全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 5 期 2012 年 5 月
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金花茶叶皂苷类成分研究
苏 琳 1,莫建光 2*,韦英亮 2,陈秋虹 2,潘艳坤 2
1. 广西中医学院药学院,广西 南宁 530001
2. 广西分析测试研究中心,广西 南宁 530022
摘 要:目的 研究金花茶 Camellia euphlebia 叶皂苷类成分。方法 利用超声提取、大孔树脂富集以及制备色谱对金花茶
叶水溶性部分进行分离纯化,运用 NMR、MS、IR 等光谱手段进行结构鉴定。结果 分离得到 3 个单体化合物,分别为人
参皂苷 Rg1(1)、人参皂苷 F1(2)和人参皂苷 F5(3)。结论 化合物 1~3 均为首次从该植物中分离得到的人参皂苷,其
中人参皂苷 Rg1、F5 为首次从山茶属中分离得到。金花茶为国家一级保护的珍稀药用植物,这些成分的分离鉴定对其进一
步的活性研究、开发利用和推广种植具有重要意义。
关键词:金花茶;山茶属;皂苷;人参皂苷 Rg1;人参皂苷 F5
中图分类号:R284.1 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2012)05 - 0877 - 03
Chemical constituents of saponins from leaves of Camellia euphlebia
SU Lin1, MO Jian-guang2, WEI Ying-liang2, CHEN Qiu-hong2, PAN Yan-kun2
1. College of Pharmacy, Guangxi University of Chinese Medicine, Nanning 530001, China
2. Guangxi Research Center of Analysis and Testing, Nanning 530022, China
Key words: Camellia euphlebia Merr. ex Sealy; Camellia L.; saponin; ginsenoside Rg1; ginsenoside F5
金花茶 Camellia euphlebia Merr. ex Sealy 是山
茶科山茶属金花茶组金花茶系植物,为常绿灌木或
小乔木。主产于中国广西境内北回归线以南地区,
列为国家一级保护珍稀植物,被誉为“茶族皇后”。
金花茶除具有极高的观赏价值外,还具有很高的药
用价值;金花茶叶中含有多种活性成分,其中金花
茶皂苷具有降血糖、降血压、调血脂、降胆固醇、
防止动脉粥样硬化、抑制肿瘤细胞生长、激活人体
多种酶、提高机体免疫能力、延缓衰老等多种生理
功能[1-3]。经查阅文献尚未发现金花茶皂苷类成分分
离纯化方面的报道,由于没有分离出单一的皂苷,因
此无法对皂苷的功效进行进一步的深入研究。
本实验采用水超声浸提金花茶叶,大孔树脂分
离得金花茶皂苷粗品,制备色谱法分离获得 3 个高
质量分数金花茶皂苷单体,经 NMR、MS 等方法分
别鉴定为人参皂苷 Rg1(ginsenoside Rg1,1)、人
参皂苷 F1(ginsenoside F1,2)和人参皂苷 F5
(ginsenoside F5,3)。化合物 1~3 均为首次从该植
物中分离得到的人参皂苷,化合物 1 和 3 为首次从
山茶属中分离得到。
1 仪器与材料
Gilson GX—281 制备型高效液相色谱仪(法国
吉尔森);Waters 2695 分析型高效液相色谱仪(美
国 Waters);LCQDECA—1000 液相色谱/质谱联用
仪(美国菲尼根);AVIII600 型超导核磁共振波谱
仪(TMS 为内标,德国布鲁克);Nicolet 4700 傅里
叶变换红外分光光度计(美国尼高立);超声波提取
器(昆山市超声仪器有限公司)。乙腈(色谱纯,美
国费希尔);水为超纯水;其余试剂均为分析纯。
金花茶叶采自广西防城港市十万大山,经广西
中医药研究院赖茂祥研究员鉴定为显脉金花茶
Camellia euphlebia Merr. ex Sealy。
2 提取与分离
2.1 金花茶叶皂苷粗品制备
2.1.1 金花茶叶皂苷提取 将金花茶鲜叶 2 kg 粉碎
后至超声波提取器中[4],加水,固液比为 1∶20,于
80 ℃条件下以 25 kHz 浸提 2 h,滤过浓缩后得金花
茶浸出液约 700 mL。取浸出液 350 mL 加 3 倍体积
收稿日期:2011-09-25
基金项目:广西科技攻关项目(0815005-1-20);广西创新能力建设项目(11-114-14B)
作者简介:苏 琳(1984—),女,广西玉林市人,硕士研究生,研究方向为药品、保健食品质量控制方法的研究。
*通讯作者 莫建光 Tel: (0771)5301165 E-mail: bhl0771@163.com
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无水乙醇,边加边搅拌,溶液中生成絮状沉淀,于 4
℃冰箱内静置 24 h,离心分离,取上清液旋转蒸发
使乙醇挥发后,加入等体积乙醚萃取,弃去上层,重
复 3 次至上层无色,下层溶液旋转蒸发浓缩,得金花
茶皂苷浓缩液约 120 mL,质量浓度为 32.5 mg/mL。
2.1.2 金花茶叶皂苷粗分离 浓缩液用大孔树脂
Diaion HP-10 分离[5],树脂依次经 75%乙醇溶液、
蒸馏水浸泡后装柱,以充分蒸馏水冲洗色谱柱。上
样后分别以水和不同体积分数的乙醇进行洗脱,体
积流量为 1 mL/min,每管收集 15 mL 洗脱液,并用
香草醛-硫酸法追踪测定皂苷,合并含皂苷的洗脱
液,浓缩至干,加入甲醇溶液溶解,在 0 ℃冰箱中
静置沉淀。将所得沉淀干燥后得到白色金花茶皂苷
粗品 1.3 g,测其总皂苷质量分数为 86.3%。取一定
量的金花茶皂苷粗品用甲醇超声溶解,定容,配制
成质量浓度为 20 mg/mL 溶液,经 0.45 μm 滤膜滤
过,得制备液。
2.2 高质量分数金花茶叶皂苷单体的制备
2.2.1 分析色谱条件 分析色谱柱为 Ultimate XB-
C18柱(300 mm×4.6 mm,5 μm);流动相为乙腈和
水,梯度洗脱,体积流量 1 mL/min;检测波长 203
nm;柱温为室温;进样量 10 μL。
2.2.2 制备色谱条件 制备色谱柱为 Cosmosil 公
司的 5C18-MS-II(250 mm×10 mm,5 μm);流动
相为乙腈 (A)-水 (B),梯度洗脱条件:0~5 min,
A-B(25∶75);5~28 min,A-B(40∶60);28~
37 min,A-B(40∶60);37~42 min,A-B(50∶
50);42~60 min,A-B(50∶50);60~65 min,
A-B(25∶75);65~70 min,A-B(25∶75);体积
流量 5 mL/min;检测波长 203 nm;柱温为室温;进
样量 400 μL。
2.2.3 化合物的制备 按“2.2.2”项下条件制备,
分别收集 22~52 min 的皂苷馏份,浓缩至干,加入
少量甲醇溶液溶解,在 0 ℃冰箱中静置沉淀。将所
得沉淀干燥,得到化合物 1(110 mg)、化合物 2(8
mg)、化合物 3(14 mg)。按“2.2.1”项下条件分
析各化合物质量分数,均达到 95%以上。
3 结构鉴定
化合物 1:白色粉末,易溶于吡啶、甲醇等有
机溶剂。 KBrmaxIR ν (cm−1): 3 398(-OH);2 929, 2 871
(-CH3, -CH2),1 380(偕二甲基);1 660(双键);1 080
(C-O-C)。ESI-MS m/z: 823 [M+Na]+。13C-NMR (150
MHz, C5D5N) 给出 42 个碳信号,DEPT 谱得出分
子中有 8 个伯碳 (-CH3),10 个仲碳 (-CH2),18 个
叔碳 (-CH),6 个季碳,其中包括 2 组葡萄糖残基
信号。余下的 30 个碳归属为苷元部分,其中 2 个-CH
与-OH 结合。结合质谱给出的相对分子质量推测该
化合物分子式为 C42H72O14,不饱和度为 7。1H-NMR
(600 MHz, C5D5N) 给出 8 个甲基单峰信号依次为 δ
0.80, 1.03, 1.15, 1.58, 1.59 (2×-CH3), 1.61, 2.07;1
个烯氢质子信号 δ 5.24 (1H, t, J = 6.4 Hz)。根据以上
谱图特征信息推测该化合物苷元部分为四环三萜类
化合物,由碳谱中 2 个烯碳 δ 130.8, 125.8 可知苷元
结构与人参皂苷苷元结构相似。在 HMBC 谱中,葡
萄糖残基 H-1′ (δ 5.02, d, J = 7.8 Hz) 与叔碳 C-6 (δ
80.1) 相关,H-1″ (δ 5.17, d, J = 7.7 Hz) 与季碳 C-20
(δ 83.2) 相关,显示为原人参三醇 6、20 位苷化特
征。结合 1H-1H COSY 和 HSQC 确定 2 组葡萄糖残基
碳信号信号分别为105.8, 75.3, 79.5, 71.5, 78.0, 62.9和
98.1, 75.0, 79.2, 71.7, 78.2, 62.8。所得结果与文献报道
基本一致[6],故鉴定化合物 1 为人参皂苷 Rg1。
化合物 2:白色粉末,易溶于吡啶、甲醇等有
机溶剂。 KBrmaxIR ν (cm−1): 3 398 (-OH);2 929, 2 871
(-CH3, -CH2), 1 380 (偕二甲基);1 660 (双键);1 080
(C-O-C)。ESI-MS m/z: 661.32 [M+Na]+,638.91 [M+
H]+。质谱推测该化合物相对分子质量为 638。结合
氢谱和碳谱推测该化合物分子式为 C36H62O9,不饱
和度为 6。1H-NMR (600 MHz, C5D5N) 给出 8 个单
峰甲基信号 δ 0.99, 1.03, 1.11, 1.47, 1.60, 1.61, 1.64,
2.01;1 个烯氢质子信号 δ 5.25 (1H, d, J = 6.7 Hz);
1 个糖端基质子信号 δ 5.18 (1H, d, J = 7.8 Hz)。初步
推断该化合物为只有 1 个配糖体的四环三萜类化合
物,质谱有脱掉葡萄糖的特征碎片,糖端基质子信
号耦合常数为 7.80 Hz,糖与苷元苷键构型为 β-苷
键。由 3 个连氧氢 δ 3.96 (1H, m), 4.43 (1H, m), 4.20
(1H, m),推测苷元部分具有原人参三醇的结构特征。
13C-NMR (150 MHz, C5D5N) 共给出 36 个碳信号,
苷元部分 8 个甲基信号 δ 16.5, 17.5, 17.5, 17.6, 17.8,
22.3, 25.8, 32.0。3 个连氧碳信号 δ 67.8, 70.2, 78.3;
2 个烯碳信号 δ 126.0, 130.9。结合 1H-1H COSY 和
HSQC 谱得出葡萄糖 C-1′~6′化学位移依次为 δ
98.3, 75.2, 79.4, 71.7, 78.5, 62.9。HMBC 谱图中糖端
基氢 δ 5.21 与季碳 δ 83.3 (C-20) 远程相关,确定糖
与苷元的连接位置。δ 1.61 (H-26), 1.60 (H-27) 都与
δ 126.0 (C-24), 130.9 (C-25) 远程相关,确定双键末
端为偕二甲基。所得结果与文献报道一致[7],故鉴
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定化合物 2 为人参皂苷 F1。
化合物 3:白色粉末,易溶于吡啶、甲醇等有机
溶剂。 KBrmaxIR ν (cm−1): 3 398 (-OH);2 929, 2 871
(-CH3, -CH2);1 380 (偕二甲基);1 660 (双键);1 080
(C-O-C)。ESI-MS m/z: 793.31 [M+Na]+, 771.14 [M+
H]+。质谱推测该化合物相对分子质量为 770.20。结
合氢谱和碳谱推测该化合物分子式为 C41H70O13,不
饱和度为 7。1H-NMR (600 MHz, C5D5N) 给出 8 个
都是单峰苷元甲基信号 δ 0.95, 0.99, 1.09, 1.45, 1.63,
1.63, 1.66 和 1.98;1 个烯氢质子信号 δ 5.25 (1H, t,
J = 12.7 Hz);2 个糖端基质子信号 δ 5.14 (1H, d, J =
7.7 Hz), 5.67 (1H, d, J = 1.4 Hz)。推断该化合物为有
2 个配糖体的四环三萜类化合物,质谱有依次脱掉
阿拉伯糖和葡萄糖的特征碎片,且糖端基质子信号
耦合常数为 7.80 和 1.38 Hz,苷键应分别为 β 和 α
构型。由 3 个连氧氢 δ 4.21, 4.25, 4.26 推测苷元部分
具有原人参三醇的结构特征。13C-NMR (150 MHz,
C5D5N) 共给出 41 个碳信号,苷元部分与 1H-NMR
有 8 个相应的甲基信号 δ 16.5, 17.3, 17.3, 17.4, 17.6,
17.8, 25.7, 31.9;3 个连氧碳信号 δ 67.7, 70.2, 79.2;
2 个烯碳信号 δ 126.105, 131.1。结合 1H-1H COSY
和 HSQC 谱得出葡萄糖 C-1′~6′的化学位移依次为
98.0, 74.9, 79.2, 72.1, 76.5, 68.5。阿拉伯糖 C-1″~5″
化学位移依次为 δ 110.2, 83.3, 78.8, 86.0, 62.7。
HMBC谱中糖端基氢 δ 5.14与季碳 δ 83.4 (C-20) 远
程相关,确定葡萄糖与苷元的连接位置为 20 位。δ
5.67 与季碳 δ 68.4 (C-6′) 远程相关,确定葡萄糖与
阿拉伯糖的连接顺序为 Glc (6→1) Ara;δ 1.61
(H-26), 1.62 (H-27) 都与 δ 126.0 (C-24), 130.9
(C-25) 确定双键末端为偕二甲基。所得结果与文献
报道一致[8],故鉴定化合物 3 为人参皂苷 F5。
4 结论
金花茶皂苷是一类结构相似的混合物,由于茶
皂苷的多样性和复杂性,单体皂苷分离十分困难。
本实验首次从金花茶叶中分离得到 3 个单体化合
物,也是首次发现金花茶中含有人参皂苷类化合物。
这对进一步了解珍稀药用植物金花茶的化学成分,
深入研究金花茶皂苷的功效关系有重要意义,为金
花茶中皂苷活性物质提供了基础研究数据以及为金
花茶资源的高值化加工利用提供理论依据。
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