人参皂苷与三七皂苷

前言三七总皂苷是三七的主要有效成分，主要功效为活血祛瘀、通脉活络，具有抑制血小板聚集和增加脑血流量的作用。本文参考《中国药典》2020版第一部，应用日立Primaide高效液相色谱仪，对三七总皂苷中三七皂苷R1、人参皂苷Rg1、人参皂苷Re、人参皂苷Rb1和人参皂苷Rd的含量进行了测定。色谱条件仪器配置：PM1110泵、PM1210自动进样器、PM1310柱温箱、PM1410紫外检测器色谱柱：C18（5μm），4.6 mm×150 mm流动相：乙腈和水，使用梯度洗脱程序流 速：1.5mL/min柱 温：25℃；进样量：10μL检测波长：203nm时间（min）乙腈（%）水（%）0208020208045465455554560554560.12080752080实验结果▼标准样品的色谱图(浓度：2.5mg/mL) ▼三七总皂苷样品的色谱图 ▼标准曲线（浓度范围0.1~5.0mg/mL）成分三七皂苷R1人参皂苷Rg1人参皂苷Re人参皂苷Rb1人参皂苷Rd标准曲线R20.99970.99970.99960.99970.9996▼系统适用性（2.5mg/mL 三七总皂苷标准混合液）项目规定值实测值Rg1理论塔板数（N）≥60008956Rg1和Re分离度（R）1.52.0结论该实验使用日立Primaide高效液相色谱仪，配有紫外检测器，对三七总皂苷中的三七皂苷R1、人参皂苷Rg1、人参皂苷Re、人参皂苷Rb1和人参皂苷Rd进行检测。该方法可以很好地分离和定量分析这五种成分，标准曲线的线性良好，完全能够满足中国药典的要求。公司介绍：日立科学仪器（北京）有限公司是世界500强日立集团旗下日立高新技术有限公司在北京设立的全资子公司。本公司秉承日立集团的使命、价值观和愿景，始终追寻“简化客户的高科技工艺”的企业理念,通过与客户的协同创新，积极为教育、科研、工业等领域的客户需求提供专业和优质的解决方案。 我们的主要产品包括：各类电子显微镜、原子力显微镜等表面科学仪器和前处理设备，以及各类色谱、光谱、电化学等分析仪器。为了更好地服务于中国广大的日立客户，公司目前在北京、上海、广州、西安、成都、武汉、沈阳等十几个主要城市设立有分公司、办事处或联络处等分支机构，直接为客户提供快速便捷的、专业优质的各类相关技术咨询、应用支持和售后技术服务，从而协助我们的客户实现其目标，共创美好未来。

p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 9月27日，“产业计量（上海）论坛”开幕。论坛上，由中国工程院院士庄松林领衔的太赫兹科研团队，将太赫兹技术在全国首次应用于人参皂苷的精准定性与定量检测，并可有效识别西洋参的不同产地，解决了现有药典液相质谱法专业技术要求高、耗时长、专业仪器成本高、损耗样本等难题。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/7f40c026-292f-4480-a95d-9735d9f202e2.jpg" title=" NEM1_20200928_C0325712796_A2461042.jpg" alt=" NEM1_20200928_C0325712796_A2461042.jpg" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " “不同的物质有着不一样的波谱，就像人类的指纹一样。以‘三七’为例，我们用太赫兹技术来检测三七的有效成分含量，省去了以往粉碎、烘干、化学提取耗时7个多小时的繁琐流程，实现了药材检测耗时以‘分钟’为单位的方法，同时做到样本仅需一片且无损的高效能检测。”团队成员彭滟教授介绍，经过两年多的研发，太赫兹人参皂苷检测仪正式问世，解决了肉眼识别难度大、专业仪器成本高的难题，提高三七产品检测能力的同时，加强了“高端中药材”的质量监管，使假“三七”无所遁形。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 此外，太赫兹技术还可促使“地沟油”查出率进一步提高。团队成员朱亦鸣教授介绍：“地沟油多次使用后会含有动物脂肪酸、过氧化物等物质，新鲜的油主要是植物脂肪酸，两者振动频率不同，只需要把每次检测出的油品的共振吸收峰和数据库对比，就能有效地判断出油脂内含有哪一种成分，从而判断出油的种类。”运用该技术，目前“地沟油”的检测已由原来近3小时，缩短到仅需10秒钟。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/d0409556-7888-4bfe-b29a-cc856a74bac3.jpg" title=" NEM1_20200928_C0325712796_A2461045.jpg" alt=" NEM1_20200928_C0325712796_A2461045.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 太赫兹人参皂苷检测仪 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 时间频率的计量水平是国家核心竞争力的重要体现，高准确度时间频率已经成为一个国家科技、经济和社会生活中至关重要的参数。太赫兹技术的应用和高精度时间频率技术的融合，将有望实现太赫兹源频率测量的分辨率由100kHz提高到1Hz左右，提升约10万倍，为基础科学领域研究、维护金融市场的交易秩序、提高卫星导航的测量精度提供坚实计量技术保障。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 上海市市场监督管理局表示，太赫兹技术在计量测试技术发展、食品药品监管等领域的应用，不仅是以高端科研成果作为技术支撑，应用于日常市场监管工作开展、促进本市市场监管成效提升的重要方法，也是市场监管部门自行政体制改革后，各领域职能交互、融合、再次迸发“火花”的又一体现。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 太赫兹目前正处于产业化节点，目前还存在一些问题亟待解决，但其在医学、成像、军工、通信等领域的巨大潜力吸引着众多科研专家钻研，中国工程院院士庄松林领衔的上海理工大学太赫兹团队就是其中的一只。中国科学仪器较西方发达国家起步较晚，落后较大，但太赫兹技术相比于西方发达国家，我国的技术水平并无太大落后，或称为我国屹立世界定点的又一领域。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 什么是太赫兹波？ /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 太赫兹波是指频率范围为0.1~10.0THz的电磁波，波长范围为0.03~3.00mm，介于微波频段与红外之间，属于远红外波段，此波段是人们所剩的最后一个未被开发的波段，兼具二者的优点——穿透性好、安全性好、可无损检测等等。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 太赫兹波段自从19世纪后期正式命名之后，受到中欧美日多个国家的高度关注，各国纷纷将其入选改变世界的技术评比之中。而我国，太赫兹技术的研究在理论方法、元器件、实验测量技术等方面的成果基本保持在国际最先进水平。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 目前，国内太赫兹研究已经从理论研究发展到技术应用阶段，并在国家战略领域发挥了重要作用。如在探秘宇宙方面，可利用太赫兹技术探测近地星际的水、氧和碳，同时进行行星表面土壤、岩层成分分析；在航天材料领域，太赫兹技术可以分析宇宙空间中不同国家卫星的组成、结构甚至材料。同时。由于太赫兹波有较强的穿透率，因而可用于安全的无损检测，尤其是对一些塑料泡沫等绝缘材料内部的缺陷和裂纹等进行无损检测和成像，在战略导弹及航空、航天结构材料的检测和评估方面具有重要的应用价值。 /p

p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 1. 摘 要 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 参类目前是世界上被广泛应用的天然药物，特别是人参，西洋参和三七。其中人参皂苷（Ginsenoside）被认为是其中的主要活性成分，主要包括人参皂苷Ginsenoside Rb1, Rb2 和Rg1。人参中皂苷的种类，表达水平以及局部分布模式的差别不仅可以鉴别人参品种和产地，同时帮助探索有效成分的代谢通路。采用iMScope i TRIO /i 质谱成像的方法对人参品种和年限进行鉴定，不仅前处理简单，不需要染色或者标记，同时还能原位观察到人参皂苷在植物组织中的空间分布信息。本研究建立了成像质谱显微镜技术对人参皂苷类物质在组织中的空间分 span style=" text-indent: 2em " 布的直接分析（不需要染色和标记）及其结构确证的方法，对于植物类样品中有效成分或者毒物毒素的原位分析来说具有借鉴意义。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 2. 前 言 /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " 人参皂苷（Capsaicinoids）属于固醇类化合物，三萜皂苷，被认为是参类物质的主要活性成分，研究发现人参皂苷具有缓解疲劳，延缓衰老，抑制癌细胞增殖等作用。目前对于人参皂苷类物质的研究主要集中在分离提取纯化工艺改进及其生物活性的相关研究。常规的方法是把样品均质化，过柱子分离提取纯化，最后通过质谱检测器进行检测。但是这种方法样品前处理复杂，且其在组织中的原位空间分布信息不得而知。目前常用的成像方法，需要对目标物进行标记，但是标记物容易解离，且未知物无法测定。针对这些局限性，岛津开发了质谱显微镜，把显微镜和质谱仪精准的融合在一起。借助iMScope i TRIO /i 前端搭载的高分辨光学微镜，可以清晰的观察并定位到人参的细微组织上，从而进行多点的质谱成像分析。后端配置离子阱和飞行时间串联质谱仪（ITTOF），具有高质量分辨率的多级质谱分析功能，提供丰富的碎片信息，进一步验证人参皂苷的结构。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 3. 实 验 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 3.1 材料和仪器 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 三年生长白山产人参购自中国中医科学院中药研究所。MALDI级别的a-Cyano-4hydroxycinnamic acid (CHCA),购自西格玛公司。人参皂苷Ginsenoside Rb1，Rb2和Rg1购自ChromaDex公司，Rb1, Rb2和Rg1的化学结构式见下图1。HPLC级别的乙腈和甲醇购自默克公司。25 mm X 75 mm导电载玻片购自德尔塔科技公司。明胶购自西格玛公司。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 3.2 切片的制作以及基质涂敷 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 干燥人参取根须部位，用100 mg/ml明胶进行包埋。使用Leica CM1950在-20℃的环境下制作15μm厚切片。采用升华+喷涂的two-step基质涂敷方法，其中基质升华通过SVC-700TMSG iMLayer自动升华仪完成。基质喷涂使用GSI Creos Airbrush完成。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 3.3 基于iMScope i TRIO /i 的质谱成像分析 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 分析条件 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/a89b5578-4bc2-4bff-99f7-11fad88f2941.jpg" title=" 微信截图_20200619174751.png" alt=" 微信截图_20200619174751.png" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 4. 结果与讨论 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 4.1 人参皂苷Ginsenoside标准品的化学结构及其相应的质谱图 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/06529eee-65af-4b74-a856-2e5ef1e54bfd.jpg" title=" 1.png" alt=" 1.png" / /p p style=" text-align: center " 图 1. 人参皂苷化学结构式及其单同位素质量(A) Ginsenoside Rb1（B）Ginsenoside Rb2（C）Ginsenoside Rg1 /p p style=" text-align: center" img style=" width: 600px height: 520px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/00d99d47-ee07-4161-a799-833f1bf69896.jpg" title=" 2.png" width=" 600" height=" 520" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 2.png" / /p p style=" text-align: center" img style=" width: 600px height: 264px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/f880816d-99a9-4a55-b585-1c0d964da052.jpg" title=" 3.png" width=" 600" height=" 264" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 3.png" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em " 图 2. 人参皂苷Ginsenoside标准品的质谱图。(A) Rb1[M+K]+一级平均质谱图及其(B) 二级平均质谱图。(C) Rb2[M+K] + 一级平均质谱图及 span style=" text-indent: 2em " 其(D) 二级平均质谱图。(E) Rg1[M+K] + 一级平均质谱图及其(F) 二级平均质谱图。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 4.2 人参切片上人参皂苷类物质的质谱图 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/b21f3f6a-6be7-4fde-9a8d-45f23c1b94d7.jpg" title=" 4.png" alt=" 4.png" / /p p style=" text-align: center " 图 3. 人参切片多点成像质谱分析. (A) m/z 800-1250全扫描平均质谱图。(B) 人参皂苷Rb1[M+K] +的扩大质谱图。(C) 人参皂苷Rb2[M+K] +的扩大质谱图。(D) 人参皂苷Rg1[M+K] +的扩大质谱图。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/ee5cb9f3-82b0-4eb5-a439-df0bc03d04ba.jpg" title=" 5.png" alt=" 5.png" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-align: center " 图 4. 人参中人参皂苷（Ginsenoside）类物质的多点成像质谱分析（放大倍数为1.25X）。(A) 人参根茎切片的光学图像。(B).人参皂苷Rb1（[M+K]+:1147.52）的一级离子密度图。(C).人参皂苷Rb2（[M+K] +:1117.50）的一级离子密度图。(D).人参皂苷Rg1（[M+K] +:839.41的一级离子密度图. Scale bar: 500 μm。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-align: center " /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 5. 结 论 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 通过iMScope i TRIO /i 前端搭载的高分辨光学显微镜拍摄的光学图像和相应的多点质谱图像的重叠，我们可以直观 span style=" text-indent: 2em " 地观察到人参皂苷Rb1，Rb2和Rg1都主要分布在人参的韧皮层及其表皮，且Rb1和Rb2的丰度相比Rg1高。其中， /span span style=" text-indent: 2em " 加钾峰丰度比较高，推测可能人参中钾离子的含量比较大。通过IT-TOF串联质谱提供丰富的碎片信息，进一步 /span span style=" text-indent: 2em " 确认人参皂苷类物质的结构。本研究成功建立了不需要染色和标记，直接评价人参皂苷类物质在人参组织上原 /span span style=" text-indent: 2em " 位空间分布的研究方法。为植物类样品中有效成分的原位分布研究开辟了新的途径。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 6. 文 献 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " [1] Taira Shu et al Mass spectrometric imaging of ginsenosides localization in Panax ginseng root. Am J Chin Med. 2010 /p