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Extraction, isolation, and structure elucidation of two new triterpene glycosides from sea cucumber Holothuria nobilis

黑乳海参三萜皂苷的提取分离及其结构鉴定



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 8 期 2011 年 8 月

• 1467 •
黑乳海参三萜皂苷的提取分离及其结构鉴定
张佳佳
浙江医药高等专科学校,浙江 宁波 315000
摘 要:目的 研究黑乳海参 Holothuria nobilis 的化学成分。方法 应用多种色谱技术对黑乳海参的化学成分进行分离纯化,
根据化合物的理化性质和波谱数据鉴定结构。结果 分离得到了 2 个三萜皂苷元类化合物,应用化学方法和各种光谱技术鉴
定其结构为 3-O-{3-O-甲基-β-D-吡喃葡萄糖-(1→3)-β-D-吡喃葡萄糖-(1→4)-β-D-吡喃奎诺糖-(1→2)-4′-O-磺酸钠-β-D-吡喃木
糖}-海参烷-22, 25-环氧-9-烯-3β, 12α, 17α, 25β-四醇(1)和 3-O-{β-D-吡喃奎诺糖-(1→2)-4′-O-磺酸钠-β-D-吡喃木糖}-海参烷-
9-烯-18, 16-内酯环-22, 25 环氧-3β, 12α, 17α-三醇(2)。结论 2 个化合物均为新化合物,命名为黑乳海参苷 I(nobiliside I,1)
和黑乳海参苷 II(nobiliside II,2)。
关键词:黑乳海参;黑乳海参苷 I;黑乳海参苷 II;三萜皂苷元;海参科
中图分类号:R284.1 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2011)08 - 1467 - 06
Extraction, isolation, and structure elucidation of two new triterpene glycosides
from sea cucumber Holothuria nobilis
ZHANG Jia-jia
Zhejiang Pharmaceutical College, Ningbo 315000, China
Abstract: Objective To study the constituents from the sea cucumber Holothuria nobilis. Methods The compounds of the sea
cucumber were separated by multi-chromatography and their structures were elucidated by physico-chemical and spectral analyses.
Results Two new triterpene glycosides were isolated and their structures have been deduced by extensive spectral analysis (IR,
2D-NMR, and ESI-MS) and chemical structures as 3-O-{3′′′′-O-methyl-β-D-glucopyranosyl-(1→3)-β-D-glucopyranosyl-(1→4)-β-D-
quinovopyranosyl-(1→2)-4′-O-sulfate-β-D-xylopyranosyl}-holosta-22, 25-epoxy-9-ene-3β, 12α, 17α, 25β-tetraol-sodium salt (nobiliside
I, 1) and 3-O-{β-D-quinovopyranosyl-(1→2)-4′-O-sulfate-β-D-xylopyranosyl}-holoshillaside 18 (16)-lactone-22, 25-epoxy-9-ene-3β,
12α, 17α-triol sodium (nobiliside II, 2). Conclusion Two aglycons are both new compounds named nobiliside I and nobiliside II.
Key words: Holothuria nobilis Selenka; nobiliside I; nobiliside II; triterpene glycoside; Holothuriidae

黑乳海参 Holothuria nobilis Selenka 属棘皮动物
门(Echinodermata)海参纲(Holothuroidea)椐手目
(Aspidochirotida)海参科(Holothuriidae)动物。体
形较大,长一般为 300 mm,体宽而厚,两端钝圆。
该物种在我国从福建东山到西沙群岛的海域均有广
泛分布[1]。海参药用历史悠久,具有补肾精、益精髓、
消痰涎、摄小便、壮阳、生百脉血、治溃疡等功效。
民间用其治疗癌症,可改善体质,使瘤体缩小。黑
乳海参居维氏器和体壁均能分泌出毒素和活性很强
的物质——海参皂苷(holostane),研究表明,海参
皂苷能与生物膜上甾醇分子结合形成复合物,在膜
上形成单一离子通道和大的水孔,导致生物膜溶解。
因此具有一系列良好的抗肿瘤、抗真菌、抗病毒活
性。目前国内外尚未见对黑乳海参化学成分研究的
报道。笔者对其皂苷类成分进行了研究,本研究报
道从黑乳海参中分离得到了 2 个新的三萜皂苷元类
化合物,鉴定为 3-O-{3-O-甲基-β-D-吡喃葡萄糖-
(1→3)-β-D-吡喃葡萄糖 -(1→4)-β-D-吡喃奎诺糖 -
(1→2)-4′-O-磺酸钠-β-D-吡喃木糖}-海参烷-22, 25-环
氧-9-烯-3β, 12α, 17α, 25β-四醇(1)和 3-O-{β-D-吡
喃奎诺糖-(1→2)-4′-O-磺酸钠-β-D-吡喃木糖}-海参
烷-9-烯-18, 16-内酯环-22, 25 环氧-3β, 12α, 17α-三醇

收稿日期:2011-01-14
基金项目:浙江省自然科学基金资助项目(Y2110082);浙江省科技厅公益项目(2010C33136);宁波市自然科学基金资助项目(2007A610083,
2010A610020);浙江省医药卫生科学研究基金资助项目(2008B163);浙江省高校科研基金资助项目(Y200805910)
作者简介:张佳佳(1975—),女,硕士,副教授,主要从事海洋药物研发。Tel: (0574)87291876 E-mail: zjj@zjbti.net.cn
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 8 期 2011 年 8 月

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(2),分别命名为黑乳海参苷 I(nobiliside I)和黑乳
海参苷 II(nobiliside II)。
1 材料和方法
1.1 仪器和试剂
XT—5 显微熔点仪(北京市科仪电光仪器厂);
Bruker Vector 22 型红外光谱仪;Varian Inova—600
核磁共振仪;Quatrro 质谱仪(Micromass 公司);
Sephadex LH-20(Pharmacia 公司);色谱用硅胶和
HSGF254 硅胶预制板(烟台芝罘黄务硅胶开发试验
厂);HPLC:Aglient 1100 Series,RID 检测器(Agilent
公司);反相柱为 Zobrax300 SB C18柱(250 mm×
9.4 mm,5 μm,Zorbax 公司);HPLC 洗脱剂为色
谱纯甲醇;其余试剂均为分析纯。
1.2 实验材料
黑乳海参 2009 年 10 月采于福建,由青岛海洋
大学廖玉麟教授鉴定为黑乳海参 Holothuria nobilis
Selenka,标本现存于浙江医药高等专科学校。
1.3 提取和分离
新鲜黑乳海参(约 7.5 kg),洗净切碎,以 85%
乙醇室温浸泡提取 3 次,每次 7 d。提取液回收乙
醇,得浸膏 1.2 kg。将浸膏均匀分散在 2 000 mL 蒸
馏水中,用石油醚萃取,每次 1 000 mL,至石油醚
部分颜色变得极淡。再用水饱和正丁醇萃取 4 次,
每次 800 mL。将石油醚层、正丁醇层分别减压回收
溶剂得浸膏:石油醚部分和正丁醇部分。
将正丁醇部分用硅胶低压柱色谱处理,氯仿-
甲醇-水(7.5∶2.5∶1)洗脱,得到的主成分再进行
高效液相柱色谱纯化,色谱柱为 Zobax SB C18 型
ODS 反相柱,洗脱剂为 80%甲醇,体积流量为 1.0
mL/min,得到 2 个化合物,化合物 1(23.4 mg)和
化合物 2(31.6 mg)。这两个化合物均为新的三萜
皂苷类化合物,化合物 1 命名为黑乳海参苷 I,化
合物 2 命名为黑乳海参苷 II。结构式见图 1。
2 结构鉴定
化合物 1:无色结晶粉末,mp 213~214 ℃,
20
D]α[ -15.6(˚c 0.2,MeOH),Liebermann-Burchard
和 Molish 反应均呈阳性。由 ESI-MS+提供的准分
子离子峰 m/z 1 243 [M+Na]+和 ESI-MS-提供的准
分子离子峰 m/z 1 197 [M-Na]−,推测化合物 1 的
相对分子质量为 1 220。由 HR-ESI-MS+中准分子
离子峰提供的精确相对分子质量 m/z 1 243.480 5
[M+Na]+(计算值 1 243.479 4),结合 13C-NMR 谱,
确定该化合物的分子式 C54H85O27SNa。 KBrmaxIR ν (cm−1):
HO
O
O
OH
O
O
OH
OH
CH3
OO
OH
CH2OH
O
O
OH
OCH3
OH
NaO3SO
HO
HO
O
OH
O O
HO
O
O
OH
O
O
OH
OH
CH3
NaO3SO
OH
O â â
HO

图 1 化合物 1 和 2 的结构式
Fig. 1 Structures of compounds 1 and 2
3 417(羟基),1 761(羰基),1 638(双键),1 223,
1 071(磺酸基)。磺酸基的推断还由质谱碎片峰 m/z
1 141 [M-SO3Na+H+Na]+的存在得以支持。
根据化合物 1 的 1H-NMR,13C-NMR 和 HMQC
谱,对化合物的各个碳及其连接氢质子的化学位移
进行归属,借助 DQFCOSY 和 TOCSY 谱确定各个
碳原子的连接顺序,结果见表 1。
化合物 1 的 1H-NMR 谱高场区显示有 8 个角
甲基质子信号及苷元质子信号,在 δ 3.5~5.5 区域
内有糖环质子信号,相应在 13C-NMR 谱的高场区
有苷元和角甲基上的碳信号,在 δ 60~90 区域内
有糖环上的碳信号,在 δ 105 附近有糖基端基碳信
号。在 Δ9(11)位有双键信号[δC 154.0 (C-9), δC 115.6
(C-11)/δH 5.60 (1H, d, 4.2, β, H-11) ]。C-3, C-12,
C-17, C-20, C-22, C-25 均有较大的低场位移 δC
88.7 (C-3), 71.4 (C-12), 89.3 (C-17), 87.2 (C-20),
78.2 (C-22), 83.3 (C-25),说明这 6 个碳原子均为
连氧碳。以上特征表明化合物 1 为三萜皂苷类化
合物。
黑乳海参苷 II(2)
黑乳海参苷 I(1)
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 8 期 2011 年 8 月

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表 1 黑乳海参苷 I 苷元及糖部分的 13C-NMR(400 MHz)和 1H-NMR(100 MHz)化学位移(吡啶-d5 : D2O, 4 : 1)
Table 1 13C-NMR (400 MHz) and 1H-NMR (100 MHz) chemical shifts for aglycon and sugar moieties
of nobiliside I (in pyridine-d5 : D2O, 4 : 1)
碳位 δC δH 糖 δC δH
1 36.3 1.39 (1H, m, α), 1.84 (1H, m, β) Xyl
2 27.0 1.92 (1H, m, α) 1 104.8 4.66 (1H, d, J = 7.2 Hz)
3 88.7 3.12 (1H, dd, J = 3.9, 11.8 Hz, α) 2 83.4 4.02 (1H, m)
4 40.0 3 75.5 4.26 (1H, m)
5 52.7 0.98 (1H, d, J = 10.4 Hz, α) 4 75.7 5.10 (1H, m)
6 28.3 1.72 (1H, m, α) 5 64.3 3.70 (1H, m, α)
7 21.2 1.50 (1H, m, α) Qui
8 40.9 3.36 (1H, dd, J = 4.2, 11.8 Hz, β) 1 105.4 5.02 (1H, d, J = 7.2 Hz)
9 154.0 2 76.3 3.96 (1H, m)
10 39.7 3 74.0 4.08 (1H, m)
11 115.6 5.60 (1H, d, J = 4.2 Hz, β) 4 86.8 3.64 (1H, m)
12 71.4 4.98 (1H, d, J = 4.6 Hz, β) 5 71.9 3.74 (1H, m)
13 58.6 6 18.0 1.70 (3H, d, J = 5.9 Hz)
14 46.4 Glc
15 36.7 1.86 (1H, m, α), 1.40 (1H, m, β) 1 105.2 4.96 (1H, d, J = 7.9 Hz)
16 35.9 2.33 (1H, m, α), 2.66 (1H, m, β) 2 75.4 4.09 (1H, m)
17 89.3 3 88.0 4.24 (1H, m)
18 174.8 4 69.5 4.10 (1H, m)
19 22.2 1.37 (3H, s) 5 77.7 4.00 (1H, m)
20 87.2 6 61.8 4.45 (1H, m)
21 23.0 1.75 (3H, s) 4.42 (1H, m)
22 78.2 4.27 (1H, m, α) 3-OMeGlc
23 28.0 1.46 1 105.8 5.31 (1H, d, J = 7.8 Hz)
24 38.5 1.15 (2H, dd, J = 7.8, 15.0 Hz) 2 75.0 4.03 (1H, m)
25 83.3 3 88.0 3.68 (1H, m)
26 22.7 0.85 (3H, s) 4 70.6 4.07 (1H, m)
27 22.6 0.84 (3H, s) 5 78.3 3.97 (1H, m)
30 16.7 1.03 (3H, s) 6 62.1 4.20 (1H, m, α)
31 28.1 1.23 (3H, s) OCH3 60.8 3.84 (3H, s)
32 20.1 1.66 (3H, s)

化合物 1 的 13C-NMR、1H-NMR、HMQC 谱显
示有 4 个糖基的端基氢质子和端基碳信号 [δH 4.66
(1H, d, 7.0)/δC 105.2, δH 5.04 (1H, d, 7.6)/δC 105.4, δH
4.93 (1H, d, 8.3)/δC 104.9, δH 5.25 (1H, d, 7.6)/δC
105.7],表明化合物 1 的寡糖链由 4 个糖基组成,
根据端基氢质子有较大的耦合常数(7.0~8.3 Hz)
推断 4 个糖基的端基均为 β 构型。另外 δC 18.0 处的
甲基碳信号和 δH 1.70 (3H, d, 5.9) 处的甲基双重峰
质子信号,提示化合物 1 的糖链上有 1 个 6-去氧糖。
将化合物 1 用三氟乙酸水解后,衍生得到糖腈
乙酸酯衍生物,采用 GC-MS 分析,经与标准糖的
糖腈乙酸酯衍生物对照,表明化合物 1 中存在 D-
木糖、D-奎诺糖、D-葡萄糖、3-甲氧基-D-葡萄糖,
比例为 1∶1∶1∶1。糖基的绝对构型为 D,目前为
止从海参皂苷中发现的糖基均为 D 型。
从 4 个糖基的端基氢质子或甲氧基质子出发,
通过 TOCSY 和 DQFCOSY 谱可以对各个糖基质子
的信号进行归属,例如,在 TOCSY 谱中,δH 4.66
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 8 期 2011 年 8 月

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(1H, d, 7.0) 处的端基氢信号(D-木糖)与 δH 4.02,
4.26, 5.10 及 3.70, 4.69 处的质子信号形成一个自旋
耦合体系,再通过 DQFCOSY 可依次将以上信号归
属为 D-木糖的 H-2,H-3,H-4 及 H-5,从而确定
D-木糖的所有氢质子信号,氢质子信号确定后,糖
基的各个碳信号经由 HMQC 谱分析得到归属。结
果见表 1。由 13C-NMR 谱数据与其脱硫衍生物 2a
及已知化合物[2]比较发现,C-4′(70 到 75.7)向低
场位移 5.7,提示在该位置有磺酸基(-SO3Na)取
代。HMBC 谱中还可以观察 δH 3.84 (3H, s, -OCH3)
处氢质子与 D-葡萄糖中的 δC 88.0 (C-3′′′′), 70.6
(C-4′′′′) 有很强的 C-H 远程相关信号,说明-OCH3
是连接在 D-葡萄糖上的 C-3′′′′位上。另外,δC 83.4
(C-2′), 86.8 (C-4″), 88.0 (C-3′′′) 与相应单糖对比有
较大的低场位移,提示相应位置应是苷化的位置。
将化合物 1 甲基化后酸水解及衍生化,采用 GC-MS
分析形成的部分甲基化糖醇乙酸酯,表明糖链中存
在 2 位连接的木糖,4 位连接的奎诺糖,3 位连接
的葡萄糖,以及末端 3-甲氧基-葡萄糖。这一实验结
果支持了以上推断。
糖基间的连接顺序和位置经由 HMBC 谱,
NOESY 谱并结合 ESI-MS 确定。在 HMBC 谱中可
以观察到以下重要的 C-H 远程相关信号: δH 4.66/δC
88.7 (H-1′/C-3), δH 4.66/δC 105.4 (H-1′/C-1″), δH 4.02/
δC 105.4 (H-2′/C-1″), δH 5.02/δC 83.4 (H-1″/C-2′), δH 5.31/
δC 88.0 (H-1′′′′/C-3′′′), δH 4.96/δC 86.8 (H-1′′′/C-4″)。相
应的 NOESY 谱中也可找到重要的具 NOE 相关的氢
质子相关信号: δH 4.66/δH 3.12 (H-1′/H-3), δH 5.02/δH
4.02 (H-1″/H-2′), δH 4.96/δH 3.64 (H-1′′′/ H-4″), δH
5.31/δH 4.24 (H-1′′′′/H-3′′′)。
从 ESI-MS 和 MS-MS 中除发现脱磺酸基碎片
m/z 1 141 [M-SO3Na+H+Na]+ 外,特别是MS-MS
中 m/z 948 [1 141-3-OMe-Glc]+,m/z 786 [1 141-
3-OMe-Glc-Glc]+,m/z 639 [1 141-3-OMe-
Glc-Glc-Qui]+,m/z 507 [1 141-3-OMe-Glc-
Glc-Qui-Xyl]+等糖基依次从末端脱去的一系列
碎片,进一步证明寡糖链的糖基组成及糖基之间的
连接顺序的推断。
综上所述,化合物 1 的结构为 3-O-{3-O-甲基-
β-D-吡喃葡萄糖 -(1→3)-β-D-吡喃葡萄糖 -(1→4)-
β-D-吡喃奎诺糖 -(1→2)-4-O-磺酸钠 -β-D-吡喃木
糖}-海参烷-22, 25-环氧-9-烯-3β, 12α, 17α, 25β-四
醇。现有文献资料表明化合物 1 尚未有公开报道,
为一新化合物,命名为黑乳海参苷 I。
化合物 2:无色结晶性粉末,mp 185~187 ℃,
20
D]α[ 21.3˚(c 0.2,MeOH),Liebermann-Burchard
反应和 Molish 反应均呈阳性。由 HR-ESI-MS+中准
分子离子峰提供的精确相对分子质量 m/z 905.271 1
[M+Na]+(计算值 905.271 5)和 ESI-MS− 提供的
准分子离子峰 m/z 859 [M-Na]−,推测化合物 2 的
相对分子质量为 882。结合 13C-NMR 谱,确定该化
合物的分子式 C41H63O17SNa。 KBrmaxIR ν (cm−1): 3 423
(羟基),1 764(羰基),1 637(双键),1 257,1 072
(磺酸基)。磺酸基的推断还由质谱碎片峰 m/z 757
[M-SO3Na+H-Na]−的存在得以支持。
根据化合物 2 的 1H-NMR、13C-NMR、HMQC
谱,对化合物的各个碳及其连接氢质子的化学位移
进行归属,借助 DQFCOSY 和 TOCSY 谱确定各个
碳原子的连接顺序,结果见表 2。
化合物 2 的 1H-NMR 谱高场区显示有 8 个角甲
基质子信号及苷元质子信号,在 δH 3.5~5.5 区域内
有糖环氢质子信号,相应在 13C-NMR 谱的高场区
有苷元和角甲基上的碳信号,在 δC 60~90 区域内
有糖环上的碳信号,在 δC 105 附近有糖基端基碳信
号。在 Δ9(11) 位有双键信号[δC 153.8 (C-9), δC 115.6
(C-11)/δH 5.51 (1H, m, β, H-11)]。C-3, C-12, C-16,
C-17, C-22, C-25均有较大的低场位移 δC 88.7 (C-3),
71.6 (C-12), 76.5 (C-16), 89.7 (C-17), 80.7 (C-22),
86.6 (C-25),说明这 5 个碳原子均为连氧碳。以上
特征表明化合物 2 为三萜皂苷类化合物。
在 TOCSY 谱中可以观察到多个自旋耦合体系,
δH 1.35 (1H, m, α, H-1), 1.79 (1H, m, β, H-1), 1.82 (1H,
m, α, H-2), 1.96 (1H, m, β, H-2), 3.05 (1H, d, 8.4, α,
H-3) 构成一个自旋耦合体系,δH 0.91 (1H, d, 10.4, α,
H-5), 1.46 (1H, m), 1.51 (1H, m, α, H-7), 1.72 (1H, m, β,
H-7), 3.24 (1H, m, β, H-8) 及 δH 5.51 (1H, m, β, H-11),
4.86 (1H, d, 4.0, β, H-12) 构成两个自旋耦合体系,证
实了 Δ9(11)三萜母核构型。δH 4.21 (1H, m, α, H-22), 1.94
(1H, m, H-23), 1.54 (1H, m, H-24) 所构成的自旋耦合
体系中的质子信号为苷元侧链上所含氢质子信号。
在 HMBC 谱中可以观察到 δH 1.10/δC 38.5
(H-26/C-24), δH 1.08/δC 38.5 (H-27/C-24) 等 C-H 远
程相关信号,推测化合物 2 的苷元侧链有异丙烷基
存在,即 C-25 位上连有两个甲基:δC 28.6(C-26)/ δH
1.10 (3H, s, H-26), δC 27.9 (C-27)/δH 1.08 (3H, s, H-27)。
另外在 HMBC 谱中还可以观察到 δH 4.21/δC 86.6
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 8 期 2011 年 8 月

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表 2 黑乳海参苷 II 苷元及糖部分的 13C-NMR(400 MHz)和 1H-NMR(100 MHz)化学位移(吡啶-d5 : D2O, 4 : 1)
Table 2 13C-NMR (400 MHz) and 1H-NMR (100 MHz) chemical shifts for aglycon and sugar moieties of nobiliside II
(in pyridine-d5 : D2O, 4 : 1)
碳位 δC δH 糖 δC δH
1 36.4 1.35 (1H, m, α), 1.79 (1H, m, β) Xyl
2 27.0 1.82 (1H, m, α) 1 105.1 4.59 (1H, d, J = 6.4 Hz)
3 88.7 3.05 (1H, dd, J = 3.6, 11.4 Hz, α) 2 83.3 3.94 (1H, m)
4 40.0 3 75.2 4.18 (1H, m)
5 52.8 0.91 (1H, d, J = 10.4 Hz, α) 4 75.9 4.95 (1H, m)
6 28.6 1.51 (1H, m, α) 5 64.0 3.60 (1H, m, α),
7 21.2 1.46 (2H, m) Qui
8 40.9 3.24 (1H, dd, J = 4.4, 11.6 Hz, β) 1 105.7 5.00 (1H, d, J = 7.2 Hz)
9 153.8 2 76.7 3.90 (1H, m)
10 39.7 3 77.6 4.00 (1H, m)
11 115.6 5.52 (1H, d, J = 4.0 Hz, β) 4 73.4 3.63 (1H, m)
12 71.6 4.86 (1H, d, J = 4.0 Hz, β) 5 71.9 3.74 (1H, m)
13 58.9 6 20.2 1.52 (3H, s)
14 45.9
15 36.8 1.82 (1H, m, α), 1.39 (1H, m, β)
16 76.5 4.58 (1H, m, α)
17 89.7
18 174.4
19 21.2 1.28 (3H, s)
20 35.6 2.28 (1H, m, α)
21 18.8 1.65 (3H, s)
22 80.7 4.21 (1H, m, α)
23 28.6 1.94
24 38.5 1.54 (1H, m)
25 86.6
26 28.6 1.10 (3H, s)
27 27.9 1.08 (3H, s)
30 16.7 1.02 (3H, s)
31 28.1 1.16 (3H, s)
32 20.3 1.56 (3H, s)

(H-22/C-25) C-H 远程相关信号,且 C-22, C-25 均为
连氧碳,化合物 2 不饱和度为 10,推测苷元侧链为
环氧结构。同时 6 个 C-H 远程相关信号 δH 1.65/δC
89.7 (H-21/C-17), δH 1.65/δC 35.6 (H-21/ C-20), δH 1.65/
δC 80.7 (H-21/C-22), δH 4.21/δC 35.6 (H-22/C-20), δH 4.21/
δC 18.8 (H-22/C-21), δH 4.21/δC 89.7 (H-22/C-17),说
明苷元的侧链与 C-20 位相连;NOESY 谱中,H-22
与 H-16 表现出很强的 NOE 相关,也证实了这种连
接关系。HMBC 谱显示 δH 4.86 (1H, m, β, H-12)与 δC
174.4 (C-18) 均有明显 C-H 远程相关信号,推测羰
基碳位于苷元 C-18 位。在 HMBC 谱中还观察到 δH
4.58 (1H, m, α, H-16)与 δC 174.4 (C-18)的 C-H 远程相
关信号,故推测化合物 2 应为 18 (16) 内酯环结构。
借助 HMBC 谱,各甲基的碳氢信号归属得以
完成。δH 1.28/δC 52.8 (H3-19/C-5), δH 1.28/δC 39.7
(H3-19/C-10), δH 1.28/δC 36.4 (H3-19/C-1) 的 C-H 远
程相关信号;δH 1.56/δC 58.9 (H3-32/C-13), δH 1.56/δC
45.9 (H3-32/C-14), δH 1.56/δC 40.9 (H3-32/C-8), δH
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 8 期 2011 年 8 月

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1.56/δC 36.8 (H3-32/C-15) 的 C-H 远程相关信号;以
及 δH 1.65/δC 89.7 (H-21/C-17), δH 1.65/δC 35.6
(H-21/C-20), δH 1.65/δC 80.7 (H-21/C-22) 的 C-H 远
程相关信号;分别归属了 CH3-19, CH3-32, CH3-21
的碳氢化学位移。δH 1.02 (H3-30), 1.16 (H3-31) 分别
与 δC 88.7 (C-3), 40.0 (C-4), 52.8 (C-5) 均有 C-H 远
程相关信号,归属了 CH3-30, CH3-31 的碳氢化学位
移。δH 1.10 (H3-26), 1.08 (H3-27) 分别与 δC 28.6
(C-23), 38.5 (C-24), 86.6 (C-25) 均有 C-H 远程相关
信号,归属了 CH3-26, CH3-27 的碳氢化学位移。它
们的空间相对构型则可以通过 NOESY 谱的解析确
定,δH 1.16 (H3-31) 与 3.05 (1H, d, 10.4, α, H-3), 0.91
(1H, d, 10.4, α, H-5) 的 NOE 相关,δH 1.56 (H3-32)
与 4.58 (1H, m, α, H-16) 的 NOE 相关,说明 H3-31,
H3-32均为α构型;而 δH 1.28 (H3-19) 与 1.79 (1H, m,
β, H-1), 1.96 (1H, d, 9.8, β, H-2), 3.24 (1H, m, β,
H-8), 5.51 (1H, m, β, H-11) 的 NOE 相关,以及 δH
1.02 (H3-30) 与 1.28 (3H, s, H3-19) 的 NOE 相关,
说明 H3-19, H3-30 均为 β 构型。由 δH 4.86 (1H, m,
H-12) 与 5.51 (1H, m, β, H-11) 的 NOE 相关推断
C-12 上所连接的氢质子为 β 构型,所以 C-12 位所
连接的-OH 则应为 α 构型。
化合物 2 的 13C-NMR、1H-NMR 和 HMQC 谱显
示有 2 个糖基的端基氢质子和端基碳信号 [δH 4.59
(1H, d, 6.4)/δC 105.1, δH 5.00 (1H, d, 7.2)/δC 105.7],表
明化合物 2 的寡糖链由 2 个糖基组成,根据端基氢
质子有较大的耦合常数 (6.4, 7.2 Hz) 推断 2 个糖基
的端基均为 β构型[3]。另外 δC 20.2 处的甲基碳信号
和 δH 1.52 (3H, d, 6.0) 处的甲基双重峰质子信号,提
示化合物 2 的糖链上有 1 个 6-去氧糖。
将化合物 2 用三氟乙酸水解后,衍生得到糖腈
乙酸酯衍生物,采用 GC-MS 分析,经与标准糖的
糖腈乙酸酯衍生物对照,表明化合物 2 中存在 D-
木糖和 D-奎诺糖,比例为 1∶1。
从 2 个糖基的端基氢质子或甲基质子出发,通
过 TOCSY 和 DQFCOSY 谱可以对各个糖基质子的
信号进行归属,例如,在 TOCSY 谱中,δH 4.59(1H,
d, 6.4)处的端基氢质子信号(D-木糖)与 3.94, 4.18,
4.95 及 3.60, 4.56 处的氢质子信号形成一个自旋耦
合体系,再通过 DQFCOSY 可依次将以上信号归属
为 D-木糖的 H-2, H-3, H-4 及 H-5,从而确定 D-木
糖的所有氢质子信号,氢质子信号确定后,糖基的
各个碳信号经由 HMQC 谱分析得到归属,结果见
表 2。由 13C-NMR 谱数据比较发现,C-4′(70 到 75.9)
向低场位移 5.9,提示在该位置有磺酸基(-SO3Na)
取代[2]。另外,δC 83.3 (C-2′) 与相应单糖对比有较
大的低场位移,提示相应位置应是苷化的位置。将
化合物 2 甲基化后酸水解及衍生化,采用 GC-MS
分析形成的部分甲基化糖醇乙酸酯,表明糖链中存
在 2 位连接的木糖和末端的奎诺糖。这一实验结果
支持了以上推断。
综上所述,化合物 2 的结构为 3-O-{β-D-吡喃
奎诺糖 (1→2)-4-O-磺酸钠-β-D-吡喃木糖}-海参烷-
9-烯-18, 16-内酯环-22, 25 环氧-3β, 12α, 17α-三醇。
现有文献资料表明化合物 2 尚未有公开报道,为一
新化合物,命名为黑乳海参苷 II。
3 讨论
研究发现,对皂苷化学结构修饰得到的衍生物
如脱硫衍生物保留了与原皂苷基本相同的活性,但
是水解所得的苷元活性则显著降低,说明化合物中
硫酸酯基对其活性影响不大,但糖链结构与其活性
存在一定的关系[4]。而且从黑乳海参中分离得到的一
系列分别含有 1 个糖基、2 个糖基以及 4 个糖基的三
萜皂苷类化合物,其抗真菌及抗肿瘤活性与糖链长
短呈正比关系,进一步说明了化合物中的糖链结构
与其活性之间存在一定的关系。如果能够找到海参
皂苷药理活性的作用靶点,进而研究化学结构不同
的海参皂苷与作用靶点之间的相互关系,就有可能
找到活性强、不良反应小的化合物,这部分工作有
待于今后进一步深入研究。
参考文献
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far-eastern sea cucumber Psolus eximius [J]. J Nat Prod,
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[4] 张佳佳. 花刺参中两个新的四环三萜化合物 [J]. 中草
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