全 文 ：第 1 5卷　第 2期
1 9 9 8 年 4 月
沈　阳　药　科　大　学　学　报
Journal of Shenyang Pharmaceutica l Univ er sity
Vo l. 15　　 No . 2
Apr. 1998　 p. 120
收稿日期: 1997-08-25　　第一作者: 37岁 ,男 ,副教授 ,现在北京江中药物研究所
1)中国中医研究院基础所
用核磁共振技术研究日本续断皂苷 E2的结构
魏　峰　刘丽梅 1)　楼之岑
北京医科大学药学院　北京　 100083
摘　要　从日本续断 Dipsacus japonicus Miq.根的乙醇提取物中得到一个新三萜皂苷 ( 5糖苷 ) ,命
名为日本续断皂苷 E2 ( japondipsaponin E2 ) .用化学方法及 1 HNM R, 13CNM R, 1 H-1 H CO SY ,一维多
重接力 COSY和三重共振 NOE差谱等方法 ,鉴定其结构为 3-O-〔β-D-吡喃葡萄糖 ( 1→ 4)〕〔α-L-吡
喃鼠李糖 ( 1→ 3)〕-β -D-吡喃葡萄糖 ( 1→ 3) -α-L-吡喃鼠李鼠 ( 1→ 2) -α-L-吡喃阿拉伯糖 -齐墩果酸 .
关键词　日本续断 ;齐墩果酸 ;日本续断皂苷 E2
分类号　 R914
图 1　日本续断皂苷 E2的化学结构
日本续断 Dipsacus japonicus
Miq.的根在少数地区作为续断使
用〔 1〕 .其分布广泛 ,资源十分丰富 .
继 川 续 断 D. aspercides C. Y.
Cheng et T. M. Ai.根的化学成分
研究之后 ,我们从日本续断根部的
乙醇提取物中分离到三萜皂苷 I, II
和 III(都是 5糖苷 ) .经光谱和理化
常数分析 ,鉴定化合物 III为川续
断皂苷 E〔 2〕 ,化合物 I和 II为新三
萜皂苷 ,根据分子中结合糖的数目
分别命名为日本续断皂苷 E1和
E2 .化合物 E1的结构已经见报〔3〕 ,
本文利用前文〔 2〕提到的核磁共振新
技术和光谱规律 ,报道化合物 E2的
结构 ,见图 1.
1　仪器与材料
熔点用 X T-4型显微熔点测定
仪 ,温度未校正 . NMR谱用 JNM-
GX400型核磁共振仪 , TM S为内标 . FAB-M S用 JEO L DX-300型质谱仪 .柱色谱和薄层色谱
DOI : 10. 14066 /j . cnki . cn21 -1349 /r . 1998. 02. 012
所用硅胶均为青岛海洋化工厂生产 .溶剂系统: ( 1)氯仿-甲醇 (不同比例 ) , ( 2)正丁醇 -醋酸 -水
( 5∶ 1∶ 4) .显色用 10%硫酸乙醇液喷雾 ,于 110℃加热 10 min.实验材料采自北京市密云县坡
头村 ,楼之岑教授鉴定植物标本 .
2　提取分离
取日本续断根粗粉 1. 5 kg ,用 60%乙醇浸泡 15天 ,过滤 ,再加 60%乙醇浸泡 7天 ,过滤 ,
回收乙醇至无醇味 ,依次用乙酸乙酯和正丁醇萃取 .回收正丁醇 ,得正丁醇萃取物 65 g.将其全
部进行硅胶柱色谱 ,用氯仿 -甲醇 ( 10∶ 1, 10∶ 3, 10∶ 5, 10∶ 7, 10∶ 8)依次洗脱 ,每份 100 mL,
根据 T LC改变溶剂比例 .合并氯仿 -甲醇 ( 10∶ 5)中的第 70～ 103份 ,第 151～ 195份和第 220
～ 281份 .将第 70～ 103份再次进行硅胶柱色谱 ,用溶剂系统 ( 2)洗脱 ,每份 50 mL,合并第 105
～ 152份 ,得化合物 E1 .从第 151～ 195份中得化合物 E2 .将上述第 220～ 281份进行硅胶柱色
谱 ,用溶剂系统 ( 2)洗脱 ,每份 50 mL,合并第 141～ 187份 ,得川续断皂苷 E.
3　鉴定
E2白色粉末 , mp 276～ 279℃ .溶于甲醇、吡啶和水 . Liebermann和 Molish反应均呈阳
性 .元素分析分子式为 C59 H96O25· 3H2O,计算值% : C 56. 28, H 8. 11;实测值% : C 56. 31, H
8. 10. FAB-M S测得分子量为 1 204.全乙酰化物的 HNM R( CDCl3 )δppm: 4. 47( 1H, d, J= 6. 8
Hz, Ara 1-H) , 5. 10( 1H, brs, Rha 1-H) , 4. 40( 1H, d, J= 8. 3 Hz, Glu 1-H) , 4. 98( 1H, brs, Rha
1-H) , 4. 52( 1H, d, J= 7. 9 Hz, Glu 1-H) . FAB-M S( m /z): 1 243( M
+ + K) , 1 080( M
+ - Rha) ,
740( 1 080- 2Glu+ H) , 802, 512.
13
CNM R数据见附表 .
乙酰化物的制备: 取 E2 40 mg ,加醋酐 -吡啶 ( 2∶ 1) 12 mL,室温放置 7天 , TLC检查为一
个斑点时 ,减压回收溶剂 , 50%乙醇重结晶 ,得全乙酰化物 .
酸水解: 取 E2 10 mg ,加 10%硫酸 5 mL,于沸水浴中加热 4 h,冷却 ,放置 ,供糖的鉴定用 .
糖的鉴定: 用径向纸色谱 ,酸水解液点样 ,用正丁醇 -苯 -吡啶 -水 ( 5∶ 1∶ 3∶ 3)展开 ,草酸 -
苯胺显色 , Glu和 Rham显黄色 , Ara显红色 . Rf值分别为 Glu 0. 50, Rham 0. 66和 Ara 0. 40.
以上三种糖的 Rf值及显色均与相应的对照品一致 .
4　结果
E2的 13 CNMR谱和齐墩果酸的 13 CNMR谱比较 ,示 E2的苷元为齐墩果酸 ,其酸水解液经
径向纸色谱 ,检出葡萄糖 ( Glu) ,鼠李糖 ( Rham )和阿拉伯糖 ( Ara) .其 13 CNM R谱 (附表 )显示
有 5个糖端基碳信号 (δ106. 2, 104. 4, 105. 4, 101. 9, 101. 4 ppm) ,证明为 5糖苷 .其中δ101. 9
和 101. 4是 Rham的端基碳信号 ;其 1HNM R谱显示 ,δ6. 38和 6. 22为 Rham的端基氢信号 ,
所以 E2有二个 Rham.δ65. 9是 Ara的 5位碳信号 ,δ60. 4和 61. 6是二个 Glu的 6位碳信号 .
δ180. 3示其 C-28位没有成酯苷 ,故糖链连在苷元的 3位 .在其 1HNMR谱中 ,糖的端基氢大
都重迭在其它氢的信号中 ,无法准确地推测其结构 ,为此 ,将 E2全乙酰化 .全乙酰化物 1HNMR
谱 (图 2A)中 ,谱峰重迭减少 ,各个糖的端基氢都得到了较好的分离 ,可准确地推测其结构 .根
121第 2期 魏　峰等:用核磁共振技术研究日本续断皂苷 E2的结构
据 E2的全乙酰化物的 1HNMR谱 (图 2A) ,采用核磁共振新技术 ,按前报〔 2〕报道的光谱规律 ,
确定化合物 E2的结构 .
图 2　全乙酰化日本续断皂苷 E2的 1HNMR谱和三重共振 NOE差谱
用光谱方法鉴别糖: E2中所含的 Glu( G) , Ara( A)和 Rham ( R)的全乙酰化物的结构差别
在其1 HNMR峰型上也能反映出来 ,据此可达到鉴别它们的目的 .在图 2C中 ,当照射糖体的端
基质子 ( A-1)信号δ4. 47时 , A-3和 A-5a分别为糖体内 3-H和 5a-H NOE信号 .由于 3-H表
现为 a-e型双二重峰 ,而 5a-H又表现为变宽的双峰 ,提示 4-H位于 e键 ,据此可确定它是α-
Ara.在图 2B中 ,对 δ4. 52的端基氢 ( G″-1)进行照射时 ,其 δ3. 68的 5a-H( G″-5a ) NOE信号
表现为多重峰 ,δ5. 13的 3-H( G″-3)则为 a-a型三重峰 ,因而为 β -葡萄糖 ( G″) .在图 2D中 ,对δ
122 沈　阳　药　科　大　学　学　报 第 15卷
4. 40的端基氢 ( G′-1)进行照射时 ,其δ3. 42的 5a-H( G′-5a) NO E信号表现为多重峰 (没有完
全裂分开 ) ,δ3. 78的 3-H( G′-3)则为 a-a型三重峰 ,因而为 β-葡萄糖 ( G′) .一维多重接力
CO SY谱 (图 3)显示 ,端基氢为δ4. 40( G′-1)的糖的 2-H, 3-H, 4-H都是 a-a型三重峰 ,也说明
为 β -葡萄糖 ( G′) .根据 1 H-1H CO SY谱 ,δ1. 12和 1. 22甲基质子双峰分别与δ4. 05( R′-5a)和
δ4. 55( R″-5a)糖体质子多重峰显示偶合相关 ,表明有二个 Rham.
图 3　全乙酰化日本续断皂苷 E2的 1HNMR谱和一维多重接力相关谱
用光谱方法测定糖链结构:图 2C为照射 δ4. 47Ara端基质子 ( A-1)的 NO E差谱 .在 δ
3. 09处出现双二重峰 ( S-3) ;在 1 H-1H CO SY谱中 ,δ3. 09处的氢与皂苷元上的氢 (δ1. 65)显
示偶合相关 ,即δ3. 09处的氢是皂苷元上的 3-H,故α-L-Ara与皂苷元以 1→ 3苷键相连接 .
图 2E为照射δ5. 10 Rham端基质子 ( R′-1)的 NO E差谱 ,在δ4. 00处出现一个 a-a型三重峰
的糖体间 NO E信号 .由 1H-1 HCOSY谱可决定δ4. 00 NOE信号为 Ara的 2-H(因为δ4. 47的
Ara端基质子 A-1和δ4. 00的氢显示偶合相关 ) ,因此 ,该 Rham与 Ara是以 1→ 2苷键连接 .
在图 2D中 ,照射δ4. 40( G′-1)时 ,在δ3. 97和 3. 78处产生 NOE信号 .其中δ3. 97为 a-e型
双二重峰 ,这种峰型只限于 Ara的 3-H或 Rham的 3-H,而 Ara的 3-H信号位于δ5. 00非苷
化区 (见图 2C) ,故δ3. 97是 Rham的 3-H NOE信号 ,即端基氢为δ4. 40的 Glu连接在端基
氢为δ5. 10 Rham的 3位 .δ3. 78是端基氢为δ4. 40 Glu的 3-H,处于苷化区 .根据图 3一维
123第 2期 魏　峰等:用核磁共振技术研究日本续断皂苷 E2的结构
多重接力 CO SY实验结果可知δ3. 78是端
基氢为δ4. 40 Glu的 3-H,δ3. 87是其 4-H,
都处于苷化区 ,即 δ4. 40 Glu的 3位和 4位
都被苷化 .在图 2B中 ,照射δ4. 52( G″-1)时 ,
产生δ3. 87( G′-4) NO E信号 ,说明端基氢为
δ4. 52的 Glu连接在端基氢为δ4. 40 Glu的
4位 .在图 2F中 ,照射δ3. 78( G′-3)时 ,产生
δ4. 98 ( R″-1) NOE信号 ,说明端基氢为 δ
4. 98的 Rham连接在端基氢为 δ4. 40 Glu
的 3位 .
综上所述 ,并结合化合物 E2的 FAB-M S
测得的分子量为 1 204,推定 E2的结构为 3-
O-〔β -D-吡喃葡萄糖 ( 1→ 4)〕〔α-L-吡喃鼠李
糖 ( 1→ 3)〕-β -D-吡喃葡萄糖 ( 1→ 3) -α-L-吡喃
鼠李鼠 ( 1→ 2)-α-L-吡喃阿拉伯糖 -齐墩果
酸 .
致谢　中国生物制品检定所质谱室代测 FAB-MS,
中国科学院化学研究所元素分析室代做元素分析 .
军事医学科学院核磁室代做 NM R.
附表　日本续断皂苷 E2的 13CNMR化学位移值 (吡啶 )
C E2 C E2 糖部分 E2　 糖部分 E2　
1 39. 7 16 23. 8 C-3-0-sugar
2 26. 7 17 46. 6 Ara-1 104. 4 Rh am-1 101. 4
3 88. 6 18 42. 1 2 75. 4 2 72. 4
4 39. 6 19 46. 4 3 73. 1 3 75. 2
5 55. 9 20 31. 0 4 68. 8 4 74. 8
6 18. 4 21 34. 2 5 65. 9 5 69. 6
7 33. 3 22 33. 3 Rham-1 101. 9 6 18. 5
8 41. 9 23 28. 1 2 71. 7 Glu-1 106. 2
9 48. 0 24 17. 2 3 82. 6 2 75. 4
10 37. 0 25 15. 5 4 72. 7 3 78. 2
11 23. 8 26 17. 4 5 69. 5 4 70. 3
12 122. 5 27 26. 2 6 18. 5 5 77. 9
13 144. 8 28 180. 3 Glu-1 105. 4 6 61. 6
14 42. 1 29 33. 1 2 74. 6
15 28. 3 30 23. 8 3 78. 5
4 79. 2
5 76. 8
6 60. 4
参考文献
1　中国医学科学院药物研究所 .中药志:第二册 .北京:人民卫生出版社 , 1982. 539～ 541
2　魏峰 ,楼之岑 ,刘一民等 .用核磁共振新技术测定川续断皂甙 F和 H1两个新皂甙的结构及光谱规律研究 .药学学报 .
1994, 29( 7): 511～ 518
3　魏峰 ,楼之岑 ,高明等 .用核磁共振新技术测定日本续断皂甙 E1的结构 .药学学报 , 1995, 30( 11): 831～ 837
Application of New Techniques of NMR in the Structure Elucidation
of Japondipsaponin E2 Isolated from Dipsacus Japonicus Miq.
Wei Feng , Liu Limei, Lou Zhicen
Abstract　 A new triterpenoid saponin, named japondipsaponin E2 ( 5 sugars) w as iso la ted f rom
the ethanolic ex tract o f the ro ots o f Dipsacus japonicus Miq. The st ructure w as elucida ted by
chemical and spectral methods. e. g. 1HNM R, 13 CNM R, 1 H-1H CO SY, ID multiple relay CO SY
and NO EDS. It w as 3-O-〔β -D-g lucopyrano sy l ( 1→ 4)〕〔α-L-rhamnopyranosyl ( 1→ 3)〕-β -D-
g lucopyranosyl( 1→ 3) -α-L-rhamnopy rano sy l( 1→ 2) -α-L-a rabinopy rano syl-o leanolic acid.
Key words　dipsacus japonicus; o leanolic acid; japondipsaponin E2
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