サ ボ テ ン 科 植 物 由 来 の ト リ テ ル ペ ノ イ ド サ ポ ニ ン 成 分 の 研 究
T h e Tr i t e r p e n o i d S a p o n i n s f r o m C a c t i
平 成
2 9
年 度 入 学 藤 原 恒 司 （F u j i h a r a , K o j i
） 指 導 教 員 高 取 薫サ ボ テ ン 科 植 物 は ア メ リ カ 大 陸 原 産 で ，乾 燥 地 域 や 降 雨 量 の 少 な い 地 域 に 広 く 自 生 す る 植 物 で あ る ．サ ボ テ ン 科 植 物 が 含 有 す る 成 分 と し て は ア ル カ ロ イ ド ，フ ェ ニ ル プ ロ パ ノ イ ド ，テ ル ペ ノ イ ド が 知 ら れ て い る ．1 ) 特 に ，ト リ テ ル ペ ン サ ポ ゲ ニ ン 成 分 に つ い て は ，
1 9 5 0
年 代 にD j e r a s s i
ら に よ り 数 多 く の 報 告 が な さ れ た ．2 )当 研 究 室 で は 新 規 薬 用 資 源 植 物 開 発 の 一 環 と し て ，サ ボ テ ン 科 植 物 よ り さ ら な る ト リ テ ル ペ ン サ ポ ゲ ニ ン 成 分 の 探 索 を 行 い ，新 規
1 7
種 を 含 む 計3 7
種 の 新 規 ト リ テ ル ペ ン 成 分 を 報 告 し て き た ．3 ) さ ら に ，ト リ テ ル ペ ン サ ポ ニ ン 成 分 の 探 索 を 行 い ，こ れ ま で に3
属5
種 の サ ボ テ ン か ら 新 規2 8
種 を 含 む 計2 9
種 の サ ポ ニ ン 成 分 を 単 離 し ， そ の 生 物 活 性 を 報 告 し て き た ．4 ) 演 者 は 今 回 ，こ れ ま で に 着 手 さ れ て こ な か っ た サ ボ テ ン で あ る 雷 神 閣 （P o l a s k i a c h i c h i p e
）， 朝 霧 閣（
S t e n o c e re u s p r u i n o s u s
）， お よ び さ ら な る 新 規 サ ポ ニ ン 成 分 が 期 待さ れ る 入 鹿 （
S t e n o c e re u s e r u c a
） に 着 目 し ， 成 分 探 索 お よ び 単 離 化 合 物 の 新 た な 生 物 活 性 を 検 討 し た ．1
． サ ポ ニ ン 成 分 の 探 索雷 神 閣 ， 入 鹿 ， 朝 霧 閣 の 凍 結 乾 燥 粉 末 を
C H C l
3，M e O H
で 順 次 抽 出 し て 得 ら れ たM e O H
エ キ ス に つ い て 各 種 ク ロ マ ト グ ラ フ ィ ー に よ る 分 離 ， 精 製 を 行 い ， 雷 神 閣 よ りo l e a n a n e - t y p e
の ト リ テ ル ペ ン 骨 格 を 有 す る サ ポ ニ ン1 4
種 （1 – 1 4
）， 入 鹿 よ りo l e a n a n e - t y p e
の サ ポ ニ ン2
種 （1 5 – 1 6
） お よ びl u p a n e - t y p e
の サ ポ ニ ン3
種 （1 7 – 1 9
），朝 霧 閣 よ り
o l e a n a n e - t y p e
の サ ポ ニ ン1 0
種（2 0 – 2 9
）を 単 離 し た ．こ れ ら2 9
種 の サ ポ ニ ン の 構 造 はM S
お よ び 各 種N M R
デ ー タ か ら ，2 3
種 （2 – 8 , 1 0 – 2 0 , 2 4 , 2 6 – 2 9
） を 新 規 化 合 物 で あ る と 決 定 し ，6
種 （1 , 9 , 2 1 – 2 3 , 2 5
） を 既 知 化 合 物 と 同 定 し た （F i g . 1
）．5 – 7 )F i g . 1 . T h e s t r u c t u r e s o f s a p o n i n s f r o m c a c t i .
2
． ア ル ツ ハ イ マ ー 型 認 知 症近 年 ，認 知 症 の 半 数 以 上 を 占 め る ア ル ツ ハ イ マ ー 型 認 知 症（
A D；
A l z h e i m e r ’s D i s e a s e
）の 罹 患 が 世 界 的 な 社 会 問 題 と な っ て い る ．2 0 1 7
年 の 世 界 保 健 機 構 の 発 表 に よ る と ，現 在 の 発 症 者 数 は3
秒 に1
人 の 割 合 に 及 ぶ と さ れ て い る ． 今 後 訪 れ る 超 高 齢 化 社 会 に お い て はA D
の 発 症 者 数・罹 患 者 数 が さ ら に 増 加 す る こ と が 容 易 に 見 込 ま れ る た め ， そ の 対 策 と し てA D
治 療 薬 の 開 発 が 求 め ら れ て い る ． ま た ， サ ポ ニ ン 成 分 がA D
に 対 す る 治 療 薬 の 候 補 と な り う る こ と が 報 告 さ れ て い る こ と か ら ，8 – 1 0 ) 得 ら れ た サ ポ ニ ン を 用 い て 抗A D
作 用 の 検 討 を 行 っ た ．す な わ ち ，現 在 主 流 の ア ミ ロ イ ド カ ス ケ ー ド 仮 説 に 従 って
a m y l o i d -
（A
）凝 集 抑 制 作 用 を 検 討 し ，さ ら に 神 経 芽 細 胞 腫S H -
S Y 5 Y
細 胞 を 用 い てA
の 毒 性 か ら 神 経 細 胞 を 保 護 す る 作 用 の 検 討を 行 っ た ．
3
． サ ポ ニ ン のA
凝 集 抑 制 作 用A
凝 集 抑 制 作 用 はT h i o f l a v i n - T
法 に 従 い 評 価 し た（F i g . 2
）．そ の 結 果 ， 雷 神 閣 よ り 得 ら れ た サ ポ ニ ン （2 , 8 , 9
） に ポ ジ テ ィ ブ コ ン ト ロ ー ル と し て 用 い たm y r i c e t i n
と 同 程 度 のA
凝 集 抑 制 作 用 が 認 め ら れ た ． 構 造 活 性 相 関 に つ い て 検 討 し た と こ ろ ，c h i c h i p e g e n i n
（3 1
） を ア グ リ コ ン の 基 本 骨 格 と す る サ ポ ニ ン（2 – 6 , 11 – 1 4 , 2 0
）に お い て は ， ア グ リ コ ン の1 6
，2 2
，2 8
位 の3
か 所 に ア セ チ ル 基 を 有 す る サ ポ ニ ン （2 – 5
） に 強 い 活 性 が 見 ら れ た ． 一 方 ， ア グ リ コ ン に2
つ 以 下 の ア セ チ ル 基 を 有 す る サ ポ ニ ン（11 – 1 4 , 2 0
）に お い て は 活 性 が 減 弱 し た ．6
は ア セ チ ル 基 を 有 さ な い に も 関 わ ら ず 強 い 活 性 が 認 め ら れ た が ，6
は 他 に は 見 ら れ な い 糖 鎖 構 造 で あ っ た こ と か ら ， 糖 鎖 構 造 も 活 性 に 寄 与 し て い る と 推 測 し た ．ま た ，中 程 度 の 活 性 が 認 め られ た
1
と 活 性 が 認 め ら れ な か っ た2 3
は ど ち ら もo l e a n o l i c a c i d
（3 0
） が ア グ リ コ ン で あ り ， 糖 鎖 に お い て もg l u c u r o n i c a c i d
の3
位 にr h a m n o s e
が 結 合 し て い る 構 造 ま で は 共 通 し て い る こ と か ら ，g l u c u r o n i c a c i d
の2
位 にg l u c o s e
が 結 合 し て い る こ と が 活 性 発 現 に重 要 で あ る こ と が 示 唆 さ れ た ．さ ら に ，
2 2
はg l u c u r o n i c a c i d
の2
位に
x y l o s e
が 結 合 し た 糖 鎖 で あ り ， そ れ 以 外 は1
と 共 通 の 構 造 を 有す る が ， 活 性 を 示 さ な か っ た ． こ の こ と か ら も ，
g l u c u r o n i c a c i d
の2
位 にg l u c o s e
が 結 合 し て い る こ と が 活 性 発 現 に 重 要 で あ る こ と が示 唆 さ れ た ．
8 , 9
に つ い て もo l e a n o l i c a c i d
を ア グ リ コ ン と し て 有 す る サ ポ ニ ン で あ る が ， 活 性 に 違 い が 見 ら れ な か っ た こ と か ら ，g l u c o s e
の2
位 に 結 合 し たx y l o s e
は 活 性 に あ ま り 寄 与 し な い こ と が示 唆 さ れ た ． ま た ，
7
と1 0
に お い て も3
位 に 結 合 し た 糖 鎖 構 造 の み が 異 な っ て い る こ と か ら ，3
位 の 糖 鎖 構 造 が 活 性 に 寄 与 す る こ と が 明 ら か と な っ た ． 入 鹿 か ら 得 ら れ た サ ポ ニ ン （1 5 – 1 9
） に つ い て は 活 性 が 認 め ら れ な か っ た が ，1 7 – 1 9
に 関 し て はl u p a n e - t y p e
の サ ポF i g . 2 . I n h i b i t o r y a c t i v i t y o f A a g g r e g a t i o n .
D a t a a r e s h o w n a s m e a n ± S D ( n = 3 ) . A c o n c . : 2 5 M , S a m p l e c o n c . : 2 5 M .
□ : A+ D M S O ( C ) , ■ : A+ m y r i c e t i n ( M ) , ■■■: A+ s a p o n i n (1–2 9) .
S a p o n i n s w e r e i s o l a t e d f r o m p . c h i c h i p e (■) , S . e r u c a (■) , S . p r u i n o s u s (■) .
ニ ン で あ る こ と ，
1 5
お よ び1 6
に 関 し て はo l e a n o l i c a c i d
の2 1
位 と3 0
位 が 水 酸 化 さ れ た ア グ リ コ ン を 有 す る サ ポ ニ ン で あ る こ と が 活 性 消 失 の 原 因 と 考 え ら れ た ．4
． サ ポ ニ ン の 神 経 細 胞 を 保 護 す る 作 用得 ら れ た サ ポ ニ ン の い く つ か に
A
凝 集 抑 制 作 用 が 認 め ら れ た の で ，ヒ ト 神 経 芽 細 胞 腫S H - S Y 5 Y
細 胞 お よ びW S T- 8
法 を 用 い て ，A
に 対 す る サ ポ ニ ン の 神 経 細 胞 保 護 作 用 を 評 価 し た （F i g . 3
）． そ の 結 果 ，1 – 4
に 特 に 強 い 神 経 細 胞 保 護 作 用 が 認 め ら れ た ． 構 造 活 性 相 関 を 検 討 し た と こ ろ ，2 – 4
は ア グ リ コ ン と し て1 6 , 2 2 , 2 8 - t r i a c e t y l c h i c h i p e g e n i n
を 有 す る サ ポ ニ ン で あ り ，c h i c h i p e g e n i n
を 基 本 骨 格 と し た ア グ リ コ ン を 有 す る6 , 11 , 1 2
で は 活 性 が 認 め ら れ な か っ た こ と か ら ，c h i c h i p e g e n i n
が ト リ ア セ チ ル 化 さ れ て い る こ と が 神 経 細 胞 の 保 護 に 重 要 で あ る こ と が 示 唆 さ れ た ．さ ら に ，1 , 8 , 9 , 2 2 , 2 3
の よ う にo l e a n o l i c a c i d
を ア グ リ コ ン と す る サ ポ ニ ン に お い て も 活 性 に 違 い が 認 め ら れ る こ と か ら ，ア グ リ コ ン だ け で な く 糖 鎖 の 違F i g . 3 . P r o t e c t i v e e f f e c t o n S H - S Y 5 Y c e l l s a g a i n s t A- a s s o c i a t e d t o x i c i t i e s . D a t a a r e s h o w n a s m e a n ± S D ( n = 3 ) . * * *p < 0 . 0 1 , * *p < 0 . 1 v s A a l o n e (■) . A c o n c . : 1 0 M , S a p o n i n c o n c . : 1 0 0 M e x c e p t 2 ( 2 5 M ) .
□ : C o n t r o l , ■: A, ■■■: A+ s a p o n i n .
S a p o n i n s w e r e i s o l a t e d f r o m p . c h i c h i p e (■) , S . e r u c a (■) , S . p r u i n o s u s (■) .
い に よ っ て も 活 性 が 変 化 す る こ と が 示 唆 さ れ た ．ま た ，入 鹿 よ り 得 ら れ た サ ポ ニ ン に は 活 性 が 認 め ら れ な か っ た ．
5
． 結 論以 上 ，
3
種 の サ ボ テ ン 科 植 物 か ら 新 規2 3
種 を 含 む 計2 9
種 の ト リ テ ル ペ ン サ ポ ニ ン を 単 離 ， 構 造 決 定 し た ． 抗A D
作 用 の 検 討 と し てA
凝 集 抑 制 作 用 を 評 価 し た と こ ろ ，2 – 9
に 中 程 度 以 上 の 活 性 が 認 め ら れ た ．さ ら に 神 経 細 胞 保 護 作 用 に つ い て 評 価 し た と こ ろ ，ア グ リ コ ン と し て1 6 , 2 2 , 2 8 - t r i a c e t y l c h i c h i p e g e n i n
を 有 す る サ ポ ニ ン に 主 に 活 性 が 認 め ら れ た ． ま た ，6 , 7 , 9 , 2 2 , 2 3
に はA
凝 集 抑 制 作 用 と 神 経 細 胞 保 護 作 用 に 相 関 が 認 め ら れ な か っ た ．特 に ，2 2 , 2 3
はA
凝 集 抑 制 作 用 を 示 さ ず に 神 経 細 胞 保 護 作 用 を 示 し た ． し た が っ て ， 今 後 の 課 題 と し て ，神 経 細 胞 保 護 作 用 の 見 ら れ た サ ポ ニ ン が ど の よ う にA
に 作 用 し て い る の か ， ど の よ う に 神 経 細 胞 保 護 作 用 を 発 揮 し て い る の か を 精 査 し て い く 必 要 が あ る ．参 考 文 献
