现代化工

现代化工 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (5) : 93-101. DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2026.05.017

科研与开发

超声辅助DES提取人参皂苷Rb1与Rd的工艺优化及抗氧化活性研究

周立稳 ¹ ,
彭效明 ¹^,^* ,
付伟凭 ² ,
居瑞军 ¹ ,
杨思敏 ¹ ,
严晓强 ¹ ,
管洁 ¹

作者信息 +

Optimization of ultrasound-assisted DES extraction process for ginsenoside Rb1 and Rd and study on their antioxidant activities

Author information +

文章历史 +

Received		Published
2025-07-23		2026-05-20
Issue Date	Revised Date
2026-05-18	2025-07-23

PDF (4641K)

摘要

采用深共熔溶剂(DES)辅助超声技术优化三七中人参皂苷Rb1和Rd的提取工艺。通过单因素实验和响应面法优化得到最优条件:甜菜碱/尿素DES(摩尔比1∶2),添加量9.3%(体积分数),含水量30%,超声功率500 W,温度61.2℃,时间9.8 min,料液比1∶20 g/mL。在此条件下,人参皂苷Rb1和Rd的提取率分别为(36.07±0.16) mg/g和(8.93±0.05) mg/g,较传统乙醇回流法分别提高41.75%和55.69%。体外抗氧化实验表明,4 g/L提取物对DPPH和ABTS⁺自由基的清除率分别为79.21%和95.59%,总还原能力(0.759)接近维生素C对照组(0.972)。分子模拟显示,人参皂苷Rd与DES的氢键作用更强(结合能-265 kJ/mol),为高效绿色提取人参皂苷及其后续开发提供了理论和实践基础。

Abstract

The extraction process of ginsenosides Rb1 and Rd from Panax notoginseng was optimized using deep eutectic solvent (DES) assisted ultrasonic technology.The optimal conditions were obtained through single factor experiments and response surface methodology∶betaine/urea DES (molar ratio 1∶2),addition amount of 9.3% (v/v),water content 30%,ultrasonic power 500 W,temperature of 61.2℃,time 9.8 min,and solid-to-liquid ratio 1∶20 g/mL.Under these conditions,the yields of ginsenosides Rb1 and Rd were 36.07±0.16 mg/g and 8.93±0.05 mg/g,respectively,which were 41.75% and 55.69% higher than those obtained using the traditional ethanol reflux method.In vitro antioxidant experiments showed that the scavenging rates of 4 g/L extract on DPPH and ABTS⁺ radicals were 79.21% and 95.59%,respectively,and the total reducing power (0.759) was close to that of the vitamin C control group (0.972).Molecular simulation revealed that ginsenoside Rd had a stronger hydrogen bonding interaction with DES (binding energy -265 kJ/mol).This study provides a theoretical and practical basis for the efficient and green extraction of ginsenosides and their subsequent development.

Graphical abstract

关键词

人参皂苷Rb1 / 分子模拟 / 抗氧化活性 / 提取工艺优化 / 深共熔溶剂 / 人参皂苷Rd

Key words

ginsenoside Rb1 / molecular simulation / antioxidant activity / optimization of extraction process / deep eutectic solvent / ginsenoside Rd

引用本文

引用格式 ▾

周立稳,彭效明,付伟凭,居瑞军,杨思敏,严晓强,管洁. 超声辅助DES提取人参皂苷Rb1与Rd的工艺优化及抗氧化活性研究[J]. 现代化工, 2026, 46(5): 93-101 DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2026.05.017

登录浏览全文

4963

注册一个新账户忘记密码

三七(Panax notoginseng)为五加科人参属植物,主产于中国云南、广西等地,是我国传统名贵中药材,具有活血化瘀、消肿定痛之功效^[1]。现代药理研究表明,三七中的人参皂苷Rb1和Rd是其重要活性成分,具有显著的抗炎、抗氧化和神经保护作用^[2]。值得注意的是,Rb1和Rd不仅是具有直接药理活性的成分,更是制备稀有人参皂苷(如 Compound K)的关键前体^[3]。通过生物转化获得的这些稀有皂苷,在抗肿瘤和免疫调节方面展现出比原型皂苷更强的生物活性^[4]。

在提取技术方面,传统方法主要采用甲醇和乙醇等有机溶剂。甲醇提取虽然提取率较高(Rb1:2.5%~3.5%;Rd:0.5%~1.2%),但其毒性大、溶剂残留问题严重^[5]。乙醇提取相对安全,但效率偏低(Rb1:2.99%~3.15%;Rd:0.7%~1.1%),且需多次提取才能达到理想提取率^[6]。这些局限性严重制约了人参皂苷的工业化生产与应用。

深共熔溶剂(DES)作为一种新型绿色溶剂,因其低毒性、可生物降解和可设计性强等特点,在天然产物提取领域展现出独特优势^[7]。本研究创新性地将超声辅助DES技术应用于人参皂苷提取,通过优化工艺参数,显著提高了Rb1和Rd的提取率。同时,结合分子模拟技术阐明DES与皂苷的相互作用机制^[8],为人参皂苷的绿色高效提取提供了新思路。该研究不仅有助于提升三七资源的利用价值,也为其他中药活性成分的提取提供了可借鉴的方法。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

人参皂苷Rb1、Rd标准品(HPLC测定质量分数均≥98%),购于云南西力生物技术股份有限公司;三七根粉末,采自云南产地;三氯乙酸(纯度 ≥99%)、甜菜碱(纯度≥98%)、氯化胆碱(纯度 ≥98%)、左旋肉碱(纯度≥98%),购于上海麦克林生化科技有限公司;乙二醇(纯度≥99%)、尿素(纯度≥99%)、异山梨醇(纯度≥98%)、1,3-丁二醇(纯度≥98%),购于福晨(天津)化学试剂有限公司;乙腈(色谱纯),购于德国默克公司;甲醇(色谱纯),购于北京百灵威科技有限公司;DPPH自由基(纯度≥96%),购于梯希爱化成工业发展有限公司;过硫酸钾(纯度≥99.5%),购于阿法埃莎化学有限公司;三氯乙酸(纯度≥95%),购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司;ABTS自由基(纯度 ≥98%),购于美国Sigma公司;铁氰化钾(纯度 ≥99%)、三氯化铁(纯度≥99%),购于上海阿拉丁试剂有限公司;抗坏血酸(纯度≥99%),购于山东西亚股份有限公司;95%乙醇(纯度≥99.8%),购于北京化工厂有限责任公司;PBS缓冲液(pH=7.4),购于大连美仑生物技术有限公司。

1.2 仪器与设备

Waters E2695型高效液相色谱仪,配备2998 PDA检测器,购于美国Waters公司;KQ-500E型超声波清洗器,购于昆山禾创超声仪器有限公司;SLXFATS型酶标仪,购于美国伯腾仪器有限公司;WB-2000型恒温水浴锅,购于郑州长城科工贸有限公司;Sartorius UINTIX35-1CN型电子天平、SQP型十万分之一分析天平,均购于德国赛多利斯有限公司;R-1005型旋转蒸发仪,购于郑州长城科工贸有限公司;3K15型低温高速台式离心机,购于德国Sigma公司。

1.3 实验方法

1.3.1 DES的制备

以氯化胆碱、左旋肉碱和甜菜碱为氢键受体,以苹果酸、异丙醇、乙二醇、尿素和1,3-丁二醇为氢键供体,按照摩尔比(氢键受体∶氢键供体=1∶2)称取原料,加入体积分数10%的水,将混合物加热至75℃并持续搅拌至完全溶解,制备得到DES溶液。将制备好的DES溶液静置24 h后,筛选出未凝固且保持澄清透明的样品,分别标记为DES-1至DES-6。各DES的具体组成见表1。

1.3.2 人参皂苷Rb1和Rd的提取

乙醇回流提取法:准确称取5.00 g三七根粉末,按料液比1∶20(g/mL)加入70%(体积分数,v/v)乙醇溶液,在65℃条件下回流提取30 min。

超声辅助DES提取法:准确称取1.00 g三七根粉末,在以下条件下进行超声提取:温度70℃、料液比1∶20(g/mL)、超声功率500 W、DES含水率10%(v/v),使用体积分数10%(v/v)的DES溶液(甜菜碱-尿素,摩尔比1∶2),超声提取10 min。同时设置70%乙醇在相同条件下提取人参皂苷作为空白对照。

1.3.3 标准曲线的制备和人参皂苷Rb1、Rd的含量测定

采用高效液相色谱法测定人参皂苷含量,具体色谱条件如下:色谱柱:C₁₈反相色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);柱温:35℃;流速:1.0 mL/min;检测波长:203 nm;流动相梯度程序见表2^[9-10]。

标准曲线制备:精密称取人参皂苷Rb1和Rd标准品(纯度≥98%),用甲醇溶解并配制成80 μg/mL的混合对照品储备液。通过梯度稀释得到80、40、20、10、5 μg/mL和2.5 μg/mL的系列标准溶液。按上述色谱条件进行分析,进样量20 μL。以峰面积(y)对浓度(x)进行线性回归,得到标准曲线方程,如式(1)、式(2)所示。

人参皂苷Rb1:

(1)

$\begin{array}{l}y=3\mathrm{ }927.6x+1\mathrm{ }084.1,{r}^{2}=0.999\mathrm{ }5\\ (\mathrm{线}\mathrm{性}\mathrm{范}\mathrm{围}2.5~80\mathrm{ }\mu g/mL)\end{array}$

人参皂苷Rd:

(2)

$\begin{array}{l}y=4\mathrm{ }931.3x-1\mathrm{ }230.3,{r}^{2}=0.999\mathrm{ }9\\ (\mathrm{线}\mathrm{性}\mathrm{范}\mathrm{围}2.5~80\mathrm{ }\mu g/mL)\end{array}$

样品测定:将1.3.2节所得提取液静置后取上清液,用甲醇定容,经0.45 μm微孔滤膜过滤后进样分析。按公式(3)计算人参皂苷含量:

(3)

$R=m/M$

式中:R为人参皂苷含量,mg/g;m为测得人参皂苷质量,mg;M为三七根粉末质量,g。

1.3.4 DES种类及关键物性参数的筛选

(1)DES类型筛选^[11]

准确称取1.00 g三七根粉末,在料液比1∶20(g/mL)、超声功率300 W、温度60℃条件下,考察6种不同DES体系(DES-1至DES-6)对人参皂苷Rb1和Rd提取率的影响。所有实验均设置3个平行实验(下同)。

(2)DES-6含水率的影响

在确定DES-6(甜菜碱-尿素,摩尔比1∶2)为最佳溶剂体系后,固定料液比1∶20(g/mL)、超声功率300 W、温度60℃、超声时间15 min,考察DES-6不同含水率(10%、20%、30%、40%、50%,v/v)对人参皂苷提取率的影响。

(3)超声功率的影响

基于前期优化条件,固定DES-6含水率30%、料液比1∶20(g/mL)、温度60℃、超声时间15 min,研究不同超声功率(100、200、300、400、500 W)对人参皂苷提取率的影响。

(4)DES添加量的影响

在优化含水率和超声功率后,考察DES-6添加量(1%、5%、10%、15%、20%,v/v)对提取效果的影响,其他条件保持:料液比1∶20(g/mL)、超声功率300 W、温度60℃、超声时间15 min。

1.3.5 单因素实验

(1)超声温度的影响

固定DES-6含水率30%、添加量10%、料液比1∶20(g/mL)、超声功率300 W、超声时间15 min,研究不同提取温度(40、50、60、70、80 ℃)对人参皂苷提取率的影响。

(2)超声时间的影响

在确定最佳温度后,考察超声时间(5、10、15、20、25 min)对提取率的影响,其他条件为:DES-6含水率30%、添加量10%、料液比1∶20(g/mL)、超声功率300 W、温度60℃。

(3)料液比的影响

最后考察不同料液比(1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30,g/mL)对人参皂苷提取率的影响,固定DES-6含水率30%、添加量10%、超声功率300 W、温度60℃、超声时间15 min。

1.3.6 响应面实验设计

基于单因素实验结果,采用Box-Behnken设计(BBD)进行三因素三水平的响应面优化实验。选取对人参皂苷Rb1和Rd提取率影响显著的3个关键因素,A:DES添加量(%)、B:超声时间(min)、C:超声温度(℃)。

每个因素设置3个水平,具体编码如表3所示。实验共设计17组,包括12个析因实验点和5个中心点(用于评估实验误差)。响应值为人参皂苷Rb1和Rd的总提取率(mg/g)。

1.3.7 分子模拟与作用机制分析

DES对人参皂苷的提取机制可通过分子模拟(量子化学计算)来进行阐释^[12]。

分子构建与优化:从PubChem数据库^[13]获取人参皂苷Rb1/Rd及DES组分(甜菜碱、尿素)的初始结构;使用Avogadro软件^[14]构建3D模型,并通过MMFF94力场^[15]进行几何优化,调整氢原子位置至稳定构型。

量子化学计算:采用ORCA程序^[16]在B3LYP-D3(BJ)/6-311G(d,p)理论水平^[17-18]下完成:结构优化(收敛标准:能量变化<1×10^-6 a.u.);单点能计算(含D3-BJ色散校正);通过Multiwfn程序^[19]分析分子静电势分布,识别关键相互作用位点。

结合能计算:基于DFT优化后的能量差值,参考非共价相互作用研究方法^[20];氢键网络分析:使用VMD软件^[21]可视化分子间作用(截断半径 3.5 Å,角度>120°);静电势匹配:定量比较DES组分与皂苷的极性区域互补性。

1.3.8 三七根提取物的抗氧化活性测定

参照文献[22-23]方法,以维生素C(VC)为阳性对照,使用旋转蒸发仪浓缩样品。测定提取物的抗氧化活性:

DPPH自由基清除率:517 nm测定吸光度;ABTS⁺自由基清除率:734 nm测定吸光度;总还原能力:700 nm测定普鲁士蓝复合物吸光度。所有实验设3次重复,结果表示为均值±SD。

1.3.9 数据处理

实验数据:OriginPro 8.5绘图(误差棒=±SD,n=3);响应面分析:Design Expert 8.05b(ANOVA检验,P<0.05为显著);量子计算结果:结构优化能量收敛;ΔE<1×10^-6 a.u.,结合能计算误差:±2.5 kJ/mol。

2 结果与分析

2.1 DES种类及关键物性参数的筛选

图1(a)结果表明,DES-6(甜菜碱/尿素)作为提取溶剂时,Rb1和Rd提取率最高,分别为(34.827±0.325) mg/g和(8.199±0.026) mg/g(P<0.05)。DES-6的优异性能可能源于其独特的分子作用机制:甜菜碱-尿素体系能有效破坏植物细胞壁结构,同时通过多重氢键与皂苷糖基团特异性结合,表现出显著的选择性提取优势^[24-25]。

水分可改变DES的黏度等物理性质和对活性物质的提取性能。图1(b)为DES-6含水率对人参皂苷提取提取率的影响。当含水率为30%时,Rb1和Rd提取率达到峰值[(34.675±0.041) mg/g和(8.676±0.074) mg/g)]。适量水分(10%~30%)可降低体系黏度促进传质,但超过30%会破坏DES氢键网络导致效率下降^[25]。

超声功率优化结果如图1(c)显示,Rb1和Rd分别在500 W[(35.107±0.060) mg/g]和400 W[(8.624±0.001) mg/g]时提取率最高。高功率需求与三七致密细胞结构相关,但需避免局部过热导致皂苷降解^[26]。

DES添加量优化结果如图1(d)表明,10%添加量时Rb1和Rd提取率最高[(35.293±0.415) mg/g和(8.773±0.018) mg/g)],过量DES可能导致尿素与皂苷竞争结合位点^[27]。

2.2 单因素实验结果

温度优化结果[图2(a)]显示,60℃时Rb1和Rd提取率最高[(34.982±0.065) mg/g和(8.840±0.012) mg/g]。超过65℃会导致尿素分解,破坏DES体系稳定性。

时间优化结果[图2(b)]表明,10 min提取即可达到最佳效果[Rb1:(34.844±0.679) mg/g;Rd:(9.051±0.074) mg/g],延长时间可能引发皂苷水解^[28]。

料液比优化结果[图2(c)]显示,料液比1∶20(g/mL)时提取效果最佳,Rb1和Rd提取率分别达(35.305±0.575) mg/g和(8.475±0.176) mg/g。该优化比例介于文献[24-25]报道值之间,既能保证溶剂充分浸润药材,又可避免提取物过度稀释。

2.3 响应面实验结果

2.3.1 实验结果及方差分析

在单因素结果的基础上以DES添加量(A)、超声时间(B)、提取温度(C)为3个因素,以人参皂苷Rb1和Rd的总提取率为指标,采用Design-Expert软件中的Box-Behnken实验设计(Box Behnke design,BBD)方法构建三因素三水平响应面优化实验。如表4所示,该实验设计共包含17个实验点,其中包括12个析因实验点和5个中心点重复实验。对表4中的实验结果进行回归拟合分析,得到二次回归方程,如式(4)所示。

(4)

$R=+44.61-0.537\mathrm{ }8A-0.433\mathrm{ }4B+1.09C+$

$0.866\mathrm{ }2AB+0.552\mathrm{ }1AC+0.343\mathrm{ }2BC-2.92{A}^{2}-2.03{B}^{2}-1.59{C}^{2}$

表5的方差分析结果表明,该二次回归模型具有高度显著性(P<0.000 1),模型相关系数R²=0.993 7,说明模型能够解释99.37%以上的响应值变化,预测能力良好。信噪比(Adeq Precision)为30.856,远大于4的可接受阈值,表明实验设计合理,数据可靠性高,能够有效区分信号与噪声。

一次项中,DES添加量(A)、超声时间(B)和超声温度(C)的P值均小于0.01,达到极显著水平;交互项AB、AC、BC的P值均小于0.05,表明3个因素之间存在显著的交互作用;二次项A²、B²、C²也均达到显著水平(P<0.05)。

根据F值大小判断各因素对提取率的影响程度依次为:超声温度(C)>DES添加量(A)>超声时间(B)。这一结果与单因素实验结果相互印证,说明超声温度是影响人参皂苷提取率的最关键因素,其次是DES添加量,超声时间的影响相对较小。各因素间的交互作用表明,在优化提取工艺时需要综合考虑多因素的协同效应,而非简单的单因素叠加。

2.3.2 响应曲面及等高线

根据上述实验数据,得到响应面等高线图和3D图,如图3所示。

通过响应面分析图可以观察到,三维响应曲面呈现明显的向下开口特征,这表明在实验设计范围内存在最优提取条件组合。方差分析结果(P<0.05)证实各因素(DES添加量、超声时间、超声温度)之间存在显著的交互作用。模型预测的最佳工艺参数为:DES添加量:9.3%(A);超声时间:9.8 min(B);超声温度:61.2℃(C)。

预测的三七总皂苷提取率为45.120 mg/g。在最优条件下进行的3次重复实验显示,实际测得的三七总皂苷平均提取率为45.005 mg/g,相对标准偏差(RSD)为0.260%。

2.4 DES提高人参皂苷含量的机理研究结果

2.4.1 静电势结果分析

通过对分子表面点位分析如图4所示。

本研究通过分子静电势(ESP)分析和量子化学计算,深入揭示了Rb1和Rd与DES相互作用的分子机制。如图4所示,分子表面静电势分布呈现显著差异(红色代表正电性区域,蓝色代表负电性区域):Rd分子表面分布着更多正电势区域,而Rb1则以负电势为主导。这种差异直接影响了它们与DES组分的结合特性。

量子化学计算结果表明:极性范围:Rd(-144~145 kJ/mol)显著大于Rb1(-81~84 kJ/mol)。

氢键相互作用:Rd与甜菜碱-尿素DES形成的氢键数量多于Rb1。这些分子层面的差异在提取实验中表现为:提取率提升:Rd(55.69%)>Rb1(41.75%);绝对提取量:Rb1>Rd。这种看似矛盾的现象可归因于:原料中Rb1的初始含量较高;Rb1更强的疏水性使其更易被溶剂渗透;Rd虽与DES结合更强,但强氢键作用增加了体系黏度,反而限制了其传质效率^[28]。这一发现为理解DES选择性提取机制提供了重要理论依据。

2.4.2 人参皂苷与DES反应的结合能分析

图5展示了人参皂苷与DES反应的结合能。

本研究通过量子化学计算揭示了甜菜碱-尿素(1∶2)DES体系的分子作用机制。该DES自身结合能为-13.4 kJ/mol,表现出典型的天然深共熔溶剂(NADES)氢键网络特征^[27]。

针对不同皂苷体系的结合能分析显示:Rd体系的基础结合能(DES+Rd):-125 kJ/mol;乙醇辅助体系:-265 kJ/mol;表明乙醇通过显著增强DES的溶剂化能力,使Rd溶解性提升112%。Rb1体系的基础结合能(DES+Rb1):-53.4 kJ/mol;乙醇辅助体系:-178.8 kJ/mol。显示Rb1与DES的原始相互作用较弱,乙醇的增强效应(提升235%)更为显著。

乙醇的作用机制解析:直接结合能较弱,其主要功能为破坏DES氢键网络(结合能降低约40%)和提高体系传质效率(扩散系数提升2.3倍),这些发现从分子层面阐明了乙醇在DES辅助提取中的双重角色:既不完全替代DES的氢键作用,又能有效改善提取体系的传质性能^[27]。

2.5 三七根提取物的抗氧化研究

图6~图8为三七根提取物的体外抗氧化活性测试结果。

图6~图8的抗氧化活性测试结果表明,三七根提取物在0~4 g/L浓度范围内呈现显著的剂量依赖性抗氧化效应。随着浓度升高,其清除自由基能力不断增强,并且接近阳性对照组VC的抑制率。当浓度达到4 g/L时,对DPPH自由基、ABTS⁺自由基的清除率分别达到79.206%±0.848%和95.587%±3.384%,总还原能力为0.759±0.031(吸光度)。

DES辅助超声提取组DPPH自由基清除的IC₅₀值为0.038 mg/mL,低于文献[29]报道值以及超声提取组(0.042 mg/mL),表明实验数据可靠。DES辅助超声提取组的ABTS⁺自由基清除的IC₅₀值为0.013 mg/mL,低于超声提取组(0.024 mg/mL),DES辅助超声提取组的总还原能力在0.5吸光度时的值为1.678 mg/mL,高于超声提取组(2.142 mg/mL)。

通过对比研究发现,DES辅助提取的三七根提取物抗氧化活性显著优于传统超声提取物^[30],这主要归因于DES体系特殊的溶剂环境能够更好地保护皂苷分子中的活性基团(如酚羟基和糖基结构),使其能够通过氢原子转移(HAT)和单电子转移(SET)双重机制更有效地清除自由基。此外,DES可能通过调节皂苷分子的空间构象,使其活性位点更易与自由基接触,从而进一步增强抗氧化效果。这一发现为开发高效天然抗氧化剂提供了新的思路和方法。

3 结论

本研究创新性地采用甜菜碱-尿素深共熔溶剂(DES)辅助超声提取技术,建立了一套高效、绿色的人参皂苷Rb1和Rd提取工艺体系。通过系统优化获得最佳提取条件:DES含水率30%(v/v)、超声功率500 W、温度61.2℃、时间9.8 min、料液比1∶20(g/mL)和DES添加量9.3%(v/v)。在此条件下,Rb1和Rd提取率分别达(36.07±0.16) mg/g和(8.93±0.05) mg/g,较传统乙醇回流法分别提高41.75%和55.69%,展现出显著的技术优势。

通过分子模拟技术首次阐明DES与皂苷的相互作用机制:Rd因糖基区域更强的正电分布与DES形成更稳定的复合物(结合能-265 kJ/mol),而Rb1在乙醇辅助下结合能提升至-178.8 kJ/mol。这一发现为理解DES的选择性提取机制提供了理论依据。

体外抗氧化实验显示,提取物对DPPH和ABTS⁺自由基清除率分别达79.21%和95.59%,总还原能力(0.759)接近维生素C对照组(0.972),初步证实了DES提取物的生物活性。其DPPH自由基清除和ABTS⁺自由基清除的IC₅₀值均优于超声提取组,总还原能力在0.5吸光度时的浓度也优于超声提取组,充分证实了DES提取物的抗氧化优势。

然而,本研究仍存在以下不足:首先,活性评价仅局限于体外抗氧化实验,缺乏体内活性验证;其次,对DES提取物中其他活性成分的协同作用机制研究不够深入;目前的研究数据尚无法充分证实DES提取能更好地保留皂苷的活性结构。

未来研究将重点开展以下工作:建立氧化应激模型,系统评价DES提取物的体内抗氧化活性;采用代谢组学技术解析DES提取物的全成分谱及其协同作用机制;通过HPLC-MS/MS等分析技术,定量比较DES提取物与传统提取物中皂苷结构完整性的差异,特别是糖基保留率等关键指标;结合分子对接和动力学模拟,深入研究DES对皂苷活性基团的保护机制。

本研究不仅为人参皂苷的绿色提取提供了新思路,其研究方法也可推广至其他中药活性成分的提取分离,为中药现代化发展提供技术支撑。

参考文献

原文顺序 | 出版日期 | 本文引用

[1]	卢静香, 李珂珂, 王平, 等. 儿茶酚香豆素清除自由基能力测定及作用机制探索[J]. 中国现代中药, 2016, 18(3):45-50.

[2]	樊雨柔, 王晓军, 洪一楠, 等. 低共熔溶剂辅助酶法制备稀有人参皂苷CK[J]. 西安工程大学学报, 2023, 37(1):54-61.

[3]	Patil N, Sharma M, Gupta S, et al. Green extraction technologies for bioactive compounds:Recent advances and applications[J]. Separation and Purification Technology, 2024, 330:125678.

[4]	林伟鑫, 张明华, 王立新. 三七皂苷提取及其药理活性研究进展[J]. 食品与药品, 2015, 17(6):412-415.

[5]	张红燕, 杨淳皓, 杨兆祥, 等. 三七须根指纹图谱建立及皂苷类成分含量测定[J]. 中国现代中药, 2025, 27(1):89-94.

[6]	李秋叶, 陈光明, 吴晓芳. 超声辅助法优化三七皂苷提取工艺[J]. 中国药业, 2025, 34(2):56-60.

[7]	Abbott A P, Glen C, Davies D L, et al. Novel solvent properties of choline chloride/urea mixtures[J]. Chemical Communications, 2003, 39(1):70-71.

[8]	Tan J P, Liu Y, Chen W, et al. Ultrasound-assisted extraction of bioactive compounds from medicinal plants:Mechanisms and applications[J]. Ultrasonics Sonochemistry, 2024, 102:106756.

[9]	Zhong X Y, Zhang L M, Wang H, et al. Mechanistic insights into ultrasound-assisted extraction using response surface methodology[J]. Ultrasonics Sonochemistry, 2022, 82:105878.

[10]	李维新, 董爱文. 响应面法优化管花黄芩总生物碱提取工艺[J]. 精细化工, 2019, 36(11):2258-2266.

[11]	宋巧英, 赵宝怡, 刘子晴, 等. 超声辅助低共熔溶剂提取信阳毛尖茶多酚及其抗氧化和肠道菌群调节作用[J]. 精细化工, 2025, 42(5):1051-1062.

[12]	岳莺莺. 计算机辅助筛选天然深度共熔溶剂提取天然活性物质工艺及机理研究[D]. 广州: 华南理工大学, 2022.

[13]	Kim S, Chen J, Cheng T, et al. PubChem 2023 update[J]. Nucleic Acids Research, 2023, 51(D1):D1373-D1380.

[14]	Hanwell M D, Curtis D E, Lonie D C, et al. Avogadro:An advanced semantic chemical editor,visualization,and analysis platform[J]. Journal of Cheminformatics, 2012, 4(1):17.

[15]	Halgren T A, Murphy R B, Friesner R A, et al. Merck molecular force field.Ⅰ-Ⅴ[J]. Journal of Computational Chemistry, 1996, 17(5/6):490-641.

[16]	Neese F. The ORCA program system[J]. Wiley Interdisciplinary Reviews:Computational Molecular Science, 2012, 2(1):73-78.

[17]	Grimme S, Antony J, Ehrlich S, et al. A consistent and accurate ab initio parametrization of density functional dispersion correction (DFT-D3)[J]. Journal of Chemical Physics, 2011, 132(15):154104.

[18]	Krishnan R, Binkley J S, Seeger R, et al. 6-311G(d,p) basis set for atoms K through Zn[J]. Journal of Chemical Physics, 1980, 72(1):650-654.

[19]	Lu T, Chen F. Multiwfn:A multifunctional wavefunction analyzer[J]. Journal of Computational Chemistry, 2012, 33(5):580-592.

[20]	Hohenstein E G, Sherrill C D. Wavefunction methods for noncovalent interactions[J]. Wiley Interdisciplinary Reviews:Computational Molecular Science, 2012, 2(2):304-326.

[21]	Humphrey W, Dalke A, Schulten K. VMD:Visual molecular dynamics[J]. Journal of Molecular Graphics, 1996, 14(1):33-38.

[22]	郭瑛, 赵文惠, 李安林, 等. 疏花蔷薇花总多酚提取工艺优化及其抗氧化活性[J]. 食品研究与开发, 2024, 45(3):116-122,180.

[23]	杨颖, 彭效明, 居瑞军, 等. 白芍不同极性部位的抗氧化活性及其与总萜含量的相关性研究[J]. 现代化工, 2024, 44(2):109-112.

[24]	董明然, 刘佳, 夏金梅, 等. Box-Behnken响应面法优选低共熔溶剂提取巴西人参总皂苷工艺[J]. 安徽农业科学, 2024, 52(22):162-166.

[25]	雷秋茹, 王晓军, 洪一楠, 等. 人参总皂苷超声辅助低共熔溶剂提取工艺优化[J]. 中成药, 2024, 46(10):3426-3430.

[26]	颜岳衡, 何金铭, 汪子皓, 等. 低共熔溶剂优化山里红总皂苷类成分的提取工艺研究[J]. 化学工程师, 2024(7):89-93.

[27]	屠羽佳, 李林楠, 范文翔, 等. 基于机械化学辅助低共熔溶剂的人参皂苷绿色提取新方法研究[J]. 中国中药杂志, 2022, 47(23):6409-6416.

[28]	李飞, 穆娜, 曲玉涵, 等. 超声波酶法辅助提取人参皂苷工艺优化[J]. 食品工业, 2020, 41(6):48-51.

[29]	罗颂武, 刘静, 张勇, 等. 加压提取法对三七总皂苷抗氧化活性的影响[J]. 江西中医药, 2014, 45(8):62-65.

[30]	王昱, 郭盛, 刘海峰, 等. Box-Behnken响应面法优化复合益生菌发酵三七药渣工艺及体外抗氧化活性研究[J]. 南京中医药大学学报, 2024, 40(6):555-568.

基金资助

国家自然科学基金项目(21406015)

北京市教委科技计划一般项目(KM202210017011)

北京市教委科技计划一般项目(KM202310017009)

北京石油化工学院校内学科平台建设项目(2019XK006)

北京石油化工学院交叉科研探索项目(BIPTCSF-2023008)

北京石油化工学院致远科研基金(2023013)

北京石油化工学院致远科研基金(2024105)

北京石油化工学院致远科研基金(2025103)

北京市科协青年人才托举工程项目(BYESS2023259)

大学生创新创业训练计划项目(2022X00150)

大学生创新创业训练计划项目(2024J00293)

大学生创新创业训练计划项目(2024J00276)

大学生创新创业训练计划项目(2025J00198)

大学生创新创业训练计划项目(2025J00313)

AI Summary AI Mindmap

PDF (4533KB)

访问

被引

导航

摘要