1、Extraction of separation saponins technology 曹纯洁目录目录一、皂苷简介二、皂苷提取技术介绍一、皂苷简介一、皂苷简介 糖苷 （英语： Glycoside，简称 苷 ，曾称为 配糖体 或 甙 ）是一类化合物，这类分子的其中一部分连着一个糖类部位。分子中非糖部分称作 苷元 （ aglycon）。在生物体内扮演重要角色。 皂苷 （ Saponin）是苷元为三萜或螺旋甾烷类化合物的一类 糖苷， 主要分布于陆地维管植物中，也少量存在于海星和海参等海洋生物中。许多中草药如人参、桔梗、甘草和柴胡等的主要有效成分都含有皂苷。 皂苷按皂苷配基的结构分为两类： 甾族皂苷
2、。其皂苷配基是 螺甾烷 的衍生物， 多由 27个碳原子 所组成（如薯蓣皂苷）。这类皂苷多存在于百合科和薯蓣科植物中。 三萜皂苷。其皂苷配基是三萜（见萜）的衍生物， 大多由 30个碳原子组成 。三萜皂苷分为四环三萜和五环三萜。这类皂苷多存在于五加科和伞形科等植物中。 1.概念介绍概念介绍甾体皂苷元三萜皂苷人参皂苷人参皂苷2.皂苷性质概述皂苷性质概述 1.物性 皂苷多为白色或乳白色无定形粉末，少数为晶体，味苦而辛辣，对黏膜有刺激性。皂苷一般可溶于水、甲醇和稀乙醇，易溶于热水、热甲醇及热乙醇，不溶于乙醚、氯仿及苯。皂苷是很强的表面活性剂，即使高度稀释也能形成皂液。皂苷对心脏有刺激作用；又是很强的溶血
3、剂。 2.化性 一类较复杂的苷类化合物，与水混合振摇时可生成持久性的似肥皂泡沫状物。皂苷的化学结构中，由于苷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，水溶液振摇后能产生持久性的肥皂样泡沫。一些富含皂苷的植物提取物被用于制造乳化剂、洗洁剂和发泡剂等。 二、皂苷的提取二、皂苷的提取 1.常规提取法 溶剂提取 2.超声波辅助提取 3.树脂吸附法 4.膜分离技术 5.色谱法 6.微波辅助提取法 7.超高压辅助提取法 8.超临界 CO2萃取法 9.泡沫分离技术1.溶剂提取法溶剂提取法 1.1 先醇浸提后除杂质先用乙醇或甲醇为溶剂浸提植物，浓缩后将提取物溶于水，滤去不溶物后于
4、水溶液中加石油醚、苯或乙醚等亲脂性强的溶剂进行萃取，亲脂性杂质转溶于这些亲脂性溶剂中，而皂苷类物质因几乎不溶于亲脂性溶剂仍留在水相。萃取除去脂溶性杂质后的水相，再用正丁醇进一步萃取，皂苷类物质转溶于正丁醇中，而亲水性强的杂质仍留在水相。真空浓缩正丁醇溶液，即得总皂苷粗品。 1.2 先脱脂后醇浸提先用石油醚、乙醚等亲脂性强的溶剂处理物料，提取除去亲脂性杂质，然后再用乙醇加热提取，冷置提取液，由于大多数的皂苷类物质难溶于冷乙醇而沉淀析出。2.超声波辅助提取法超声波辅助提取法 超声震荡仪产生的超声波能产生强烈震动，高速度，强烈的 空化效应 ，搅拌作用，加速药材中的有效成分溶解，可以提高有效成分的提出
5、率。超声震荡所需设备简单、操作方便、提取时间短、提取效率高、节能、节约药材、无需加热、使药材中的皂苷成分在提取完全的同时保持稳定。 专利：一种三七总皂苷的制备方法 ,包括超声震荡提取，大孔吸附树脂富集，高效液相色谱纯化。【 应用举例应用举例 】3.树脂吸附法树脂吸附法 大孔吸附树脂是一类新型的 非离子型高分子化合物 ，理化性质稳定，不溶于酸、碱及有机溶媒中，对有机物选择性好，不受无机盐等离子和低分子化合物的影响。 20世纪 70年代末开始用于中草药化学成分的提取分离。 南开大学欧来良、史作清 等利用 ADS -2型强极性大孔吸附树脂对三七皂苷进行了分离纯化研究 ,得到三七皂苷 ,产品色泽较好
6、,溶剂对产品环境无污染。树脂预处理 过柱 解吸 树脂的再生 在皂苷类成分的分离纯化中，利用弱极性的大孔树脂吸附后，很容易用水将糖等亲水性成分洗脱下来，然后再用不同浓度的乙醇洗下被大孔树脂吸附的皂苷类，达到纯化的目的。4.色谱技术色谱技术 经典的制备型薄层色谱和常规的柱色谱设备简单，操作方便，但分离时间长，分离效率低，不可逆吸附等缺点，多用于条件有限的实验室中毫克级到克级的样品分离，随着人们对色谱分离技术的深入研究，出现了 加压液相色谱 、 逆流色谱 等特殊的色谱，它们被广泛地用于天然药物的分离纯化。4.1 高压液相色谱 (HPLC) 由于皂苷的结构极其相似且复杂 ,用其他方法难以分离 ,因此可
7、以选择高压液相色谱作为最后的分离纯化步骤，高压液相色谱的理论塔板数在 200 20 000之间，最大优点是分离效率高，上样量大 ,可以实现批量生产。 Decosterd用此技术分 Phytolacca dodecandra (商陆科 )中的皂苷。4.2 高速逆流色谱法 高速逆流色谱法的分离原理是基于样品在 两种互不混容的溶剂之间的分配作用，溶质中各组分在通过两溶剂相的过程中因分配系数不同而得以分离。优点是 避免了样品的不可逆吸附 ，样品不易变性 ,适用于生物活性物质的分离。已有许多成功分离三萜皂苷和甾体皂苷的实例，如：从马拉维的柿树科植物柿的根皮中分离出的两种齐墩果烷苷。原原 理理 高速逆流色
8、谱是建立在单向性 流体 动力平衡体系之上的一种逆流色谱分离方法，它是在研究旋转管的流体动力平衡时偶然发现的。当螺旋管在慢速转动时，螺旋管中的两相都从一端分布到另一端。用某一相作移动相从一端向另一端洗脱时，另一相在螺旋管里的保留值大约 50%，但这一保留量会随着移动相流速的增大而减小，使分离效率降低。但使螺旋管的转速加快时，两相的分布发生变化。 当转速达到临界范围时，两相就会沿螺旋管长度完全分开 ，其中一相全部占据首端的一段，我们称这一相为首端相，另一段全部占据尾端的一段，称为尾端相。 高速逆流色谱正是利用了两相的这种单向性分布特征， 在高的螺旋管转动速下，如果从尾端送入首端相，它将穿过尾端相而
9、移向首端，同样，如果从首端相送入尾相，它将穿过首端相而移向螺旋管的尾端 。分离时，在螺旋管内首先注入其中的一相 (固定相 )，然后从合适的一端泵入移动相，让它载着样品在螺旋管中无限次的分配。 仪器转速越快，固定相保留越多，分离效果越好，且大大地提高了分离速度，故称高速逆流色谱。 HSCCC色谱包括储液罐、泵、螺旋管分离柱、检测器、色谱工作站或数据采集软件或记录仪以及馏分收集器等部分。 选择溶剂体系 平衡 选择固定相充满螺旋管柱 高速旋转螺旋管 泵入流动相流动相流出，注入待分离的样品 收集馏分 由于移动相源源不断的压入，阻止了固定相的流出， 同时，移动相带着样品在线圈分离柱中进行无限次的分配而使
10、复杂样品得到分离。当移动相经过检测器时，由于不同的样品组分会产生不同大小的信号，用记录仪就能得到逆流色谱图谱，同时用馏分收集器分步收集移动相就会得到复杂样品被分开的组分。5.膜分离技术膜分离技术 膜分离技术在中草药分离提纯中有广泛的应用，特点是分离效率高 ,能耗低，分离时不受热，处理能力大，操作方便等多种优点。肖文军等利用微滤澄清 ,超滤除大分子，纳滤分离等膜技术突破常规技术分离七叶参的技术瓶颈，分离得到了七叶参皂苷。 但膜分离技术也存在一些有待于解决的不足之处，如：膜的强度较差，使用寿命不长，易于被玷污而影响分离效率等。6.微波提取法微波提取法 微波提取机理 首先是 由于微波产生的电磁场加速了被提取成分向提取溶剂界面扩散的速度 。例如以水为提取溶剂时，在微波辐射下水分子处于高能级的发态（即不稳定态），它通过汽化和释放自身能量回到基态的稳定状态，所释放的量传递给其它物质分子（即被提取物质），从而加速了被提取物质的热运动，缩短了提取部分分子由物料内部扩散到提取溶剂界面的时间，使提取速率明显提高。其次是由于吸收了微波能，使得被提取物质的细胞内部温度迅速上升，细胞内形成压力差导致细胞壁破裂，而细胞内成分在较低温度下便可进入介质（即提取溶剂）并溶解。
