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风轮菜属三萜皂苷与黄酮研究进展及波谱特征



全 文 :波 谱 学 杂 志
第30卷第3期
2013年9月  Chinese Journal of Magnetic Resonance
Vol.30No.3
 Sep

.2013
文章编号:1000-4556(2013)03-447-14
风轮菜属三萜皂苷与黄酮研究进展
及波谱特征
王圣男1,余世春1,3*,许旭东2,佘守军3,范石虎3
(1.安徽中医学院 ,安徽 合肥230031;
2.中国医学科学院 北京协和医学院药用植物研究所,北京100193;
3.安徽科创药物研究所有限责任公司,安徽 合肥230088)
摘 要:结合国内外文献,对唇形科风轮菜属植物近20年来的三萜皂苷与黄酮类成分的结构
及波谱学研究内容进行综述.目前已从风轮菜属植物中分离鉴定了42个三萜皂苷和23个黄
酮.总结了根据烯碳和羰基碳的NMR核磁数据特征推测三萜皂苷基本结构类型,依据含氧
碳及相邻碳的化学位移值确定羟基的取代位置,依据三萜皂苷的碳谱数据鉴定皂苷中糖的种
类和连接位置以及黄酮类成分特征性的核磁共振波谱规律.对为进一步鉴定该属植物中三萜
皂苷与黄酮类化合物结构以及进行波谱数据的归属具有重要的作用.
关键词:风轮菜属;结构类型;皂苷类;黄酮类;波谱特征
中图分类号:R9  文献标识码:A
引言
唇形科风轮菜属植物约有20种,分布于欧洲中亚及亚洲东部及南美洲西部,我国共
有11种,还有5个变种和1个变型.我国风轮菜属植物主要有荫风轮(Clinopodium
polycephalum)、风轮菜(C.chinese)、葡萄风轮菜(C.megalantum)、细风轮菜(C.grac-
ile)、临近风轮菜(C.confine)、长梗风轮菜(C.longipes)、风车草(C.urticifolium)、寸
金草(C.megalanthum)、异色风轮菜(C.discolor)、疏花风轮菜(C.laxiflorum)、峨嵋
收稿日期:2012-08-30;收修改稿日期:2013-04-08
基金项目:国家自然科学基金资助项目(81173511);“十一五”“重大新药创制”国家科技重大专项———综合性新药研
究开发技术大平台资助(2009ZX093012003).
作者简介:王圣男(1987-),女,安徽人,硕士研究生,研究方向为中药有效成分与质量控制研究,电话:
13855139625,E-mail:shengnan.0212@163.com. *通讯联系人:余世春,电话:13956081725,E-mail:
shichunyu@hotmail.com.
风轮菜(C.omeiense)、小花风轮菜(C.wicranthum)等.国外研究的种主要有Clinopodi-
um nubigenum[1],C.pilosum[2],C.mexicanum,C.hakkaricum[3],C.ascendens,C.cy-
lindristachys,C.cylindrostachys,C.jacquelinae[4],C.vulgare L.风轮菜属植物化学成
分非常复杂,其中皂苷及黄酮类化合物为该属植物的主要活性成分.风轮菜属药物植物
具有止血、抗菌、抗炎及免疫、抗肿瘤、抗辐射等药理活性,临床主要用于治疗各种出血
症,尤其是功能性子宫出血等.风轮菜属药用植物有进一步开发的药用价值.作者对
1990年以来关于风轮菜属皂苷和黄酮类化学成分的研究进展进行综述,并且对各类型
风轮菜属皂苷和黄酮的波谱特征进行了归纳,重点综述不同结构类型的核磁波谱特征,
期望为风轮菜属药用植物的进一步研究提供参考.
1 化学成分
1.1 五环三萜类皂苷成分化学结构
目前已从风轮菜属植物中分离鉴定了42种皂苷(见图1,表1),这些皂苷为五环三
萜类齐墩果烷型衍生物.根据其苷元根据结构中:(1)双健的数目和位置不同,(2)母核
11位是否有取代,21位是否有取代,16位取代基的不同,(3)母核12位是否有羰基取代,
以及13、28位是否成含氧醚结构,分为I~IX九种型,并且可以归属为六类结构类型.
图1 三萜皂苷的结构
Fig.1 The structures of the triterpenoid saponins
844 波  谱  学  杂  志         第30卷 
表1 风轮菜属分离出的三萜皂苷类化合物
Table 1 The structures of triterpenoid saponins isolated fromClinopodium
化合物   结构类型
结构
R1  R2  R3 
植物来源 参考文献
Clinopodiside A  I  RS1 H Clinopodium chinensis [5]
C.polycephalum [6]
Clinopodiside G  I  RS1 OH  C.chinensis [7]
Buddlejasaponin VIa  I  RS1 H C.micranthum [8,9]
Buddlejasaponin IVb  I  RS1 H C.chinensis [9]
C.gracile [10]
Clinosaponin IIIb  I  RS4 H C.gracile [10]
Clinosaponin Vb  I  RS5 H C.gracile [10]
Clinoposaponin IIIb  I  RS9 H C.urticifolium [11]
Clinoposaponin Vb  I  RS5 H C.urticifolium [11]
C.gracile [10]
Clinopodiside I  I  Glc  H  C.urticifolium [12]
Saikosaponin b1 I RS7 H C.micranthum [8]
Clinoposaponin Ga  I  RS1 α-OH  C.urticifolium [12]
Clinopodiside F  II  RS1 OH  OH  C.chinensis [7]
Buddlejasaponide IVa  II  RS1 H OH  C.chinensis [9]
C.micranthum [8]
Clinoposaponin Va  II  RS5 H H  C.gracile [10]
Clinoposaponin VIIa  II  RS7 Glc  H  C.micranthum [8]
Clinoposaponins VIIa  II  RS7 H Oglc  C.micranthum [8]
Saikosaponin b3 II  RS7 H OH  C.micranthum [8]
Clinopodiside C  III  RS10 Glc  C.chinensis [9]
Clinopodiside H  IV  RS1  C.chinensis [13]
Clinopodiside II  V  RS1 H C.urticifolium [12,14]
Clinopodiside III  V  RS1 β-OH  C.urticifolium [12,14]
Clinopodiside IV  V  RS4 H C.urticifolium [12,14]
Clinopodiside V  V  RS5 H C.urticifolium [12,14]
3β,16β,28trihydroxyoleana-11,13(18)-dien-
3-yl-[β-D-glucopyranosyl-(1→2)]-[β-D-glu-
copyranosyl-(1→3)]-β-D-fucopyranoside
VI  RS1 H C.urticifolium [11]
Clinopodiside B  VII  RS4 OH  H  C.chinensis [9]
Buddlejasaponin IV  VII  RS1 OH  H  C.chinensis [9]
C.gracile [15]
C.urticifolium [11]
C.micranthum [8]
944 第3期     王圣男等:风轮菜属三萜皂苷与黄酮研究进展及波谱特征
  续表1
  Continuation of the Table 1
化合物   结构类型
结构
R1  R2  R3 
植物来源   参考文献
Clinoposaponin I  VII  RS8 OH  H  C.gracile [10]
Clinoposaponin II  VII  RS6 OH  H  C.gracile [10]
Clinoposaponin III  VII  RS4 OH  H  C.gracile [10]
Clinoposaponin IV  VII  RS9 OH  H  C.gracile [10]
Clinoposaponin V  VII  RS5 OH  H  C.gracile [10]
C.chinensis [15]
Clinoposaponin VI  VII  Fuc  OH  Glc  C.micranthum [8]
C.chinensi [15]
Clinosaponin IX  VII  Glc  OH  H  C.chinensis [15]
Clinosaponin X  VII  RS10 OH  H  C.chinensis [15]
Clinosaponin XI  VII  RS1 H H  C.chinensis [15]
C.urticifolium [11]
Clinoposaponins VI  VII  Fuc  OH  Glc  C.micranthum [8]
Clinoposaponin VIII  VII  RS1 OH  Glc  C.micranthum [8]
Clinoposaponin V  VII  RS5 OH  H  C.urticifolium [11]
Saikosaponin a  VII  RS7 OH  H  C.micranthum [8]
C.gracile [10]
6″-acetyl-Saikosaponin a  VII  RS2 OH  H  C.micranthum [8]
Clinopodiside D  VIII  RS1  C.chinensis [7,16]
Clinopodiside E  IX  RS1 OH  RS3  C.chinensis [7,16]
表1中皂苷取代基团如下所示:
取代基 官能团 取代基 官能团
RS1:
Fuc Glu

Glu
3 2 RS6: Fuc
—Glc—Glc—Glc—
 3 6 4
RS2: —Fuc—Glu—acetyl  RS7: Fuc
—Glc—
 3
RS3: —COCH2CH3 RS8: —Fuc—Glu—Glu
RS4:
Fuc Glu

Glu Glu
3 2
   6
RS9:
—Glu—Fuc—Glu—Glu—
   2 3 2
RS5:
Fuc Glu

 Glu Glu Glu
3 2
   6  4
RS10: Glu
—Glu—
 6
054 波  谱  学  杂  志         第30卷 
  分别为Δ11,13(18)-齐墩果二烯型(异环双烯)(I,VI)、Δ12-齐墩果烯型(II)、Δ12,21(22)-齐
墩果二烯型(异环双烯)(III)、Δ11-齐墩果烯型(IV)、Δ9(11),12-齐墩果二烯型(同环双烯)
(V)、13,18-环氧齐墩果烷型(VII,VIII,IX).
1.2 风轮菜属植物黄酮类成分化学结构及原植物来源
风轮菜属植物的黄酮类化合物结构比较简单,主要分为黄酮和二氢黄酮两大类.目
前已从风轮菜属植物中分离鉴定了23种黄酮类化合物.(见图2,表2)
图2 黄酮类化合物结构
Fig.2 The structures of the flavonoids
表2 风轮菜属分离出的黄酮类化合物
Table 2 The structures of flavonoids isolated fromClinopodium
化合物 结构类型
结构
R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7
植物来源 参考文献
Isosakuranetin  I  H  H  OCH3 C.laxiflorum [17]
C.chinese [18]
Didymin  I  Rha-(1→6)-Glc  H  OCH3 C.laxiflorum [17]
C.polycephalum [19]
C.chinese [18]
Naringenin  I  H  H  OH  C.laxiflorum [17]
C.polycephalum [19]
C.chinese [18]
Hesperidin  I  Rha-(1→6)-Glc  OMe OH  C.mexicanum [20]
C.laxiflorum [17]
C.vulgare [21]
Neoponcirin  I  hesperidose  H  OMe  C.mexicanum [20]
Isonaringin  I  rutinose  H  OMe  C.mexicanum [20]
Poncirin  I  neohesperidose  H  OMe  C.mexicanum [20]
Naringenin  I  H  H  OH  C.mexicanum [20]
4′-O-Methylnaringenin  I  H  H  OMe  C.mexicanum [20]
Apigenin  II  H  OH  H  OH H OH  C.laxiflorum [17]
C.polycephalum [19]
C.vulgare [21]
154 第3期     王圣男等:风轮菜属三萜皂苷与黄酮研究进展及波谱特征
  续表2
  Continuation of the Table 2
化合物 结构类型
结构
R1   R2 R3 R4 R5 R6 R7
植物来源 参考文献
Apigenin-7-o-β-gluco-
pyranoside
II  H  O-Glc H OH H OH  C.laxiflorum [17]
Apigenin-7-o-β-meth-
ylglucuronide
C.umbrosum [22]
Apigenin-7-o-β-meth-
ylglucuronate
II  H  O-Rf1 H OH H OH  C.umbrosum [22]
C.laxiflorum [17]
Narirutin  II
Luteolin(akacetin) II  H  OH  H OH OH OH  C.umbrosum [22]
C.laxiflorum [17]
C.vulgare [21]
Luteolin-7-o-β-gluco-
pyranoside
II  H  O-Glc H OH OH OH  C.umbrosum [22]
C.laxiflorum [17]
5-desmethoxy nobile-
tin
II
R1=R2=R3
=OMe
H  OH OMe  C.mexicanum [20]
8-OH-Salvigenin  II  OH  OMe OMe OH H OMe  C.mexicanum [20]
GardeninB  II
R1=R2=R3
=OMe
OH  H OMe  C.mexicanum [20]
Ruthin  II  C.vulgare [21]
Querzetin  II  C.vulgare [21]
Pruning  II  C.chinese [18]
quercetin-3-o-β-D-glu-
copyranosyl-(1→6)-o-
β-D-glucopyranoside
II  H  OH  H OH OH OH O-Glc-Glc C.urticifolium [11]
表2中黄酮取代基Rf1为:
2 风轮菜属黄酮及皂苷的核磁波谱特征
2.1 风轮菜属植物中皂苷类化合物的碳谱特征
近年来国内外学者采用 MS,1 H NMR,13C NMR和各种2DNMR技术,已从风轮
254 波  谱  学  杂  志         第30卷 
菜属植物中分离鉴定了45种皂苷,这些皂苷均为五环三萜类齐墩果烷型衍生物,且到目
前为止发现只含有葡萄糖和呋糖.表3列举了I~IX 9种苷元骨架类型的13 C NMR的数
据,其烯碳数据、13~28环氧醚数据以及3、11、16、21、28位连有不同的取代基的碳谱
数据均有着明显的区别,可用于结构类型的鉴别.
表3 皂苷类化合物母核(1~30)13C NMR数据
Table 3 13 C NMR chemical shifts of the aglycone moiety in pyridine-d5
Aglycone  I  II  III  IV  V  VI  VII  VIII  IX
C-1  38.5  40.2  33.3  35.2  37.6  38.55  38.7  37.2  38.9
C-2  26.1  26.3  24.9  25.8  26.8  26.71  26.1  26.7  26.3
C-3  82.7  82.0  80.5  82.6  82.5  89.27  81.7  81.8  82.7
C-4  43.8  43.9  40.9  42.7  38.7  39.95  83.8  44.4  44.1
C-5  47.8  47.8  45.1  45.6  44.1  55.53  47.4  43.3  48.1
C-6  18.3  18.5  19.3  16.5  18.1  18.66  17.6  17.4  17.9
C-7  32.5  33.3  33.3  31.1  32.1  32.79  31.7  34.6  31.9
C-8  40.5  41.1  39.2  41.1  43.3  40.58  42.3  47.0  42.4
C-9  54.6  52.1  45.1  51.9  155.1  54.45  53.2  149.8  54.2
C-10  36.5  38.2  35.9  36.0  36.8  36.69  36.3  40.2  36.5
C-11  127.1  76.0  28.5  131.0  116.0  127.12  132.2  122.5  132.5
C-12  125.7  122.6  124.8  130.0  121.6  125.84  131.2  183.4  131.3
C-13  136.5  148.3  144.5  53.1  144.5  136.53  84.0  86.1  85.1
C-14  44.3  44.2  42.8  45.1  43.8  44.41  45.7  46.7  45.4
C-15  35.0  36.9  29.4  34.0  36.2  35.01  36.2  37.0  36.5
C-16  76.6  66.4  29.5  63.0  67.5  76.71  64.1  63.0  64.8
C-17  44.5  43.7  44.1  44.6  43.1  44.55  47.0  46.5  46.8
C-18  133.4  44.0  47.7  51.7  42.2  133.40  52.2  47.3  53.4
C-19  38.4  47.1  47.1  37.7  47.6  38.38  37.8  37.6  35.3
C-20  32.7  31.2  30.7  31.0  30.3  32.38  31.6  31.9  46.1
C-21  35.2  34.3  129.0  33.4  72.5  35.26  34.8  34.6  129.4
C-22  30.0  26.0  115.1  25.3  35.0  30.08  25.8  26.0  117.4
C-23  64.7  64.5  66.7  62.1  65.1  27.89  64.2  64.5  64.9
C-24  12.8  13.7  13.8  11.7  17.2  16.30  13.0  13.4  12.4
C-25  18.8  18.0  17.5  16.6  21.0  18.38  18.8  25.0  18.4
C-26  17.1  18.4  17.8  19.4  21.2  17.09  20.1  30.7  19.7
C-27  22.0  26.5  25.0  20.1  26.1  22.10  20.9  25.5  20.5
C-28  64.0  68.8  178.6  71.7  69.0  63.53  73.0  24.3  73.4
C-29  33.7  33.3  28.6  33.5  29.8  24.94  33.7  33.7  28.8
C-30  23.9  24.1  25.2  23.5  17.9  32.38  23.9  24.4  26.0
OMe  54.1
354 第3期     王圣男等:风轮菜属三萜皂苷与黄酮研究进展及波谱特征
2.1.1 基本骨架类型的确定(见表3)
2.1.1.1 利用烯碳的个数以及13位和28位的化学位移值,将I~VI型与VII~IX型
进行区分
13C NMR是确定三萜皂苷结构最主要的分析技术[23],由于分辨率高,碳谱一般可
给出三萜皂苷每一个碳的信号.其中连氧碳和烯碳信号对于确定皂苷的母核结构非常关
键.例如,通过比较13C NMR谱和DEPT谱,如果观察到δC85.1的13位连氧季碳信号
和δC73.4[7]的28位连氧的亚甲基碳信号,说明该苷元中含有13,28-环氧醚结构,提示
结构可能为VII~IX型苷元中的一种.
2.1.1.2 利用烯碳的化学位移值并参考 HMBC谱可将I~IX各结构类型进行区分
根据碳谱中苷元的烯碳的个数和化学位移值不同,可推测双键的位置.例如碳谱中
存在2个烯碳信号,皂苷元其母核结构可能是II、IV、VII,而观察到4个烯碳信号的皂
苷元其结构可能是I、III、V、VI、IX,并且可以观察到烯氢化学位移值大约在δH6.00
(1H,brd,J=10Hz)和5.66(1H,dd,J=10,2Hz)[10].II型皂苷的烯碳信号在12、
13位;IV、VII型的烯碳信号均在11、12位(由于 VII型含有13,28-环氧醚结构),因
此,可根据只含有11、12位烯碳信号和13,28-环氧醚结构来区分IV、VII型皂苷元结
构;如果在碳谱中观察到烯碳信号归属为11、12位,13、18位则说明苷元类型是I型或
VI型;如果在碳谱中观察到烯碳信号归属为9、11位,12、13位则说明苷元类型是 V
型;如果在碳谱中观察到烯碳信号归属为12、13位,21、22位则说明苷元类型是III型,
如果在碳谱中观察到羰基信号归属为12位,烯碳信号归属为9、11位并且含有13,28-
环氧醚结构则说明皂苷类型是VIII型,如果在碳谱中观察到烯碳信号归属为11、12位,
21、22位,并且含有13,28-环氧醚结构则说明苷元类型是IX型.具体烯碳化学位移及
结构母核类型见表4.
表4 风轮菜属中齐墩果烷皂苷类三萜特征性烯碳化学位移
Table 4 The carbon chemical shift of oleanane saponins triterpenoid characteristic of Clinopodium
双键类型      烯碳δ值     母核类型
Δ12-齐墩果烯 C-11 132~133,C-12 131~132 IV,VII
Δ11-齐墩果烯 C-12 122~124,C-13 143~144 II
Δ9(11),12-齐墩果烯(同环双烯) C-9 154~155,C-11 116~117
C-12 121~122,C-13 143~147

Δ11,13(18)-齐墩果烯(异环双烯) C-11 126~127,C-12~126
C-13 136~137,C-18~133
I,VI
Δ12,21(22)-齐墩果二烯型(异环双烯) C-12 122~124,C-13 143~144
C-21~129,C-22~115
III
13,18-环氧齐墩果烷型 C-13~84(季碳),C-13 73.4(亚甲基) VII,VIII,IX
2.1.1.3 利用23位碳的化学位移值来区分I和VI
VI型皂苷元中23位同皂苷元I比较没有-OH取代基,23位碳一般位于高场,化学
位移值为δC27.89[11],可与I型皂苷元23位碳化学位移值δC64.7[10]相区分开来,同时I
454 波  谱  学  杂  志         第30卷 
和VI与23位相连的4位碳也有区别,I型的4位碳同VI型比较向低场位移约δ3.同
时VI型皂苷元24位不受-OH的影响,所以VI型24位与I型的相比向低场位移约δ3.
2.1.2 苷元部分取代基的确定
各种苷元类型之间除了骨架差异之外,还存在取代基(尤其是羟基)的数目、位置以
及构型的差异,因此要完全确定苷元的结构,还应考虑取代基的位置和取向.
2.1.2.1 16-OH构型的确定
三萜化合物分别具有16α-OH和16β-OH构型,二者的不同很容易从C-16的化学位
移得到区分.具有16β-OH的C-16为δC67.5
[14]比其具有16α-OH构型异构体的C-16的
δC74.0向高场位移δC6.5.但在异环双烯三萜中相反,如为α-OH时,C-16为δC68,β-
OH时,C-16为δC77.如皂苷元V为同环双烯,C-16为δC67.5[14],为β-OH构型.皂
苷元I和VI为异环双烯C-16分别为δC76.6[10]、76.71[11]说明皂苷元I、VI均为β-OH.
2.1.2.2 23,24-OH位置的确定
从风轮菜属的I~IX型苷元碳谱数据可以推测出均是23-CH2OH或23-CH2R(化学
位移值约为δ65),和23,24-CH3 比较有23-CH2OH或23-CH2R取代时,使C-4的化
学位移值向低场位移约δC4,C-3,C-5,C-24(CH3)向高场位移约δC4.3,6.5,2.4[24].
2.1.2.3 23、24位碳的区分
C-23由于受直立 H的影响,其化学位移值较C-24向低场移动,且24位有取代基,
因此发生取代后的C-23、24化学位移值约为64.7[10]和12.8.在HMBC谱中发现,由于
H-3与C-24之间的二面角较大,而在 HMBC谱中存在 3 J远程相关,而 H-3与C-23之
间的二面角较小观察不到 3 J相关,因此在判断是23位还是24位取代时,HMBC谱中
3 J相关的应用非常重要[25].
2.1.3 糖部分的结构鉴定
风轮菜属皂苷种类的多样性不仅表现在苷元类型上,也表现在糖部分中,糖的数
目、糖的种类、糖与糖的连接方式,糖与苷元之间的连接的方式的差异.
2.1.3.1 糖的类型及个数
风轮菜属皂苷中糖的类型主要为葡萄糖和呋糖,糖的类型的确定主要依靠酸水解、
GC-MS、NMR等技术.风轮菜属皂苷所连接糖一般在1~4个左右,个别最多的为5个
糖.糖的端基质子信号在δ4.3~6.0,端基碳信号在95~105的特征,可用于初步判断
糖的个数.进一步利用HMQC、HMBC和TOCSY等二维核磁共振技术,确定糖的类型
并归属糖的信号.
2.1.3.2 风轮菜属皂苷中糖的连接位置(苷化位置的确定)
风轮菜属皂苷中糖与苷元连接的方式有3种,糖的1位和苷元的3位羟基结合成苷
键;糖的1位和苷元的16位α羟基结合成苷键;糖的1位和苷元的28位羧基结合成酯
键[26].
三萜3位羟基苷化,一般C-3向低场移动δ8~10,而且会影响C-4的值,糖之间连
接位置的苷化,一般向低场移动约为δ3~8,但糖与28位羧基成酯苷,苷化位移是向高
场移动,羧基碳苷化移动约为2,糖的端基碳一般位移为δ95~96.如III型皂苷中,28
为羧酸,成苷后其碳谱的化学位移值为δ178.6,糖的端基碳位移为δ95.8[9](见表5).
554 第3期     王圣男等:风轮菜属三萜皂苷与黄酮研究进展及波谱特征
表5 不同苷化位置的苷元及糖端基化学位移
Table 5 The chemical shifts of the glycosidation position aglycone and the end sugar
苷化位置  苷元化学位移 端基碳化学位移
C-3  85~90  103~108
C-16α 77~79  103~108
C-28  178~180  95~97
目前从风轮菜属得到的皂苷中,与苷元3位连接的糖一般为呋糖(少数除外,如Cli-
nopodiside A,Clinosaponin X).呋糖苷化主要发生在2位和3位,如文献报道的目前分
离出的风轮菜属皂苷中与呋糖相连接的均为葡萄糖,与呋糖连接的2位和3位连接的葡
萄糖苷化的糖亦为葡萄糖,且苷化位置主要是在葡萄糖的4位和6位,少数连接在2位.
目前只有Clinopodiside D为5糖皂苷,第5个糖与呋糖3位连接的葡萄糖的4位相连.
在风轮菜属皂苷中,与苷元28位羧基相连接成酯苷的糖一般为葡萄糖,目前只在风轮菜
属皂苷中发现Clinopodiside C含有酯苷.风轮菜属皂苷中,常见的糖其不同位置进行苷
化后13C NMR的数据详情见表6.
表6 皂苷类化合物糖的(1~30)13C NMR数据
Table 6 The13 C NMR data for glycopyranosides of triterpenoid saponins(in pyridine-d5)
Fucose  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10
C-1  106.0  104.1  106.0  104.0  106.0  104.0  106.3  106.0  104.1
C-2  71.7  77.2  71.7  77.3  71.7  77.2  73.1  71.7  77.2
C-3  85.3  84.9  85.0  85.0  85.3  85.1  75.5  85.4  84.9
C-4  71.9  72.0  72.1  71.9  72.1  71.9  72.9  71.9  72.0
C-5  71.1  70.5  71.1  70.5  71.1  70.6  71.3  71.1  70.5
C-6  17.3  17.2  17.3  17.3  17.3  17.3  17.5  17.2  17.3
Glucose(at C-2of Fuc)
C-1  104.1  104.1  104.0  104.1
C-2  76.2  76.2  76.2  76.2
C-3  78.8  78.8  78.8  78.8
C-4  72.3  72.2  72.2  72.3
C-5  77.5  77.5  77.5  77.5
C-6  63.2  63.1  63.2  63.2
Glucose(at C-3of Fuc)
C-1  106.7  105.2  106.2  104.8  106.3  104.8  106.7  105.2
C-2  75.9  75.4  75.3  75.2  75.6  75.2  75.9  75.4
C-3  78.8  78.4  78.4  78.3  78.4  78.3  78.9  78.4
C-4  72.2  71.7  71.8  72.0  71.8  71.9  72.2  71.7
C-5  78.5  78.5  77.4  77.1  77.3  77.1  78.5  78.5
C-6  62.8  62.6  70.3  70.3  70.3  70.3  62.8  62.6
654 波  谱  学  杂  志         第30卷 
  续表6
  Continuation of the Table 6
Fucose  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10
Glucose(at C-6of Glc,at C-3of Fuc)  Glucose(at C-16of Aglycone)
(6:at C-2of Glc,at C-3of Fuc)
C-1  105.5  105.4  105.1  104.8  106.6  106.5  106.6
C-2  75.5  75.4  74.9  74.9  75.9  75.8  75.8
C-3  78.4  78.4  76.6  76.6  78.8  78.8  78.8
C-4  71.7  71.6  80.9  80.9  71.8  71.9  71.8
C-5  78.4  78.4  76.5  76.5  78.1  78.2  78.1
C-6  62.8  62.7  62.0  62.0  63.0  63.0  63.0
Terminal glucose
C-1  104.9  104.8  105.9
C-2  74.7  74.7  75.8
C-3  78.3  78.2  78.7
C-4  71.6  71.5  71.6
C-5  78.5  78.5  78.3
C-6  62.5  62.4  62.8
表7 碳谱中黄酮类不同母核结构中的特征信号
Table 7 The characteristics signal of the carbon spectrum of the flavonoid nucleus structure
类型 -C=O  C-2 C-3
黄酮    181~183  160~164  104~112
黄酮醇   175~184  147~149  135~137
二氢黄酮  190~197  75~80  42~45
二氢黄酮醇 190~197  82~84  70~72
2.2 风轮菜属植物中黄酮类化合物的碳谱特征
风轮菜属植物的黄酮类化合物结构主要为黄酮和二氢黄酮,取代基多为甲氧基或羟
基,位置多在5,7,3′,4′位,成苷多在7位,糖主要为葡萄糖,鼠李糖和葡萄糖醛酸.
黄酮和二氢黄酮类化合物结构上主要区别在于2位和3位是否成双键.我们对风轮菜属
植物的黄酮和二氢黄酮的碳谱规律进行总结,以期找出其特征.总结如下:(1)羰基碳的
化学位移:4位酮基信号出现于此,因C环的饱和程度关系,黄酮的4位酮基出现在δC
181~183,而二氢黄酮则在δC190~197出现羰基信号.(2)芳环碳的化学位移:δC90~
150,黄酮类化合物比相应的二氢黄酮类化合物在此区域内多C-3信号,且B环的信号
较A环的信号出现于低场区;如果B环只是在4′位取代,则2′,6′和3′,5′的碳信号各
自重叠以两个强峰的形式出现;由于C环的屏蔽作用减少,则与黄酮相比,二氢黄酮的
1位碳出现在更低场.(3)连氧芳环碳的化学位移:δC150~175,黄酮类化合物比相应的
二氢黄酮类化合物在此范围内多C-2信号.这个区域的碳数减2,二氢黄酮减1,即是该
754 第3期     王圣男等:风轮菜属三萜皂苷与黄酮研究进展及波谱特征
苷元中连有含氧取代基的芳香碳数.(4)连氧烷碳的化学位移:δC50~90,二氢黄酮比黄
酮类化合物在此区域内多C-2信号;但一些含氧取代基的连氧烷碳信号也出现于此,如
甲氧基.烷碳区的化学位移:δC10~50,二氢黄酮比黄酮类化合物在此区域内多C-3信
号.不同类型黄酮特征性碳信号如表7所示.
3 结语
风轮菜属植物是我国传统的药用植物,植物资源非常丰富.具有止血、抗菌、抗炎
及免疫、抗肿瘤、抗辐射等药理活性,风轮菜属植物皂苷类成分均为齐墩果烯型三萜,
其三萜及其皂苷具有抗癌、抗炎、抗菌等生物活性,但黄酮的药理作用报道的相对较少.
通过对其化学结构和NMR波谱特征进行总结,为快速鉴定该类化合物的结构提供了参
考.多维核磁技术如ROESY、TOCSY和HMQC-TOCSY等的应用,使得三萜皂苷中糖
的种类以及糖链连接的确定更为准确.因此随着科研工作的不断深入,会有越来越多的
具有活性的风轮菜属皂苷被发现,为中药现代化的发展提供更多的活性先导化合物.
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954 第3期     王圣男等:风轮菜属三萜皂苷与黄酮研究进展及波谱特征
Triterpenoid Saponins and Flavonoids fromClinopodiumLinn.:
Chemical Component Analyses and NMR Spectral Features
WANG Sheng-nan1,YU Shi-chun1,3*,XU Xu-dong2,SHE Shou-jun3,FAN Shi-hu3
(1.Anhui University of Traditional Chinese Medicine,Hefei 230031,China;
2.Institute of Medicinal Plant Development,Beijing Union Medical Colege,
Chinese Academy of Medical Sciences,Beijing 100193,China;
3.Anhui Science Institute for Drug Research Co.Ltd.,Hefei 230088,China)
Abstract:This paper reviews domestic and international research progresses in studying
the structures and NMR spectral features of triterpenoid saponins and flavonoids in La-
biatae Clinopodium.So far,42saponins and 23flavonoids have been isolated and identi-
fied.Base on the NMR data of alkene carbon and carbonyl carbon,the basic structures
of triterpenoid saponins can be speculated.According to the chemical shifts of oxygena-
ted carbon and the adjacent carbon,the hydroxyl substitution position can be deter-
mined.The type of sugar and connection location can be identified by the carbon spectral
date of triterpenoid saponions.Meanwhile,the characteristic spectral features of fla-
vonoids are summarized.NMR spectral characterization of triterpenoid saponins and fla-
vonoids of the Clinopodiumwil facilitate further identification of new compounds from
ClinopodiumLinn.
Key words:Clinopodium,category,saponins,flavonoid,spectral features
 *Corresponding author:Yu Shi-chun,Tel:13956081725,E-mail:shichunyu@hotmail.com.
064 波  谱  学  杂  志         第30卷