概述
原人參二醇是一種白色結(jié)晶粉末，可溶于甲醇、乙醇、DMSO等有機(jī)溶劑，來源于人參。原人參二醇是二醇組皂苷的代謝苷元，可用作細(xì)胞凋亡誘導(dǎo)劑。
制備【1】【2】
1. 酸降解法
1966 年， Shibata 等發(fā)現(xiàn)鹽酸能使人參皂苷Rc、Rb1和Rb2的混合物水解成原人參二醇。2003 年，陳業(yè)高等用濃鹽酸在常溫下對三七葉總皂苷進(jìn)行水解，得到了20( R) -原人參二醇，產(chǎn)率為0.9%。研究表明，酸能使C-20羥基和側(cè)鏈的雙鍵脫水環(huán)合，形成C-20 手性不同的一對異構(gòu)體20( S) -人參二醇和20( R) -人參二醇。且C-20 位的構(gòu)型極易受酸的影響，發(fā)生互變異構(gòu)現(xiàn)象，使得原人參二醇的產(chǎn)率降低。
2. 堿降解法
韓國學(xué)者通過直接堿降解人參葉皂苷得到了原人參二醇。Im 等在無水吡啶中用甲醇鈉對韓國產(chǎn)人參中總皂苷進(jìn)行堿降解，制得了原人參二醇，試驗(yàn)表明，反應(yīng)具有專一性。Cui 等用正丁醇和甲醇鈉對絞股藍(lán)皂苷進(jìn)行堿性裂解，通過氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)鑒定，得到了20( S) -原人參二醇。此外，王鵬豪等還將三七葉總皂苷溶于正丁醇鈉－ 正丁醇溶液中進(jìn)行堿性氧化水解， 90 ℃通氧回流24 h，分離得到了原人參二醇，產(chǎn)率為0.2%。陳業(yè)高等采用2 mol /L 的NaOH 溶液在沸水浴環(huán)境中對三七葉總皂苷進(jìn)行水解，得到了原人參二醇，產(chǎn)率為1%，該法比酸水解法反應(yīng)溫和，克服了酸降解法中產(chǎn)物易轉(zhuǎn)變的缺點(diǎn)，且操作簡單。李緒文等將西洋參莖葉總皂苷和NaOH 一同溶于甘油中，在常壓和高溫條件下進(jìn)行降解，并通過正交試驗(yàn)確定了制備20( S) -原人參二醇的降解條件，最終20( S) -原人參二醇產(chǎn)率為5． 01%，純度為98． 56%。該法具有產(chǎn)率和純度高及成本低等特點(diǎn)。
3. Smith 降解法
3.1 降解過程
根據(jù)文獻(xiàn)方法對三七總皂苷進(jìn)行Smith降解。稱取三七總皂苷1009，溶于水，加入433．5g過碘酸鈉，室溫?cái)嚢?2h，過濾。濾渣用適量甲醇溶解，加入35g四氫硼鈉．靜置過夜，加入1500ml。水稀釋，用lmol／L硫酸調(diào)節(jié)溶液pH至2．0，使之水解，過夜。待水解完全后，用等體積氯仿萃取3次，合并氯仿層，回收氯仿，得到水解產(chǎn)物。
3.2 分離純化
所得水解產(chǎn)物進(jìn)行柱層析分離。用正相柱層析硅膠干法裝柱，取水解產(chǎn)物，以適量二氯甲烷溶解，然后加入適量柱層析硅膠攪勻，靜置至溶劑揮干，研細(xì)。將樣品裝于柱頂，用二氯甲烷乙酸乙酯(10：1～1：1)進(jìn)行梯度洗脫，所得流份經(jīng)TLC檢測，合并相同組分，最終得到5個流份AtE。各流份經(jīng)反復(fù)硅膠柱層析、制備HPLC、重結(jié)晶等方法，得化合物I～Ⅸ。具體分離流程見下圖。
4. 微生物轉(zhuǎn)化法
Akao 等研究表明，大鼠血漿中腸內(nèi)菌代謝人參皂苷Rb1后可得到原人參二醇。陳昕等通過離體及整體試驗(yàn)觀察了人和大鼠腸內(nèi)菌對人參皂苷Rb1( GRb1) 的代謝，采用薄層色譜(TLC) 和電噴霧質(zhì)譜( ESI-MS) 檢測G-Rb1及其代謝產(chǎn)物。結(jié)果表明，G-Rb1可被人和大鼠腸內(nèi)菌代謝，其代謝模式為G-Rb1→Rd→F2→compound K( CK，20S-protopanaxadiol 20-O-β-D-glucopyranoside) →20( S) -原人參二醇。
Qian 等對人參皂苷Rb1、Rg3和Rh2在小鼠胃腸道內(nèi)的代謝研究表明，氧合和去糖基化是2 種主要的代謝途徑，并且發(fā)現(xiàn)3 種皂苷的代謝產(chǎn)物中均有原人參二醇，進(jìn)一步說明腸道內(nèi)的細(xì)菌能將人參皂苷代謝為其對應(yīng)的苷元。馬吉勝等在恒溫振蕩條件下，選取10 種有潛在β-葡糖苷酶分泌能力的真菌對人參皂苷Rb1及人參二醇系皂苷( PDS) 進(jìn)行代謝試驗(yàn)，結(jié)果表明，6種真菌的代謝產(chǎn)物中均存在原人參二醇，其代謝模式為G-Rb1( 或PDS) →G-Rd→G-F2→CK→原人參二醇。研究者將從土壤中提取的天然曲霉菌( Aspergillus niger) 與含Rg3的黑人參提取物在50 ℃的溫度下混合、反應(yīng)，最終得到了20( R) -原人參二醇和20( S) -原人參二醇。并通過HPLC 檢測，確定了反應(yīng)過程為: Rg3( S)→Rh2( S) →PPD( S) 和Rg3( R) →Rh2( R) →PPD( R)。從激烈熱球菌中得到的對熱穩(wěn)定的β-糖苷酶能將人參皂苷Rd 和人參根部提取物( Rb1、Rb2、Rc) 經(jīng)compound K 降解為原人參二醇，并確定了反應(yīng)條件。該法的原人參二醇產(chǎn)率在目前的研究中是最高的。綜上可知，微生物降解反應(yīng)具有高度的立體選擇性、反應(yīng)條件溫和、設(shè)備簡單、公害少、反應(yīng)速率快等特點(diǎn)。但其轉(zhuǎn)化條件進(jìn)行優(yōu)化和菌種的選擇需要進(jìn)一步篩選研究，以尋找微生物及其反應(yīng)條件，以達(dá)經(jīng)濟(jì)效益。
原人參二醇的結(jié)構(gòu)改造【3】【4】
1. 化學(xué)法
1.1 氧化和還原反應(yīng)
Shibata 等對原人參二醇和異原人參二醇的混合物進(jìn)行了酯化、催化氫化等操作，得到了含有酯基的原人參二醇和二氫原人參二醇，還由原人參二醇和異原人參二醇制得了人參二醇。Wang 等先用還原劑將( H2，Pt-C) 原人參二醇還原為20R-二氫原人參二醇，再用PCC 將二氫原人參二醇3、12 位的羥基氧化成酮。吳久偉等根據(jù)原人參二醇在氯仿與水中的溶解度差異，用酸性重鉻酸鉀溶液與其氯仿溶液進(jìn)行反應(yīng)，制得原人參二醇氧化物，然后用新制的硼氚化鈉氚化還原合成原人參二醇。所得產(chǎn)物經(jīng)高效液相色譜純化后，放射化學(xué)純度大于98%，放射性比活度達(dá)738 GBq /mmol，各項(xiàng)指標(biāo)能滿足醫(yī)藥學(xué)相關(guān)研究的要求。Meng 等改變還原條件，采用硼氚化鈉在N，N-二甲基乙酰胺中，選擇性地使原人參二醇反應(yīng)生成［3-3H］原人參二醇，產(chǎn)率達(dá)22%，放射性成分提純可達(dá)99%，C-3 /C-12 上放射性標(biāo)記比率為97∶3。
2. 成苷反應(yīng)
Atopkina等以原人參二醇為起始物，通過氧化、糖基化、催化加氫、?；纫幌盗蟹磻?yīng)，得到了多種苷類物質(zhì)。
3. 酶、微生物轉(zhuǎn)化法
Wang 等發(fā)現(xiàn)分歧桿菌( Mycobacterium.sp． ) 能將原人參二醇轉(zhuǎn)化為12，20R-dihydroxydammaran-3-one 和12β， 20R， 25-trihydroxydammaran-3-one，產(chǎn)率分別為24． 7% 和1． 4%。在研究人參皂苷Rb1、Rg3和Rh2在小鼠胃腸道內(nèi)的微生物轉(zhuǎn)化時發(fā)現(xiàn)，3種皂苷均能被代謝成原人參二醇，原人參二醇能繼續(xù)被氧化成單氧原人參二醇( MW 為476) 或二氧原人參二醇( MW 為492)。研究還發(fā)現(xiàn)，原人參二醇在原人參二醇6 位羥化酶和還原型輔酶Ⅱ作用下能轉(zhuǎn)化成原人參三醇。北京大學(xué)藥學(xué)院Li 等用刺狀毛霉菌AS 3． 3450 對20( S) -原人參二醇進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化，得到了8 個原人參二醇的衍生物，其中6 個為新化合物，該生物合成反應(yīng)克服了化學(xué)合成中的諸多難題。
參考文獻(xiàn)
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