甾醇是广泛存在于生物体内的一种重要的天然活性物质,按其原料来源分为动物甾醇、植物甾醇和菌类甾醇等三大类。动物甾醇以胆固醇为主,植物甾醇主要为谷甾醇、豆甾醇和菜油甾醇等,而麦角甾醇则属于菌类甾醇。植物甾醇广泛存在于植物的根、茎、叶、果实和种子中,是植物细胞膜的组成部分,在所有来源于植物种子的油脂中都含有甾醇,一般多以游离状态或与糖形成苷而存在,并常与油脂共存于植物种子或花粉粒中,其中油脂可用皂化的方法使其成为可溶于水的钠皂或钾皂,而与不溶于水的不皂化物分离,在不皂化物中就可能含有游离的甾醇。
游离的植物甾醇都有较好的结晶形状和熔点,易溶于氯仿、乙醚、苯、乙酸乙酯、石油醚等有机溶剂,而难溶于水,其苷则能溶于醇。
早期得到的谷甾醇(sitosterols)实际上是几种结构相似的甾醇混合物,至少含有8种成分,包括α-谷甾醇,有α 1 、α 2 、α 3 3种谷甾醇,其中α 1 的结构式已确定,其他两种结构式尚未定。β-谷甾醇在植物中分布很广,在许多中药中均已证明有其存在,例如人参、天冬、蒲黄、黄柏、黄芩、汉防己、白花蛇舌草、半支莲和乌蔹莓等中都含有。最近报道,在乌头和附子中也分离出β-谷甾醇。其分子式为C 29 H 50 O,熔点137℃,[α] -37°(CHCl 3 ),是不饱和的C 2 9 甾醇,与D-葡萄糖缩合成的苷称为胡萝卜苷,存在于胡萝卜、人参、半夏、葡萄、独角莲等中。γ-谷甾醇是β-谷甾醇的异构体,C 24 的空间排列属α-型,C 20 也与β-谷甾醇不同。它是大豆油中主要的一种甾醇。此外,在黄柏与蛇根萝芙木中也发现其存在,二氢β-谷甾醇(dihydro-β-sitosterol或β-sitosterol)是一种饱和甾醇(C 29 H 52 O),熔点138~141℃,[α] +24°~+28°(CHCl 3 ),存在于玉米油和大豆油中。
由于这些甾醇的结构极为相似,有些仅是空间排列上的不同,因而在一般的分离操作中,所得甾醇大都为它们的混合物。例如由黄柏皮和大豆中所得的“γ-谷甾醇”实际上是γ-谷甾醇和菜油甾醇(campesterol)的等量混合物,这已由气相色谱分析给予证明。在其他一些中草药中过去认为含有γ-谷甾醇,现经气相色谱分析证明也是混合物。这说明植物甾醇的分离分析尚需作全面的分析测试。
β-谷甾醇
γ-谷甾醇
胡萝卜苷
中药柴胡、汉防己、款冬花、鹤虱、青蒿、人参、黄柏和白花蛇舌草中都含有豆甾醇,豆甾醇也是豆油中的主要甾醇之一。延胡索的块茎中还有豆甾醇-β-D-葡萄糖苷的存在。
豆甾醇
α-菠甾醇
菠甾醇首先从菠菜和苜蓿中分离出,为一混合物。其中α-菠甾醇的结构已被证实,分子式为C 29 H 48 O,熔点168~169℃,[α] -3.6°(CHCl 3 )。中药柴胡、木鳖子、荷莲豆中都含有α-菠甾醇。
β-菠甾醇的熔点为145~150℃,[α] +5.9°(CHCl 3 );γ-菠甾醇的熔点为159.5~160℃,[α] D 0°;δ-菠甾醇的熔点为143~144℃,[α] D +0.6°(CHCl 3 )。它们的结构尚未确定。
除上述几类植物甾醇外,其他尚有芜菁甾醇(brassicasterol),分子式C 28 H 46 O,熔点148℃,[α] -64°(CHCl 3 ),得自芜菁种子油;芸苔甾醇,分子式C 28 H 48 O,熔点158℃,[α] D -33°(CHCl 3 ),得自菜子油和大豆油;22-羟基胆甾醉(22-oxycholesterol),分子式C 27 H 46 O 2 ,熔点186℃,[α] -39°(CHCl 3 )。
低等植物如酵母菌、麦角菌、藻类等中也含有许多甾醇,其中较为重要的且结构式也已确定的是酵母甾醇(zymosterol)。麦角甾醇(ergosterol)得自麦角菌和酵母菌,是一种重要的原维生素D(provitamin D),受紫外线照射转化为维生素D 2 。目前可利用生物工程技术生产麦角甾醇,因酵母菌能使简单的糖类如葡萄糖转化为麦角甾醇。中药灵芝的子实体中含有麦角甾醇0.3%~0.4%,猪苓中也有麦角甾醇存在。
此外,还有一些植物甾醇的结构式尚不确定,如牛蒡子中含有的牛蒡甾醇(gobosterol),分子式为C 27 H 45 O。
甾醇类成分常用石油醚冷浸提取,回收后再用乙醇提取,用硅胶柱色谱进一步分离纯化。
青蒿(实际用的是黄花蒿 Artemisia annua L.)用于治疗疟疾,其有效成分为青蒿素,但也曾从其中提取得到豆甾醇。其提取分离步骤如下:
上述硅胶柱色谱如继续用石油醚-乙酸乙酯(98∶2)洗脱,尚可得青蒿甲素、香豆素、氢化青蒿素等。
荷莲豆[ Drymaria cordata (L.)Willd.]民间用于治疗黄疸性肝炎、慢性肾炎和消化不良等症,曾从其中提取得到α-菠甾醇。其提取流程如下: