稀有人参皂苷的制备与质谱鉴定研究

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人参是我国传统的珍贵中药材,具有极高的药用及保健功能。其主要活性成分人参皂苷分为常见人参皂苷和稀有人参皂苷,稀有人参皂苷指在人参属植物中含量较低或不存在的人参皂苷,大都属于常见人参皂苷脱去部分糖基,或脱去糖基的同时母核侧链结构发生改变所产生的次级人参皂苷,比起常见人参皂苷其具有更强的药理活性。通过专一性强,反应稳定,且对环境友好的生物转化法制备稀有人参皂苷,成为了当今保健品领域研究的一大热点,不仅改变了传统化学法的污染问题,最重要的是提高了食品的安全性与制备过程的可控性。本文采用药食兼用菌,研究其对西洋参内常见人参皂苷的生物转化法制备稀有人参皂苷,并研究大孔吸附树脂对其分离纯化,并对其成份进行鉴定。在保健食品及医药领域有很重要的研究意义。本研究首先研究了不同因素对人参皂苷提取量的影响,如溶剂浓度、料液比、提取温度及超声时间等。发现在提取条件为以料液比为1:40时,加入浓度为80%的乙醇溶液,于75℃下超声60 min,会得到较高的总皂苷含量。以此条件进行了2次提取验证,得到的总皂苷提取率分别为5.528 mg/mL、8.632 mg/mL,均超过条件优化实验时的总皂苷提取率,说明该最佳条件切实有效。为了获得较为纯净的稀有人参皂苷溶液,筛选对人参皂苷溶液具有较好吸附与解吸附效果的大孔树脂,本研究采用静态吸附与动态吸附的初选与复选相结合的办法,从D3520、S-8、D4020、D201C、HP-20、X-5、HPD400、HPD450、AB-8、D101C、D101这11种大孔树脂中逐步筛选出吸附效果最好的大孔树脂D101,并对上样条件及洗脱条件进行了均匀设计实验及优化筛选,最终确定最优方案为皂苷溶液浓度为8.27 mg/mL、上样体积(树脂:体积)为1:2、去离子水洗脱液体积64.3 mL、20%乙醇解吸附液体积128.6 mL,60%乙醇解吸附液体积192.9 mL和100%乙醇解吸附液体积128.6 mL,以此为条件进行纯化验证,得到验证结果为吸附率为100%,去离子水洗脱液、20%乙醇解吸附液、60%乙醇解吸附液、100%乙醇解吸附液的解吸附率分别为5.98%、-6.79%、77.49%、16.95%。本研究最后对西洋参固体发酵总皂苷提取液,以及大孔树脂纯化洗脱液中的皂苷进行了质谱鉴定,分别比较西洋参固体发酵前后,以及经过大孔树脂纯化前后的稀有人参皂苷的种类及含量的变化,发现经过西洋参的固体发酵后,有新的稀有人参皂苷的产生,如Rh1、20(R)-Ginsenoside Rh1、F1、Rh3、Rh4、Rh6、Rk3、Notoginsenoside R2等;CK、Mc与Rd等原有稀有人参皂苷的含量也有所增加,其中CK的含量增幅达到336.72%,是因为CK的转化途径最为广泛,水解酶及原型人参皂苷的种类丰富;由于稀有人参皂苷是由常见人参皂苷转化得来,故大部分常见人参皂苷的含量均有所降低,如Rg1、Re、Rb2与Rb3、Rc等,分别降低了78.99%、91.8%,Rb2、Rb3由于互为同分异构体,不易分开,共降低94.62%、71.17%;还有部分皂苷类物质的消失,如Malonyl ginsenoside Rd、Malonyl ginsenoside Rc、Malonyl ginsenoside Rb1、Malonyl ginsenoside Rb2等丙酰基化的人参皂苷以及部分乙酰基化的人参皂苷如Acetyl G-Rc、Acetyl G-Rg3、Acetyl GRg1。经过大孔树脂纯化,Rh1、F1、F2、Rk2、Rk3、Rg3、CK等目标产物稀有人参皂苷的含量在梯度乙醇洗脱液中得到富集,Rh1富集程度为原溶液的10.02倍;F1富集程度为原西洋参发酵液的34.39倍;F2为原皂苷溶液的1.31倍;CK的富集程度为原溶液的1.8倍。综合以上结果,从西洋参固体发酵制备稀有人参皂苷到提取的条件优化增加提取率,再通过筛选出的大孔树脂D101进行纯化,最终得到较为纯净的稀有人参皂苷。
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