酸性氨基酸催化水解制备稀有人参皂苷的研究

发布时间：2020-04-16 20:42

【摘要】：人参Panax ginseng C.A.Meyer为五加科草本植物,是我国传统名贵中药材,在我国已有4000多年的沿用历史。人参皂苷是人参中最具有代表性的活性成分,具有广泛的药理活性。药理研究表明,经过糖苷键的选择性水解获得的稀有人参皂苷比原有人参皂苷具有更好的药理活性和生物利用度。目前稀有人参皂苷的制备方法主要有酸水解法、碱水解法、酶解法和微生物降解法等。强酸强碱水解法简便、快捷,但存在反应难控制、易造成环境污染、专一性差、腐蚀性强等缺点;酶解法和微生物降解法又存在着成本较高和对反应条件要求苛刻等缺陷。氨基酸是动植物所必须的主要营养成分,在自然界中广泛存在,具有一定的生物活性,可被吸收降解,无毒副作用。本研究选用酸性氨基酸为催化剂,以人参皂苷为原料,低成本、环境友好地制备了稀有人参皂苷,为稀有人参皂苷的制备提供了一条高效、绿色环保的新方法和理论基础。本研究的主要成果如下:以天冬氨酸为催化剂,在高温蒸煮条件下,分别以人参二醇组皂苷(PDG)和人参皂苷Re为原料,研究了天冬氨酸对人参二醇组皂苷和人参皂苷Re的降解。结果表明,人参皂苷与天冬氨酸以10∶1混合,于120℃反应1 h,人参二醇组皂苷和人参皂苷Re的转化率均为100%;进一步采用半制备型高效液相色谱从人参皂苷降解产物中共分离制备了8个降解产物,通过MS和NMR对这些化合物进行了结构鉴定,结果表明人参二醇组皂苷的降解产物为人参皂苷20(S)-Rg3、20(R)-Rg3、Rk1和Rg5,其转化途径为PDG→20(S)-Rg3/20(R)-Rg3→Rk1/Rg5;人参皂苷Re的降解产物为人参皂苷Rg6、F4、Rk3和Rh4,其转化途径为Re→Rg6/F4→Rk3/Rh4。同时研究了水解条件对人参皂苷的降解和美拉德反应的影响及水解产物的抗氧化活性。结果表明,人参皂苷20(R)-Rg3和Rg5的含量随着温度的升高而升高,20(S)-Rg3和Rk1的含量随着温度的升高而降低。抗氧化实验结果表明,随着蒸煮温度的增加,天冬氨酸与人参二醇组皂苷反应产物对DPPH自由基的清除作用明显增强(P0.01),其抗氧化作用的主要物质为天冬氨酸与人参皂苷上水解下来的糖发生反应生成的美拉德反应产物。以谷氨酸为催化剂,人参二醇组皂苷和人参皂苷Re为原料,通过单因素考察和正交试验,分别对人参皂苷Rg3和人参皂苷Rg2的制备工艺进行优化,反应产物用HPLC进行定量分析。正交试验结果表明,原人参二醇组皂苷(10 mg/ml)和谷氨酸(10 mg/ml)于80℃反应2 h,原人参二醇组皂苷被全部降解,人参皂苷Rg3的转化率可达65.12%。人参皂苷Re(1mg/ml)和谷氨酸(2 mg/ml)于80℃反应2 h,人参皂苷Re被全部降解,人参皂苷Rg2的转化率可达60.33%。模拟红参加工过程,研究了酸性氨基酸和碱性氨基酸浸润人参处理后,对人参皂苷和美拉德反应产物的影响。结果表明,使用谷氨酸浸润处理的人参,在98℃下蒸煮2h条件下,大部分人参皂苷转化成了人参稀有皂苷;120℃下蒸煮2h,人参皂苷全部转化成稀有皂苷。而使用精氨酸浸润处理的人参,在98℃下蒸煮2h条件下,无稀有皂苷的生成,120℃下蒸煮2h,仅有少量的皂苷转化成稀有皂苷。这说明了在红参加工过程中酸性氨基酸具有促进人参皂苷转化的作用,而碱性氨基酸具有阻止人参皂苷转化的作用。同时研究了不同处理的人参蒸煮后美拉德反应的褐变程度和抗氧化活性的变化。结果表明不论采用酸性氨基酸还是碱性氨基酸浸润处理后加工的红参中美拉德反应的褐变程度均显著的增加,同时抗氧化活性也增强。
【图文】：

进行冷冻干燥制成粉末后备用。解人参皂苷 Re 所得到的干燥样品粉末用 80%的乙醇型树脂柱进行梯度洗脱，首先使用蒸馏水进行洗脱质，然后再分别用浓度为 30%、50%和 80%的乙醇溶 50℃条件下，使用旋转蒸发仪进行浓缩。最后用甲醇的制备。离制备皂苷水解产物的分离制备化水解人参二醇组皂苷反应后所得到的产物用甲醇进后，通过半制备型高效液相色谱仪进行分离制备，按谱条件进行洗脱分离，分别收集 33.48～35.46 min，61.81～66.17 min 共 4 段样品，，用旋转蒸发仪进行减干燥，制得化合物 1（得率 13.5%）、化合物 2（得率 1 4（得率 20.4%）。色谱图见图 1-1。

图 1-2 人参皂苷 Re 降解产物的半制备高效液相色谱图rative high performance liquid chromatographic profile of the Ginsenproduct5-人参皂苷 Rg6；6-人参皂苷 F4；7-人参皂苷 Rk3；8-人参皂苷 Rinsenoside Rg6; 6-ginsenoside F4; 7-ginsenoside Rk3; 8-ginsenoside R结构鉴定型HPLC分离纯化所获得的人参皂苷单体溶于氘代吡啶，）和碳谱（100MHz）等进行结构鉴定，测定上述八种化分子结构。结构鉴定白色针状晶体（MeOH，H2O），mp.237℃~238℃，易溶乙腈，难溶于水。Liebermann-Burchard 反应与 Molish 为三萜类化合物。与对照品测定混合熔点不下降，TLC合物 1 与人参皂苷 Rg3共薄层层析，以三种不同展开剂氯仿

本文编号：2630012