皂树（Quillaja Saponaria Molina）是生长在智利、秘鲁、玻利维亚一带的一种长青树，属蔷薇科植物[1]。自1782年首次报道以来，一直引起人们的广泛关注，其树皮中含有9%-10%的皂苷，即皂树皂苷Quillaja saponins，可广泛应用于食品、药品及化妆品等领域，具有较高的应用价值。

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皂树皂苷的分离一直是非常棘手的问题。1974年，Dalsgaard 曾连续用渗析、离子交换和凝胶过滤层析等手段从皂树（Quillaja saponaria Molina）的皮层中分离出 QuilA，并且发现QuilA具有免疫辅助活性[2]。1991年，Kensil 等人对Quil A进行了研究，通过利用反相HPLC进一步分离Quil A，获得了4个主要的组分即QS-17、QS-18、QS-21 和QS-7[3]。其中，QS-18是含量最多的组分，但其对小鼠具有高毒。QS-21和QS-7的毒性作用比QS-18低得多，且QS-21的含量多于QS-7，因此受到了广泛且深入的研究。

QS-17、QS-18、QS-21和QS-7的母核结构基本一致，均含有一个支链三糖、皂皮酸甙元、一个线性的糖基连接桥和酰基侧链。它们的不同之处在于糖基连接桥和酰基侧链上糖基的数量，其结构如下图所示[4]。

QS-17 在糖基连接桥R1和R2位置上分别连接了一个β-D-呋喃芹菜糖和β-D-吡喃葡萄糖，R4为羟基结构，其假二聚酰基链R3位置以α-L-吡喃鼠李糖取代，整个分子中含有10个糖基。

QS-18比QS-17少了一个糖基，即 QS-18的假二聚酰基链R3位置以H取代了QS-17的α-L-吡喃鼠李糖，含有9个糖基。

QS-7的糖基连接桥R1、R2和R4位上分别连接一个β-D-呋喃芹菜糖、β-D-吡喃葡萄糖和α-L-吡喃鼠李糖，其酰基侧链以乙酰基代替了上述其他组分的假二聚酰基链，共有10个糖基。

QS-21api（也称QS-21A）和QS-21xyl（也称QS-21B）的分子结构中均含有8个糖基，其糖基连接桥R2、R4及假二聚酰基链R3位置均为羟基结构。QS-21api的R1位置为β-D-呋喃芹菜糖，QS-21xyl的R1位置为β-D-吡喃木糖结构， QS-21api和QS-21xyl组成的混合物即为QS-21。研究表明，QS-21可以增强体液和细胞介导的免疫，提高免疫效率，目前已被广泛用作各种佐剂。例如，带状疱疹疫Shingrix的组分中就含有 QS-21。

参考文献：

[1]朱向明. 皂树皂甙QS-21的全合成研究. 中国科学院上海有机化学研究所, 2001.

[2] Dalsgaard K. Isolation of a substance from Quillaja saponaria Molina with adjuvant activity in food-and-mouth disease vaccines. Arch Gesamte Virusforsch,1974, 44(3): 243-254.

[3] Kensil C.R. Separation and characterization of saponins with adjuvant activity from Quillaja saponaria Molina cortex. Journal of Immunology, 1991, 146(2):431-437.

[4]梁碧惠, 赖彦勋, 张竣凯等. 皂苷缀合物及含其的疫苗或药物组合物, CN114040918A[P]. 2022.