植物中皂苷类成分的检测技术进展

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摘要:皂苷类成分在植物中分布广泛、资源丰富,许多皂苷具有良好的抗肿瘤活性,并且在治疗糖尿病方面具有惊人的功效。因此皂苷作为治疗癌症、糖尿病等疾病的药物成分具有很大的研究价值。本文综述了近年来国内外植物中皂苷类成分的检测技术,以期为进一步提高皂苷类药物的质量控制标准,更好的开发皂苷类药物提供理论和技术参考。

Abstract: Saponis are widely and abundantly distributed in plant species. Apart from well antitumour activities, many kinds of saponins aslo have desirable effects in treatment of diabetes mellitus. It’s valuable to study in this item. The methods recently used for saponin determination in plant materials all over the world are presented in this review. The purpose is to control the quality of pharmacies strictly and to develop more by provide theoretical and technical references.

关键词:皂苷;检测技术;质量控制

Key words: saponin;determination method;quality control

中图分类号:S-3 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)20-0113-02

0引言

皂苷是固醇或三萜类化合物的低聚配糖体总称,在蔷薇科、石竹科、无患子科、百合科、玄参科、豆科等科的某些属植物中分布较多。根据皂苷元的结构可将皂苷分为三萜皂苷和甾体皂苷两大类。大量研究表明,皂苷在祛痰、止咳、镇静、解热、抗菌、抗癌、调节机体代谢及免疫、治疗心血管疾病和糖尿病等方面具有良好的功效。目前已经有人参皂苷、三七皂苷、绞股蓝皂苷等中成药和复方制剂生产上市,并且这类药物在服用后有很好的效果。所以预计今后会有越来越多的皂苷类药物被给予研究、生产。本文将近年来国内外对植物中皂苷类成分分析方法进行综述,以期为提高皂苷生药和制剂的质控标准,更好地开发和利用皂苷类生药资源提供理论与技术参考。

1分析方法

1.1比色法比色法是皂苷类成分分析测定中历史较长、应用较普遍的方法。其原理是皂苷类成分和一些显色试剂反应后显色,可以在一定波长处进行测量。常用的显色剂有:香草醛-高氯酸-冰醋酸、香草醛-高氯酸-80%磷酸、香草醛-70%硫酸水溶液等。这些颜色反应虽然灵敏,但是专属性较差,所以比色法常用于总皂苷的测定。杨红[1]等用薄层层析-比色法测定降糖安胶囊中胡芦巴皂苷B含量,采用硅胶H薄层板,氯仿:甲醇:醋酸:水(25:12:2:2)为展开剂,在碘蒸气中定位,用高氯酸显色,325nm波长处检测。由于比色法所显颜色随显色温度和时间的变化而变化,因此比色法重现性差。采用此法时须严格控制使测定条件相同,尽量避免干扰。

1.2分光光度法分光光度法其实是比色法的延伸。它不仅能测定有色物质,还能精确测定含共轭结构和杂原子的有紫外吸收的无色物质。常用的有紫外分光光度法、荧光分光光度法、原子吸收光谱法等。如孔燕君[2]等利用皂苷分子上的糖基能被浓硫酸氧化脱水成糖醛衍生物的性质,建立了测定人参皂苷的分光光度法,测定波长为322nm。并用此方法测定了生药生晒参、红参、西洋参、三七及中成药双宝素胶囊中人参皂苷的含量。在上述常规的分光光度法之外,有人采用了分光光度法与其它方法联用的方法。如何克江[3]等采用纯化和分光光度法检测联用的方法,建立定量测定人参总皂苷的简易方法。

1.3 色谱法

1.3.1薄层色谱法TLC可以使某一成分与其它成分或杂质分离,排除干扰,从而进行定性或定量分析。由于其简便易行,并可以同时作多个样品点的平行分析,因此得到广泛的应用。近年来,单纯的TLC法仅用来定性分析,通过同板或异板Rf值来鉴定成分,古老的目视比较法等薄层定量方法已被薄层-紫外分光光度法、薄层扫描法取代。薄层扫描法是定量分析中应用普遍、快速、准确的方法。其线性范围、精密度、重复性和加样回收等各项方法学研究方面均获良好的结果。

1.3.2 薄层扫描法薄层扫描法分离效能高,所用仪器设备简单,操作简便并可同时作多样品的平行分析。与比色法和分光光度法相比,其方法专属性和稳定性都有提高,既可定性也可定量。因此薄层扫描法在药物的鉴别和中成药尤其是复方制剂中有效成分的分离分析方面应用广泛。张中苏[4]等采用薄层扫描法测定龟龄集中人参的人参皂苷Rg1的含量。使用硅胶G薄层板,以氯仿-甲醇-水(65:35:10)10℃以下放置的下层溶液为展开剂;10%硫酸乙醇溶液为显色剂;双波长反射法锯齿扫描:λS=541nm,λR=700nm;狭缝0.4mm×0.4mm;灵敏度:中;线性化参数:SX=3。通过方法学考擦,点样量在1.03-6.18μg范围内良好的线性关系。

1.3.3 高效液相色谱法高效液相色谱法具有分离效能比薄层层析高,分析速度快,自动化程度高,灵敏度高等特点。目前用HPLC法检测皂苷类成分的检测器主要有紫外检测器(UV)、蒸发光散射检测器(ELSD)、荧光检测器(FD)和示差拆光检测器等。

1.3.3.1 高效液相-紫外分光光度法庞焕[5]等利用HPLC-UV法研究了20(R)-人参皂苷Rg3人体药代动力学。研究中主要问题是由于皂苷类化合物的结构中所含双键很少或没有,因此使用紫外检测器时只能用末端吸收进行检测,溶液受到流动相等各种试剂的干扰,使基线不稳,影响质量。可以通过仔细地选择色谱条件获得较好的结果。

1.3.3.2高效液相-蒸发光检测法对于一些没有紫外吸收的样品,通常用蒸发光散射检测器(ELSD)与HPLC联用检测含量。ELSD灵敏度高,对流动相系统稳定变化不敏感,可以梯度洗脱,与UV检测器相比扩大了HPLC的应用范围,消除杂质和流动相的紫外吸收干扰,无需测定校正因子就可定量。近年来,对中药桔梗、麦冬、人参、酸枣仁等以及其制剂中的皂苷成分检测多采用该法。如李会军[6]等采用HPLC-ELSD法对酸枣仁中的酸枣仁皂苷A及B进行了含量测定研究,结果重现性好,可用于酸枣仁药材的质量控制。

1.3.3.3 高效液相-质谱联用法HPLC-MS法是近十年来发展成熟的分析技术,它集HPLC的高分离效能与串联质谱的高灵敏度、高专属性的优点于一体,并能够给出被检测组分的分子量信息。通过多级串联质谱分析还可得到被测物质的结构信息。Hye Young Ji[7]等建立了同时测定血浆中的人参皂苷Rb1和Rg1的LC/MS法,最低定量限能达到10ng/mL,克服了其它分析方法需加大口服剂量来迁就灵敏度的问题。

1.3.3.4 反相HPLC法 彭中芳[8]等用反相HPLC法测定西洋参虫草中服液中人参皂苷Rb1的含量,色柱为Hpersil BDS柱(200mm×4.6mm,5μm),流动相为乙腈-水(30:70),检测波长203nm,流速1ml/min,该方法回收率为99.1%。周庆武[9]等用反相HPLC法测定酸枣仁中酸枣仁皂苷A的含量,采用HypersilC18柱为分析柱,乙腈:水(30:70,V/V)为流动相,检测波长为204nm,流速为0.8ml/min。该法简便、快速、重线性好,适合于酸枣仁中酸枣仁皂苷A的定量分析。

1.3.4 气相色谱法气相色谱法是以气体为流动相的一种色谱法,用这种方法检测时必须使待测样品气化挥发,但是皂苷是一种高沸点且极性大的分子,即使是脱掉糖链的皂苷元也具有较大的极性和分子量,给GC分析带来了困难。近年来在一些研究中对样品进行甲基、乙酰基衍生化处理可使皂苷成分易于被检测。同时一些研究也试图通过气相色谱法来测定分析未经衍生化处理的皂苷成分的办法。目前由于使用了高效能的色谱柱,高灵敏度的检测器和微机处理,使气相色谱成为一种分析速度快、灵敏度高、应用范围广的分析方法。都述虎[10]等建立毛细管气相色谱法测定穿龙薯蓣总皂苷中薯蓣皂苷元的含量。选用HP-1耐高温非极性毛细管柱,柱温270℃,载气(N2)流速:2.0ml/min。样品无需衍生化处理,方法简单,分离效果好。

1.3.5 毛细管电泳法毛细管电泳是以高压电场为驱动力,以毛细管为分离通道,依据试样中各组分之间淌度和分配行为上的差异而实现分离、分析物质的一类液相技术,是经典电泳技术和现代微柱分离的结合。杨伟峰[11]等人用胶束电动毛细管电泳(MECC)法测定西洋参中人参皂苷Re,Rb1的含量取得了满意的色谱分离效果。该方法具有样品前处理简单,可以同时测定两种成分,重现性好,使用溶剂量少,所得色谱图信息丰富等特点。可以用于西洋参药材及其制剂的质量控制或品质评价。

1.4 其他方法

1.4.1 近红外光谱法杨南林[12]等在测定中药材三七皂苷类成分研究中提出一种快速无损的测定新方法――近红外光谱法。其原理是用近红外漫反射光谱扫描一定量的已知皂苷含量的样本,将扫描的均值与皂苷含量和一些因素建立一定的数学模型,用这个数学模型去识别未知样本中皂苷的含量。杨南林在0.133%~7.040%浓度内,根据三七总皂苷在7500-4000cm-1的近红外吸收光谱,利用光纤远程传输技术,采用偏最小二乘法建立校正模型,建立了在三七药材提取物中定量检测该物质的新方法,交叉验证均方差为0.159%。该方法可直接对固体样本进行扫描分析,快速、无损、不使用有机溶剂、大大减轻了分析时间和劳动强度,适合于中药工业过程在线检测。

1.4.2 酶免疫分析法Nah JJ[13]等用酶免疫分析(EIA)法定量测定了粗制总皂苷中和小鼠血浆中的人参皂苷Rf。该法快速灵敏,在粗提物中检测能达到20pg,血浆中能达到34pg。Yoon[14]等用EIA法定性分析微量人参皂苷Rf后,又定量检测了人参皂苷Rf和Rg,并将EIA法与HPLC法进行了比较,效果良好。

2结语

综上所述,以上几种分析方法都在皂苷类成分的定量定性分析中取得了成功。目前由于研究皂苷类成分种类数目相对太少,且主要集中在大豆皂苷、甘草皂苷、人参皂苷如Rg1、Rb1、Rf1等方面,对麦冬、桔梗、三七、酸枣仁、淫羊霍等中药中皂苷类成分的测定方法研究还有待加强,因此非常有必要进一步丰富测定方法,提高皂苷类化合物的测定水平,这对于提高中成药质量,指导合理的药剂类型设计,制定科学的药品质量标准,继承和挖掘祖国的传统医药宝藏,提高中药理论具有非常重要的意义。

参考文献:

[1]杨红,黄卫平,王T,等.薄层层析-比色法测定降糖安胶囊中胡芦巴皂苷B的含量[J].天然产物研究与开发,2003,15(6):513.

[2]孔燕君,洪美凤.紫外分光光度法测定人参及三七中总皂苷含量[J].中国现代应用药学杂志,2000,17(1):51.

[3]何克江,韩蔚,栾宏伟,等.纯化和分光光度法检测联用的人参总皂苷简易测定方法[J].药物分析杂志,2003,23(4):284.

[4]张中苏,杨艳,罗晋萍,等.薄层扫描法测定龟龄集中人参皂苷Rg1的含量[J].药物分析杂志,1999,19(1):13.

[5]庞焕,苏成业,汪海林,等.20(R)-人参皂苷Rg3人体药代动力学研究[J].药学学报,2001,36(3):170～173.

[6]李会军,李萍.高效液相色谱法蒸发光散射检测器测定酸枣仁中酸枣仁皂苷A及B的含量[J].药物分析杂志,2000,20(2):82.

[7]Hye Young Ji,Hye Won Lee,Hae Kyoung Kim,et al.Simultaneous determination of ginsenoside Rb1 and Rg1 in human plasma by liquid chromatography-mass spectrometry[J].Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis,2004,35(1):207.

[8]彭中芳,刘声波.RP-HPLC法测定西洋参虫草口服液中人参皂苷Rb1的含量[J].中药材,2001,24(4):290.

[9]周庆武,李玲玲,纪标,等.反相高效液相色谱法测定酸枣仁颗粒中酸枣仁皂苷A与酸枣仁皂苷B的含量[J].时珍国医国药,2009,19(3):309.

[10]都述虎,王晓华,夏重道,等.穿龙薯蓣总皂苷中薯蓣皂苷元含量的毛细管气相色谱法研究[J].药物分析杂志,2001,21(2):116.

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