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粪箕笃中皂苷的分离纯化



全 文 :第 14 期
收稿日期:2015 - 06 - 04
基金项目:广东省自然科学基金课题(编号:S2012010010489)
作者简介:通讯作者:杨安平(1973—),副教授。
粪箕笃中皂苷的分离纯化
王立志1,杨安平2*
(1. 佛山市仁汇医药科技有限公司,广东 佛山 528000;
2.佛山科学技术学院,广东 佛山,528000)
摘要:目的:研究粪箕笃的皂苷类化学成分,寻找新的活性物质。方法:用硅胶柱色谱进行分离,通过光谱分析(HPLC - MS,
1HNMR,13CNMR)鉴定其化学结构。结果:从粪箕笃提取物中分离得到 1 种皂苷,其化学结构鉴定为 β -谷甾醇 - 3 - O - β - D -
葡萄糖苷(1)。结论 该化合物为从本属植物中分得。
关键词:粪箕笃;皂苷;β -谷甾醇 - 3 - O - β - D -葡萄糖苷
中图分类号:TQ461 文献标识码:A 文章编号:1008 - 021X(2015)14 - 0083 - 03
粪箕笃,为多年生的草本植物,为防己科植物粪箕笃
(Herba Stephaniae Longae Stephania longa Lour.)的全草或根
茎及根,产于我国南部,主要分布于广东、广西等地,为岭南
地区特有药材,具有清热解毒、利湿消肿、祛风活络之功效,
用于热病发狂,泄泻,痢疾,小便淋涩,水肿,黄疸,风湿痹痛,
喉痹,疮痈肿毒,毒蛇咬伤[1]。杨淑君等[2]采用皮下注射丙
酸睾酮制作前列腺增生小鼠模型,观察粪箕笃乙醇提取物的
石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇等各萃取物对前列腺增生小
鼠的前列腺湿重、前列腺体积与前列腺指数的影响,结果显
示粪箕笃乙醇提取物的氯仿萃取物可明显降低前列腺增生
小鼠的前列腺湿重、前列腺体积和前列腺指数。经化学鉴别
粪箕笃乙醇提取物的氯仿萃取物为皂苷类成分,提示粪箕笃
皂苷类成分具有治疗前列腺增生的效果,为了更好地发挥其
效果,本实验以分离粪箕笃单体皂苷为目标,采用硅胶柱色
谱、高效液相色谱等进行分离,通过光谱分析(HPLC - MS,
1HNMR,13CNMR)鉴定化学结构,结果报道如下:
1 仪器与材料
核磁共振仪(瑞士 Bruker 公司产,型号:Bruker AVANCE
500 型);液相 -质谱联用仪(美国安捷伦仪器有限公司产,
型号:LC1200 型);分析型高效液相色谱(北京创新通恒仪器
有限公司产,型号:LC3000 型);半制备液相色谱(北京创新
通恒仪器有限公司产:LC3000 型)。
柱层析用硅胶(200 - 300 目,青岛海洋化工厂产,批号:
0140051),GF254 薄层层析预制板(青岛海洋化工厂产,批
号:20140808);β -谷甾醇 - 3 - O - β - D -葡萄糖苷对照品
(中山森谱生物科技有限公司产,批号:20141225),色谱甲醇
(霍尼韦尔贸易(上海)有限公司产,批号:NAAG3H);乙醇、
氯仿等其他试剂均为国产分析纯。
粪箕笃采集于广西,经广西中医药大学李勇华教授鉴别
为防己科千金藤属粪箕笃,批号:20140812。
2 提取与分离
称取 1. 0kg 粪基笃药材经粉碎后,按料液比 1:10 加入
65%乙醇加热浸提,提取 2 次,每次 1 小时,合并提取液,减
压浓缩得到浸膏 158g。用石油醚萃取后,用氯仿进行萃取,
得氯仿萃取物,取氯仿萃取浸膏用水混悬,水混悬液上 D101
大孔树脂,分别采用水、30%乙醇、60%乙醇及 95%的乙醇进
行洗脱,分段收集洗脱液。各取 2mL 上述分段收集液,沸水
浴上蒸干,残留物以几滴醋酐溶解,加入醋酐 -浓硫酸(20:
1)数滴,经过颜色反应确定皂苷成分在 60%乙醇洗脱部分,
浓缩后得到浸膏 5. 79g。取这部分浸膏用少量的甲醇溶解
后,按照样品:硅胶 = 1:1 的比例拌样,待样品干后加入到硅
胶柱的最上端,以氯仿:甲醇进行梯度洗脱,梯度浓度由 20:1
到 1:1,并采用醋酐 -浓硫酸方法进行鉴别,筛选出含皂苷类
成分的洗脱液进行合并,并进行分析型 HPLC 液相分析、半
制备型 HPLC液相分离、液质联用仪、核磁共振仪分析分离
得到一皂苷类化合物。
3 化合物鉴定
化合物:白色粉末,mp:293 ~ 295℃。溶于吡啶,不溶于
甲醇、水、丙酮、醋酸。紫外 365nm 下可见紫色荧光。
Liebermann - Burchard 反应和 Molish 反应均为阳性,提示为
三萜皂苷类化合物。ESI - MS m/z:599[M + Na]+,575[M -
H]-,推导其分子量为 576,ESI - MS图谱见图 1。
1H - NMR(DMSO - d6,400MHz)谱显示并根据文献[3]
归属 δ0. 65(3H,s,18 - CH3),0. 79(3H,m,27 - CH3),0.
81(3H,m,26 - CH3),0. 82(3H,m,29 - CH3),0. 90(3H,
d,J = 5. 6 Hz,21 - CH3),0. 96(3H,m,19 - CH3)共 6 个甲
基质子信号。δ 5. 33(1H,s,6 - H)为一个双键氢信号,δ3.
64(1H,m,3 - H)为一个连氧碳上的氢信号,表明其具有甾
体化合物的氢谱特征峰。δ4. 22(1H,d,J = 7. 6 Hz),从偶
合常数得知这个糖苷键类型为 β 构型,1H - NMR 图谱见图
2。
·38·王立志,等:粪箕笃中皂苷的分离纯化
山 东 化 工
图 1 化合物 1 的 ESI - MS图谱
图 2 化合物 1 的 1H - NMR图谱
在 13C - NMR(DMSO - d6,400MHz)谱中,位于低场的
δ140. 42(C - 5)和 δ121. 14(C - 6)为两个烯碳信号,且
δ140. 42、121. 14 提示为角甲基双键特征峰信号。在 δ100. 79
处给出一个葡萄糖端基 C - 1'信号,根据其化学位移得知糖
苷键为 β构型,并在 δ 61. 06 ~ 76. 73 出现了与 β - D -吡喃
葡萄糖苷一致的 5 个碳信号(Glc - C - 2'~ C - 6':73. 5,76. 9,
70. 1,76. 7,61. 1),确定分子结构中存在一个葡萄糖基,13C -
NMR数据详见表 1,13C - NMR图谱见图 3。
·48· SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY 2015 年第 44 卷
第 14 期
图 3 化合物 1 的 13C - NMR图谱
经 TLC分析,在三个不同展开系统中展开,Rf 值均与对
照品一致,且混合测定熔点不下降,故鉴定化合物为 β -谷
甾醇 - 3 - O - β - D -葡萄糖苷,分子结构图见图 4。
表 1 化合物 1 13C - NMR数据
No. δNo. δNo. δ
1 36. 8 13 41. 8 25 28. 7
2 29. 3 14 56. 2 26 19. 7
3 76. 7 15 23. 9 27 19. 1
4 38. 9 16 27. 8 28 22. 6
5 140. 4 17 55. 4 29 11. 8
6 121. 2 18 11. 7 1' 100. 8
7 31. 4 19 18. 9 2' 73. 5
8 31. 4 20 35. 5 3' 76. 9
9 49. 6 21 18. 6 4' 70. 1
10 36. 2 22 33. 3 5' 76. 7
11 20. 6 23 25. 4 6' 61. 1
12 40. 1 24 45. 1
图 4 化合物 1 的结构图
4 讨论
前列腺增生肥大,属祖国医学“癃闭”范畴。有急慢性之
分,其原因多由湿热之邪蕴结下焦,使得肾和膀胱气化失司,
进而尿量减少,排尿困难,甚则小便不通[4]。粪箕笃
(Stephania longa Lour.)为防己科植物,主产广东、广西(特别
是桂西北大量出产)等地,粪箕笃味辛,性平,具有清热解毒、
利湿通便、消疮肿等功效[5],民间常用其煎剂作清热消毒、利
尿消肿,治疗前列腺肥大。粪箕笃为防己科植物,防己科植
物主要含有生物碱类成分,部分含有非生物碱类成分,劳爱
娜在粪箕笃生物碱化学成分系列研究[6 - 8]中先后发现五种
莲花氏烷型生物碱,分别为 stephaboline(Ⅰ)、longanine(Ⅱ)、
longanone(Ⅲ)、stephabyssine(Ⅳ)、prostephabyssine(Ⅴ)等,
邓京振等[9]在粪箕笃地上部分非碱性成分的分离和鉴定研
究中分离得到 5 个非碱性成分,分别鉴定为阿魏酸 -对羟基
苯乙醇酯、对 -香豆酸 -对羟基苯乙醇酯、桂皮酸、β -谷甾
醇及 β -谷甾醇 - D -葡萄糖苷。林启云等[10]通过观察粪
箕笃各提取物的利尿实验实验证实粪箕笃醇提物有利于排
尿效果,进一步研究证实非生物碱有明显有利于排尿作用,
生物碱部分不但没有有利于排尿效果,反而有抑制排尿作
用。提示非生物碱是粪箕笃治疗前列腺肥大的有效成分之
一。杨淑君等[2]观察粪箕笃乙醇提取物的石油醚、氯仿、乙
酸乙酯、正丁醇等各萃取物对前列腺增生小鼠的前列腺湿
重、前列腺体积与前列腺指数的影响,结果显示粪箕笃乙醇
提取物的氯仿萃取物可明显降低前列腺增生小鼠的前列腺
湿重、前列腺体积和前列腺指数,经化学鉴别粪箕笃乙醇提
取物的氯仿萃取物为皂苷类成分,提示粪箕笃皂苷类成分具
有治疗前列腺增生的效果。本实验对从粪箕笃乙醇提取物
的氯仿萃取物中分离皂苷单体成分,从中分离纯化出 β -谷
甾醇 - 3 - O - β - D -葡萄糖苷,与邓京振等[9]在粪箕笃地
上部分非碱性成分的分离和鉴定研究中分离得到 β -谷甾
醇 - D -葡萄糖苷成分为同一化合物。下一步可对该化合物
进行进一步治疗前列腺增生药效学的研究。
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·58·王立志,等:粪箕笃中皂苷的分离纯化
第 14 期
检测器温度的设置原则是保证流出色谱柱的组分不会
冷凝,同时满足检测器灵敏度的要求。大部分检测器的灵敏
度受温度影响不大,故检测器温度可参照色谱柱的最高温度
设定。PLOT - Q毛细管色谱柱的最高使用温度为 270℃,因
此,试验选择检测温度为 250℃。
2. 3 色谱柱温度的选择
色谱柱温度是影响分离效率并决定分析时间的主要因
素之一,柱温的确定主要由样品的复杂程度和汽化温度决
定。原则在要保证所有组分能流出色谱柱的前提下分析时
间越短越好。因为糠醛的高沸点在色谱柱保留时间较长,为
不给后续进样带来影响,所以采用程序升温,开始较低温度
运行至水完全出峰后,逐渐升高温度使试样较快出峰。分流
比越大,水峰型越尖锐,基线越平稳,而且色谱柱的耐受性也
越好,但分流比太大会影响灵敏度,故分流比选择 15:1。工
业糠醛样品色谱图见图 1。
从色谱图可以看出,水与空气峰能完全分离从而不影响
水分的测定,在最佳色谱条件下,水在 1. 2min 左右出峰,样
品在 10min内全部出峰。
图 1 工业糠醛样品色谱图(1 -空气;2 -水;3 -糠醛)
2. 4 结果计算
样品中的水分含量按下式计算:ω水 =
A1
A2 - A1
× 100
式中:ω水———样品中水的质量分数,以%表示;
A1———样品中水的峰面积;
A2———加水标样中水的峰面积。
2. 5 方法的精密度和回收率试验
分别测定 3 个水分含量不相同的糠醛产品取 3 种不同
厂家生产的工业糠醛,编号分别为 1#、2#、3#,按照 1. 4 所述
的方法进行气相色谱测定,根据色谱图中水的峰面积和样品
中加水量,按照 2. 4 的公式计算样品中水的百分含量。每种
样品平行测定 5 次,计算标准偏差(方法精密度),计算结果
见表 1。
表 1 样品测定及精密度结果(n = 5)
样品 样品含量 /% 平均值 /% RSD /%
1# 0. 031 0. 032 0. 033 0. 031 0. 030 0. 031 0. 1
2# 0. 10 0. 10 0. 11 0. 12 0. 11 0. 11 0. 8
3# 0. 18 0. 18 0. 20 0. 19 0. 17 0. 18 1. 1
2. 6 加标回收率及精密度测定
取 2#样品进行加标回收试验,分别准确加入 0. 0035,0.
0068,0. 0151,0. 0250,0. 0508g 水于样品中,按照 1. 4 所述方
法进行气相色谱测定。
表 2 2#样品加标回收率测定结果
加标量 / g 测定量 / g 回收率 /%
0. 0035 0. 0034 97. 1
0. 0068 0. 0069 101. 5
0. 0151 0. 0150 99. 3
0. 0250 0. 0248 99. 2
0. 0508 0. 0510 100. 4
从表 1 和表 2 的测定结果可以看出,加标回收率在 97.
1% ~ 101. 5%,相对标准偏差小于 5%,表明所建立的分析方
法结果准确、可靠,可以满足日常分析检测的要求。
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