酸性氨基酸催化水解制備稀有人參皂苷的研究
發(fā)布時(shí)間:2020-04-16 20:42
【摘要】:人參Panax ginseng C.A.Meyer為五加科草本植物,是我國(guó)傳統(tǒng)名貴中藥材,在我國(guó)已有4000多年的沿用歷史。人參皂苷是人參中最具有代表性的活性成分,具有廣泛的藥理活性。藥理研究表明,經(jīng)過(guò)糖苷鍵的選擇性水解獲得的稀有人參皂苷比原有人參皂苷具有更好的藥理活性和生物利用度。目前稀有人參皂苷的制備方法主要有酸水解法、堿水解法、酶解法和微生物降解法等。強(qiáng)酸強(qiáng)堿水解法簡(jiǎn)便、快捷,但存在反應(yīng)難控制、易造成環(huán)境污染、專一性差、腐蝕性強(qiáng)等缺點(diǎn);酶解法和微生物降解法又存在著成本較高和對(duì)反應(yīng)條件要求苛刻等缺陷。氨基酸是動(dòng)植物所必須的主要營(yíng)養(yǎng)成分,在自然界中廣泛存在,具有一定的生物活性,可被吸收降解,無(wú)毒副作用。本研究選用酸性氨基酸為催化劑,以人參皂苷為原料,低成本、環(huán)境友好地制備了稀有人參皂苷,為稀有人參皂苷的制備提供了一條高效、綠色環(huán)保的新方法和理論基礎(chǔ)。本研究的主要成果如下:以天冬氨酸為催化劑,在高溫蒸煮條件下,分別以人參二醇組皂苷(PDG)和人參皂苷Re為原料,研究了天冬氨酸對(duì)人參二醇組皂苷和人參皂苷Re的降解。結(jié)果表明,人參皂苷與天冬氨酸以10∶1混合,于120℃反應(yīng)1 h,人參二醇組皂苷和人參皂苷Re的轉(zhuǎn)化率均為100%;進(jìn)一步采用半制備型高效液相色譜從人參皂苷降解產(chǎn)物中共分離制備了8個(gè)降解產(chǎn)物,通過(guò)MS和NMR對(duì)這些化合物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)鑒定,結(jié)果表明人參二醇組皂苷的降解產(chǎn)物為人參皂苷20(S)-Rg3、20(R)-Rg3、Rk1和Rg5,其轉(zhuǎn)化途徑為PDG→20(S)-Rg3/20(R)-Rg3→Rk1/Rg5;人參皂苷Re的降解產(chǎn)物為人參皂苷Rg6、F4、Rk3和Rh4,其轉(zhuǎn)化途徑為Re→Rg6/F4→Rk3/Rh4。同時(shí)研究了水解條件對(duì)人參皂苷的降解和美拉德反應(yīng)的影響及水解產(chǎn)物的抗氧化活性。結(jié)果表明,人參皂苷20(R)-Rg3和Rg5的含量隨著溫度的升高而升高,20(S)-Rg3和Rk1的含量隨著溫度的升高而降低。抗氧化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著蒸煮溫度的增加,天冬氨酸與人參二醇組皂苷反應(yīng)產(chǎn)物對(duì)DPPH自由基的清除作用明顯增強(qiáng)(P0.01),其抗氧化作用的主要物質(zhì)為天冬氨酸與人參皂苷上水解下來(lái)的糖發(fā)生反應(yīng)生成的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物。以谷氨酸為催化劑,人參二醇組皂苷和人參皂苷Re為原料,通過(guò)單因素考察和正交試驗(yàn),分別對(duì)人參皂苷Rg3和人參皂苷Rg2的制備工藝進(jìn)行優(yōu)化,反應(yīng)產(chǎn)物用HPLC進(jìn)行定量分析。正交試驗(yàn)結(jié)果表明,原人參二醇組皂苷(10 mg/ml)和谷氨酸(10 mg/ml)于80℃反應(yīng)2 h,原人參二醇組皂苷被全部降解,人參皂苷Rg3的轉(zhuǎn)化率可達(dá)65.12%。人參皂苷Re(1mg/ml)和谷氨酸(2 mg/ml)于80℃反應(yīng)2 h,人參皂苷Re被全部降解,人參皂苷Rg2的轉(zhuǎn)化率可達(dá)60.33%。模擬紅參加工過(guò)程,研究了酸性氨基酸和堿性氨基酸浸潤(rùn)人參處理后,對(duì)人參皂苷和美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的影響。結(jié)果表明,使用谷氨酸浸潤(rùn)處理的人參,在98℃下蒸煮2h條件下,大部分人參皂苷轉(zhuǎn)化成了人參稀有皂苷;120℃下蒸煮2h,人參皂苷全部轉(zhuǎn)化成稀有皂苷。而使用精氨酸浸潤(rùn)處理的人參,在98℃下蒸煮2h條件下,無(wú)稀有皂苷的生成,120℃下蒸煮2h,僅有少量的皂苷轉(zhuǎn)化成稀有皂苷。這說(shuō)明了在紅參加工過(guò)程中酸性氨基酸具有促進(jìn)人參皂苷轉(zhuǎn)化的作用,而堿性氨基酸具有阻止人參皂苷轉(zhuǎn)化的作用。同時(shí)研究了不同處理的人參蒸煮后美拉德反應(yīng)的褐變程度和抗氧化活性的變化。結(jié)果表明不論采用酸性氨基酸還是堿性氨基酸浸潤(rùn)處理后加工的紅參中美拉德反應(yīng)的褐變程度均顯著的增加,同時(shí)抗氧化活性也增強(qiáng)。
【圖文】:
進(jìn)行冷凍干燥制成粉末后備用。解人參皂苷 Re 所得到的干燥樣品粉末用 80%的乙醇型樹(shù)脂柱進(jìn)行梯度洗脫,首先使用蒸餾水進(jìn)行洗脫質(zhì),然后再分別用濃度為 30%、50%和 80%的乙醇溶 50℃條件下,使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進(jìn)行濃縮。最后用甲醇的制備。離制備皂苷水解產(chǎn)物的分離制備化水解人參二醇組皂苷反應(yīng)后所得到的產(chǎn)物用甲醇進(jìn)后,通過(guò)半制備型高效液相色譜儀進(jìn)行分離制備,按譜條件進(jìn)行洗脫分離,分別收集 33.48~35.46 min,61.81~66.17 min 共 4 段樣品,,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進(jìn)行減干燥,制得化合物 1(得率 13.5%)、化合物 2(得率 1 4(得率 20.4%)。色譜圖見(jiàn)圖 1-1。
圖 1-2 人參皂苷 Re 降解產(chǎn)物的半制備高效液相色譜圖rative high performance liquid chromatographic profile of the Ginsenproduct5-人參皂苷 Rg6;6-人參皂苷 F4;7-人參皂苷 Rk3;8-人參皂苷 Rinsenoside Rg6; 6-ginsenoside F4; 7-ginsenoside Rk3; 8-ginsenoside R結(jié)構(gòu)鑒定型HPLC分離純化所獲得的人參皂苷單體溶于氘代吡啶,)和碳譜(100MHz)等進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定,測(cè)定上述八種化分子結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)鑒定白色針狀晶體(MeOH,H2O),mp.237℃~238℃,易溶乙腈,難溶于水。Liebermann-Burchard 反應(yīng)與 Molish 為三萜類化合物。與對(duì)照品測(cè)定混合熔點(diǎn)不下降,TLC合物 1 與人參皂苷 Rg3共薄層層析,以三種不同展開(kāi)劑氯仿
本文編號(hào):2630012
【圖文】:
進(jìn)行冷凍干燥制成粉末后備用。解人參皂苷 Re 所得到的干燥樣品粉末用 80%的乙醇型樹(shù)脂柱進(jìn)行梯度洗脫,首先使用蒸餾水進(jìn)行洗脫質(zhì),然后再分別用濃度為 30%、50%和 80%的乙醇溶 50℃條件下,使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進(jìn)行濃縮。最后用甲醇的制備。離制備皂苷水解產(chǎn)物的分離制備化水解人參二醇組皂苷反應(yīng)后所得到的產(chǎn)物用甲醇進(jìn)后,通過(guò)半制備型高效液相色譜儀進(jìn)行分離制備,按譜條件進(jìn)行洗脫分離,分別收集 33.48~35.46 min,61.81~66.17 min 共 4 段樣品,,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進(jìn)行減干燥,制得化合物 1(得率 13.5%)、化合物 2(得率 1 4(得率 20.4%)。色譜圖見(jiàn)圖 1-1。
圖 1-2 人參皂苷 Re 降解產(chǎn)物的半制備高效液相色譜圖rative high performance liquid chromatographic profile of the Ginsenproduct5-人參皂苷 Rg6;6-人參皂苷 F4;7-人參皂苷 Rk3;8-人參皂苷 Rinsenoside Rg6; 6-ginsenoside F4; 7-ginsenoside Rk3; 8-ginsenoside R結(jié)構(gòu)鑒定型HPLC分離純化所獲得的人參皂苷單體溶于氘代吡啶,)和碳譜(100MHz)等進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定,測(cè)定上述八種化分子結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)鑒定白色針狀晶體(MeOH,H2O),mp.237℃~238℃,易溶乙腈,難溶于水。Liebermann-Burchard 反應(yīng)與 Molish 為三萜類化合物。與對(duì)照品測(cè)定混合熔點(diǎn)不下降,TLC合物 1 與人參皂苷 Rg3共薄層層析,以三種不同展開(kāi)劑氯仿
本文編號(hào):2630012
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