沙葱(Allium mongolicm Regel), 为百合科葱属植物, 又名蒙古韭, 因具有挥发性的硫醚类化合物, 使得与其他葱属植物同样具有特殊刺激性气味^[1]。其富含粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维和人体所需的常量、微量元素以及必需氨基酸。沙葱以其地上部分入药, 可用于降血脂、降压, 治疗胸闷胸痛以及秃疮、青腿病等^[2]。中医理论认为食用沙葱有利于增强胃肠蠕动, 从而提高食欲, 常用来治疗消化不良, 便秘、瘴气、腹泻、白痢、肠炎等疾病^[3]。此外, 长期食用还能强肾补阳, 强志益目, 更有通宣理表, 防流感之效。在中国境内, 主要分布于内蒙古自治区、甘肃、新疆、青海、宁夏、陕西等地, 境外于俄罗斯、蒙古有少量分布, 具有抗旱抗寒, 适应性强的特点^[4~6]。

沙葱主要含有黄酮、生物碱、挥发油和多糖等化学成分。现代药理学研究表明, 沙葱具有多种药理学活性, 如包美艳等^[7]和蔺婷娟等^[8]在研究沙葱多糖的过程中发现, 其能够促进羊外周血淋巴细胞的增殖和影响肠道免疫球蛋白数量和活性, 从而发挥免疫调节作用。萨茹丽等^[9]通过对沙葱叶、花和秆的总提取物中总黄酮进行抗氧化能力和抗菌性的研究, 发现三者均有一定作用, 且叶提取物活性较高。此外, 扈瑞平等^[10]研究发现沙葱多糖也有较强的体外抑菌作用, 还有研究表明, 在细胞分子水平上, 沙葱多糖在促进淋巴因子的表达中有显著作用, 进而发挥抗肿瘤作用^[11]。

笔者在对沙葱化学成分研究的过程中, 利用与文献^[12~17]类似的方法, 分离鉴定出6个单体化合物。其中, 2、6为从葱属植物中首次分离得到, 1、3~5为从该植物中首次分离得到, 结构见图 1。

1 仪器与材料

Bruker 500MR 超导核磁共振波谱仪(瑞士Bruker公司, Avance Ⅲ 500MR), 安捷伦6520 Q-TOF LC/MS, D101大孔吸附树脂(天津海光化工有限公司), Sephadex LH-20(瑞典Ge Healthcare Bio-Sciences AB公司), Cosmosil 5C₁₈-MS-II 制备柱和分析柱(250 mm×4.6 mm和250 mm×20 mm, 均为5 μm, Japan, Nacalai Tesque 公司), TLC Silica gel 60 F254 (Aluminium sheets 20 cm×20 cm, 德国 Merck 公司)。

色谱/分析纯氯仿、甲醇、乙腈、丙酮、冰醋酸等试剂购自天津康科德科技有限公司。

沙葱采自内蒙古阿拉善盟, 由天津中医药大学李天祥教授鉴定为百合科葱属植物沙葱(Allium mongolicm Regel)。

2 提取与分离

取新鲜沙葱17.8 kg, 依次用2倍量95%乙醇溶液和2倍量50%乙醇加热回流提取(2 h/1 h), 减压回收溶剂得乙醇提取物浸膏约515 g。取浸膏约470 g, 加水溶解后, 用乙酸乙酯-水(1:1, V/V)萃取, 得到乙酸乙酯层萃取物65 g和水层萃取物381 g。取萃取后水层342 g 经D101大孔吸附树脂柱层析, 分别用水和95%乙醇依次洗脱, 得到水洗脱物(289 g)及95%乙醇洗脱物(30 g)。

上述95%乙醇洗脱物, 经制备型高效液相色谱(PHPLC)分离制备[MeOH-H₂O(20:80 → 30:70 → 55:45 → 100:0) , 得到22个组分(Fr. 1~22) 。

Fr. 13(426.2 mg)经Sephadex LH-20 柱层析[MeOH-H₂O(1:1, V/V)], 得到6个组分(Fr. 13-1~13-6) 。Fr. 13-2 先后经2次PHPLC分离制备[CH₃CN-H₂O(9:91, V/V)+1% HAc, CH₃CN-H₂O(11:89, V/V)+ 1% HAc], 得到化合物quercetin-3-O-(6''-O-α-L-rhamnopyransoyl)-β-D-glucopyranoside-7-O-β-D-glucopyranoside(6, 10.0 mg)。

Fr. 16(3.2 g)经Sephadex LH-20柱层析[MeOH-H₂O(1:1, V/V)], 得到5个组分(Fr. 16-1~16-5) 。Fr. 16-4 经PHPLC分离制备[CH₃CN-H₂O(19:81, V/V)+ 1% HAc], 得到槲皮素-3, 4'-二-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(3, 38.7 mg)。

Fr. 18(1.4 g)经Sephadex LH-20柱层析[MeOH-H₂O(1:1, V/V), 得到4个组分(Fr. 18-1~18-4) 。Fr. 18-4 经PHPLC再次分离制备[CH₃CN-H₂O(20:90, V/V)+ 1% HAc], 得到异槲皮苷(1, 131.0 mg)、quercetin-3-O-β-D-glucopyranosyl-(1→4) -β-D-glucopyranoside(4, 61.3 mg)和芦丁(5, 340.3 mg), 同时得到的组分Fr. 18-4-6继续经PHPLC分离制备[CH₃CN-H₂O(20:90, V/V)+ 1% HAc], 得到槲皮素-3-O-(6″-O-乙酰基)-β-D-吡喃葡萄糖苷(2, 7.1 mg)。

3 结构鉴定

化合物1:黄色结晶。高分辨Q-TOF-ESI-MS给出其准分子离子峰m/z 463.088 4[M-H]-, 确定其分子式为C₂₁H₂₀O₁₂(Calcd for C₂₁H₁₉O₁₂, 463.088 2) 。¹H-NMR(500 MHz, DMSO-δ₆) :δ 6.21(1H, br. s, H-6) , 6.41(1H, br. s, H-8) , 7.59(1H, d, J=2.0 Hz, H-2'), 6.86(1H, d, J=8.0 Hz, H-5'), 7.60(1H, dd, J=2.0、8.0 Hz, H-6'), 12.65(1H, br. s, 5-OH), 5.48(1H, d, J=7.0 Hz, H-1″), 3.11~3.62(6H, m, H-2″~6″)。其¹H-、¹³C-NMR(125 MHz, DMSO-d₆, 见表 1)谱数据与文献^[18]相对照, 鉴定该化合物为异槲皮苷(isoquercetin)。

化合物2:黄色粉末。高分辨Q-TOF-ESI-MS给出其准分子离子峰m/z 505.096 6[M-H]-, 确定其分子式为C₂₃H₂₂O₁₃(Calcd for C₂₃H21O₁₃, 505.098 8) 。¹H-NMR(500 MHz, DMSO-d₆) :d 6.19(1H, br. s, H-6) , 6.39(1H, br. s, H-8) , 7.52(1H, br. s, H-2'), 6.83(1H, d, J=8.0 Hz, H-5'), 7.53(1H, br. d, ca. J=8 Hz, H-6')、12.62(1H, br. s, 5-OH), 5.37(1H, d, J=7.0 Hz, H-1″), 3.03~4.14(6H, m, H-2″~6″), 1.73(3H, s, 6″-COCH₃) 。其¹H-、¹³C-NMR(125 MHz, DMSO-d₆, 见表 1)谱数据与文献^[19]相对照, 鉴定该化合物为槲皮素-3-O-(6″-O-乙酰基)-β-D-吡喃葡萄糖苷(quercetin-3-O-(6″-O-acetyl)-β-D-glucopyranoside)。

化合物3:黄色粉末。高分辨Q-TOF-ESI-MS给出其准分子离子峰m/z 661.115 0[M+Cl]-, 确定其分子式为C₂₇H₃₀O₁₇(Calcd for C₂₇H₃₀O₁₇Cl, 661.117 7) 。¹H-NMR(500 MHz, DMSO-d₆) :δ 6.19(1H, br. s, H-6) , 6.41(1H, br. s, H-8) , 7.65(1H, d, J=2.0 Hz, H-2'), 7.22(1H, d, J=8.5 Hz, H-5'), 7.62(1H, dd, J=2.0、8.5 Hz, H-6'), 12.56(1H, s, 5-OH), 5.50(1H, d, J=7.0 Hz, H-1″), 3.23(1H, dd, J=7.0、9.0 Hz, H-2″), 3.24(1H, J=9.0、9.0 Hz, H-3″), 3.12(2H, m, H-4″ and 5″), [3.36(1H, dd, J=4.5、11.0 Hz), 3.61(1H, br. d, ca. J=11 Hz), H₂-6″], 4.88(1H, d, J=7.0 Hz, H-1″'), 3.36(1H, dd, J=7.0、8.5 Hz, H-2″'), 3.35(1H, dd, J=8.5、9.0 Hz, H-3″'), 3.22(1H, dd, J=9.0、9.0 Hz, H-4″'), 3.41(1H, m, H-5″'), [3.52(1H, dd, J=5.5、11.5 Hz), 3.74(1H, br. d, ca. J=12 Hz), H₂-6″']。其¹H-、¹³C-NMR(125 MHz, DMSO-d₆, 见表 1)谱数据与文献^[20]相对照, 鉴定该化合物为槲皮素-3, 4'-二-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(quercetin-3, 4'-di-O-β-D-glucopyranoside)。

化合物4:黄色粉末。高分辨Q-TOF-ESI-MS给出其准分子离子峰m/z 625.142 1[M-H]-, 确定其分子式为C₂₇H₃₀O₁₇(Calcd for C₂₇H₂₉O₁₇, 625.141 0) 。¹H-NMR(500 MHz, DMSO-d₆) :δ 6.20(1H, br. s, H-6) , 6.41(1H, br. s, H-8) , 7.59(1H, d, J=2.0 Hz, H-2'), 6.87(1H, d, J=7.5 Hz, H-5')、7.57(1H, dd, J=2.0, 7.5 Hz, H-6'), 12.63(1H, s, 5-OH), 5.52(1H, d, J=7.5 Hz, H-1″), 3.37(1H, dd, J=7.5、8.0 Hz, H-2″), 3.43(1H, J=7.5、8.0 Hz, H-3″), 3.42(1H, J=8.0、8.0 Hz, H-4″), 3.29(1H, m, H-5″), [3.52(1H, dd, J=4.5、11.5 Hz), 3.66(1H, br. d, ca. J=12 Hz), H₂-6″], 4.29(1H, d, J=7.5 Hz, H-1″'), 3.02(1H, dd, J=7.5、8.0 Hz, H-2″'), 3.18(1H, dd, J=8.0、8.5 Hz, H-3″'), 3.09(1H, J=8.5、8.5 Hz, H-4″'), 3.23(1H, m, H-5″'), [3.44(1H, dd, J=5.5、12.0 Hz), 3.73(1H, br. d, ca. J=12 Hz), H₂-6″']。其¹H-、¹³C-NMR(125 MHz, DMSO-d₆, 见表 1)谱数据结合¹H-¹H COSY、HSQC、HMBC等2D-NMR谱的解析, 鉴定该化合物为文献^[21]所报道的quercetin-3-O-β-D-glucopyranosyl-(1→4) -β-D-glucopyranoside。

化合物5:黄色粉末。高分辨Q-TOF-ESI-MS给出其准分子离子峰m/z 609.144 4[M-H]-, 确定其分子式为C₂₇H₃₀O₁₆(Calcd for C₂₇H₂₉O₁₆, 609.146 1) 。¹H-NMR(500 MHz, DMSO-d₆) :δ 6.17(1H, br. s, H-6) , 6.36(1H, br. s, H-8) , 7.53(1H, d, J=2.0 Hz, H-2'), 6.84(1H, d, J=8.5 Hz, H-5'), 7.55(1H, dd, J=2.0, 8.5 Hz, H-6'), 12.57(1H, s, 5-OH), 5.33(1H, d, J=7.0 Hz, H-1″), 3.22(2H, J=7.0、9.5 Hz, H-2″ and 3″), 3.07(1H, dd, J=9.5、9.5 Hz, H-4″), 3.23(1H, m, H-5″), [3.28(1H, dd, J=6.0、12.0 Hz), 3.71(1H, br. d, ca. J=12 Hz), H₂-6″], 4.39(1H, br. s, H-1″'), 3.40(1H, br. d, ca. J=3 Hz, H-2″'), 3.29(1H, dd, J=3.0, 9.5 Hz, H-3″'), 3.08(1H, dd, J=9.5、9.5 Hz, H-4″'), 3.27(1H, m, H-5″'), 1.00(3H, d, J=6.0 Hz, 6″'-CH₃) 。其¹H-、¹³C-NMR(125 MHz, DMSO-d₆, 见表 1)谱数据与文献^[22]相对照, 鉴定该化合物为芦丁(rutin)。

化合物6:黄色粉末。高分辨Q-TOF-ESI-MS给出其准分子离子峰m/z 771.200 2[M-H]-, 确定其分子式为C₃₃H₄₀O₂₁(Calcd for C₃₃H₃9O₂₁, 771.198 9) 。¹H-NMR(500 MHz, DMSO-d₆) :δ 6.45(1H, br. s, H-6) , 6.73(1H, br. s, H-8) , 7.57(1H, br. s, H-2'), 6.86(1H, d, J=8.5 Hz, H-5'), 7.55(1H, br. d, ca. J=9 Hz, H-6'), 12.60(1H, s, 5-OH), 5.39(1H, d, J=7.0 Hz, H-1″), 3.23(1H, J=7.0、9.5 Hz, H-2″), 3.24(1H, J=9.0、9.5 Hz, H-3″), 3.06(1H, J=9.0、9.0 Hz, H-4″), 3.25(1H, m, H-5″), [3.47(1H, dd, J=4.5, 12.0 Hz), 3.71(1H, br. d, ca. J=12 Hz), H₂-6″], 4.40(1H, br. s, H-1″'), 3.38(1H, br. d, ca. J=3 Hz, H-2″'), 3.27(1H, dd, J=3.0、9.5 Hz, H-3″'), 3.08(1H, J=9.5、9.5 Hz, H-4″'), 3.28(1H, m, H-5″'), 1.00(3H, d, J=6.5 Hz, 6″'-CH₃) , 5.08(1H, d, J=7.5 Hz, H-1″″), 3.26(1H, J=7.5、9.5 Hz, H-2″″), 3.24(1H, J=9.5、9.5 Hz, H-3″″), 3.18(1H, J=9.5、9.5 Hz, H-4″″), 3.44(1H, m, H-5″″), [3.30(1H, m, overlapped), 3.72(1H, br. d, ca. J=12 Hz), H₂-6″″]。其¹H-、¹³C-NMR(125 MHz, DMSO-d₆, 见表 1)谱数据与文献^[23]相对照, 鉴定该化合物为quercetin 3-O-(6″-O-α-L-rhamnopyranosyl)-β-D-glucopyranoside-7-O-β-D-glucopyranoside。

4 结果

为了进一步扩大对大漠植物沙葱的开发与利用, 笔者运用色谱和波谱学方法, 对沙葱的化学成分进行了研究, 分离并鉴定了以下6个单体成分, 分别是异槲皮苷(1) 、槲皮素-3-O-(6″-O-乙酰基)-β-D-吡喃葡萄糖苷(2) 、槲皮素-3, 4'-二-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(3) 、quercetin-3-O-β-D-glucopyranosyl-(1→4) -β-D-glucopyranoside(4) 、芦丁(5) 、quercetin 3-O-(6″-O-α-L-rhamnopyranosyl)-β-D-glucopyranoside-7-O-β-D-glucopyranoside(6) 。其中, 化合物2、6为首次从葱属中分离得到, 1、3~5为首次从该植物中分离得到。

5 讨论

沙葱营养成分丰富^[24], 作为一种可食用绿色植物, 已逐渐被人们所熟知。同时, 作为一种优等饲料, 绵羊饲用后, 能够明显改善羊肉的口感和味道^[25]。

目前, 有关沙葱药理作用的研究多集中沙葱多糖上, 也有学者曾对沙葱总提取物进行了研究^[26~28], 但仍需进一步深入。通常, 黄酮类化合物因B环中含有C-2、C-3位双键, C-4位羰基和C-3、C-5位的羟基取代, 使得黄酮类化合物具有一定的抗氧化作用, 且在防治心血管疾病^[29]方面也有潜在的药用价值, 但对于沙葱中所含的黄酮类化合物仅有少数药理学方面的研究, 对其药效物质基础和相应的构效关系以及其他的药理活性, 尚需进行更深层次的研究和探索。