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Studies on triterpenoid saponins from seeds of Aesculus wilsonii

天师栗三萜皂苷成分的研究



全 文 :·有效成分·
天师栗三萜皂苷成分的研究
杨秀伟 1 ,赵 静 1 ,欧阳顺和 2

( 1. 北京大学 天然药物及仿生药物国家重点实验室 ,北京  100083;  2. 烟台绿叶制药有限公司 ,山东 烟台  264001)
摘 要: 目的 研究传统中药天师栗 Aesculus wilsonii种子的皂苷类成分。 方法 利用大孔树脂柱色谱、高效液相
色谱等方法进行分离和纯化 ,根据化合物的波谱数据、酸和 /或水解产物鉴定其结构。 结果 从天师栗种子的 70%
乙醇提取物中分得 8个化合物 ,分别鉴定为七叶树皂苷 ( escins)Ⅰ a、Ⅰ b、Ⅲ a和异七叶树皂苷 (isoescins)Ⅰ a ,Ⅱ a ,
Ⅰ b,Ⅱ b,Ⅲ a。 结论  8个化合物均为首次从天师栗种子中分得。
关键词: 天师栗 ;三萜皂苷类成分 ;七叶树皂苷 ;异七叶树皂苷 ;抗炎活性
中图分类号: R284. 1   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2002) 05 0389 03
Studies on triterpenoid saponins from seeds of Aesculus wilsonii
YAN G Xiu-w ei1 , ZHAO Jing1 , OUYAN G Sh un-he2
( 1. Na tiona l Resea rch Labo ra to r y o f Na tural and Biomimetic D rugs, School of Pha rmaceutical Sciences, Peking
Univ er sity , Beijing 100083, China; 2. Yantai Lǜ ye Pharmaceutica l Co. , Ltd. , Yantai Shandong 264001, China)
Abstract: Object  To study the saponin constituents f rom the seeds o f Aesculus wilsonii Rehd. .
Methods  Compounds w ere separated and puri fied by macro reticular resin co lumn ch romatog raphy and
HPLC chromato g raph y. Thei r st ructures w ere elucidated by spect roscopic, acid and / o r hydrolysate ana l-
y sis. Results  Eight compounds w ere iso lated f rom 70% ethano lic ex tracts of the seeds. They w ere identi-
fied as escinsⅠ a , Ⅰ b, Ⅲ a and iso escinsⅠ a , Ⅱ a, Ⅰ b, Ⅱ b, Ⅲ a. Conclusion  Mentioned compounds
w ere obtained from the seeds o f A. wilsonii for the fi rst time.
Key words: Aesculus wilsonii Rehd. ; t ri terpenoid saponins; escins; i soescins; antiinf lamm to ry ef fect
  天师栗 Aesculus wilsoni i Rehd. 为七叶树科七
叶树属植物 ,其种子是《中华人民共和国药典》收载
的传统中药娑罗子的基源生药之一 [1 ]。 秦文娟等 [ 2]
从此药分离出胡萝卜苷、D-(+ )-葡萄糖、二十烷醇、
1-丁氧基 -2, 2, 2-三氯乙醇、正丁基 -β -D-吡喃果糖苷
和新化合物天师栗酸 ( wi lsonic acid)。 其后 ,陈雪松
等 [3 ]又分离得到富马酸、乙酰谷氨酸、β -谷甾醇和新
化合物天师酸 ( tianshic acid)。这些成分都不是其主
要成分。杨岚等 [4 ]从总皂苷的水解产物中分离出七
叶树皂苷元、原七叶树皂苷元和 21-当归酰基原七
叶树皂苷元。 在对七叶树属药用植物化学成分的系
统研究里 ,我们对中华七叶树种子 [ 5~ 13 ]和日本七叶
树种子 [14, 15 ]的化学成分进行了研究 ,从中分离得到
一系列三萜皂苷类化合物 ,是它们的主要化学成分。
本文报道天师栗种子三萜皂苷类化学成分的研究。
我们利用大孔树脂柱色谱 ,制备 HPLC分离、
纯化 ,从天师栗种子中分别得化合物Ⅰ ~ Ⅷ 。用稀硫
酸和 /或 1% MeONa-MeOH分别温和水解化合物
Ⅰ ~ Ⅷ ,然后水解产物经反相 HPLC和纸色谱分析
并与对照品比较 ,确认有表 1所示水解产物的存在。
表 1 化合物Ⅰ ~ Ⅷ 的水解产物
化合物 水 解 产 物
Ⅰ 原七叶树皂苷元、七叶树皂苷元、 21β-O-巴豆
酰基原七叶树皂苷元、葡萄糖、葡萄糖醛酸
Ⅱ 原七叶树皂苷元、七叶树皂苷元、 21β-O-当归
酰基原七叶树皂苷元、葡萄糖、葡萄糖醛酸
Ⅲ 半乳糖、葡萄糖、葡萄糖醛酸
Ⅳ 原七叶树皂苷元、葡萄糖、葡萄糖醛酸
Ⅴ 原七叶树皂苷元、木糖、葡萄糖、葡萄糖醛酸
Ⅵ 原七叶树皂苷元、葡萄糖、葡萄糖醛酸
Ⅶ 原七叶树皂苷元、木糖、葡萄糖、葡萄糖醛酸
Ⅷ 半乳糖、葡萄糖、葡萄糖醛酸
   从 化 合 物 Ⅰ ~ Ⅷ 的 Q-TOF-M S-M S 和
·389·中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2002年第 33卷第 5期
收稿日期: 2001-11-20基金项目:国家自然科学基金资助项目 ( No. 29972004)作者简介:杨秀伟 ( 1958-) ,男 ,长春人 ,药学博士、教授、博士生导师 ,北京大学医药卫生分析中心副主任、药学与化学分析实验室主任 ,主要从事天然药物化学研究工作。 E-mai l: xw yang@ mail. bjmu. edu. cn
MALDI-TOF-M S给出的信息 ,确定它们的相对分
子质量分别为: 1 130、 1 130、 1 114、 1 130、 1 100、
1 130、 1 100和 1 114。其 1 H和 13 CNMR波谱数据分
别与七叶树皂苷 ( escins)Ⅰ a、Ⅰ b、Ⅲ a和异七叶树
皂苷 ( iso escins)Ⅰ a、Ⅱ a、Ⅰ b、Ⅱ b、Ⅲ a完全一致。因
此 ,鉴定化合物Ⅰ ~ Ⅷ的结构如图 1所示。
R1 R2 R3 R4 R5 R1 R2 R3 R4 R5
Ⅰ   escinⅠ a Tig Ac H O H Glc Ⅱ  es cinⅠ b Ang Ac H O H Glc
Ⅲ  escinⅢ a Tig Ac H H Glc Ⅳ  isoescinⅠ a Tig H Ac O H Glc
Ⅴ  is oes cinⅡ a Tig H Ac O H Xyl Ⅵ   isoescinⅠ b Ang H Ac O H Glc
Ⅶ   is oes cinⅡ b Ang H Ac O H Xyl Ⅷ   isoescinⅢ a Tig H Ac H Gal
图 1 化合物Ⅰ ~ Ⅷ 的结构
  以上 8个化合物均为首次从天师栗种子中分离
得到。《中华人民共和国药典》 2000年版娑罗子项下
收载的基源生药有 3种: 中华七叶树 Aesculus chi-
nensis Bunge、浙江七叶树 A. chinensis Bunge var.
chek iangensis ( Hu et Fang ) Fang 和 天 师 栗
A. wilsonii Rehd. 的种子。日本药用品种为日产的
日本七叶树 A. turbinata Bl. 的种子。根据我们目前
的工作 ,将中华七叶树、天师栗和日本七叶树种子中
的皂苷类成分总结如表 2。
表 2 中华七叶树、天师栗和日本七叶树种子中皂苷类成分
品 种   Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ
中华七叶树 + + + + + + + +
天师栗 + + + + + + + +
日本七叶树 + + N + + + N +
   N:尚未分离得到
从表 2可以看出: 无论是中华七叶树还是天师
栗 ,它们都含有七叶树皂苷Ⅰ a、Ⅰ b、Ⅲ a和异七叶
树皂苷Ⅰ a、Ⅱ a、Ⅰ b、Ⅱ b、Ⅲ a。除七叶树皂苷Ⅲ a和
异七叶树皂苷Ⅱ b目前还没有从日本七叶树种子中
分离得到外 ,日本七叶树也含有这些皂苷成分。七叶
皂苷Ⅰ a和Ⅰ b均具有抗炎活性且在其种子中的含
量甚高。构效关系研究表明 [13, 14 ]: C21和 C22酰基是发
挥其药效所必需的 ,而 C21 -当归酰基取代化合物七
叶树皂苷Ⅰ b的活性强于 C21-巴豆酰基取代化合物
七叶树皂苷Ⅰ a。它们是有发展前途的植物性抗炎药
物 ,中华七叶树、天师栗和日本七叶树种子是这些皂
苷类化事物的重要植物资源。
1 仪器、试剂与材料
IR光谱用 Perkin-Elmer 983型红外光谱仪测
定 , KBr压片。 1HNM R和 13 CNM R用 Varian INO-
V A-500( 1H, 500 M Hz; 13 C, 125 MHz)核磁共振仪 ,
TM S为内标。 Q-TOF-M S-M S和 M ALDI-TO F-
M S分别用 PE公司产 QST AR质谱仪和 Bruker公
司产 BIFLEX-Ⅲ质谱仪。 美国 TSP公司高效液相
色谱仪 , UV 3000紫外检测器 ,检测波长为 220 nm,
PC1000工作站。 高效液相制备柱用美国 Phe-
nomenex LUN A C18 ( 2)柱 ( 250 mm× 21. 2 mm, 10
μm)。流动相为 MeOH-1% HOAc水溶液 ,流速为
3. 5 mL /min。
天师栗种子于 1998-09采自湖北省神农架森林
王林场 ,经杨秀伟博士鉴定为天师栗 A. wilsonii
Rehd. 的种子 ,标本存放在北京大学天然药物及仿
生药物国家重点实验室。
2 提取与分离
将天师栗种子粗粉 2. 22 kg用 3倍量 70%乙醇
回流提取 ,每次 2 h,共提取 4次。合并提取液 ,减压
浓缩至无醇味。然后 ,将其溶于 1 000 mL水中 ,用 3
倍量乙酸乙酯萃取 3次 ,得到乙酸乙酯萃取物和水
溶性成分。将水层减压浓缩至 200 mL后进行大孔
树脂柱层析 ,依次用 20%、 40%和 95%乙醇水溶液
梯度洗脱 ,每个梯度洗脱剂用量均为 30 L,分别得
到相应的洗脱物 155. 4, 96. 6和 57. 8 g ,收率分别为
7%、 4. 4%和 2. 6%。将 40%乙醇解吸物用活性炭脱
色后溶于甲醇中 ,使成 100 mg /mL浓度 ,进一步用
HPLC仪制备分离 ,纯化 ,分别得到化合物Ⅰ ~ Ⅷ 。
·390· 中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2002年第 33卷第 5期
每个化合物再反复在此条件下纯化 ,得到化合物Ⅰ
( 822. 2 mg )、Ⅱ ( 342. 2 mg )、 Ⅲ ( 82. 2 mg )、 Ⅳ
( 123. 2 mg )、Ⅴ ( 45. 1 mg )、Ⅵ ( 38. 2 mg )、Ⅶ ( 35. 1
mg)和Ⅷ ( 30. 2 mg )。
3 鉴定
七叶树皂苷Ⅰ a (Ⅰ ): 白色粉末 ; Po si tiv e-mode
Q-TOF-M S-M S: m /z 1 131 [ M+ H ]
+
, 969 [M -
C6 H10O5+ H]
+
, 807 [M- 2C6H10O5+ H ]
+
, 613 [M-
2C6 H11 O5 - C6H7O7 ]
+
, 513 [ M - 2C6H11 O5 -
C6 H7O7- C5H8O2 ]+ , 453[M - 2C6 H11O5 - C6 H7O7-
C5 H8O2- C2 H3O2 - H ]
+ ; IR( KBr ): 3 404, 1 731,
1 708, 1 653, 1 649, 1 638, 1 604, 1 381, 1 072
cm
- 1 ; 1H和13 CNMR数据与前报 [5, 14 ]一致。
七叶树皂苷Ⅰ b (Ⅱ ): 白色粉末 ; Po si tiv e-mode
Q-TOF-M S-M S: m /z 1 131 [ M+ H ]
+
, 969 [M -
C6 H10O5+ H]
+ , 807 [M- 2C6H10O5+ H ]
+ , 613 [M-
2C6 H11 O5 - C6H7O7 ]
+
, 513 [ M - 2C6H11 O5 -
C6 H7O7- C5H8O2 ]+ , 453[M - 2C6 H11O5 - C6 H7O7-
C5 H8O2- C2 H3O2 - H ]
+ ; IR( KBr ): 3 410, 1 735,
1 711, 1 653, 1 649, 1 639, 1 604, 1 381, 1 073
cm
- 1 ; 1H和13 CNMR数据与前报 [5, 14 ]一致。
七叶树皂苷Ⅲ a (Ⅲ ): 白色粉末 ; Po si tiv e-mode
MALDI-TO F-M S: m /z 1 137 [ M + Na ]
+
; IR
( KBr ): 3 423, 1 709, 1 609, 1 382, 1 212, 1 074
cm
- 1 ; 1H和13 CNMR数据与前报 [10, 13 ]一致。
异七叶树皂苷Ⅰ a (Ⅳ ): 白色粉末 ; Posi tive-
mode Q-TOF-M S-M S: m /z 1 131 [M+ H ]+ , 969
[M- C6H10O5+ H ]
+
, 807[M - 2C6 H10O5+ H ]
+
, 613
[M - 2C6 H11O5 - C6H7O7 ]
+
, 513 [ M - 2C6H11O5 -
C6 H7O7- C5H8O2 ]
+
, 453[M - 2C6 H11O5 - C6 H7O7-
C5 H8O2 - C2H3O2 - H ]
+
; IR( KBr ): 3 415, 1 714,
1 641, 1 381, 1 267, 1 074 cm- 1; 1 H和 13 CNM R数据
与前报 [15 ]一致。
异七叶树皂苷Ⅱ a (Ⅴ ): 白色粉末 ; Posi tive-
mode M ALDI-TO F-M S: m /z 1 123 [ M+ Na ]
+ ; IR
( KBr ): 3 416, 1 604, 1 411, 1 382, 1 261, 1 075
cm- 1 ; 1H和13 CNMR数据与前报 [9 ]一致。
异七叶树皂苷Ⅰ b (Ⅵ ): 白色粉末 ; Posi tive-
mode Q-TOF-M S-M S: m /z 1 131 [M+ H ]
+ , 969
[M- C6H10O5+ H ]
+ , 807[M - 2C6 H10O5+ H ]
+ , 613
[ M - 2C6H11O5 - C6H7O7 ]
+
, 513 [M - 2C6 H11O5 -
C6H7O7 - C5 H8O2 ]
+
, 453 [M- 2C6H11O5- C6H7O7 -
C5H8O2 - C2 H3O2 - H ]+ ; IR ( KBr ): 3 414, 1 710,
1 604, 1 381, 1 242, 1 038 cm
- 1 ; 1H和 13CNMR数据
与前报 [15 ]一致。
异七叶树皂苷Ⅱ b (Ⅶ ): 白色粉末 ; Po sitiv e-
mode MALDI-TOF-M S: m /z 1 123 [M+ Na ]
+ ; IR
( KBr ): 3 413, 1 710, 1 604, 1 381, 1 240, 1 042
cm- 1; 1 H和 13 CNM R数据与前报 [9 ]一致。
异七叶树皂苷Ⅲ a (Ⅷ ): 白色粉末 ; Po sitiv e-
mode MALDI-TOF-M S: m /z 1 137 [M+ Na ]
+
; IR
( KBr ): 3 409, 2 926, 1 598, 1 382, 1 269, 1 042
cm
- 1; 1 H和 13 CNM R数据与前报 [11 ]一致。
化合物 Ⅰ ~ Ⅷ 的稀硫酸和 /或 1% MeONa-
M eOH温和水解同前报 [14, 15 ]。
参考文献:
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