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毕业设计开题报告题 目 气相色谱法分析西洋参人参皂苷含量方法研究 学生姓名 贾旺旺 学号 0812024003 所在院(系) 生物科学与工程学院 专业班级 生物工程08级1班 指导教师 曹小勇 秦公伟 2012年 3月 10 日题 目气相色谱法分析西洋参人参皂苷含量方法研究一、选题的目的及研究意义西洋参（学名：Panax quinquefolius L），别名花旗参、洋参、美国人参等。五加科，人参属，多年生草本，全株无毛，是一种珍贵的保健药品，服用方法有煮、炖、蒸食，也可切片含化或研成细粉冲服，具有滋补、强心、造血、镇静、降血脂、抗癌和抗衰老等多种医疗作用。西洋参适生于海拔1000米左右的山地阔叶林地带、气候温和、雨量充沛的环境。喜荫湿，忌强光和高温，生长期最适温度1824，空气相对湿度80%左右，对土壤要求较严，适生于土质疏松、土层较厚、肥沃、富含腐殖质的森林沙质土壤上，PH5.56.5，忌连续种植。人参皂苷（ginsenoside，GS)是西洋参的主要有效成分，现已明确结果的GS单体约40余种，在人参中的含量为4%左右。人参皂苷在西洋参不同部位的含量不同：侧根总皂苷（60.5%）、花蕾总皂苷（15%）、叶总皂苷（7.6-12.6%）、须根总皂苷（8.5-11.5%）、参皮总皂苷（8.0-8.8%）人参主根总皂苷（2-7%）、幼根总皂苷（3%）、种子总皂苷（0.7%）。人参皂苷都具有相似的基本结构，都含有由30个碳原子排列成四个环的甾烷类固醇核。他们依糖苷基架构的不同而被分为两组：达玛烷型和齐墩果烷型。达玛烷类型包括两类：人参二醇型 - A型，苷原为20（S） - 原人参二醇，包含了最多的人参皂苷，如人参皂苷Rb1、Rb2、Rb3、Rc、Rd、Rg3、Rh2及糖苷基PD。人参三醇型 - B型，苷原为20（S） - 原人参三醇，包含了人参皂苷Re、Rg1、Rg2、Rh1及糖苷基PT。齐墩果烷型：齐墩果酸型 - C型，苷原为齐墩果酸。总皂苷不溶血，A型抗溶血而B型、C型溶血。气相色谱系统由盛在管柱内的吸附剂或惰性固体上涂着液体的固定相和通过管柱的气体的流动相组成。将欲分离、分析的样品从管柱一端加入后，由于各组分在固定相和流动相之间的分配系数有差别，当组分在两相中反复多次进行分配并随移动相向前移动时，沿管柱运动的速度就不同，以各组分从柱末端流出的浓度对进样后的时间作图，得到的图称为色谱图，根据色谱图积分可计算出上样品各组分的浓度。对于液相色谱法检测西洋参中齐墩果酸（OA）的色谱条件与检测结果，国内外文献报道有差异。传统液相色谱法测定人参皂苷时，对单个皂苷单体进行理化性质检测，但是由于人参皂苷在肠胃中迅速转化为各种代谢产物，因此从生物活性角度来说，检测单体皂苷对于实际药理学、药代动力学研究价值有限，而在气相色谱法中，各种人参皂苷经过裂解后形成不同的苷元，通过检测各种苷元的理化性质进而测定其中的人参皂苷种类。同时气相色谱分析法具有，分离效率高，分析速度快，样品用量少和检测灵敏度高，应用范围广等优点，因此建立皂苷气相色谱法检测方法具有必要性及实用性，同时此技术可应用于西洋参优质品种选育工作。二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等1. 研究现状1952年James和Martin提出气相色谱法，同时也发明了第一个气相色谱检测器，并得到积分色谱图。近年来，气相色谱法已经广泛应用于石油化工、医药卫生、环境监测、生物化学等领域分析研究中。西洋参作为一种珍贵的保健药品，在我国引种成功至今已有20余年。同时，对西洋参的品质研究，特别是对其有效化学成分和药理作用、药效学研究正逐步深入并不断取得成果。2. 发展趋势今后气相色谱法还将有很大的发展，耐高温的极性高效开管柱和选择性好、灵敏度高的检测器的研制，色谱定性和定量分析规律的研究，微处理机进一步的应用，生物学、医学、环境保护等方面新的分析方法都是很活跃的研究课题。智能气相色谱法的研究也是今后发展的方向。3. 已有的人参皂苷检测方法 高效液相色谱分析法（High-Performance Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry）（以七叶神安片人参皂苷Rb3的测定为例）方法原理: 本品加乙醇超声处理，放冷，补重，摇匀，滤过，续滤液进入高效液相色谱仪进行色谱分离，用紫外吸收检测器，于波长203nm处检测人参皂苷Rb3的吸收值，计算出其含量。试剂：乙醇、乙腈、0.2%磷酸溶液仪器设备: 高效液相色谱仪、色谱柱（十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂，理论塔板数按人参皂苷Rb3峰计算应不低于6000）、紫外吸收检测器色谱条件：流动相：乙腈为流动相A，0.2%磷酸溶液为流动相B检测波长：203nm柱温：室温操作步骤: 分别精密吸取对照品溶液和供试品溶液各10mL，注入高效液相色谱仪，用紫外吸收检测器于波长203nm处测定人参皂苷Rb3（C53H90O22）的峰面积，计算出其含量。参考文献: 中华人民共和国药典，国家药典委员会编，化学工业出版社，2005版，一部，p303。 反相高效液相色谱法（以Rg1为例）方法：用复合柱吸附层析法除去注射剂中干扰物质。采用LUNA C18色谱柱，乙腈-水-0.1%磷酸溶液（204040）为流动相，流速1.2 mLmin-1， 203 nm为检测波长，柱温35 ，对人参及其注射剂进行含量测定。结果：人参皂苷Rg1的峰面积与其浓度线性关系良好（r=0.999 2）；样品平均回收率为98.8%；精密度RSD为0.65%（n=5）。 气象色谱-质谱。用到两种系统：（1）气相色谱-质谱联用Delsi DI 200气相色谱仪结合包含了P2A 系统的Nermag R10-10H质谱仪和DB - 5柱（13.3米0.18毫米编号，薄膜厚度0.4 微米）。最初的温度是200 ，保持1分钟，而后以20/分钟速度增加至300，保持15分钟；质量范围：100-870（上限可达2000）。（2）惠普气相色谱-质谱联用5995c配备ahp-7673a自动进样器和一个12米0.2毫米编号HP- 1石英毛细管柱（硅，超性能）。最初的温度是200，保持1分钟，而后15/分钟到280，保持2分钟，最后300（升温速度20/分钟），保持10分钟。离子源300：数据系统：惠普，59872气质，RTE-A版F。 气相色谱。定量工作由配有火焰离子化检测器和DB - 5柱（15米0.32毫米编号，薄膜厚度0.25微米）的5890a惠普气相色谱仪完成。最初在200保持1分钟，然后每分钟升高20直到300，后保持8分钟。柱（氦）流速为2毫升/分钟，进样器的温度是275，检测器温度为290。分流比为1 : 15，峰面积的测量由惠普3396a积分器完成。用于识别目的，惠普5890系列二与组合了7673a自动进样器的气相色谱和惠普3365系列二chem-station一起使用，（柱DB - 5，13.3米内径0.18毫米，膜厚0.4微米），其中温度设置如上述。对于液相色谱法检测西洋参中齐墩果酸（OA）的色谱条件与检测结果，国内外文献报道有差异。传统液相色谱法测定人参皂苷时，对单个皂苷单体进行理化性质检测，但是由于人参皂苷在肠胃中迅速转化为各种代谢产物，因此从生物活性角度来说，检测单体皂苷对于实际药理学、药代动力学研究价值有限，而在气相色谱法中，各种人参皂苷经过裂解后形成不同的苷元，通过检测各种苷元的理化性质进而测定其中的人参皂苷种类。因此气相色谱法检测技术具有一定独到优势，建立皂苷气相色谱法检测方法具有必要性及实用性，同时此技术可应用于西洋参优质品种选育工作。三、对本课题将要解决的主要问题及解决问题的思路与方法、拟采用的研究方法（技术路线）或设计（实验）方案进行说明1.要解决的主要问题：通过气相色谱检测西洋参中达玛烷型和齐墩果烷型人参皂苷，建立一种新的人参皂苷色谱检测方法。2.解决问题的思路与方法：人参皂苷样品经预处理后，选择合适内标、固定相、流动相及色谱柱，选择合适检测器，进行检测，通过观察检测结果，寻找新的人参皂苷色谱分析方法。3.拟采用的研究方法：检测方法优化熟悉仪器操作实验材料的预处理建立标准曲线，样品测定检测方法考察、优化四、检索与本课题有关参考文献资料的简要说明输入检索词西洋参，并以西洋参细胞培养、愈伤组织和胚状体诱导等为关键词，在万方数据库和中国知网检索到大量文献，根据课题内容最终确定将以下文献作为主要参考资料：1WANG Jun - mo (王筠默) . Recent advances on the pharmacological activities of Panax quinquefolius L. (西洋参药理作用研究的最新进展) . Pharm acol Clin Chin M aterMed (中药药理与临床) , 2001, 17(4) : 62Wagner H, Farnsworth NR. Economic andMedicinal Plant Research. Vol 5. New York: Academic Press, 1991. 2533SU J ian (苏建) , L I Hai - zhou (李海舟) , KONG Ling - yi (孔令义) , et al. HPLC analysis of saponins American Ginseng p roduced in different areas(不同产地西洋参皂甙成分的HPLC 分析) . N at Prod Res Dev (天然产物研究与开发) , 2004, 16 (6) : 561 4 Wang BX, Cui JC, Liu AJ (1980) Acta Pharmacol Sin 17:66685 Xue XM (1986) Chin Tradit Pat Med 11:20216 International Federation of Horseracing Authorities (2008) Article 6Prohibited Substances. 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