质量范围选择在 800～3000 Da[8].
1.6 BROS单糖组成分析
称取5 mg样品, 加入2 mol/L的三氟乙酸4 mL, 100
℃下密封水解 8 h, 减压浓缩, 加甲醇, 除尽三氟乙酸后
干燥, 加入适量蒸馏水溶解, 供 HPLC 检测分析, 同时
用标准单糖及其混合物作参照[9].
HPLC 检测条件 : ZORBAX 糖分析色谱柱 (4.6
mm×250 mm), 示差折光检测器(RID); 柱温: 35 ; ℃ 检
测池温度: 35 ; ℃ 流动相: V(乙腈)∶V(水)＝80∶20.
1.7 BROS的红外光谱分析
取干燥后的BROS1 mg与 300 mg干燥的KBr混匀,
研磨, 压片, 于红外光谱仪 4000～400 cm
－1中红外区扫
描, 测定透光率曲线[10].
No. 11 许子竞等：新的滇桂艾纳香寡糖 BROS结构分析 1813

1.8 BROS的甲基化分析
取 BROS10 mg, 经 P2O5充分干燥的 BROS置于 25
mL反应瓶中, 按文献[11]方法操作, 甲基化产物进行甲
酸解聚, 用 TFA 完全酸水解, NaBH4还原, 乙酰化后进
行 GC-MS分析.
分析条件: OV 1701 毛细管柱(φ 0.25 mm×30 m,
膜厚 0.25 mm), 程序升温: 从 150 ℃柱温开始, 保温 2
min, 以 3 /min℃ 的速度上升至 250 , ℃ 停留 10 min; 载
气 He, 离子源: EI源, 70 eV, 进口温度 250 , ℃ 离子源
温度 200 , ℃ 检测电压 350 V.
2 结果与讨论
2.1 纯度和分子量鉴定
纯化的 BROS 经 HPGPC 分析, 洗脱色谱峰单一,
且尖锐光滑对称, Wp＝1344, MW＝1318 多分散系 MW/
Mn＝1.03, 确定为均一寡糖, 如图 1.

图 1 BROS的 HPGPC
Figure 1 HPGPC of BROS
2.2 MALDI-TOF-MS测定 BROS相对分子量

由质谱图得到离子碎片信息如表 1示, 质谱图 2显
示 BROS的分子离子峰 m/z ([M－H]
－
)为 1313, 由此表
明 BROS 的相对分子量为 1314; 结合 HPLC 色谱分析,
提示 BROS是由 1个 α-D-Glcp和 7个 β-D-Fruf组成的
寡糖, 其计算分子量为 1314, 与 MALDI-TOF-MS 测定
吻合, 与HPGPC检测(Wp＝1344, MW＝1318)BROS的分
子质量几乎一致. 从图 2和表 1可以看出, BROS分子离
子荷质比[M－H]
－
表达了[M－H－(162)
n
＋Cl]
－
裂解规
律[12].

图 2 BROS质谱图
Figure 2 MS of BROS
2.3 BROS的单糖组成分析

称取 5 mg BROS 样品, 加 2 mol/L 的三氟乙酸 2
mL, 100 ℃下酸水解 6 h. 取出, 加入少量甲醇, 于旋转
蒸发仪上减压浓缩, 重复操作, 以除尽三氟乙酸, 再加
适量纯化水溶解, HPLC 检测分析结果与单糖标准品
(α-D-Glcp 和 β-D-Fruf)对照显示, BROS 只含 α-D-Glcp
表 1 BROS的质谱信息
Table 1 MS information of BROS
m/z 1313 1186/1188 1151
Ion [M－H]
－
[HO[C6H10O5]7＋Cl]
－
[HO[C6H10O5]7]
－

Group M: [HO[C6H10O5]8H) (M－[C6H10O5H]＋Cl) (M－[[C6H10O5]2H])
m/z 1024/1026 989 862/864
Ion [HO[C6H10O5]6＋Cl]
－
[HO[C6H10O5]6]
－
[HO[C6H10O5]5＋Cl]
－

Group (M－[[C6H10O5]2H]＋Cl) (M－[[C6H10O5]2H]) (M－[[C6H10O5]3H]＋Cl)
m/z 827 700/702 665
Ion [HO[C6H10O5]5]
－
[HO[C6H10O5]4＋Cl]
－
[HO[C6H10O5]4]
－

Group (M－[[C6H10O5]3H]) (M－[[C6H10O5]4H]＋Cl) (M－[[C6H10O5]4H])
m/z 610 575 376
Ion [HO[C6H10O5]3＋Cl]
－
[HO[C6H10O5]3]
－
[HO[C6H10O5]2＋Cl]
－

Group (M－[[C6H10O5]5H]＋Cl) (M－[[C6H10O5]5H]) (M－[[C6H10O5]6H]＋Cl)
m/z 341
Ion [HO[C6H10O5]2]
－

Group (M－[[C6H10O5]6H])

1814 有 机 化 学 Vol. 31, 2011


图 3 (a) 混合标准单糖和(b) BROS水解物的 HPLC图谱
Figure 3 HPLC of mixed standard monosaccharides (a) and
hydrolysated monosaccharides of BROS (b)
1—Galacturonic acid; 2—Rhamnose; 3—Fructose; 4—Mannose; 5—Glucose;
6—Galactose
和 β-D-Fruf两种单糖, 其量比例为 1∶7 (如图 3)[13].
2.4 BROS的红外光谱分析

取 1 mg样品与适量干燥的 KBr粉末混合后在研钵
中研磨, 经压片后, 在 400～4000 cm
－1进行扫描, 确定
样品光能团特征吸收峰及糖苷键特有构型, 如图 4所示.

图 4 BROS的 IR检测图
Figure 4 IR spectrum of BROS
从 BROS的红外光谱图中可以看出, 3378.67 cm
－1
处的强吸收峰是糖分子中 O—H 键的伸缩振动吸收,
2933.46 cm
－ 1 处的峰是 C—H 键的伸缩振动吸收 ,
1599.51 cm
－1处的峰是糖分子中结合水的吸收, 1417.46
cm
－1的峰是糖分子中 C—H键的变角振动吸收, 1031.86
cm
－1 处的峰是 C—O 键的变角振动吸收, 935.84 和
871.35 cm
－1的吸收峰是 а-型吡喃环 C—H变角振动, 另
外, 红外光谱在 1730 cm
－1附近无糖醛酸对应的吸收峰,
表明该糖不含有糖醛酸.
2.5 BROS甲基化分析

取 10 mg, 经 P2O5充分干燥的样品置于 25 mL反应
瓶中, 按文献[11]方法甲基化, 制得甲基化产品; 将甲
基化多糖样品, 经体积分数为 90%的甲酸于 100 ℃水解
4 h, 减压蒸干溶剂后, 再用 2 mol/L三氟乙酸水解 6 h,
经硼氢化钠还原、乙酰化后转变为部分甲基化的糖醇乙
酸酯, 经 GC/MS分析, 如表 2～3, GC裂解碎片及保留
时间如图 5, 质谱碎片丰度如图 6～10所示.

图 5 BROS甲基化衍生还原裂解 GC分析
Figure 5 Reductive-cleavage of BROS methylated for GC
analysis
1—1,5-Anhydro-2,3,4,6-tetra-O-methyl-D-glucitol, tR＝3.62 min; 2—2,5-
anhydro-1,3,4,6-tetra-O-methyl-D-mannitol, tR＝3.97 min; 3—2,5-anhydro-
1,3,4,6-tetra-O-methyl-D-glucitol, tR＝ 4.08 min; 4— 1-O-acetyl-2,5-anhy-
dro-3,4,6-tri-O-methyl-D-mannitol, tR＝4.63 min; 5—1-O-acetyl-2,5-anhy-
dro-3,4,6-tri-O-methyl-D-glucitol, tR＝4.83 min

图 6 1,5-脱水-2,3,4,6-四甲氧基-D-葡萄糖醇裂解碎片及丰度
Figure 6 The mass number and the relative abundance of
GC/MS in 1,5-anhydro-2,3,4,6-tetra-O-methyl-D-glucitol
从 BROS甲基化还原裂解可以看出, α-D-Glcp-(1→
残基甲基化还原裂解只生成 1,5-anhydro-2,3,4,6-tetra-

No. 11 许子竞等：新的滇桂艾纳香寡糖 BROS结构分析 1815

表 2 甲基化还原裂解和乙酰化产品 GC/MS碎片和丰度 a
Table 2 GC/MS fragmentations and relative abundances of the derivatives produced by reductive-cleavage and acetylation
Methylated monosaccharide MS m/z (%)
1,5-Anhydro-2,3,4,6-tetra-O-methyl-D-glucitol
41 (21), 43 (24), 45 (51), 55 (9), 58 (11), 59 (14), 71 (70), 75 (52), 85 (14), 88 (32), 99
(22), 101 (100), 111 (16), 115 (16), 125 (17), 143 (37), 175 (6), 188 (11)
1-O-Acetyl-2,5-anhydro-3,4,6-tri-O-methyl-D-
mannitol
41 (26), 43 (93), 45 (46), 53 (13), 55(15), 59 (14), 69 (17), 71 (77), 75 (16), 83 (31),
85 (34), 87 (21), 99 (17), 101 (79), 111 (100), 114 (29), 115 (57), 117 (19), 125 (51),
126 (49), 143 (81), 156 (9), 157 (13), 171 (6), 188 (7), 249 (21)
1-O-Acetyl-2,5-anhydro-3,4,6-tri-O-methyl-D-
glucitol
41 (37), 43 (100), 45 (58), 55 (17), 59 (11), 69 (25), 71 (69), 75 (15), 83 (21), 85 (32),
87 (39), 99 (18), 101 (95), 111 (64), 114 (41), 115 (29), 117 (25), 125 (41), 126 (46),
143 (17), 188 (9), 249 (7)
2,5-Anhydro-1,3,4,6-tetra-O-methyl-D-mannitol
41 (34), 43 (21), 45 (76), 55 (15), 59 (18), 71 (83), 75 (46), 83 (21), 85 (23), 89 (21),
99 (34), 101 (100), 111 (75), 115 (57), 125 (66), 126 (22), 143 (96), 155 (20), 156
(40), 157 (13), 175 (10), 188 (9), 221 (29)
2,5-Anhydro-1,3,4,6-tetra-O-methyl-D-glucitol
41 (23), 43 (14), 45 (63), 55 (11), 59 (17), 71 (32), 75 (19), 83 (21), 87 (22), 89 (18),
99 (23), 101 (100), 111 (37), 115 (21), 125 (8), 126 (41), 143 (50), 221 (5)
a
The mass number is given first, followed by the relative abundance in parentheses.
表 3 多糖 BROS单糖残基甲化比率和链接方式
Table 3 Molar ratio and linkage type of methylated monosaccharide residue of BROS
Methylated monosaccharide Molar ratio Linkage type
1,5-Anhydro-2,3,4,6-tetra-O-methyl-D-glucitol 2 Glcp-(1→
1-O-Acetyl-2,5-anhydro-3,4,6-tri-O-methyl-D-mannitol 6 →2)-Fruf-(1→
1-O-Acetyl-2,5-anhydro-3,4,6-tri-O-methyl-D-glucitol 6 →2)-Fruf-(1→
2,5-Anhydro-1,3,4,6-tetra-O-methyl-D-mannitol 1 →2)-Fruf
2,5-Anhydro-1,3,4,6-tetra-O-methyl-D-glucitol 1 →2)-Fruf


图7 1-乙酰基-2,5-脱水-3,4,6-三甲氧基-D-甘露糖醇裂解碎片
及丰度
Figure 7 The mass number and the relative abundance of
GC/MS in 1-O-acetyl-2,5-anhydro-3,4,6-tri-O-methyl-D-man-
nitol

图8 1-乙酰基-2,5-脱水-3,4,6-三甲氧基-D-葡萄糖醇裂解碎片
及丰度
Figure 8 The mass number and the relative abundance of
GC/MS in 1-O-acetyl-2,5-anhydro-3,4,6-tri-O-methyl-D-glucitol

图 9 2,5-脱水-1,3,4,6-四甲氧基-D-甘露糖醇裂解碎片及丰度
Figure 9 The mass number and the relative abundance of
GC/MS in 2,5-anhydro-1,3,4,6-tetra-O-methyl-D-mannitol

图 10 2,5-脱水-1,3,4,6-四甲氧基-D-葡萄糖醇裂解碎片及丰
度
Figure 10 The mass number and the relative abundance of
GC/MS in 2,5-anhydro-1,3,4,6-tetra-O-methyl-D-glucitol

1816 有 机 化 学 Vol. 31, 2011

O-methyl-D-glucitol; →2)-β-D-Fruf残基甲基化还原裂解
生成两种产品 , 即 2,5-anhydro-1,3,4,6-tetra-O-methyl-
D-mannitol和2,5-anhydro-1,3,4,6-tetra-O-methyl-D-gluci-
tol; →2)-β-D-Fruf-(1→残基甲基化还原裂解乙酰化也生
成 两 种 产 品 , 即 1-O-acetyl-2,5-anhydro-3,4,6-tri-O-
methyl-D-manntol 和 1-O-acetyl-2,5-anhydro-3,4,6-tri-O-
methyl-D-glucitol. 如图 11 还原裂解所示, 从还原裂解
产品可以看出, BORS 的单糖残基上没有侧链, 单糖残
基间以 Glcp-(1→, →2)-β-D-Fruf-(1→相链接, 其单糖残
基甲化比率和链接方式如表 3.
2.6 BROS的核磁共振分析
以D2O为溶剂, 测定 BROS的
1H NMR (室温 25 ℃
下测定), 13C NMR, 135°DEPT, 1H-1HCOSY, HMQC,
HMBC谱图(60 ℃下测定)[14,15].
2.6.1
1
H NMR分析
在 BROS的 1H NMR谱图中(如图 12), 大于 δ 5.0
的异头氢 δ 5.444 (J＝3.6 Hz)只有一个信号, 从化学位
移和耦合常数可以推出, D-Glcp为 α构型. 在 δ 4.3～5.0
范围无质子信号, 是果糖残基的特征 1H NMR谱图, 从
谱图可以看出, BROS 主要由果糖残基组成, 这与上述
BROS 水解产物 HPLC 的组成分析相吻合(果糖∶葡萄
糖＝7∶1).
2.6.2
13
C NMR分析
(1)异头区: 图 8是 BROS的 13C NMR谱图. 由图 8
可见, 在异头区域出现 8个吸收峰 (δ 103.713, 103.257,
103.210, 103.166, 103.118, 103.068, 103.015, 92.507), 说
O
OMe
OH
OMe
MeO
+
+
1,5-anhydro-2,3,4,6-tetra-O-methyl-D-glucitol
1-O-acetyl-2,5-anhydro -3,4,6-tri-O-methyl-mannitol 1-O-acetyl-2,5-anhydro -3,4,6-tri-O-methyl-glucitol
2,5-anhydro-1,3,4,6-tetra-O-D-mannitol 2,5-anhydro-1,3,4,6-tetra-O-D-glucitol
5
OMe
MeO
O
O
MeO
OMe
MeO
O
OMe
MeO
OMe
MeO
O
OMe
MeO
OMe
MeO
O
O
MeO
O
MeO
MeO
OMe
MeO
O
OMe
MeO
O
OAc
MeO
OMe
MeO
O
MeO OAc
OMe
MeO
O
MeO OMe

图 11 BROS甲基化还原裂解
Figure 11 Reductive-cleavage of BROS methylated

图 12 BROS的 1H NMR谱图
Figure 12 1H NMR spectrum of BROS
No. 11 许子竞等：新的滇桂艾纳香寡糖 BROS结构分析 1817


图 13 BROS的 13C NMR谱图
Figure 13 13C NMR spectrum of BROS

明其中存在 8种不同的单糖残基, 与 β-D-Fruf原始数据
对照, 确认 δ 103.713～103.015, 为 β-D-Fruf的异头碳信
号[16]; 在还原糖 α-D-Glcp 和 β-D-Glcp 的异碳头特征化
学位移信号分别出现在 δ 92.9和 96.7处, 确定 δ 92.5 07
为 α-D-Glcp 的异头碳化学位移信号. (2)在低场区, 13C
NMR在 δ＞170处未见碳信号, 从而排除糖醛酸的存在.
(3)高场区: δ 81.106 处信号强大, 为多重碳重叠信号
(DEPT显示为叔碳信号, 如图 14). 在 δ 76.825～77.413
(DEPT显示为叔碳信号), 74.329 DEPT显示为叔碳信号.
δ 72.640, 72.474, 71.212, 69.477 DEPT显示为叔碳信号
峰. δ 60.644 DEPT显示为仲碳信号, 62.191 DEPT显示
为仲碳信号. 在 δ＜20 处未见碳信号, 排除了鼠李糖的
存在. ＞δ 62.191未见负峰.

图 14 BROS 的 135°DEPT 图谱
Figure 14 135°DEPT spectrum of BROS
2.6.3 2D NMR分析
结合 1H-1HCOSY和HMQC谱图的化学位移进行分
析, 可得到 α-D-Glcp残基中 H-1～H-6的化学位移信号
归属为: H-1 (δ 5.444)→H-2 (δ 3.553)→H-3 (δ 3.771)→
H-4 (δ 3.484)→H-5 (δ 3.854)→H-6 (δ 3.690, 3.899); 从
HMQC谱图上(如图 15)化学位移进行归属, 可得残基环
上 1H和 13C的化学位移信号归属, 如表 4所示.

图15 BROS的HMQC图(G为α-D-Glcp的缩写, F为β-D-Fruf
的缩写; F-C1/H11表示 β-D-Fruf的 C1和与 C1相连的两个质
子中的一个质子的信号归属, 其它类推.)
Figure 15 1HMQC spectrum of BROS (α-D-Glcp abbreviation
G, β-D-Fruf abbreviation F; F-C1/H11 connotes the chemical shift
assignments of C1 and H11. H11 signifies one of the two protons
connecting C1.The others assignments by analogy.)
从HMBC图谱分析(如图16), 单糖残基环上 13C, 1H
之间及相邻环上 13C, 1H 之间化学位移信号的相关归属
关系如表 5.
从 135°DEPT 图谱分析可知, 13C 信号在 δ 72.0～
62.191之间未见负信号, 说明α-D-Glcp-残基C-6位无参
与成键; 从 α-D-Glcp-残基 13C 信号 δ 71.212 (C-2),
72.640 (C-3), 69.477 (C-4), 72.474 (C-5)与标准单糖原始
1818 有 机 化 学 Vol. 31, 2011

表 4 BROS的 HMQC
Table 4 The chemical shift assignments of BROS in HMQC
spectrum
编号 1 2 3 4 5 6
α-D-Glcp-残基
δC 92.507 71.212 72.640 69.477 72.474 60.935
δH 5.444 3.553 3.771 3.484 3.854
3.690
3.899
β-D-Fruf-残基
δC 60.544 —
76.825
77.319
77.413
74.329 81.106 62.191
δH
3.736
3.929
—
4.109
4.202
4.251
4.107 3.880
3.780
3.854

数据对照, 未见明显差异, 可见 C-2～C-6无任何 13C参
与成键, 因此, 只有 α-D-Glcp-残基 C1 参与成键, 这与
α-D-Glcp- 残 基 甲 基 化 还 原 裂 解 残 基 链 接 方 式
(Glcp-(1→)相吻合.
从 HMBC 谱图分析可知, α-D-Glcp-残基 C-1 和
β-D-Fruf-残基上 H-1 (H-11, H-12)两质子相关, 信号归属
为和 β-D-Fruf-残基 C-2相连, β-D-Fruf-残基 C-2和相邻
β-D-Fruf-残基 C-1相连, 结合 BROS甲基化还原裂解残
基链接方式分析(Glcp-(1→, →2)-Fruf-(1→, →2)-Fruf),
(92.507/3.736, 92.507/3.929), β-D-Fruf-残基 C-2 和相邻

图 16 BROS的 HMBC图(F-C-1/H-3表示 β-D-Fruf的 C-1与
H-3信号相关, 其它类推; n表示寡糖分子链中第 n个 β-D-Fruf
残基, n－1类推; 其它类推. )
Figure 16 HMBC spectrum of BROS (F-C-1/H-3 connotes the
chemical shift assignments of C-1 and H-3; n means No. n
β-D-Fruf residues. H-11 signifies one of the two protons connect-
ing C-1. H-61 and n－1 by analogy)

β-D-Fruf-残基 H-1 (H-11, H-12)两质子相关, 信号归属为
(103.068/3.736, 103.210/3.929), 说明 α-D-Glcp-残基 C-1
可推断 BORS 各单糖残基之间的连接方式是: β-D-
Fruf1-(2→1)-β-D-Fruf2-(2→1)-β-D-Fruf3-(2→1)-β-D-
Fruf4-(2→1)-β-D-Fruf5-(2→1)-β-D-Fruf6-(2→1)-β-D-
Fruf7-(2→1)-α-D-Glcp. 其化学结构图如图 17所示.
表 5 单糖残基环上 13C和 1H之间及相邻环上 13C和 1H之间的化学位移(δ)相关信号归属(HMBC)
Table 5 The chemical shift (δ) assignments between 13C and 1H in the same ring and the adjacent ring of monosaccharide residues
BROS (HMBC)
α-D-Glcp-残基环上 13C和 1H之间及相邻 β-D-Fruf-残基环上 13C和 1H之间的相关信号归属关系
C-5/H-1 C-3/H-4 C-6/H-4 Glcp-C-1/Fruf-H-11 Glcp-C-1/Fruf-H-12
72.474/5.444 72.640/3.484 60.935/3.484 92.507/3.736 92.507/3.929
β-D-Fruf-残基环上 13C和 1H之间及相邻环上 13C和 1H之间的相关关系
C-1/H-3 C-3/H-11 C-3/H-12 C-3/H-3 C-3/H-4
60.544/4.202a 76.825/3.736 77.319/3.929 77.413/4.269a 77.4134.107
C-4/H-3 C-4/H-5 C-4/H-61 C-4/H-62 C-5/H-3
74.329/4.202 74.329/3.880 74.329/3.780 74.329/3.854 81.106/4.202
C-5/H-4 C-5/H-61 C-5/H-62 C-6/H-4 C-6/H-5
81.106/4.107 81.106/3.780 81.106/3.854 62.19/14.107 62.191/3.880
(n－1)-Fruf-C-2/n-Fruf-H-11 (n－1)-Fruf-C-2/n-Fruf-H-12
b
103.068/3.736 103.210/3.929
a
表中 β-D-Fruf-残基环上
13
C和
1
H信号的差异, 是源自不同的残基;
b
n-Fruf表示第 n个 Fruf残基, 类推 n－1.





No. 11 许子竞等：新的滇桂艾纳香寡糖 BROS结构分析 1819

O
OHOH
O
O
OH
HO
HO
OH
HO
OH OH
O
O OH
OH OH
O
O OH
OH OH
O
O OH
OH OH
O
O OH
OH OH
O
O OH
OH OH
O
O OH
HO
Fruf 1
Fruf 2
Fruf 3
Fruf 4
Fruf 5
Fruf 6
Fruf 7
Glcp
图 17 BROS的化学结构图
Figure 17 Chemical structure of BROS
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