薯蓣皂素 | 512-06-1

• 物质功能分类: 生物化工 - 提取物
• 分子结构分类: 有机化合物 - 脂质和类脂质分子 - 异戊烯醇脂质
• 中文名称: 薯蓣皂素
• 中文别名: 薯蓣皂苷元；雅姆皂苷元
• 英文名称: yamogenin
• 英文别名: (25S)-spirost-5-en-3β-ol；diosgenin；(1S,2S,4S,5'S,6R,7S,8R,9S,12S,13R,16S)-5',7,9,13-tetramethylspiro[5-oxapentacyclo[10.8.0.02,9.04,8.013,18]icos-18-ene-6,2'-oxane]-16-ol
• CAS: 512-06-1
• 化学式: C₂₇H₄₂O₃
• 分子量: 414.629
• InChiKey: WQLVFSAGQJTQCK-CAKNJAFZSA-N

物化性质

• 熔点：
  >180°C (dec.)
• 沸点：
  527.1±50.0 °C(Predicted)
• 密度：
  1.13±0.1 g/cm3(Predicted)
• 溶解度：
  可溶于氯仿（少量）、乙酸乙酯（少量）、甲醇（少量）、吡啶

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  5.7
• 重原子数：
  30
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  6.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.93
• 拓扑面积：
  38.7
• 氢给体数：
  1
• 氢受体数：
  3

安全信息

• WGK Germany：
  3
• 储存条件：
  -20℃

制备方法与用途

薯蓣皂苷元概述

薯蓣皂苷元（Diosgenin），俗称皂素，是一种植物自然合成的甾体皂苷元，属于螺甾烷醇糖苷元（图1）。其化学结构为C27H42O3，相对分子质量为414.63。广泛存在于豆科和薯蓣科植物中，最主要的来源是葫芦巴（Trigonella foenum-graecum L.）的种子，也可通过水解、发酵、萃取等方法从盾叶薯蓣（Dioscorea zingiberensis C. H. Wright）、穿龙薯蓣（D. nipponica Makino）、黄山药（D. panthaica Prain et Burkill）及紫黄姜（D. nipponica Makino ssp. rosthornii (Prain et Burkill) C. T. Ting）等植物的块茎中提取获得。薯蓣皂苷元是生产甾体激素类药物的重要基础原料，具有抗肿瘤、抗炎、抗氧化等多种显著的药理作用，具备很高的药用价值。

制备方法

以川地龙生药或黄姜为原料，经水解、提取而得。中国化学家黄鸣龙等以薯蓣皂苷元为原料，通过七步反应成功合成了可的松。不同制备方法中，借助超声、微波或酶解等辅助手段的方法均没有彻底脱离酸解过程，对环境造成一定污染；而微生物发酵法具有反应条件温和、副产物少、无污染等特点，为薯蓣皂苷元的生产提供了新思路。

微生物发酵法

微生物发酵法条件温和，无需酸解过程，无污染，目的产物明确。董悦生等筛选出能水解薯蓣类皂苷生成苷元的木霉和米曲霉，直接接于原料盾叶薯蓣培养发酵制备薯蓣皂苷元。该方法得率为一般酸解和微波辅助法的1-2倍，不需要进行酸解。张传会等采用固体转化方式对菌株YM32139与黄山药根状茎进行微生物转化研究，结果表明黄山药中的原有成分主要转为薯蓣皂苷元。喻东等筛选到一株高效转化生产薯蓣皂苷元的菌株，并进行了液体发酵转化和发酵条件优化，最高转化率达85%。随着对薯蓣皂苷酶研究的不断深入，已经从微生物中筛选出了多种不同菌株，这些菌株能分泌转化生成薯蓣皂苷元的蛋白酶，反应条件、纯化和性质也有了进一步的研究。

抗肿瘤作用

体内外研究均表明，薯蓣皂苷元对多种肿瘤细胞具有抑制作用，包括但不限于肝癌、乳腺癌等。其机制可能涉及抑制脂肪酸合成基因表达从而减少甘油三酯积累以及激活肝脏X受体（LXR）等方式。Yamogenin (Neodiosgenin) 是薯蓣皂苷元的非对映异构体，在萤光素酶配体测定中拮抗肝脏X受体（LXR）的激活，并通过抑制HepG2肝细胞中脂肪酸合成基因表达来抑制甘油三酯的积累。

参考资料

• [1] 薯蓣皂苷元. 百链数据库.[引用日期2017.09.09]
• [2] 何焱, 王继双, 张鹏, 华子春. 薯蓣皂苷元药理作用及其机制研究进展[J]. 中草药, 2013, 44(19): 2759-2765.
• [3] 赵敏, 谭大维, 余河水, 康利平, 周文斌, 熊呈琦, 赵阳, 马百平. 薯蓣皂苷元的制备方法研究进展[J]. 中草药, 2013, 44(13): 1860-1866.

生物活性

Yamogenin (Neodiosgenin) 是薯蓣皂素的非对映异构体，在萤光素酶配体测定中拮抗肝脏X受体（LXR）的激活，并通过抑制HepG2肝细胞中脂肪酸合成基因表达来减少甘油三酯的积累。

靶点

• IC50：TG积累；肝脏X受体 (LXR)

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  薯蓣皂素 在 盐酸 、 乙醇 、 水 、 乙酸酐 作用下， 生成 薯蓣皂素
  参考文献：
  名称：

  甾体皂苷元。

  摘要：

  DOI：

  10.1021/ja01201a032
• 作为产物：
  描述：

  (3β,20S,22R,25S)-spirost-5-en-3-yl β-D-xylopyranosyl-(1->3)-β-D-glucopyranosyl-(1->4)[α-L-rhamnopyranosyl-(1->2)]-β-D-glucopyranoside 在 三氟乙酸 作用下， 以 水 为溶剂， 反应 1.0h， 生成 薯蓣皂素
  参考文献：
  名称：

  来自埃及龟头兰的新甾体糖苷

  摘要：

  从广泛使用的非洲药用植物埃及龟头兰的根中分离出五种新的甾体糖苷。根据光谱和化学证据，它们的结构被确定为 (3β,12α,14β,16β)-12-hydroxycholest-5-ene-3,16-diyl bis(β-D-glucopyranoside) (1), ( 3β,20S,22R,25R)- 和 (3β,20S,22R,25S)-26-(β-D-吡喃葡萄糖基)-22-methoxyfurost-5-en-3-yl β-D-xylopyranosyl-(13) -β-D-吡喃葡萄糖基-(14)[α-L-吡喃鼠李糖基-(12)]-β-D-吡喃葡萄糖苷（分别为 2 和 3）和 (3β,20S,22R,25R)-和 (3β ,20S,22R,25S)-spirost-5-en-3-yl β-D-吡喃木糖基-(13)-β-D-吡喃葡萄糖基-(14)[α-L-吡喃鼠李糖基-(12)]-β- D-吡喃葡萄糖苷（分别为

  DOI：

  10.1002/1522-2675(200204)85:4<1019::aid-hlca1019>3.0.co;2-s

文献信息

• Regioselective Spirostan E-Ring Opening for the Synthesis of Dihydropyran Steroidal Frameworks
  作者：J. Ciciolil Hilario-Martínez、Reyna Zeferino-Díaz、Miguel A. Muñoz-Hernández、Ma. Guadalupe Hernández-Linares、José Luis Cabellos、Gabriel Merino、Jesús Sandoval-Ramírez、Zhendong Jin、María A. Fernández-Herrera

  DOI：10.1021/acs.orglett.6b00492

  日期：2016.4.15

  The regioselective opening of the ring E in spirostan sapogenins provides new dihydropyran derivatives. This novel side chain is obtained after a Lewis acid mediated acetolysis followed by an alkaline workup. The reaction mechanism is analyzed via density functional theory computations, and both experimental and computational data support the formation of an oxacarbenium intermediate. The behavior

  螺环皂甙皂苷元中环E的区域选择性开放提供了新的二氢吡喃衍生物。该新的侧链是在路易斯酸介导的乙酰水解之后进行碱处理后获得的。通过密度泛函理论计算来分析反应机理，并且实验和计算数据均支持氧杂碳鎓中间体的形成。还研究了标题骨架在酸性条件下的行为。
• Epimerization of C-22 in (25R)- and (25S)-sapogenins
  作者：Omar Viñas-Bravo、Penélope Merino-Montiel、Anabel Romero-López、Sara Montiel-Smith、Socorro Meza-Reyes、Francisco J. Meléndez、Jesús Sandoval-Ramírez

  DOI：10.1016/j.steroids.2014.10.004

  日期：2015.1

  Most of the naturally occurring steroidal sapogenins (C-23 non-substituted frameworks), possess an R configuration at the spiro C-22 center. Their C-22 epimers have become important targets in biological research. This paper describes a procedure to obtain 22S-spirostans from 22R-sapogenins and pseudosapogenin skeletons, without affecting the chirality at either C-25 or C-20. An optimal way to synthesize

  大多数天然存在的甾体皂苷元（C-23未取代的骨架）在螺C-22中心具有R构型。他们的C-22差向异构体已成为生物学研究的重要目标。本文介绍了一种在不影响C-25或C-20的手性的情况下，从22R-sapogenins和拟sapogenin骨架获得22S-spirostans的方法。还报道了合成23-乙酰二黄精苷的一对C-22立体异构体的最佳方法。后者是从22,26-环氧胆甾烷或23-乙酰基呋喃丁烯化合物获得的。
• Steroidal sapogenins from Polygonatum polyanthemum and P. glaberrimum
  作者：L. N. Gvazava、V. S. Kikoladze

  DOI：10.1007/s10600-012-0425-8

  日期：2012.11

  composition of steroidal sapogenins in rhizomes of the two species P. polyanthemum (Bieb.) A. Dietr and P. glaberrimum C. Koch [1]. Raw material was collected in May-June in Georgia (Kojori, Saguramo). Sapogenins were isolated by hydrolysis of saponins directly in the raw material [2] (400 g for each plant). Extracts were combined. Solvents were distilled off to afford total sapogenins from P. glaberrimum

  在继续对玉竹属植物（铃兰科）进行研究的过程中，我们研究了两种多花木 (Bieb.) A. Dietr 和 P. glaberrimum C. Koch [1] 根茎中甾体皂苷元的组成。原材料于 5 月至 6 月在乔治亚州（Kojori、Saguramo）收集。皂苷元通过直接在原料中水解皂苷来分离[2]（每株植物 400 克）。合并提取物。蒸馏出溶剂以提供来自光叶松（5.68 g，1.42%）和多聚花（6.12 g，1.53%）的总皂苷元。Silufol 板上总皂苷元的 TLC（CHCl3:MeOH，15:1）检测到 4 种化合物用于 P. glaberrimum，5 种用于 P. polyanthemum。通过 Al2O3 柱上的制备色谱分离总皂苷元，依次使用苯、苯:MeOH（不同比例）、和甲醇。包含纯化合物的合并和浓缩级分提供通过过滤分离并从甲醇或丙酮中重结晶的genins晶体。以这种方式
• Spirostanol glycosides from Asparagus plumosus
  作者：O.P. Sati、G. Pant

  DOI：10.1016/s0031-9422(00)80820-1

  日期：1985.1

  Abstract Three spirostanol glycosides were isolated from a methanol extract of the leaves of Asparagus plumosus and characterized.

  摘要 从芦笋叶甲醇提取物中分离得到三种螺甾醇苷并对其进行表征。
• Steroidal Saponin from Polygonatum verticillatum
  作者：L. N. Gvazava、A. V. Skhirtladze

  DOI：10.1007/s10600-016-1859-1

  日期：2016.11

  New steroidal glycoside 1 was isolated by fractionation of total extracted compounds from rhizomes of Polygonatum verticillatum (Convallariaceae). Chemical transformations, physical constants, and spectral data characterized its structure as (25S)-spirost-5-en-3β-ol 3-O-β-D-glucopyranosyl-(1→3)-[β-Dfucopyranosyl-(1→2)]-β-D-glucopyranosyl-(1→4)-β-D-galactopyranoside.

  新型甾体苷1是从轮叶黄精（黄精科）的根茎中提取的总化合物的分级分离中获得的。通过化学转化、物理常数和光谱数据，其结构被鉴定为（25S）-螺甾-5-烯-3β-醇 3-O-β-D-吡喃葡萄糖基-(1→3)-[β-D-吡喃岩藻糖基-(1→2)]-β-D-吡喃葡萄糖基-(1→4)-β-D-吡喃半乳糖苷。