全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 4 期 2011 年 4 月
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穿龙薯蓣中抗血栓活性成分研究
赵娜夏,韩英梅*,张士俊
天津药物研究院 天津市分子设计与药物发现重点实验室,天津 300193
摘 要:目的 为进一步寻找穿龙薯蓣 Dioseorea nipponica 抗血栓活性成分,对其甾体皂苷类化学成分进行了系统的分离。
方法 采用正相、反相等色谱分离手段进行分离纯化,通过物理化学方法,根据 MS、NMR 谱数据,对得到的化合物进行
结构鉴定。结果 共分离得到 9 个化合物,分别鉴定为薯蓣皂苷元(1)、薯蓣皂苷元-3-O-β-D-葡萄糖苷(2)、薯蓣皂苷
元-3-O-[α-L-鼠李糖基(1→2)]-β-D-葡萄糖苷(3)、薯蓣皂苷元-3-O-[α-L-鼠李糖基(1→4)]-β-D-葡萄糖苷(4)、薯蓣皂苷(5)、
纤细皂苷(6)、伪原薯蓣皂苷(7)、26-O-β-D-葡萄糖基-3β,26-二醇-25(R)-Δ5,20(22)-二烯-呋甾-3-O-[α-L-鼠李糖基(1→2)]-O-β-D-
葡萄糖苷(8)、26-O-β-D-葡萄糖基-3β,26-二醇-25(R)-Δ5,20(22)-二烯-呋甾-3-O-[α-L-鼠李糖基(1→4)]-O-β-D-葡萄糖苷(9)。结
论 化合物 3、4 及 7~9 为首次从该植物中分离得到。大鼠静脉旁路血栓形成试验表明,化合物 2 和 5 显示出一定的抗血栓
活性。
关键词:穿龙薯蓣;甾体皂苷;抗血栓;薯蓣皂苷元-3-O-[α-L-鼠李糖基(1→2)]-β-D-葡萄糖苷;伪原薯蓣皂苷
中图分类号:R284.1 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2011)04 - 0652 - 04
Antithrombotic components in Dioscorea nipponica
ZHAO Na-xia, HAN Ying-mei, ZHANG Shi-jun
Tianjin Key Laboratory of Molecular Design and Drug Discovery, Tianjin Institute of Pharmaceutical Research, Tianjin 300193, China
Key words: Dioscorea nipponica Makino; steroidal saponins; antithrombotic; diosgenin-3-O-[α-L-rhamnopyranosyl (1→2)]-β-D-
glucopyranoside; pseudoprotodioscin
穿龙薯蓣Dioseorea nipponica Makino为薯蓣科
植物,其根茎俗称穿山龙,既是生产治疗心血管疾
病药物的主要药源,又是用于合成多种甾体激素类
和避孕类药物的薯蓣皂苷元(diosgenin)的重要原
料之一。穿龙薯蓣总皂苷具有治疗冠心病、抗动
脉粥样硬化、调血脂、平喘、抗炎和抗肿瘤等药理
作用[1],本课题组设计合成薯蓣皂苷元衍生物,显
示出抗血栓形成活性[2]。
穿龙薯蓣心血管系统药理作用已得到大量研
究,但目前的研究报道主要集中在对其有效部位的
活性研究,缺乏对其物质基础的认识。为阐明穿龙
薯蓣甾体皂苷有效部位的活性物质基础,本课题组
进行了系统的化学成分研究,并通过对部分单体的
抗血栓形成活性评价,获得了初步的构效关系信息。
从穿龙薯蓣提取物正丁醇可溶部位,分离得到
9 个化合物。根据理化性质和波谱分析分别鉴定为
薯蓣皂苷元(1)、薯蓣皂苷元-3-O-β-D-葡萄糖苷
(2)、薯蓣皂苷元-3-O-[α-L-鼠李糖基(1→2)]-β-D-葡
萄糖苷(3)、薯蓣皂苷元-3-O-[α-L-鼠李糖基(1→4)]-
β-D-葡萄糖苷(4)、薯蓣皂苷(5)、纤细皂苷(6)、
伪原薯蓣皂苷(7)、26-O-β-D-葡萄糖基-3β,26-二醇-
25(R)-Δ5,20(22)-二烯-呋甾-3-O-[α-L-鼠李糖基(1→2)]-
O-β-D-葡萄糖苷(8)、26-O-β-D-葡萄糖基-3β,26-二
醇 -25(R)-Δ5,20(22)- 二烯 - 呋甾 -3-O-[α-L- 鼠李糖基
(1→4)]-O-β-D-葡萄糖苷(9)。其中化合物 3、4 及
7~9 为首次从该植物中分离得到。
1 材料和仪器
穿龙薯蓣药材购自河北安国,为河北产,经韩
英梅研究员鉴定为穿龙薯蓣 Dioseorea nipponica
Makino;核磁共振氢谱碳谱用 Bruker AV—400 型核
磁共振仪测定;质谱用 6310 型 Ion Trap LC-MS 仪
(Agilent 公司)测定;制备型高效液相色谱仪为
收稿日期:2010-06-11
基金项目:天津市自然科学基金应用基础研究重大项目(07TCZDJ05300)
作者简介:赵娜夏(1979—),女,满族,助理研究员,主要从事天然产物活性成分研究。Tel: (022)23006959 E-mail: zhaonaxia@tom.com
*通讯作者 韩英梅 E-mail: hanym@tjipr.com
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Waters Model 510 型,紫外检测器为 SP100 型;所
用柱色谱(200~300 目)、薄层色谱硅胶 H 及硅胶
G 为青岛海洋化工厂生产;试剂为药用级或分析级。
2 提取和分离
穿龙薯蓣药材 1 kg,以 70%乙醇提取 3 次,乙
醇提取液减压浓缩得浸膏 185 g,以水分散,依次用
石油醚、醋酸乙酯、正丁醇萃取。正丁醇层浓缩得
浸膏 82 g,经硅胶柱色谱,以氯仿-甲醇系统梯度洗
脱。以氯仿-甲醇-水系统进行 TLC 检测,10%硫酸
乙醇溶液显色,合并相同组分,得到 12 份样品。
组分 9 以氯仿-甲醇-水(85︰15︰1)系统进行
低压硅胶柱色谱,得到化合物 5(442 mg)和 6(550
mg)。从组分 10 中经甲醇重结晶,得到白色粉末,
为化合物 7(455 mg)。母液经氯仿-甲醇-水系统低
压硅胶柱色谱和进一步的半制备高效液相色谱法制
备得 2 个单体化合物,分别为化合物 8(52 mg)和
9(34 mg)。
组分 4 经石油醚-醋酸乙酯(7︰3)系统进行进
一步的低压硅胶柱色谱,得到化合物 1(82 mg)。
组分 5 经氯仿-甲醇-水系统的低压硅胶柱色谱和反
相C18低压柱色谱,得化合物 2(51 mg)和 3(29 mg);
采用制备薄层的方法得到化合物 4(20 mg)。
3 结构鉴定
化合物 1:白色针晶(石油醚-醋酸乙酯),
Liebermann-Burchard 反应呈阳性。茴香醛试剂反应
显黄色,对盐酸二甲氨基苯甲醛试剂不显色,提示
该化合物为螺甾烷型化合物。正离子 ESI-MS m/z:
437.4 [M+Na]+。1H-NMR (400 MHz, C5D5N) δ: 0.69
(3H, d, J = 5.6 Hz, CH3-27), 0.85 (3H, s, CH3-18),
1.04 (3H, s, CH3-19), 1.14 (3H, d, J = 6.0 Hz,
CH3-21), 3.84 (1H, m, H-3), 5.39 (1H, d, J = 4.8 Hz,
H-6)。13C-NMR (100 MHz, C5D5N) δ: 37.8 (C-1), 32.2
(C-2), 71.3 (C-3), 43.5 (C-4), 142.0 (C-5), 121.0
(C-6), 32.64 (C-7), 31.8 (C-8), 50.4 (C-9), 37.1
(C-10), 21.2 (C-11), 40.0 (C-12), 40.5 (C-13), 56.8
(C-14), 32.34 (C-15), 81.1 (C-16), 62.9 (C-17), 16.4
(C-18), 19.6 (C-19), 42.0 (C-20), 15.1 (C-21), 109.3
(C-22), 31.8 (C-23), 29.3 (C-24), 30.6 (C-25), 66.9
(C-26), 17.3 (C-27)。以上数据与文献报道数据一致[3],
确定化合物 1 为薯蓣皂苷元。
化合物 2:白色针晶(石油醚-醋酸乙酯),
Liebermann-Burchard 反应和 Molish 反应均呈阳性。
茴香醛试剂反应显黄色,对盐酸二甲氨基苯甲醛试
剂不显色,酸水解检出葡萄糖,提示该化合物为螺
甾烷型皂苷。负离子 ESI-MS m/z: 612.3 [M+Cl]-。
1H-NMR (400 MHz, C5D5N) δ: 0.68 (3H, d, J = 5.6
Hz, CH3-27), 0.82 (3H, s, CH3-18), 0.90 (3H, s,
CH3-19), 1.13 (3H, d, J = 7.2 Hz, CH3-21), 5.04 (1H,
d, J = 7.6 Hz, Glc-1), 5.30 (1H, d, H-6)。13C-NMR
(100 MHz, C5D5N) δ: 30.3 (C-2), 78.7 (C-3), 39.4
(C-4), 140.9 (C-5), 102.6 (Glc-1)。以上数据与文献报
道数据一致[4],确定化合物2为薯蓣皂苷元-3-O-β-D-
葡萄糖苷。
化合物 3:白色粉末,Liebermann-Burchard 反
应和 Molish 反应均呈阳性。茴香醛试剂反应显黄
色,对盐酸二甲氨基苯甲醛试剂不显色,酸水解检
出葡萄糖和鼠李糖,提示该化合物为螺甾烷型皂苷。
正离子 ESI-MS m/z: 745.9 [M+Na]+。1H-NMR (400
MHz, C5D5N) δ: 0.69 (3H, d, J = 5.6 Hz, CH3-27),
0.82 (3H, s, CH3-18), 1.05 (3H, s, CH3-19), 1.13 (3H,
d, J = 6.8 Hz, CH3-21), 1.77 (3H, d, J = 6.0 Hz,
CH3-Rha), 5.04 (1H, d, J = 9.0 Hz, Glc-1), 6.38 (1H,
s, Rha-1), 5.30 (1H, d, H-6)。13C-NMR (100 MHz,
C5D5N) δ: 30.2 (C-2), 78.3 (C-3), 39.0 (C-4), 140.9
(C-5), 100.4 (Glc-1), 102.1 (Rha-1)。以上数据与文献报
道数据一致[3,5],确定化合物 3 为薯蓣皂苷元-3-O-[α-L-
鼠李糖基(1→2)]-β-D-葡萄糖苷。
化合物 4:微黄色粉末,Liebermann-Burchard
反应和 Molish 反应均呈阳性。茴香醛试剂反应显黄
色,对盐酸二甲氨基苯甲醛试剂不显色,酸水解检
出葡萄糖和鼠李糖,提示该化合物为螺甾烷型皂苷。
正离子 ESI-MS m/z: 745.3 [M+Na]+。1H-NMR (400
MHz, C5D5N) δ: 0.68 (3H, d, J = 5.6 Hz, CH3-27),
0.82 (3H, s, CH3-18), 0.90 (3H, s, CH3-19), 1.13 (3H,
d, J = 6.8 Hz, CH3-21), 4.95 (1H, d, J = 7.6 Hz,
Glc-1), 5.90 (1H, s, Rha-1), 5.31 (1H, d, H-6)。
13C-NMR (100 MHz, C5D5N) δ: 30.2 (C-2), 78.4
(C-3), 39.3 (C-4), 140.9 (C-5), 102.7 (Glc-1), 102.5
(Rha-1)。以上数据与文献报道一致[3,6],确定化合物
4 为薯蓣皂苷元-3-O-[α-L-鼠李糖基(1→4)]-β-D-葡
萄糖苷。
化合物 5:白色粉末(甲醇),Liebermann-
Burchard 反应和 Molish 反应均呈阳性。茴香醛试剂
反应显黄色,对盐酸二甲氨基苯甲醛试剂不显色,
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酸水解检出葡萄糖和鼠李糖,提示该化合物为螺甾
烷型皂苷。负离子 ESI-MS m/z: 904.0 [M+Cl]-,
1H-NMR 和 13C-NMR 数据与文献报道数据一致[7],
确定化合物 5 为薯蓣皂苷,结构为薯蓣皂苷元-3-O-
{[α-L-鼠李糖基(1→2)]-β-D-鼠李糖基(1→4)}-β-D-
葡萄糖苷。
化合物 6:白色粉末(甲醇),Liebermann-
Burchard 反应和 Molish 反应均呈阳性。茴香醛试剂
反应显黄色,对盐酸二甲氨基苯甲醛试剂不显色,
酸水解检出葡萄糖和鼠李糖,提示该化合物为螺甾
烷型皂苷。正离子 ESI-MS m/z: 907.7 [M+Na]+,
1H-NMR 和 13C-NMR 数据与文献报道数据一致[7],
确定化合物 6 为纤细皂苷,结构为薯蓣皂苷元-3-O-
{[α-L-鼠李糖基(1→2)]-β-D-葡萄糖基(1→3)}-β-D-
葡萄糖苷。
化合物 7:白色粉末(氯仿-甲醇),Liebermann-
Burchard 反应和 Molish 反应均呈阳性。茴香醛试剂
反应显黄色,盐酸二甲氨基苯甲醛试剂反应显红色,
酸水解检出葡萄糖和鼠李糖,提示该化合物为呋甾
烷型皂苷。正离子 ESI-MS m/z: 1053.0 [M+Na]+,
1H-NMR (400 MHz, C5D5N) δ: 0.72 (3H, s, CH3-l8),
1.01 (3H, d, J = 6.6 Hz, CH3-27), 1.05 (3H, s,
CH3-19), 1.63 (3H, s, CH3-21), 1.62 (3H, d, J = 6.0
Hz), 1.75 (3H, d, J = 6.3 Hz), 4.84 (1H, d, J = 7.5 Hz),
4.95 (1H, d, J = 6.6 Hz), 5.31 (1H, d, H-6), 5.83 (1H,
s), 6.38 (1H, s)。13C-NMR (100 MHz, C5D5N) δ: 30.2
(C-2), 78.1 (C-3), 39.0 (C-4), 140.9 (C-5), 43.5
(C-13), 55.0 (C-14), 34.6 (C-15), 84.6 (C-16), 64.6
(C-17), 14.1 (C-18), 103.7 (C-20), 11.9 (C-21), 152.5
(C-22), 23.8 (C-24), 33.6 (C-25),75.0 (C-26), 100.3
(Glc-1), 102.1 (Rha-1), 103.0 (Rha-1)。以上数据与文
献报道数据一致[8],确定化合物 7 为伪原薯蓣皂苷,
结构为 26-O-β-D- 葡萄糖基 -3β,26- 二醇 -25(R)-
Δ5,20(22)-二烯-呋甾-3-O-[α-L-鼠李糖基(1→2)-O-α-L-
鼠李糖基(1→4)]-β-D-葡萄糖苷。
化合物 8:白色疏松粉末,Liebermann-Burchard
反应和 Molish 反应均呈阳性。茴香醛试剂反应显
黄色,盐酸二甲氨基苯甲醛试剂反应显红色,酸水
解检出葡萄糖和鼠李糖,提示该化合物为呋甾烷型
皂苷。正离子 ESI-MS m/z: 907.5 [M+Na]+。
1H-NMR (400 MHz, C5D5N) δ: 0.72 (3H, s, CH3-18),
1.0l (3H, d, J = 6.4 Hz, CH3-27), 1.06 (3H, s,
CH3-19), 1.63 (3H, s, CH3-21), 1.77 (3H, d, J = 6.0
Hz, CH3-Rha), 4.82 (1H, d, J = 7.5 Hz, Glc-1), 5.30
(1H, d, H-6), 6.37 (1H, s, Rha-1)。 1H-NMR 和
13C-NMR 数据与文献报道数据一致[8],确定化合物
8 为 26-O-β-D-葡萄糖基-3β,26-二醇-25(R)-Δ5,20(22)-
二烯-呋甾-3-O-[α-L-鼠李糖基(1→2)]-O-β-D-葡萄
糖苷。
化合物 9:白色疏松粉末,mp 176~179 ℃。
Liebermann-Burchard 反应和 Molish 反应均呈阳性。
茴香醛试剂反应显黄色,盐酸二甲氨基苯甲醛试剂
反应显红色,酸水解检出葡萄糖和鼠李糖,提示该
化合物为呋甾烷型皂苷。正离子 ESI-MS m/z: 907.6
[M+Na]+。1H NMR (400 MHz, pyridine-d5) δ : 0.73
(3H, s, CH3-18), 0.92 (3H, s, CH3-19), 1.01 (3H, d, J =
6.4 Hz, CH3-27), 1.64 (3H, s, CH3-21), 1.72 (3H, d,
J = 6.0 Hz, CH3-Rha), 4.83 (1H, d, J = 8.0 Hz, Glc-1),
4.95 (1H, d, J = 8.0 Hz, Glc-1), 5.33 (1H, d, H-6),
5.88 (1H, s, Rha-1)。1H-NMR 和 13C-NMR 数据与文
献报道数据一致[8],确定化合物 9 为 26-O-β-D-葡萄
糖基-3β,26-二醇-25(R)-Δ5,20(22)-二烯-呋甾-3-O-[α-L-
鼠李糖基(1→4)]-O-β-D-葡萄糖苷。
4 抗血栓形成活性评价
4.1 实验方法
将 250~300 g 大鼠麻醉(戊巴比妥钠,54
mg/kg,ip)仰卧位固定,分离右颈总动脉和左颈外
静脉,在聚四氟乙烯管的中段放入一根长 6 cm 的丝
线,以肝素生理盐水溶液(50 U/mL)充满聚四氟
乙烯管,当聚四氟乙烯管的一端插入左颈外静脉后,
由聚四氟乙烯管准确地注入 50 U/kg 的肝素抗凝,
然后再将聚四氟乙烯管的另一端插入右颈总动脉。
打开动脉夹,血液从右颈总动脉流至聚四氟乙烯管
内,返回左颈外静脉。开放血流 15 min 后中断血流,
迅速取出丝线称质量,总质量减去丝线质量即得血
栓湿质量。
将受试样品每 3 个分为一组,每个受试样品做
3 只动物试验,每日做一个模型,并设一个阳性药
阿司匹林。
给药方式:ig 给药 100 mg/kg,连续给药 3 次,
末次给药后 1 h 进行试验。
4.2 实验结果
共测试了 5 个螺甾和 1 个呋甾皂苷的抗血栓形
成活性。化合物 2 和 5 显示出一定的活性,作用强
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度接近阿司匹林,结果见表 1。
表 1 穿龙薯蓣甾体皂苷对大鼠动静脉旁路血栓形成的影响
( 3=± n , sx )
Table 1 Effect of steroidal saponins in D. nipponica on arterio-
venous shut thrombosis of rats ( 3=± n , sx )
组 别 剂量/(mg·kg−1) 血栓质量/mg
模型 − 17.8±4.3
阿司匹林 100 10.6±3.7
1 100 17.8±8.3
2 100 12.7±3.4
3 100 15.5±4.7
5 100 12.8±5.6
6 100 17.5±4.2
7 100 16.6±6.3
5 讨论
甾体皂苷类成分是穿龙薯蓣中的主要活性物
质,从化学研究结果可知,其中主要是薯蓣皂苷元
系列衍生物,以纤细皂苷和薯蓣皂苷为主,呋甾烷
型以伪原薯蓣皂苷为主。
通过对部分成分抗血栓活性的研究,结果表明
糖苷活性强于苷元,螺甾烷类强于呋甾烷类。螺甾
烷母核和 3 位取代是影响活性的重要因素,且单糖
苷和三糖苷活性较强,糖的种类和连接位置对活性
也有很大的影响。
参考文献
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