全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 5 期 2011 年 5 月

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转基因西洋参冠瘿组织化学成分研究（II）
石效健，朱建华，杨 丽，于荣敏*
暨南大学药学院，广东 广州 510632
摘 要：目的 研究转基因西洋参 Panax quinquefolium 冠瘿组织中的化学成分。方法 采用大孔吸附树脂、硅胶柱等色谱
技术对西洋参冠瘿组织乙醇提取物进行分离纯化，并根据理化性质及波谱数据对分离所得的化合物进行结构鉴定。结果 从
西洋参冠瘿组织乙醇提取物中分离得到 10 个化合物，分别鉴定为：尿嘧啶核苷（1）、α-D-呋喃果糖甲苷（2）、1-O-β-D-吡
喃葡萄糖-(2S，3S，4R，8E)-2-[(2′R)-2′-羟基棕榈酰胺]-8-十八烯-1，3，4-三醇（3，脑苷脂）、豆甾醇（4）、奎酸（5）、奎酸乙酯
（6）、十三碳-6-烯（7）、二十四烷醇（8）、邻苯二甲酸二异辛酯（9）、十六酸甲酯（10）。结论 化合物 3 为首次从人参属
植物中分离得到，10 个化合物均为首次从转基因西洋参冠瘿组织中分离得到。
关键词：西洋参；转基因；冠瘿组织；脑苷脂；奎酸
中图分类号：284.1/R284.2 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2011)05 - 0870 - 04
Chemical constituents from crown gall of transgenic Panax quinquefolium (II)
SHI Xiao-jian, ZHU Jian-hua, YANG Li, YU Rong-min
College of Pharmacy, Jinan University, Guangzhou 510632, China

Key words: Panax quinquefolium L,; transgene; crown galls; cerebroside; decanoic acid

冠瘿组织（ crown gall）是由根瘤农杆菌
（Agrobacterium tumefeciens）侵染植株受伤组织而形
成。在根瘤农杆菌侵染植物的过程中，该菌所含 Ti
质粒上的一段转移 DNA（Transferred DNA，T-DNA）
被整合到植物细胞核基因组中，其中的生长素和细
胞分裂素基因过量表达植物激素而形成冠瘿组织。
冠瘿组织具有生长迅速、激素自主等优点[1]。本课
题组利用植物转基因技术将根瘤农杆菌中 Ti 质粒
上的一段 DNA 插入西洋参植物细胞核基因组而得
到其表现型——冠瘿组织。
本实验在前期工作基础上 [2-6]，又从西洋参
冠瘿组织培养物中分离得到一个脑苷脂类化合
物及其他 9 个化合物。经理化性质测试、谱学解
析等方法，分别鉴定为：尿嘧啶核苷（1）、α-D-
呋喃果糖甲苷（ 2 ）、 1-O-β-D- 吡喃葡萄糖 -
(2S,3S,4R,8E)-2-[(2′R)-2′-羟基棕榈酰胺 ]-8-十八
烯-1，3，4-三醇（3，脑苷脂）、豆甾醇（4）、奎
酸（5）、奎酸乙酯（6）、十三碳-6-烯（7）、二十
四烷醇（8）、邻苯二甲酸二异辛酯（9）、十六酸
甲酯（10）。化合物 3 为首次从人参属植物中分
离得到；10 个化合物均为首次从转基因西洋参冠
瘿组织中分离得到。
1 仪器与材料
熔点用 SGW X—4 型显微熔点仪测定，NMR
用 Bruker AV2400 测定（TMS 为内标）；ESI-MS
用 Bruker esquire 2000 mass spectrometer 测定，
大孔吸附树脂 D-101（安徽三星大孔树脂有限公
司），TRACE METM 型气相色谱-质谱联用仪（美国
菲尼根公司），柱色谱硅胶（青岛化工厂硅胶），硅胶
H 预制薄板（青岛化工厂），RP—8F254 预制薄板
（Merck HP），其他试剂均为国产分析纯。
西洋参冠瘿组织为本课题组转导和培养所得，
系由胭脂碱型根瘤农杆菌 C58 菌株感染诱导西洋参
茎，获得冠瘿组织，并经多年筛选驯化形成稳定、
优良的培养体系。培养条件为 MS 固体培养基，25 ℃
培养 28 d，采收后于 55 ℃烘干，备用。
2 实验方法
2.1 提取与分离

收稿日期：2010-12-24
基金项目：教育部科学技术研究重点项目（104180）；广东省自然科学基金项目（31891）
作者简介：石效健（1985—），硕士研究生，现从事天然药物化学与中药生物技术领域研究工作。E-mail: 512421955@qq.com
*通讯作者 于荣敏 Tel: (020)85220386 E-mail: tyrm@jnu.edu.cn
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取转基因西洋参冠瘿组织 1 100 g，用 70%乙醇
超声提取 3 次，每次 30 min。提取液浓缩至干，用
水溶解，过大孔吸附树脂 D101 柱，分别用水，20%、
40%、60%、80%、95%乙醇洗脱。回收 60%、80%、
95%乙醇洗脱部分，分别得样品 A、B 和 C。样品 A
经硅胶柱色谱、Sephadex LH-20 柱色谱分离，得化
合物 1 和 2。样品 B 经硅胶柱色谱，以不同比例的
氯仿-甲醇洗脱，得 3 个组分，组分 3 经硅胶柱色谱，
用展开剂乙醚-醋酸乙酯-甲醇-水（6∶20∶1∶5 上
层）洗脱，得化合物 3；样品 C 反复经硅胶柱色谱
分离，以不同比例的石油醚-醋酸乙酯洗脱，得化
合物 4～10。
2.2 化合物 3 的甲醇解
取 3 mg 化合物 3 溶解于甲醇中，加入盐酸适
量，回流，反应液处理后用于 GC-MS 分析。
2.3 化合物 3 高锰酸钾氧化
化合物 3 甲醇溶解产物加入 KMnO4 适量，再
加入 Na2S2O3（5%）终止反应，挥干，用石油醚萃
取，所得样品用于 GC-MS 分析。
3 结构鉴定
化合物 1：白色针状结晶, mp 166～168 ℃。
ESI-MS m/z: 245 为 [M＋H]＋峰，267 为[M＋Na]＋
峰，因此推断化合物 1 的相对分子质量为 244。
1H-NMR (400 MHz, pyridine-d5) δ: 8.2 (1H, d, J = 6.1
Hz), 6.68 (1H, d, J = 5.8 Hz), 5.47 (1H, t, H-3), 4.43
(1H, dd, J = 12.28, 2.50 Hz), 4.13 (1H, dd, J = 12.20,
2.34 Hz)；13C-NMR (100 MHz, pyridine-d5) δ: 164.8
(C-6), 153.2 (C-4), 140.4 (C-2), 103.1 (C-1), 90.7
(C-1′), 87.7 (C-4′), 75.4 (C-2′), 72.3 (C-3′), 62.9
(C-5′)。综合上述氢谱、碳谱数据，并与文献中的尿
嘧啶核苷 NMR 数据[7]对照基本一致，故将化合物 1
鉴定为尿嘧啶核苷。
化合物 2：白色粉状结晶。ESI-MS m/z: 193 为
[M–H]＋峰，217 为[M＋Na]＋峰，因此推断化合物
2 的相对分子质量为 194。1H-NMR (400 MHz,
pyridine-d5) δ: 4.57 (1H, m, H-5), 4.36 (1H, d, J = 9.4
Hz, H-1), 4.35 (1H, dd, J = 9.4, 3.3 Hz, H-6), 4.29
(1H, d, J = 9.4 Hz, H-1), 4.24 (1H, dd, J = 9.4, 3.5 Hz,
H-6), 3.57 (3H, s)；13C-NMR (100 MHz, pyridine-d5)
δ: 109.3 (C-2), 84.9 (C-5), 83.2 (C-3), 78.8 (C-4), 62.9
(C-6), 61.8 (C-1), 49.2 (C-7)。综合上述氢谱、碳谱数
据，并与文献中的 α-D-呋喃果糖甲苷 NMR 数据[8-9]
对照基本一致，故将化合物 2 鉴定为 α-D-呋喃果糖
甲苷。
化合物 3：白色无定形粉末，mp: 185～187 ℃。
ESI-MS m/z: 754为[M＋Na]＋峰，766为[M－Cl]＋峰，
570 为[M－162－H]＋峰，因此，推断化合物 3 的相
对分子质量为 731。由 1H-NMR、13C-NMR 数据和
HMBC 谱分析可知：δ 1.22～1.32 的强质子信号及 δ
0.83 (6H, t, J = 16.2 Hz) 提示有 2 个脂肪烷基链；信
号 δ 8. 54 (1H, d, J = 9.1 Hz, NH) 和 δ 176.28
(CONH), δ 5.27 (1H, m) 和 δ 52.4 (CH-NH) 及连氧
碳信号 δ 76.54，75.79, 73.08, 71.10 显示有酰胺键和
多羟基存在。以上数据表明，化合物 3 系神经酰胺
类化合物[10]。双键质子信号 δ 5.43, 5.50 为多重峰，
表明双键构型为 E 型[11]。化合物 3 甲醇解产物经
GC-MS 分析为羟基棕榈酸甲酯，证明脂肪酸长链为
α-羟基-十六碳酸，并由此推出另外一条链的长度为
十八碳。高锰酸钾氧化产物经 GC-MS 分析为正十
碳酸，由此推测双键的位置在 8 位。化合物 3 中 H-2
的化学位移 5.27，13C-NMR 谱中 δ 71.1 (C-1), 52.4
(C-2), 76.5 (C-3), 73.0 (C-4), 176.2 (C-1′) 和 73.0
(C-2′) 和文献报道的 (2S, 3S, 4R) -神经酰胺苷元的
数据一致[12]。因此，C-1, C-3, C-4 的构型定为 (2S,
3S, 4R)；C-2′的构型为 R。1H-NMR 和 13C-NMR 数
据及碳谱数据与文献[12]一致。综合化合物 3 的理化
性质和谱学数据，将其鉴定为脑苷脂类化合物，其
化学名称为：1-O-β-D-吡喃葡萄糖-(2S,3S,4R,8E)-
2-[(2′R)-2′-羟基棕榈酰胺]-8-十八烯-1,3,4-三醇，结
构式见图 1。
O (CH2)8CH3
NH OH
OH
O (CH2)9CH3
OH
glc

图 1 化合物 3 的化学结构式
Fig. 1 Structure of compound 3
化合物 3 的理化性质和谱学数据：白色无定形
粉末，mp 185～187℃。ESI-MS m/z: 754 为[M＋
Na]＋峰，766 为[M－Cl]＋峰，570 为[M－162－H]＋
峰。1H-NMR (400 MHz, pyridine-d5) δ: 0.85 (6H,
t-like, J = 6.8 Hz, 2×CH3), 1.22 [s, (CH2)n], 4.17 (2H,
m, H-4, 3″), 4.27 (1H, m, H-3), 4.50 (1H, dd, J = 6.2,
7.1 Hz, H-1), 4.56 (1H, m, H-2′), 4.69 (1H, dd, J =
6.6, 6.6 Hz, H-1), 5.26 (1H, m, H-2), 5.47 (1H, dt, J =
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5.8, 15.6 Hz, H-8), 5.52 (1H, dt, J = 5.6, 15.6 Hz,
H-9), 8.52 (1H, d, J = 9.1 Hz, N-H)；13C-NMR (100
MHz, pyridine-d5) δ: 14.9 (CH3), 23.0, 26.4, 27.2,
30.1～30.6, 32.7 (C-7), 32.7 (C-10), 33.6, 33.9, 34.5,
36.2 (all CH2), 52.4 (C-2), 63.2 (C-6″), 71.1 (C-1),
72.1 (C-4″), 73.0 (C-4, 2′), 75.7 (C-2″), 76.5 (C-3),
79.0 (C-3″), 79.1 (C-5″), 106.2 (C-1″), 130.6 (C-9),
130.8 (C-8), 176.2 (C-1′)。
化合物 4：无色针状结晶，mp 147～149 ℃。
ESI-MS m/z: 411 为[M－H]＋峰，435 为[M＋Na]＋峰。
因此，推断化合物 4 的相对分子质量为 412。
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 3.52 (m, H-3), 5.35
(m, H-6), 5.15 (dd, J = 8.5, 15.1 Hz, H-22), 5.02 (dd,
J = 8.6, 15.2 Hz, H-23)。1H-NMR 高场区的 δ 1.01
(3H, s, H-19)和 δ 0.68 (3H, s, H-18)为 2 个角甲基信
号。根据以上数据，推测化合物 4 可能为甾醇类化
合物。化合物 4 的 13C-NMR (100 MHz, CDCl3) 数
据如下：δ: 37.2 (C-1), 31.8 (C-2), 71.8 (C-3), 42.3
(C-4), 140.8 (C-5), 121.7 (C-6), 31.9 (C-7), 31.7
(C-8), 51.2 (C-9), 36.5 (C-10), 21.0 (C-11), 39.7
(C-12), 42.2 (C-13), 56.8 (C-14), 24.4 (C-15), 29.2
(C-16), 56.0 (C-17), 12.0 (C-18), 19.3 (C-19), 40.4
(C-20), 21.0 (C-21), 138.3 (C-22), 129.3 (C-23), 50.2
(C-24), 31.9 (C-25), 21.1 (C-26), 21.2 (C-27), 25.4
(C-28), 12.2 (C-29)。综合上述氢谱、碳谱数据，并
与文献中的豆甾醇 NMR 数据[13]对照基本一致，故
将化合物 4 鉴定为豆甾醇。
化合物 5：无色油状液体，EI-MS m/z: 172, 143,
129, 87, 73, 60，符合奎酸裂解规律。经 NIST98 标
准谱库的检索，确定化合物 5 为奎酸。
化合物 6：无色油状液体，EI-MS m/z: 200, 157,
155, 101, 88, 70, 61, 29，符合奎酸乙脂裂解规律。经
NIST98 标准谱库的检索，确定化合物 6 为奎酸乙酯。
化合物 7：白色无定形粉末，EI-MS m/z: 182,
159, 138, 111, 97, 82, 57，符合十三碳-6-烯裂解规
律。经 NIST98 标准谱库的检索，确定化合物 7 为
十三碳-6-烯。
化合物 8：白色无定形粉末，EI-MS m/z: 354,
336，308, 278, 250, 222, 195, 167, 139, 125, 111, 97,
83, 69, 57, 43，符合二十四烷醇裂解规律。经 NIST98
标准谱库的检索，确定化合物 8 为二十四烷醇。
化合物 9：白色无定形粉末，EI-MS m/z: 280,
279, 168, 167, 149, 113, 83, 70, 57，符合邻苯二甲酸
二异辛脂裂解规律。经 NIST98 标准谱库的检索，
确定化合物 9 为邻苯二甲酸二异辛酯。
化合物 10：无色油状物，EI-MS m/z: 270, 227,
185, 171, 143, 129, 101, 87, 74, 43。化合物 10 符合
十六酸甲酯裂解规律。经 NIST98 标准谱库的检索，
确定化合物 10 为十六酸甲酯。
4 讨论
化合物 3 属脑苷脂类活性成分，本实验首次从
人参属植物中分离得到。脑苷脂类为细胞膜的结构
成分，主要存在于哺乳动物的脑组织、表皮、心脏、
肝脏、红细胞的膜组织中，在高等植物中也有零星
分布[14-15]。近代研究表明，脑苷脂类化合物具有多
种生物活性，因而愈来愈受到科学家们的高度关注。
我国学者先后从灵芝、雪莲等名贵药材中分离得到
了几种神经鞘脂类化合物[14-15]。
脑苷脂类药物临床上主要用于治疗神经系统疾
病，改善老年性脑功能衰退等病症。此外，脑苷脂
类化合物在抗肿瘤方面也显示出一定的应用前景。
鞘糖脂可作为肿瘤标记物，临床应用鞘糖脂合成抑
制剂通过阻断肿瘤转移途径和肿瘤细胞膜鞘糖脂合
成来促使患者产生抗体和活化 T 细胞，从而杀灭肿
瘤细胞；鞘糖脂介导的黏附和信号转导可作为肿瘤
治疗的分子靶点，直接运用抗鞘糖脂的单抗或将其
作为载体可用于肿瘤导向治疗；肿瘤相关鞘糖脂抗
原用于构建肿瘤疫苗，应用这些抗原辅以佐剂构建
的疫苗在某些肿瘤治疗中取得了成功；降低神经酰
胺水平的代谢酶拮抗剂具有潜在的抗肿瘤活性，可
能成为将来的抗肿瘤制剂等[16-17]。
本研究首次从人参属的转基因西洋参冠瘿组织
中分离得到重要天然活性的脑苷脂类化合物，从而
为该类生物活性成分的新资源开发和利用提供了新
的科学资料。
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