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三七花中1个新的丙二酸酰化型人参皂苷

2022-10-14杨晓楠王洪达李威威孙梦晓杨文志

中草药 2022年19期
关键词:皂苷葡萄糖人参

杨晓楠,王洪达,李威威,孙梦晓,李 雪,杨文志

•化学成分 •

三七花中1个新的丙二酸酰化型人参皂苷

杨晓楠,王洪达,李威威,孙梦晓,李 雪*,杨文志*

天津中医药大学 省部共建组分中药国家重点实验室,天津 301617

研究三七花的化学成分。采用70%乙醇水超声提取,醋酸乙酯与正丁醇萃取,利用D101大孔吸附树脂、硅胶、MCI gel CHP20、ODS反相柱色谱和制备液相色谱等方法进行分离和纯化,通过高分辨质谱、以及核磁共振波谱等多种光谱技术进行化合物结构解析和鉴定。从三七花提取物中分离并鉴定出13个化合物,包括1个新丙二酸酰化型人参皂苷:3β,12β,20-达玛烷型四环三萜-24-烯-3--[β--吡喃葡萄糖基(1→2)-(6--丙二酰基)--β--吡喃葡萄糖基]-20--[β--吡喃葡萄糖基(1→6)]--β--吡喃葡萄糖苷(1),以及12个已知化合物。其中,中性人参皂苷10个:人参皂苷Rd(2)、人参皂苷F1(3)、人参皂苷Rb1(4)、人参皂苷Rb2(5)、人参皂苷Rb3(6)、人参皂苷Rc(7)、竹节参皂苷L5(8)、人参皂苷F3(9)、三七皂苷FP2(10)、三七皂苷Fa(11);黄酮类化合物2个:山柰酚-3--β--吡喃葡萄糖基-(1→2)-β--吡喃半乳糖苷(12)和槲皮素-3--β--吡喃葡萄糖基-(1→2)-β--吡喃半乳糖苷(13)。化合物1为新化合物,命名为丙二酰三七花蕾皂苷Rb1,化合物9为首次从三七植物中分离得到。

三七花;人参皂苷;丙二酰三七花蕾皂苷Rb1;三萜皂苷;人参皂苷F3

三七花为人参属五加科植物三七(Burk.) F. H. Chen的干燥伞形花序。三七,又名田七,主要分布于我国云南、四川、广西、西藏等地,是我国著名的补益中药之一。三七花作为民间药,具有清热、平肝降压、生津止渴、活血化瘀等功效[1]。此外,还有保健功能,用于茶饮和菜肴等[2]。丙二酸酰化型人参皂苷是中性人参皂苷发生丙二酸酰化而带有丙二酰基的一类皂苷,具有热不稳定性,在治疗2型糖尿病和调血脂方面有一定潜力[3-4]。为了合理开发三七花,充分利用三七资源,本课题对三七花的化学成分进行深入研究,从三七花中分离并鉴定了13个化合物,分别为3β,12β,20-达玛烷型四环三萜-24-烯-3--[β--吡喃葡萄糖基(1→2)-(6--丙二酰基)--β--吡喃葡萄糖基]-20--[β--吡喃葡萄糖基(1→6)]--β--吡喃葡萄糖苷(3β,12β,20-dammarane-24-ene-3--[β-- glucopyranoside (1→2)-(6--malonyl)--β-- glucopyranosyl]-20--[β--glucopyranosyl(1→6)]--β--glucopyranoside,1)、人参皂苷Rd(ginsenoside Rd,2)、人参皂苷F1(ginsenoside F1,3)、人参皂苷Rb1(ginsenoside Rb1,4)、人参皂苷Rb2(ginsenoside Rb2,5)、人参皂苷Rb3(ginsenoside Rb3,6)、人参皂苷Rc(ginsenoside Rc,7)、竹节参皂苷L5(chikusetsusaponin L5,8)、人参皂苷F3(ginsenoside F3,9)、三七皂苷FP2(notoginsenoside FP2,10)、三七皂苷Fa(notoginsenoside Fa,11)、山柰酚-3--β--吡喃葡萄糖基-(1→2)-β--吡喃半乳糖苷[kaempferol-3--β--glucopyranoyl-(1→2)- β--galactopyranoside,12]、槲皮素-3--β--吡喃葡萄糖基-(1→2)-β--吡喃半乳糖苷 [quercetin-3--β--glucopyranosyl-(1→2)-β--galactopyranoside,13]。其中,化合物1是新化合物,命名为丙二酰三七花蕾皂苷Rb1;化合物9为首次从该植物中分离得到。

1 仪器与材料

BRUKER AVANCE Ⅲ-500和600型核磁共振波谱仪(瑞士布鲁克公司);离子淌度四极杆飞行时间质谱(美国沃特世科技有限公司);Cary 60紫外可见分光光度计(美国安捷伦科技有限公司);AUTOPOL IV自动旋光仪(美国鲁道夫公司);Varian傅立叶变换红外光谱仪(美国赛默飞世尔科技有限公司);安捷伦1260 Infinity Ⅱ高效液相色谱仪(美国安捷伦科技有限公司);吉尔森GX-281制备液相色谱仪(美国吉尔森科技有限公司);Biotage Isolera One快速制备液相色谱(上海拜泰齐贸易有限公司);半制备柱为YMC-Pack ODS-A(250 mm×10 mm,5 μm)、Atlantis T3 OBD(250 mm×10 mm,5 μm)、X-Bridge BEH Amide OBD(250 mm×10 mm,5 μm);正相柱色谱用硅胶(100~200、200~300目),硅胶GF254薄层板(青岛海洋化工有限公司);D101大孔吸附树脂(天津海光化工有限公司);MCI gel CHP20(日本三菱化学公司);ODS(日本YMC公司);分析纯试剂无水乙醇、醋酸乙酯、甲醇、正丁醇、乙腈等(天津康科德科技有限公司)。

三七花于2019年9月购自于云南石林,经天津中医药大学李先宽副教授鉴定为五加科人参属植物三七(Burk.) F. H. Chen的干燥花序,标本(PNF-20190912)存放于天津中医药大学省部共建组分中药国家重点实验室。

2 方法

2.1 提取与分离

干燥三七花5 kg,剪碎,用10倍量70%乙醇水溶液超声提取2次,每次2 h,温度不超过40 ℃,减压浓缩至无醇味,冷冻干燥得到三七花总提物粉末1.7 kg。取1.6 kg三七花总提物样品,以水溶解,用醋酸乙酯与水饱和正丁醇分别萃取6次,得到3个组分:醋酸乙酯萃取物(A)约120 g、正丁醇萃取物(B)476 g、水萃取物(C)937 g。

三七花水萃取物C(100 g)经硅胶柱色谱,二氯甲烷-甲醇-水(8∶1∶0~0∶1∶1)梯度洗脱,合并得到6个馏份Fr. C1~6。Fr. C5(6 g)经吉尔森制备液相(203 nm,32%乙腈)分段,得到3个子馏份Fr. C5-A~C。Fr. C5-B(530 mg)经半制备高效液相制备纯化(203 nm,28%乙腈,YMC-Pack ODS-A,2.5 mL/min,R=22.5 min),二次纯化(203 nm,83%乙腈,X-Bridge BEH Amide OBD,2.5 mL/min,R=15.2 min)得到化合物1(10 mg)。正丁醇萃取物B(456 g)经D101大孔吸附树脂柱色谱(水及10%、30%、40%、50%、70%、95%乙醇梯度洗脱)得到9个组分B1~B9。Fr. B6(11 g)经MCI gel CHP 20P柱色谱,乙醇-水(10∶90~95∶5)梯度洗脱,得到5个馏份Fr. B6-A~E。Fr. B6-E(165 mg)经半制备液相分离纯化(203 nm,40%乙腈,Atlantis T3 OBD,2.5 mL/min,R=18.2、20.5 min)得到化合物2(19.4 mg)、3(5 mg)。Fr. B6-D(210 mg)经半制备液相一次制备(203 nm,63%甲醇,YMC-Pack ODS-A,2.5 mL/min,R=80.1、95.0、120.0、130.5 min)后二次制备(203 nm,80%乙腈,X-Bridge BEH Amide OBD,2.5 mL/min,R=28.2、18.5、20.5、21.5 min),分离纯化得到化合物4(20 mg)、5(10 mg)、6(20 mg)、7(18 mg)。Fr. B6-C(1.7 g)经闪式色谱ODS柱色谱,甲醇-水(40∶60~80∶20)梯度洗脱,得到5个子馏份Fr. B6-C1~5。Fr. B6-C2(500 mg)经半制备高效液相制备纯化(203 nm,33%乙腈,Atlantis T3 OBD,2.5 mL/min,R=23.8、33.2 min)得化合物8(30 mg)、9(15 mg)。Fr. B6-C3(470 mg)经半制备液相一次制备(203 nm,98%甲醇,X-bridge BEH Amide OBD,2.5 mL/min,R=12.5、14.2 min),二次制备(203 nm,32%乙腈,YMC-Pack ODS-A,2.5 mL/min,R=30.0、40.5 min)得到化合物10(20 mg)、11(15 mg)。Fr. B4(10 g)经MCI gel CHP 20P柱色谱,乙醇-水(0∶100~95∶5)梯度洗脱得到5个馏份Fr. B4-A~E。Fr. B4-D(500 mg)经半制备高效液相制备纯化(254 nm,13%乙腈,YMC-Pack ODS-A,2.5 mL/min,R=40.2、65.5 min)得化合物12(20 mg)、13(15 mg)。

2.2 化合物1酸水解后糖构型的测定

精密称取化合物1 2 mg于反应瓶中,加入5 mL 2 mol/L的盐酸溶液,85℃水浴加热5 h。水解液旋干,溶于5 mL的超纯水,加入等体积二氯甲烷萃取3次,水层减压蒸干后得到残渣。分别称取-葡萄糖、-葡萄糖、-木糖、-木糖、-阿拉伯糖各2 mg,将残渣与称取的单糖标准品分别溶于2 mL的无水吡啶中,加入2 mg-半胱氨酸甲酯盐酸盐,60℃水浴加热1 h,之后加入 10 µL邻甲苯异硫氰酸酯继续反应1 h。

衍生物进行HPLC检测,分析条件如下:Waters XSelect CSH C18色谱柱(150 mm×3.0 mm,3.5 μm),流动相为0.1%甲酸水(A)-乙腈(B),体积流量0.6 mL/min,柱温为35 ℃,紫外波长250 nm,化合物1水解样品进样量2 μL,单糖标准品进样量 1 μL。梯度洗脱条件:0~20 min,20%B;20~28 min,20%~95%B;28~30 min,95%B;30~31 min,95%~20%B;31~39 min,20%B。通过保留时间比对,确定糖基的绝对构型。

3 结构鉴定

核磁数据中除13C-NMR谱中碳信号化学位移C43.2 (C-2′′′′′), 75.3 (C-5′), 65.0 (C-6′), 168.6 (C-1′′′′′), 169.9 (C-3′′′′′),1H-NMR谱中氢信号化学位移H3.80 (H-2′′′′′),0.94、1.72 (H-1),4.86、5.06 (H-6′) 外,其余数据与文献报道的人参皂苷Rb1的核磁数据基本一致[6],1H-NMR谱中显示4个糖端基质子信号H4.88 (d,= 7.2 Hz, H-1′),5.36 (d,= 7.8 Hz, H-1′′),5.13 (d,= 7.8 Hz, H-1′′′),5.10 (d,= 7.2 Hz, H-1′′′′);13C-NMR谱中显示4个糖端基碳信号C105.0 (C-1′), 106.1 (C-1′′), 98.1 (C-1′′′), 105.4 (C-1′′′′),化学位移和偶合常数证明化合物1中存在和人参皂苷Rb1一样的4个β-吡喃葡萄糖基[6-7]。为了解决糖基氢信号重叠严重易致核磁数据归属困难问题,进行了HSQC-TOCSY实验,在HSQC- TOCSY谱中,观察到H4.88 (d,= 7.2 Hz, H-1′) 与C105.0 (C-1′), 83.5 (C-2′), 78.0 (C-3′), 71.3 (C-4′),H4.86, 5.06 (m, H-6′) 与C71.3 (C-4′), 75.3 (C-5′), 65.0 (C-6′) 的相关信号,H5.36 (d,= 7.8 Hz, H-1′′) 与C106.1 (C-1′′), 77.1 (C-2′′), 78.4 (C-3′′), 71.6 (C-4′′),H4.38, 4.53 (m, H-6′′) 与C71.6 (C-4′′), 78.4 (C-5′′), 62.7 (C-6′′) 的相关信号,H5.13 (d,= 7.8 Hz, H-1′′′) 与C98.1 (C-1′′′), 74.6 (C-2′′′), 78.4 (C-3′′′), 71.7 (C-4′′′),H4.33, 4.73 (m, H-6′′′) 与C71.7 (C-4′′′), 77.1 (C-5′′′), 70.3 (C-6′′′) 的相关信号,H5.10 (d,= 7.2 Hz, H-1′′′′) 与C105.4 (C-1′′′′), 74.9 (C-2′′′′), 78.0 (C-3′′′′), 71.6 (C-4′′′′),H4.37, 4.50 (m, H-6′′′′) 与C71.6 (C-4′′′′), 79.3 (C-5′′′′), 62.8 (C-6′′′′) 的相关信号,从而归属了化合物结构中糖基部分碳氢信号。此外,HMBC谱显示H4.88 (d,= 7.2 Hz, H-1′) 与C89.3 (C-3)、H5.36 (d,= 7.8 Hz, H-1′′) 与C83.5 (C-2′)、H5.13 (d,= 7.8 Hz, H-1′′′) 与C83.2 (C-20) 以及H5.10 (d,= 7.2 Hz, H-1′′′′) 与C70.3 (C-6′′′) 的远程相关信号,提示糖基与苷元的连接位置、糖链上糖基之间的连接位置和顺序。

与人参皂苷Rb1相比[6],核磁谱图中多出2个羰基碳(C168.6、169.9)和1个亚甲基信号[C43.2/H3.80 (2H, m)],HMBC谱中H3.80/C168.6和H3.80/C169.9的相关信号证实其含有丙二酰取代基。HMBC谱中H4.86 (m, H-6′) 和C168.6 (C-1′′′′′) 的相关信号证实其丙二酰化位点位于皂苷元母核3位连接葡萄糖的6′-OH处,因丙二酰基取代,CC-5′向高场偏移2.8,CC-6′向低场偏移2.2,HH-6′分别向低场偏移0.45,HH-1分别向低场偏移0.20[6]。1H-1H COSY谱中H4.86、5.06 (m, H-6′) 和H4.05 (m, H-5′) 的相关信号,以及NOESY谱中H4.86 (m, H-6′) 与H3.26 (dd,= 12.0、7.8 Hz, H-3) 的相关信号,丙二酰基中亚甲基质子信号H3.80 (2H, m) 与H0.94、1.72 (m, H-1) 的弱相关信号,也可证明其丙二酰取代基连接在3位连接葡萄糖的6′-OH处。综合一维和二维核磁谱图解析,化合物1的碳氢归属如表1所示。

化合物1的相对构型(图1)通过NOESY谱确定。H3.26 (dd,= 4.3, 12.0 Hz, H-3),糖端基质子信号H4.88 (d,= 7.2 Hz, H-1′),其化学位移和偶合常数值,证明3位苷键为β构型[7]。NOESY谱中H0.71 (m, H-5) 与H1.28 (3H, s, H-28), 1.41 (m, H-9), 3.26 (dd,= 4.3, 12.0 Hz, H-3) 的相关信号,H0.94 (3H, s, H-30) 与H1.41 (m, H-9), 2.58 (m, H-17), 4.18 (m, H-12) 的相关信号,H1.09 (3H, s, H-29) 与H0.82 (3H, s, H-19) 的相关信号,H0.96 (3H, s, H-18) 与H0.82 (3H, s, H-19), 2.00 (m, H-13) 的相关信号,确定了苷元的相对构型[8-9]。

表1 化合物1的1H-NMR (600 MHz) 和13C-NMR (150 MHz) 数据(C5D5N)

Table 1 1H-NMR (600 MHz) and 13C-NMR (150 MHz) data of compound 1 (C5D5N)

碳位δCδH碳位δCδH 139.20.94 (m), 1.72 (m)3-O-glc 226.61.36 (m), 1.86 (m)1′105.04.88 (d, J = 7.2 Hz) 389.33.26 (dd, J = 4.3, 12.0 Hz)2′83.54.20 (m) 440.1 3′78.04.26 (m) 556.50.71 (m)4′71.34.03 (m) 618.51.35 (m), 1.47 (m)5′75.34.05 (m) 735.11.21 (m), 1.46 (m)6′65.04.86 (m), 5.06 (m) 839.7 2′-O-glc 950.21.41 (m)1′′106.15.36 (d, J = 7.8 Hz) 1037.0 2′′77.14.07 (m) 1130.91.56 (m), 2.04 (m)3′′78.43.94 (m) 1270.24.18 (m)4′′71.64.23 (m) 1349.52.00 (m)5′′78.43.94 (m) 1451.4 6′′62.74.38 (m), 4.53 (m) 1530.70.99 (m), 1.56 (m)20-O-glc 1626.81.87 (m), 2.27 (m)1′′′98.15.13 (d, J = 7.8 Hz) 1751.72.58 (m)2′′′74.64.01 (m) 1816.10.96 (3H, s)3′′′78.44.25 (m) 1916.30.82 (3H, s)4′′′71.74.07 (m) 2083.2 5′′′77.14.13 (m) 2122.41.66 (3H, s)6′′′70.34.33 (m), 4.73 (d, J = 10.8 Hz) 2236.21.85 (m), 2.40 (m)6′′′-O-glc 2323.32.38 (m), 2.61 (m)1′′′′105.45.10 (d, J = 7.2 Hz) 24126.05.32 (m)2′′′′74.93.92 (m) 25131.1 3′′′′78.04.26 (m) 2625.81.62 (3H, s)4′′′′71.64.35 (m) 2718.01.67 (3H, s)5′′′′79.34.18 (m) 2828.21.28 (3H, s)6′′′′62.84.37 (m), 4.50 (m) 2916.71.09 (3H, s)1′′′′′168.6 3017.40.94 (3H, s)2′′′′′43.23.80 (2H, m) 3′′′′′169.9

图1 化合物1的主要HMBC、1H-1H COSY、NOESY和HSQC-TOCSY相关

在衍生化后测定的HPLC色谱图中,-葡萄糖、-葡萄糖、-木糖、-木糖、-阿拉伯糖衍生化物的保留时间分别为15.44、13.99、17.92、17.18和17.45 min,化合物1酸水解液衍生化物在15.45 min给出明显的色谱峰。据此,化合物1中4个糖基的绝对构型鉴定为-葡萄糖。综合上述信息,化合物1鉴定为3β,12β,20-达玛烷型四环三萜-24-烯-3-- [β--吡喃葡萄糖基(1→2)-(6--丙二酰基)--β--吡喃葡萄糖基]-20--[β--吡喃葡萄糖基(1→6)]--β--吡喃葡萄糖苷,经SciFinder检索,为1个新的皂苷类化合物,命名为丙二酰三七花蕾皂苷Rb1,其结构如图1所示。

化合物2:白色粉末,易溶于甲醇。(−)HR-ESI-MS下分子离子峰 [M+HCOO]–为/991.546 7,推测其相对分子质量为946;母离子裂解生成碎片/945.541 4、783.488 9、621.436 3、459.384 4,提示3个葡萄糖基的碎片丢失并产生原人参二醇型皂苷元特征离子碎片,其结构可能为原人参二醇型皂苷母核连接3个葡萄糖,并结合1H-、13C-NMR数据确定分子式为C48H82O18。1H-NMR谱中,高场区给出8个角甲基特征单峰质子信号:H0.80、0.94、0.96、1.12、1.29、1.60 (6H)、1.64,低场区给出1个烯氢信号H5.30 (m, H-24),2个连氧氢信号H3.28 (dd,= 4.2, 12.0 Hz, H-3), 4.04 (m, H-12),结合13C-NMR谱中1个双键碳信号C126.2 (C-24), 131.2 (C-25) 和2个特征碳信号C56.0 (C-5), 28.0 (C-28),确认其为原人参二醇型皂苷。13C-NMR谱中显示3个糖端基碳信号C105.4 (C-1′), 106.3 (C-1′′), 98.6 (C-1′′′),结合1H-NMR谱中2个糖端基质子信号H4.94 (d,= 7.2 Hz), 5.41 (d,= 7.2 Hz),另一个糖端基质子信号被水峰覆盖,证实该化合物含3个葡萄糖基,且有1个葡萄糖基与苷元在C-20位结合。其波谱数据与文献报道化合物人参皂苷Rd一致[6],因此被鉴定为人参皂苷Rd,其13C-NMR数据见表2。

化合物3:白色粉末,易溶于甲醇。(−)HR-ESI-MS下分子离子峰 [M+HCOO]–为/683.445 5,推测其相对分子质量为638,母离子裂解生成碎片/637.432 7、475.380 1,出现原人参三醇型皂苷元碎片离子,显示1个葡萄糖基的中性丢失,提示化合物结构可能为原人参三醇皂苷元连接1个葡萄糖,结合1H-、13C-NMR数据确定其分子式为C36H62O9。1H-NMR谱中的2个连氧氢信号H3.51 (dd,= 4.8, 12.0 Hz, H-3), 3.93 (m, H-12)和8个甲基氢信号H0.95、0.98、1.06、1.45、1.57 (6H)、1.61、1.99,结合13C-NMR谱中低场区1个双键碳信号C126.3 (C-24), 131.3 (C-25),证实其为原人参三醇型皂苷。13C-NMR谱中显示1个糖端基碳信号C98.6 (C-1′),提示是与C-20位结合的β型葡萄糖基。其波谱数据与文献报道[10]对照,鉴定为人参皂苷F1,其13C-NMR数据见表2。

表2 化合物2~11的13C-NMR数据(150 MHz, C5D5N)

Table 2 13C-NMR data of compounds 2—11 (150 MHz, C5D5N)

碳位234567891011 139.4 39.739.1 39.2 39.2 39.0 39.439.339.4 39.3 226.9 28.526.7 26.6 26.6 25.7 28.128.126.9 26.9 389.2 78.788.9 89.0 88.9 88.9 78.378.489.3 89.1 440.0 40.739.9 39.6 39.7 39.6 40.440.340.0 39.9 556.6 62.156.3 56.3 56.3 56.2 61.761.756.6 56.5 618.7 68.018.3 18.4 18.4 18.3 67.867.718.7 18.6 735.4 47.835.0 35.1 35.1 35.0 47.447.435.3 35.3 840.3 41.539.6 40.0 40.0 39.9 41.241.140.2 40.2 950.4 49.450.1 50.2 50.2 50.1 49.949.850.4 50.3 1037.1 39.736.8 36.8 36.9 36.8 39.439.337.1 37.0 1131.1 31.130.7 30.8 30.8 30.7 30.830.630.9 30.9 1270.5 70.570.1 70.1 70.2 70.2 69.770.171.0 70.3 1349.7 50.249.4 49.4 49.5 49.3 49.149.149.6 49.6 1451.7 51.751.5 51.4 51.4 51.3 51.451.351.7 51.5 1531.0 31.230.6 30.7 30.7 30.6 30.830.730.9 30.9 1627.0 26.926.5 26.7 26.8 26.5 26.726.627.0 26.8 1752.0 51.951.3 51.6 51.6 51.5 51.551.551.8 51.7 1816.2 18.115.9 16.0 16.0 15.9 17.717.416.5 16.1 1916.6 17.916.2 16.2 16.3 16.2 18.017.416.2 16.4 2083.6 83.683.2 83.3 83.5 83.4 83.683.483.7 83.6 2122.7 22.722.3 22.2 22.3 22.3 22.222.222.6 22.5 2236.4 36.436.1 36.1 36.2 36.1 36.236.136.4 36.3 2323.6 23.523.1 23.1 23.2 23.1 23.223.123.4 23.4 24126.2 126.3125.9 125.9 126.0 125.9 125.9125.9126.3 126.1 25131.2 131.3131.0 130.9 131.1 131.0 131.3131.1131.3 131.3 2626.1 26.125.8 25.7 25.8 26.7 25.925.826.1 26.0 2718.1 17.817.9 17.9 17.9 17.8 17.517.818.1 18.1 2828.4 32.328.0 28.0 28.1 28.0 32.031.928.3 28.2 2916.9 16.916.5 16.5 16.6 16.5 16.616.516.9 16.8 3017.6 17.717.3 17.4 17.4 17.3 17.517.617.6 17.6 1′105.4 98.6105.1 105.0 105.2 105.1 98.098.1105.1 105.0 2′83.6 75.583.4 83.4 83.5 83.3 74.874.882.9 82.9 3′78.6 79.777.9 78.1 78.2 78.3 79.279.378.9 78.8 4′71.9 71.971.4 71.0 71.6 71.5 71.672.171.4 71.3 5′78.5 78.878.1 77.0 78.0 78.1 76.876.878.6 78.4 6′63.1 63.262.5 62.8 62.9 62.8 70.269.263.1 62.9 1′′106.3 105.9 105.9 106.1 106.0 105.1104.7103.3 103.2 2′′77.5 77.1 76.8 77.3 77.1 72.871.784.8 84.6 3′′79.5 79.2 77.9 78.4 77.9 73.974.178.2 78.0 4′′71.8 71.6 71.6 71.8 71.5 78.568.771.9 71.8 5′′78.2 78.3 78.2 78.4 78.3 65.865.778.0 78.0 6′′63.0 62.7 62.7 62.6 62.5 62.9 63.1 1′′′98.6 98.0 98.0 98.2 98.0 106.9 106.7 106.6 2′′′75.5 74.8 74.7 74.9 75.0 75.4 76.2 76.1 3′′′78.7 78.3 79.2 79.3 79.2 78.8 78.0 78.0

续表2

化合物4:白色粉末,易溶于甲醇。(−)HR-ESI-MS下分子离子峰 [M+HCOO]–为/1153.601 0,推测其相对分子质量为1108;母离子裂解成碎片离子有/1 107.595 0、945.542 4、783.489 9、621.437 8、459.384 2,显示化合物在质谱中发生连续4个葡萄糖的裂解丢失,并产生原人参二醇型皂苷元的特征碎片离子,提示其结构可能为原人参二醇型皂苷元结合4个葡萄糖基,结合1H-、13C-NMR数据确定其分子式为C54H92O23。1H-NMR谱中显示2个连氧氢信号H3.27 (dd,= 4.2, 11.4 Hz, H-3), 4.28 (m, H-12),1个烯氢信号H5.32 (m, H-24),8个甲基氢信号H0.81、0.96 (6H)、1.11、1.28、1.61、1.66,结合13C-NMR谱中C56.3 (C-5), 28.0 (C-28),低场区1个双键碳信号C125.9 (C-24), 131.0 (C-25),证实该化合物为原人参二醇型皂苷;1H-NMR谱中显示4个β型糖端基质子信号H4.93 (d,= 7.2 Hz, H-1′), 5.08 (d,= 7.6 Hz, H-1′′′′), 5.12 (d,= 7.8 Hz, H-1′′′), 5.33 (d,= 7.8 Hz, H-1′′),13C-NMR谱中显示4个β型葡萄糖端基碳信号C105.1 (C-1′), 105.9 (C-1′′), 105.3 (C-1′′′′), 98.0 (C-1′′′)。其波谱数据与文献报道化合物人参皂苷Rb1数据对比基本一致[6],故将化合物4鉴定为人参皂苷Rb1,其13C-NMR数据见表2。

化合物5:白色粉末,易溶于甲醇。(−) HR-ESI-MS下分子离子峰 [M+HCOO]–为/1 123.588 5,推测其相对分子质量为1078;母离子裂解生成碎片/1 077.582 1、945.540 6、783.487 8、621.437 8、459.384 5,发生3个葡萄糖和1个五碳糖的中性丢失,生成原人参二醇型皂苷元的产物离子,提示其结构可能为原人参二醇型皂苷连接3个葡萄糖和1个五碳糖,结合1H-、13C-NMR数据确定其分子式为C53H90O22。1H-NMR谱中显示2个原人参二醇连氧氢信号H3.27 (d,= 11.4 Hz, H-3), 4.14 (m, H-12),8个特征单峰甲基氢信号H0.80、0.94、0.98、1.10、1.27、1.61、1.65 (6H),证实化合物为原人参二醇型皂苷。1H-NMR谱中显示3个β型糖端基质子信号H4.92 (d,= 6.6 Hz, H-1′),5.11 (d,= 7.6 Hz, H-1′′),5.32 (d,= 7.8 Hz, H-1′′′) 和1个五碳糖的糖端基氢信号4.98 (d,= 7.2 Hz, H-1′′′′),结合13C-NMR谱中4个糖端基碳信号C105.0 (C-1′), 105.9 (C-1′′), 105.7 (C-1′′′′), 98.0 (C-1′′′),其中,C105.7 (C-1′′′′), 74.8 (C-2′′′′), 71.5 (C-4′′′′) 为吡喃型阿拉伯糖的特征信号,确定化合物连接糖基的数目和类型。经与文献报道[6]对照,鉴定为人参皂苷Rb2,其13C-NMR数据见表2。

化合物6:白色粉末,易溶于甲醇。(−)HR-ESI-MS下分子离子峰 [M+HCOO]–为/1 123.589 1,推测其相对分子质量为1078;其裂解生成碎片/1 077.583 4、945.542 2、783.489 1、621.436 4、459.384 2,产生1个原人参二醇型皂苷元特征离子/459.384 2,发生3个葡萄糖和1个五碳糖的中性丢失,推断化合物为连有3个葡萄糖基和1个五碳糖基的原人参二醇型皂苷,结合1H-、13C-NMR数据确定其分子式为C53H90O22。1H-NMR谱中,H3.27 (dd,= 4.8, 12.0 Hz, H-3), 4.08 (m, H-12),8个特征单峰甲基氢信号H0.81、0.95、0.96、1.12、1.29、1.62、1.66 (6H),提示该化合物为原人参二醇型皂苷。1H-NMR谱中3个β型糖端基质子信号H4.95 (d,= 7.2 Hz, H-1′), 5.33 (d,= 7.2 Hz, H-1′′), 5.03 (d,= 6.0 Hz, H-1′′′) 和1个五碳糖端基质子信号4.73 (d,= 11.4 Hz, H-1′′′′),结合13C-NMR谱中4个糖端基碳信号位移C105.2 (C-1),106.1 (C-1′′),104.8 (C-1′′′′),98.2 (C-1′′′),确定化合物6连接3个β型葡萄糖和1个木糖,其13C-NMR数据见表2。经与文献数据[11]对照,鉴定为人参皂苷Rb3。

化合物7:白色粉末,易溶于甲醇。(−) HR-ESI-MS下分子离子峰 [M-H]−为/1 077.585 2,推测相对分子质量为1078。母离子进一步裂解,丢失3个葡萄糖基和1个五碳糖基,得到碎片离子/945.541 7、783.488 9、621.462 8和原人参二醇型皂苷特征产物离子459.385 6,推断化合物为含有3个葡萄糖基和1个五碳糖基的原人参二醇型皂苷,结合1H-、13C-NMR数据确定其分子式为C53H90O22。1H-NMR谱中显示2个原人参二醇连氧氢信号H3.27 (dd,= 4.8, 12.0 Hz, H-3), 4.09 (m, H-12),1个烯氢信号H5.33 (m, H-24),8个甲基氢信号H0.81、0.95、0.97、1.12、1.29、1.62、1.66 (6H),结合13C-NMR谱中1个双键碳信号C125.9 (C-24),131.0 (C-25),证实化合物是原人参二醇型皂苷。1H-NMR中显示3个β型糖端基质子信号H4.95 (d,= 7.2 Hz, H-1′), 5.12 (d,= 7.6 Hz, H-1′′′), 5.33 (d,= 7.2 Hz, H-1′′) 及1个五碳糖端基氢信号5.64 (d,= 1.3 Hz, H-1′′′′),13C-NMR谱中显示4个糖端基碳信号C105.1 (C-1′),106.0 (C-1′′),110.1 (C-1′′′′),98.0 (C-1′′′)。其波谱数据与文献报道[6]对照,鉴定化合物7为人参皂苷Rc,其13C-NMR数据见表2。

化合物8:白色粉末,易溶于甲醇。(−)HR-ESI-MS下分子离子峰 [M+HCOO]−为/947.521 8,推测其相对分子质量为902,母离子裂解发生2个五碳糖和1个葡萄糖的中性丢失,生成二级碎片离子/901.516 8、769.474 5、637.433 1和原人参三醇型皂苷元特征产物离子/475.379 6,推测其结构可能为含2个五碳糖和1个葡萄糖的原人参三醇型皂苷,结合1H-、13C-NMR数据确定其分子式为C46H78O17。1H-NMR谱中的2个原人参三醇连氧氢信号H3.52 (d,= 5.4 Hz, H-3), 4.27 (m, H-12),1个烯氢信号H5.31 (t,= 7.0 Hz, H-24),8个甲基氢信号H0.99 (6H)、1.07、1.45、1.62 (6H)、1.65、1.98,13C-NMR谱中的特征碳信号C61.7 (C-5), 32.0 (C-28),提示化合物为原人参三醇型皂苷。13C-NMR谱中显示3个糖端基碳信号C98.0 (C-1′), 105.1 (C-1′′), 106.9 (C-1′′′),结合1H-NMR谱中1个β型糖端基质子信号H5.12 (d,= 7.5 Hz, H-1′),2个五碳糖端基质子信号4.93 (d,= 6.5 Hz, H-1′′), 5.14 (d,= 7.5 Hz, H-1′′′),确定化合物结构为原人参三醇型皂苷元连接1个木糖,1个吡喃型阿拉伯糖和1个β型葡萄糖。其波谱数据与文献报道[12]对照,鉴定化合物8为竹节参皂苷L5,其13C-NMR数据见表2。

化合物9:白色粉末,易溶于甲醇。(−)HR-ESI-MS下分子离子峰 [M-H]−为/769.474 4,推测其相对分子质量为770,母离子裂解生成的二级碎片离子为/为637.430 8、475.380 1,连续中性丢失1个五碳糖和1个葡萄糖并产生原人参三醇型皂苷元特征产物离子,推测化合物结构为原人参三醇型皂苷连接2个葡萄糖基,结合1H-、13C-NMR数据确定其分子式为C41H70O13。1H-NMR谱中显示2个原人参三醇连氧氢信号H3.54 (dd,= 3.0, 10.2 Hz, H-3),3.97 (m, H-12),高场区中8个特征单峰甲基氢信号H0.98、1.02 (6H)、1.10、1.48、1.63、1.65、1.67,结合13C-NMR谱中皂苷元的双键碳信号C125.9 (C-24),131.3 (C-25),确定化合物为原人参三醇型皂苷。13C-NMR谱中显示2个糖端基碳信号C98.1 (C-1′),104.7 (C-1′′),结合1H-NMR谱中1个β型糖端基质子信号H5.03 (d,= 6.0 Hz, H-1′),1个五碳糖端基氢信号H4.73 (d,= 7.0 Hz, H-1′′),确定原人参三醇型皂苷元连接1个吡喃型阿拉伯糖和1个葡萄糖。经与文献数据[13]对照,鉴定化合物9为人参皂苷F3,其13C-NMR数据见表2。

化合物10:白色粉末,易溶于甲醇。(−)HR-ESI- MS下分子离子峰 [M+HCOO]−为/1 255.631 5,推测其相对分子质量为1210,质谱中裂解时连续丢失2个五碳糖和3个葡萄糖,生成碎片离子/1 077.584 1、945.542 5、783.489 6、621.435 9、459.387 2,以此推断化合物为连有2个五碳糖基和3个葡萄糖基的原人参二醇型皂苷,结合1H-、13C-NMR数据确定其分子式为C58H98O26。1H-NMR谱中,髙场区给出8个角甲基特征单峰质子信号:H0.79、0.95、1.00、1.09、1.27、1.61、1.66 (6H),低场区有1个烯氢信号H5.31 (m, H-24),2个连氧氢信号H3.29 (d,= 11.4 Hz, H-3), 4.08 (m, H-12),结合13C-NMR谱中特征碳信号C56.6 (C-5), 28.3 (C-28),提示其为原人参二醇型皂苷。13C-NMR谱中显示5个糖端基碳信号C105.1 (C-1), 103.3 (C-1′′), 106.7 (C-1′′′), 98.3 (C-1′′′′), 110.4 (C-1′′′′′),1H-NMR谱中显示3个β型糖端基质子信号H4.94 (d,= 6.6 Hz, H-1′), 5.50 (d,= 7.6 Hz, H-1′′), 5.13 (d,= 8.0 Hz, H-1′′′′) 及2个五碳糖端基质子信号5.59 (d,= 1.0 Hz, H-1′′′′′), 5.41 (d,= 6.6 Hz, H-1′′′),其波谱数据与文献报道一致[14],故鉴定化合物10为三七皂苷FP2,其13C-NMR数据见表2。

化合物11:白色粉末,易溶于甲醇。(−)HR-ESI-MS下分子离子峰 [M+HCOO]−为/1 285.641 2,推测其相对分子质量为1240,产生的二级碎片有/1 107.593 8、945.541 6、783.488 7、621.436 6、459.387 6,发生1个五碳糖和4个葡萄糖的连续中性丢失,根据碎片推断结构可能为含1个五碳糖基和4个葡萄糖基的原人参二醇型皂苷,结合1H-、13C-NMR数据确定其分子式为C59H100O27。1H-NMR谱中显示2个原人参二醇连氧氢质子信号H3.29 (d,= 11.4 Hz, H-3), 4.21 (m, H-12),1个烯氢信号H5.32 (m, H-24),高场区有8个甲基氢信号H0.79、0.95、0.98、1.11、1.27、1.61、1.66 (6H),13C-NMR谱中显示低场区1个特征双键碳信号C126.1 (C-24), 131.3 (C-25),证实化合物为原人参二醇型皂苷。13C-NMR谱中显示5个糖端基碳信号C105.0 (C-1), 103.2 (C-1′′), 98.2 (C-1′′′′), 106.6 (C-1′′′), 105.5 (C-1′′′′′),1H-NMR谱中显示4个β-型葡萄糖糖端基质子信号H4.94 (d,= 7.2 Hz, H-1′), 5.11 (d,= 7.8 Hz, H-1′′′′′), 5.14 (d,= 6.6 Hz, H-1′′′′), 5.53 (d,= 7.2 Hz, H-1′′) 和1个木糖端基质子信号5.41 (d,= 6.6 Hz, H-1′′′)。其波谱数据与文献报道一致[10],故鉴定化合物11为三七皂苷Fa,其13C-NMR数据见表2。

化合物12:黄色粉末。(−)HR-ESI-MS下分子离子峰 [M-H]−为/609.145 9,结合1H-、13C-NMR数据推测其分子式为C27H30O16。13C-NMR谱中显示1个羰基碳信号C161.3 (C-5),2个烯碳信号C155.6 (C-2), 132.9 (C-3),2组苯环碳信号C161.3、98.8、164.5、93.7、156.4、104.2和C120.9、131.0、115.3、160.0、115.3、131.0,确定了化合物的结构母核为黄酮醇类;1H-NMR谱中显示H6.20 (d,= 2.0 Hz, H-6), 6.44 (d,= 2.0 Hz, H-8) 为苯环A上间位偶合的2个氢信号,提示该化合物结构为5, 7-二羟基黄酮醇;1H-NMR谱中质子信号H8.09 (2H, d,= 9.0 Hz, H-2′, 6′), 6.90 (2H, d,= 9.0 Hz, H-3′, 5′) 和13C-NMR谱中碳信号C131.0 (C-2′, 6′), 115.3 (C-3′, 5′) 是4′羟基取代的B环上的特征信号。13C-NMR谱中2个糖端基碳信号C98.5 (C-1′′), 103.8 (C-1′′′),结合1H-NMR谱中2个糖端基质子信号H5.67 (d,= 8.0 Hz, H-1′′),H4.58 (d,= 7.5 Hz, H-1′′′),确定了化合物结构中的取代糖基类型。该化合物波谱数据经与文献对照[15],鉴定化合物12为山柰酚-3--β--吡喃葡萄糖基-(1→2)-β--吡喃半乳糖苷,其13C-NMR数据见表3。

化合物13:黄色粉末。(−)HR-ESI-MS下分子离子峰 [M-H]−为/625.140 3,结合1H-、13C-NMR数据推测其分子式为C27H30O17。13C-NMR谱中显示1个羰基碳信号C161.3 (C-5),2个烯碳信号C155.5 (C-2), 133.1 (C-3),2组苯环碳信号C161.3、98.8、164.4、93.6、156.3、103.8和C121.2、116.0、145.0、148.6、115.5、122.2,确定了化合物为黄酮醇类;1H-NMR谱中,H6.18 (brs, H-6)、H6.39 (brs, H-8),结合13C-NMR谱中特征碳信号C98.8 (C-6), 93.6 (C-8),该化合物结构可能为5,7-二羟基黄酮醇;H7.53 (d,= 2.0 Hz, H-2′), 6.84 (d,= 8.5 Hz, H-5′), 7.67 (dd,= 8.5, 2.0 Hz, H-6′) 是3′、4′位羟基取代的B环上的氢信号。1H-NMR谱中2个糖的端基氢信号H5.64 (d,= 7.5 Hz, H-1′′), 4.57 (d,= 8.0 Hz, H-1′′′) 结合13C-NMR谱中2个糖端基碳信号C98.6 (C-1′′), 104.4 (C-1′′′),确定了化合物结构中的取代糖基类型。化合物的1H-NMR、13C-NMR数据与文献报道化合物数据[15]对比,鉴定化合物13为槲皮素-3--β--吡喃葡萄糖基-(1→2)-β--吡喃半乳糖苷,其13C-NMR数据见表3。

表3 化合物12~13的13C-NMR数据(125 MHz, DMSO-d6)

Table 3 13C-NMR data for compounds 12—13 (125 MHz, DMSO-d6)

碳位1213碳位1213 1 1′′98.598.6 2155.6155.52′′80.480.8 3132.9133.13′′73.473.4 4177.5177.54′′67.767.7 5-OH161.3161.35′′75.975.9 698.898.86′′60.060.0 7164.5164.41′′′103.8104.4 893.793.62′′′74.474.5 9156.4156.33′′′76.676.8 10104.2103.84′′′69.869.7 1′120.9121.25′′′77.076.6 2′131.0116.06′′′60.960.8 3′115.3145.0 4′160.0148.6 5′115.3115.5 6′131.0122.2

4 讨论

本研究从三七花70%乙醇提取物中分离得到13个化合物,包括11种皂苷与2种黄酮苷,其中化合物1为新化合物,化合物9为首次从三七植物中分离得到。皂苷是三七花中主要的活性成分,文献报道具有抗肿瘤、抗衰老、增强免疫力、保肝等药理活性[16-17]。化合物1为新的丙二酸酰化型人参皂苷,该类型化合物广泛存在于人参属植物中,属于酸性人参皂苷,前期研究发现其具有潜在降血糖的活性[3]。本研究为三七资源的充分利用、三七花相关的大健康产品开发等提供了支撑。

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突

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A new malonylginsenoside from flower buds of

YANG Xiao-nan, WANG Hong-da, LI Wei-wei, SUN Meng-xiao, LI Xue, YANG Wen-zhi

State Key Laboratory of Component-based Chinese Medicine, Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 301617, China

To systematically investigate the chemical constituents of the flower buds of.Ultrasonic extraction by 70% aqueous ethanol, successive solvent extraction by ethyl acetate and-butanol, normal-/reversed-phase column chromatography by D101 macroporous adsorption resin, silica gel, MCI gel CHP20, and ODS, as well as preparative HPLC, were used for isolation and purification of target compounds. A variety of spectroscopic techniques, including high-resolution MS, 1D/2D NMR spectra,. were used for the structural identification of the isolated compounds.Thirteen compounds were isolated and identified, including a new malonylginsenoside: 3β,12β,20-dammarane-24-ene-3--[β--glucopyranoside (1→2)-(6--malonyl)--β--glucopyranosyl]-20--[β--glucopyranosyl(1→6)]--β--glucopyranoside (1), together with 12 known compounds, including 10 neutral ginsenosides: ginsenoside Rd (2), ginsenoside F1(3), ginsenoside Rb1(4), ginsenoside Rb2(5), ginsenoside Rb3(6), ginsenoside Rc (7), chikusetsusaponin L5(8), ginsenoside F3(9), notoginsenoside FP2(10), and notoginsenoside Fa (11), as well as two flavonoids: kaempferol-3--β--glucopyranosyl-(1→2)--β--galactopyranoside (12), and quercetin-3--β--glucopyranosyl-(1→2)--β--galactopyranoside (13).Compound 1 named as malonylfloralnoto- ginsenoside Rb1is a new structure, and compound 9 is isolated from this plant for the first time.

flower buds of; ginsenoside; malonylfloralnotoginsenoside Rb1; triterpenoid saponin; ginsenoside F3

R284.1

A

0253 - 2670(2022)19 - 5945 - 10

10.7501/j.issn.0253-2670.2022.19.001

2022-04-06

国家自然科学基金面上项目(81872996)

杨晓楠,硕士研究生,研究方向为中药与天然药物中新颖活性分子发现。E-mail: yangxiaonan2019@163.com

李 雪,助理研究员,研究方向为中药药效物质发现技术。E-mail: tjdxsyx@163.com

杨文志,研究员,博士生导师,研究方向为中药整体性质量控制方法。E-mail: wzyang0504@tjutcm.edu.cn

[责任编辑 王文倩]

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