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关于人参皂苷体外转化和分析方法的研究进展

来源:www.timetimetime.net 时间:2019-10-25 编辑:散文精选

人参是金莲花科和人参的植物。它已被用作药物超过2000年。《神农本草经》《本草纲目》等古代医学书籍详述了人参的医学价值,并被视为传统中药。最佳。研究发现人参含有多种化学成分,例如人参皂苷,多糖,酚类化合物,肽和氨基酸,生物碱,维生素,挥发油,微量元素,固醇和酶。

其中,人参皂苷是人参的主要活性成分之一,是由皂苷元与糖结合而成的糖苷类化合物,含量约为4%。人参皂甙通常为白色,无定形粉末或无色针状晶体,味微苦。根据糖苷配基的结构,人参皂甙可分为丹马烯型,齐墩果酸型和茄子油型。根据与糖苷配基连接的羟基,人参总皂苷分为原始人参二醇型(Ra1,Ra2,Ra3,Rb1,Rb2,Rb3,Rc,Rd等)和原始人参三醇类型。 Re,Rf,Rg1,Rg2,Rh1);齐墩果皂苷是五环三萜皂苷,而人参皂苷R0是目前发现的唯一皂苷。

人参中的皂苷中,齐墩果皂苷占7%至10%,原托那沙糖醇皂苷占45至60%,而原托那沙三醇皂苷占12%至20%。迄今为止,科学家已经分离出200多种人参皂甙和非皂苷成分,并确定了它们的化学结构。另外,人参皂苷的药理作用研究也很广泛。研究表明人参皂甙具有抗肿瘤,抗衰老,抗血栓形成和动脉硬化的作用,增强免疫功能并降低血糖。此外,研究发现某些人参皂甙对心肌缺血,烧伤创面愈合和人类精子运动具有特殊作用。

现代研究发现,人参中所含的低极性和稀有的人参皂苷具有更强的生物活性,更容易被人体吸收。大量制备仲糖苷和糖苷配基具有明显的药用价值和商业价值。但是,人参中的含量极少,仅依靠提取和分离技术很难满足工业生产的需求。因此,通过体外转化方法制备人参皂甙具有深远的意义。

1普通人参皂苷的体外转化方法

人参皂苷的体外转化方法主要包括物理方法,化学方法,酶水解方法和微生物转化方法,其中微生物转化方法包括液体发酵法和固体发酵法。

1. 1物理方法

加热方法是指通过高温和高压将人参皂苷的糖侧链强制断裂以形成C-20脱糖基仲皂苷的方法。传统的红色工人采用这种方法。该方法操作简单,但反应条件高,因为在蒸煮过程中会损失大量人参二醇皂苷和人参三醇皂苷,并且容易形成副产物,给后续的纯化带来困难。因此此方法不适用于工业生产。

1. 2种化学方法

1. 2. 1酸水解法

酸水解法主要是通过使用人参皂苷在酸性条件下水解形成仲皂苷和皂苷衍生物来进行的。刘志辉通过乙酸水解从三七总皂苷中获得人参皂苷Rg3。 Bae Ea通过酸水解将乙醇酸皂苷水解为皂苷Rg3、20(S)-Rg3和20(R)-Rg3。陶艳娜通过酸降解从人参根皂苷中分离出人参皂甙20(R)-Rg3和20(R)-Rh2。但是,反应剧烈,皂苷亲本环易于脱水,环化,双键置换和互变异构,不能得到原始的糖苷配基,降低了有价值的次级皂苷的转化率。

1. 2. 2碱裂解法

碱裂解法是指人参皂苷在高温,高压和碱性条件下分解,并获得单一配置的次生皂苷。该产物易于纯化和分离,但是反应温度,压力,pH和其他条件要求很高。姜永涛等。通过碱降解从人参总皂苷中分离出5种人参皂甙: Rh1,Rh2,Rk2,Rg3和dammarane型20(21),24-二烯-3β,12β-二醇。 Wu Yanjun在碱性条件下降解人参皂甙Re并分离并鉴定出20(S)-PPT,人参皂甙-Rk3、20(S)-人参皂甙-Rh1,人参皂甙-Rg6、20(S)-人参皂甙-Rg2和20(S)-人参皂苷-Rg1 6种化合物。 Cong Dengli等。用碱性溶液将西洋参的总皂苷降解,以获得人参皂甙20(S)-Rh2和20(S)-Rg3。

1. 3酶水解法

酶促水解方法是通过在体内或分泌物中提取生物酶(β-葡萄糖苷酶,峰值淀粉酶,三甲糖苷酶,纤维素酶,橙皮苷酶,柚皮苷,果胶酶等)来水解人参皂苷。一种基于糖的侧链,用于生产稀有的皂苷。酶促水解方法具有一定的特异性,但是需要高质量和高纯度的酶。其次,水解酶是不稳定的,并且易于异质甚至失活。同样,某些水解酶的最佳反应温度较高。可能更大,增加了工业生产成本。 KIM使用果胶酶进行酶水解,将人参皂苷提取物转化为人参皂苷化合物K(CK)。韩英使用尖孢镰刀菌和工业酶将三七总皂苷Rb1和Rb2转化为Rd,并将Rc转化为稀有的皂苷CK。王东明等。发现了一种可以与原始人参三醇皂苷6-O-上的各种糖基基团水解的IV型人参皂苷葡糖苷酶。

1. 4种微生物转化方法

微生物发酵法主要利用微生物代谢产生的特定酶对人参皂苷进行定向水解,从而获得次生皂苷工艺。与物理或化学方法相比,该方法的特点是反应条件温和,反应选择性强,副产物少,后处理简单。因此,该方法已成为人参皂苷生物转化的优选方法。

1. 4. 1液体发酵

液体发酵是指使用微生物在液体条件下产生的水解酶将人参皂苷发酵的方法。由于高浓度的人参皂甙抑制了该菌株,因此会影响细菌的正常生长和代谢,并降低酶的产生量。这种抑制在液体环境中尤其明显。因此,工业生产中的人参皂甙含量不足以扩大生产。为了获得足够的次级皂苷产品,需要多批次发酵生产,这带来了反复激活细菌和对培养基进行灭菌的步骤,这浪费了资源并增加了成本。程等。使用微生物菌株M.esteraromaticum GS514将人参皂苷Rb1转化为Rd,最后转化为Rg3。白龙禄等。发现了青霉菌绿色毛状GY206的扩展菌株,该菌株可以将人参皂苷Rb1转化为Rg3。 Wang Qing等发现了9种能够将三七提取物转化为高活性人参皂苷的微生物菌株,其中TR-20菌株还可以将三七提取物微转化为人参皂苷Rg3。

1. 4. 2固体发酵

固体发酵是双向发酵过程。一方面,人参和其他药用材料被用作基质,为细胞提供营养。另一方面,细菌代谢产生的酶会修饰人参皂甙,使它们转变成更具活性的稀有物质。人参皂甙。该方法工艺简单,质量易于控制,富含人参皂甙,适合工业化生产。由于不需要分离微生物和发酵产物,因此生产过程不会摆脱对菌株自身产生的酶系统的依赖,从而产生单一转化产物。因此,该方法具有严格的菌株和底物选择,并且反应的时间,温度和pH也受到严格控制。

刘福福利用红曲霉红曲霉对三七等中草药进行了固体发酵。当实验满足发酵时间7天时,初始含水量为50%,反应温度为33°C,相对湿度为90%,搅拌速度为15 r/min,等等。人参皂苷Rg1的含量明显增加。皂苷Rg1,Re,Rb1含量降低了近98%,并分别形成了稀有的皂苷Rg3,Rh1。两者的含量为0. 09%。和0。009%。

2人参皂甙的分析方法

2. 1比色法

比色法是分析皂苷成分的常用方法。其原理是生色试剂可以在一定的酸性条件和一定的温度下与皂苷成分形成显色物质,可以在一定的波长下测定吸光度值。常用的生色试剂是香草醛-冰醋酸,香草醛-浓硫酸,香草醛-高氯酸,浓硫酸等。该方法不能定量单个皂苷,只能用于确定总皂苷含量。该方法的缺点是再现性差,因此颜色变化的程度受温度的影响很大。

2. 2薄层色谱法

薄层色谱法(TLC),也称为薄层色谱法,是一种固液吸附色谱法。不同的材料具有不同的保留时间,并且使用显影剂来分层和去除硅胶G薄层板的不同物质,并且硫酸乙醇溶液用作彩色显影剂。该方法操作简单,分离制备好,结果准确,具有柱层析和纸层析的优点,且对某类皂苷具有特异性,因此常用于人参皂苷的定性鉴定。但是,它受反应条件的限制,其精确度和准确性远不如高效液相色谱法高。

商业ICP [p。

高效液相色谱(HPLC),也称为高效液相色谱,使用高压注入系统,其中液体为流动相。人参皂苷通过液相分离柱时,不同种类的皂苷分子的保留时间不同,因此使用了紫外线。检测检测器或蒸发光散射检测器等以实现人参皂苷的定性和定量分析。常用的流动相包括水-甲醇,水-乙腈,可以添加适量的磷酸以调节峰形。常用的固定相是Rp-18,ODS,腈基键合柱和氨基键合柱。张伟等。通过高效液相色谱法从原料中分离纯化人参皂甙Re和Rg1,其中Re的纯度高达91%,产率为92%。高效液相色谱(HPLC)是一种高精度,高灵敏度,自动化程度高,回收率高,重现性好的分析方法。但是,这种方法的设备投资很高,不应该推广。

2. 4高效液相色谱-紫外线吸收法组合使用

高效液相色谱-超封闭(HPLC-UV),由于UV检测器的吸收波长为203 nm,因此容易受到流量均等试剂的干扰,从而影响定量结果。目前,有许多关于用HPLCUV法测定人参皂苷含量的报道。

2. 5高效液相色谱-质谱法

高效液相色谱-质谱法(HPLC-MS)是通过使用质谱仪作为检测器的高效液相色谱法分离人参皂苷的方法。它考虑到了HPLC的高分离效率以及质谱的高灵敏度和高特异性。在测定单体皂苷含量的同时,还可以达到定性和定量检测的目的,还可以分析皂苷分子的分子信息。关于通过HPLC-MS测定人参皂苷的报道很多。

3 Outlook

研究发现,人参皂苷,次要皂苷和皂苷具有较高的药用价值,但在人参中含量较低,必须通过降解总皂苷来获得。因此,人参的深加工技术,有效成分的提取,转化和分析引起了越来越多的关注。人参离体转化技术的完善和成熟,将促进人参皂苷的工业化生产,带动人参药理,药物化学和人参深加工技术的全面发展,给该地区带来一定的经济和社会效益。

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