以皂苷元分析技术进行优质国产无患子母树之筛选(期末报告大纲)-林务局

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1、以皂苷元分析技術進行優質國產無患子母樹之篩選成果報告一、研究背景人工合成清潔劑未研發應用之前，無患子果實因其果皮富含皂素，早期就已作為肥皂替代品，以洗滌身體、器具或衣物，而本草綱目中亦有記載「無患子子皮主治澣垢、面黚（附方）洗頭去風、洗面去黚，子中仁去口臭（附方）牙齒腫痛」，可知無患子除了可作為清潔劑之外，同時也具有療效。在這個合成清潔劑充斥的時代，無患子所含有的皂素容易於自然環境下分解，對環境衝擊較低。因此，無患子具有潛力成為另一種天然清潔劑之選擇。為增加無患子的效益與產量，選定優良無患子之種源成為了一項重要的

2、課題。若從研究基因序列鑑定或生化合成路徑中或許可得到無患子之皂素確切的合成的來源與定量。然而，這樣的方法需要長時間的建立與分析也不符合成本上需求，因此皂苷元分析技術成為簡便且準確之分析方法。皂素普遍存在於植物界中，僅少量於海星等動物身上具有皂素的成分。而皂素根據配醣基(aglycone)的不同大致上可分為Steroidal與Triterpenegroup兩種(Oleszek,2002)(Fig2.)。根據Huang等人(2003)所分析的結果台灣的無患子果皮(Sapindusmukorossi)主要成分之結構為齊

3、敦果類(屬Triterpenegroup)於R位置接上Rhamnose、Xylose、Glucose或以H取代(Fig1.)。58Fig.1SaponinsisolatedfrompericarpofSapindusmukorossi.(Huangetal.,2003)Cholestanβ-Amyrintype(protopanaxadiol)(oleanolicacid)58Spirostana-Amyrintype(diosgenin)(ursolicacid)FurostanLupeoltype(proto

4、diosgenin)(betulinicacid)Fig2.Basicsapogeninskeletons—steroidal(leftcolumn)andtriterpene(rightcolumn)(OleszekandBialy,2006).為確立目前台灣各地之野生無患子之三萜類皂苷元(Triterpenesapogenin)的含量作為母樹選定中的一項重要指標，重新評估現今常用之兩種比色法(Colorimetricassay)與皂苷元分析技術進行比較定量之結果。所謂皂苷元分析技術係為常見酸水解定量方法之改良

5、方法，其原理利用皂素(Saponin)經水解過後，醣分子與皂苷元分離不溶於水之特性。在反應過後，皂苷元會懸浮(Suspension)在水中經膜分離後，回溶於甲醇中定量分析。目前，皂素定量方法中有兩種主要的比色法可粗略定出樣品皂素含量，其一為香草醛硫酸法(vanillin-sulfuricacidassay)(Hiaietal.,1976)，其二為五氯化銻58法(antimonypentachloridecolorimetricassay)(HanzasandBarr,1969)。比色法的優點有試驗步驟簡易、定量結

6、果之呈現快速。然而，比色法中的樣品未經一定程度的分離或處理則容易干擾定量的結果，在後續試驗結果會以香草醛硫酸法與皂苷元分析技術比較。現今的分析技術當中，以HPLC最為普遍且快速準確。然而，在分析天然物過程中，前處理過程仍然非常重要，因為天然物中往往含有相當多種化合物蘊含其中，直接注入HPLC不僅會對管柱產生傷害且分析效率及準確度亦會大幅下降。根據Huang等人(2009)所採用的方法，利用乙醇、甲醇、水等極性較高的溶劑萃取無患子中的皂素，經減壓濃縮後的萃取物溶於水中以去除雜質，再以親脂性溶劑如苯、正己烷或乙醚等進

7、行兩相之液相-液相分配(liquid-liquidpartition)，油脂或色素等脂溶性雜質轉溶於親脂性溶劑，與水層中的皂素分離。繼續以親水性強的正丁醇和水層進行兩相萃取，親水性強的雜質包括醣類留在水層，與溶於正丁醇的皂素分離，將正丁醇層減壓濃縮後即得皂素粗萃取物。而皂素粗萃取物的分離純化方法有有機溶劑沉澱法、鉛鹽沉澱法、膽固醇沉澱法、氧化鎂法和常用的管柱層析法。上述方法可得較純之皂素，然而過程相當繁複且耗時，僅用於定量方法時並不實用，且有部份皂素在各溶劑分層損失之疑慮致使定量不甚準確。本計劃之期末報告將各傳統

8、分析方法與皂苷元分析方法比較，並將此分析方法用於全台各地無患子皂苷元含量之測定。二、重要工作項目1.將全省各地(台北芝山岩、南投151縣道1公里與3公里處、台南大內鄉、台南左鎮三處、高雄、花蓮光復與林田山林業園區、台東東河鄉3處與大武鄉大鳥國小)選定之無患子母樹進行衛星定位與拍照。2.以Hederagenin(Extrasyntheseco.,France)作為標準品並以