柱层析法分离稀有人参皂苷CK
柱层析法是一种常用的化学分离技术,特别适用于从复杂混合物中分离出稀有或活性成分。在稀有人参皂苷CK的分离过程中,柱层析法发挥了重要作用。以下是关于使用柱层析法分离稀有人参皂苷CK的详细信息:
柱层析法的原理与应用
柱层析法基于不同化合物在固定相和流动相之间的分配系数差异,通过连续洗脱实现分离。在人参皂苷CK的分离中,通常使用硅胶或树脂作为固定相,而有机溶剂或其混合物作为流动相。
研究进展
- 绞股蓝中的二醇组皂苷成分 通过柱层析法富集和分离,其中江西井冈山产的绞股蓝含有最高的二醇组皂苷成分总量3。
- 通过HP-20和RP-18柱层析,研究人员成功富集并分离出命名为皂苷A的二醇组皂苷成分3。
- 利用柚皮苷酶对皂苷A进行酶解,并通过柱层析法进一步分离和纯化,得到稀有人参皂苷CK3。
- 研究人员通过单因素试验和响应面方法优化了酶解皂苷A制备CK的条件,包括pH、酶解时间和温度,从而提高了CK的产率3。
技术优势
- 特异性强:柱层析法可以根据目标化合物的化学性质进行定制,实现高特异性的分离。
- 绿色环保:相比于传统的化学方法,柱层析法减少了有害溶剂的使用,更加环保。
- 高效稳定:通过优化条件,柱层析法能够稳定地产出高纯度的稀有人参皂苷CK。
结论
柱层析法在稀有人参皂苷CK的分离和纯化中发挥了关键作用。通过优化固定相和流动相的选择,以及洗脱条件,研究人员能够高效地从天然来源或酶解产物中分离出高纯度的CK。这一技术不仅提高了CK的可获得性,还为人参皂苷的深入研究和应用开发提供了重要支持。35710
如何提高人参皂苷CK的生物合成效率?
提高人参皂苷CK的生物合成效率可以通过多种方法实现。首先,可以通过合成生物学手段,在酵母底盘细胞中实现稀有人参皂苷CK的生物合成。科学家们已经发现了一种来源于人参的UDP-糖基转移酶(UGTPg1),它能够特异性催化达玛型四环三萜化合物中的C-20S羟基糖基化,通过在酵母底盘细胞中与人工构建的原人参二醇合成途径共表达,成功实现了从单糖到稀有人参皂苷CK的生物合成1。此外,通过酶法转化进行结构修饰,也是一种提高CK产量的有效途径。例如,利用绞股蓝中的二醇组皂苷成分,通过酶法转化,可以有效地转化为CK,从而提高其抗肝癌活性3。另外,利用合成生物学技术创建“人工细胞工厂”进行人参皂苷成分生产,也是一种有潜力的新型生产方式36。
人参皂苷CK在临床上有哪些具体的应用?
人参皂苷CK在临床上具有多种潜在的应用。它被报道具有抗癌、保肝、抗炎症和治疗糖尿病等多种潜在药用价值。特别是在防治关节炎方面,CK已经完成了临床前实验,并在2013年获得了国家食品药品监督管理总局的批准,开展相关临床实验1。此外,人参皂苷CK作为一种原二醇型人参皂苷,对于肺癌、肝癌、乳腺癌等多种肿瘤均表现出良好的抗肿瘤疗效,可以通过调控多条信号通路来发挥作用2218。在结肠癌细胞中,人参皂苷CK还能通过钙离子/钙调蛋白激活的蛋白激酶(Ca 2+ /calmodulin-activated protein kinase,CAMK)-Ⅳ使腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)活化,进而发挥抗肿瘤作用21。
人参皂苷CK的抗癌效果是如何被发现的?
人参皂苷CK的抗癌效果是通过一系列的科学研究发现的。研究发现,CK可以通过调控多条信号通路来抑制肿瘤细胞的生长和增殖。例如,CK可以通过半胱天冬酶依赖性的内源性途径和外源性途径或非半胱天冬酶依赖性途径诱导肿瘤细胞凋亡19。此外,CK还能在体内和体外肺癌模型中表现出强大的抗肺癌作用23。在HCC(肝细胞癌)中,CK的新衍生物可以激活Hippo-YAP1-TEAD2信号通路来调节HCC的进展25。这些研究表明,人参皂苷CK具有显著的抗肿瘤活性,并且其抗癌机制正在被不断深入研究和揭示。
合成生物学在人参皂苷CK的生产中扮演了什么角色?
合成生物学在人参皂苷CK的生产中扮演了至关重要的角色。通过合成生物学技术,科学家们可以在酵母底盘细胞中实现稀有人参皂苷CK的生物合成。例如,通过鉴定一个来源于人参的UDP-糖基转移酶(UGTPg1),并将其与人工构建的原人参二醇合成途径共表达,成功实现了从单糖到稀有人参皂苷CK的生物合成1。此外,合成生物学技术还用于创建“人工细胞工厂”,进行人参皂苷成分的大规模生产,这为实现人参皂苷的工业化生产提供了新的可能性36。合成生物学的应用不仅提高了人参皂苷CK的生产效率,还有助于解决人参资源的供给问题,推动了人参皂苷产业化的发展。
人参皂苷CK的提取和纯化过程中有哪些关键技术?
人参皂苷CK的提取和纯化过程中涉及到多种关键技术。首先,超声辅助提取方法是一种高效的提取技术,它利用超声所产生的空化、震动、搅拌等效应,使有效成分的提取更为快捷和高效44。其次,硅胶柱层析技术在人参皂苷的分离和纯化中发挥着重要作用,可以有效地将目标成分与其他杂质分离5。此外,酶法转化也是一种关键技术,通过酶的作用,可以将人参中的其他皂苷成分转化为CK,从而提高CK的产率10。还有,利用D-296树脂脱色柱可以有效地去除人参皂苷样品中的色素和杂质,提高其纯度5。这些技术的应用,不仅提高了人参皂苷CK的提取效率,也保证了其纯度和质量,为人参皂苷CK的进一步研究和应用奠定了基础。
Production of bioactive ginsenoside compound K in metabolically engineered yeast1 | 稀有人参皂苷CK生物合成 科学家在酵母底盘细胞中实现稀有人参皂苷CK的生物合成。 |
通过酶法转化进行结构修饰,体外制备稀有人参皂苷CK3 | 绞股蓝皂苷转化为CK 绞股蓝中的二醇组皂苷成分通过酶法转化为稀有人参皂苷CK。 |
人参皂苷C—K样品利用D-296树脂脱色柱脱色5 | 人参皂苷CK脱色 利用D-296树脂脱色柱去除人参皂苷CK中的色素。 |
应用硅胶柱法分离得到较纯人参5 | 人参皂苷CK纯化 通过硅胶柱法分离得到较纯的人参皂苷CK。 |
以分离纯化及结构鉴定人参皂苷Re酶转化产物中未知皂苷为目标9 | 人参皂苷Re酶转化产物分离 采用硅胶柱层析分离纯化人参皂苷Re酶转化产物。 |
中国科学院天津工业生物技术研究所1 | 科研机构 参与构建人参酵母细胞工厂。 |
中国中医科学院中药资源中心1 | 科研机构 合作构建人参酵母细胞工厂。 |
中科院合成生物学重点实验室1 | 科研机构 完成人参皂苷生物合成研究。 |
中科院上海药物研究所1 | 科研机构 合作完成人参皂苷生物合成研究。 |
上海生命科学研究院1 | 科研机构 组织973项目研究。 |
张学礼1 | 科学家 构建人参酵母细胞工厂,实现人参皂苷CK的生物合成。 |
黄璐琦1 | 研究员 与张学礼合作,共同构建人参酵母细胞工厂。 |
赵国屏1 | 项目组织者 负责973项目,为人参皂苷CK研究提供支持。 |
周志华1 | 研究组负责人 参与完成人参皂苷CK的生物合成研究。 |
岳建民1 | 研究组负责人 与周志华合作,共同完成人参皂苷CK研究。 |