全 文 ：中华芦荟中性糖的分离与鉴定研究
宋　燕 ,李云政 ,秦海员 ,万玉清
(北京理工大学 材料科学研究中心 ,北京　 100081)
摘　要: 目的　为更深入地研究中华芦荟活性成分的组成及化学结构。 方法　采用 DEAE-Sephadex A-25作为填
料 ,通过离子交换柱层析分离。 结果　从中华芦荟原始多糖中分离并提纯得到一种中性糖 ,经过 IR、 HPLC、 TGA、
13CNM R、碱性水解及元素分析测定 ,证明这是一种纯度较高的、部分乙酰化的 β -1, 4-D-聚吡喃甘露糖 ,其中糖链中
甘露糖与乙酰基的物质的量之比为 1. 64∶ 1。 结论　该多糖为首次分得。
关键词: 中华芦荟 ;多糖 ;离子交换层析 ; HPLC
中图分类号: R284. 1　　　文献标识码: A　　　文章编号: 0253 2670( 2001) 06 0491 03
Isolation and identification of neutral polysaccharide from Aloe vera var. chinens is
SONG Yan, LI Yun-zheng , Q IN Hai-yuan, WAN Yu-qing
　　 ( Resea rch Center o f Materials Science, Beijing Univ er sity o f Science and Technolog y , Beijing 100081, China)
Abstract: Object　 To ca rry out a deeper study on the activ e component and the structure of Aloe vera
L. v ar. chinensis. ( Haw. ) Berg . . Methods　 The poly saccharide was iso la ted from the ex t ract of the f resh
leaf pulp of A. vera va r. chinensis by means of DEAE-Sephadex A-25 ion exchange column chromatog ra-
phy and identi fied, through HPLC, IR, T GA, 13 CNMR and elementa ry analy sis. Results　 Alkaline hy-
droly sis proved that i t is a neutral, linea r polymer of a partially acety latedβ -1, 4-D-mannopyranose of high
puri ty. The mo lar ratio of D-manno se to th e acetyl g roup in the poly saccha ride was 1. 64∶ 1. Conclusion　
This is the fi rst report to uncover the presence of such po lysaccharide in A . vera va r. chinensis.
Key words: Aloe vera va r. Chinensis L. ( Haw . ) Berg. ; poly saccha ride; ion exchange chromatog ra-
phy; HPLC
　　自古以来 ,芦荟作为一种传统药物在民间得到
了广泛应用 ,被用来治疗烧伤、烫伤、便秘等多种疾
病 [1 ]。现代研究更科学而深入地证明 ,芦荟凝胶的活
性成分——芦荟多糖 ,具有杀菌消炎、抗病毒、抗癌、
调节免疫、护肤美容等多种功效 [1 ]。
芦荟的种类繁多 ,化学成分复杂 ,且因产地、品
种、种植加工条件的不同而有所差异。我们发现中华
芦荟在提取方法、化学结构及生物活性方面均与库
拉索芦荟和木立芦荟所有差异 ,这势必导致其在采
集、加工、用法及药用剂量方面均有所变化。深入研
究和认识中华芦荟的特点 ,是实现其产业化的基础。
为了进一步研究中华芦荟多糖的组成及其生物活
性 ,我们对制得的粗多糖进行了分离、提纯 ,得到了
一种较纯净的中性糖—— 聚吡喃甘露糖 ( Neural
Mannopynarose简称 NM P)。本文主要报道这种多
糖的分离提纯和结构鉴定。
1　材料和仪器
1. 1　原料:中华芦荟鲜叶由云南元汇某公司空运。
1. 2　试剂: DEAE-Sephadex A-25凝胶、 Sepharose
6B凝胶为瑞典 Pharmacia公司产品 ;其它试剂为国
产分析纯。
1. 3　仪器: 752型紫外光栅分光光度计 , P-E2000
型红外光谱仪 , Ga rlo Erab 1106元素分析仪 ( C、 H、
N) S T-02元素分析仪 ( O元素 ) , LC-10AD高效液
相色谱仪 , RID-6A示差折光监测器 ,测糖专用
HPLC柱 , IBM -PC Thermal Analyse 2000 T A差热
失重分析器 , BSZ-100自动部份收集器 , HL-1恒流
泵 , FH-9704紫外检测仪。
2　分离与提纯
新鲜的中华芦荟叶 ,洗净后 ,小心地切去外皮 ,
取出内部凝胶 ,磨碎、过滤、醇沉 ,过滤 ,沉淀物用乙
醇洗涤 2～ 3次 ,冻干备用。
·491·中草药　 Chinese T raditional and Herbal Drug s　 2001年第 32卷第 6期
收稿日期: 2000-09-15作者简介:李云政 ( 1964-) ,男 ,云南省牟定县人 ,工学博士 ,任职于北京理工大学材料科学研究中心。 1995年破格晋升为研究员 ,现为硕士生导师。 1986～ 1990年间 ,承担“ 863”项目光致变色光记录材料的研究 , 1990～ 1992年间 ,从事有机非线性学材料的研究
( 863课题 ) , 1996～ 2000年负责“ 863”及自然科学基金关于可降解树脂项目的研究工作 ,同时还展开了天然生物材料的利用研究 ,现正从事芦荟多糖的研究。
中华芦荟粗多糖冻干粉 1. 0 g ,溶于蒸馏水中 , 4
℃下 ,搅拌使之充分溶胀 ,然后分别用 G-3, G-4型
砂芯漏斗过滤 ,所得滤液用 0. 02 mol /L N H4HCO3
调节 pH值至 7. 8,加入 DEAE-Sephadex A-25柱
中 ,控制流速恒定为 110 m L /h,进行离子交换层析
分离。 紫外检测仪随时监测洗脱液在 280 nm处的
吸收。
淋出液分部收集 ( 8 mL /管 ) ,用苯酚 -硫酸法检
测多糖峰位 ,合并单一峰多糖。 收集含糖部分 ,于 4
℃下透析、冻干后 ,得到一白色、膨松、质软的物质 ,
即为不被柱吸附的中性糖物质。
3　结构鉴定
3. 1　纯度测定:一定量的多糖 NMP,充分溶于一定
体积 0. 3 mol /L NaCl溶液中 ,加入 Sepha ro se 6B
柱中 ,以 0. 3 mo l /L NaCl溶液作为淋洗液 ,控制流
速为 60 mL /h,每 4 mL收集 ,用苯酚-硫酸法 [ 2] ,在
490 nm处测定其吸光度值。
3. 2　高效液相色谱法测糖链组成: 2. 0 mg样品 ,加
入 1 mL, 2 mo l /L浓度的三氟乙酸 ( TFA)溶液 ,于
120℃加热水解 1 h,蒸去剩余的三氟乙酸并加入 1
m L异丙醇洗涤 ,加入 1 mL去离子水溶解酸解后的
产物 ,等待进样。
3. 3　多糖的碱性水解 [3 ]: 4. 0 mg多糖 NM P,加入 2
m L, 1 mol /L NaOH溶液 ,在 90℃下水解约 1 h,然
后对蒸馏水透析 ,未透过物冻干得去乙酰基多糖。
4　结果和讨论
4. 1　 NMP的元素分析 ,结果见表 1。
表 1　中华芦荟原始多糖与 NMP的元素
分析结果 (% )
样　品 C H O N Total
粗多糖 37. 25 6. 12 44. 94 0. 65 88. 31
NM P 40. 47 6. 60 49. 35 < 0. 3 96. 04
　　由表 1可以看出 ,经过分离提纯以后得到的中
性糖 ( NM P) ,碳氢化合物总含量比原始多糖高
8. 11% ,而 N元素的含量则明显降低 ( < 0. 3% ) ,在
误差范围内也可以认为样品中已不含有 N元素。这
说明经过分离提纯以后 ,中性糖中碳氢化合物的含
量有较大的提高 ,糖蛋白的含量则明显减少 ,以至被
完全分离出去 ,另外 NM P在 260及 280 nm处无紫
外吸收也可以证明样品中不存在蛋白质。由此 ,可以
说明 , DEAE-Sephadex A-25阴离子交换层析法可
以很好地分离提纯芦荟多糖。
另外 ,在 NMP中 , C∶ H∶ O= 1∶ 2∶ 0. 9,而
甘露糖中 C∶ H∶ O= 1∶ 2∶ 1。相比之下 ,样品中氧
元素的含量偏低 ,分析其中原因 ,我们认为 ,这说明
样品中很可能含有富碳成分或基团 ,从而导致了氧
元素的含量相对偏低 ,最直接的解释是 NMP中大
量乙酰基团的存在 ,这由红外光谱中 1 738. 83 cm- 1
处的强吸收峰得到验证 ,另外 , NM P碱性水解后得
到去乙酰基多糖 , IR测定无 1 730 cm- 1及 1 250
cm- 1处吸收 ,进一步证明了样品中乙酰基团的
存在。
凝胶层析和热失重分析均表明该多糖纯度较
高 ,因此可以从元素分析中近似推算出糖链中糖苷
和乙酰基之比约为: 1. 64∶ 1。
4. 2　 NMP的红外光谱分析: 3 431. 83 cm- 1处的宽
峰是 O-H的伸缩振动 , 2 923. 97, 1 376. 79以及
1 032. 62 cm
- 1处较大的吸收均为糖的特征吸收。
1 738. 83 cm
- 1的吸收 ,表明乙酰酯基的存在 ,而且
该吸收峰较大 ,说明化合物中乙酰酯基含量较高 ,根
据美国科学家 McAnalley的研究 ,多糖中乙酰基含
量越高 ,糖的活性越高。 808. 80, 874. 64和 900. 04
cm- 1处的吸收非常接近于 ( 810, 870, 898 cm- 1 ) ,初
步判断其中含有吡喃甘露糖苷 ,而该糖样品酸解后
的 HPLC谱图更进一步验证了甘露糖苷的存在。
4. 3　 NM P的 HPLC结果分析:见图 1。对照标准样
品谱图和中性糖酸解后的 HPLC谱图 ,我们可以断
定位于 15. 95处的峰值为 D-甘露糖的峰值 ;而位于
13. 275处的峰为残留的乙酸。由此说明该样品的糖
链主要由 D-甘露糖构成 ,即这是一种聚甘露糖。
1-NM P　 2-乙酸标准图谱　 3-D -甘露糖的标准图谱
图 1　 HPLC图谱
4. 4　 NM P的13 CNMR分析:δ100. 6 C1和 δ77. 1 C-
4的化学位移 ,与未发生取代的 β -D-manncse[4 ]相
比 ,向低场移动了δ5～ 9,说明多糖 NMR糖链中发
生了 1, 4取代 ,因此可确定 , NM P是由 β -1, 4键构
·492· 中草药　 Chinese T raditional and Herbal Drug s　 2001年第 32卷第 6期
成的。
4. 5　 NM P的差热失重分析 ( TGA): 从图中可以看
出 ,除了水的失重温度峰外 ,样品的失重温度范围都
在 200℃～ 400℃内 ,没有其它杂质峰 ,说明该样品
的纯度较高 ,从元素分析也可以得到验证。
综上所述 ,我们可以得到这样的结论 ,采用
DEAE-Sephades A-25阴离子柱层析法可以较好地
分离和提纯中华芦荟原始多糖 ,凝胶层析得到的淋
洗曲线为一单一的正态分布曲线 ,以及元素分析和
热失重分析均表明该多糖的纯度较高 ;提取得到的
多糖经过 HPLC、 IR、 13 CNM R测定证明为一种部分
乙酰化的 β -1, 4-D-聚吡喃甘露糖。该多糖是否具有
生物和药理活性有待于进一步研究。
参考文献:
[1 ]　 Bill H M, Grand P R, et al . Uses of Aloe products [ P] . US
Patent: 5, 308, 838.
[2 ]　 Mich el D G, Gi lles K A, Hamil ton J K. et al . Colorimetic
method for d etermination of sugars and related sub stances
[ J ]. Anal Ch em, 1956, 28: 350-356.
[ 3]　 Akira Yagi , Hi roshi Nishim ura, Takao Shida, et al . St ructu re
d etermination of polysacch arid es in Aloe arborescensvar [ J ] .
Plan ta M ed, 1986, 3: 213-218.
[4 ]　 Gorin P A. As signm ent of signals of the carbon-13 magnetic
resonance spect rum of s elected polysaccharide: Commen ts on
m ethodology [ J] . Carboh ydrate Research , 1975, 39: 3-10.
西南银莲花的活性三萜皂苷
廖　循 1 ,李伯刚 1 ,高小平 1 ,官家发 1 ,丁立生 1 ,陈耀祖 2
( 1. 中国科学院成都生物研究所 ,四川 成都　 610041;　 2. 浙江大学 化学系 ,浙江 杭州　 310027)
摘　要: 目的　研究西南银莲花 Anemone dav idii根状茎和地上部分的活性三萜皂苷。 方法　用甲醇室温提取 ,大
孔树脂 D101、硅胶及反相硅胶柱层析分离纯化 , NM R分析并结合化学降解鉴定结构 ,体外抑菌和人癌细胞生长抑
制实验测试抗菌和抗癌活性。 结果　从该植物根状茎中分离鉴定出三萜皂苷Ⅰ ～ Ⅶ ,从地上部分分离鉴定出三萜
皂苷Ⅴ ～ Ⅷ ,其中Ⅱ ～ Ⅳ对人癌细胞体外生长有抑制作用 ,Ⅴ ,Ⅵ 和Ⅷ 有一定的抗菌活性。 结论　上述化学成分均
为首次从该植物中分离得到 ,并首次进行抗癌活性测试 ,其中Ⅱ ,Ⅳ和Ⅵ 在该属植物中为首次报道。
关键词: 西南银莲花 ;三萜皂苷 ;生物活性
中图分类号: R284. 1　　　文献标识码: A　　　文章编号: 0253 2670( 2001) 06 0493 04
Bioactive triterpenoid saponins fromAnemone david ii
L IAO Xun1 , LI Bo-gang1 , GAO Xiao-ping1 , GU AN Jia-fa1 , DING Li-sh eng1 , CHEN Yao-zu2
　　 ( 1. Ch engdu Institute o f Bio lo gy , Chinese Academy of Sciences, Chengdu Sichuan 610041, China; 2. Depa rtment of
Chemistr y, Zhejiang Univ ersity , Hang zhou Zhe jiang 310027, China )
Key words: Anemone davidi i Franch. ; t ri terpenoid saponins; bio activi ty
　　西南银莲花 Anemone dav idii Franch. ,又名铜
钱草 (湖北 )、铜骨七 (四川 )和钻骨风 (贵州 ) ,属毛茛
科银莲花属植物 ,生长于海拔 950～ 3 500 m的山地
中 ,分布于西南及湖北西部和湖南西北部。其根状茎
具有活血止痛、祛瘀消肿和补肾之功效 ,可用于治疗
跌打损伤、风湿痛、劳伤、阳痿和腰痛 [1 ]。该植物的化
学成分还未见报道 ,我们对其根状茎和地上部分分
别用甲醇提取 ,脱脂后用大孔树脂 D101柱层折得
到总皂苷。通过反复硅胶柱层析和反相硅胶柱层析
从根状茎总皂苷中分离出化合物Ⅰ ～ Ⅶ ,从地上部
分总皂苷中分离出化合物Ⅴ ～ Ⅷ 。
化合物Ⅰ ～ Ⅶ 经薄层酸水解后 ,苷元经薄层展
开 ,其 Rf值与齐墩果酸标准品相同 ;而化合物Ⅷ 经
相同的处理后 ,苷元的 Rf值与常春藤配基标准品相
同。从 8个化合物的 13 CNM R谱可知 ,化合物Ⅰ ～ Ⅳ
的苷元除 C-3外与齐墩果酸的基本一致 ,只是 C-3
(δ～ 88)的化学位移比齐墩果酸向低场移动约 δ11,
说明它们是仅 C-3接糖链的齐墩果酸糖苷。化合物
Ⅴ～ Ⅷ的苷元 13 CNM R化学位移与齐墩果酸或常春
藤配基标准品相比 ,除 C-3向低场移动约δ10外 , C-
28(δ～ 176)还向高场移动约 δ4,同时 ,碳谱中还出
现以酯苷键与苷元相连的糖基异头碳特征信号
·493·中草药　 Chinese T raditional and Herbal Drug s　 2001年第 32卷第 6期
收稿日期: 2000-04-03作者简介:廖　循 ( 1972-) ,男 ,四川省成都市人 ,中国科学院成都生物研究所助理研究员 ,博士。 Tel: ( 028) 5229227