李月秋，杜光玲，劉興中，李軍，趙燕燕，韓媛媛，劉麗艷

（1.河北大學(xué)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中心，河北保定 071000；2.河北張家口蔚縣農(nóng)牧局，河北張家口 075700）

苦瓜降糖活性皂苷研究進(jìn)展

李月秋1，杜光玲1，劉興中2，李軍1，趙燕燕1，韓媛媛1，劉麗艷1

（1.河北大學(xué)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中心，河北保定 071000；2.河北張家口蔚縣農(nóng)牧局，河北張家口 075700）

摘 要：綜述近十年來苦瓜降糖活性皂苷的化學(xué)成分﹑降糖作用﹑提取方法及檢測方法的研究進(jìn)展,并對苦瓜降糖活性皂苷的高效毛細(xì)管電泳檢測方法提出了建議和展望。

關(guān)鍵詞：苦瓜；降糖活性皂苷；進(jìn)展

糖尿病是以生命活動的基礎(chǔ)—代謝狀態(tài)出現(xiàn)紊亂，以代謝調(diào)節(jié)的重要激素—胰島素的產(chǎn)生與作用障礙而表現(xiàn)的慢性代謝疾病[1]。隨著糖尿病患者數(shù)量增長，糖尿病已成為繼心血管病、腫瘤之后威脅人類健康的第三大病種，成為現(xiàn)代社會的高發(fā)病之一，不但群體發(fā)病率有升高趨勢，且發(fā)病年齡也趨向年輕化。如何有效降低血糖水平，日益成為預(yù)防醫(yī)學(xué)工作者關(guān)注的熱點(diǎn)。從天然藥物尤其是植物藥中尋找降血糖的有效成分是一條重要途徑。

在我國民間，苦瓜藥食兩用已有幾千年歷史，隨著現(xiàn)代科學(xué)的深入研究，苦瓜皂苷已被證明具有降血糖作用，被譽(yù)為“植物胰島素”。本文對苦瓜皂苷（苦瓜皂甙）的當(dāng)前研究情況進(jìn)行綜述。

1 苦瓜皂苷化學(xué)成分研究進(jìn)展

皂苷又名皂甙或皂素，是由皂甙元和糖、糖醛酸或其他有機(jī)酸組成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、極性大，存在同一植物中的皂甙大多結(jié)構(gòu)接近，是一類比較復(fù)雜的化合物，由于它的水溶液振搖時產(chǎn)生大量持久性泡沫，與肥皂相似，故稱為皂苷。皂苷分為甾體皂苷和三萜皂苷兩大類。

苦瓜中皂苷種類非常多，關(guān)于苦瓜皂苷的結(jié)構(gòu)鑒定，國內(nèi)外學(xué)者做了大量工作。苦瓜的三萜類成分主要存在于苦瓜果實(shí)及種子中，包括葫蘆烷型四環(huán)三萜和齊墩果酸幾烏蘇烷型五環(huán)三萜[2]。Tosbiyuki[3]等從苦瓜新鮮的果實(shí)中分離出苦瓜甙-a，-b，-c，-d，-e，-f，-g，-h等8種皂苷。Nakamura S等[4-7]得到了苦瓜皂苷Q、R、S、T 等。李健等[8]應(yīng)用 HPLC-MS 法表征了八種苦瓜皂苷結(jié)構(gòu)，確定化合物的可能結(jié)構(gòu)為苦瓜皂苷L（分子量 634）、苦瓜皂苷 F2或 I（分子量 618）、7- β，25-三羥基-葫蘆烷-5，（23E）-雙烯-19-醛或苦瓜皂苷Ⅰ。

另外，苦瓜種子、莖葉中也含有一定量的苦瓜皂苷。張玉嬋等[9]從苦瓜莖葉中浸提得到總皂苷的含量分別為2.92%和6.90%。

2 苦瓜皂苷降糖作用研究進(jìn)展

四氧嘧啶產(chǎn)生超氧自由基而破壞β細(xì)胞，導(dǎo)致胰島素合成減少，胰島素缺乏，誘發(fā)糖尿病。

苦瓜皂甙降糖機(jī)理表現(xiàn)在多個方面，如：王先遠(yuǎn)等[10]通過大鼠動物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)苦瓜皂苷不影響禁食大鼠血漿胰島素含量，卻能顯著降低進(jìn)食后大鼠血糖和膽固醇水平，維持適度的皮質(zhì)醇水平，肌糖原和肝糖原含量明顯增加。

石雪萍等研究表明[11-12]：苦瓜皂苷對四氧嘧啶糖尿病小鼠具有明顯降低血糖作用，苦瓜皂苷有減弱四氧嘧啶對胰島β細(xì)胞損傷或改善受損細(xì)胞功能，有益于緩解糖尿病小鼠癥狀。

苗明三等[13]研究發(fā)現(xiàn)苦瓜總皂苷對小鼠腎上腺素所致高血糖模型，四氧嘧啶糖尿病模型，抵抗胰島素模型，大鼠鏈脲佐菌素糖尿病模型均有較好療效；苦瓜總皂苷具有與達(dá)美康、二甲雙胍兩類陽性對照藥相似的作用，具有兩者降糖的特點(diǎn)。

另外，苦瓜皂苷對糖尿病并發(fā)癥也有一定的防治作用。張平平等[14]研究發(fā)現(xiàn)苦瓜皂苷對糖尿病模型大鼠腎臟并發(fā)癥有一定保護(hù)作用，且該品無毒。

3 苦瓜皂苷提取方法研究進(jìn)展

苦瓜化學(xué)成分十分復(fù)雜，提取其皂苷成分并進(jìn)一步加以分離、純化，得到有效單體是苦瓜降糖成分研究領(lǐng)域中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。目前，苦瓜皂苷提取方法多種多樣。

3.1 溶劑提取法

溶劑提取法是依據(jù)中草藥或天然植物中各種被提取成分在溶劑中的溶解性質(zhì)，選用適宜溶劑提取被提成分的方法。

溶劑提取法萃取苦瓜皂苷的報道，目前有采用正丁醇[15]萃取的，萃取相含有45.51%的皂苷成分；有以甲醇-乙醚為溶劑[16]提取皂苷的，皂苷純化物得率為35.27%，總皂苷含量可達(dá)62.01%；有人采用乙醇[17]為提取劑對苦瓜莖、葉皂苷進(jìn)行提取、分離及純化?？喙锨o、葉提取物中皂苷純度分別達(dá)到83.4%和86%。

3.2 水浴振蕩提取法

李健等[18]優(yōu)選了水浴振蕩提取法，以苦瓜總皂苷含量為考察指標(biāo)，研究了提取溶劑濃度、提取溫度、固液比、提取時間、提取次數(shù)等因素對總皂苷含量影響。通過正交實(shí)驗(yàn)確定苦瓜總皂苷提取的最佳工藝條件。

3.3 加壓液相提取法

加壓液相萃?。╬ressurised liquid extraction，PLE）是采用有機(jī)溶劑，高溫達(dá)到200℃、壓力達(dá)到20000kPa，保持溶劑在液體狀態(tài)的快速萃取方法[19]。Jesada P等[20]用乙醇為提取劑，采用PLE法獲得了苦瓜中降糖皂苷，與索氏提取法相比，PLE法提取效率更佳，提取時間減少了3.75倍，溶劑消耗減少了5倍。

3.4 樹脂吸附法

大孔吸附樹脂分離技術(shù)主要利用特殊吸附劑（大孔吸附樹脂）的吸附性和分子篩相結(jié)合的原理，從中藥煎液中有選擇地吸附住其中的有效成分，去除雜質(zhì)[21]。近年來樹脂吸附法在苦瓜皂苷提取中應(yīng)用見表1。

表1 樹脂吸附法在苦瓜皂苷提取中的應(yīng)用Table 1 The application of resin adsorption method in extracting of Saponins of Momordica charantia L

3.5 恒溫滲漏提取法

恒溫滲漏提取法提取溫度可通過夾層套管中水浴溫度控制，并使物料一直接觸新鮮的恒溫提取溶劑，提高了提取率，并節(jié)省溶劑和時間，有利于實(shí)際工業(yè)化生產(chǎn)的流水線操作。

姚毅等[26]通過正交實(shí)驗(yàn)對加熱回流提取法和恒溫滲漏提取法工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)果證明恒溫滲漏提取法能有效提高苦瓜皂苷的提取率，且能大大減少提取溶劑用量。

3.6 控溫柱提取法

姚毅等[27]研發(fā)了控溫柱提取法，提取溫度可由超級恒溫器提供水浴控制，不但可以解決傳統(tǒng)提取法的限制問題，且有利于實(shí)際工業(yè)化生產(chǎn)的流水線操作，為苦瓜皂甙的工業(yè)化生產(chǎn)提供了一定的參考方法和理論依據(jù)。

3.7 固相萃取法

固相萃?。⊿PE）是一種由柱色譜發(fā)展而來的樣品預(yù)處理技術(shù)。李健等[28]以苦瓜為原料，建立了SPE精制方法，表明SPE具有回收率高，分離效果好，避免乳化現(xiàn)象，操作簡單，省時﹑省力等優(yōu)點(diǎn)。

3.8 超聲波提取法

超聲波提取法的原理主要是利用超聲空化作用對細(xì)胞膜破壞，有助于有效成分溶出與釋放，超聲波使提取液不斷震蕩，有助于溶質(zhì)擴(kuò)散，同時超聲波的熱效應(yīng)使水溫基本在57℃，對原料有水溶作用。超聲波提取與傳統(tǒng)的回流提取、索氏提取等比較，具有提取速度快、時間短、收率高、無需加熱等優(yōu)點(diǎn)。超聲提取的頻率和時間都會影響有效成分的得率，超聲提取能提高有效成分的收率[29]，應(yīng)用情況見表2。

3.9 微波輔助萃取法

微波輔助萃取法（Microwaveassistedextraction，MAE）是使用適合的溶劑，在微波反應(yīng)器中從天然藥物、礦物、動物組織中提取各種化學(xué)成分的方法。該方法具有選擇性高，重現(xiàn)性好，萃取率高，省時，設(shè)備簡單，適用范圍廣，污染小等優(yōu)點(diǎn)。

表2 超聲波法在苦瓜皂苷提取中的應(yīng)用Table 2 The application of ultrasonic method in extracting of Saponins of Momordica charantia L

李健等[33]將微波輔助萃取法與水浴振蕩法和超聲提取法進(jìn)行比較，結(jié)果表明，微波輔助萃取法不但大大縮短了萃取時間，而且提高了萃取率。對萃取物用化學(xué)法、紅外光譜法檢測，結(jié)果其為三萜類皂苷。

王百軍等[34]用微波提取苦瓜中的苦瓜甙，優(yōu)選出微波提取工藝方案，有效地強(qiáng)化了提取過程，縮短了提取時間，減少雜質(zhì)。

3.10 超聲-微波協(xié)同提取

超聲-微波協(xié)同提取工藝充分利用超聲振動的空化作用以及微波的高能作用，使樣品介質(zhì)內(nèi)各點(diǎn)受到的作用一致，降低目標(biāo)物與樣品基體的結(jié)合力，加速目標(biāo)物從固相進(jìn)入溶劑的過程。

王琪等[35]在單因素比較的基礎(chǔ)上采用二次旋轉(zhuǎn)正交組合設(shè)計法優(yōu)化了苦瓜皂苷的超聲＿微波協(xié)同提取工藝條件，以含水量13%的苦瓜干為原料，超微粉碎成苦瓜粉，在超聲-微波協(xié)同處理（70℃，50 W，20 kHz）下，僅973 s，即可使苦瓜皂苷的提取率達(dá)2.51%。

3.11 微波輻射誘導(dǎo)萃取法

微波輻射誘導(dǎo)萃取法是近年來發(fā)展的從天然物中提取有效成分的一種新技術(shù)。鐘平等[36]研究了微波輻射誘導(dǎo)萃取法從苦瓜中提取苦瓜甙，得出了提取苦瓜甙的最佳條件。

3.12 超臨界流體提取法

超臨界流體色譜（SFC）是指以超臨界流體（SF）為流動相，以固體吸附劑（如硅膠）或鍵合到載體（或毛細(xì)管壁）上的高聚物為固定相的色譜分離模式，是基于各化合物在兩相間的分配系數(shù)不同而得到分離[37]。

謝明勇[38]等采用U11（1110）均勻設(shè)計試驗(yàn)優(yōu)選超臨界-CO2總皂苷的最佳工藝條件，確定苦瓜皂苷超臨界-CO2流體萃取最佳工藝參數(shù)?？喙显碥盏淖罴演腿l件為萃取壓力25.5 MPa、溫度42.5℃、夾帶劑用量180 mL。

4 苦瓜皂苷檢測方法研究進(jìn)展

由于苦瓜中各種皂苷在可見光區(qū)均有吸收，目前其檢測方法的研究情況介紹如下。

4.1 薄層色譜法

薄層色譜（TLC）是一種常用有效色譜分離技術(shù)，在同一薄板、同一展開劑的作用下，不同化合物有不同Rf，這一性質(zhì)被廣泛應(yīng)用于定性定量分析植物中有效成分。何新益等[39]以硅膠G60為固定相，氯仿-乙醚-丙酮-冰醋酸-水-吡啶為流動相，建立了苦瓜皂苷的HPTLC分析方法。關(guān)鍵等[40]以苦瓜苷為標(biāo)準(zhǔn)品，以硅膠G為固定相，氯仿—甲醇（10∶1）為展開劑進(jìn)行分離，用島津CS-930型薄層掃描儀建立了標(biāo)準(zhǔn)曲線，并對石家莊、北京、山西等9個地區(qū)種植的苦瓜進(jìn)行了苦瓜皂苷的含量測定，表明薄層色譜法操作簡便、結(jié)果準(zhǔn)確、推廣可行。

4.2 分光光度法

分光光度法是基于物質(zhì)對光的選擇性吸收而建立起來的分析方法，具有儀器簡單、價廉，操作簡便，分析速度快等優(yōu)點(diǎn)，是一種快速測定苦瓜皂苷的方法。

張中偉[41]等采用香草醛-高氯酸為顯色體系，于560 nm測定吸光度，建立了苦瓜總皂苷含量的分光光度測定法。程莉君[42]等對高氯酸和硫酸體系進(jìn)行比較，選擇香草醛—冰醋酸—高氯酸體系作為測定苦瓜皂苷的合適顯色條件，建立了苦瓜總皂苷含量的測定方法。

陳鋆[43]等以人參皂甙Rgl為對照，以552 nm為最大波長，采用分光光度法對苦瓜中皂甙成分進(jìn)行了定量分析。張柏瑀[25]等以自制苦瓜皂苷為對照品，以575nm為測定波長，建立了分光光度檢測方法，對樣品中的苦瓜皂苷進(jìn)行了測定。

4.3 高效液相色譜法

高效液相色譜法（HPLC）在技術(shù)上采用高壓輸液泵、新型高效填充劑以及各種高靈敏度檢測器，具有分析速度快、分離效率高、靈敏度高和操作自動化等優(yōu)點(diǎn)，更適宜苦瓜樣品中皂苷的分離檢測。張瑜等[44]采用HPLC法測定了4個產(chǎn)地苦瓜中苦瓜皂苷元L的含量。張玉嬋等[17]采用HPLC法測定了苦瓜莖葉中皂苷含量。劉金福[45]等建立了苦瓜皂苷HPLC指紋圖譜，為苦瓜鑒別和品質(zhì)評價﹑質(zhì)量控制﹑制定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提供參考。

5 展望

綜上可知，苦瓜各部位均含有一定量的皂苷，并具有降糖功效，而且廣泛種植，價格低廉，因此可研究開發(fā)為降糖保健食品或藥品，帶來一定的社會效益及經(jīng)濟(jì)效益。目前，苦瓜皂苷的高效毛細(xì)管電泳檢測方法尚未見報道，因此我們可研究建立苦瓜皂苷高效毛細(xì)管電泳檢測新方法，以降低檢測成本，減少污染。

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Research Progresses of Hypoglycemic Active Saponins from Momordica charantia L

LI Yue-qiu1，DU Guang-ling1，LIU Xing-zhong2，LI Jun1，ZHAO Yan-yan1，HAN Yuan-yuan1，LIU Li-yan1
（1.Medical Expriment Center，HeBei University，Baoding 071000，Hebei，China；2.Agricultural and Animal Husbandry Bureau of Yu County，Zhangjiakou 075700，Hebei，China）

Abstract：Research progresses of some aspects of hypoglycemic active Saponins fromMomordica charantia Lin recent decade were reviewed，which included chemical constituents， hypoglycemic function，extracting method as well as detection method.The new detection method of hypoglycemic active Saponins fromMomordica charantiaL by High-performance Capillary electrophoresis were suggested and prospected.

Key words：momordica charantia L.；hypoglycemic active Saponins；progresses

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2013.15.033

李月秋（1977—），女（漢），講師，碩士，研究方向：食品、天然產(chǎn)物、藥物等分離分析。

2012-11-01