全 文 ：收稿日期:2012-11-12 接受日期:2013-03-04
* 通讯作者 E-mail:xcp@ cioc． ac． cn
天然产物研究与开发 Nat Prod Ｒes Dev 2013，25:1676-1679，1703
文章编号:1001-6880(2013)12-1676-05
三七花多糖的分离纯化及结构初步研究
宫德瀛1，2，黄 建1，王 红1，肖朝萍1*
1中国科学院成都有机化学所，成都 610041;2 中国科学院研究生院，北京 100049
摘 要:热水回流法提取三七花中的多糖，脱蛋白后经 DEAE-Sepharose Fast Flow柱层析纯化，得到三部分组分:
PNF I、PNF II、PNF III，高效凝胶渗透色谱法进行纯度分析，得到 PNF II为一对称峰形。PNF II的重均分子量和
数均分子量分别为 8． 44 × 104 Da和 2． 47 × 104 Da。气相色谱法分析了精制三七花多糖、PNF I、PNF II、PNF III
的单糖组成及其摩尔比，其组成单糖均含有阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、鼠李糖、木糖和甘露糖，其中 PNF II的主
要组成单糖为阿拉伯糖和半乳糖。红外光谱和核磁共振分析显示 PNF II含有糖醛酸。
关键词:三七花;多糖;分离纯化;单糖组成;红外;核磁
中图分类号:Ｒ284. 2 文献标识码:A
Isolation，Purification and Structure Analysis of Flowers of Panax notoginseng
GONG De-ying1，2，HUANG Jian1，WANG Hong1，XIAO Chao-ping1，2*
1Chengdu Institute of Organic Chemistry，Chinese Academy of Sciences，Chengdu 610041，China;
2Graduate University of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049，China
Abstract:The crude polysaccharide was extracted from Panax notoginseng flower(PNF)by hot-water and deproteinized
by a method of combining Trichloroacetic acid method and sevage method． Three fraction of this polysaccharide PNF I，
PNF II and PNF III were purified through DEAE-Sepharose Fast Flow column． PNF II was identified by high-perform-
ance gel permeation chromatography to be homogeneous． The average molecular weight (Mw)and the numerical molecu-
lar weight (Mn)of PNF II were 8． 44 × 104 Da and 2． 47 × 104 Da respectively． The refined polysaccharide，PNF I，PNF
II and PNF III were hydrolyzed by trifluoroacetate，and then converted to alditol acetates derivatives，analyzed monosac-
charide composition and mole ratio by GC． The results showed that the monosaccharide composition of the refined poly-
saccharide，PNF I，PNF II and PNF III were arabinose，galactose，glucose，rhamnose，xylose and mannose． PNF II was
mainly composed of arabinose and galactose． The IＲ and NMＲ spectrum analysis indicated that PNF II contains uronic
acid．
Key words:Panax notoginseng flower;polysaccharide;extraction and purification;monosaccharide composition;IＲ spec-
trum;NMＲ spectroscopy
三七〔Panax notoginseng (BurK．)F． H． Chen〕
为五加科人参属植物，是中国特有的名贵中药材，也
是我国最早的药食同源植物之一。在临床中一般应
用三七的根，因此人们对三七根中有效成分的研究
比较深入，而对三七花的研究相对较少。三七花性
味甘凉，具有清热生津、平肝降压之功效，适用于高
血压、眩晕、耳鸣、咽痛等症［1］。随着对三七花营
养、药用价值的发现与利用，人们对三七花中有效成
分的研究也逐渐增多。目前三七花中有效成分研究
最多的为皂苷［2］和挥发油［3］，对多糖类成分的研究
还未见报道。
本实验对三七花中的多糖类成分进行了研究，
从精制三七花多糖中分离得到三部分组分，对其进
行了单糖组成及摩尔比分析，并用红外、核磁等手段
对多糖结构进行了初步的鉴定。
1 材料与方法
1． 1 材料
1． 1． 1 材料与试剂
三七花采自云南文山县小街镇，经中国科学院
成都生物所高云东博士鉴定。
气相色谱柱:GsBP-5 石英毛细管柱:30 m ×
0. 32 mm × 0． 25 μm;DEAE-Sepharose Fast Flow，美
DOI:10.16333/j.1001-6880.2013.12.019
国 GE公司;透析袋，截留分子量为 7000 Da，美国联
合碳化有限公司;肌醇，湖州市菱湖粮油厂;鼠李糖、
葡萄糖、木糖、阿拉伯糖、甘露糖、半乳糖，上海化学
试剂二厂;其它化学试剂均为国产分析纯。
1． 1． 2 仪器与设备
UV-2401PC型紫外可见分光光度计(日本岛
津);Echrom A90 型气相色谱仪(仪盟科技有限公
司);HBDA02A 分析天平(瑞士 Mettler Toledo 公
司);515 系列液相色谱仪(美国Waters公司);Bruk-
er AV-600MHz 超导核磁共振仪(瑞士 Bruker 公
司);Nicolet-6700 傅立叶变换红外光谱仪(Thermo
Fisher公司)。
1． 2 实验方法
1． 2． 1 多糖提取与纯化
三七花干燥粉碎后用 70%乙醇回流提取 4 次
除去小分子杂质，热水回流提取得三七花粗多糖。
脱蛋白得精制多糖。
阴离子交换剂 DEAE-Sepharose Fast Flow经 0． 5
mol /L NaOH、HCL 和蒸馏水依次处理至中性，重复
三次后装柱，蒸馏水平衡。称取精制多糖 300 mg，
溶于少量蒸馏水，离心，上清液经 DEAE-Sepharose
Fast Flow 柱(2． 6 × 50 cm)进行分离，依次用蒸馏
水、0． 1 mol /L NaCl、0． 2 mol /L NaCl水溶液洗脱，洗
脱体积分别为 180、250、250 mL，控制体积流量为 2
mL /min，每管收集 5 mL，用苯酚-硫酸法检测吸光度
值，作洗脱曲线。合并相同峰组分，透析，冻干得到
PNF I、PNF II、PNF III三个部分。
1． 2． 2 纯度测定
采用高效凝胶渗透色谱法测 PNF I、PNF II、
PNF III 的纯度。将 PNF I、PNF II、PNF III 及 Dex
tran T系列葡聚糖标准品分别用 1% NaCl水溶液配
成 5 mg /mL的溶液，在 ultrahydrogel linear色谱柱分
析，进样量为 15 μL，洗脱液为 1% NaCl水溶液。由
绘制的葡聚糖分子量标准曲线，根据洗脱时间确定
多糖的分子量，根据峰形判断样品纯度。
1． 2． 3 单糖组成及摩尔比分析
样品前处理:分别取精制三七花多糖、PNF I、
PNF II、PNF III各 10 mg于四个锥形反应瓶中，各自
加入 4 mol /L 的三氟乙酸溶液 5 mL，110 ℃密闭水
解 5 h，减压蒸干。加甲醇反复洗涤，旋干，直至无酸
味。加入 5 mg肌醇，1 mL 0． 1 mol /L氢氧化钠溶液
和 5 mg硼氢化钠，室温还原 2 h。加乙酸分解过量
的硼氢化钠至无气泡产生，减压旋干。加入 2 mL甲
醇、一滴乙酸，旋干，重复 3 次，最后一次再加入 2
mL甲醇旋干，105 ℃干燥 15 min。将 1 mL吡啶和 1
mL乙酸酐加入到干燥好的反应瓶中，100 ℃反应 1
h。将反应液旋干，加入 2 mL 甲苯洗，旋干，重复 5
次。反应瓶中加 5 mL水，用 5 mL氯仿萃取 3 次，合
并有机层，无水硫酸钠干燥，浓缩，定容至 1 mL，进
行气相分析。将样品中各单糖保留时间与混合标准
单糖衍生物保留时间进行比较，确定四种多糖的单
糖组成及摩尔比。
气相色谱条件:GsBP-5 石英毛细管柱(30 m ×
0． 32 mm × 0． 25 μm);氢火焰离子化检测器，检测
器温度:260 ℃;进样口温度:250 ℃;载气:N2:22
cm /s，分流比:50 ∶ 1;H2 ∶ 30 mL /min;空气:300 mL /
min;尾吹:25 mL /min;进样量:1 μL。程序升温:
190 ℃(2min)
2℃ /
→
min
230 ℃(2 min)。
1． 2． 4 红外光谱( IＲ) 分析
取精制三七花多糖、PNF I、PNF II、PNF III，KBr
压片，进行红外光谱扫描。
1． 2． 5 PNF II的核磁分析
取 20 mg PNF II 多糖样品溶于 D2O 中，600
MHz核磁共振仪，测试氢谱、碳谱、HMQC谱。
2 结果与讨论
2． 1 三七花多糖的纯化
三七花多糖经 DEAE-Sepharose Fast Flow分离
2.0
1.5
1.0
0.5
0
0 50 150% 250% 350% 450% 550% 650
洗脱体积（mL）
Elution%volume
吸
光
度
Ab
so
rb
an
ce
PNF%I
PNF%II
PNF%III
图 1 多糖柱层析洗脱曲线
Fig. 1 Elution curve of polysaccharide on DEAE-Sepharose
Fast Flow
200
150
100
50
0
-50
m
V
0% 2% 4% 6% 8 10% 12% 14% 16% 18% 20
Minutes
图 2 PNF II的 HPGPC图谱
Fig. 2 HPGPC elution pattern of PNF II
7761Vol. 25 宫德瀛等:三七花多糖的分离纯化及结构初步研究
后得三部分多糖组分 PNF I、PNF II、PNF III(图 1)。
三部分组分分别经高效凝胶渗透色谱测定得到 PNF
II为一对称峰形，表明 PNF II 为均一组分，其重均
分子量为 8． 44 × 104 Da，数均分子量为 2． 47 × 104
Da。
2． 2 单糖组成分析
气相色谱分析结果见图 3。图 3 分别为混合标
准单糖、精制三七花多糖、PNF I、PNF II、PNF III 的
气相色谱图，与混合标准单糖气相色谱图比较，发现
精制三七花多糖、PNF I、PNF II、PNF III组成单糖均
含有鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖、半乳
糖，但四种多糖主要组成单糖不同。各多糖的单糖
组成摩尔比见表 1。
2． 3 三七花多糖的红外谱图分析
红外谱图(图 4 ～ 7)具有糖类的特征吸收峰。
3400 cm-1处的强吸收宽峰为羟基的特征吸收峰;
2900 cm-1处为亚甲基 C-H 不对称伸缩振动吸收峰。
从红外谱图可以看出，三七花多糖中含有糖醛酸。
精制三七花多糖中 1747 cm-1处的吸收峰为酯羰基
pA
50
40
30
pA
30
25
20
15
pA
16
14
12
10
8
pA
45
40
35
30
25
pA
30
25
20
15
10
8% 9 14% 15
8% 9 14% 15
8% 9 14% 15
8% 9 14% 15
8% 9 14% 15
时间 Time(min)
PNF%III
PNF%II
PNF%I
Refined%polysaccharide
Standard%monosaccharides
Rhamnose
Arabinose Xylose Inositol
Glucose
Galactose
Mannose
图 3 单糖组成气相色谱图
F ig. 3 GC chromatogram spectrum of polysaccharide derivatives
表 1 单糖组成摩尔比
Table 1 Mole ratio of monosaccharide composition
样品
Sample
鼠李糖
Ｒhamnose
阿拉伯糖
Arabinose
木糖
Xylose
甘露糖
Glucose
葡萄糖
Galactose
半乳糖
Mannose
精制三七花多糖 Ｒefined polysaccharide 0． 23 1． 00 0． 04 0． 10 0． 43 1． 60
PNF I 0． 10 1． 00 0． 14 0． 36 1． 87 2． 79
PNF II 0． 08 1． 00 0． 03 0． 02 0． 19 1． 38
PNF III 0． 26 1． 00 0． 04 0． 01 0． 04 0． 42
4000% 3000% 2000% 1000
Wave%number(cm-1)
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
Tr
an
sin
itt
an
ce（
%
）
34
14
.9
29
26
.9
16
32
.1
14
13
.2
11
52
.1
10
77
.2
10
47
.2 87
1.
1
57
2.
7
图 4 PNF I的红外光谱图
Fig. 4 The infrared spectrum of PNF I
吸收峰，1604 和 1406． 7 cm-1处的两个强吸收峰对应
为羧基 O = C-O 中 C-O 的反对称和对称伸缩振动，
表明存在羧基负离子(COO-)［4，5］，PNF I、PNF II、
PNF III红外光谱图均无 1700 cm-1羧酸基的特征吸
峰，表明 PNF I、PNF II、PNF III 主要以羧酸盐形式
存在［6］。PNF II 红外谱图中，838． 9 和 894． 2 cm-1的
吸收峰表明 PNF II 同时含有 α-和 β-两种端基构
型［7］。1075． 6 cm-1，1029． 2 cm-1为糖苷连接 C-O 吸
收峰［5］。
4000% 3000% 2000% 1000
Wave%number(cm-1)
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
Tr
an
sin
itt
an
ce（
%
）
34
19
.6
29
31
.9
16
.1
.0
14
06
.7
12
63
.9
10
75
.6
10
29
.2
89
4.
2
83
8.
9
77
7.
5
70
8.
6
62
7.
7
53
6.
3
图 5 PNF II的红外光谱图
Fig. 5 The infrared spectrum of PNF II
8761 天然产物研究与开发 Vol. 25
4000% 3000% 2000% 1000
Wave%number(cm-1)
90858075706560555045403530252015105
Tr
an
sin
itt
an
ce（
%
）
34
23
.5
16
11
.6
29
41
.7
14
17
.3
13
32
.0 1
23
9.
8
11
43
.8
10
99
.7
10
16
.3
95
4.
4
64
1.
4
53
9.
9
43
0.
0
76
9.
8
8.
5.
5
89
3.
5
图 6 PNF III的红外光谱图
Fig. 6 The infrared spectrum of PNF III
4000% 3000% 2000% 1000
Wave%number(cm-1)
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Tr
an
sin
itt
an
ce（
%
）
34
07
.7
29
30
.1
17
41
.2
16
16
.1 14
13
.6
11
37
.8
11
02
.2
10
59
.5
12
67
.8
10
78
.6
91
2.
8
89
1.
4
76
2.
3
62
0.
8
63
5.
6
图 7 精制三七花多糖的红外光谱图
Fig. 7 The infrared spectrum of refined polysaccharide
2． 4 PNF II的核磁分析
13C NMＲ 谱中(图 8)，δ 175． 5 为糖醛酸羰基吸
收峰，与红外分析结果一致。δ 16． 60 为鼠李糖的甲
基的特征信号。根据单糖组成分析，阿拉伯糖和半
乳糖为 PNF II 的主要组成单糖。13 C NMＲ 谱中，在
组成单糖的 C-1 末端吸收区 δ 98-112 有三组主要吸
收峰，δ 109． 58 ～ 107． 61 为 5 个 α-L-阿拉伯呋喃糖
残基 C-1 信号［8］;δ 103． 23-103． 69 为 β-D-半乳吡喃
糖残基 C-1 吸收峰［9］。根据 HMQC，13C NMＲ 谱中 δ
99． 02，δ 98． 99 分别与1H NMＲ 中 δ 4． 89，δ 4． 93 处
质子相连，推断为两不同连接的 α-D-半乳吡喃糖 C-
1 吸收峰［10，11］。δ 99． 10 / 5． 20 可能为 α-L-鼠李吡
喃糖吸收峰［8］。
图 8 PNF II 的核磁共振碳谱
Fig. 8 13C NMＲ of PNF II
3 结论
本实验首次对三七花中的多糖成分进行了分析
研究，采用阴离子交换凝胶柱层析法将三七花多糖
分离纯化得到三个组分:PNF I、PNF II、PNF III。并
通过糖醇衍生化法将精制三七花多糖、PNF I、PNF
II、PNF III分别进行气相色谱分析，测得精制三七花
多糖和三部分纯化多糖的组成单糖均含有鼠李糖、
阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖，其中 PNF
II主要由阿拉伯糖和半乳糖组成。红外光谱法分析
推断 PNF II中含有糖醛酸，并为核磁共振碳谱所证
实。核磁共振碳谱推断 PNF II 可能含有 α-L-阿拉
伯呋喃糖、β-D-半乳吡喃糖、α-D-半乳吡喃糖，其连
接类型和结构、何种糖醛酸还有待更多的实验来进
一步验证。
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( 下转第 1703 页)
9761Vol. 25 宫德瀛等:三七花多糖的分离纯化及结构初步研究
龙、胡芦巴为原材料，采用加压酸水解-洗酸-有机溶
剂萃取法进行提取，涉及高温高压设备，且生产周期
较长，提取率亦不高;双相联合酸水解法是一种反应
条件温和、操作简便的萃取方法，其在工业上的应用
值得进一步研究。
5 结论
本研究采用双相联合酸水解法对中药黄姜中的
diosgenin进行萃取，样品溶液制备方法简便，提取效
果优于 3 种常用方法;此外，还进一步优化了反相高
效液相色谱法测定 diosgenin 含量的色谱条件。经
过方法学验证，本文所建立的定量分析方法稳定、可
靠，可为评价中药黄姜的质量提供依据。
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