人参皂苷微波提取工艺优化
摘 要本文采用微波法提取人参中人参总皂苷，利用正交试验对提取工艺进行优化。微波提取方法具有适用范围广、人参皂苷提取效率高、热能利用率高、省时省力、设备简单等优点，常应用于小型实验室科研项目中。本文通过对人参的药材研究背景、药理活性、化学成分及国内外的研究现状进行阐述，结合实验，通过对人参总皂苷的得率与工艺条件进行比对分析，优化其提取工艺。本实验采用微波提取方法提取人参中的人参总皂苷，即通过单因素实验，给定因素及水平，按L9(43)正交表进行试验，通过正交试验得出结果，并用相应的方差分析法对实验结果进行分析。由此得出人参总皂苷的最佳提取条件为选取乙醇浓度为70%、乙醇用量10 ml、提取时间2 min、提取次数4次。同时，选用不同的提取溶剂以及不同提取方法对其结果进行比较，结果表明微波提取方法是其最优工艺。
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 人参的化学组成 2
1.2.1 人参中的人参皂苷 2
1.2.2 人参皂苷的结构及分类 3
1.2.3 人参不同部位以及不同人参属植物所含皂苷的差异 3
1.3 人参皂苷的药理活性及应用 4
1.4 研究目的与意义 4
1.5 本文的主要研究内容 5
1.6 不同提取溶剂的提取结果比较 6
1.7 不同提取方法的比较 6
2 实验部分 7
2.1 材料与仪器 7
2.1.1 材料 7
2.1.2 仪器 7
2.2 实验方法 7
2.2.1 人参总皂苷得率的测定 7
3 实验结果与讨论 10
3.1 正交实验 10
3.2 验证试验 14
3.3 讨论 14
结 论 16
参考文献 17
致 谢 19
绪论
1.1 研究背景
人参是世界上著名的药用植物，它已经被使用了很长时间，其药用价值被普遍认可。在我国历代之医籍中，多于人参之言论，甚至有“参传”著出。首部中国药学籍《神农本草经》则有知录参有“ *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
补五脏、安神、定魂魄、止惊、除邪气、明目益智，久服轻身延年喜也”。李时珍考核与实践，并在于前人治疗之基础上对参学精矣微之收集、整理，于名著《本草》中详之人参之用也。清代之唐衡锉著《人参》、黄叔灿著《参谱》谓人参之生物学也、成长法及物制度等事为之博之论。随着近代分析仪器技术和医学的发展，人参药理活性及其作用特点已逐渐被药理学和临床医学的实践所证实。
我国古代人民发现并使用人参，为人类健康发展作出了大的贡献，同时，关于人参神奇功效的知识是在十七世纪从中国传播到欧洲，对于人参神奇功效的考核与实践，于1642年，塞姆德阿尔沃龙（Stemdo Alvaro）以商贾之道的身份进而欲求之，欧洲人才开始了解人参；1716年，欲以参为标本与物记实，于加拿大南部之丛林中有见于人参，亦曰西洋参。（Panax quinquefoiium L ）。人参在东亚民族医学中也占有重要的地位，如朝鲜、日本等国，使用人参也有千年以上的历史。目前，人参在亚洲、欧洲以及美国、加拿大等美洲国家被广泛地使用，主要用于制药、食品、保健品添加剂等方面。
人参以治病虽有千载之史，然而真正见人参药理作用的奥秘、确定它的有效物质、探讨其药理作用机理的研究却不及二百年之史。从1800年起头，中国、日本、德国、苏联、和朝鲜等国的科研人员对人参的化学成分及药理作用就进行了钻研，并对人参的钻研都作出了重要贡献。到1960年今后，日本学者在人参成份的化学布局钻研已达到了生化药理学和份子药理学的阶段。近年来，我国相关学科的科学工作者，对人参的药用、栽培、加工、种植、药理学、制剂以及临床等方面做出了重要贡献，同时对人参在地上部分的开发利用也进行了大量研究，为人参副产物的生产和利用开辟了新的途径。
人参是一种多年生长的草本植物，高度 3060 cm，通常分枝，根茎修长，根茎上有茎痕，偶然生数条不定根。人参性喜阴凉，多擅长海拔数百米的茂盛针阔叶混交林或杂木林下，首要散布于中国、朝鲜、苏联等地。我国野生人参首要散布在吉林、辽宁、黑龙江及河北北部的山地。现多为人工栽培，采集期在每年的9月份，生长期一般为56年。我国野生人参首要散布在吉林、辽宁、黑龙江及河北北部的山地。西洋参(Panax quenquifoiium. L.)和三七(Panax notoginsen)是人参属的两个主要植物，具备普遍的药理活性。为了与人参从外表上加以区分，现将西洋参和三七简单介绍。西洋参别名西洋人参、洋参、花旗参、广东人参等，主产于美国、加拿大、法国等地。野生西洋参质硬体轻，堵截面呈黄白色，有细菊花心纹理，此刻市场上见到的西洋参基本上都是人工种植的，野生的西洋参很少。三七亦曰金不换、田三七、田漆、田七、人参三七等，主要分布我国西南部、以云南最为丰富，广西省也有一些地区种植三七。三七表面灰褐色或灰黄色，有断续的纵皱纹及支根痕，顶端有茎痕，周围有瘤状突起，质坚实，断面灰绿色、黄绿色或灰白色，气微，味苦回甜[1]。
1.2 人参的化学组成
人参一直被国内外誉为滋补强壮的珍贵植物药，从十九世纪末开始，中国、日本、德国、苏联、朝鲜的学者对人参的化学成分进行了研究，就目前所知，人参中所含化学成分包括人参皂苷、糖类、氨基酸、维生素、蛋白质、多肽、有机酸、脂溶性成分以及微量元素等，张惠祥等在研究人参茎叶挥发油中发现其中倍半萜烯类及含氧化合物达40%以上，经药理实验证明具有抗癌活性[2]。目前从人参中发现的氨基酸有20多种，如谷氨酸，半脆氨酸，酪氨酸与A基丁酸等，其中还含有包括赖氨酸在内的近十种人体不能合成的氨基酸，人参中约含有10%的多糖，一些人参多糖对肿瘤也具有一定的抑制作用[1]。人参中含有近40种无机元素，其中含有与人类健康密切相关的必须微量元素，如铁、锌、铜、锰、铬、铝、钻、硒、镍等元素，这些元素对人体的生长发育、营养、代谢、内分泌、免疫等过程均有重要的作用[3]。
1.2.1 人参中的人参皂苷
我国学者对人参中的人参皂苷成分进行了深入的研究，1981年匡海学等从吉林人参根中分离鉴定了人参皂苷Ra、 Rbl、 Rcl、 Rc2、 Rdl、 Re，随后确定了人参根中15种人参皂苷的化学结构[36]。1982年蔡培列等人从吉林人参叶中分离鉴定了人参皂苷Rb2、Rc、Rd、Re、Rgl和Rg2[78]，随后他们又从人参中分离出人参皂苷Rf和Rh2[910]。1989年张绍林等人从人参叶中分离出人参皂苷Rg4，1990年陈英杰等又从人参叶中分离出新皂苷La，Kim等从朝鲜人参根中分离出两种微量皂苷Koryoginsenoside R1和R2，从高丽参中分离出五种微量的新成分20(S)F4、 Rg5、Rh4、Rs3和Rf2[1112]。窦得强等从人参茎叶中分离出六种微量人参皂苷，命名为人参皂苷Ia、Ib、F2、F3、F4和F5[1314]。目前，已从人参属植物中发现40多种人参皂苷。
1.2.2 人参皂苷的结构和分类
皂苷由苷元和糖共同组成，苷元与糖通过苷键相连，三萜皂苷是指苷元是三萜类化合物的一种皂苷。三萜是指由三十个碳原子组合而成的一种萜类化合物，经由过程6个份子的异戊二烯聚合，首要为四环三萜或五环三萜化合物，也有一些属于无环、二环和三环三萜化合物。原人参二醇和原人参三醇都属于达玛烷型三萜，布局极其类似，区分在于原人参三醇比原人参二醇多了一个aOH，大部分皂苷的C20构型为S，可是二者的布局对酸都不稳定，会在S和R构型之间互相转化[15]。
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 人参的化学组成 2
1.2.1 人参中的人参皂苷 2
1.2.2 人参皂苷的结构及分类 3
1.2.3 人参不同部位以及不同人参属植物所含皂苷的差异 3
1.3 人参皂苷的药理活性及应用 4
1.4 研究目的与意义 4
1.5 本文的主要研究内容 5
1.6 不同提取溶剂的提取结果比较 6
1.7 不同提取方法的比较 6
2 实验部分 7
2.1 材料与仪器 7
2.1.1 材料 7
2.1.2 仪器 7
2.2 实验方法 7
2.2.1 人参总皂苷得率的测定 7
3 实验结果与讨论 10
3.1 正交实验 10
3.2 验证试验 14
3.3 讨论 14
结 论 16
参考文献 17
致 谢 19
绪论
1.1 研究背景
人参是世界上著名的药用植物，它已经被使用了很长时间，其药用价值被普遍认可。在我国历代之医籍中，多于人参之言论，甚至有“参传”著出。首部中国药学籍《神农本草经》则有知录参有“ *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
补五脏、安神、定魂魄、止惊、除邪气、明目益智，久服轻身延年喜也”。李时珍考核与实践，并在于前人治疗之基础上对参学精矣微之收集、整理，于名著《本草》中详之人参之用也。清代之唐衡锉著《人参》、黄叔灿著《参谱》谓人参之生物学也、成长法及物制度等事为之博之论。随着近代分析仪器技术和医学的发展，人参药理活性及其作用特点已逐渐被药理学和临床医学的实践所证实。
我国古代人民发现并使用人参，为人类健康发展作出了大的贡献，同时，关于人参神奇功效的知识是在十七世纪从中国传播到欧洲，对于人参神奇功效的考核与实践，于1642年，塞姆德阿尔沃龙（Stemdo Alvaro）以商贾之道的身份进而欲求之，欧洲人才开始了解人参；1716年，欲以参为标本与物记实，于加拿大南部之丛林中有见于人参，亦曰西洋参。（Panax quinquefoiium L ）。人参在东亚民族医学中也占有重要的地位，如朝鲜、日本等国，使用人参也有千年以上的历史。目前，人参在亚洲、欧洲以及美国、加拿大等美洲国家被广泛地使用，主要用于制药、食品、保健品添加剂等方面。
人参以治病虽有千载之史，然而真正见人参药理作用的奥秘、确定它的有效物质、探讨其药理作用机理的研究却不及二百年之史。从1800年起头，中国、日本、德国、苏联、和朝鲜等国的科研人员对人参的化学成分及药理作用就进行了钻研，并对人参的钻研都作出了重要贡献。到1960年今后，日本学者在人参成份的化学布局钻研已达到了生化药理学和份子药理学的阶段。近年来，我国相关学科的科学工作者，对人参的药用、栽培、加工、种植、药理学、制剂以及临床等方面做出了重要贡献，同时对人参在地上部分的开发利用也进行了大量研究，为人参副产物的生产和利用开辟了新的途径。
人参是一种多年生长的草本植物，高度 3060 cm，通常分枝，根茎修长，根茎上有茎痕，偶然生数条不定根。人参性喜阴凉，多擅长海拔数百米的茂盛针阔叶混交林或杂木林下，首要散布于中国、朝鲜、苏联等地。我国野生人参首要散布在吉林、辽宁、黑龙江及河北北部的山地。现多为人工栽培，采集期在每年的9月份，生长期一般为56年。我国野生人参首要散布在吉林、辽宁、黑龙江及河北北部的山地。西洋参(Panax quenquifoiium. L.)和三七(Panax notoginsen)是人参属的两个主要植物，具备普遍的药理活性。为了与人参从外表上加以区分，现将西洋参和三七简单介绍。西洋参别名西洋人参、洋参、花旗参、广东人参等，主产于美国、加拿大、法国等地。野生西洋参质硬体轻，堵截面呈黄白色，有细菊花心纹理，此刻市场上见到的西洋参基本上都是人工种植的，野生的西洋参很少。三七亦曰金不换、田三七、田漆、田七、人参三七等，主要分布我国西南部、以云南最为丰富，广西省也有一些地区种植三七。三七表面灰褐色或灰黄色，有断续的纵皱纹及支根痕，顶端有茎痕，周围有瘤状突起，质坚实，断面灰绿色、黄绿色或灰白色，气微，味苦回甜[1]。
1.2 人参的化学组成
人参一直被国内外誉为滋补强壮的珍贵植物药，从十九世纪末开始，中国、日本、德国、苏联、朝鲜的学者对人参的化学成分进行了研究，就目前所知，人参中所含化学成分包括人参皂苷、糖类、氨基酸、维生素、蛋白质、多肽、有机酸、脂溶性成分以及微量元素等，张惠祥等在研究人参茎叶挥发油中发现其中倍半萜烯类及含氧化合物达40%以上，经药理实验证明具有抗癌活性[2]。目前从人参中发现的氨基酸有20多种，如谷氨酸，半脆氨酸，酪氨酸与A基丁酸等，其中还含有包括赖氨酸在内的近十种人体不能合成的氨基酸，人参中约含有10%的多糖，一些人参多糖对肿瘤也具有一定的抑制作用[1]。人参中含有近40种无机元素，其中含有与人类健康密切相关的必须微量元素，如铁、锌、铜、锰、铬、铝、钻、硒、镍等元素，这些元素对人体的生长发育、营养、代谢、内分泌、免疫等过程均有重要的作用[3]。
1.2.1 人参中的人参皂苷
我国学者对人参中的人参皂苷成分进行了深入的研究，1981年匡海学等从吉林人参根中分离鉴定了人参皂苷Ra、 Rbl、 Rcl、 Rc2、 Rdl、 Re，随后确定了人参根中15种人参皂苷的化学结构[36]。1982年蔡培列等人从吉林人参叶中分离鉴定了人参皂苷Rb2、Rc、Rd、Re、Rgl和Rg2[78]，随后他们又从人参中分离出人参皂苷Rf和Rh2[910]。1989年张绍林等人从人参叶中分离出人参皂苷Rg4，1990年陈英杰等又从人参叶中分离出新皂苷La，Kim等从朝鲜人参根中分离出两种微量皂苷Koryoginsenoside R1和R2，从高丽参中分离出五种微量的新成分20(S)F4、 Rg5、Rh4、Rs3和Rf2[1112]。窦得强等从人参茎叶中分离出六种微量人参皂苷，命名为人参皂苷Ia、Ib、F2、F3、F4和F5[1314]。目前，已从人参属植物中发现40多种人参皂苷。
1.2.2 人参皂苷的结构和分类
皂苷由苷元和糖共同组成，苷元与糖通过苷键相连，三萜皂苷是指苷元是三萜类化合物的一种皂苷。三萜是指由三十个碳原子组合而成的一种萜类化合物，经由过程6个份子的异戊二烯聚合，首要为四环三萜或五环三萜化合物，也有一些属于无环、二环和三环三萜化合物。原人参二醇和原人参三醇都属于达玛烷型三萜，布局极其类似，区分在于原人参三醇比原人参二醇多了一个aOH，大部分皂苷的C20构型为S，可是二者的布局对酸都不稳定，会在S和R构型之间互相转化[15]。
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