燕麥紐替皂苷的研究

陸 燦，徐德平

江南大學(xué)食品學(xué)院，無錫 214122

燕麥(Avena sativa L.)屬禾本科燕麥屬，是各類谷物中最好的全價(jià)營(yíng)養(yǎng)食品之一。燕麥具有降血脂、防癌、抗高血粘度和血小板聚集、增加人體免疫力、防治動(dòng)脈粥樣硬化、預(yù)防和治療高血壓和冠心病等作用。目前國(guó)內(nèi)對(duì)燕麥中的功能成分的研究主要集中在β-葡聚糖，而對(duì)于皂苷等功能成分的研究報(bào)道很少，張民等從裸燕麥麩皮中提取制備了燕麥總皂苷，并確定其具有較強(qiáng)的抗氧化活性［1］。國(guó)外學(xué)者從燕麥中分離出兩個(gè)紐替皂苷avenacoside A、avenacoside B［2］。紐替皂苷是甾體皂苷的一種類型，屬于變形螺甾烷醇類，其苷元的F環(huán)是一個(gè)五元四氫呋喃環(huán)，天然產(chǎn)物中尚不多見。已報(bào)道的紐替皂苷多具有抗腫瘤、抗菌等生理活性［3，4］。燕麥中存在的紐替皂苷是否是燕麥中防癌作用［5］的主要成分尚待進(jìn)一步研究。

為了進(jìn)一步探索燕麥功能活性成分，我們對(duì)燕麥化學(xué)成分進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)燕麥中既有甾體皂苷也有三萜皂苷。本文擬對(duì)燕麥中的甾體皂苷進(jìn)行報(bào)道。

1 儀器與材料

燕麥(Avena sativa L.)，山西春陽生物科技有限公司提供;氯仿、甲醇、乙醇、正丁醇、硫酸、茴香醛、冰乙酸均為分析純，由國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司提供;GF254硅膠板:山東煙臺(tái)芝罘化工廠生產(chǎn);AB-8型大孔吸附樹脂(100 mm ×1500 mm):天津南開大學(xué)化學(xué)工廠生產(chǎn);ODS填料:Nacalai Tosoh Inc。

DFY-600搖擺式高速中藥粉碎機(jī):溫嶺市林大機(jī)械有限公司;CQ-005型萃取罐:常州市特威電氣自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司;R-1002型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀:上海申順生物科技有限公司;核磁共振儀 Avance 500MHz:Buker公司。

2 提取與分離

2.1 燕麥皂苷的提取

將燕麥粉碎過30目篩，稱取25 kg燕麥粉加入萃取罐中，以料液比1∶5(w/v)加入體積分?jǐn)?shù)為70%酒精溶液，50℃水浴，提取2 h，過濾出清液，將濾渣再按上述方法重復(fù)提取二次，合并清液減壓濃縮至無乙醇時(shí)止。將醇提物混懸于水中，濾除不溶物，加入石油醚脫脂后用正丁醇萃取，收集正丁醇相，減壓蒸干，得燕麥皂苷粗品。

2.2 燕麥皂苷的粗分

將上述燕麥皂苷粗品上樣大孔樹脂(100 mm×1500 mm，樹脂為型號(hào)為AB-8)，調(diào)節(jié)層析柱流速約10 mL/min，用去離子水和體積分?jǐn)?shù)為30%、50%、70%、95%的乙醇-水梯度洗脫，TLC法跟蹤檢測(cè)洗脫液，將Rf值相同的洗脫液合并，利用L-B反應(yīng)以及起泡性將30%、50%乙醇洗脫液合并濃縮得燕麥總皂苷。

2.3 燕麥皂苷的分離

將燕麥總皂苷加水稀釋，上樣MCI柱，調(diào)節(jié)流速8 mL/min，上樣結(jié)束后加入1500 mL去離子水洗脫，再分別用不同濃度的乙醇-水梯度洗脫，15 mL收集一管，經(jīng)TLC鑒定和硫酸茴香醛顯色，將洗脫液分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個(gè)部分，其中Ⅱ、Ⅲ部分含有皂苷。將Ⅱ、Ⅲ部分濃縮至一定體積后再分別反復(fù)上ODS柱(30 mm ×1000 mm)，分別用體積分?jǐn)?shù)30%～60%的乙醇-水梯度洗脫，洗脫流速3 mL/min，15 mL收集一管，經(jīng)TLC鑒定純度，共得3個(gè)純化合物 1、2、3。

3 結(jié)構(gòu)鑒定

以吡啶為溶劑，四甲基硅烷(TMS)為內(nèi)標(biāo)物，將上述三個(gè)化合物經(jīng)氫譜(1H NMR)和碳譜(13C NMR)等光譜數(shù)據(jù)分析，結(jié)合文獻(xiàn)確定其化學(xué)結(jié)構(gòu)。

化合物1 白色無定形粉末，可溶解于甲醇、乙醇、水，Liebermarm-Burchard反應(yīng)呈陽性。從1H NMR圖譜可見，δ6.0有1個(gè)雙峰H信號(hào)，δ4.81～5.22共有4個(gè)質(zhì)子信號(hào)，可能為糖的端基信號(hào)，推測(cè)該化合物含有4個(gè)糖基，δ3.2～4.6之間應(yīng)為糖上其余 H 信號(hào)，δ0.88、1.15、1.52有3個(gè)單峰甲基信號(hào)，δ1.12和1.73有2個(gè)雙峰甲基信號(hào)。13C NMR(C5D5N，100 MHz)δ:37.7(C-1)，30.3(C-2)，78.3(C-3)，39.1(C-4)，140.9(C-5)，122.0(C-6)，32.4(C-7)，31.8(C-8)，50.4(C-9)，37.3(C-10)，21.3(C-11)，40.0(C-12)，40.7(C-13)，56.6(C-14)，32.3(C-15)，81.1(C-16)，62.6(C-17)，16.4(C-18)，19.6(C-19)，38.7(C-20)，15.3(C-21)，120.4(C-22)，33.3(C-23)，34.1(C-24)，84.0(C-25)，77.6(C-26)，24.6(C-27)，105.6(Glc)，105.3(Glc)，102.0(Rha)，100.2(Glc)，在δ120.4處有1個(gè)季碳信號(hào)，從此信號(hào)可判斷該化合物母環(huán)為紐替皂苷元(nuatigenin)，在135DEPT譜中，可見δ77.6處有1個(gè)-CH2信號(hào)，該碳信號(hào)為C-26，從C-26的化學(xué)位移值來判斷，該化合物為原甾體皂苷。四個(gè)糖的鏈接方式:端基信號(hào)δ105.6的葡萄糖與苷元的C-26相連，而端基信號(hào)為δ100.2的糖連在C-3位上，鼠李糖連在該糖的C-4位上，δ105.3的葡萄糖連在該糖的C-2位上。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)［2］報(bào)道基本一致，可知該化合物為avenacoside A。

化合物2 白色無定形粉末，可溶解于甲醇、乙醇、水，Liebermarm-Burchard反應(yīng)呈陽性。從1H NMR圖譜可見，δ6.0有1個(gè)雙峰H信號(hào)，δ4.80～5.26共有5個(gè)質(zhì)子信號(hào)，可能為糖的端基信號(hào)，δ3.2-4.6 之間為糖上其余 H 信號(hào)，δ0.87、1.16、1.51有3個(gè)單峰甲基信號(hào)，δ1.10和1.76有2個(gè)雙峰甲基信號(hào)。13C NMR(C5D5N，100 MHz)δ:37.7(C-1)，30.3(C-2)，78.1(C-3)，39.1(C-4)，140.9(C-5)，122.0(C-6)，32.5(C-7)，31.8(C-8)，50.5(C-9)，37.3(C-10)，21.3(C-11)，40.0(C-12)，40.7(C-13)，56.6(C-14)，32.4(C-15)，81.1(C-16)，62.7(C-17)，16.4(C-18)，19.6(C-19)，38.8(C-20)，15.4(C-21)，120.4(C-22)，33.3(C-23)，34.1(C-24)，84.1(C-25)，77.6(C-26)，24.6(C-27)，106.0(Glc)，105.6(Glc)，104.7(Glc)，102.0(Rha)，100.1(Glc)，與化合物1的碳信號(hào)對(duì)比，該化合物的母環(huán)與化合物1相同，不同的是糖鏈，在糖的部分共有5個(gè)端基碳信號(hào)，這五個(gè)糖的鏈接方式為:端基信號(hào)δ105.6的葡萄糖與苷元的C-26相連，而端基信號(hào)為δ100.1的糖連在C-3位上，鼠李糖連在該糖的C-4位上，δ104.7的葡萄糖連在該糖的C-2位上，δ106.0的葡萄糖連在δ104.7的葡萄糖的C-2位上。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)［2］報(bào)道基本一致，可知該化合物為avenacoside B。

化合物3 白色無定形粉末，可溶解于甲醇、乙醇、水，Liebermarm-Burchard反應(yīng)呈陽性。從1H NMR圖譜可見，δ6.30有1個(gè)雙鍵H信號(hào)，δ4.81～5.22共有3個(gè)質(zhì)子信號(hào)，可能為糖的端基信號(hào)，δ3.9 ～4.1 為糖上的其余 H 信號(hào)，δ0.87、1.18、1.50有3個(gè)單峰甲基信號(hào)，δ1.14和1.76有兩個(gè)雙峰H信號(hào)。13C NMR(C5D5N，100 MHz)δ:37.7(C-1)，30.4(C-2)，78.0(C-3)，39.1(C-4)，141.0(C-5)，121.9(C-6)，32.4(C-7)，31.8(C-8)，50.4(C-9)，37.3(C-10)，21.3(C-11)，40.0(C-12)，40.7(C-13)，56.6(C-14)，32.3(C-15)，81.1(C-16)，62.6(C-17)，16.4(C-18)，19.6(C-19)，38.7(C-20)，15.3(C-21)，120.4(C-22)，33.3(C-23)，34.1(C-24)，84.0(C-25)，77.6(C-26)，24.6(C-27)，105.6(Glc)，102.2(Rha)，100.5(Glc)，與化合物1、2一樣，該化合物的母環(huán)也是紐替皂苷元，在糖的部分只有3個(gè)端基碳信號(hào)，糖的鏈接方式:端基信號(hào)δ105.6的葡萄糖與苷元的C-26相連，而端基信號(hào)為δ100.5的糖連在C-3位上，鼠李糖連在該糖的C-4位上。該化合物在禾本科植物中未見報(bào)道。

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