八种海参中主要海参皂苷的结构特性研究

论文摘要

海参（sea cucumber）是我国一种传统的海洋滋补品,富含多种生理活性成分,具有较高的食用和药用价值。海参皂苷是海参体内最重要的活性成分之一,具有抗肿瘤、抗真菌、免疫调节、细胞毒作用和溶血作用等多种生理活性。本论文对仿刺参中的皂苷组分做了分离鉴定,并采用ESI-MS的方法对其质谱的裂解规律进行了研究,采用HPLC的方法建立了仿刺参皂苷指纹图谱,随后成功将此方法延伸到了其他8种海参的皂苷特征图谱和结构分析中。本论文的研究和结果为海参品质的评价、海参种类的鉴别以及建立海参质量评价标准提供了理论基础和科学依据,对促进海参产业的发展具有重要的理论意义和应用价值。本文主要内容包括以下几个部分:1.采用大孔树脂、硅胶柱层析和半制备HPLC技术,从仿刺参（Apostichopus japonicus）体壁中分离得到6种海参皂苷化合物,根据化合物的理化性质和波谱数据,共鉴定了3种皂苷化合物的结构,分别为:cladoloside B, holotoxin A1和holotoxin B1。2.采用电喷雾飞行时间质谱技术（ESI-TOF-MS）,在负离子检测方式下,对9种皂苷化合物的质谱裂解途径进行了研究。通过ESI-MS产生的[M-H]-/ [M-Na]-获得了相应化合物的分子质量信息。对[M-H]-/ [M-Na]-进行碰撞诱导解离（CID）获得了相应化合物的裂解途径信息。在二级质谱中,糖链上无硫酸酯基取代的皂苷发生糖苷键的断裂,连续丢失糖链的末端单糖,最后生成苷元的特征碎片离子,这些特征有助于皂苷的结构解析。糖链上有硫酸酯基取代的皂苷不发生糖苷键的断裂,而是发生了苷元的裂解,生成了更加稳定的结构。将其进行脱硫酸化处理后,其脱硫产物的MS/MS图谱中出现糖链上单糖顺序脱落形成的碎片峰。根据已知皂苷的二级质谱裂解规律,对仿刺参体内提取出的3种含量较少,无法进行核磁分析的皂苷单体进行了质谱分析,推测出了3种皂苷的结构。3.建立了仿刺参（Apostichopus japonicus）皂苷类成分的HPLC指纹图谱,为仿刺参的质量控制提供了新的方法。实验采用固相萃取（SPE）制备供试品溶液,选用Zorbox SB-C18色谱柱（250 mm×4.6 mm, 5μm）,以乙腈-0.1%磷酸水溶液为流动相进行梯度洗脱,柱温30℃,流速1.0 mL/min,检测波长为205 nm。分析了不同产地的10批仿刺参样品,采用国家药典委员会推荐的“中药色谱指纹图谱相似度评价系统（2004 A版）”处理谱图,确定了6个共有峰。计算了10个样本间的指纹图谱相似度,所得相似度计算结果均大于0.97。该方法具有良好的稳定性和重现性,可用于仿刺参的质量控制。4.采用SPE-HPLC方法研究了8种海参的总皂苷特征图谱,比较不同种海参间皂苷的组成及含量差异,为海参的品种鉴定提供依据。使用Zorbax SB-C18（250mm×4.6 mm, 5μm）色谱柱,以乙腈-0.1%的三氟乙酸水溶液为流动相梯度洗脱,柱温30℃,流速1.0 mL/min,检测波长205nm。对不同海参体内皂苷类成分进行HPLC分析,所得图谱特征性强,8种海参的各皂苷成分均得到很好的色谱分离。结果表明不同海参体内的皂苷组成及含量有明显差异,所建立的方法简便、可靠,可用于海参的品种鉴定。5.采用HPLC-MS/MS联用技术,对8种海参体内主要的皂苷类成分进行了定性鉴定。选用Eclipse XDB-C18色谱柱（150mm×4.6mm, 5μm）,以乙腈-0.1%碳酸氢铵水溶液为流动相进行梯度洗脱,通过与电喷雾飞行时间质谱联用获得各皂苷成分的精确分子量和分子式,通过碰撞诱导解离技术（CID）获得各化合物的裂解信息。每种海参选取含量较高具有代表性的几种皂苷作为其特征峰,通过定性鉴定,确认了每种海参独特的皂苷组成,并结合文献对部分已知皂苷化合物的结构进行了初步鉴定。该技术还可用于新皂苷化合物的快速检测,为寻找新颖的皂苷化合物提供快速简便的方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 0 前言
• 0.1 海参资源概述
• 0.2 海参皂苷概述
• 0.3 海参皂苷的分离纯化及结构鉴定
• 0.4 海参皂苷的生物活性
• 0.5 皂苷的质量控制
• 0.6 本文主要研究内容、目的和意义
• 1 仿刺参（APOSTICHOPUS JAPONICUS）中皂苷化合物的分离纯化和结构鉴定
• 1.1 材料与仪器
• 1.1.1 原料
• 1.1.2 试剂
• 1.1.3 仪器
• 1.2 实验方法
• 1.2.1 皂苷的提取纯化
• 1.2.2 皂苷纯化样品的性质鉴定
• 1.2.3 皂苷的单糖组成分析
• 1.2.4 质谱分析和核磁共振波谱分析
• 1.3 结果与讨论
• 1.3.1 皂苷的提取纯化
• 1.3.2 皂苷纯化样品的性质鉴定
• 1.3.3 皂苷的单糖组成分析
• 1.3.4 质谱和核磁共振波谱分析
• 1.4 本章小结
• 2 海参皂苷单体的质谱裂解规律研究
• 2.1 材料与仪器
• 2.1.1 原料
• 2.1.2 试剂
• 2.1.3 仪器
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 样品制备
• 2.2.2 溶液制备
• 2.2.3 试验条件
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 一级质谱分析
• 2.3.2 二级质谱裂解规律分析
• 2.3.3 未知皂苷的结构推测
• 2.4 本章小结
• 3 仿刺参（APOSTICHOPUS JAPONICUS）中皂苷类成分的 HPLC 指纹图谱研究
• 3.1 材料与仪器
• 3.1.1 原料
• 3.1.2 试剂
• 3.1.3 仪器
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 样品溶液的制备
• 3.2.2 流动相的优化
• 3.2.3 色谱条件
• 3.2.4 方法学考察
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 样品前处理方法的优化
• 3.3.2 流动相的考察
• 3.3.3 洗脱程序的考察
• 3.3.4 方法学考察
• 3.4 指纹图谱的建立
• 3.5 指纹图谱的相似度评价
• 3.6 本章小结
• 4 八种海参体内总皂苷的 SPE-HPLC 分析比较
• 4.1 材料与仪器
• 4.1.1 原料
• 4.1.2 试剂
• 4.1.3 仪器
• 4.2 实验方法
• 4.2.1 供试品溶液的制备
• 4.2.2 流动相的优化
• 4.2.3 色谱条件
• 4.2.4 方法学考察
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 流动相的优化
• 4.3.2 方法学考察
• 4.3.3 海参总皂苷特征图谱的建立
• 4.4 本章小结
• 5 八种海参体内总皂苷的 HPLC-MS
• 5.1 材料与仪器
• 5.1.1 原料
• 5.1.2 试剂
• 5.1.3 仪器
• 5.2 实验方法
• 5.2.1 供试品溶液的制备
• 5.2.2 色谱条件
• 5.2.3 质谱条件
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 革皮氏海参体内主要皂苷类成分的鉴定
• 5.3.2 黑海参体内主要皂苷类成分的鉴定
• 5.3.3 北极海参体内主要皂苷类成分的鉴定
• 5.3.4 靴参体内主要皂苷类成分的鉴定
• 5.3.5 仿刺参体内主要皂苷类成分的鉴定
• 5.3.6 梅花参体内主要皂苷类成分的鉴定
• 5.3.7 美国肉参体内主要皂苷类成分的鉴定
• 5.3.8 花刺参体内主要皂苷类成分的鉴定
• 5.4 本章小结
• 6 结论
• 6.1 总结
• 6.2 本论文创新点
• 参考文献
• 附图
• 致谢
• 个人简历
• 在读期间的学术论文和研究成果