全 文 ：西洋参多糖 PPQ I-1～ 4的分离和表征
　　　　　　　　　吉林大学化学系 (长春 130023)　　 马秀俐 　赵德超　孙允秀　刘举正
　　　　　　　　　中国科学院长春应用化学研究所　 郝春艳　 刘树莹
摘　要　为研究生物活性西洋参多糖的性质 ,采取热水提取乙醇分级沉淀、葡聚糖凝胶分离等手段从西洋参
根中分得 4个纯多糖 ( PPQ I-1～ 4)。 基质辅助激光解吸电离质谱 ( MALDI-M S)测定分子量 ,乙酰化衍生结合
GC分析测定糖组成。甲基化结合 GC-M S分析测定糖苷键连接位点。结果表明 ,这 4个多糖化合物都是杂多
糖 ,分别由不同比例的阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、糖醛酸组成 ,糖醛酸含量为 30% ～ 60% ,分子量范围 2～ 7
万。
关键词　西洋参　多糖　 M ALDI-MS　 GC-M S
Isolation and Characterization of Four Polysaccharides from American Ginseng
(Panax quiquefolium )
Depar tment of Chemistr y , Jilin Univ er sity ( Changchun 130023)　 Ma Xiuli, Zhao Dechao , Sun Yunxiu and Liu Juzheng
Changchun Institute of Applied Chemistry , Chinese Academy of Sciences　 Hao Chunyan and Liu Shuying
Abstract　　 Four bioactive pure polysaccharides of Panax quiquefolium L. ( PPQ I-1～ 4) w ere isolat-
ed by Sephadex ch romatog raphy. The mo lecula r w eight of the po lysaccharides w ere determined by matrix
assisted laser desorption /ionization-mass spectrometry ( M ALDI-M S) . The suga r composi tions w ere ana-
ly zed by gas chroma tog raphy ( GC) . The po si tio n o f the linkages of the component sugars were determined
by methylation and GC-M S. The results show ed that the four poly saccha rides w ere all uronic acids con-
tainning heteropoly saccha ride wi th the component sugar o f a rabino se, g alactose and glucose in dif ferent
molar ratios. Thei r mo lecula r w eights w ere in the range of 2× 104～ 7× 104 Dalton.
Key words　　 Panax quiquefol ium L.　 poly saccha ride　 M ALDI-M S　 GC-M S
　　西洋参 Panax quiquefolium L. 系五加科人参
属多年生草本植物 ,具有悠久的药用历史。为了深入
发掘这一重要的药用资源 ,我们对其活性成分西洋
参多糖进行了系统的研究。 采用多糖皂苷联合提取
方法 [1 ] ,从西洋参根中提取出西洋参多糖 ( PPQ)。小
鼠体内活性实验结果显示 ,西洋参根粗多糖具有较
好的抑制 S180肉瘤生长活性 ;对抗癌化疗药环磷酰
胺所致小鼠免疫功能低下具有拮抗作用 [2 ]。 以体外
细胞因子刺激活性为指标进行活性跟踪实验 ,通过
乙醇分级分离、 Sephadex 凝胶过滤多次分离 ,得到
4个西洋参活性多糖 ( PPQ I-1～ 4)。它们具有较好
的刺激小鼠脾淋巴细胞转化、诱导白介素-2( IL-2)
生成等多种活性 [3, 4 ]。 本文报道 PPQ I-1～ 4的分离
纯化及表征。
1　材料、仪器和试剂
西洋参 Panax quiquefol ium L. 根 (产于加拿
大温哥华 ,大连天马洋参制药有限公司提供 ) ,白求
恩医科大学徐景达教授鉴定。 Sephadex DEAE
A50、 Sephadex G200为瑞典 Pharmacia产品。半乳
糖醛酸、间羟基联苯购自美国 Sigma公司。其它试
剂均为国产分析纯。
自动部分旋转接收仪 (上海无线电厂 ) , 5DX-IR
红外光谱仪 (美国 Nicolet公司 ) , 1890气相色谱仪
及 2350数据积分仪 (惠普上海分析仪器有限公司 ) ,
Q P5000-GC /M SD(日本岛津公司 ) , LDI-1700质谱
仪 (美国原 Linea r Scientific公司 )。
2　方法与结果
2. 1　西洋参多糖的提取与分离
西洋参根 1 kg粉碎 ,过 80目筛 ,加 8 L水 ,浸
泡过夜 ,沸水提取 3次 ( 2, 1. 5, 1 h)。合并提取液 ,浓
缩至 1 /10体积 ,加入 95%乙醇 ,至醇浓度 40% ,离
心 ( 3000 r /min, 15 min) ,弃去沉淀。上清液继续加
乙醇至醇浓度 60% ,离心 (同上 ) ,收集沉淀。所得沉
淀用乙醇、丙酮、乙醚依次洗涤 ,得西洋参多糖
·165·中草药　 Ch inese Tradi tional and Herbal Drugs　 2000年第 31卷第 3期
Address: Ma Xiuli , Department of Ch emist ry, Ji lin Universi ty, Changch un.现地址:北京沙河中国医药研究开发中心 (邮编 102206)。马秀俐　女 ,副教授 , 1982年毕业于沈阳药学院 (现沈阳药科大学 ) ,获理学学士 ; 1988年毕业于白求恩医科大学 ,获医学硕士 ; 1998年毕业于吉林大学获理学博士。先后主持和参加了“白三烯的综合研究”、“三硫化物的合成及药用研究”、“木糖醇分离纯化工艺研究”、“西洋参多糖临床前研究”等国家和省级课题。 发表科研论文 30篇。
( PPQ)。取 PPQ 5 g , Sevage法脱蛋白 ,唾液淀粉酶
除淀粉 ,用 Sephadex DEAE A50凝胶色谱进行分
离。 0～ 0. 8 mol /L N H4HCO3溶液梯度洗脱 ,自动部
分接收仪收集 ,苯酚 -硫酸法隔管检测收集液 ,绘制
洗脱曲线。合并各次相同洗脱峰 ,分别以蒸馏水透
析、浓缩、冻干 ,得到不同多糖组分 ,即西洋参多糖
Ⅰ ,Ⅱ ,Ⅲ ,Ⅳ ,Ⅴ ( PPQⅠ ,Ⅱ ,Ⅲ ,Ⅳ ,Ⅴ )。 PPQⅠ经
Sephadex G200再次分离 , 0. 1 mol /L磷酸盐缓冲
液洗脱 ,分管收集 ,检测 ,合并同一吸收峰 ,蒸馏水透
析、浓缩、冻干 ,得西洋参多糖Ⅰ -1、Ⅰ -2、Ⅰ -3、Ⅰ -4
( PPQⅠ -1～ 4)。 葡聚糖凝胶 Sephadex G200( 1×
80 cm )层析法和聚丙烯酰胺凝胶电泳法检测纯度 ,
以上 4个多糖为纯多糖。
2. 2　 PPQⅠ -1～ 4分子量的测定:基质辅助激光解
吸电离质谱 ( MALDI-M S)法 [5 ]和凝胶色谱法测定
PPQⅠ -1～ 4的分子量分别为 61, 47, 39和 28万。
2. 3　 PPQⅠ -1～ 4的糖组成分析: 以上多糖样品
( 10 mg ) ,加 2 mol /L三氟乙酸 ( TEA) , 121℃ 水解
1. 5 h。除尽 TFA, NaBH4还原。吡啶 -酸酐 ( 1∶ 1) 90
℃ 酰化 1 h。直接进样进行气相色谱分析。 GC条
件: 毛细管色谱柱 ( 0. 25 mm× 30 m, 0. 22 μm
SE54) ,氢火焰检测器 ,进样口 270℃ ,检测器 300
℃ ,程序升温起始温度 170℃保持 1 min, 5℃ /min
升至 230℃并保持 6 min。各种单糖标准品同上进
行衍生化和 GC分析。根据保留时间和峰面积进行
定性和定量。 结果见表 1。
表 1　 PPQⅠ -1～ 4的糖组成及糖醛酸的含量
多糖 残基类型 残基含量 ( mol% ) 糖醛酸含量 (% )
PPQⅠ -1 Ara 31. 5 38
Gal 58. 5
Glu 10. 0
PPQⅠ -2 Ara 34. 3 32
Gal 59. 5
Glu 5. 5
PPQⅠ -3 Ara 43. 6
Gal 46. 2
Glu 10. 0
PPQⅠ -4 Ara 29. 3 60
Gal 70. 2
Glu
2. 4　 PPQⅠ -1～ 4的甲基化分析: 采用 Hakomori
法 [6 ]进行甲基化 ,用红外光谱跟踪检测甲基化完全
与否 , 3 400 cm- 1附近羟基吸收峰完全消失 ,说明甲
基化完全 ,可继续下面操作。 完全甲基化的样品用
88% 甲酸于 110℃ 水解 8 h,去除甲酸 , NaBH4室
温还原 2 h,吡啶 -酸酐 ( 1∶ 1) 90℃ 酰化 1 h。 以上
所得部分甲基化部分乙酰化产物进行气质联机分
析。 GC条件: Q P5000-GC /M SD ( Shimadzu Inst ru-
ment Co. ) , BD-17毛细管色谱柱 ( 0. 25 mm× 30
m ) ,进样口 270℃ ,程序升温其始温度 170℃ 保持
1 min, 5℃ /min升至 250℃ 并保持 5 min。 MS条
件: EI源 ,电子能量 70 eV ,源温度 250℃ ,扫描范
围 35. 00～ 350. 00。 根据有效碳响应系数计算各糖
残基摩尔比 [7 ]。结果如表 1。根据甲基化结果 , PPQ
Ⅰ -1～ 4的中性糖部分以糖残基实验式表述如下:
PPQⅠ -1: ( Aral→ ) 5 (→ 3, 5Aral ) 5 (→ 5Aral
→ ) 4 (→ 6Glcl→ ) 2 ( Glcl→ ) (→ 6Gall→ ) 3 (→ 4Gall
→ ) 7 (→ 3, 6Gall→ ) 6 ( Gall→ )
PPQⅠ -2: ( Aral→ ) 4 (→ 3, 5Aral→ ) 4 (→ 5Aral
→ ) 4 (→ 4, 6Glcl→ ) ( Glcl→ ) (→ 6Gall→ ) 12 (→ 3,
6Gall→ ) 6 (→ 4Ga ll→ ) 3 ( Gall→ )
PPQⅠ -3: ( Aral→ ) 5 (→ 3, 5Aral→ ) 5 (→ 5Aral
→ )4 (→ 4Glcl→ ) 3 ( Glcl→ ) (→ 6Gall→ ) 6 (→ 3, 6Gall
→ ) 4 ( 4Gall→ ) 4 ( Gall→ )
PPQⅠ -4: ( Aral→ ) (→ 5Aral→ ) 3 (→ 6Gall→ ) 5
(→ 3, 6Gall→ ) 15 ( Gall→ )
2. 5　 PPQⅠ -1～ 4的糖醛酸含量分析:糖醛酸含量
的测定采用间羟基联苯法 [8 ] ,半乳糖醛酸为标准品
制作标准曲线。 PPQⅠ -1～ 4的糖醛酸含量见表 1。
2. 6　 PPQⅠ -1～ 4比旋光: M ZZ-2旋光仪测比旋
光。 PPQⅠ -1～ 4的比旋光 [α]20D分别是: + 78. 8°,+
100. 7°,+ 84. 0°,+ 47. 0°。
表 2　 PPQⅠ -1～ 4的甲基化 GC-MS分析结果
糖残基 甲基位置 糖键 组成 ( mol% )
PPQⅠ -1 PPQⅠ -2 PPQⅠ -3 PPQⅠ -4
Ara 2, 3, 5 Terminal( f) 12. 0 10. 6 15. 9 4. 1
3, 5 2 7. 9 11. 2 12. 1 -
2 3, 5 11. 4 11. 2 15. 5 11. 3
Gal 2, 3, 4, 6 Termina l( p) 3. 3 2. 1 2. 9 2. 9
2, 3, 4 6. 1 35. 0 18. 5 19. 6
2, 3, 6 4 16. 7 7. 5 11. 7 -
2, 4 3, 6 28. 9 16. 0 11. 5 62. 5
Glc 2, 3, 4, 6 Termina l( p) 2. 0 2. 2 2. 9 -
2, 3, 4 6, 5. 0 - - -
2, 3, 6 4 4. 5 - 8. 8 -
2, 3 4, 6 - 2. 7 - -
3　讨论
西洋参多糖 PPQⅠ -1～ 4是活性跟踪下分离得
到的 4个纯多糖 ,它们均具有刺激淋巴细胞转化活
性 ,并可协同亚剂量 ConA诱生白介素 -2( IL-2) ,其
作用强度差别不大。 本文对它们的理化性质进行了
研究 ,以其进一步考察构效相关性。研究结果表明 ,
PPQⅠ -1～ 4均为含有糖醛酸的杂多糖。 糖醛酸含
量在 30% ～ 60% 之间。 这些活性多糖的分子量范
·166· 中草药　 Ch inese Tradi tional and Herbal Drugs　 2000年第 31卷第 3期
围为 2～ 7万。 基质辅助激光解吸电离质谱作为一
种新的“软电离”技术 ,由于其在分子量测定等方面
快捷、直接、优质及良好的软电离型近年来在生物化
学领域得到广泛应用。 本试验在对应用该技术测定
多糖分子量研究 [5 ]基础上 ,成功地测定了 PPQⅠ -
1～ 4的分子量。糖组成分析显示 ,它们的中性糖部
分组成糖主要是阿拉伯糖和半乳糖 ,有的含有少量
葡萄糖。进一步的甲基化分析测定了各组成糖在多
糖结构中的连接位点。 借鉴化学实验式概念以糖残
基实验式表述不同连接位点的糖残基在多糖结构中
所占比例 ,如此表述方便于比较复杂的多糖化合物
结构上的差异。研究结果显示 , PPQⅠ 系列多糖的
组成糖中 ,末端、 2-、 3或 5位分支的阿拉伯糖残基
数目基本相当 ,半乳糖的连接位点则有较大差别 ,
PPQⅠ -1中 3或 6位分支的半乳糖占较大比例 ,
PPQⅠ -2中 1, 6连接半乳糖为主 , PPQⅠ -1～ 3中
1, 6连接半乳糖多于其它方式连接 , PPQⅠ -4则以
3或 6位分支半乳糖为主 ,不含葡萄糖。不同多糖的
糖组成分析与甲基化分析结果显示中性糖组成比例
大体一致 ,甲基化分析过程较为复杂 ,造成误差的机
会加大 ,但却提供了糖组成分析中无法提供的单糖
间连接位点的信息。 西洋参多糖结构的复杂性和作
用的相似性 ,阐明构效关系比较困难 ,本研究为进一
步的构效关系研究提供了基础数据 ,有待进一步深
化。
参 考 文 献
1　马秀俐 ,等 .中国发明专利 1998, 13( 52): CN116838A
2　李　岩 ,等 .白求恩医科大学学报 , 1996, 22( 2): 137
3　朱　伟 ,等 .白求恩医科大学学报 , 1997, 23( 3): 236
4　朱　伟 ,等 .中国药理学通报 , 1997, 13( 1): 76
5　 Hao Chun yan, et al . Rapid Communication in Mas s Sp ectrome-
try, 1998, 12: 345
6　 Stanb A M. Method in Carboh ydrate Ch emist ry (V ) . 1956: 5
7　 Sandford P A, et al . Bioch emis t ry, 1966, 5: 1508
8　 Blumenk ran tz N, et al . Analy tical Bioch emis t ry, 1973, 54: 84
( 1999-04-15收稿 )
太白米的甾体生物碱类成分研究
北京医科大学药学院 ( 100083)　　吴卫中 　田　晶　屠鹏飞　郑俊华
摘　要　从太白米 Notholirion bulbulif erum干燥小鳞茎的正丁醇提取物中分离并鉴定了 3个甾体生物碱苷 ,
经 IR、 13CNM R、M S等方法分别鉴定为茄次碱 -3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷 ( so lanidine-3-O -β -D-g lucopy rano side,
Ⅰ )、茄次碱 -3-O-α-L-吡喃鼠李糖基 -( 1→ 2) -β-D -吡喃葡萄糖苷 ( solanidine-3-O-α-L -rhamnopyr ano syl-β -D-
g lucopy rano side ,Ⅱ )、茄次碱 -3-O -α-L-吡喃鼠李糖基 -( 1→ 2) -〔β -D-吡喃葡萄糖基 -( 1→ 4)〕-β -D-吡喃葡萄糖
苷 ( so lanidine-3-O-α-L-rhamnopy ranosy l-〔β -D-g lucopy rano sy l-( 1→ 4)〕-β-D-glucopyr anoside,Ⅲ )。 其中化合
物Ⅰ 为首次从本植物中分得。
关键词　太白米　假百合属　甾体生物碱
　　太白米为百合科假百合属假百合 Nothol irion
bulbuli ferum ( Lingelish. ) Stearn的干燥小鳞茎 ,主
产于我国秦岭及西南高山地区。 本品性温 ,味辛 ,微
甘苦。具有宽胸理气 ,健胃 ,镇痛等功效 ,临床用于治
疗胃腹胀痛 ,呕吐 ,咳嗽等症。 近年来 ,用于治疗胃
癌、食道癌 ,取得了较好的效果。据报道 ,本品含有甾
体生物碱及其苷类成分 [1～ 3 ]。为了阐明其抗癌、镇痛
活性成分 ,我们对其进行了较系统的化学成分研究 ,
分离鉴定了 17个化合物 ,主要为酚酸类 [4 ]和甾体生
物碱苷类成分。本文报道 3个甾体生物碱苷类成分
的分离与结构鉴定。
化合物Ⅰ 为白色颗粒状结晶 ,与生物碱试剂反
应呈阳性。FAB-M S m /z 560( M+ 1) , 396, 380( M-
葡萄糖基 )。 IR显示有 OH( 3 384 cm- 1 ) , -C= C-( 1
643 cm
- 1 ) , -C-O-( 1 071 cm
- 1 )。 1 HNMR显示有 1
个烯氢δ5. 33( 1H, brs)和 4个甲基δ0. 68( 3H, s) ,
0. 82( 3H, d, J= 7 Hz) , 0. 91( 3H, d, J= 7 Hz) , 0. 95
( 3H, s) ,此为茄次碱类甾体生物碱的特征信号 ,
FAB-M S中的 204和 150碎片也支持了该推断 ;同
时显示有 β-D-葡萄糖的端基质子 δ4. 92( 1H, d, J=
·167·中草药　 Ch inese Tradi tional and Herbal Drugs　 2000年第 31卷第 3期
Address: Wu Weizhong College of Pharmacy, Bei jing Universi ty of Medical Sciences, Beijing屠鹏飞　男 , 1963年出生 ,北京医科大学药学院教授 ,博士生导师。 1990年毕业于中国药科大学 ,获博士学位 ,期间 1988年至 1989年在日本富山医科药科大学和汉药研究所学习 , 1990年至 1992年在北京医科大学药学院进行博士后研究。主要从事中药和天然药物的活性成分、质量评价等方面研究。先后承担国家“七五”、“八五”攻关项目、国家自然科学基金青年基金项目和重点项目、原国家教委、卫生部等项目 10多项 ,研究成果获国家科技进步一等奖、三等奖各一项、国家中医药管理局科技进步一等奖二项。 发表科研论文 50余篇。