海參皂苷是棘皮動物海參的主要次生代謝產物，也是其進行化學防禦的物質基礎。海參皂苷具有抗腫瘤、抗真菌、抗病毒、細胞毒、免疫調節、溶血等多種生物活性。海參皂苷特殊的化學結構和多樣的生物活性引起了研究者的廣泛關注，為海洋生物藥品的研發提供了一種新型原料。
基本介紹
- 中文名：海參皂甙
- 外文名：Sea Cucumber Glycosides
- 來源：海參
生源分類,結構特徵,分離和純化,藥理活性,
生源分類
根據Pawson et Fell的分類系統，海參綱主要可分為6個目：平足目(Elasipodida)，檐手目(Aspidochirotida)，枝手目(Dendrochirotida)，指手目(Dactylochirotida)，芋參目(Molpadida)和無足目(Apodida)。目前獲得的海參皂苷主要來自檐手目和枝手目。根據對國內外文獻的不完全統計，已經完成了對61種海參（檐手目33種，枝手目26種）中的海參皂苷的研究，共分離獲得了147種海參皂苷（檐手目59種，枝手目88種）。對芋參目和無足目中的個別海參也進行過研究，但尚未分離出海參皂苷。
結構特徵
海參皂甙的分子結構非常複雜，皂甙元中碳碳雙鍵、羥基、酮基以及其它功能基的取代位置，糖鏈中單糖的組成、位置及數量決定了皂甙分子結構的多樣性，按照甙元的類型可將海參皂甙分為兩種，海參烷型(holostane)甙元一般為18(20)-內酯環，非海參烷型(nonholostane)甙元有18(16)-內酯環或無內酯環結構。在其構效關係的研究中，其甙元上18(20)-內酯基團和靠近該基團的氧基對於保持皂甙的各種生物活性具有重要意義。糖鏈中單糖組成有D-木糖、奎諾糖、D-葡萄糖、D-3-O-甲基葡萄糖、D-3-O-甲基木糖。大多數海參皂甙都具有較強的溶血活性，其溶血活性與皂甙糖鏈上硫酸基的位置，末端單糖結構中是否存在3-O-CH3基團以及甙元結構的特性有非常重要的關係。有研究表明，糖鏈結構上與甙元相連的木糖C4位存在的-SO4可以提高其溶血活性，而第三個單糖C6位存在的-SO4則會降低其溶血活性；第一個木糖結構中存在磺酸基而末端單糖結構中不存在3-O-CH3基團會顯著降低其溶血活性；甙元結構中存在7(8)雙鍵而C16氧化成酮基後其溶血活性降低。
分離和純化
冰凍保存或新鮮的海參個體洗淨切碎，以80%～95%乙醇加熱回流或冷浸提取2～3次可以將海參體內的大部分皂苷類成分抽提出來，得到海參提取液。海參屬於海洋生物，體內含有較多的鹽分，它的存在會嚴重影響萃取時溶劑的分層效果及後續的分離純化過程。因此，在進行進一步的分離純化之前，要先將海參提取液中的鹽分除去。大孔吸附樹脂柱層析是一種很好的除鹽方法，選用合適的大孔樹脂，既可以除去提取物中的鹽分，還可以富集皂苷類成分。用於處理海參皂苷的大孔樹脂主要有Amberlite XAD-2、Polychrom-1(powerded Teflon，biolar Latvia)和國產DAl01型。洗脫時先用蒸餾水洗脫除去鹽分、糖類等高極性成分，接著用50%的乙醇（甲醇、丙酮）洗脫，海參皂苷將大多數富集在此部分。
海參的第二、三次提取物中，所含鹽分較少，可以將其流浸膏均勻分散在水中後，直接用二氯甲烷（氯仿、乙醚）、正丁醇依次萃取，海參皂苷主要集中於正丁醇部分。
海參總皂苷的進一步純化在矽膠柱上分配柱層析進行，洗脫溶劑主要是不同配比的二氯甲烷（氯仿）：甲醇：水混合液，使用時取其下層。矽膠分配柱層析有比較好的分離效果，但對於其中的一些色素成分很難除去，而一些結構十分相似的皂苷成分也很難分離。一種海參中的皂苷成分，在正相HPTLC板上，可能只呈現2、3個主斑點，但每一個“單點”並非只是1個皂苷化合物，其中可能會有2個甚至更多的皂苷類單體化合物。矽膠正相柱層析可以將這些斑點很好的分開，但對每一個斑點中結構類似的皂苷成分幾乎是無能為力的。因此，海參皂苷的最後純化要用反相矽膠ODS RP C-18完成。
一般情況下，ODS低壓柱層析對除去海參皂苷中的色素成分非常有效，而相似化合物的分離還要藉助反相HPLC才能完成。選用合適的條件，使用反相HPLC可以把正相HPTLC板上單點中結構十分相似的各個皂苷類成分分開，得到兩個或更多的海參皂苷單體化合物。需要提到的是，海參皂苷多數沒有紫外吸收或只有末端吸收，使用紫外檢測器對海參皂苷不能起到檢測作用。對海參皂苷有效的檢測器是折光示差檢測器(differential refractometer, refractive index detector，RID)，影響該檢測器的環境因素比較多，使用時要特別注意。
藥理活性
抗腫瘤及免疫調節作用
藥理實驗證明，多種海參皂甙具有顯著的抗腫瘤活性及免疫調節作用，所以該類化合物將成為抗癌藥物研究的重要篩選對象。黃添友等的研究表明，海參提取物誘導細胞對EB病毒感染鼻咽癌患者外周血B細胞的激活、增殖與分化有明顯的抑制作用，其機理可能與CD4和CD8細胞被激活有關。
細胞毒性
無論是海參皂甙還是其它的皂甙，都是強的表面活性劑，在體內或體外都能使紅細胞溶血。由溶血活性而導致海參皂甙具有強的毒魚活性，從而避免了魚類對海參的捕食，這也是該物種長期進化的結果。早期的研究表明，海參類皂甙對各種動植物細胞都具有廣泛的毒性。1990年，Mats等發現從海參(Stichopusjaponicus Selenka)分離的皂甙混合物(holotoxins A1 and B1)具有抑制排卵和刺激子宮收縮的作用，所以海參皂甙可以開發成避孕藥品。海參皂甙能夠抑制DNA和RNA的合成，引起細胞有絲分裂過程異常和蛋白質合成障礙，從而產生抗有絲分裂效應抑制細胞增殖。另外，海參皂甙具有抑制Na-K-ATP酶的活性，而Na—K-ATP酶對維持細胞膜的正常生理功能非常重要。
抗菌活性
