鞍山卫生学校
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皂苷
关键词:药学中药学
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皂苷

皂苷

皂苷概述

    是苷元为三或螺旋甾醇类化合物的一类糖元为三萜类化合物则称为三萜皂苷,如为螺旋甾烷类化合物则称为甾烷皂苷皂苷类化合物主要分布陆地高等植物中,其中甾体皂苷主要存在于薯蓣科、百合科和玄参科等;三萜皂苷主要存在于五加科、豆科、远志科及葫芦科等。有许多植物的皂苷含量很高,如甘草根含有2%-12%的皂,皂树皮含有10%皂苷,七叶树种子含有高达13%的七叶皂苷薯蓣的球状根茎含有丰富的甾体皂苷,是人工合成激素的重要原料。此外,海星、海参等海洋生物也存在皂苷类化合物。皂苷根据元连接糖链数目的不同,可分为单糖链皂,双糖链皂及三糖链皂。在一些皂苷的糖链上,还通过键连有其他基团。

    在皂的化学结构中,由于元具有不同程度的亲脂性,糖链具有较强的亲水性,使皂苷成为一种表面活性剂,用力振荡其水液可产生持久性的泡沫。一些富含皂的植物提取物被用于制造乳化剂、洗洁剂及发泡剂等。此外,一些皂对细胞膜具有破坏作用,表现出毒鱼、灭螺、溶血、杀精及细胞毒等活性。皂的表面活性作用受其连接糖链数日的影响,一般单糖链皂昔的溶血,灭螺作用更强,双糖链皂的作用稍弱。皂的溶血作用也与昔元有关,如以人参三醇为昔元的皂昔其有明显溶血作用,而以人参二醇为元的人参皂则具有抗溶血作用。

可用一些颜色反应对皂进行初步鉴定,最常用的颜色反应为Liebermann-Burchard反应,其方法如下在试管中将少量样品溶十乙酸,再沿试管壁加入浓硫酸,如两层液体交界面呈紫红色则为阳性反应。

1 皂苷的存在形式和分布

皂苷由皂苷元和糖、糖醛酸或其他有机酸所组成。组成皂苷的糖常见的有:葡萄糖、半乳糖、鼠李糖、阿拉伯糖、木糖和其他戊糖类。根据苷元又可分为两大类:三萜类皂苷和类固醇类皂苷。三萜又可分为四环三萜和五环三萜,其中以五环三萜为常见。四环三萜型皂苷中以达玛烷型皂苷研究较多,且较深入;五环三萜型皂苷中作药用的以齐墩果烷型

皂苷研究最多。类固醇皂苷中又分为螺固醇型皂苷和呋喃固醇型皂苷,以螺固醇型皂苷生理活性为显著。

类固醇类皂苷主要存在于单子叶植物百合科的丝兰属和知母属,以及菝葜科、薯蓣科、龙食兰科等;双子叶植物中也有发现,如豆科、玄参科、茄科等。三萜皂苷在豆科、五加科、伞形花科、报春花科、葫芦科等植物中比较普遍。很多重要的中药如人参、三七、绞股蓝、柴胡、黄芪、远志、商陆、桔梗和知母等所含的皂苷成分均已得到系统的研究。

三萜皂苷元简介

   是由三十个碳原子组成的类化合物在生源关系都是由鳖烯qualene , 23衍生化而来。从化学结构角度看,三帖类化合物为直链、单环、二环直至五环化合物。三类化合物在生物体中有以游离形式存在的,也有以醚、及糖昔的形式存在的。三糖昔因振摇后可产生持久性似肥皂液的泡沫,通称为三萜皂苷类化合物。

    三类化合物广泛存在于植物界,单子叶植物和双子叶植物中均有分布,其中,五加科、豆科、桔梗科、玄参科等植物中三帖含量较高。三萜也存在于动物体中,如从羊毛脂中分离得到羊毛脂醇。由真菌灵芝中也曾分离出许多三成分除陆地生物外,从海参、软珊瑚等海洋生物中也分离出多种类型的三化合物。

类化合物具有多种生理活性,一些游离的三菇单体已作为药物应用于临床。例如,甘草次酸具有促肾上腺皮质激素(ACTH)样活性,临床用为抗炎药,并用于胃溃疡病的治疗;齐墩果酸具有降低转氨酶的功能,临床用于治疗急性黄肝炎;川棣素临床被用作驱蛔虫药此外,近年来发现白桦酸具有抗病毒及抗肿瘤活性,正吸引人们从构效关系及作用机理等方面进行深人研究。鉴于人们对三萜类化合物生物活性重视程度的提高及分离技术和波潜技术的不断进步,近十多年来,从自然界分离纯化并确定了化学结构的三化合物数目日益增多大然产物研究方面的杂志Natural Prod-uct Report近年来常有关于新发现只帖化合物的综述报道

三萜的主要结构类型

1鲨烯类

2四环三萜类

2.1羊毛甾烷型

 

 

 

 

 

 

2.2达玛烷型

2.3葫芦烷型

 

 

 

2.4素型

 

 

2.5苦木苦素型

 

 

3五环三萜类

3.1齐墩果烷型

3.2乌索烷型

3.3羽扇豆烷型

3.4何伯烷型和异何伯烷型

4 甾体皂苷

甾体皂苷是以C-27甾体化合物为苷元的一类皂苷,主要分布于百合科、薯蓣科和茄科植物中,其他科如玄参科、石蒜科、豆科、鼠李科的一些植物中也含有甾体皂苷。常用中药知母、麦冬、七叶一枝花等都含有大量的甾体皂苷。甾体皂苷元是医药工业中生产黄体酮、性激素及皮质激素的重要原料。

4.1甾体皂苷元

    最常见的甾体皂苷元是螺旋幽烷(spirostane,86)的衍生物,在其侧链上有一特征的螺旋缩酮结构。天然存在的螺旋街烷存在C-5C-25两类差向异构体,其他手性碳的构型是不变的。提果皂苷元((tigogenin, 87)和菝契皂苷元(saraasapogenin, 88)和是一对差向异构体,它们的乙酞化物8990经过一系列化学降解反应,分别生成已知构型的初胆街酸(acet;obillianic acid, 9I)和初别胆幽酸( acetioallobillianic acir1,92),这不仅证实了契皂昔元和提果皂作元为一对C-5差向异构体,同时也得出了环B/C, C/D之间的偶合形式。

    螺旋烷的侧链上有C-20C-22C-25三个手性中心,其中C-20C-22分别为SR构型,C-25产生的异构体在植物界广泛存在。这两种异构体可相互转化,契皂昔元在盐酸一乙醇溶液中异构成异契皂甘元(smi lagenin , 93 )。按照一般的化学常识,这种异构化反应似乎应该发生在C-22位,但契皂普元和异菝契皂苷元通过下而的降解反应分别得到L( + )-a一甲基戊二酸和D()- a-甲基戊二酸(95),证明异构化发生在苷元的C-25位。契皂C-25甲基为直立键,而异契皂昔元中C-25甲基为平伏键,因而前者的稳定性比后者差,在酸性乙醇中异构化时。平衡倾向于异契皂苷苷元一边在习惯上,这种差向异构体是以较不稳定的一个命名,较稳定的异构体则加上字头。根据系统命名原则,这两个差向异构体则是用25 S-25R-标出相应

螺旋C-25的绝对构型来区别。例如,菝契皂元可称为25S-5β螺旋-3β-醇。

甾体皂苷的主要结构类型

螺旋甾烷

果皂苷元

菝契皂苷元

乙酰化物

初胆甾酸

初别胆甾酸

异菝契皂苷元

L(+)-α-甲基戊二酸

D(-)-α-甲基戊二酸

薯蓣皂苷元

二乙酰伪薯蓣皂苷元

3β-乙酰氧基--5,16-二烯-20-

4.2螺旋甾烷皂苷

    螺旋街烷类化合物通常是以C-3位的轻基与糖结合生成皂苷,其他位置如C- 1,C-2,C-5,C-l l位的羟基有时也被化。近年来从植物中分得许多C-26羟基苷化的皂苷,这此皂苷由于F环开环,性质较为独特,因而把它们与螺旋烷类皂苷分开。薯蓣( Dioscorea )薯蓣科中最大的一个属,其中大多数植物都含有甾体皂苷 甾体皂苷常与强心共存于同一植物中,产于东北地区的铃兰含有多种强心,同时在其花中也分离出了一系列甾体皂苷。这些甾体皂苷苷元A常有多个经基取代,除了OH-3与糖结合成外,其他羟基也常糖结合形成双糖链皂苷。:铃兰葡萄糖B和铃竺皂D就是这种双糖链皂苷

4.3呋喃甾烷类

一些研究表明在新鲜的植物中,一些螺旋烷类皂实际上并不存在,只不过是在植物的燥、储存过程中产生的,它们的原皂苷F环开环后,OH-26化形成的吠喃烷型皂昔。吠喃烷型皂昔在早期的工作中没有发现,其原因一方面是原皂的极性大难以分离;另一方面由于没有认识到植物体内的酶对原皂的水解作用,以至在分离之前原皂苷已被转化为相应的次皂。又一些植物的重新研究表明这类原皂在含体植物的体内是普遍存在的。 薯蓣属植物中含有多种次皂,这是大家非常熟悉的,对新鲜的盾叶薯蓣( D . zingibererensis)重新研究表明,其中主要含有两种吠喃烷类原皂苷,原盾叶皂苷, 117 )和原纤细皂苷( protogracillin118,而在干燥的盾叶薯蓣中仅分得三个次皂苷。

4.4呋喃螺旋甾烷类皂苷

吠喃螺旋烷类皂苷的数量很少,它与螺旋烷类皂苷不同之处是苷元F环是吠喃环,而不是吡喃环。从新鲜的茄属植物颠茄中分离得到的颠茄皂AB是纽阿替皂(128)的双糖链。酸水解时除得到128外,还得到其F环异构产物异纽阿替皂(129),利用Baeyer-Villiger降解,可得到130(S)-4,5一二羟基戊酸-5-D-β-D-吡喃葡萄糖誉(131),证明元的C-26羟基上仅连有一个葡萄糖

5 皂苷的生理活性研究

5.1 抗肿瘤作用

许多皂苷具有抗肿瘤作用,但这往往与这些分子的细胞毒作用相混淆。最令人激动的是近年来报道的取自百合科的虎眼万年青胆固醇类皂苷及其同系物,它们在体外对人体细胞无毒性,而对恶性肿瘤细胞却具有极强的毒性,可达临床常用抗癌药物如丝裂霉素、表柔比星、顺铂、喜树碱和紫杉醇的100倍。有许多三萜皂苷具有抗肿瘤作用,如取自中药的土贝母为葫芦科,是一种具有新颖酯环结构的!:香树脂素皂苷。其他的如来自肥皂草、铁仔、长春藤、阖藤子(豆科)、白蜡槭(槭树科)、韭叶柴胡(伞形科)、镰扁豆(豆科)、腺毛唐松草(毛茛科)、绞股蓝(葫芦科)、紫藤(豆科)和大豆(豆科)等植物的三萜皂苷。还有许多具抗肿瘤和细胞毒作用的类固醇类皂苷,对一些肿瘤细胞的半数有效量值在1.0ug/ml水平,如从七叶一枝花(百合科)中得到的螺旋固醇烷皂苷Pb。其他的如取自埃及酸叶木(蒺藜科)、龙血树(龙舌兰科)、苦茄(茄科)、灰叶烟草(茄科)和挂兰(百合科)等植物的类固醇类皂苷。很多类固醇类生物碱皂苷也

具有细胞毒作用,如茄啶皂苷、茄啶、α-番茄素的ED50值在1.0ug/ml水平。许多从海洋生物中分离得到的皂苷也具有细胞毒和抗肿瘤作用,如海参毒素。

5.2心血管活性

是皂苷另一个重要而广泛的作用。然而它们的作用形式很多,包括提高浆膜的渗透性、正性肌力、抗心律失常、舒张血管、降低血压、止痛、抗高胆固醇和保护毛细血管等作用。众所周知的含有心血管活性皂苷的植物包括许多传统中药,最著名的是人参中的达玛烷皂苷、黄芪中的阿屯皂苷(9,19-羊毛脂固醇烷)和重楼中的类固醇皂苷等。强心苷(洋地黄苷)是一类对心脏有独特作用的重要化合物,它们在许多医药书籍中都有记载。目前还无单一成分的类固醇类皂苷直接应用于临床的药物,类固醇类总皂苷作为治疗心脑血管系统疾病的药物在临床应用较多,且疗效显著。如由黄山药中提取的含8种类固醇类皂苷的纯中药制地奥心血康胶囊,由蒺藜果实总类固醇类皂苷研制的制剂心脑舒通,由盾叶薯蓣根茎水溶性皂苷研制的制剂盾叶冠心宁及临床上应用的主要成分为类固醇类皂苷的麦冬汤剂等。这些药物在治疗冠心病、心绞痛、心肌缺血、脑动脉硬化症和脑血栓形成的后遗症、慢性肺原性心脏病等方面,临床效果十分显著。大多数类固醇类总皂苷的心血管保护机制主要是通过抑制钙依赖性磷酸二酯酶(PDE)而增加cGMPcAMP含量,从而舒张血管,增加血流量,改善外周循环和组织的代谢;类固醇类总皂苷还可以抑制细胞外O$IP内流和细胞内O$IP释放来阻止细胞内钙过度负荷,具有非选择性钙通道阻滞作用。人参皂苷可激活血管内皮NO合成酶(NOS)释放NO,保护血管免受自由基损伤,从而达到抗血小板聚集的目的。另外三七总皂苷可升高大鼠动脉壁前列腺素I2PGI2)的合成及降低血小板血栓素(TXA2),从而达到抑制血小板聚集的作用。

5.3抗微生物作用

很多三萜皂苷和类固醇类皂苷均具有植物抗病原体和人类抗病原体的作用。见于报道的大多为抗真菌作用,抗病毒作用较小,抗细菌作用更加少见。

5.4抗真菌作用

关于皂苷抗真菌的机制,认为皂苷与真菌浆膜中的类固醇形成一种复合物而破坏了真菌细胞膜的半透性。显示杀真菌活性的皂苷通常为具有4~5个单糖的单糖链皂苷,短的

糖链导致低水溶性及弱的杀真菌活性。例如,α-长春藤皂苷(一种β-香树脂素皂苷)在体外对白念珠菌的最低抑菌浓度为0.5mg/ml,对皮肤真菌、犬小孢子菌的最低抑菌浓度为0.5mg/ml(低于两性霉素B20倍)。日剂量100mg/mlα-长春藤皂苷连用10d,长春藤皂苷C连用25d可治愈小鼠白念珠菌感染(两性霉素B日剂量2.5mg/ml)连用6d可取得同等效果),而皂苷元(长春藤苷元)无活性。取自Primula acaulis的皂苷对几种真菌包括白念珠菌显示出抗真菌活性,疗效与制霉菌素相当。取自龙须菜(百合科)的皂苷As-1(一种螺旋固醇烷皂苷)对白念珠菌、浅白隐球酵母菌、絮状表皮癣菌、石膏样小孢子菌和发癣菌的最低抑菌浓度值为0.5~30ug/ml。番茄素(一种螺旋固醇碱烷皂苷)对曲霉菌属、白念珠菌和发癣菌属的最低抑菌浓度值为0.0001~1.0mol/L取自海洋生物的皂苷如Bivittoside D,海参毒素AB(均为一种羊毛脂固醇烷皂苷),对许多真菌株表现出显著的活性。

5.5抗病毒作用

取自甘草的甘草酸单钾盐(一种香树脂素皂苷)体外浓度在5umol/L时可灭活麻疹病毒和疱疹病毒。柴胡皂苷能抑制多种DNARNA病毒,能不可逆地灭活单纯疱疹病毒,对人类免疫缺陷病毒也有抑制作用。取自鹅掌草(毛茛科)的弛缓素BGiganteaside D浓度为10-5~10-4mol/L时可抑制RNA肿瘤病毒的逆转录。取自海绿(报春花科)、匙羹藤(萝摩科)、钩藤(茜草科)、金盏草(菊科)的皂苷具有抗各种病毒的活性。取自海星、刺冠海星和海燕的类固醇类皂苷,可抑制流感病毒复制,取自Crossadter papposus的皂苷浓度为1ug/ml,时可抑制假狂犬病病毒斑的形成。

5.6抗细菌作用

取自积雪草的三萜皂苷具有抗致腹泻细菌的作用。取自龙血树的螺旋固醇烷皂苷和取自海星的紫菀皂苷具有抗革兰阳性菌作用。

5.7 抗炎、抗渗出和抗水肿作用

炎症的初期阶段往往表现为血管通透性增加,组胺、血胺和碱性多肽的释放,并伴充血和水肿。因此具有抗渗出抗水肿作用的皂苷,也是一类抗炎物质。许多三萜皂苷具有这些作用,例如从坡柳(无患子科)得到的Dodonoside能减少小鼠爪角菜胶致水肿33%,而从茜草科得到的Crossoptine在减少小鼠爪角菜胶致水肿方面的作用强于阿斯匹林和七叶皂苷。其他属于这一类的三萜皂苷包括取自下列植物:欧洲七叶树(七叶科)、无患子(无患子科)、扁叶刺芹、变豆菜(伞形科)、新疆一枝黄花(菊科)、花葱(花葱科)、积雪草、天胡荽(伞形科)、茶(茶科)、北柴胡、新疆柴万方数据胡(伞形科)、通脱木(五加科)、木通(木通科)金盏草,大金盏花、大青叶胆(龙胆科)、钩藤,栓皮槠(山毛榉科)、长叶荆木(山榄科)、鱼藤酮(豆科)、榄仁树(使君子科)、黄细辛(紫茉莉科)、匙羹藤、长梗蝉翼藤(远志科)、四肋草(豆科)、十蕊商陆(商陆科)、巴拉圭菜(冬青科)、牛藤(苋科)。有此类作用的类固醇类和类固醇类生物碱皂苷包括取自下列植物:斯氏丝兰、假叶树(百合科)、七叶一枝花、香附(莎草科)、澳洲茄,水茄和南非醉茄(茄科)等。

5.8 免疫调节作用

    免疫系统是体内一个特殊的能识别异己、排除异己物质的系统,它主要具有四个功能:一是免疫防御功能,防止外界病原体的入侵及清除已入侵的病原体及有害的生物性分子;二是免疫监视功能,监督机体内环境出现的突变细胞及早期肿瘤,并予以清除:三是免疫耐受,免疫系统对自身组织细胞表达的抗原不产生免疫应答,不导致自身免疫病,反之,对外来病原体及有害生物分子表达的抗原,则产生免疫应答,予以清除,从这层功能上说,免疫系统具有区分自我及非我一功能:四是免疫调节功能,免疫系统参与机体整体功能的调节,与神经系统及内分泌系统一起,共同构成神经.内分泌.免疫网络调节系统,不仅调节机体的整体功能,亦调节免疫系统本身的功能55。因此,免疫系统与人体的健康关系非常密切。T细胞和B细胞是两类重要的免疫活性细胞,前者主要参与细胞免疫功能,后者主要负责抗体生成。使T细胞和B细胞增殖能力加强的药物可用于免疫功能低下的疾病,如肿瘤、艾滋病、感染性疾病及衰老等。许多皂苷具有调节人体免疫系统的功能,如人参皂苷、绞股蓝皂苷等,有助于含有这些皂苷的中药发挥防病、治病的作用。

此类皂苷对人体的免疫系统具有调节作用,包括免疫促进和免疫抑制作用。免疫促进作用的方式包括促进粒细胞和巨噬细胞的吞噬作用,增强T细胞活性,促进淋巴细胞转化。免疫抑制作用为抑制细胞的活化和对其他细胞的细胞毒作用。从皂树(蔷薇科)中得到的皂苷已在世界范围被研究多年,并将其作为免疫辅助剂上市。其中的皂苷成分仍未被完全研究清楚Q521是从中分离出来具有很强活性而无细胞毒作用的分子。从中药商陆中得到的Esculentosides具有免疫抑制作用。这一类中的其他皂苷包括从人参、刺五加(五加科)、坡柳、大叶合欢(豆科)、辽东!木(五加科)、洪都拉斯菝蕲(百合科)、金盏花、银柴胡(石竹科)和扁豆(豆科)等植物中分离的皂苷。

5.9 其他作用

皂苷除了具有以上重要的作用,在皂苷新活性成分的发现和鉴定过程中,还具有其他一些意想不到的作用。例如大多数皂苷对黏膜有非特异性的的刺激作用,曾从美远志、报春花根、甘草、丝石竹属和长春藤属等中分离出具有祛痰作用的皂苷。近来又从丝瓜(葫芦科)中分离出具有镇咳作用的皂苷,例如,lucyosideA。许多皂苷因对肾小球有局部刺激作用因而能产生利尿作用。例如黄芪、木通、治疝草、硬毛治疝草、毛果一枝黄花、加拿大一枝黄花、堰麦草、垂枝桦、欧洲桦、问荆、刺芒柄、三色槿和豇豆等。还有许多皂苷具有减少促肾上腺皮质激素和皮质酮分泌的作用,例如人参皂苷和柴胡皂苷等。实验表明,从以下植物中分离得到的三萜皂苷大多数具有杀精子的作用:十蕊商陆如Lemmatoxin、埃及田箐(豆科)、长春藤(五加科)、无患子、锥花石头花(石竹科)和刺毛榄仁树(使君子科)等。而具有相同作用的类固醇类皂苷可从闭鞘姜(姜科)、总序天麻、石刁柏(百合科)、麦冬(百合科)、罗氏槲果(蒺藜科)、下舌假叶树(百合科)和马盖麻(龙舌兰科)等中分离得到。另外,从一些

镇静类中药中分离出具有镇静作用的皂苷。如大枣(鼠李科)、蛇藤(鼠李科)和人参(五加科)等。从毛冬青(冬青科)中分离获得的冬青皂苷在口服剂量300mg/kg时可降低小鼠的血胆固醇。其他降低胆固醇的皂苷包括从辽东!木、金盏花和甜草(藜科)等得到的齐墩果酸皂苷以及从葫芦巴(豆科)得到的皂苷。而从下列植物中分离出的三萜皂苷具有促子宫收缩作用:朱砂根(紫金牛科),如去葡萄糖仙客来苷、美类叶升麻(毛茛科)、普洱茶(茶科)和麦蓝菜(石竹科)等,以及从七叶一枝花中分离的类固醇类皂苷。从柴胡中提取的三萜皂苷和从茄科植物中获得的类固醇类皂苷具有护肝作用。更多的研究表明,从匙羹藤和大枣等植物中分离出来的皂苷具有抑制甜味作用。如森林匙羹藤酸0.5mmol/L,浓度可对0.4mol/L蔗糖引起的甜味觉产生完全性抑制。而从下列植物中分离出的!’香树脂醇皂苷具有降低血糖和抗糖尿病的作用,如木鳖子(葫芦科)、藤三七(落葵科)和刺五加等,以及从埃及酸叶木中分离的类固醇类皂苷。其降糖机制是促进胰岛!细胞分泌胰岛素的功能增强,同时增进肝内葡萄糖的吸收能力,从而达到降低血糖的效果。从以下植物中分离的皂苷则有抑制葡萄糖吸收的作用:欧洲七叶树、莙荙菜(藜科)、远志(远志科)、匙羹藤和地肤(藜科)等。从辽东!木、欧洲七叶树、山茶(山茶科)和远志等植物中分离的三萜皂苷则具有抑制乙醇吸收作用。 

6皂苷的提取与分离

皂苷类化合物属于水溶性化合物,且结构较为复杂。在20世纪80年代以前,皂苷类化合物的纯化和结构鉴定相对是难度较大的工作。后来,随着分离纯化所用担体的改进及高兆周二维核磁共振技术的应用,皂的分离及结构研究工作发生了根本性的改变。

    皂苷类化合物因极性大,需用醇、水或其混合物将其提取出来。目前,在实验室进行皂苷类化学成分研究时,通常是用甲醇或工业乙醇提取,减压浓缩所得提取液,再用氯仿或乙酸乙酷与水分配,除去脂溶性成分,最后用水饱和的正丁醇与水分配,浓缩所得的正丁醇溶液即得总皂苷。某些皂分子中糖片段有亲脂基团取代时,也可能使皂溶于氯仿、乙酸乙酯等较低极性溶剂。在提取及后续的分离工作中,经常需要将含有皂苷的水溶液浓缩。皂苷类化合物的水溶液在浓缩时会产生大量泡沫,造成样品损失或污染仪器。向水液中加入少量正丁醇或无水乙醇再浓缩,可以避免泡沫的产生。另外,采用冷冻千燥设备也可避免产生上述问题。

    作为一种初步的纯化方法,沉淀法以往常被用子皂的分离工作中。向富含皂的甲醇或乙醇液中倾入大量的乙醚或丙酮,可将皂类化合物沉淀出来。进一步利用过滤或离心的方法收集总皂,反复利用这种沉淀法可达到更好的效果。

    除利用化合物的极性进行沉淀纯化外,也可根据一些皂结构中存在游离梭基羧基的特点,调节溶液的酸碱性,使含有游离氨基皂苷沉淀出来。

    另外,也可利用皂会与胆固醇形成沉淀的特性进行初步纯化。例如,在分离油茶皂时,将油茶饼用乙醇提取,乙醇提取液减压浓缩,残渣加乙醚脱脂,不溶物再溶于乙醇中加乙醚使其中皂析出,沉淀物溶于乙醇,加胆固醇的乙醇溶液沉淀,过滤,沉淀于燥后置于索氏抽提器中用苯回流,不溶物为皂,苯液浓缩后可回收胆固醇。

上述沉淀法在大多数情况下通常只能获得总皂,为获得纯度更高的皂,需进一步采用色谱方法。大孔吸附树脂是一种处理能力极大的柱色谱担体,在目前皂类成分的研究及一业生产中获得广泛应用。

6.1大孔吸附树脂色谱

大孔吸附树脂是一类由苯乙烯等小分子物质聚合而成的高分子担体,根据其结构单兀不同分为各种型号。目前,国内已有适用于皂类天然产物分离纯化的大孔吸附树脂生产,其中如D-101,DA-201型大孔吸附树等。

  对新购得的大孔吸附树脂通常需用丙酮,甲醇或乙醇多次浸泡洗涤,除尽其中包含的有机杂质,然后用水充分交换即可使用。使用方法一般是将通过溶剂分配法富集的皂部位溶于水上样至大孔吸附树脂柱,先用水洗去糖及蛋白质等成分,然后用梯度甲醇或乙醇洗脱,可获得更为精制的总皂。选择合适的大孔吸附树脂,采用梯度洗脱方式还可将粗提物中的皂与其他类成分,如黄酮、环烯醚萜苷等分开,更有利于后续的皂纯化工作。

6.2硅胶色谱

  硅胶色谱作为一种传统的分离方法目前在皂类化学成分分离工作中仍被使用,但在皂结构很接近的情况下,用硅胶色谱常无法实现有效分离。另外,硅胶对皂这类高极性化合物的吸附作用也较大,利用硅胶色谱分离皂苷可能会导致样品的损耗,不适用于微量皂成分的分离。因此,硅胶色谱常被作为继大孔吸附树脂分离之后的一种初步分离手段。在用硅胶色谱分离皂类化合物时,经常采用抓仿-甲醇-水三元溶剂系统。在氯仿-甲醇溶剂系统中加人适量的水,可克服皂类化合物进行硅胶色谱时产生的脱尾现

获得更好的分离效果:根据皂普化合物的极性大小,溶剂系统可选择氯仿-甲醇-7:3:0.531:0.14:1:0.1...在某些情况下,如用氯仿-甲醇-水三元溶剂系统分离效果不好时,也不妨摸索其他溶剂系统,乙醇、乙酸乙醋-甲醇、乙酸乙醋-乙醇。

6.3反相色谱

1980年以来,反相填料在天然产物研究中获得广泛应用,这对皂类化合物的分离纯化推动尤为巨大。目前用于皂类化合物分离的反相担体主要是十八烷基键合硅胶辛烷基键合硅胶。在所有高压液相色谱的分离工作中.约有95%使用的是十八烷基键合硅胶担体。Merck公司生产多种规格的反相填料,天津化学试剂二厂目前也开发出多种规格的键合相硅胶担体。水、甲醇、乙腈和乙醇相色谱中最常用的溶剂,在分离皂苷类化合物时,常用不同比例的甲醇-水、乙醇-水或乙腈较甲醇及一寸的价格更昂贵且毒性大,在初步阶段的皂反相色谱分离中一般不采用。与正相色谱相反,减小洗脱溶剂中水的比例增大反相色谱中洗脱液的洗脱能力。

用反相担体分离皂若类化合物时。同进行硅胶正相色谱时一样,也可采用减压色谱、常压色谱及加压色谱等多种分离方式,当一些皂类成分结构非常相近,用其他分离方法难以纯化时,可采用高压液相色谱进行分离,从七叶树科植物天师栗干燥成熟果实中提取得到的七叶皂具有抗炎、消肿、增加静脉张力等功效,己被开发用于临床。七叶总皂昔组成中存在一系列具有不同3位糖链及E环取代基团的皂,对这些皂进行有效分离具有一定难度。

6.4 液相分配色谱

逆流色谱及离心分配色谱作为液液分配色谱,其优点在于不会对极性高的皂昔类化合物造成不可逆吸附。Diallo等报道采用氯仿-甲醇-丁醇-7:6:3:4溶剂系统,用MLCCC仪器从药用植物积雪的提取物中成功分离出积雪草苷羟基积雪草,两个化合物之间只有一个羟基的差别。他们在分离中还设计将MLCCC仪器与薄层色谱联用,改进了高速逆流色谱分离过程中的流分检测方法

7 展望

综上所述,皂苷的生物活性十分广泛,研究和开发皂苷具有重要意义。尽管以皂苷形式作为药用的还不多,但随着多年来关于皂苷结构和活性研究经验的积累,在抗肿瘤及心血管药物的筛选中获得了许多有活性的化合物,从而启发我们可以从含皂苷的植物中筛选有着广阔前景的药物。

合作编辑者:祁金宽
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