皂苷是一类甾体或三萜苷类化合物，在水溶液中易引起肥皂样的泡沫，其含量在豆科植物中较高，尤其在大豆中，约为0.6~6.2%^[1]，同时具有多种生理活性和营养特性，有一定的保健功能。皂苷根据苷元可分为甾体皂苷和三萜皂苷^[2]，大豆皂苷由非极性的三萜苷元和低聚糖链两部分组成，属五环三萜类齐墩果烷型皂苷。本文主要从结构、性质、制备、检测以及生理活性五个方面全面阐述大豆皂苷的研究现状。

1 结构分类

目前已知大豆皂苷是由5种皂苷元(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)和糖基中的6种单糖以及乙酰基大豆皂苷组成。大豆皂苷根据苷元的不同可分为A、B、E、DDMP族四类^[3-4]。A族皂苷中的C-3位和C-22位上各有一个糖基连接到苷元，C-22位连接的是乙酰化糖链基团，称为含乙酰基的大豆皂苷^[5]。有机溶剂可使大豆皂苷的乙酰基脱落，得到脱乙酰基大豆皂苷^[6]。Kitagawa等^[7]研究表明大豆中存在8种乙酰基皂苷和6种脱乙酰基皂苷。

B族皂苷属单糖链皂苷，只存在于大豆胚芽中。Shimoyamada等^[8]在分离纯化B族大豆皂苷时，发现B族皂苷根据C-3位低聚糖的不同，可分成Ba、Bb、Bc、Bb′、Bc′类。E族皂苷含量最少，主要存在于大豆胚芽中。Kitagawa等^[9]研究指出，B族皂苷的光氧化产物是E族皂苷，在C-3位上与葡萄糖醛酸残基相连。DDMP族是最不稳定的大豆皂苷，容易降解生成B族和E族皂苷^[10]。而B族皂苷C-22位上连接DDMP基团，形成DDMP族大豆皂苷，并含有2, 3-2H-2, 5-2OH-6-CH₃-4H-吡喃-4-C=O部分^[11]。根据在高效液相色谱上的析出顺序，称为大豆皂苷αg、βg、βα、γg、γα。三萜类化合物的糖基化通常发生在C-3位上，导致极性增加，并且通常与大豆皂苷生物活性相关，而C-22位上结合DDMP，因此只有一个糖基化点。

2 理化性质 2.1 物理性质

大豆皂苷呈灰白色，味苦，不易结晶，对人体各部分的粘膜具有刺激作用^[12]，属双亲性化合物^[13]，具有表面活性剂的性质。此外，大豆皂苷极性较大，易溶于热水，不溶或难溶于极性较小的有机溶剂如己烷、石油醚等，且无明显的熔点^[13]。

2.2 化学性质

大豆皂苷的水溶液呈酸性，加入中性盐类物质易产生沉淀，因此可利用此性质进行大豆皂苷的分离提取。另外，大豆皂苷具有显色反应^[14]，如与苯肼反应呈红棕色，遇五氯化锑呈蓝紫色，遇氯仿-硫酸呈绿色，所以根据产物的颜色反应可鉴定大豆皂苷。

3 制备方法 3.1 提取

在详细研究大豆皂苷之前，需要对大豆皂苷进行提取分离^[15]，通常利用相似相溶的原理^[16]。大豆皂苷易溶于极性大的溶剂如水、乙醇等。通过研究得知，可溶性糖和大豆异黄酮是大豆皂苷提取的最主要的影响因素，因此可根据三者极性的不同(可溶性糖极性最大，大豆异黄酮次之，大豆皂苷极性最小)，在提取过程中加入不同极性的溶剂沉淀杂质，提取大豆皂苷^[17]。

正丁醇萃取法得到的大豆皂苷的含量不高，约为30%^[18]。李华^[19]以提取率为指标，比较了三种提取方法：有机溶剂回流提取法、超声波辅助提取法以及微波提取法。研究表明微波法和超声法辅助提取大豆皂苷的操作更加简便，提取时间更短，提取率也更高。

3.2 纯化 3.2.1 大孔吸附树脂法

利用大孔吸附树脂法纯化大豆皂苷可得到较高的提取率。大孔吸附树脂不同于一般的普通树脂，性质稳定、易于重复利用且可循环使用，是目前研究的热点。在常用的吸附树脂中，ZTC-1、AB-8、ADS-7型大孔吸附树脂纯化效果更好^[20]。范远景等^[21]利用D101型大孔吸附树脂分离纯化大豆皂苷，研究得到最佳洗脱条件是：150 mL、70%乙醇、12 h的浸提时间、0.4 mL/min的洗脱速度。此时得到的大豆皂苷纯度较高。

3.2.2 沉淀法

沉淀法利用了大豆皂苷不溶或难溶于溶剂但易析出的性质，分为重金属盐沉淀法和分段沉淀法。重金属盐沉淀法操作过程中含大量的重金属，得到的大豆皂苷毒性较大且易造成危险，因此不宜使用。分段沉淀法^[22]利用皂苷难溶于乙醚、丙酮等有机溶剂的特性析出皂苷，但此方法得到的大豆皂苷产率低，有机溶剂损耗大。

3.2.3 乙酰化精制法

乙酰化精制法^[23]利用大豆皂苷经由乙酰化处理后，生成皂苷乙酰化衍生物，亲脂性增强。将含皂苷的乙醚混合液经过浓缩后进行乙醇溶解，利用活性炭脱色后，得到乙酰化的皂苷混合物，然后再经过Ba(OH)₂溶液水解，除去乙酰基，得到具有一定纯度的大豆皂苷。

3.2.4 层析分离法

层析分离法是纯化大豆皂苷常用的方法，分为吸附层析法和高效液相色谱法。吸附层析法中常用的层析剂是硅胶和Al₂O₃，洗脱溶剂是混合溶剂。高效液相色谱法^[24]是一种新型的分离纯化大豆皂苷的技术，在很大程度上提高了大豆皂苷的得率。

3.2.5 柱层析与有机溶剂沉淀结合法

柱层析与有机溶剂沉淀结合法主要是利用有机溶剂乙醇溶解大豆皂苷，利用非极性溶剂如丙酮等沉淀大豆皂苷，以此得到更高纯度的大豆皂苷^[18]。

利用单一的提纯方法得到的大豆皂苷，得率和纯度均较低，因此目前在实际生产中往往使用多种方法相结合。

3.3 检测 3.3.1 光谱法

利用紫外可见分光光度计，在一定波长处，先用已知浓度的物质与其相对应的吸光值绘制出标准曲线，以此测定未知样品浓度。其优点是快速、简便，缺点是大豆皂苷的纯品难以制备。一般选用结构类似物如齐墩果酸或人参皂苷^[25]作为对照来定量大豆皂苷。

3.3.2 色谱法

1) 薄层色谱法

依据大豆皂苷连接的糖链数目和官能团的不同，通过薄层色谱法进行检测。Gurfinkel等^[26]在薄层色谱上喷洒皂苷溶液和硫酸，经加热后扫描可清楚看到斑点。该方法操作简便，可粗略判断大豆皂苷是否存在。

2) 高效液相色谱法

高效液相色谱法的优点是上样量少、操作简便、结果准确，在食品检测中的应用越来越广泛。Decroos等^[27]采用Aquasil-RPC18柱，以含0.001%乙酸的乙腈和水为流动相，利用Sedex-55ELSD检测器检测并测定了经糖基化、乙酰化、DDMP化的大豆皂苷及其含量。

3) 液质联用仪法

液质联用仪法主要利用色谱和质谱的互补优势，上样量少、操作简便，可提供相对详细的物质信息，现在被越来越多的人运用。Berhow等^[28]利用Inertsil ODS-3柱，以含0.025%三氟乙酸的乙腈和水为流动相，通过电喷雾电离质谱，定性分析了A族大豆皂苷和B族大豆皂苷之间的区别。

3.3.3 比色法

比色法是检测大豆皂苷常用的方法，主要有香草醛-硫酸法和香草醛-高氯酸法。其中，香草醛-高氯酸法的检测准确度较高，糖类在此方法中的干扰较小，因此会得到相对较为准确的数值。

4 生理功效 4.1 溶血性

溶血性是皂苷独特的生理现象，主要是因为皂苷与红细胞接触会生成不溶于水的复合沉淀物，进而使红细胞内渗透压增加，破坏红细胞的生理功能。

Namba等^[29]研究表明，影响皂苷溶血性的因素主要是苷元的极性大小。当极性基团的数目减小时，皂苷的通透性变小，其相对溶血性会变弱。因此大豆皂苷的溶血性较低主要是因为其苷元的极性较小，几乎是非极性的。Oda等^[30]研究了47种不同来源的皂苷佐剂和溶血性之间的关系，表明大豆皂苷表现出最强的佐剂活性和较弱的溶血性。

4.2 抗癌作用

大豆皂苷具有多种生理功能，可以有效抑制癌细胞的生长，主要是抑制诱变剂引起的基因断裂和损伤。B族大豆皂苷具有极显著的抗基因突变能力。

Ellington等^[31]研究指出大豆皂苷Bb可诱导结肠癌细胞的吞噬。Gurfinkel等^[32]研究了7种不同结构的皂苷对结肠癌细胞HT-29的影响，结果发现A族和B族大豆皂苷的抑制细胞增殖的活性最强，表明大豆皂苷的结构与其活性有显著的相关性。Zhang等^[33]分别研究了A族和B族大豆皂苷的浓缩提取物对肝癌细胞Hep-G2的影响，结果表明B族大豆皂苷可使Hep-G2明显凋亡。也有研究表明^[34]，大豆皂苷Bb对人体食管癌细胞ECa-9706具有抑制增殖作用。

4.3 抗氧化活性

人体内往往存在游离的自由基，能够氧化体内的生物大分子，损害健康。而大豆皂苷具有抗氧化活性，可增强人体细胞抗自由基的能力，延缓衰老。

Yoshikoshi等^[35]研究指出，A族大豆皂苷比普通的单糖链皂苷更能保护细胞免受过氧化自由基的损伤。肖军霞等^[36]研究表明，大豆皂苷Ⅰ、Ⅱ对大鼠肝组织脂质过氧化具有抑制作用，可防止肝组织过氧化损伤，抑制肝脏线粒体过氧化脂质的生成。同时，在同等浓度范围内，大豆皂苷Ⅰ比大豆皂苷Ⅱ具有更强的抑制脂质过氧化的能力。刁小琴等^[37]也证实了大豆皂苷对油脂氧化能力具有较强抑制活性，而且大豆皂苷与抗坏血酸等抗氧化剂具有较好的协同作用。此外，临床试验证实了使用含大豆皂苷活性成分的化妆品可减少皮肤过敏反应。

4.4 增强免疫力

大豆皂苷可增强机体免疫力，主要是通过调节白介素的分泌^[38]，增加T细胞的繁殖，产生淋巴因子，提高细胞活性，从而增强机体免疫功能。董文彦等^[39]以生理盐水为对照，研究了大豆皂苷对小鼠免疫反应。结果表明：大豆皂苷组的胸腺指数和脾指数分别增加25.7%和16.0%，巨噬细胞的吞噬率和吞噬指数分别增加55.3%和62.8%，迟发型过敏反应提高104.7%。从而证实了大豆皂苷能显著增强机体免疫能力。

4.5 抗病毒

大豆皂苷的抗病毒作用是近年来的研究热点。Nakashima等^[40]研究表明，大豆皂苷B₁在超过0.5 g/L的浓度下，能完全抑制机体免疫缺陷病毒诱导的细胞病变。贺竹梅等^[41]利用CEMx-174细胞为模型，以猴免疫缺陷病毒(SIV)为靶病毒，探究大豆皂苷复合物对SIV的作用，结果表明大豆皂苷复合物具有抗病毒的作用。

4.6 降血脂、血糖、胆固醇

大豆皂苷具有降血脂、降血糖及降胆固醇的活性。Rao等^[42]研究表明大豆皂苷可抑制过氧化脂质的生成，并降低血液中胆固醇和甘油三酯的含量，进而表达出相应的功能特性。A族大豆皂苷、B族大豆皂苷以及DDMP族大豆皂苷均表现出抑制葡萄糖苷酶的作用，其中DDMP族大豆皂苷的抑制作用最强。近年来的研究表明，血脂含量的降低可以有效防治心脑血管疾病，因此，利用食物中的天然成分调节血脂水平成为当前研究的热点。王忠霞等^[43]研究动物灌胃试验发现，大豆可引起血清高密度脂蛋白胆固醇(HDL)含量的减少及低密度脂蛋白胆固醇(LDL)含量的增多，从而影响了血清胆固醇的清除。但在给予不同剂量的大豆皂苷时，大鼠血清中LDL含量明显下降，HDL水平升高，这表明大豆皂苷可以调节血脂功能，改善脂质代谢紊乱，具有一定的生理活性。

4.7 抗凝血

大豆皂苷具有抗凝血作用，防止血栓的形成。Kodou等^[44]在研究大豆皂苷的抗凝血作用时，将埃希杆菌属内毒素和凝血酶分别注射到含大豆皂苷的雄性大鼠中，发现大豆皂苷可以减少血中纤维蛋白原的含量，防止血小板凝聚及凝血酶导致的血栓。

4.8 抑制肾素活性

大豆皂苷可抑制肾素的活性。Takahashi等^[45]研究发现，大豆皂苷Ⅰ可显著抑制重组人肾素的活性。上述生理活性大多数以大豆总皂苷为底物考量。总皂苷是多种单体组成的混合物，并且单一组分的含量和结构也不尽相同，因此制备出皂苷的单体具有重要的意义和价值。

5 结论

大豆皂苷是一种天然的生物活性物质，主要有四种类型，以A族皂苷为主。大豆皂苷本身易溶于水，具有表面活性剂的性质。可以利用相似相溶的原理从豆科植物中提取大豆皂苷，利用多种分离方法相结合的方式(如柱层析+有机溶剂沉淀等)纯化大豆皂苷，其纯度越高，应用价值越大。大豆皂苷具有低溶血性，能抑制癌细胞生长、抑制肾素、抗病毒、抗氧化、抗凝血，降低血糖、血脂、胆固醇，增强免疫力，可以应用在食品、医药、化妆品等领域。将具有多种生理功效的大豆皂苷研制成保健品，能充分发挥大豆的潜在优势，提升大豆的附加值。