人參皂苷的提取與分離 材料

1、 人參皂苷的提取與分離 學 生 姓 名 專 業(yè) 班 級 學 院 摘要 首先認識人參和人參皂苷，了解人參皂苷的詳細作用和功效，接著研究了人參莖葉總皂苷含量提取方法，用詳細的工藝提取人參皂苷，并且用對顯色反應(yīng)和薄層層析對提取物進行鑒定，為以后的人參莖葉的開發(fā)利用奠定基礎(chǔ)。 關(guān)鍵詞：皂苷；人參莖葉；鑒定。 Abstract. The first ginseng and ginseng saponin, understanding the role and efficacy of ginseng saponin in detail, then study the effect of ginseng s

2、tem leaf total saponin extraction method, with the detailed process of extraction of ginseng saponin, and used for color reaction and thin-layer chromatography to extract were identified, for the future of ginseng stem and leaf development lays a foundation. key words: saponin; ginseng stems and lea

3、ves; appraisal;目 錄摘要IAbstractII1緒 論11.1 人參概述11.2 人參的化學成分11.2.1 人參皂苷11.2.2 人參蛋白 1 1.2.3 人參多糖1 1.2.4 無機元素21.2.5 其他成分21.3人參的生理功能及藥理活性21.3.1增強免疫功能21.3.2抗衰老21.3.3抗腫瘤31.3.4增強學習和記憶能力31.3.5保護心血管系統(tǒng)32實驗部分52.1 實驗材料52.2 人參皂苷的提取分離52.2.1人參皂苷的提取分離原理52.2.2人參皂苷提取和苷元分離工藝流程52.3 人參皂苷的檢識72.3.1顯色反應(yīng)72.3.2薄層層析73討論94結(jié)論10參考文

4、獻111 緒 論1.1 人參概述人參系五加科植物人參(Panax ginseng CAMey)的干燥根，人類對人參的利用在神農(nóng)本草經(jīng)中已有記載，據(jù)今已有2000多年的歷史，但人們偏向于對人參根的利用，而對人參莖葉的開發(fā)從近幾年才開始。人參莖葉是人參的地上部分，比根具有更高的人參總皂苷含量，具有補氣益肺，祛暑，生津的功能，用于氣噓咳嗽，冒熱煩躁，津傷口渴，頭目不清，四肢倦乏等癥。我國是人參的故鄉(xiāng)，人參是我國的傳統(tǒng)名貴中藥，具有對多種疾病防治效果和對人體滋補強壯作用，已久為世界上馳名中藥。其應(yīng)用歷史相當久遠，在我國醫(yī)藥史上具有特殊的地位。人參為五加科人參屬植物，通常所說的商品人參是指該植物的干燥根

5、。始載于神農(nóng)本草經(jīng)，列為上品，享有“中藥之王”的美譽，居東北三寶之冠。在我國主產(chǎn)于吉林及其周邊的東北三省，我國在世界上也是人參重要的主產(chǎn)國和輸出國之一。近年來，無論在人工栽培、采收加工、組織培養(yǎng)，還是有效成分的提取、分離，含量測定，活性成分，生理機能以及新產(chǎn)品的研制開發(fā)等方面，都進了較深入的研究工作，也取得了一定進展。1.2人參的化學成分人參主要含人參皂苷、人參多糖、人參蛋白等生物活性成分，是人參具有“百草之王”美譽的物質(zhì)基礎(chǔ)。1.2.1人參皂苷人參皂苷是人參、西洋參、三七等五加科人參屬植物的主要活性成分，主要包括三種類型：達瑪烷型四環(huán)三萜皂苷（包括原人參二醇型皂苷和原人參三醇型皂苷）、奧克梯

6、隆型四環(huán)三萜皂苷和齊墩果酸型五環(huán)三萜皂苷。在人參根中的人參皂苷主要分布在表皮上，但人參植株的不同部位總皂苷含量也不同。1.2.2人參蛋白人參蛋白也是人參的主要成分，蛋白質(zhì)和多肽在人參的生長、發(fā)育及生物功能表達等方面都起著重要的作用。主要包括：類RNA酶蛋白、核糖核酸酶、幾丁質(zhì)樣蛋白、木聚糖酶、皂苷-葡萄糖苷酶。1.2.3人參多糖人參的化學成分很豐富，除了人參皂苷、人參蛋白外，還含有多種糖類，其總糖含量為4%-6%。包括單糖、低聚糖和多糖。人參含有豐富的人參多糖，多糖中含多肽，結(jié)合成糖肽。低聚糖，又稱寡糖，根據(jù)寡糖的生物學功能可分為功能性寡糖和普通寡糖兩大類。普通寡糖如麥芽糖、蔗糖等可被人體消化

7、吸收，產(chǎn)生能量。而功能性寡糖，因不能被人和動物腸道吸收，決定了它們獨特的生理功能。近年來，國內(nèi)外對功能性寡糖的研究十分活躍，其主要生理功能體現(xiàn)在抑制腸道病原菌的生長繁殖，減少有毒發(fā)酵產(chǎn)物及有害細菌酶，預防、治療便秘、腹瀉，清除有害物質(zhì)、保護肝臟功能，降低血清膽固醇和血壓，增強免疫功能，抗衰老作用等。1.2.4無機元素人參含有人體必需的銅、鋅、鐵、鈣、鎂、錳、納、鉀等無機元素。近幾年來很多學者認為中草藥無機成分與有機成分具有協(xié)調(diào)作用，已引起人們的關(guān)注。氨基酸人參中含有豐富的天門冬氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、賴氨酸、精氨酸、酪氨酸、組氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、胱氨酸

8、、異亮氨酸等人體必需的氨基酸。1.2.5其他成分人參中還富含維生素類、生物堿及核苷類、酮類及黃酮類、聚乙炔醇類、甾醇類、酶類、木質(zhì)素類、脂肪酸以及揮發(fā)性等有效成分。人參含大量的揮發(fā)油，是人參的特有香氣。紅參含有微量的人參麥芽醇，具有抗氧化作用。1.3 人參的生理功能及藥理活性1.3.1 增強免疫功能 人參具有調(diào)節(jié)人體免疫功能的作用，包括增強體內(nèi)吞噬細胞的活性，刺激機體對各種抗原產(chǎn)生相應(yīng)的抗體，促進T淋巴細胞轉(zhuǎn)化增殖等多種形式。1.3.2抗衰老 人參抗衰老作用是目前頗受重視的研究課題，這是由于自古以來人們就認為人參具有延年益壽作用11,12。另一方面乃由于老齡人口的急劇增加，研究抗衰老藥物己是社

9、會和人們的潛在要求，藥理學研究證明13,14，人參的抗衰老作用是通過增強物質(zhì)代謝、提高抗體免疫功能、調(diào)節(jié)內(nèi)分泌、抗氧化等多種作用形式來實現(xiàn)的。1.3.3抗腫瘤 雖然人參抗腫瘤作用研究始于60年代初，但近些年來這項研究才受到學者們的重視，中國學者最初發(fā)現(xiàn)人參多糖對免疫功能具有促進作用，進一步發(fā)現(xiàn)人參多糖對多種動物移植腫瘤有抑制作用15,16，這種人參多糖制劑，現(xiàn)己正式用于臨床治療。臨床實踐證明，人參多糖注射液對胃癌病人有增強免疫功能和延緩病情進展的作用，特別是將其與放療和化療合并應(yīng)用時，可對抗放療和化療引起的造血和免疫功能的抑制，使放療和化療的療程延長，從而增強了放療和化療的療效。人參皂苷對人體

10、骨肉瘤U2OS細胞增殖的抑制作用。研究表明人參皂苷Rf - Rg1 - F1、PPT顯著地促進了U2 OS細胞的凋亡。其作用通過抑制細胞周期或促進細胞凋亡來阻止U2 OS細胞的增殖23,25。 人參皂苷抗癌抗轉(zhuǎn)移作用,主要基于人參皂苷腸內(nèi)菌代謝物。人參皂苷腸內(nèi)菌代謝物及其脂肪酸酯可能是人參皂苷在體內(nèi)抗癌的真正活性成分2,4。人參皂苷Rb1 被結(jié)腸內(nèi)細菌代謝為M I、M I逐漸水解為20( S) - 原人參二醇皂苷29,30。如Rb1、Rb2、Rc 由結(jié)腸內(nèi)細菌代謝為M I。M I在肝中進一步生物轉(zhuǎn)化為脂肪酸酯。脂肪酸酯抑制腫瘤作用比M I強, EM I可能是人參皂苷在體內(nèi)的真正活性成分。EM

11、I的藥代動力學和生理學需要進一步深入研究。1.3.4增強學習和記憶能力前蘇聯(lián)學者報告人參和五味子都能加速條件反射的建立。近些年來，藥理學家們用防御和逃避性條件反射方法證明，人參皂苷對化學藥物引起的記憶獲得和記憶鞏固不良均有明顯改善作用，但對記憶再現(xiàn)缺失影響不明顯。在各種皂苷中，以人參皂苷的作用最佳，其他皂苷也有一定作用，但藥效較差24,26。1.3.5保護心血管系統(tǒng)對人參活性物質(zhì)的研究結(jié)果表明，人參中對心血管起作用的物質(zhì)是人參皂苷，它具有明顯的強心作用，能增加心肌的收縮力、減慢心率、增加心輸出量和冠脈血流量。人參皂苷對動脈硬化的抑制作用。抑制酪氨酸激酶活性的藥物具有抗動脈硬化的活性。據(jù)陳英杰報

12、道; 二醇組人參皂苷中Ra1、Rb1、Rd、R0、顯示有較強的抑制酪氨酸激酶活性用;人參皂苷Rb1、人參皂苷Rd最強,而三七參苷- R4、人參皂苷Rb3、人參皂苷Rc、人參皂苷Rg3、人參皂苷Rh2、竹節(jié)參苷- L8、人參皂苷- Ia、20 (R)人參皂苷- Rh1、人參二醇及齊墩果酸顯示中等強度的抑制作用。人參皂苷抑制酪氨酸激酶活性的構(gòu)效關(guān)系為PPD - 型皂苷- >齊墩果酸皂苷> PPT - 型皂苷。人參皂苷對脂蛋白脂肪酶的激活作用。高血脂,是因為乳糜微滴和低密度脂蛋白的積累和由于心臟中的脂蛋白脂肪酶活性降低造成的?？诜藚⒃碥找种迫槊游⒌魏偷兔芏戎鞍椎姆e累。使血漿和心臟中的

13、脂蛋白脂肪酶活性恢復正常。起到降血清甘油三酯和膽固醇的作用2,7,8。 2 實驗部分2.1實驗材料人參莖葉(干） 無水乙醇 天平、 布氏漏斗、 燒杯(100ml、250ml、500ml)、 量筒(10ml、50ml、100ml、250ml)、 滴管、 漏斗、 鐵架臺、 玻璃棒、 試管、 濾紙、 剪刀 硅膠G 毛細管 氨性醇 樹脂 玻璃板 濃硫酸等2.2 人參皂苷的提取分離2.2.1人參皂苷的提取分離原理人參皂苷元與多個分子糖結(jié)合成苷，具有較強的親水性，易溶于水和低級醇類，實驗室采用熱水提取人參皂苷，提取液加堿（CaO）除雜。再用酸調(diào)至中性，上大孔樹脂柱，先用水洗去色素至無色，再用70的氨性醇洗

14、至無色，人參皂苷便溶于乙醇洗脫，回收乙醇，便得到人參總皂苷。人參總皂苷和稀HCl在醇液中進行溫和酸水解，可得到三種皂苷元，齊墩果酸、人參二醇和人參三醇。而不能得到原人參二醇和原人參三醇，這是因為在酸水解過程中側(cè)鏈的20位碳原子上的羥基（OH）與該鏈上的雙鍵（CC）易閉環(huán)，而形成帶有三甲基四氫吡喃環(huán)的人參二醇和人參三醇。水解后，除去醇、氯仿萃取物經(jīng)硅膠柱層析分離即可得到三種單體皂苷元，經(jīng)重結(jié)晶獲得純品，分別與已知皂苷的紅外光譜相一致。2.2.2人參皂苷提取和苷元分離工藝流程一.人參皂苷提取工藝 人參莖葉粗粉20g熱水提取1小時，粗濾，（棉花）提取液 藥渣加0.6g是會乳沉淀，并調(diào)至PH910，放

15、置10分鐘，抽濾沉淀物濾液濃硫酸調(diào)PH7，放置10分鐘。中性提取液回收后，上大孔樹脂柱，先用水洗至無色，再用 70氨性醇洗至綠色。乙醇洗脫液回收乙醇人參總皂苷（黃白色）二.參皂苷元的水解和苷元的分離流程 人參總皂苷加含5HCl的50乙醇液，加熱回流2小時沉淀 水解液（酸性皂苷元部分）加水稀釋，水浴蒸去醇，氯仿萃取3次（10，5，5ml）水層氯仿層無水NaSO干燥，回收氯仿總皂苷元少量苯溶解，硅膠柱層析，用苯乙酸乙脂 （8：2）洗脫組分 組分 組分95乙醇重 95乙醇重丙酮結(jié)晶結(jié)晶3次結(jié)晶3次2次齊墩果酸人參二醇人參三醇mp299-301mp245-250mp244-246三.操作方法 人參總皂

16、苷的提?。喝∪藚⑶o葉粗粉20g，放入燒杯用熱水（8090）提取1小時，然后用棉花粗濾，在所得濾液中加入0.6g水石灰乳除雜并調(diào)PH910放置10分鐘左右，過濾，再將濾液用濃硫酸（少量）調(diào)PH7，放置10分鐘左右，回收提取液至少量（510ml），再上大孔樹脂柱（注：此柱應(yīng)提前洗好，清洗辦法略）先用蒸餾水洗至無色，再用70的乙醇洗至無色，分別用小瓶接收。便得到了乙醇洗脫液，回收乙醇，便得到了人參總皂苷（黃白色）。人參皂苷的水解稱取人參皂苷45g（不足時由老師提供），加20倍量含5HCl的50乙醇溶液，加熱回流2小時，放冷，加0.5倍水，水浴去醇，轉(zhuǎn)入分液漏斗中，用氯仿萃取3此（10，5，5ml），

17、合并氯仿層，加少量無水硫酸鈉干燥，回收氯仿即得總皂苷元。苷元柱層析分離稱取100200目硅膠（105活化30分鐘）50g，用苯做洗脫劑濕法裝柱，柱頂放一層脫脂棉，壓上數(shù)個玻璃球，放出多余的苯（至高于吸附劑1cm），計算保留體積?？傇碥赵蒙倭勘饺芙馍现帽揭宜嵋抑?：2）洗脫，薄層檢識（與苷元標準品對照）相同組分合并，回收溶劑。齊墩果酸、人參二醇用95乙醇重結(jié)晶，人參三醇用丙酮重結(jié)晶，純品80干燥，收集于小瓶中。 注：由于人參花、葉中人參皂苷含量高且廉價，所以本實驗可用人參地上部分作原料進行實驗，脫脂34次，由綠變棕紅即可，其它操作同前。如果用人參根總皂苷元進行柱層析，要求學生精制人參二醇

18、進行紅外光譜鑒定。若用人參花、葉總皂苷元進行柱層析分離，則要求學生精制人參三醇進行紅外光譜鑒定。2.3人參皂苷的檢識2.3.1顯色反應(yīng) 醋酐濃硫酸反應(yīng)（Liebermamm-Burchand反應(yīng)）取人參皂苷樣品少許，溶于冰醋酸中，加醋酐濃硫酸試劑（19：1）數(shù)滴，混勻，呈紅紫色。 泡沫反應(yīng)：取人參皂苷樣品少許于試管中，加水23ml溶解，密塞，用力振搖1分鐘，產(chǎn)生大量持久泡沫。2.3.2薄層層析一.人參皂苷TLC：吸附劑：硅膠G板展開劑：正定醇乙酸乙脂水（8：2：10）上層。氯仿甲醇水（13：7：2）下層。對照品：根、葉、花甲醇液(10mg/ml)顯色劑：10乙醇液（V/V），110加熱10分鐘

19、，至棕紅色斑點出現(xiàn)。二.人參皂苷元TLC吸附劑：硅膠G板展開劑：苯乙酸乙脂（1：1）對照品：人參二醇、人參三醇、齊墩果酸甲醇液顯色劑：同皂苷三.光譜數(shù)據(jù)齊墩果酸：IR ：3301，1700NMR()：5.30，1.85，1.63，1.24，0.91，0.75人參二醇：IR ：3301，1626NMR()：3.60，3.13，1.88，1.65，1.33，0.90人參三醇：IR ：3340，1617NMR()：6.32，4.60，3.62，1.95，1.60，1.30，1.16，1.04，0.90，0.82 3討論 1.萃取操作時，注意振搖不能過于劇烈，以防止產(chǎn)生乳化現(xiàn)象。 2.人參皂苷的含量測

20、定經(jīng)典的方法是將其提取、分離、再與標準品(人參皂苷標準品)對照進行含量研究。通常用紙層析顯色、薄層掃描或HPLC方法，這些方法適合于針對某一個皂苷的含量測定。但皂苷類化合物在結(jié)構(gòu)上或藥理活性有相似之處。所以測得某一單個皂苷的含量，有時并不能說明問題。苷藥理作用相近，某種程度上，總皂苷是各個皂苷的總和。 3.利用試劑檢識皂苷比較靈敏，但專屬性較差。 4 結(jié) 論本實驗使用溶劑提取法提取人參皂苷并對提取物進行鑒定。人參莖葉中的總皂苷含量是根中的2-3倍，國內(nèi)外對人參莖葉皂苷提取工藝的報道很多，但由于制得的人參莖葉皂苷純度低，農(nóng)藥殘毒含量高，致使人參莖葉皂苷的生產(chǎn)和利用受到限制。 參考文獻1. 高藹茹

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